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Hydraulisch gesteuerter Revolverkopf An mit Vier- und Fünfkantrevolverköpfen
ausgerüstete- Drehbänken wird das Lösen Schwenken und Klemmen der Revolverköpfe
üblicherweise von Hand vorgenommen. Dies stellt einen zeitraubenden und für den
Bedienungsmann anstrengenden Arbeitsgang dar- Es isi: daher anzustreben, diesen
Vorgang zu mechanisieren. Für Maschinen mit automatischem Programaaiablauf ist die
Mechanisierung überhaupt eine Voraussetzung, weil die manuelle Durchführung eines
Arbeitsganges während des Programmablaufs die ständige Bereitschaft des Bedienungsmannes
erforderlich macht, -wodurch sowohl Fehlschaltungen n Füglich werden si.s auch der
Vorteil einer Automatik wesentlich gemindert wird.
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Es wurden bereits für die -.Mechanisierung Schalteinrichtungen vorgeschlagen,
die teilweise mechanisch, hydraulisch, elektrisch oder auch kombiniert wirken. Diese
bekannten Einrichtungen sind dadurch gekennzeichnet, daß ihre Arbeitsstellungen
in vorher bestimmter Weise aufeinanderfolgen, was mit verschiedeneaa Nachteilen
verbunden ist. Insbesondere bei Fiinfk anirevolverköpf:en kommt .es häufig vor.,
daß nicht arbeitende, sperrige Werkzeuge in den Werkstückbereich ragen. Da -die
Reihenfolge der Bearbeitung wie auch dementsprechend die Reihenfolge der Werkzeuge
meist vorgegeben ist, läßt es sich vielfach nicht vermeiden, eine oder gar :mehrere
Revolverkop-fstellungen zu überspringen. Ferner kommt es vor, daß mehrere Arbeitsvorgänge
reit demselben Werk zeug erfolgen könnten, ohne daß dieselben unmittelbar aufeinanderfolgen.
Bei einer festliegenden Reihenfolge der Werkzeuge erfordert dieser Umstand .dann
zwei gleiche Werkzeuge, also erhöhten Aufwand, und bringt den Verlust einer Revolverkopfstellung
mit sich. Dies bedeutet aber .eine erhebliche Beschränkung des auszuführenden Programms.
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Es ist ferner bekannt, den Revolverkopf einer Drehbank so zu schalten,
daß durch Außerbetriebsetzen einzelner Verriegelungen die entsprechenden Stellungen
des Revolverkopfes übersprungen werden können. Die Bewegung des Revolverkopfes in
seine jeweils neue Stellung erfolgt hierbei durch Vor- bz-w. Zurückschwenken des
Revolverkopfes aus .seiner bisherigen Stellung, wobei Verriegelungen Anwendung finden,
die die genaue Stellung des Revolverkopfes sowohl in Vor- .als auch in Rückschwenkrichtung
sichern.
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Als zum Stande der Technik gehörend sind Drehkolbenmotore zum Fortschalten
des Revolverkopfes bekannt. Bei einer solchen vorbeschriebenen Ausführungsform ist
der Drehkolbenflügel mit dem Revolverkopf verbunden, während das Zylindergehäuse
drehbar angeordnet ist und in den Schaltpausen des Revolverkopfes weitergeschaltet
wird, um ein Weiterdrehen des Revolverkopfes in der gleichen Drehrichtung zu ermöglichen.
Es erfolgt also hierbei jeweils ein schrittweises Schwenken des Revolverkopfes,
nachdem das .Gehäuse .selbst vorgeschwenkt wurde.
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Bei einer -weiteren bekannten Ausführungsform eines nach zwei Richtungen
verschwenkbaren Revolverkopfs ist .der Kopf immer nur nach Beendigung von jeweils
drei Stufen zurückschwenkbar.
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Erfindungsgemäß wird der hydraulisch gesteuerte Revolverkopf, der
in beiden Richtungen v esschwenkbar ist und über unwirksam gemachte Verriegelungen
hinweggeschaltet werden kann, nach jedem vollendeten .Bearbeitungsgang in seine
Anfangsstellung .zurückgeschwenkt und in eine beliebige, unabhängig von der Reihenfolge
vorwählbare Arbeitsstellung v@rgeschaltet.
