DE1096156B

DE1096156B - Ein- oder Mehrspindelhalbautomat

Info

Publication number: DE1096156B
Application number: DED16796A
Authority: DE
Inventors: Adolf Umgelter; Alfred Bader
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1954-01-16
Filing date: 1954-01-16
Publication date: 1960-12-29
Also published as: FR1119779A; US3124986A; GB792811A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft einen Ein- oder Mehrspindelhalbautomaten und besteht darin, daß als Werkstückspannfutter ein Wendespannfutter dient, dessen Schalt- und Verriegelungseinrichtung an die Stangenvorschub- bzw. Spannrohre eines Ein- bzw. Mehrspindelstangenautomaten anschließbar sind.

Auf Grund der Erfindung ist eine besonders rationelle Bearbeitung von strahlig symmetrischen Teilen, beispielsweise der Gelenkzapfen von Kreuzgelenk-Sternen auf Maschinen der eingangs genannten Art möglich. Waren bisher zum Überdrehen der vier Gelenkzapfen bei Verwendung eines Sechsspindelfutterautomaten viermal sechs Gelenksterne einzuspannen, so brauchen die Gelenksterne oder sonstigen Werkstücke nur noch einmal eingespannt zu werden, worauf sie ohne Anhalten der Maschine fertiggedreht werden. Das bedeutet natürlich eine starke Verminderung des Bedienungsaufwandes.

Ein bekanntes maschinell schaltbares Wendespannfütter kommt für Mehrspindelmaschmen nicht in Betracht, weil es in radialer Richtung zu sperrig ausgebildet ist. Dies liegt daran, daß im Gegensatz zu der Erfindung auch das Einspannen des Werkstückes automatisch erfolgen soll.

In Ausgestaltung der Erfindung erfolgt der Antrieb zum Wenden der Werkstückaufnahme durch eine im Vorschubrohr angeordnete Hülse mit Steilgewinde, die in an sich bekannter Weise von einem axial verschiebbaren Steilgewindebolzen in Drehung versetzt wird. Die Drehung der Gewindehülse wird durch ein Klinkengesperre auf ein zu ihr koaxiales Kegelrad und von diesem durch parallel zur Achsrichtung der Spindel angeordnete Kegel- und Stirnräder auf die Werkstückaufnahme übertragen.

Zum Verriegeln der Wenkstückaufnahnie dienen eine parallel zur Achsrichtung der Spindel angeordnete Inäexscheibe und ein ebenso angeordneter Schieber. Dieser Anordnung der Schaltelemente ist die schlanke, in radialer Richtung wenig ausladende Bauweise des ' Wendespannfutters mit zu verdanken.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispielas und der Zeichnung. Dabei zeigt
' Fig. 1 schematisch den Aufbau eines Stangenauto- : maten mit der neuen Vorrichtung in Ansicht von der Seite und z. T. im Schnitt,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Spannvorrichtung,

Fig. 3 bis 6 Schnitte nach den Linien III-III bis VI-VI in Fig. 2,

Fig. 7 den Druckhebel mit Druckstiften und Druckbolzen teils in Ansicht, teils im Schnitt.
; Auf dem Bett 13 eines Sechsspindel-Stangenauto-'maten sind zwei Schlitten 14,15 für die Betätigung der

Ein- oder Mehrspindelhalbautomat

Anmelder:

