DE1602834A1 - Steuereinrichtungen zur Steuerung der Bewegung eines Abeitseinheit an Werkzeugmaschinen - Google Patents

Description

DR.-IN·.

DIPL.-ΙΝβ. M. BC

DIP¹. -PHY», CR.

DIPL.-PHVS,

HÖGER - STELLRECHT- θ Rl ESSBACH - HAECKER PATENTANWÄLTE IN StUTTQART

A 35 630 h
17. Mal 1967
y-124

Vollständige noue'

(eingereicht gam. Art.7, § 1, Abs,2, NrI des Ändirungsgeselzes)

Firma Index-Werke KG Hahn & Tessky 73 Esslingen/Neckar, piochinger Str. 92

Steuereinrichtungen zur Steuerung der Bewegung einer Arbeiteeinheit an Werkzeugmaschinen

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Steuern der während eines Arbeitszyklus auszuführenden Bewegungen einer Arbeitseinheit an Werkzeugmaschinen, die mindestens eine auf einer antreibboren Trägerwelle auswechselbar angeordnete, mit <&· Abtastrolle eines auf die Arbeitseinheit einwirkenden Übertragungshebels zusammenwirkende Steuerkurve aufweist.

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Solche Einrichtungen finden üblicherweise bei vollautomatisch arbeitenden Werkzeugmaschinen, insbesondere Revolverdrehautomaten !,Verwendung. Bei diesen Automaten ist üblicherweise 80WOh₁I der Rovolverschlitten als auch eine Anzahl anderer, in dar Regel in radialer Richtung zurWerkntUckspindel bewegbarer Arbeitseinheiten kurvengesteuert. Bei den bekannten Steuereinrichtungen weist die Steuerkurve, entsprechend der Anzahl der durch die betreffende Arbeiteeinheit auezuführenden Arbeitsbedingungen, am Umfang Kurven-. abscbnit£«i auf,, die aus einen meiat eine gleichmäßige . : Steigung aufweisenden Arbeitekurvenatück und einem la wesentlichen radial verlaufenden Schaltkurvenstück bestehen, und die yon der Abtastrolle des Übertragungsbebels abgetastet werden. Handelt ee sich beispielsweise um einen Revolverschlitten» in dessen Revolverkopf in der Regel sechs Werkzeuge einsetsbar sind, die nacheinander zum Einsatz kommen sollen, so verfügt auch die Steuerkurve je Werkzeug über einen Kurvenabschnitt·

Wenn nun die Abtastrolle des Übertragungshebels ungefähr am Sude eineβ ArbeitskurvenstUckes angekommen ist, so wird die betreffende Arbeitseinheit nicht mehr weitergesteuert, jedoch ist immer noch eine gewisse Drehung der Steuerkurve . notwendig« bis die Abtastrolle radial nach innen, d.h. entlang

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des Schaltkurvenabschnittea, schwenken und ungehindert auf den uhlaren Teil des nachfolgenden KurvenabsehnitieB aufsetzen kann. Diese weitere Drehung der Steuerscheibe ist erforderlich, damit die Abtastrolle die Kurvenspitze umröllen kann ο Es ist also notwendig, die Steuerkurve mindestens um einen dem Halbmesser der Abtastrolle entsprechenden Betrag weiterzudrehen, bevor die betreffende Arbeitseinheit im Eilgang in ihre Ausgangsstellung zurückkehren und von neuem in Arbeiterichtung bewegt werden kann»

Es ist naheliegend, daß sich durch das ümrpllen der Kurvenspitze außer derreinenSehaltzeit fürdiebetreffende Arbeiteeinheit zusätzlich noch eine erhebliche !Totzeit ergibt, so daß innerhalb eines Arbeitszyklus wertvolle Zeit beim Einsatz entsprechender Arbeitseinheiten verlorengeht« Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist bei einer bekannten Ausführungsform einer Schalteinrichtung zum Schalten eines Revolverkopfe* die Konstruktion so getroffen, daß die Abtastrolle am Ende eines Arbeitekurvenstückeβ kurzso weit zurückgezogen wird, daß sie anschließend entlang des Schaltkurvenabe chnitt es sofort radial nach innen schwenken kann (deutsches Patent 1 104 791).

Bei dieser bekannten Einriebtungiat damit das zeitraubende ümro Ilen der Kuryensjpitze durch die Abt as trolle vermieden _s

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βο daß die Stückzeit» die zur Bearbeitung eines Werkstückes notwendig ist, wesentülch herabgesetzt werden kann. Der Nachteil dieser Einrichtung liegt jedoch darin, daß die Abtas.trolle durch eine verhältnismäßig komplizierte Vorrichtung vor- und zurückbewegt werden muß» wobei besonders zu beachten ist, daß die Rolle nach dem Wiedervorbewegen wiederum die gleiche Stelle einnimmt/

