DE2430868A1 - Antriebs-mechanismus fuer die arbeitsspindeln an mehrspindel-drehbaenken - Google Patents

Description

PATENTANWALT HANS-JOACHIM KANTNER

DIPLOM-INGENIEUR

PATENTANWALT DIPL.-ING. H.-J. KANTNER 6079 SPRENDLINGEN. HEGELSTRASSE 49/51

6079 SPRENDUNGEN, 26.6.74 HECELSTRÄSSE 49/51
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und

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"Antriebs-Mechanismus für die Arbeitsspindeln an Mehrspindel-Drehbänken"

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Die Erfindung betrifft einen Antriebsmechanismus für die Arbeitsspindeln an Mehrspindel-Drehbänken, wobei eine oder mehrere der Spindeln winkelig um die Spindel-Achse in vorher festgelegten Stellungen bewegt werden können.

Ein derartiger' Apparat wird verwendet, um eine Arbeitsspindel in eine vorher festgelegte Winkelbeziehung zu einem Werkzeug zu bringen, damit ein Arbeitsvorgang an einem Werkstück, das von der Spindel getragen wird, ausgeführt werden kann. Es kann zum Beispiel notwendig sein, an einem Werkstück einen Bohr-Arbeitsgang auszuführen in einer Richtung, die transversal in Bezug auf die Arbeitsspindel verläuft. Zu diesem Zweck ist es notwendig sicherzustellen, daß sich die Arbeitsspindel nicht aus der erforderlichen Stellung um die Spindelachse dreht und daß sie weiterhin richtig fluchtet in Bezug auf das Werkzeug, damit das zu bohrende Loch an der richtigen Stelle angebracht wird. Winkelige Orientierung der Arbeitsspindel kann·auch erforderlich sein bei automatischem Spannen von geformten Arbeitsstücken.

Diese Winkelbewegung wurde in der Vergangenheit zum Beispiel durch die Verwendung eines Exzenters erreicht, durch den die Arbeitsspindel gedreht werden kann; der Exzenter besitzt eine Aussparung in Übereinstimmung mit der vorher festgelegten Stellung, in die der Exzenter-Abtastfinger einrastet. Dieses System ist neben anderen Nachteilen wenig flexibel.

Gegenstand dieser Erfindung ist es, einen Antriebsmechanismus zur Erzeugung einer Winkelbewegung einer Arbeitsspindel an einer Drehbank in einer geeigneten und zuverlässigen Art zu liefern.

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Nach der vorliegenden Erfindung besteht ein Antriebsmechanismus zur Erzeugung einer Winkelbewegung einer Arbeitsspindel an einer Mehrspindel-Drehbank aus einem elektrischen Stufen-Motor, der .über auskuppelbare Antriebsmittel mit der Spindel verbunden ist, wobei die Spindel gleichzeitig eine angebaute Bremse besitzt.

Die Erfindung wird nunmehr an Hand von Beispielen beschrieben, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird.

Figur 1 zeigt eine Seitenansicht im Schnitt einer

Mehrspindel-Drehbank, die die vorliegende Erfindung.beinhaltet;

Figur 2 zeigt eine diagrammatische Schnittzeichnung hiervon;

Figur 3 zeigt eine diagrammatische Schnittzeichnung einer Mehrspindel-Drehbank-Alternative, die die Erfindung enthält.

Die Drehbank, die durch Figur 1 und-2 gezeigt ist, enthält eine Grundplatte 10, auf die ein Trommelgehäuse 12 und ein Antriebsgehäuse 13, die durch eine Brücke 14 miteinander verbunden sind, montiert ist. In der Mitte der Maschine, zwischen den Gehäusen 12 und 13, befindet.sich ein Raum, in dem ein in Längsrichtung verschiebbarer Werkzeug-Block 15 und andere transversal bewegliche Werkzeugschlitten (nicht dargestellt) untergebracht sind, die so angeordnet sind, daß sie die Werkzeuge für die Arbeitsgänge an dem Werkstück tragen.

