-
Selbsttätiger Materialstangen-Vorschub Bei Drehbänken, Drehautomaten
und anderen einen Stangenvorschub benötigenden Maschinen wird häufig ein mechanisch
wirkendes Gerät angewendet, das den Vorschub des stangenförmigen Werkstoffes selbsttätig
bewirkt. Dieser Stangenvorschub wird auf dem hinteren Spindelende der Maschine befestigt
und automatisch in Tätigkeit gesetzt, sobald der mit der Maschine ausgeführte Arbeitsvorgang
den Vorschub des Werkstoffes erfordert. Bei Drehbänken wird z. B. der Vorschub mittels
des ,Spannhebels des auf der Spindelnase sitzenden Stangenspannfutters automatisch
in Tätigkeit gesetzt, wenn mittels dieses Hebels das Spannfutter gelöst wird, und
ebenso automatisch außer Tätigkeit gesetzt, wenn das Spannfutter wieder gespannt
wird. Die bekannten Stangenvorschübe weisen nun große Mängel auf, die insbesondere
bei den heute üblichen großen Umlaufgeschwindigkeiten ihre Anwendung als wenig zweckdienlich
erscheinen lassen. Die den Transport der Werkstoff-Stange bewirkenden, häufig konusförmigen
Räder laufen z. B. bereits mit solcher Beschleunigung an, daß die vorzuschiebende
Werkstoffstange sich nicht sofort ihrer Umlaufgeschwindigkeit anzupassen vermag.
Die Räder gleiten also zunächst auf der Werkstoffstange und führen infolge ihrer
geriffelten Oberfläche zu oberflächlichen Beschädigungen der Werkstoffstange, die
besonders bei empfindlichen, z. B. weichen Werkstoffstangen nicht in Kauf genommen
werden können. Sobald aber die Vorschubbewegung der Stange sich der Umlaufgeschwindigkeit
der antreibenden .Förderrollen angepaßt hat, erfolgt der Vorschub mit solcher Geschwindigkeit,
daß .die vorschießende Werkstoffstange unter Umständen Beschädigungen der Maschine
veranlassen oder selbst, insbesondere bei sprödem Material, beschädigt werden kann.
Man ist deshalb, insbesondere bei schnell laufenden Maschinen, schon dazu übergegangen,
den Materialvorschub :durch Hand, elektrisch oder durch Preßluft
zu
betätigen. Solche Lösungen sind aber umständlich und zum Teil recht kostspielig.
-
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die auf dem hinteren
Spindelende befestigte, selbsttätige Vorschubvorrichtung so auszubilden, daß die
vorstehend genannten Nachteile der bekannten Anordnungen vermieden werden, insbesondere
also der Umlauf der Förderrolle so langsam erfolgt, daß die vorzuschiebende Werkstoffstange
sich praktisch unmittelbar seiner Umlaufgeschwindigkeit anzupassen vermag und der
Vorschub der `'Werkstoffstange mit einer solchen .Geschwindigkeit erfolgt, die eine
Beschädigung von Maschine und Material praktisch ausschließt.
-
Dieses Ziel wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Förderrollen
über Zwischenräder von einem nicht selbsthemmenden, im Vorschubkörper festgelagerten
Schneckenantrieb angetrieben werden, dessen zur Drehbankspindel gleichachsige Schnecke
unabhängig vom umlaufenden Vorschubkörper abbremsbar ist. Das Schneckenrad besitzt
hierbei eine erheblich geringere Winkelgeschwindigkeit, die nun über Zwischenräder
zum Antrieb der den Vorschub bewirkenden Förderrolle benutzt wird.
-
In den Abbildungen sind zwei beispielsweise Ausführungsformen der
erfindungsgemäßen selbsttätigen Vorschubvorrichtung an einer Drehbank dargestellt,
die neben dem vorgenannten auch noch weitere Merkmale der Erfindung erkennen lassen.