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Des weittren ist tine. Steuereinrichtung für Revolverschlitten

bekannt, bei wtleh«r daa zeitraubende Umrollen der Kurvenspitee durch die Abtastrolle dadurch vermieden wird, daß der gleichmäßigen Drehung der Steuerkurve in dem Augenblick, in dem die Abtastrolle das Ende eines Kurvenebschnittes erreicht» eine kurzzeitige Torwarts- und anschließend eine Rückwärtedrebung Überlagert wird, wobei der Drehwinkel so groß gewählt ist, daß die Abtastrolle en den Anfang des nächstfolgenden kurvenabechnittes abfallen kann (deutsches Patent 1 155 654)·

Durch die Vor- und Rückwärtsdrehung der Steuerkurve wird auf einfachere Weiee das gleiche Ergebnis erzielt, wie beim erstgenannten Vorschlag, bei des das Abtastelement hin·* und

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herbewegt wird. Auch let dieser zweite Vorschlag konstruktiv einfacher zu verwirklichen_f doch ist er immer noch relativ aufwendig₃ ■

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Die Erfindung befaßt sich nun rait einer Einrichtung zum Steuern der Bewegung von Arbeitseinheiten mittels einer Steuerkurve zur Verwendung in Werkzeugmaschinen. Ziel der Erfindung ist es, bei geringem konstruktivem Aufwand einen Steuermechanismus zu schaffen, bei dem zum Überwechseln der Abtastrolle vom augetaitifrtez) Kurvenabschnitt auf den von neuem abzutastenden Kurvenabschnitt der Steuerkurve nur noch die Nebenzeil; für den eigentlichen Schaltvorgang».jedoch keine zusätzliche Totzeit für den Wechsel des Kurvenabpchnittes anfällt.

Erfindungageraäß wirddies bei Steuereinrichtungen der eingangs erwähnten Art dadurch erreicht»daß die Trägerwelle der Steuerkurve einen Umlaufradträger eines sich aus einem Zentralrad, mindestens einem Umlaufrad und einem antreibbaren Ringrad zusammensetzenden Umlaufgetriebes bildet, daß das Ringrad während des Arbeitszyklus sich mit gleichbleibender Umfangsgeschwindigkeit dreht und daß das Zentralrad Über eine Antriebevorrichtung mindestens in dem Augenblick, in dem die Abtaetrolle des Übertragungshebels das Ende eines Kurvenabechnittas der Steuerkurve erreicht, um einen vorbestimmten Winkel in der Drehrichtung des Ringrades antreibbar ist/ Diese Konstruktion ermöglicht es der XrägerVelle der Steuerkurve, mit gleichbleibender Geschwindigkeit durch das Ringrad angetriebenem Teil des Umlaufgetriebes,

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durch kurzzeitiges Ingangsetzen des Zentralrades schlagartig eine erheblich größere Umfangsgeschwindigkeit Aufzuzwingen, so daS sie sich um einen vorbestimmten Vinkelbetrag mit EiI-

Sorungscbaltung geschwindigkeit weiterdreht. Diese ~ / stellt sicher, daß die an einer Kurvenspitze angelangte Abtastrolle ohne Verzögerung auf den Anfang dee neuen Kurvenabschnittes radial einschwenken bzw. abfallen kann.

Ein besonderer Vorteil, welcher die erfindungsgemäße Konstruktion bietet, liegt darin, daß eich mit Hilfe dss Umlaufgetriebe« eine außerordentlich genaue Einstellung de· VeretiiXiwinkele erreichen läßt. Darüber hinaus ist der Energie- und Jl*t«b#äerf dieser Steuereinrichtung gering, so daß sie sich ohne Schwierigkeiten an günstiger Stelle in Werkzeugmaschinen einbauen läßt.

Bei einer bevorzugten AusfUhrungeform der Erfindung sind das Ring- und dae Zentralrad koaxial zueinander angeordnet und am Umlaufradträger diametral einander gegenüberliegend, zwei Utelaufr&der vorgesehen.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Zentralrad durch eine Ritzelwelle gebildet. Diese Ritzelwelle dient erfindungsgemäß als Lagerwelle eines Teiles des

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Umlaufgetriebes, und es läßt sich vorteilhaft entweder das Ringrad oder der Umlaufredträger auf derselben lagern. Im ersteren Fall lassen sich günstige Antriebebedingungen für das Ringrad schaffen, Indem dasselbe an seinem Umfang mit der Verzahnung eines Schneckenrades ausgestattet wird und mit der Schnecke einer Antriebswelle zusammenwirkt, während im letzteren Falle notwendigerweise die Ritzelwelle selbst auf einer zusätzlichen Welle eu lagern ist. Welche der beiden Konstruktionen man wählt, hängt davon ab, wie im Einzelfall die zum Antriebdes Ringrades erforderliche Antriebswelle in der betreffendehHaechine gelagert ist. Sofern sie quer zur Acfaee des die Steuerkurve tragenden ÜBlaufradträgerc liegt, wird man günstig dae Ringrad durch eine Schnecke antreiben und ea auf der Ritzelwelle lagern; liegt diese hingegen koaxial zum Ringrad, so empfiehlt es nich, dasselbe unmittelbar auf der Antriebswelle anzuordnen und diene auch zur Jtafperung der Ritzelwelle «u benutaen. Ik 41··«» Pelle iet eint gttnttife- tonstruktion erhältlich, wenn das Endstück der Antriebswelle, auf der de· Ringrad drehfest angeordnetest, zugleich als Lagerwelle für die Ritzelwelle dient* Das aus dem Umlaufradträger heraueragende ^r>jnästück der Ritzelwelle kann hierbei vorteilhaft für den Antrieb-.derselben- dienen. Zum Antrieb der Ritzelwelle -sind.-. Antriebevorrichtungen verschiedenster Konstruktion geeignet,