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Hierdurch wird .gegenüber den bisher bekannten Revolverköpfen der
Vorteil erzielt, daß zur Erlangung der genauen Lage des Revolverkopfes nur jeweils
ein Anschlagbolzen erforderlich ist, weil der Revolverkopf in .seine jeweils neue
,Stellung stets nur aus der Anfangsstellung in einer Richtung -schwenkt. Hierdurch
wird eine ,große Genauigkeit für die Einstellbarkeit des Revolverkopfes und somit
des Werkzeuges erzielt. Des weiteren zeigt der erfindungsgemäße Revolverkopf den
Vorteil der schnellen Schaltmöglichkeit unter wesentlicher Zeitersparnis, weil den
bisher bekannten Revolverköpfen gegenüber ein schrittweises Schalten eines Gehäuseteils
nicht erforderlich ist, wie auch andererseits der Revolverkopf :aus jeder beliebigen
Arbeitsstellung in die Ausgangsstellung unverzüglich zurückgeschwenkt und aus dieser
Ausgangsstellung sofort wieder in seine neue Arbeitsstellung vorgeschaltet werden
Bann. Die Wahl bestimmter Schaltstufen o... dgl. wie bei den
bisher
bekannten Revolverköpfen ist beim Erfindungsgegenstand nicht erforderlich.
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Die Löse-, Schwenk- und Klemmvorgänge werden durch hydraulische Mittel
vorgenommen, ebenso die Betätigung der Anschläge und Bremseinrichtungen.
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Bei der praktischen Ausführung bildet der Revolverkopf einen Zylinder
zur Aufnahme eines an sich bekannten Drehkolbengehäuses, das auf einer mit dem Revolverkopfträger
starr verbundenen Welle drehbar und unverschieblich angeordnet und mit der der Revolverkopf
drehsteif, jedoch axial verschieblich verbunden ist. Hierbei trägt der Revolverkopf
einen zentrisch zur Welle angeordneten und in eine zum Revolverkopf offene Ausnehmung
hineinragenden Anschlag, wobei der Revolverkopfträger mit einer Anzahl der möglichen
Revolverkopfstellung entsprechenden Anzahl von Anschlagvorrichtungen versehen ist.
An dem in den Zylinder hineinragenden Ende der Welle ist ein den Lösehub begrenzendes
Kugelventil angeordnet, auf das eine in die die vordere Stirnwandung des Zylinders
bildende Deckelplatte eingesetzte Stellschraube einwirkt.
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Die Anschlagvorrichtung besteht z. B. aus zwei miteinander in Verbindung
stehenden Zylinderräumen und in diesen federnd angeordneten Bremskolben und Anschlagkolben.
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Der Bremskolben ist mit einem mit einer Abschrägung des Anschlages
zusammenwirkenden Bremsstift versehen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Revolverkopfes
gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 einen Schnitt durch den Revolverkopf
und deii Revolverkopfträger, Fig.2 eine Draufsicht auf den Revolverkopf bei abgenommenem
Deckel und ohne vordere Kolbengehäusewand, Fig.3 einen Schnitt durch eine betätigte
Anschlagvorrichtung, Fig.4 einen Schnitt durch den Revolverkopfträger und Fig. 5
das Schaltschema der hydraulischen Anlage. Im Revolverkopfträger 1 ist die Welle
2 fest eingesetzt. Auf iht sitzt dreh- und verschiebbar der Revolverkopf 3, dessen
vorderer Teil als Zylinder 4 z aus gebildet ist, wobei eine Platte 14 als Abschlußdeckel
dient. Die Welle 2 trägt das Drehkolbengehä use 6, das aus den Platten 7, 8 sowie
dem Ring 9 zu#ammengeschraubt ist und sich auf der Welle 2 drehen, auf ihr sich
aber nicht verschieben läßt. Das Kolbengehäuse, das einen ringförmigen Hohlraum
besitzt. ist in den Zylinder 4 eingeläppt. Der Ring 9 weit eine mit 11 auf, in die
ein ILeil 10 hineinragt, der im Revolverkopf 3 befestigt ist. Der Revolverkopf 3
iss somit gegenüber dem Drehkolbengehäuse 6 verschiehbar, aber drehsteif mit diesem
verbunden. In den ringförmigen Drehkolbenraum ragen, mit dem Rin-, 9 verschraubt,
die Trennwand 12 und, mit der Welle 2 verschraubt, der Kolbenflügel 13. Die angeschraubte
Vorderwand 14 des Revolverkopfes 3 trägt in ihrem Mittelpunkt die Stellschraube
15, die. <furch eine Kontermutter gesichert sein kann. Die Stellschraube wirkt
auf das in der Welle 2 eingebaute Rü#--l;sclllagventil, das aus der genuteten Buchse
16. der Kugel 11 1 und dem eingeschraubten Ventilteller 18 l)eseht. Der Zylinderraum
19 befindet sich vor, der Zylinderraum 20 hinter dein Drehkolbengehäuse. Dieses
wird durch eine Dichtung 21 gegen Ölaustritt an der Gleitfläche zwischen Welle 2
und Revolver-?;,:"f 3 abgedichtet. Die Rückseite des Revolverkopfes 3 hat im dargestellten
Beispiel einen Konus 22, der der Gegenkegelfläche 23 des Revolverkopfträgers 1 angepaßt
ist. Ebenfalls am Revolverkopf 3 ist ein Anschlag 24 angeordnet, der in die ringförmige
Ausdrehung 25 des Revolverkopfträgers hineinragt. Der Anschlag 24 besitzt eine Abschrägung
26. Im Revolverkopf träger 1 sitzt die Ringscheibe 27, die eine der Anzahl der Revolverkopfstellungen
entsprechende Zahl, im dargestellten Beispiel fünf, vorzugsweise konische Bohrungen
28 besitzt, die als Gegenlager für die Indexbolzen 29a dienen.