Gleiche Bezugszeichen in den einzelnen Abbildungen bezeichnen die gleichen Teile
der Gesamtordnung. Es zeigt Abb. i das Gesamtbild einer Drehbank, teilweise im Schnitt,
Abb. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße selbsttätige Vorschubvorrichtung,
AU). 3 die Anordnung zum Verstellen der Gleitstücke, Abb.4 eine Abwicklung über
die Achsen der Räder des Förderrollenantriebes nach Abb. 2, Abb. 5 ein zweites Ausführungsbeispiel
für die erfindungsgemäße selbsttätige Vorschubvorrichtung, Abb.6 eine Abwicklung
über die Achsen der Räder des Förderrollenantriebes der Anordnung nach Abb. 5.
-
Auf der durchlaufenden Spindel i der in Abb. i dargestellten Drehbank
befindet sich an dem einen Ende das Spannfutter a und am anderen Ende die selbsttätige
Vorschubvorrichtung 3. Spannfutter und Vorschubvorrichtung sind auf der Spindel
befestigt und laufen mit ihr um. Die zu verarbeitende Werkstoffstange 4 durchläuft
die gesamte Drehbank mit Spindelstock 17, Spannfutter und Vorschub. Das Spannfutter
umspannt die Stange während des Bearbeitungsvorganges. Wird das Spannfutter gelöst,
so hat die Vorschubvorrichtung die Aufgabe, die Werkstoffstange so weit, gegebenenfalls
bis an einen Anschlag, vorzuschieben, daß die Bearbeitung eines .weiteren Stangenstückes
erfolgen kann.
-
Das Entspannen .des Spannfutters erfolgt durch Rechtsdrehung des Hebels
5. An diesen Hebel ist eine Stange 6 aasgelenkt die bei Rechtsdrehung des Hebels
die Konusbremsmuffe 7 nach links und damit über den als Konus gleicher Neigung ausgebildeten
Teil 8 schiebt. Dieser Teil, der wie alle Teile der Vorschubvorrichtung mit der
Maschinenspindel i umläuft, wird nun abgebremst und zum Stillstand gebracht. Der
Teil 8 trägt auf seinem in die Vorschubvorrichtung 3 hineinreichenden Teil eine
Schnecke 9, die mit dem Schneckenrad io in Eingriff steht. Die beiden Teile dieses
Schneckentriebs bewegten sich, bevor der Teil 8, 9 abgebremst wurde, mit gleicher
Geschwindigkeit. Kommt nun der Teil 8, 9 unter Einwirkung .der Bremsmuffe !7 zum
Stillstand, so bewegt sich das Schneckenrad mit der Umlaufgeschwindigkeit der Spindel
i um die nunmehr stillstehende Schnecke. Das Schneckenrad erfährt also nunmehr eine
Drehung in der Pfeilrichtung. Die Winkelgeschwindigkeit des Schneckenrades, die
erheblich geringer ist als die der Spindel, wird nun mittels des auf dem Schneckenrad
befestigten Zahnrades i i über das Zwischenrad 13 -(mit der Achse 12 auf das auf
der Achse 14 sitzende Zahnrad 15 übertragen. Auf der gleichen Achse sitzt, mit dem
Zahnrad 15 fest verbunden, die Förderrolle 16, die auf der Werkstoffstange 4 aufliegt.
Die Rolle 16 dreht sich also, sobald das Schneckenrad in Drehung versetzt wird,
mit etwa der gleichen geringen Winkelgeschwindigkeit wie dieses und bewirkt somit
den Vorschub der Werkstoffstange in der Pfeilrichtung. Die Umlaufgeschwindigkeit
kann durch entsprechende Wahl der Übersetzungsverhältnisse so gering gehalten werden,
daß die Werkstoffstange der Umdrehung der Förderrolle unmittelbar zu folgen vermag
und daß die Geschwindigkeit, mit der der Stangenvorschub erfolgt, so gering ist,
daß Beschädigungen eines gegebenenfalls vorgesehenen Anschlags oder der Werkstoffstange
zuverlässig vermieden werden. Eine Beschädigung des zu verarbeitenden Werkstoffs
kann also bei dieser erfindungsgemäßen Vorschubvorrichtung nicht mehr erfolgen.
