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Selbsttätige Drehbank mit einer Einrichtung zum Abschalten des Antriebs
bei Werkzeugbruch Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätige Drehbank mit
in einem schaltbaren Träger gelagerten, in diesem längsverschiebbaren Gewindeschneidspindeln
und mit einer Einrichtung zum Abschalten des Antriebs bei Werkzeugbruch.
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Bei solchen Maschinen kommt es vor, daß an den Werkzeugspindeln angeordnete
Gewindeschneidwerkzeuge, wie Gewindebohrer oder Schneideisen, durch Abbrechen, Ausbrechen
oder Formbeschädigungen des Gewindes unbrauchbar werden, ohne daß dies von der Bedienungsperson
sogleich bemerkt wird. Dies führt zur Fertigung einer mehr oder minder großen Zahl
von unbrauchbaren Werkstücken, wodurch erhebliche Werkstoff- und Maschinenzeitverluste
eintreten, und ein kostspieliges Sortieren von großen Werkstückserien erforderlich
werden kann. Um diese Mängel und Nachteile zu beseitigen, sind bei bekannten selbsttätigen
Drehbänken mechanisch arbeitende Sicherungsvorrichtungen geschaffen worden, die
eine Weiterarbeit der Maschine sogleich verhindern, wenn eine Gewindeschneidspindel
infolge Beschädigung ihres Werkzeugs nicht ihren vorgeschriebenen Arbeitsverschiebeweg
zurücklegt. Solche Sicherungsvorrichtungen arbeiten zuverlässig; ein ihnen anhaftender
schwerwiegender Mangel besteht jedoch darin, daß sich eine gleichzeitige Anordnung
von mehreren solcher Vorrichtungen, mit denen die Arbeitsweise mehrerer in einer
Maschine eingesetzter Gewindeschneidspindeln überwacht werden könnte, nur mit erheblichen
Schwierigkeiten und unter großem Aufwand vornehmen läßt.
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Schwierigkeiten ergeben sich hierbei insbesondere hinsichtlich der
räumlichen Anordnung solcher Vorrichtungen sowie in bezug auf das wirkungsmäßige
Ankoppeln derselben an eine einzige Verriegelungs-bzw. Ausschaltvorrichtung der
Maschine. Bei selbsttätigen Drehbänken mit mehreren Gewindeschneidspindeln mußte
daher bisher im allgemeinen darauf verzichtet werden, die Arbeit sämtlicher dieser
Spindeln mittels Sicherungsvorrichtung der erwähnten Art zu überwachen..
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine selbsttätige Drehbank
der eingangs bezeichneten Art zu schaffen, bei der sich die Arbeit beliebig vieler
Gewindespindeln durch Sicherungsvorrichtungen in der erwähnten Weise überwachen
läßt, und wobei- die Anordnung solcher Vorrichtungen ohne Schwierigkeiten durchführbar
sein soll und keinen großen Aufwanck erfordert.
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Eine Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch erzielt,
daß. bei einer selbsttätigen Drehbark der- eingangs. bezeichneten Art an den Gevzir4deschneid@pindeln:
einstellbare Anschläge für eine Betätigung eines elektrischen Kontaktschalters angeordnet
sind, mit dem in Abhängigkeit vom Erreichen des vorgeschriebenen Gewindespindelvorschubs
eine elektrische Verriegelung für den nächsten, auf das Gewindeschneiden folgenden
Arbeitsgang der Maschine wirkungslos gemacht wird.
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Um in unverwickelter Weise eine Einschaltbereitschaft der elektrischen
Steuereinrichtung bei von einer Werkzeugspindel des schaltbaren Trägers durchzuführenden
Arbeitsgang zu sichern, ist es von Vorteil, eine Rückstelleinrichtung anzuordnen,
mittels welcher die elektrische Verriegelung nach erfolgter Einleitung einer auf
den vorhergehenden Arbeitsgang folgenden Schaltbewegung des schaltbaren Trägers
in ihren Ausgangszustand zurückführbar ist.
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Eine einfache und zu einer günstigen Anordnung führende Ausgestaltung
einer solchen Rückstelleinrichtung ergibt sich dadurch, daß diese einen elektrischen
Kontaktschalter und ein zur Betätigung desselhen ausgebildetes,. von der Steuerwellendrehung
beeinfluß.bares Schaltteil" beispielsweise eine mit der Steuerwelle verbundene Schaltkurve,
umfaßt.