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Die Anschlagvorrichtung 30 besteht aus dem Kolben 29 mit Indexbolzen
29a, dem Bremskolben 31 mit Bremsstift 31a, den Rückholfedern 32 und 33 und den
Zylinderräumen 34 und 35. Die Zahl dieser Anschlagvorrichtungen entspricht ebenfalls
der Zahl der Revolverkopfstellungen. Die Anschlagvorrichtungen können entweder direkt
in das Material des Revolverkopfträgers eingearbeitet oder in Einsätzen untergebracht
werden.
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Zur Steuerung des Ölstromes für die beiden Schwenkrichtungen des Drehkolbengehäuses
6 dient das Ventil 40 (Fig. 5), das über die Leitungen 40a, 40b mit dem Ringraum
desselben verbunden ist; zur Steuerung des Ölstromes in die beiden Zylinderräume
19, 20 zum Lösen und Klemmen des Revolverkopfes 3 dient das Ventil 41, das über
die Leitungen 41 a, 41 b mit diesen Räumen in Verbindung steht. Die Anschlagvorrichtungen
30 bis 30 d werden durch die Ventile42 bis 42d gesteuert, von denen jedes einer
Anschlagvorrichtung zugeordnet ist. Alle Ventile sind normale, bekannte Vorrichtungen,
die durch Elektromagnete betätigt werden. Ihnen wird durch die gemeinsame Zuleitung
43 das Drucköl zugeführt und von ihnen durch die gemeinsame Leitung 44 das Rücköl
abgeführt.
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Die Druckölversorgung erfolgt durch die mittels Elektromotor angetriebene
Zahnradpumpe 45, welche das Öl dem Ölbehälter 46 entnimmt. Zum Zwecke der Aufrechterhaltung
des Druckes nach Abschalten der Pumpe ist der Akkumulator 47 in die Druckleitung
eingebaut. Derselbe macht den Einbau eines normalen Rückschlagventils 48 vor der
Pumpe erfoderlich. Mit 49 ist ein normales Überdruckventil- bezeichnet. Für den
automatischen Ablauf eines Schaltvorganges sitzt am Revolverkopfträger 1 ein Endschalter
37, der durch einen am Revolverkopf 3 angeordneten Anschlag 36 in dessen Anfangslage
betätigt wird. Am Maschinengestell ist ferner ein Endschalter 39 vorgesehen, der
durch einen am Revolverkopfträger angebrachten Anschlag 38 in dessen Endstellung
betätigt wird.
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Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende: Der Revolverkopf 3
befindet sich in Arbeitsstellung, ist also an seinen Träger 1 geklemmt. In diesem
Zustand sind alle Magnetventile spannungslos, und die Pumpe ist durch den in gespanntem
Zustand befindlichen Akkumulator 47 über einen Endschalter 54 abgeschaltet. Der
Öldruck im Akkumulator steht über die Druckleitung 43 und das Ventil 41, die Leitung
41 a im Zylinderraum 20 an. Gleichzeitig herrscht über die Leitung 40a Druck im
Dreltkolbengehäuse 6 in Richtung »Vorschwenken«. Ein Schwenken kann aber nicht erfolgen,
da die Klemmkraft zwischen Revolverkopf 3 und Revolverkopfträger 1, hervorgerufen
durch den im Raum 20 herrschenden Druck, die Schwenkkraft bei weitem übertrifft.
