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Vorrichtung zur selbsttätigen Stahleinstellung an Drehbänken Die Erfindung
betrifft eine Vorrichtung zum selbsttätigen Einstellen des Stahles einer Drehbank
auf größeren Radialabstand von der Drehachse während des Längsvorschubes, bestehend
aus während der Längsbewegung nacheinander wirksam werdenden und entlang Führungen
einstellbaren Anschlägen, die einen am Stahlhalter ständig im Sinne seiner Zurückziehung
vom Werkstück angreifenden, als Federmotor ausgebildeten elastisch wirksamen Antrieb
über eine Auslösevorrichtung um jeweils einen einstellbaren Rückzugweg freigeben,
bei der als Auslösevorrichtung eine an sich bekannte, auf einer Welle od. dgl. des
Antriebes angeordnete und nebeneinander mehrere voneinander unabhängig verdrehbare
und feststellbare Rastringe aufweisende und mit feststehend gelagerten Klinken zusammenwirkende
Anschlagtrommel angewendet wird.
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Bei einer bekannten Vorrichtung zum selbsttätigen Zurückziehen des
den Werkzeugstahl haltenden Stahlhalters einer Drehbank erfolgt die Steuerung des
Stahlhalters elektrisch, wobei ein den Stahlhalter aufweisender Planschlitten zunächst
bis über den nächstgrößeren Durchmesser hinaus zurückgezogen, durch einen Schalter
stillgesetzt und daraufhin erneut bis zum gewünschten Durchmesser wieder an das
Werkstück herangeschoben wird. Eine solche, insbesondere zum Ausgleich des Bewegungsspieles
im Schlittenantrieb vorgesehene Arbeitsweise der Stahlsteuerung ist kompliziert
und bringt überdies entsprechende Leerlaufzeiten mit sich.
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Bei der demgegenüber einfacheren, eingangs genannten Vorrichtung ist
der Stahlhalter durch einen Federmotor ständig im Sinne seiner Zurückziehung vom
Werkstück vorgespannt, wodurch der vorgenannte Spielausgleich beim schrittweisen
Zurückziehen des Stahlhalters entfällt. Zur Einstellung der verschiedenen Stahlstellungen
dienen am Stahlhalter angeordnete, zur Einstellung verschieden weit einschraubbare
Anschläge, die von einem in Abhängigkeit von der axialen Stellung des den Stahlhalter
aufweisenden Längsschlittens verstellbaren Anschlagstift aufeinanderfolgend abgetastet
werden. Nachteilig ist bei dieser Konstruktion, daß der die verschraubbaren Anschläge
tragende Artre des Stahlhalters im Arbeitsbereich des Anschlagstiftes nur eine relativ
kleine Winkelbewegung ausführen kann, womit diese bekannte Vorrichtung auf verhältnismäßig
kleine Durchmesserunterschiede des zu bearbeitenden Werkstückes beschränkt ist.
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Diesem Stand der Technik gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, eine geeignetere Auslösevorrichtung für das Zurückziehen des Stahlhalters
zu schaffen, die in ihrem Wirkungsbereich nicht auf einen kleinen Arbeitsweg des
Stahlhalters beschränkt ist.
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Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist von der eingangs genannten Auslösevorrichtung
einer Werkzeugmaschine ausgegangen, bei der eine auf einer Welle des Antriebes angeordnete
Anschlagtrommel angewendet wird, die nebeneinander mehrere voneinander unabhängige
verdrehbare und feststellbare Rastringe aufweist, die mit feststehend gelagerten
Klinken zusammenwirken. Während die bekannte Auslösevorrichtung jedoch an das Vorhandensein
mehrerer nebeneinander angeordneter Anschlagtrommeln und entsprechend großer, diese
Anschlagtrommeln zugleich überbrückender Klinken gebunden ist, die mit über den
Trommelumfang vorstehenden Anschlägen zusammenwirken, ist durch die vorliegende
Erfindung eine wesentliche Vereinfachung der Auslösevorrichtung angestrebt, wobei
die Anschlagtrommel unmittelbar mit den feststehenden Anschlägen entlang dem Weg
des Längsschlittens der Drehbank zusammenwirkt.
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Die gestellte Aufgaba ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jede
Klinke der eingangs genannten Vorrichtung in Verbindung mit einer vorgenannten Auslösevorrichtung
über einen mit Freilauf mit ihr gekoppelten
und jeweils mit einem
der Anschläge zusammenwirkenden Auslöseteil entgegen der Kraft einer Feder aus den
Eingriff mit der Anschlagtrommel herausschwenkbar ist, so daß der Antrieb bis zum
selbsttätigen Einrasten einer anderen Klinke hinter die in Drehrichtung folgende
Raste der Trommel freigebbar ist.