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und so kann beispielsweise ein Schrittschaltwerk in Form eineβ Malteserkreuzgetriebes oder ein Bremsmotor Verwendung finden, mit dessen Hilfe die Ritzelwelle über Zahnräder antreibbar ist.

Bei Verwendung eines Bremsmotors besteht die Möglichkeit,

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die Ritzelvelle der Steuereinrichtung über längere Zeiträume anzutreiben, eo daß beispielsweise die Steuerkurve auch derart in Schnellgang antreibbar ist, daß über ganze -Kurvenabschnitte' die betreffende Arbeiteeinheit mit sehr hoher Geschwindigkeit gesteuert «erden kann.

Die erfindungegeattße Steuereinrichtung läßt eich ferner in

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einfacher Velee eelbateteuemd auslegen, wenn mindestens da· Ringrod und vorzugsweise auch die Ritzelwelle als Nockenträger verwendet wird, deren Nocken mit entsprechenden Steuerschaltern zusammenwirken*

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In der Zeichnung sind Ausführungsbeiepiele der Erfindung in

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verschiedenartiger Anwendung dargestellt« Ee zeigen:

Fig. 1 in scheinet ie ch er Darstellung eine Seitenansicht

einer erfindungegemäßen Steuereinrichtung, die beispieleweise im Gestell einer selbsttätigen

Drehmaschine zur Steuerung eines Revolver-

009819/026 0 Schlittens angeordnet ist, s

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Pig* 2 einen längsschnitt durch die Steuereinrichtung, entsprechend linie 2-2 der Fig. 1 in größerem Haßstab als Pig. 1, . -

Pig. 3 in schematischer Darstellung--eine Draufsicht auf einen Arbeitsraum einer selbettätigen Drehmaschine* deren Arbeitsspindel eine Zusätibearbeitungseinriehtung zugeordnet ist, wobei ".zwischen Wertstückspindel und Zu .sat zbearbeitungseinrichtungKeine mit Hilfe einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung steuerbare Greifeinrichtung zum Greifen und Heranbringen des Werkstückes an die ZueetEbeerbeitungseinrichtung vorgesehen ist,

Fig. A einen Ziängsschnitt durch ein weiteres Aus -führungBbeispiel einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung, wie sie zur Steuerung der Greifeinrichtung gemäß Pig. 3 Verwendung findet.

Das in Pig. 1 und 2 gezeigte AusfUhrungebelspiel einer erfindungegeBäeen Steuereinrichtung dient bei spielsveiee zum Steuern einer Arbeitseinheit in Form «ineβ ale Gansee ■It 1Ö ,bezeichneten Hevolyerechlittens. Die Steuereinrichtung iet eis Ganeee Bit 12 bezeichnet* Das Gehäuse 14 des Revolvereohlittens lot auf PUhrungswangen 16 des Maschinengestelles 18

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einer selbsttätigen Drehmaschine hin- und herverschiebbar angeordnet. Mit 20 iat die Arbeitsspindel der Drehmaschine bezeichnet. Sie ist beispielsweise mit einer Spannzange ausgestattet, in der eine Werket off stange 24 festge;apannt ist.

Der Revolverschlitten besitzt in an sich bekannter Weise einen Revolverkopf 26, an de'asen Umfang in gleichmäßigem Winkelabstand voneinander beispielsweise sechs Werkzeug-, aufnahmen28 vorgesehen sind. Der Revolverkopf ist um vorbestlmmte Winkel derart schaltbar, daß sich die einzelnen Werkzeuge 30 in fluchtende Lage mit der Werkstoffstange befinden·: Zur Umschaltung des Revolverkopfes dient in an ■ich bekannter Weise üb Innern des Schlittens 14 ein Kalteserkreusgetriebe, von den das mit 32 bezeichnete Schaltrad, das auf der Welle des Revolverkopfes drehfest angeordnet 1st, erkennbar ist· Ober eine Kurbelscheibe 36 ist das Schaltrad und.damit auch der Revolverkopf jeweils üb 60° verdrehbar.