Diese Anordnung des Förderrollenantriebs ist bei dem Ausführungsbeispiel nach den
Abb. 5 und 6 die gleiche wie bei dem Ausführungsbeispiel nach den Abb. 2 und 4.
Wird die Werkstoffstange in dem Spannfutter 2 durch Rückführung des Hebels 5 in
die in der Abb. i gezeigte Lage -%vieder festgelegt, so wird gleichzeitig die Konusbrelnsmuffe
7 wieder von dem konusartigen Teil 8 der Schnecke gelöst. Die Schnecke 9 läuft wieder
mit der gleichen Geschwindigkeit wie die übrigen Teile des Vorschubes mit der Spindel
um, und die Förderrolle kommt zum Stillstand.
-
Um den Transport der Werkstoffstange durch die Förderrolle mit Sicherheit
bewirken zu können, ist es erforderlich, daß die Förderrolle einen gewissen Druck
auf die Werkstoffstange ausübt. Dieser Druck wird bei der Anordnung nach Abb. 2
in folgender Weise erzeugt.
-
Die Räder 13 und 15 sind mit ihren Achsen 12 und 14 zwischen zwei
Backen 18 gelagert. Die Backen sind, um die Achse i9 schwenkbar, an das
Gleitstück
20 angelenkt und fassen bei 22 (schraffierter Kreisbogen) gabelartig um die Schneckenradachse
bzw., wie in Abb. 2 und 4 dargestellt, um die sie umgebende Nabe des Schneckenrades
mit geringem Spiel. Der Stangenvorschub umfaßt, wie in Abb. 3 gezeigt, drei Aggregate
23 mit Vorschubrollen der vorbeschriebenen Art. Diese Anzahl der Aggregate 23 ist
keineswegs notwendig; es genügen unter Umständen ihrer zwei, es können aber auch
mehr als drei Anwendung finden. -Um insbesondere bei Verwendung von zwei Förderaggregaten
ein Ausweichen der Werkstoffstange nach der Seite zu vermeiden, wurden bei bekannten
Anordnungen zusätzliche Führungsbacken verwendet. Um die Anwendung dicser besonderen
Elemente und damit die gleitende Reibung der Stange an ihnen zu vermeiden, werden
gemäß der Erfindung Profilförderrollen verwendet, die die Werkstoffstangen seitlich
umgreifen und am seitlichen Ausweichen hindern. Solche Profilförderrollen können
auch dann Anwendung finden, wenn schon allein durch die Zahl und Anordnung der Förderrollen
die Führung der Werkstoffstange gewährleistet erscheint. Die Führung der Werkstoffstange
wird also nach der Erfindung allein durch die Förderrollen bewirkt. Die Förderaggregate
werden nun durch Klemmschrauben 24 festgehalten, die die in der Platte 26 vorgesehenen
Spiralnuten 25 durchgreifen. Die Platte 26 ist drehbar. Bei ihrer Drehung werden
die Klemmschrauben, die auch durch eine radiale Nut 33 in der fest mit dem Gehäuse
der Vorschubeinrichtung verbundenen Platte 32 hindurch und in die Gleitstücke 20
hineingreifen, in radialer Richtung verschoben und nehmen dabei die Gleitstücke
mit. Um das Profil der Profilrollen leicht dem Profil der Werkstoffstange anpassen
zu können, sind sie auswechselbar angebracht. Ist nun die Werkstoffstange in die
Maschine eingeschoben, so werden die Klemmschrauben gelöst und durch Drehen der
Scheibe 26 die Klemmschrauben 24 (Abb.2) unter Mitnahme der Gleitstücke 20 so weit
verschoben, bis die Förderrollen an der Werkstoffstange 4 anliegen. Die Verstellung
der Aggregate erfolgt vollkommen symmetrisch. Infolge des dabei ausgeübten leichten
Druckes werden sich nun die Backen 18 um die Achse i9 drehen, und zwar so lange,
bis die Gabel 22 mit ihrem unteren Ende an der Schneckenradachse, bz.w. an der Nabe