Die Werkstücke, die nicht dargestellt sind, werden durch entsprechende Spannfutter 16, die wiederum auf

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die entsprechenden hohlen Arbeitsspindeln 17 montiert sind, gehalten. Diese Arbeitsspindeln sind drehbar in einer Trommel 18 untergebracht, die wiederum drehbar in einem Trommelgehäuse 12 zur Einstellung in aufeinanderfolgende Winkelstellungen gelagert ist. Bei diesem Beispiel gibt es sechs Arbeitsspindeln.

Eine Antriebswelle 19 läuft durch die Mitte der Trommel 18 und reicht bis in das Antriebsgehäuse 13, wo sie mit einem nicht dargestellten Antriebsmechanismus verbunden ist. Die Antriebswelle 19 erstreckt sich außerdem auch durch den Werkzeug-Block 15 und liefert während der Normaloperation den Antrieb für jede einzelne Spindel 17.

An der Trommel 18 ist auf der von den Spannfuttern 16 abgewandten Seite eine Trommel-Verlängerung 20 angebracht, an der sechs Mechanismen für die jeweiligen Arbeitsspindeln 17 angebaut sind. Jeder dieser Antriebsmechanismen, von denen in Figur 1 nur einer gezeigt ist, besteht aus einem elektrischen Stufenmotor 21, der in einer Halterung 22 montiert ist, die wiederum an der Trommel-Verlängerung 20 befestigt ist. Die Welle des Stufen-Motors 21 trägt ein Zahnrad 23, das in ein anderes Zahnrad 25 auf einer Welle eingreift, die in der Halterung 22 gelagert ist und auf der sich desweiteren ein Zahnrad 26 befindet. Das Zahnrad 26 greift in einen Zahnkranz 27 auf der zugeordneten Arbeitsspindel 17 ein. Das Übertragüngsgetriebe 23, 25, 26 und beinhaltet einen nicht dargestellten Einweg-Kupplungsmechanismus, der dazu dient, daß die Spindel 17 von dem elektrischen Stufenmotor 21 nur in einer Richtung gedreht werden kann.

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Die Arbeits-Spindeln 17 werden normalerweise durch den Hauptantrieb oder sonstige nicht dargestellte Antriebs-Mechanismen über Kupplungs- und Bremsmechanismen, die elektrisch betätigt werden können, angetrieben. Die Anordnung ist derart, daß bei Antrieb durch solche Hauptantriebsmechanismen die Spindeln 17 in einer Richtung drehen, die es der Einwegkupplung des Stufen-Motor-Übertragungsgetriebes gestattet so zu arbeiten, daß der elektrische Stufen-Motor nicht gleichfalls gedreht wird. -

Wenn es jedoch gewünscht wird, die Arbeitsspindel in eine vorher festgelegte Winkelstellung zu ihrer Drehachse zu bringen, wird diese Spindel zunächst mit Hilfe der dazugehörigen Bremse angehalten. Der Hauptantrieb wird von der Arbeitsspindel entkuppelt und die Bremse wird dann wieder gelöst. Der elektrische Stufen-Motor 21 wird erregt, um die Spindel winkelförmigszu einer Null- bzw. Ausgangsstellung und danach in die erförderliche, vorher festgelegte Stellung zu bewegen. Wenn diese Stellung erreicht ist, wird die Bremse wieder angezogen, um die Spindel zu verriegeln, so daß ein Arbeitsgang, wie z.B. eine Kreuz-Bohrung an dem Werkstück, das in dem Futter 16 dieser Arbeitsspindel eingespannt ist, durchgeführt werden kann.

Vorkehrungen für ein Nachstellen der vorher eingestellten Stellung, in die der elektrische Stufen-Motor die Spindel fahren wird, sind vorgesehen. Die Nachstellmittel.können einen elektrischen Schalter, der an der Nullstellung angeordnet ist, beinhalten. Nachdem die Spindel in irgend einer Winkelstellung zum Stillstand gebracht worden ist, wird der Stufen-Motor ,die Spindel so lange drehen, bis die Nullstellung

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erreicht ist. Er wird dann die Spindel weiter drehen um eine vorher festgelegte Anzahl von Stufen, bis die erforderliche Stellung erreicht ist. Ein hoher Grad von Genauigkeit kann bei der Positionierung der Spindel im Winkel zu ihrer Drehachse erzielt werden.