Zur Durchführung bzw* Steuerung seiner Arbeitebewegung ist In Schlittangeb&use 14 eine Zahnstange 34 gleitbar angeordnet» die an ihrer Unterseite die Versahnung aufweist. Dieser Zahnstange ist im Schlittengehäuse in an sich bekannter Weise ein« Kurbelscheibe 36 zugeordnet, die Über eine Kurbelstange

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mit der Zahnstange 34 zusammenwirkt. Mit der Zahnstange kämmt das Zahnsegment 40 eines als Ganzes mit 42 bezeichneten Zahnsegmenthebels, der bei 44 im Maschinengestell 18 schwenkbar gelagert ist. Der Zahnsegmenthebel ist in an sich bekannter Weise als Winkelhebel, d.h. mit zwei Hebelarmen ausgebildet, wobei der eine Hebelarm 46 das Zahnsegment trägt, während der andere Hebelarm 48 eine Äbtastrolle trägt. Mit dieser Abtastrolle wirkt der Zahnsegmenthebel mit einer als Ganzes mit 52 bezeichneten Steuerkurve zusammen, die einen Teil der erfindung-gemäßen Steuereinrichtung bildet. ■."■/■.;.

Ist eine Bearbeitungsoperat: ι beendet und soll das nächste Werkzeug in Arbeitelage geschaltet werden, so wird über einen nicht gezeigten Kurbelantrieb die Kurbelseheibe 36 um 360° gedreht. Da die Zahnstange 34 im Zusammenwirken mit dem Zahnsegmenthebel 42 einen Festpunkt bildet, wird dann zwangsläufig der Revolverschlitten zurüekgesteuert, so daß das Werkzeug außer Eingriff kommt,und gleichzeitig wird im Verlauf der Kurbeldrehung über diese das Schaltrad 32 um "60° weitergeöchaltet. Durch die Verbindung der Kurbelscheibe mit der Zahnstange 34 ist damit sichergestellt, daS vor Umschlagen des Revolverkopfes dieser vom Werkstück und detmit zugleich das sich gerade im Einsatz befindliche Werkzeug vom Werkstück_ο^|_ν^_02βο -'\2-

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Wie aus Pig. 1 zu ersehen ist, verfügt die Steuerkurve 52 über einzelne Kurvenabschnitte 54» deren Anzahl der Anzahl der in den Revolverkopf eingesetzten Werkzeuge 30 entspricht.

In Pig. 1 ist der Revolverschlitten in seiner Arbeitsendstellung gezeigt, und es ist ersichtlich,·daß sich in dieser Stellung die den betreffenden Kurvenabschnitt 54 abtastende Abtaetrolle 50 des Zahnsegmenthäels 42 am Ende des Kurvenabschnittes angelangt ist. Um den Revolverschlitten nunmehr in seine Ausgangslage zurückzusteuern, muß sich die Abtastrolle 50 relativ zur Steuerkurve 52 radial nach unten bewegen können, damit sich der Zahnsegmenthebel in Uhrzeigerrichtung verschwenken kann. Diese Schwenkbewegung kann der Zahnsegmenthebel 42 jedoch erst durchführen, wenn die Abtastrolle 50 von der Kurvenspitze 56 freikommt« Pa die Steuerkurve 52 jedoch mit gleichbleibender Umfangsgeschwindigkeit durch eine mit 58 bezeichnete Welle der Drehmaschine angetrieben wird, würde für das Umrollen der Kurvenspitze 56 durch die Abtastrolle 50 sehr viel Zeit benötigt werden* Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung 12 stellt nun sicher, daß das überwechseln der Abtaetrolle 50 voa einem Kurvenabschnitt sun anderen ohne Verzögerung erfolgen.kann und damit für den Wechsel von einem Kurvenabschnitt zum anderen keine Totzeiten in Kauf genommen werden müssen. ·

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Im folgenden ist nun die erfindungsgemäße Steuereinrichtung des näheren beschrieben.

Die Steuereinrichtung weist ein Umlaufgetriebe auf. Dasselbe verfügt Über ein Ringrad 60, das in einem Lager62 des Maschinengestells drehbar gelagert ist. Das Hingrad weist eine mit 64 bezeichnete Innenverzahnung und eine mit 66 bezeichnete Außenverzahnung auf. Die Außenverzahnung entspricht der eines Schneckenrades. Sie kämmt mit einer Schnecke 63, die auf der Welle 58 drehfest angeordnet und während eines Arbeitszyklus ständig mit gleichblei"bender Drehzahl,, d.h. tjückzeitabhängig, angetrieben wird. Dem Ringrad ist ein in einem weiteren stationären Lager 70 des Maschinengestells d.oiioar gelagerter Umlaufradträger 72 koaxial zugeordnet, dessen Steg 74 diametral einander gegenüberliegend zwei Umlaufräder bzw. 78 trägt· Sie kämmen mit der Innenverzahnung 64 des Ringrad?)β. Koaxial sun Ringrad bzw. zum Umlaufradträger ist des weiteren ein Zentral cad 80 vorgesehen, dessen Außenverzahnung aitden Umlaufrädern 76 und 78 kämmt. Das Zentralrid ist durch das Ritzel einer Ritzelwelle 82 gebildet, die Ib Vorliegenden AuefÜfaruagsbetspiel im Ringrad 60 drehbar gelagert ist. Die Umlaufräder 76, 78 sind mittels Lagerbolzen 84 aai Umlaufradträger drehbar gelagert. Der letztere verfügt über e inen Zapfen 86 „ auf deia die St euer sch e ibe 52 mi t Hilfe

