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Einrichtung zum Abbremsen, langsamen Weiterdrehen und Wiederanhalten
der Werkstückspindel von Drehautomaten Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum
Abbremsen, langsamen Weiterdrehen um einen vorbestimmten Winkelbetrag und Wiederanhalten
der Werkstückspindel an mit einer stetig umlaufenden Steuerwelle versehenen Drehautomaten,
wobei eine erste, durch Nocken der Steuerwelle betätigte Vorrichtung das vollständige
Abbremsen der Werkstückspindel besorgt.
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Es ist schon vorgeschlagen worden, bei Drehautomaten Einrichtungen
für eine Zusatzbearbeitung des Werkstückes vorzusehen, wobei das Werkstück nur in
einer beliebigen oder bestimmten Winkelstellung festgehalten wird.
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Ferner ist eine Spanneinrichtung bekannt, bei der die Werkstückspindel
in einer vorbestimmten Winkelstellung für das Ein- und Ausspannen des Werkstücks
gehalten wird; dabei gelangt die Werkstückspindel nach ihrem völligen Abbremsen
im Schleichgang in diese Winkelstellung.
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Schließlich ist eine nur für Mehrspindelautomaten geeignete Einrichtung
für die in einer fortschaltbaren Trommel angeordneten Werkstückspindeln bekannt,
wobei z. B. jeweils zwei-der sechs Spindeln in je einer vorbestimmten Winkelstellung
verriegelbar sind. Bei dieser Einrichtung ist es möglich, ein Werkstück in zwei
verschiedenen Winkelstellungen zusätzlich zu bearbeiten.
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Demgegenüber bezweckt die Erfindung die Schaffung einer einfachen,
verhältnismäßig billigen, genau und zuverlässig arbeitenden Einrichtung, durch welche
die Werkstückspindel nach ihrer Abkupplung vom normalen Antrieb und vollständigen
Abbremsung sukzessive um kleine Winkelbeträge in vorbestimmte Winkelstellungen weitergedreht
und während vorbestimmter Zeitdauer in diesen Wirikelstellungen belassen wird, um
Querbohrungen, Schlitz- oder Nutenfräsungen u. d'gl. in diesen Winkelstellungen
vornehmen zu können. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, d'aß die zusätzlichen
Drehbewegungen der Werkstückspindel von ansteigenden Kurvenabschnitten einer zusätzlichen,
auf der Steuerwelle festsitzenden Nockenscheibe abgeleitet und die Stillstandszeiten
der Werkstückspindel in jeder der besagten Winkelstellungen durch den vorerwähnten
Kurvenabschnitten nachgeschaltete, zur Drehachse der Steuerwelle konzentrische Kurvenabschnitte
dieser zusätzlichen Nockenscheibe bestimmt sind. Durch die neue Anordnung werden
die Stückzeiten herabgesetzt und durch Vermeidung eines mehrfachen Wiedereinspannens
auch die Präzision erhöht.
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Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
mehr oder weniger ständnis der Erfindung erforderlich ist, und zwar zeigt F i g.
1 einen Aufriß, F i g. 2 eine Stirnansicht und F i g. 3 eine Draufsicht.
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Mit 1 ist das Gestell einer selbsttätigen Drehbank, mit 2 ein Spindelstock,
mit 3 eine Werkstückspindel bezeichnet, die im Spindelstock gelagert ist. Auf der
Spindel 3 ist lose drehbar, aber unverschiebbar eine Riemenscheibe 4 gelagert, die
ebenso wie eine in Auslegern des Gestells 1 drehbar gelagerte Steuerwelle 5 in bekannter
Art und Weise mit einem motorischen Antrieb in Antriebsverbindung steht.