Die Stromversorgung für die Stufen-Motore 21 erfolgt durch die Welle 19, die zu diesem Zweck als Hohlwelle ausgebildet ist. Innerhalb des Antriebsgehäuses 13 ist diese Welle 19 mit Schleifringen ausgerüstet, die allgemein bei 28 aufgezeigt sind und über die die elektrischen Verbindungen zwischen den drehenden und den stehenden Teilen der Drehbank hergestellt werden.

Die in Figur 3 gezeigte Anlage ist gleichfalls eine Mehrspindel-Drehbank, die die gleichen Grundkomponenten besitzt wie die Drehbank der Figuren 1 und 2. Darüberhinaus sind die gleichartigen Teile durch die gleichen Ziffern bezeichnet.

Anstelle der sechs Antriebsmechanismen, die den jeweils entsprechenden sechs Arbeitsspindeln zugeordnet sind, gibt es hier nur einen Antriebs-Mechanismus.

Abweichend von der Konstruktion nach Figur 1 und 2 - bei denen diese Antriebsmechanismen mit der Trommel und den Arbeitsspindeln selbst eingestellt werden - ist der Antriebsmechanismus, der in Figur 3 gezeigt ist, auf dem stationären Trommelgehäuse 12 montiert.

Dieser Antriebs-Mechanismus besteht aus einem einzigen Stufen-Motor 28, der auf seiner Welle ein Zahnrad 29 trägt. Dieses greift in ein Zahnrad 30 ein, welches auf einer Welle sitzt, die am Gehäuse 12 unmittelbar anschließend an die Trommel-Peripherie angebaut ist. Das Zahnrad 30 greift auch in einen Zahnkranz 31 auf einer Arbeitsspindel 17 ein. Bei dieser Anordnung

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bringt ein Verstellen der Trommel nachfolgende Zahnkränze 31 in Eingriff mit dem Zahnrad 30 und so kön nen nachfolgende Arbeitsspindeln winklig bewegt werden, wenn diese in der Stellung sind, wo sie in das Zahnrad 30 eingreifen. Mit dieser Anordnung ist es somit nur möglich,eine Spindel winkelig an irgend einer
Stellung der Trommel 18 einzustellen.

In einer weiteren Alternativ-Konstruktion werden die Prinzipien der Konstruktion des Beispiels Figur 3 übernommen, jedoch ist hierbei mehr als ein Stufen-Motor und zugehöriges Zahnrad an das Gehäuse zum Zusammenspiel mit entsprechenden Arbeitsspindeln montiert.

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Claims (4)

Patentansprüche

1.) Antriebs-Mechanismus zur Erzeugung einer Winkel- ^-— bewegung einer Arbeitsspindel einer Mehrspindel-Drehbank, dadurch gekennzeichnet,

daß dieser aus einem elektrischen Stufen-Motor (21) besteht, der über auskuppelbare An- · triebsmittel mit der Spindel (17) verbunden ist, wobei die Spindel (17) außerdem eine zugeordnete Bremse besitzt. '

2. Antriebs-Mechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der Stufen-Motor (21) so angeordnet ist,
daß er die Arbeitsspindel über ein Vorgelege
und eine Einweg-Kupplung antreibt.

3. Antriebs-Mechanismus nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,

daß eine Vielzahl von Stufen-Motoren auf einer einstellbaren Trommel montiert sind, die eine
Vielzahl von Arbeitsspindeln, die drehbar in ihr gelagert sind, besitzt, wobei die Stufen-Motoren mit den entsprechenden Spindeln antriebsmäßig verbunden sind.

4. Antriebs-Mechanismus nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,

daß eine Mehrzahl von Arbeitsspindeln drehbar in einer einstellbaren Trommel montiert sind und mindestens ein Stufen-Motor an ein Gehäuse, in dem • die Trommel einstellbar ist, angebaut ist.

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Antriebs-Mechanismus nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

d aß der oder jeder Stufen-Motor so angeordnet ist, daß er die Arbeitsspindeln (17) zunächst auf eine Nullstellung bewegt und dann die Arbeitsspindel um einen vorher festgelegten Weg weiterdreht.

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