des Schneckenrades anliegt. Die Gabel 22 hat nun an ihrem oberen Ende Spiel. Wird
jetzt bei Betätigung der Konusbremsmuffe 7 das Schneckenrad io in Umdrehung versetzt,
so hat dieses, bevor es die Räder 13 und 15 dreht, den dieser Drehung von den Achsen
12 und 14 entgegengesetzten Widerstand zu überwinden und wird daher bis zum Erreichen
des dazu notwendigen Druckes durch den Eingriff des mit ihm verbundenen Rades i
i in die Zähne des Rades 13 die Backen 18 nach unten drücken, wobei das Spiel der
Gabel 22 an ihrem oberen Ende wieder etwas verringert wird. Der von dem Schneckenrad
io ausgeübte Druck wird, durch Hebelwirkung i9 bis 22, 19 bis 14 vergrößert, auf
die Förderrolle 16 übertragen, die mit diesem Druck nun auf die Stange faßt. Dieser
Druck bleibt, da auch der Zahndruck des Rades i i erhalten bleibt, bestehen, bis
die Konusbremsmuffe 7 wieder gelöst wird. Das Spiel der Gabel 22 gestattet auch
die Aufrechterhaltung des Druckes bei auftretenden Unterschieden in der Stangenstärke.
Dieser Druck wird nun noch dadurch vergrößert, daß die Förderrolle 16 infolge der
Rückwirkung der Werkstoffstange durch ihre Trägheit in der dem Vorschub entgegengesetzten
Richtung gedrückt wird. Dieser Druck wird weiterhin um so stärker, je größer der
Neigungswinkel der Verbindungslinie der Achsen 14 und i9 gegen die Werkstoffstange
ist, d. h. je stärker die Werkstoffstange ist. Der Druck der Förderrolle auf die
Werkstofistange wird also um so stärker, je größer der Stangendurchmesser und das
Gewicht der Materialstange sind, wie dies auch im Interesse eines sicheren Stangenvorschubs
erwünscht ist.
-
Eine andere beispielsweise Art der Erzeugung dieses Druckes ist bei
der Anordnung nach Abb. 5 gezeigt. Die Backen 18 sind hier an die Achse 21 des Schneckenrades
angelenkt. An dem entgegengesetzten Ende sind sie mit Nasen 27 versehen, mit denen
sie in eine Aussparung des Gleitstückes 20 hineingreifen. Auf diesen Nasen liegt
die Nase 28 eines mit der Achse 29 an das Gleitstück 2o angelenkten und um diese
Achse schwenkbaren Hebels 3o, der an seinem freien Ende zwei Gewichte 3 i trägt.
Die Gleitstücke werden bei dieser Anordnung in gleicher Weise verschoben wie bei
der Anordnung nach Abb. 2 und 3. Da die Nasen 27 und 28 mit geringem Spiel in der
Aussparung des @Gleitstückes 20 liegen, wird sich beim Andrücken der Förderrolle
16 an die Werkstoffstange das Gleitstück, bevor es die Backen in Richtung auf die
Werkstoffs-_ange verschiebt, zunächst an die Nase 28 anlegen, und die Nase 27 weist
nun ein vergrößertes Spiel gegen das Gleitstück auf. Wird nun die Spindel in Umdrehung
versetzt, so werden die Gewichte 31 infolge der Fliehkraft nach außen, also in der
Abb. 5 nach oben, gedrückt, die Nase 28 drückt auf die Nase 27 und drückt diese
nach unten, so daß die Förderrolle gegen die Werkstoffstange gepreßt wird.
-
Die Anordnung nach der Abb. 2 eignet sich besonders für schwere, langsam
laufende und die Anordnung nach Abb. 5 besonders für leichte schnell laufende Maschinen.
Durch Anordnungen nach der Erfindung, insbesondere aber durch die beiden näherbeschriebenen
Anordnungen, wird ein absolut sicherer, hinreichend langsam erfolgender und Beschädigungen
des Werkstoffs vermeidender Vorschub der Stange erzielt.