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Abgesehen davon, daß für diese Auslösevorrichtung nur eine einzige
Anschlagtrommel und zur Zusammenwirkung mit dieser nur entsprechend kleine Klinken
benötigt werden, bleiben deren Eingriffsverhältnisse auch von der jeweiligen Stellung
des Stahlhalters unabhängig, so daß die selbsttätige Stahleinstellung über beliebig
große Durchmesserbereiche des Werkstückes erfolgen kann.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind zwei Klinken
mit Auslöseteil je Anschlagreihe vorgesehen.
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In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht;
es zeigt F i g. 1 eine mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung versehene Revolverdrehbank
in einer die Vorrichtung zeigenden Teilseitenansicht, F i g. 2 die Vorrichtung gemäß
F i g. 1 in einer vergrößerten, teilweise geschnittenen Seitenansicht nach der Linie
2-2 der F i g. 1, F i g. 3 die Vorrichtung gemäß F i g. 2 in einem senkrechten Schnitt
nach der Linie 3-3 der F i g. 2, F i g. 4 dieselbe Vorrichtung in einem Querschnitt
nach der Linie 4-4 der F i g. 3, F i g. 5 dieselbe Vorrichtung in einem Querschnitt
nach der Linie 5-5 der F i g. 3, F i g. 6 dieselbe Vorrichtung in einer Ansicht
von oben (Teile der Vorrichtung sind zur besseren Sichtbarmachung von Einzelheiten
geschnitten dargestellt), F i g. 6 A eine die Funktion der Auslösevorrichtung veranschaulichende
Ausschnittdarstellung der F i g. 6 (mit teilweise geschnitten dargestellten Einzelheiten),
F i g. 7 eine zur Betätigung der Auslösevorrichtung dienende Anschlagknagge im Querschnitt
(in gegenüber F i g. 1 vergrößertem Maßstab), F i g. 8 eine die Anordnung der Klinken
und Auslöseteile gemäß den F i g. 6 und 6 A veranschaulichende Teilansicht der Vorrichtung,
gemäß F i g. 6 von rechts gesehen.
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F i g. 9 einen Auslöseteil der Klinkenanordnung gemäß F i g. 8 in
einer Seitenansicht nach der Linie 9-9 der F i g. 8, F i g. 10 eine Klinke der Klinkenanordnung
in einer Seitenansicht nach der Linie 10-10 der F i g. 8, F i g. 11 die Klinke gemäß
F i g. 10 in einer Draufsicht, F i g. 12 eine an der erfindungsgemäßen Vorrichtung
angeordnete und als Gegenhalterung für das Werkstück dienende Druckaufnahmevorrichtung
in einer gemäß F i g. 2 von rechts gesehenen Seitenansicht.
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Die Erfindung kann bei den verschiedensten Arten von Werkzeugmaschinen
verwendet werden, nachstehend wird sie am Beispiel einer Revolverdrehbank erläutert,
bei der der Drehstahl automatisch quer zur Achse der Arbeitsspindel bewegt wird,
um ein abgesetzt zu drehendes Werkstück zu bearbeiten.
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Die dargestellte Revolverdrehbank besitzt ein Bett A, einen Spindelstock
B an einem Ende des Bettes A mit einer Spindel 15, in der ein Werkstück W eingespannt
und zum Umlaufen gebracht werden kann, einen Längsschlitten C auf Längsbettführungen
16 des Bettes A, um eine Längsbewegung parallel zur Drehachse des Werkstückes W
ausführen zu können, wobei auf dem Längsschlitten C ein Planschlitten D angeordnet
ist, der quer zu dem Bett A bewegt werden kann. Weiterhin ist ein Unter-Schlitten
E vorhanden; der auf den Längsbettführungen 16 durch eine entsprechende Vorrichtung
bewegt werden kann und auf dem sich ein einstellbarer Revolverkopf F befindet.
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Bei der bevorzugten und dargestellten Ausführungsform der Erfindung
kann ein in einem Stahlhalter 21 eingespannter Drehstahl 20 auf das Werkstück W
einwirken. Der Stahlhalter wird von einem Schlitten 22 gehalten, der auf einem Schlittenträger
23 durch eine nachstehend im einzelnen beschriebene Vorrichtung verschiebbar ist.