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einer Spannschraube 88 drehfest gehalten ist. Die Ritzelwelle 82 durchdringt das Ringrad. Auf seinem aus dem Ringrad herausragenden Endstück 90 ist drehfest ein Schaltrad 92 eines Malteeerkreuzgetriebee angeordnet, dem ein Treiber bzw. ' eine Kurbel 94 zugeordnet ist. Die letztere ist über eine Antriebswelle 96. antreibbar. Has Ringrad-weist einen Flansch 98 auf, der, über eine am Umfang vorgesehene T-Nut 100 verfügt, in der Schaltnocken verstellbar und feststellbar angeordnet sind und mit entsprechenden Steuerschaltern zusammenwirken können.

BIe Wirkungsweise dieser Steuereinrichtung ist folgendet

Während eines Arbeitszyklus dreht sich die Welle 58 mit konstanter Drehzahl und damit in starker Untersetzung auch das Ringrad 60 konstant mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit. Solange nun der Eil- und Arbeitevorschub des Revolverschlittens währt, d.h. solange sich die Abtastrolle 50 des Zahnsegmenthebels 42 entlang eines Kurvenabschnittes bewegt, ist die Ritzelwelle über das Malteserkreuzgetriebe 92, 94«blockiert, so daß sich bei Drehung des Ringrad·· 60 zwangsläufig die Umlaufräder 76, 76 am Sahnkrane des Ritzels 60 abrollen. Bei diesem Abrollen wird

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über die Lagerbolzen 84 der Umlauf radträger mit einer entsprechend kleineren Geschwindigkeit wie da8 Ringrad 60 in gleicher Drehrichtung bewegt, wobei die Steuerkurve 52 ' mitgenommen wird. Sobald nun der Revolverschlitten in seiner Arbeitsendstellung angekommen ist bzw. die .Abtastrolle 50 die Spitze des betreffenden Kurvenabschnittes erreicht hat, während sich das Ringrad 60 mit gleichbleibender Erehaahl weiterbewegt, das Malteserkreuzgetriebe 92, .94 eingeschaltet, wobei der entsprechende Schaltimpuls hierzu von einem in der I-Nut 100 entsprechend eingestellten Steuernocken ausgelöst werden kann. Dadurch wird schlagartig die Ritzelwelle entsprechend des Schaltweges des Schaltrades 92 um einen vorbestimmten Winkelbetrag in der Drehrichtung des Ringrades 60 verdreht. Diese sprunghafte Drehbewegung der Ritzelwelle bewirkt, daß der Umlauf/träger in diesem Moment bei unveränderter Drehzahl der Steuerwelle bzw. des Ringrades über einen vorbestimmten Drehwinkel mit großer Umfangsgeschwindigkeit gedreht wird, so daß die Steuerkurve, wie in Fig. 1 angedeutet ist« beispielsweise um den Winkel oC sehr schnell weiterbewegt und damit die Abtastrolle 50 des Zahnsegmenthebels 52 an der betreffenden Kurvenspitze freigegeben wird. Eb kann nun in an sich bekannter Weise eine in der Schlittenführung angeord nete, sich am

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Schlittengehäuse abstützende, nicht näher gezeigte Druckfeder wirksam werden und den Revolverschlitten in seine Endstellung zurückbewegen, wobei eich der Zahnsegmenthebel solange in Uhrzeigerrichtung verschwenkt, bis seine Abtastrolle 50 am Anfang des folgenden Kurvenabschnittes auftrifft. Damit ist durch die erfindungsgemäße Steuereinrichtung 12 erreicht, daß beim Wechsel von einem Kurvenabschnitt auf den anderen die entstehende Nebenzeit lediglich noch auf die für den eigentlichen Schaltvorgang erforderliche Zeit reduziert ist.

Bei Drehmaschinen kann dei Antrieb der Ritzelwelle 82 auch mit dem Antrieb der Kurbel 36 des Revolverschlittens gekuppelt werden» so daß der Schalteeitpunkt zur Durchführung der Sprungechaltungen nicht durch Steuernocken festgelegt werden muß.

Bei sehr kurzen Stückzeiten bringt die Durchführung einer Sprungsehaltung keinen Zeitgewinn und kann deshalb unterbleiben. Handelt es eich nun um eine zwangeläufige Steuerung der Rlteelwelle 82 über den Kurbelantrieb der Kurbel 36 dee Revolverechlittens,' so läßt eich die Sprungschaltung erfindungegemäß in einfacher Weise»dadurch unwirksam machen, daß des Zentralrad 80 außer Eingriff mit den Umlaufrädern und 76 gebracht wird· Dies ist in einfacher Welse dadurch

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möglich, daß die Ritzelwelle axial verstellbar vorgesehen und

mittels eines entsprechenden Verstellmechaniemus, der im

vorliegenden Fall nicht näher dargestellt ist, beispielsweise

axial nach links verstellbar ist.