Die Zuleitungen von der Leitung 43 ztt den Anschlagvorrichtungen 30 bis 30 d stehen
nur bis zu den Ventilen 42 bis 42d unter Druck. Die Indexbolzen 29a
und
Bremsstifte 31 a werden also durch die Federn 32, 33 in der zurückgezogenen Ruhelage
gehalten, die der Stellung der Vorrichtungen 30a bis 30d in Fig. 5 entspricht. Die
Stellschraube 15 hat die Kugel 17 aus dem Ventilsitz 18 gedrückt, und das Öl kann
aus dem Zylinderraum 19 drucklos über die Leitungen 41 b, 44 entweichen. Über diese
Bohrung fließt auch etwaiges Lecköl vom Drehkolbengehäuse und Quetschöl, soweit
es aus dem Druckraum 20 am Drehkolbenumfang übertreten kann.
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Ist der mit dieser Revolverkopfstellung vorzunehmende Bearbeitungsgang
beendet, so wird durch einen Impulsgeber, z. B. ein Druckknopf, der Rücklauf des
Revolverkopfträgers 1 veranlaßt, in dessen Endstellung der Schalter 39 betätigt
wird. Dieser legt die Magnete der Ventile 40 und 41 an Spannung, wodurch diese die
in Fig.5 dargestellte entgegengesetzte Stellung einnehmen. Der in der Druckleitung
43 anstehende Öldruck wird hierdurch über die Leitungen 40 b und 41 b geleitet und
wirkt nun im Drehkolben in Richtung »Rückschwenken« sowie in dem Zylinderraum 19.
Der im Zylinderraum 19 anstehende Druck bewirkt das Lösen des Revolverkopfes 3,
und mit dem Lösen beginnt das Rückschwenken des Revolverkopfes in seine Anfangslage.
Der Lösehub des Revolverkopfes ist nur so groß wie das Spiel ausmacht, das zwischen
der Kugel 17 und dem Ventilsitz 18 besteht. Sowie die Kugel auf Grund der Lösebewegung
des Revolverkopfes 3 und der mit diesem verbundenen Stellschraube 15 auf ihren Sitz
gedrückt wird und wieder abdichtet, fließt nur noch Öl in das Drehkolbengehäuse
6. Der Revolverkopf wird jetzt ohne Stirnflächenreibung geschwenkt. Das zu verdrängende
Öl aus dem Zylinderraum 20 und der drucklosen Drehkolbenseite kann nun über die
beiden Leitungen 40a, 41 a, die Ventile 40 und 41, durch die Leitung 44 in den Ölbehälter
46 abfließen. Ist der Revolverkopf 3 auf diese Weise bis in seine Anfangsstellung
zurückgeschwenkt worden, so betätigt der Anschlag 36 den Endschalter 37. Dieser
schaltet Ventil 40 ab und eins der vorgewählten Ventile 42 bis 42d, im dargestellten
Beispiel das Ventil 42, ein. Gleichzeitig beginnt ein (nicht dargestelltes) Zeitrelais
zu laufen. Das Drucköl gelangt nun wieder in den Zylinderraum des Drehkolbens, welcher
das »Schwenken« vermittelt. Gleichzeitig wird eine der Anschlagvorrichtungen 30
bis 30d, und zwar die zu dem vorgewählten Ventil gehörende, hier das Ventil 30,
mit Drucköl beaufschlagt, und der Indexbolzen 29a und der Bremsstift 31a werden
in Arbeitsstellung verschoben. Der schwenkende Revolverkopf läuft nun mit dem Anschlag
24 auf die betätigte Anschlagvorrichtung zu. Hierbei trifft zunächst die Schräge
26 auf den Bremsstift 31a und verschiebt diesen so lange, bis der Kolben 31 die
Bohrung 51 nach und nach abschließt. Hierdurch kann das aus der drucklosen Seite
des Drehkolbengehäuses abfließende Öl, das das Rückschlagventi155 umgehen muß, nur
noch gedrosselt den Bremszylinder 35 durchfließen, so daß die Schwenkbewegung langsamer
wird. Mit einer Schleichgeschwindigkeit fährt nun der Revolverkopf gegen seinen
ihm zugedachten Anschlag.
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Durch das mittlerweile abgelaufene Zeitrelais wird nun auch das Ventil
41 spannungslos. Der Revolverkopf wird geklemmt, da das Drucköl nun in den Zylinderraum
20 umgeleitet wird, während es aus dem Zylinderraum 19 über die Leitung 41 b, Ventil
41 und Leitung 44 in den Behälter 46 abfließen kann.
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Der gesamte Schwenkvorgang wird durch ein zweites (nicht dargestelltes)
Zeitrelais mit längerer Laufzeit als das erste Zeitrelais beendet, wodurch gleichzeitig
das Ventil 42 wieder spannungslos wird und der entsprechende Indexbolzen 29 a durch
seine Rückstellfeder 32 wieder in seine Ruhelage zurückkehren kann.