Der Schlittenträger 23 kann an einer Fläche des Revolverkopfes F festgelegt werden,
der in der dargestellten Ausführungsform sechseckig ausgebildet ist. Die Festlegung
erfolgt durch Kopfschrauben 24, die in einen (nicht gezeigten) Bauteil eingeschraubt
.werden können, der innerhalb des Revolverkopfes F angeordnet ist: Wie am besten
in F i g. 5 dargestellt ist, hott der Schlitten 22 einen Schwalbenschwanz 25, der
in einer Schwalbenschwanzführung 26 des Schlittenträgers 23 gleitet, um die Bewegung
des Schlittens 22 auf die Drehachse des im Spindelstock gehaltenen Werk-Stückes
W zu oder von ihr weg zu ermöglichen. Der Schlitten 22 wird gegenüber dem Schlittenträger
23 durch eine Antriebsvorrichtung bewegt; die aus einer Schraubspindel 27 und der
dezu gehörigen Mutter 28 besteht. Die Mutter 28 weist gemäß F i g: 3 eine längliche
zylindrische Hülse 30@ mit einem radialen Flansch 31 in der Nähe des unteren Endes
auf und ist am Schlittenträger 23 in der Nähe des oberen Endes der Schwalbenschwanzführung
26 drehbar gelagert. Der Gewindeteil 32 der Schraubspindel27, der in die Mutter
28 eingreift, hat eine verhältnismäßig große Steigung, so daß schon ein verhältnismäßig
kleiner Drehwinkel zwischen der Mutter 28 und der Schraubspindel 27 eine große axiale
Bewegung der Schraubspindel ergibt. Das Endstück 33 der Schraubspindel 27 ist auf
einen kleineren Durchmesser abgesetzt und in den Schlitten 22 eingeschraubt; die
Gewindegänge auf dem Endstück 33 weisen eine geringere Steigung auf als die Gewindegänge
am Gewindeteil 32. Die relative Drehung zwischen der Mutter 28 und dem Schlitten
22 wird mit Hilfe einer Stellschraube 34 verhütet, die innen Schlitten 22 eingeschraubt
ist und an dem Endstück 33 angreift (F i g. 5): Die Mutter 28 kann gegenüber dem
Schlittenträger 23 unter Aufzug eines Spiralfedermotors 36 gedreht werden, der sich
in einer Ausdrehung 37 im oberen Teil des Schlittenträgers 23 unmittelbar unter
dem Flansch 31 der Mutter 28 befindet. Die Spiralfeder 36 liegt koaxial mit der
Schraubspindel 27, wie am besten aus F i g. 4 hervorgeht, und das Ende 38 ist mit
dem Schlittenträger 23 verbunden, während das innere Ende 40 mit der Mutter 28 verbunden
ist: Die Feder hat das Bestreben, die Mutter 28 in einer Richtung zu drehen, durch
die die Schraubspindei 27 in einer Richtung bewegt wird, um den Schlitten 22 in
Richtung des Pfeiles der F i g. 3 vom Arbeitsstück wegzubewegen. Der Schlitten 22
wird weiterhin durch eine Feder 41 von dem Werkstück weggedrückt.
Diese
Feder 41 ist in einer parallel zur Schwalbenschwanzführung 26 verlaufenden Bohrung
42 angeordnet, die nach dem oberen Ende des Schlittens 22 hin offen ist.
Das obere Ende der Feder 41 ist in einem rohrförmigen Teil 43 aufgenommen,
der an seinem oberen Ende geschlossen und in der Bohrung 42 gleitend angeordnet
ist. Das geschlossene Ende des rohrförmigen Teiles 43 liegt gegen eine Wandung 44
an, die das obere Ende der Schwalbenschwanzführung 26 schließt. Die Feder 41 drückt
den Schlitten 22 nach unten und hat das Bestreben, eine Drehung der Mutter 28 hervorzurufen.
Im Bedarfsfalle kann eine Vielzahl von Federn 41 benutzt werden. Die Federn 36 und
41 wirken als Antriebsvorrichtung, die das Bestreben hat, den Schlitten 22 ständig
vom Arbeitsstück quer wegzudrücken, d. h. in der dargestellten Ausführungsform nach
unten.
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Die Bewegung des Schlittens 22 durch die Federn 41 und 36 kann durch
eine vorher einstellbare Kakenvorrichtung 45 (F i g. 3) begrenzt werden,
die an Anschlägen oder Absätzen am Umfang einer Vielzahl aufeinandergesetzter Ringe
46 angreifen kann, die auf der zylindrischen Hülse 30 der Mutter 28 angeordnet sind.