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Mit der Spindel 3 ist die zwei Reibkonusse 6a, 6b aufweisende Antriebsmuffe
6 einer Umschaltreibkupplung drehfest aber verschiebbar verbunden, welche mittels
eines am Spindelstock 2 gelagerten Umschalthebels 7 betätigt wird, auf dessen Zapfen
7 a zeitweise eine Nocke 9 einwirkt, die auf einer auf der Steuerwelle 5 festsitzenden
Trommel 10 befestigt ist. Während des größten Teils des einer Umdrehung der Steuerwelle
5 entsprechenden Arbeitszyklus der Drehbank steht der Umschalthebel 7 unter der
Einwirkung einer Feder 11, derart, daß er die Muffe 6 an die Riemenscheibe 4 ankuppelt,
wodurch die Spindel 3 in üblicher Weise angetrieben wird, und zwar entgegen dem
Uhrzeigersinn (F i g. 2). Solange die Nocke 9 mit ihrer Erhebung 9a auf den Zapfen
7a des Umschalthebels 7 einwirkt, wird durch letzteren die schematisch dar, soweit
dies für das Ver-
Muffe 6 an einen Gegenkonus eines feststehenden
Bauteiles 12 angedrückt, wodurch die Werkstücktragspindel3 gebremst und kurzzeitig
festgehalten wird. Anschließend wird der Umschalthebel 7 und mit ihm die Kupplungsmuffe
6, durch die Haltefläche 96 der Nocke 9 vorübergehend in einer neutralen Mittellage
gehalten, wie in F i g* 3 gezeigt. Die Werkstückspindel 3 ist dann freigegeben,
d. h. weder angetrieben noch gebremst.
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Es ist eine Vorrichtung vorhanden, die in diesem Teil des Arbeitszyklus
eine oder mehrere Drehbewegungen der Werkstückspindel3 um Winkelbeträge von weniger
als 360° bewerkstelligt. Auf der Steuerwelle 5 sitzt eine zusätzliche Nockenscheibe
13 fest. Ein in Querrichtung sich erstreckender Stößel 14 ist in einer am Bett 1
vorhandenen Führung längsverschiebbar geführt. In eine mit dem Spindelstock 2 aus
einem Stück bestehende Platte 2 a sind zwei Bolzen 15 eingeschraubt, auf denen eine
Zahnstange 16 in gleicher Richtung beweglich geführt ist wie der Stößel 14.
Auf einen am hinteren Ende der Zahnstange 16 befestigten Ansatzteil 16a wirkt eine
Feder 17, unter deren Einwirkung eine im Ansatzteil 16 a verstellbare Schraube 18
an das hintere Ende des Stößels 14 gedrückt und das vordere Ende dieses letzteren
an das Profil der Nockenscheibe 13 gedrückt wird. Auf zwei an der Tragplatte 2a
befestigten Achsbolzen 19, 20 sind Teile eines Zahnradgetriebes drehbar gelagert;
die Bewegungen der Zahnstange 16 werden durch das Ritzel 21, das Zahnrad 22, das
Ritzel 23 und das Zahnrad 24 auf ein Zahnrad 25 übertragen, das zusammen mit einer
drehfest mit ihm verbundenen Klinkentragscheibe 26 lose drehbar auf der Werkstückspindel
3 gelagert ist. Auf einer an der Scheibe 26 festen Schraube 27 ist eine Schaltklinke
28 schwenkbar gelagert. An einer anderen in der Scheibe 26 festsitzenden Schraube
29 ist das eine Ende einer Zugfeder 30 angehängt, deren anderes Ende auf die Klinke
28 einwirkt im Bestreben, deren Zahn mit der Zahnung eines auf der Werkstückspindel
3 festsitzenden Klinkenzahnrades 31 in Eingriff zu halten. Solange aber der Stößel
14 und die Zahnstange 16 ihre rechte äußerste Lage einnehmen, ist die Klinkentragscheibe
26 so weit zurückgedreht, daß die Klinke 28 mit ihrem Arm 28a am Schnabel 32a eines
an der Platte 2 a befestigten Bolzens 32 anliegt und ihr Schaltzahn von der Zahnung
des Klinkenzahnrades 31 abgehoben ist, insbesondere dann, wenn die Werkstücktragspindel
3 an die Riemenscheibe 4 angekuppelt ist.