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Eine schaltungstechnisch günstige und. einen in jeder Hinsicht geringen
Aufwand erfordernde sowie der jeweiligen Anzahl und Anordnung der Gewindeschneidspindeln
im schaltbaren Träger leicht anpaßbare Ausgestaltung der Erfindung. kann dadurch
erreicht werden,. daß. auf der Steuerwelle eine Trägerscheibe für verstellbare Schaltnocken
angeordnet ist, und daß mittels dieser Nocken. einelektrischer Kontaktschalter betätigbar
ist,. mit dem vor Einleitung des auf das Gewindeschneiden nächstfolgenden Arbeitsgängs
die
Weiterarbeit der Maschine bei nicht eingeschalteter elektrischer Verriegelung verhinderb_ar
ist.
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In den Figuren ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel gezeigt.
Es veranschaulicht :Fig-1. in schematischer Darstellung eine Draufsicht auf einen
Teil einer selbsttätigen Drehbank, die gemäß der Erfindung zur Überwachung der Arbeit
mehrerer -Gewindeschneidspindeln ausgebildet ist, Fig:2 in einer Ansicht eine Trägerscheibe
für Schaltnocken, - -Fig. 3 schematisch in einer Schaltskizze die Anordnung, und
das Zusammenwirken von zum elektrischen Teil der Vorrichtung gemäß Fig. 1 gehörenden
Bau-In Fig. 1 ist ein Spindelträger 1 in maschinenfesten Lagern 2 und 3 um eine
volle Umdrehung schaltbar angeordnet. Steuer- und Betätigungsvorrichtungen zur Schaltung
eines solchen Spindelträgers sind an sich bekannt und nicht Gegenstand der Erfindung.
Dasselbe gilt für Arbeitsvorrichtungen für eine in maschinenfesten Lagern
5 und- 6 geführte Steuerwelle 4 und für im schaltbaren Träger längsverschiebbar
angeordnete Werkzeugspindeln, von denen in Fig.1 drei gezeigt sind, die mit den
Bezugszeichen 7, 8 und 9 bezeichnet sind. In an sich" bekannter Weise können die
Spindeln wahlweise in zwei verschiedenen Drehrichtungen antreibbar sein. so daß
Links- und Rechtsgewinde geschnitten werden können.
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In Fig. 1 sind die Spindeln 7 und 9 mit je einem Schneideisen ausgerüstet,
während die Spindel 8 einen Gewindebohrer trägt. Das Gewindeschneiden erfolgt in
äri --sich bekannter-- Weise -so, daß die -Gewindeschneidwerkzeuge durch ejne Vorschubvorrichtung
kurzzeitig an das Werkstück angedrückt werden und sodann nach erfolgtem Anfassen
am Werkstück selbsttätig in dieses hinein bzw.-über dieses hinweg laufen. Als Vorschubvorrichtung
ist ein Winkelhebel 11 angeordnet, der mit seinem einen Arm 11 a. von einer
mit der Steuerwelle 4 verbundenen Nockenkurve 10
beeinfiußbar ist, während.der
Arm 11 b dieses Hebels zum »Andrückvorschub« der- Gewindeschneidspindeln äient.-Zu
diesem Zwecke ist der Arm 11 b mit Bundstücken 7a bzw. 8a.bzw. 9a in kraftschlüssige
Verbindung führbar, die` an den-Spindeln 7 bzw. 8 bzw. 9 ausgebildet bzw. angeordnet
sind.
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Das zu bearbeitende, mit 12 bezeichnete Werkstück bzw. die zu bearbeitende
`Werkstoffstange sind in einer an der Arbeitsspindel 13 angeordneten Zange 14 gespannt,
.und der Spindelstock 15 kann in an sich bekannter Weise .feststehend oder längsverschiebbar
sein.. -Gemäß der Erfindung sind an den Gewindeschneidspindeln einstellbare Anschläge
angeordnet. In Fg. 1 ist. an der .Spindel 8 ein solcher, als Verstellschraube ausgebildeter
Anschlag gezeigt und mit 16 bezeichnet.
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Die verstellbaren Anschläge dienen der- Betätigung eines elektrischen
Kontaktschalters, mit dem in Abhängigkeit vom Erreichen der vorgeschriebenen Verschiebewegstrecke
der jeweiligen Spindel eine elektrische Steuereinrichtung einschaltbar ist, die
den nächsten, auf das Gewindeschneiden folgenden Arbeitsgang der Maschine zur Durchführung
freigibt.
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Die Betätigung des elektrischen Kontaktschalters 17 mittels.der Anschläge
16 erfolgt über einen winkelförmig ausgebildeten Fühlhebel 18.