Daimler-Benz Aktiengesellschaft,
Stuttgart-Untertürkheim, Mercedesstr. 136

Adolf Umgelter und Alfred Bader, Stuttgart,
sind als Erfinder genannt worden

Futter an den Spindeln 16 und ein Schlitten 17 für die Werkzeughalter 18 angeordnet. Die Schlitten 14,15 werden durch Zahnsegmente 19, 20 und der Schlitten 17 durch ein Zahnsegment 21 angetrieben. Die Bewegung der Zahnsegmente wird durch Kurvennuten 22 bis 24, die auf Trommeln 25, 26 angeordnet sind, gesteuert. Die Steuertrommeln sind auf einer Welle 27 gelagert, deren Antrieb ebenso wie der Antrieb der Werkzeughalter 18 nicht dargestellt ist. Die sechs mit je einem Spannrohr 29 und einem zu diesem konzentrischen Vorschubrohr 28 versehenen Spindeln 16 sind in einer Trommel 31 des Automaten gelagert und werden in dieser beim Oberdrehen eines Teiles auch angetrieben. Die Hin- und Herbewegung des Schlittens 14 wird duroh zwei Ringe 32, die zwischen Anschlägen 96, 97 das Schlittens gehalten werden, über Bunde 33, Schellen od. dgl. auf die Vorsohubrohre 28 übertragen. Der Vorwärtshub der Spannrohre 29 wiird durch einen auf den Vorschubrohren28 gleitend angeordneten Ring 34, der von einem Anschlag 35 des Schlittens 15 mitgenommen wird, bewerkstelligt. Auf dem Ende 36 der Spannrohre 29 und dem Ende 37 der Spindeln 16 ist je ein Bund 38, 39 zum Halten und Spannen einer auf jedem der Spannrahre angeordneten Schraubenfeder 40 befestigt. Die beim Vorwärtshub der Spannrohre zwischen den Schellen 38, 39 gespannten Schraubenfedern 40 bewirken bei der Rückwärtsbewegung des Schlittens 15 den Rückwärtshub der Spannrohre 29 und des Ringes 34.

An dem werkzeugseitigen Ende 41 jeder Spindel 16 ist eine Spannvorrichtung der erfindungsgemäßen Art mittels des Innengewindes 42 eines die Spannvorrichtung aufnehmenden Gehäuses 43 befestigt. Dieses besitzt drei Lagerbohrungen 44, 45 und 46 zur Lagerung zweier miteinander kämmender Kegelräder 47, 48 und zur Halterung des Werkstückaufnahmebolzens 49. Mit einem Bund 50 stützt sich der Werkstückaufnahmebolzen auf dem Gehäuse 43 des Drehkörpers ab. Auf

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einen axialen Zapfen 56 e|es. Werkstückaufnahmebolzens 49 sind von unten her eine Indexscheibe 52 und ein Stirnzahnrad 53 aufgeschoben und an dem verbreiterten Mittelstück 51 des ^Bolzens 49 mittels einer Schraube 54 und Zylinderstrften 55 befestigt. Der Zapfen 56 ist in dem Gehausedeckel 57 gelagert, wodurch der Werkstüokaufnahmebolzen eine zusätzliche Führung erhält. In dem Deckel 57 ist ferner der gemeinsame Achsbolzen 58· des Kegelrades 48 und eines mit dem Zahnrad 53 kämmenden Zahnrades 59 ge- ίο lagert. Zwischen dem Kegelrad 48 und dem Zahnrad 59 ist ein Indexschieber 60jqfuer zu dem Achs/bolzen 58 verschiebbar in dem. Gehäuse des Drehkörpers gelagert. Der Schieber 60 besitzt einen Schlitz 61, der ihm eine Verschiebung quer zu dem Aohsbolzen 58 gestattet, und eine Aussparung 62 füx. den Eingriff eines scheibenförmigen, um zwfli Schfäubboizen63 schwenkbaren Hebels 64. Der Indexschiefeer greift in der Verriegelungsstellung mit einer Nase 95 jeweils in eine der Aussparungen 65 der Indexscheibe 52 ein. Die Anzahl der symmetrisch auf dem^Umfang der Indexscheibe verteilten Aussparungen entspricht mindestens der Anzahl der zu bearbeitenden¹" Zapf en des Gelenksternes od. dgl. Der Gelenkstern 6β~ (Fig. 2) wird für die Bearbeitung mittels einer Mutter 67 zwischen dem Bund 50 des Werkstückaufnahmebolzens 49 und einer auf diesen aufgeschobenen Spannscheibe 68 festgespannt. Zwei Zylinderstifte 69 dienen zur Führung von Schraubenfedern 70, welche den Indexschieber 60 ständig in Richtung der Verriegelungsstellung drücken. Zum Festklemmen der Indexscheibe 5.2 sind in zwei senkrechten Bohrungen 71,72 des Gehäuses Druckbolzen 73, 74 und in zwei waagerechten Bohrungen 75, 76 des Gehäuses verschiebbare Druckstifte 77, 78 vorgesehen (Fig. 10). Die Druckstifte sind an ihrem vorderen Ende 79 bei