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Die Erhebung der gezeigten Nockenscheibe 13 hat eine erste kleine
Steigung 13 a, eine zur Steuerwelle koaxiale Ruhefläche 13 b, eine zweite Steigung
13 c, eine zweite zur Steuerwelle koaxiale Ruhefläche 13 d und eine abfallende Fläche
13e. Die kleine Steigung 13 a bewirkt eine Drehung der Scheibe 26, die genügend
groß ist, damit der Klinkenarm 28 b vom Schnabel 32 a freikommt und die Klinke 28
nach vollständigem Eingreifen in die Zahnung des Klinkenzahnrades 31 dieses letztere
und mit ihm die Spindel 3 um einen kleinen Betrag dreht. Während des Vorbeiwanderns
der Ruhefläche 13 b am Stößel 14 bleibt dieser und somit die Teile 16 bis 18 und
21 bis 31 und die Spindel 3 stillstehen. Während dieser Stillstandszeit kann mit
einem Bohrer oder Fräser 33 z. B. ein radiales Loch in das in der Werkstücktragspindel
3 eingespannte Werkstück 34 eingearbeitet werden. Nach dem Zurückfahren dieses Werkzeuges,
dessen Vorschub und Zurücknahme, wie bei selbsttätigen Drehbänken für andere Werkzeuge
üblich, von einer anderen Nocke der Steuerwelle bewerkstelligt werden, wirkt auf
den Stößel 14 die Steigung 13c der Nockenscheibe 13. wobei mittels der Teile
16 bis 18 und 21 bis 31 die Werkstücktragspindel3 um einen der Höhe der Steigung
13 c entsprechenden Winkelbetrag gedreht wird. Beim anschließenden Vorbeiwandern
der Ruhefläche 13 c1: am Stößel 14 bleibt die Werkstücktragspindel3 wieder
stillstehen, und es kann mit dem Werkzeug 33 erneut ein radiales Loch in das Werkstück
34 gebohrt werden. Nach erneuter Zurücknahme des Werkzeuges wandert die abfallende
Nockenfläche 13 e am Stößel .14 vorbei. Die Klinkentragscheibe 26 kommt samt
der Klinke 28 in die Ausgangslage zurück, in welcher der Klinkenarm 28a am Schnabel
32a anliegt und der Klinkenzahn von der Zahnung des Klinkenzahnrades 31 abgehoben
ist. Die Nocke 9 verläßt anschließend den Zapfen 7a und hört auf, die Kupplungsmuffe
6 in der neutralen Mittellage zu halten. Durch Einwirkung der Feder 11 wird
somit die Werkstücktragspindel 3 wieder an die Riemenscheibe 4 angekuppelt.
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Für den Fachmann ist es einleuchtend, daß ein Werkzeug wie 33 mit
der es tragenden Spindel 35, der zugehörigen Pinole 36 und eventuell einem zugehörigen
elektrischen Antriebsmotor an Stelle eines der üblichen fächerartig vor dem Spindelstock
angeordneten Werkzeuge auf einem entsprechenden Schlitten montiert sein kann. Die
Ein- und Ausschaltung des eben erwähnten Antriebsmotors kann von einer Nocke der
Steuerwelle 5 gesteuert sein. Die Drehung der Werkstückspindel mit dem Werkstück
durch eine nur schwach steigende Fläche der Nockenscheibe 13 kann bei arbeitendem
Werkzeug 33 erfolgen, zwecks Einarbeitens einer Bogennut in das Werkstück. Wenn
die Werkstückspindel sich nicht dreht (wie dies der Fall ist, wenn eine der Ruheflächen
13 b, 13 d am Stößel vorbeiwandert), kann sie in bekannter Art und
Weise in Längsrichtung verschoben werden bei in Arbeitslage belassenem Werkzeug
33; auf diese Art und Weise kann eine Längsnut in das Werkstück eingearbeitet werden.
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Damit dürfte klar gezeigt sein, daß mit der erfindungsgemäßen Einrichtung
für den Antrieb der Werkstückspindel der Anwendungsbereich der selbsttätigen Drehbänke
außerordentlich erweitert wird, indem mancherlei zusätzliche Bearbeitungsvorgänge
ermöglicht werden. Es ist leicht einzusehen, daß wegen des sich erübrigenden Umspannens
der Werkstücke nicht nur die erzielbare Präzision erhöht wird, sondern auch Einsparungen
an Bearbeitungszeiten und Nebenzeiten sowie an Anschaffungskosten für andere Werkzeugmaschinen
ermöglicht werden.
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Am beschriebenen Ausführungsbeispiel sind mancherlei Änderungen durchführbar.
Das Getriebe 21 bis 25 könnte beispielsweise durch ein Wechselradgetriebe ersetzt
werden.