Selbstverständlich könnte anstelle des Mälteserkreuzgetriebes

zum Antrieb der Ritzelwelle auch eine Kupplung vorgesehen sein. Seren Anordnung dürfte jedoch weniger vorteilhaft sein, da ein sehr exaktes Ein- und Auskuppeln notwendig ist·

In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführüngsbeispiel einer erfindungegeiffäden Steuereinrichtung gezeigt, die beispielsweise zur Steuerung der in Fig. 3 gezeigten Greifeinrichtung dient. Im vorliegenden Ausführungebeispiel ist sie als Zusatzbearbeitungeeinrichtung im Arbeiteraum einer selbsttätigen Drehmaschine vorgesehen.

O ... InFIg. 3 ist ait ItO ein Spindelstock einer selbsttätigen Drehmaechine bezeichnet, in deren Arbeitsspindel 112 in an eich bekannter Weise eine Spannzange 114 angeordnet ist, mit deren Hilfe eine Werket©ffstange 116 festspannbar ist. Kit 118 let beispielsweise ein Abstechetahl bezeichnet, der in'einem nicht näher dargestellten StaShalter befestigt

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ist. Der Werkstückspindel ist im Radialabatand im Arbeitsraum der Haschine eine als Ganzes mit 120 bezeichnete Schlitzeinrichtung zugeordnet, um das Werkstück zu schlitzen. Um nun das von der Werkstoffstange abgestochene Werkstück an das Schi it »werk teil*, beispielsweise ein Sägeblatt 122,, heranzuführen, ist die als Ganzes mit 124 bezei.chnete Greifeinrichtung vorgesehen. Diese Greifeinrichtung verfügt über einen, an einer im Gehäuse des Spindelstockes 110 drehbar und axial verschiebbar gelagerten Trägerstange 126 drehfest angeordneten Greifarm 128, der einen Greifkopf 130 aufweist, mit dessen Hilfe das von der Werkstoffstange abgestochene Werkstück greifbar und der Schlitzeinrichtung zuführbar ist. In Fig. 3 ist beispielsweise ein ah der Werkstoffstange 116 fertig angeformtes Werkstück 132 dargestellt. Ss verfügt über einen zylindrischen Schaft 134 und über einen Bund 136. Bevor nun das Werkstück mittels des Abstechstahles 118 von der Werkstoffstange abgestochen wird, greift der Greifkopf 130 dasselbe an seinem Schaft und führt es nach dem Abstechen dem Sägeblatt 122 der Schlitzeinrichtung zu. Hierzu muß der Greifarm eine Schwingbewegung senkrecht zur Zeichenebene und eine Bewegung In der ,Zeichenebene in Richtung auf die Schlitzeinrichtung 120 zu aueführen. Biese beiden Bewegungen führt die Trägerstange 126 aus, wobei sowohl für die Schwingbewegung als auch für die Axialbewegung der Trägarstange jeweils eine

Steuerkurve dient. Hit dan Kurven wirken entsprechende

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Übertragungshebel zusammen, die in Konstruktion und Anordnung bekannt und deshalb in der Zeichnung nicht näher veranschaulicht sind. ■ ■".. .;■'-.-.. ■_.--.. . ;

In Fig. 4 ist nun eine erfindungsgemäße Steuereinrichtung gezeigt t mit deren Hilfe die den Greif arm 128 tragende i'räger~ stange 126 entsprechend, steuerbar, ist.

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Normalerweise wird die Steuerung der Trägerstange/solcher Greifarme durch die stücfczeitabhängig sich drehende Steuerwelle der Maschine gesteuert, d.h. zur Durchführung der Schwingbewegung und der Länge- bzw» Axialbewegung der Träger-Btange der Greifeinrichtung wird, da sich die Steuerkurven zusammen mit der Steuerwelle drehen, und die Drehzahl der letzteren relativ niedrig let» sehr viel Zeit benötigt. Bei längeren Stückzeiten erfordern deshalb diese Greifarmbewegungen einen beträchtlichen Zeitanteil. Da sich die Greifeinrichtung im Arbeitsraum der Maschinebefindet bzw. deren Greifarm 128 in den Arbeitsraum eingreift, können während der Zeit, in der der Greifarm seine Schwingbewegung durchführt, normalerweise keiner anderen Verksetice zum Einsatz kommen, so daß ein erheblicher Zeitverlust in Kauf genommen werden mußβ

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen, in Fig. 4 gezeigten Steuereinrichtung läßt sich nun die Schwing- und Längsbewegung der

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Trägerwelle 126, trotz der zum Antrieb der Steuerkurven verwendeten, sich stückzeitabhängig drehenden Steuerwelle, derart beschleunigen, daß die sich zwangsläufig bei der Bewegung des Greifarmes ergebende Nebenzeit auf die für die Greifarmbewegungen kinematisch bedingte Zeit reduziert wird.