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Aus der Schaltskizze gemäß Fig. 3 ist ersichtlich, daß- -im Ausführungsbeispiel
die vorerwähnte elektrische Steuereinrichtung, die durch den Schalter
17
einschaltbar ist, durch einen Schaltschütz 19 dargestellt ist. Dieser besitzt
zwei Kontakte 191 und 192, von denen der eine zur Selbsthaltung des Schützes, der
andere dagegen zum Stromkreisschluß für ein Schaltschütz 20 dient. Mittels dieses
wird der Stromkreis sowohl für den Hauptantriebsmotor als auch für den Steuerwellenmotor
der Maschine geschlossen.
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Um nach durchgeführtem Gewindeschneidvorgang die durch den Schaltschütz
19 dargestellte elektrische Steuereinrichtung wieder in ihren Ausgangszustand zu
führen und damit dieselbe für den nächsten Arbeitsgang wieder einschaltbereit zu
haben, ist in der Stromzuführung zum Schaltschütz 19 ein als Rückstelleinrichtung
dienender Kontaktschalter 21 angeordnet, der mittels einer auf der Steuerwelle ange--ordrreten-
Schaltkurve-22- betätigt wird. Diese -Schaltkurve ist mit einer der Zahl der im
schaltbaren Träger angeordneten Spindeln entsprechenden Anzahl von Nocken versehen,
und eine Betätigung des Schalters findet jeweils statt, wenn einer der Nocken auf
den Betätigungsstift des Kontaktschalters 21 trifft. Die Relativanordnung dieser
Nocken zur Steuerwelle ist so vorgenommen, daß eine Betätigung des Schalters 21
immer zu Beginn einer gerade eingeleiteten Schaltbewegung des schaltbaren Trägers
1 erfolgt.
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Weiterhin ist auf der Steuerwelle 4 eine Trägerscheibe 23 angeordnet,
auf der mit 24, 25 und 26 bezeichnete Schaltnocken verstellbar sind. Für die Zwecke
der Verstellung ist an der Scheibe 23 eine Nut 23a ausgebildet, während die Festklemmung
der Nocken an der Scheibe in an sich bekannter Weise vorgenommen ist.
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Die vorerwähnten Nocken dienen zur Betätigung eines Kontaktschalters,
der gemäß der Schaltskizze von Fig. 3 parallel zum Kontakt 192 des Schützes 19 geschaltet
ist. Der Schalter ist im Normalzustand geschlossen und wird nur während der Zeit
-der Betätigung durch die Schaltnocken 24, 25 und 26 geöffnet.
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Die Anordnung der Schaltnocken 24,25 und 26 an der Seheibe 23 söwie
deren Anordnung an der Steuerwelle 4 ist so vorgenommen, daß -eine direkte
Zuordnung zwischen den Nockenlagen und den Relativlagen der Gewindeschneidspindeln
7, 8 und 9 im schaltbaren Träger 1 besteht: Weiterhin ist die Lage der Nocken eine
solche, daß eine Betätigung des Schalters 27 erfolgt, -bevor der schaltbare Träger
nach beendetem Gewindeschneidvorgang seinen nächsten Schaltschritt beginnt.
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Anstatt nur drei Schaltnocken könnte auf der Scheibe 23 auch eine
größere Zahl derselben angeordnet sein; in jedem, Falle gelangt dieselbe Zahl zur
Anwendung wie die Zahl der in den schaltbaren Träger eingesetzten Gewindeschneidspindel
beträgt. Die einzige Maßnahme, die somit beim Andern der Zahl- der Gewindeschneidspindeln
bzw. ihrer Anordnung innerhalb des schaltbaren Trägers erforderlich ist, besteht
im Einstellen der Schaltnocken bzw. im Vermehren oder Vermindern ihrer Zahl.
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Aus den Figuren- und der Beschreibung ist ersichtlich,, daß der für
den Aufbau der erfindungsgemäßen Jorrichtüng .erforderliche Aufwand sowohl an Raum
als auch an Bauteilen gering ist. Die Anordnung der Schaltkurve 22 und der Nockenträgerscheibe
23 an der,Steuerwelle kann ohne weiteres.an jeder selbsttätigen Drehbank erfolgen,
und ebenso erfordert die Unterbringung der Schalter 17, 21 und 27 einenrRaum unwesentlicher
Größe.. Hieraus erhellt ein wesentlicher, durch die- Erfindung geschaffener Vorzug,
woääch eine -gemäß der Erfindung ausgebildete Sieherungs- und Überwachungsvorrichtung
für die Arbeit
der Gewindeschneidspindeln ohne jede Schwierigkeit
für eine beliebige Zahl von Spindeln anwendbar ist.