80 abgeschrägt (Fig. 11) und an ihrem hinteren Ende

81 zwecks Mitnahme durch den Hebel 64 bei 82 ausgespart. Wenn sich die Abschrägung 80 der Druckstifte 77, 78 auf die Druckbolzen 73, 74 schiebt, ist die Indexscheibe 52 und damit der Werkstückaufnahmebolzen49 festgeklemmt. Die Scheibe 83 des Kegelrades 47 (Fig. 8) ist kreisförmig ausgedreht, und in den Rand der Ausdrehung84 sind vier Rasten 85 eingearbeitet. In die Ausdrehung 84 ragt ein Ring 86 hinein, in dem eine Sperrklinke 87 mit Feder 88 gelagert ist. Der Ring 86 ist in eine Hülse 89 eingeschraubt, die über ein Steilgewinde mit einem Bolzen 90 zusammenwirkt, der am Vorschubrohr 28 befestigt ist, so daß bei axialer Verschiebung des Vorschubrohres und damit des Bolzens 90 die Hülse 89 gedreht wund. Die Hülse 89 ist durch eine länglich runde öffnung 91 des Druckhebels 64 hindurchgeführt. Bei Bewegung des Vorschübrohres 28 in Richtung V (Fig. 5) wird>der Hülse89 durch den Steilgewindebolzen 90 eine Rechts- und durch Bewegung des Vorschubrohres in Richtung R eine Linksdrehung erteilt. Im ersten Falle wird das Kegelrad 47 von der Sperrklinke 87 nach rechts mitgenommen. Im anderen Falle gleitet die Sperrklinke auf dem Innenumfang einer der Rasten 85 zurück und schnappt in die nächstfolgende Raste ein. Der Arm 92 des Druckhebels 64 wird in einer Aussparung 93 einer Verlängerung 94 des Spannrohres 29 mitgenommen. Bei einer Bewegung des Spannrohres 29 in Richtung V werden die Druckstifte 77, 78 und der Indexachieber 60 von dem Druckhebel64 nach links mitgenommen und die Indexscheibe 52 dadurch gelöst und entriegelt. Wird das Spannrohr in Richtung R bewegt, so wird die Indexsoheibe durch die umgekehrte Bewegung des Indexschiebers 60 und der Druckstifte 77, 78 geklemmt und verriegelt. Die Drehung des Kegelrades 47 wird über das Kegelrad 48 und die Stirnzahnräder 59, 53 auf die Indexscheibe 52 und den Werkstückaufnahmebolzen 49 übertragen. Der Druckhebel 64 ist ungleicharmig ausgebildet, um bei einem Hub des Spannrohres 29 von wenigen Millimetern den Indexschieber 60 trotzdem genügend weit hin- und herbewegen zu können.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung wird nachstehend im Zusammenhang mit den Bewegungen der Spann- und Vorschubrohre in den Richtungen V und R beschrieben. Der Schlitten 17 mit den Werkzeughaltern 18 wird von der Kurve 24 jedesmal an die zu überdrehenden Zapfen herangeführt, wenn die Gelenksterne 66 sich in der Bearbeittingsstellung befinden, und zurückgeführt, wenn der Drehvorgang beendet ist. Daneben gehen unter dem Einfluß der Kurven 22 und 23 an jeder Spindel folgende Bewegungsvorgänge einher:

1. Das Spannrohr 29 drückt in Richtung V:

Über die Verlängerung 94 des Spannrohres und den Druckhebel 64 werden der Indexschieber 60 und die Druckstifte 77, 78 zurückgezogen. Die Indexscheibe wird dabei entriegelt und gelöst.

2. Das Vorschubrohr 28 drückt in Richtung V:
Durch den Steilgewindebolzen90 wird der Hülse 89 und dem Ring 86 eine Rechtsdrehung erteilt. Das Kegelrad 47 wird von der Klinke 87 mitgenommen ■und schaltet über das Kegelrad 48 und die Zahnräder 59, 53 den Gelenkstern 66 um 90° weiter.

3. Das Spannrohr 29 verschiebt sioh'mittels der Feder 40 und der Kurve 23 in Richtung R:

Über die Verlängerung 94 des Spannrohres und den Druckhebel 64 werden der Indexßchieber60 und die Druckstifte 77,78 in die Verriegelungsstellung bzw. Klemmstellung geschöben.

4. Das Vorsahubrohr 28 verschiebt sich in Richtung R: Durch den Steilgewindabolzen90 wird der Hülse 89 mit Ring 86 eine Linksdrehung erteilt. Die Sperrklinke 87 kommt dabei in der vorhergehenden Rast 85 erneut in Eingriff.

Während des Drehvorganges bewegen die Werkzeughalter sich nur in axialer Richtung, während das Werkstück mit dem Futter rotiert.