Im folgenden ist anhand der Fig. 4 die Konstruktion der Steuereinrichtung des näheren beschrieben. Die Steuereinrichtung weist ein Ringrad 138 auf, das drehfest auf der Steuerwelle 140 der betreffenden Drehmaschine angeordnet ist. Die Steuerwelle durchdringt mit ihrem eine Trägerwelle 142 bildenden Endstück das Ringrad. Auf diesem Endstück ist eine Ritzelwelle 144 frei drehbar gelagert, auf der wiederum ein Umlaufradträger 146 frei drehbar angeordnet ist. Der Umlaufradträger verfügt über zwei diametral einander gegenüberliegende Umlaufräder 148, 150, die sowohl mit dem Zahnkranz 152 des Ringrads als auch mit dem Ritzel 154 der RltiMtlwall« 144 kämmen. Auf dem Umlaufradträger 146 Bind im Axialabstand voneinander zwei Steuerkurven 156 und 158 drehfest angeordnet. Die Steuerkurve 156 dient zur Längsbewegung der Trägerwelle 126, während die Steuerkurve 158 zur Durchführung der Schwingbewegung des Greif-* arnes b,zw. zur Drehbewegung der Trägerwelle 126 dient. Auf dem aus dem Umlaufradträger 146 herausragenden Endstück der Ritzelwelle 144 ist ein Zahnrad 160 angeordnet, das zum Antrieb der Ritzelwelle 144 dient. Dasselbe kämmt mit einem Zahnrad

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Daa Ringrad verfügt an seinem Außenumfang über eine Nut 166, in der zwei Einschaltnocken 168 verstellbar und feststellbar angeordnet sind. Es ist lediglich ein Nocken 168gezeigt. Diesen beiden Einschaltnocken ist ein stationärer Steuerschalter 169 zugeordnet. Auch das auf der Ritzelwelle drehfeet angeordnete Zahnrad 160 dient als Nockenträger, und zwar verfügt es über einen Schaltnocken 170, der im Zahnrad innerhalb eines teilringförmigen Schlitzes verstellbar und feststellbar angeordnet ist und über einen Schaltnocken 172« der am Zahnrad stationär ist. Diesen beiden Nocken ist ein Steuerschalter 174 zugeordnetv Im folgenden wird nun die Wirkungsweise dieser Steuereinrichtung beschrieben.

Am Ringrad ist Äer eine der beiden Binschaltnocken 168 eo placiert, daß er kurz vor dem Abstechen des Werkstückes 132 den Steuerschalter 169 betätigt, wobei bis zu diesem Zeitpunkt die beiden Steuerkurven 156, 158 in entsprechender Untersetzung durch die Steuerwelle 140 angetrieben worden sind. Die ent» sprechende. Untersetzung kommt dadurch zustande, daß die Ritzelwelle 144 bzw. deren Ritzel 154 durch den stilletehenden Bremsmotor in Stillstand verharrt. Wird der Steuerschalter*169 eingeschaltet, so tritt der Bremsmotor 164 in Funktion, d.h. die Ritielwelle 144 wird in gleicher Drehrichtung wie das liograd 138' in Drehung versetzt und damit zwangsläufig der

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Umlaufradträger mit entsprechend hoher Umfangsgeschwindigkeit angetrieben, obwohl die Steuerwelle 140 mit gleichbleibender Geschwindigkeit welterläuft. Es wird damit der Steuerwellengeschwindigkeit eine weitere Geschwindigkeit zum Antrieb der beiden Steuerkurven überlagert. Tritt die Ritzelwelle in Punktion, d.h. drehen sich die beiden Steuerkurven 156, mit entsprechend hoher Umfangsgeschwindigkeit, führt der Greifarm 128 eine rasche Abwärtsschwingbewegung aus, und sofern dessen Greifkopf 130 in fluchtender Stellung zum Schaft 134 des Werkstückes 132 verharrt, wird in entsprechend rascher Bewegung der Greifarm in Richtung des Werkstückes bewegt» so daS dessen Greifkopf 130 den Schaft 134 desselben aufnehmen kann. Der am Zahnrad 160 vorgesehene Schaltnocken 172 betMtJUct den Steuerschalter zum Abschalten des Bremsmotorsp wenn sich der Greifarm in seiner Greifstellung an der Arbeitsspindel befindet» so daß die Ritzelwelle 144 wieder stillgesetzt und die Steuerkurven wieder unmittelbar von der Steuerwello mit entsprechend geringer Drehgeschwindigkeit angetrieben werden. Der am Rinxrad 138 angeordnete zweite Einschaltnocken 168 ist so placiert, daß er unmittelbar nach dem Abstechen des Werkstückes durch den Abstechstahl 118 den Steuerschalter 169 von neuem betätigt, wodurch der Brems- ■otor 164 aufs neue eingeschaltet und der die Steuerkurven •tragende Umlaufradträger von neueaPin schnelle Drehung