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Die Wirkungsweise der im Ausführungsbeispiel gezeigten Vorrichtung
ist wie folgt: Das Einschalten der Maschine, d. h. das Einschalten der Motoren für
die Haupt-. und Steuerwelle, geschieht mittels des »Ein«-Schalters 28. Zum Ausschalten
der Maschine dient dagegen der »Aus«-schalter 29.
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Beginnt nun nach Einschaltung der Maschine der programmgemäße Arbeitsablauf,
so werden bei den einzelnen Winkellagen des Trägers 1 u. a. die Gewindeschneidspindeln
7, 8 und 9 durch den Winkelliebel 11 und dessen Zusammenwirken mit der Nokkenscheibe
10 kurzzeitig an das Werkstück 12 angedrückt, wodurch die Gewindeschneidwerkzeuge
dort fassen und nunmehr das Gewinde auf- bzw. einschneiden. Wird die vorgeschriebene
Länge des Gewindes erreicht, so trifft der mit den Spindeln verbundene Anschlag
auf den Fühlhebel 18 auf, so daß eine Betätigung des Schalters 17 erfolgt. Das Schließen
dieses Schalters bewirkt ein Ansprechen des Schützes 19; hierdurch gelangt dieser
über den Kontakt 191 in Selbsthaltung; und außerdem wird über den Kontakt 192 der
Stromkreis für das Schütz 20 geschlossen. Dies ist zunächst noch. ohne Bedeutung,
da ein Stromkreisschluß über den Schalter 27 besteht.
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Erfolgt nun nach beendetem Gewindeschneiden und vor dem Weiterschalten
des schaltbaren Trägers 1 um einen Schritt ein Betätigen des Schalters 27 mittels
einer der Nocken 24, 25 oder 26, so erfolgt ein öffnen dieses Schalters. Dies führt
jedoch zu keiner weiteren Folge, da der Schalter 192 geschlossen ist. Demgemäß erfolgt
nunmehr ein Weiterschalten des Spindelträgers.
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Sogleich zu Beginn dieser Schaltbewegung betätigt die Schaltscheibe
22 mit einer ihrer genannten Nocken den Schalter 21 kurzzeitig, und zwar im Sinne
eines öffnens desselben. Hierdurch fällt das Schütz 19 ab, so daß auch die Kontakte
191 und 192 wieder öffnen. Das Schütz 20 bleibt hierbei jedoch eingeschaltet, da
schon vor Beginn der Schaltbewegung des Trägers 1 der Schalter 27 wieder geschlossen
wurde.
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Ist eines der Gewindeschneidwerkzeuge aus irgendeinem Grunde beschädigt
und faßt daher dieses Werkzeug bei dem kurzzeitigen Andrückvorgang mittels des Winkelhebels
11 nicht am Werkstück 12 an, so. erfolgt auch keine Vorschubbewegung der betreffenden
Spindel und damit auch keine Betätigung des Schalters 17 über den Fühlhebel 18.
Im Augenblick des Auftreffens des der betreffenden Gewindeschneidspindel zugeordneten
Schaltnockens 24, 25 oder 26 auf den Schalter 27 erfolgt somit das
Öffnen dieses Schalters bei geöffnetem Schalter 192. Als Folge der hierdurch entstehenden
Stromkreisunterbrechung des Schaltschützes 20 werden die Antriebsmotoren für die
Haupt- und Steuerwelle stromlos, so daß die Maschine zum Stillstand kommt und hieran
zu erkennen ist, daß der betreffende Gewindeschneidvorgang nicht ordnungsgemäß verlaufen
ist. Auch aus der Wirkungsweise-Beschreibung ist der durch die Erfindung geschaffene
unverwickelte und funktionssichere Aufbau einer selbsttätigen Drehbank der genannten
Art ersichtlich. Die Funktionsweise einer solchen Maschine ist in gleich hohem Maße
sicher wie die Funktionsweise von selbsttätigen Drehbänken mit mechanischer Sicherungs-
und Überwachungsvorrichtung; für eine Gewindeschneidspindel gegenüber den an sich
bekannten Maschinen ist jedoch durch die Erfindung der wesentliche Fortschritt erzielt,
daß eine Überwachung der Arbeit beliebig vieler Gewindeschneidspindeln unter Zugrundelegung
eines geringen Aufwands gewährleistet ist.
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Die durch die Erfindung geschaffenen Vorzüge sind in gleicher Weise
auch bei anderen Arten von selbsttätigen Drehbänken gewährleistet. Damit kommt der
Erfindung bei selbsttätigen Drehbänken, sowohl mit verschiebbarem als auch mit nichtverschiebbarem
Spindelstock und ebenso bei einem Werkzeugspindelantrieb über mechanische Kupplungen
oder über elektromagnetische Kupplungen die gleiche Bedeutung zu.