Zwecks Anpassung des Wendespannfutters an die Anzahl der zu 'bearbeitenden Zapfen eines Werkstückes werden lediglich das Kegelrad 47 und die Indexscheibe 52 ausgewechselt, weil der Hub der Steilgewindehülse durch Verändern des Schwenkpunktes am Zahnsegment 19 einstellbar ist. Indexscheiben mit vier Aussparungen und Kegelräder mit vier Rasten eignen sich natürlich auch zum Überdrehen von Teilen mit zwei Zapfen. Haben Indexscheibe und Kegelrad je sechs Aussparungen bzw. Rasten, so können sie beim Überdrehen von Teilen mit zwei, drei und sechs Zapfen verwendet werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Ein- oder Mehrspindelhalbautomat, dadurch gekennzeichnet, daß als Werkstückspannfutter ein Wendespannfutter dient, dessen Schalt- und Verriegelungseinrichtung an die Stangenvorschub- bzw. Spannrohre eines Ein- bzw. Mehrspindelstangenautomaten anschließbar sind.

2. Wendespannfutter für einen Ein- oder Mehrspindelhalbautomaten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb zum Wenden der Werkstückaufnahme (49) durch eine im Vorschubrohr (28) angeordnete Hülse (89) mit Innensteilgewinde erfolgt, die in an sich bekannter Weise von einem axial verschiebbaren Steilgewindebolzen (90) in Drehung versetzt wird.

3. Wendespannfutter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung der Steilgewindehülse (89) über ein Klinkengesperre (87, 88) auf ein zu ihr koaxiales Kegelrad (47) und von diesem durch parallel zur Achsrichtung der Spindel angeordnete Kegel- und Stirnräder (48, 53, 59) auf die Werkstückaufnahme übertragen wird.

4. Wendespannfutter nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verriegeln der Werkstückaufnahme eine parallel zur Achsrichtung to der Spindel angeordnete Indexscheibe (52) und ein ebenso angeordneter Indexschieber (60) dienen.

5. Wendespannfutter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Indexscheibe (52) in der Verriegelungsstellung mittels Druckbolzen (73,74) und Druckstiften (77, 78) festklemmbar ist.

6. Wendespannfutter nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Indexschieber (60) und die Druckstifte (77, 78) durch einen um zwei Schraubbolzen (63) schwenkbar gelagerten, ungleicharmigen Druckhebel (64) betätigt werden, dessen einer Arm (92) an eine Verlängerung (94) des Spannrohres (29) angelenkt ist.

7. Wendespannfutter nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf Bolzen (69) angeordnete Federn (70) vorgesehen sind, welche den Indexschieber (60) zusätzlich in der Verriegelungsstellung halten.

8. Wendespannfutter nach Anspruch 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Indexscheibe (52) mit dem sie treibenden Zahnrad (53) starr mit dem Werkstückaufnahmebolzen (49) verbunden ist.

9. Wendespannfutter nach Anspruch 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anpassung an die Anzahl der zu bearbeitenden Teile des Werk-Stückes das Kegelrad (47) und die Indexscheibe (53) auswechselbar sind.

10. Ein- oder Mehrspindelhalbautomat nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub der Spann- und Vorschubrohre aller Spindeln (16) mittels alle Spindeln (16) gemeinsam umfassender Ringe (32, 34) erfolgt.

11. Ein- oder Mehrspindelhalbautomat nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß für den Vorwärts- und den Rückwärtshub des Vorschubrohres (28) zwei Ringe (32) vorgesehen sind, die zu beiden Seiten eines Bundes (33) des Vorschubrohres angeordnet sind.

12. Ein- oder Mehrspindelhalbautomat nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ring (34) für den Vorwärtshub der Spannrohre (29) vorgesehen ist, und der Rückwärtshub der Spannrohre durch Federkraft erfolgt.

13. Ein- oder Mehrspindelhalbautomat nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (40) für den Rückwärtshub der Spannrohre (29) als Schraubenfedern ausgebildet sind und zwischen je zwei Schellen (38, 39), die auf den Enden (36, 37) der Spannrohre und der Spindelführungen befestigt sind, gehalten und spannbar sind.

14. Ein- oder Mehrspindelhalbautomat mit einem Wendespannfutter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub des Vorschubrohres (28) einstellbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 885 510, 861 948;
britische Patentschrift Nr. 324 752;
Katalog L 118 der Fa. Bruno Linstedt, Hamburg.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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