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versetzt wird«, Im Verlauf diener schnellen Drehbewegung wird über die Steuerkurve 158 da* Greif arm rasch aufwärts geschwungen, wobei der Antrieb der Ritzelwelle 144 nunmehr solange aufrecht erhalten bleibt, bis der Nocken 170 den Steuerschalter 174 betätigt und die Ritzelwelle wieder stillgesetzt wird. Zum Zeitpunkt der Betätigung dieses Schalters befindet sich der Greifarm bsw. dessen Greifkopf samt Werkstück vor der Zusatzbearbeitungseinrichtung 120, und nunmehr kann über die

Steuerkurve 156 der Greifarm in Richtung der Schlitzeinrichtung 120 mit entsprechender Vorschubgeschwindigkeit zum Sägen eines Schlitzes bewegt werden.

Gemäß den vorstehenden Ausführungen lassen sich mit Hilfe der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung, sofern sie mit einer entsprechenden Antriebsvorrichtung kombiniert ist, nicht nur . relativ kleine Schaltsprünge durchführen, um das zeitraubende Umrollen der die Kurvenabschnitte abtastenden Abtastrolle an der Spitze der einzelnen Kurvenabschnitte zu vermeiden* sondern es können sue&tzllcb nochdurch bestimmte Kurvenabschnitte festgelegte Arbeitebewegungen im Schnellgang durchgeführt werden.

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Claims (6)

Patentansprüche ;

1. Einrichtung zum Steuern der während eines Arbeitszyklus auszuführenden Bewegungen einer Arbeitseinheit an Werkzeugmaschinen, die mindeetens eine auf einer antreibbaren Trägerwelle auswechselbar angeordnete, mit der Abtastrolle eines auf die Arbeitseinheit einwirkenden Übartragungshebelo zusammenwirkende Steuerkurve aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerwelle (72; 146) der Steuerkurve (52; 156, 158} einen Umlauf radträger (Si^g) eines sich aus einem Zentralrad (80; 154),mindestens einem Umlaufrad (76; 148) und einem durch einen Antrieb antreibboren Ringrad (60; 138) zusammensetzenden Umlaufgetriebes bildet, daß das Ringrad (60; 138) während des Arbeitszyklus sich mit gleichbleibender Umfangsgeschwindigkeit dreht und daß das Zentralrad (80; 154) über eine Antriebsvorrichtung (92, 94; 164) mindestens in dem Augenblick, in dem die Abtastrolle (50) des Ubertragungshebels (42) das Ende eines Kurvenabschnittes der Steuerkurve (52; 156, 158) erreicht, um einen vorbestimmten Winkel in der Drehrichtung des Ringrades (60; 138) antreibbar ist.

Unterlagen i^t 7 5 τ Abs. 2 Nr. r satz 3 dos 0098 19/0260

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2. Einrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h

g e k e η η ζ e i c h η β t , daß das Ringrad {60} 138) und das .Zentralrad (80; 154) koaxial zueinander angeordnet sind und daß am Umlaufradträger (72; 146) diametral einander gegenüberliegend mindestens zwei Umlaufräder (76, 78? 148, 150) vorgesehen sind, .

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h gekennzeichnet , daß das Zentralrad (80) durch eine Hitzelwelle (82) gebildet ist, auf der das Ringrad (60) frei drehbar gelagert ist, das an seinem Außenumfang die Verzahnung (66) einesSchneckenrades aufweist und mit der Schnecke (68) einer Antriebswelle (58) dee Antriebes kämmt.

4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, .

d a durch g e k e η η ζ e i c b η e Λ, , daß das Ringrad (60;138) zur Steuerung der das Zentralrad (80j 154) antreibenden Antriebsvorrichtung (92, 94; 164) einen Hocktnjtrgger bildet, an dem mit einem entsprechenden Steuer ecbal^er .(169) zusaemenwirkende, vorzugeweiae in einer Umfangenut (100; 166) angeordnete Steuernocken (168) verstellbar und feststellbar angeordnet sind·

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5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Antriebavorrichtung dB Zentralrades (80) bzw. der Ritzelwelle (82) ein Malteserkreuz-Getriebe (92, 94, 96) dient, dessen Schaltrad (92) die Ritaelwelle (82) trägt.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringrad (138) auf einer Antriebswelle (HO) drehfeet angeordnet ist, die zugleich als Lagerwelle für die Ritzel· welle (144) dient und das Ringrad (138) durchdringt, und daß auf der Ritzelwelle (144) sowohl der Umlaufradträger (146) frei drehbar gelagert als auch ein Antriebsrad (160) drehfeet angeordnet ist, das von der Antriebsvorrichtung (164)» vorzugsweise ein Bremsmotor, antreibbar ist.

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ff

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