Die aneinandergesetzten Ringe 46 werden eingestellt und durch Stellschrauben 47
gegen Drehen auf der Hülse 30 gesichert. Jeder Ring 46 hat einen ausgeschnittnen
Teil 48 (F i g. 6), der einen Absatz oder Anschlag 49 bildet, an dem ein Halteteil
50 einer Klinke 51 angreifen kann. Für jeden Ring 46 ist eine entsprechende Klinke
51 vorhanden. Der Umfang der Ringe ist mit Ausnahme der Anschläge 49 so, daß die
Halteteile 50 darauf gleiten können, wenn die Ringe gedreht werden. Die Klinken
51 sind schwenkbar auf einer gemeinsamen Welle 52 (F i g. 6) angeordnet, die an
dem Schlittenträger 23 befestigt ist, und werden durch einzelne Auslöseteile 55
in ihre Freigabestellung gebracht. Auch die Auslöseteile 55 befinden sich auf der
Welle 52, und zwar jeweils in einer Abflachung 57 der entsprechenden Klinke 51.
Ein aus jedem Auslöseteil55 herausragender Lappen 60 faßt vor den nicht ausgeschnittenen
Teil der entsprechenden Klinke 51 und bewegt die Klinke von dem Ring 46 weg, wenn
der Auslöseteil gemäß F i g. 6 A im Uhrzeigerdrehsinn gedreht wird. Der Auslöseteil
55 weist auch einen Auslösenocken 61 mit einer schrägen Fläche 62 auf (vgl. F i
g. 9), die entlang dem Weg des Revolverkopfes F durch eine einstellbare Knagge 64
erfaßt wird.
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Die Klinke 51 und der Auslöseteil 55 sind so beschaffen, daß sie durch
Federn 65 und 66 in eingeklinkte Stellungen gedrückt werden können. Für jede Klinke
und jeden Auslöseteil sind zwei solche Federn vorhanden. Wie am besten aus F i g.
6 hervorgeht, ist jede Feder 65 gegenüber ihrer entsprechenden Klinke 51 in einer
Bohrung eines Teiles 67 angeordnet, der auf dem Schlittenträger 23 befestigt ist
und eine Schnappkugel 68 elastisch in eine Kerbe 69 im Umfang der entsprechenden
Klinke 51 hineindrückt. Jede Feder 66 ist in dem Teil 67 ähnlich angeordnet wie
die Feder 65, doch drückt sie eine Schnappkugel 70 in eine Kerbe 71 des zugehörigen
Auslöseteiles 55. Wenn eine Klinke 51 in den zugeordneten Ring 46 am entsprechenden
Anschlag 49 einrastet, gibt die Schnappkugel 70 nach und ermöglicht eine Schwenkung
des Auslöseteiles 55 im Gegenuhrzeigersinn um die Welle 52 (F i g. 6). Der Schlitten
22 kann in aufeinanderfolgende Stellungen gegenüber dem Werkstück W und gegenüber
seinem Träger gebracht werden, indem jeweils eine Klinke 51 angehoben wird, um den
Federn 36 und 41 zu gestatten, die Mutter 28 um eine vorher bestimmte Strecke gegenüber
der Schraubspindel.27 zu drehen.
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Die Auslösenocken 61 der Auslöseteile 55 sind in senkrechter Richtung
ausgerichtet und so beschaffen, daß sie durch die Knaggen 64 beätgt werden, die
in Schlitzen 76, 77, 78 eines plattenartigen Knaggenträgers 79 angeordnet sind.
Der Knaggenträger 79 ist in einer senkrechten Ebene angeordnet und wird bei der
dargestellten Ausführungsform von dem Spindelstock B durch Schrauben 80 getragen.
Der Knaggenträger 79 kann in beliebiger üblicher Art befestigt werden.
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Die Knaggen in einem jeden Schlitz 76, 77 und 78 sind so beschaffen,
daß sie - an zwei benachbarten Auslösenocken 61 anliegen. Bei der dargestellten
Ausführungsform sind sechs Klinken 51 .und sechs Ringe 46 vorgesehen. Zur Vereinfachung
der nachstehenden Beschreibung sind die Stellungen der sechs Klinken 51 und ihrer
entsprechenden Ringe mit dem Buchstaben a, b, c, d, e und f bezeichnet,
ausgehend von der obersten Klinke, wie in F i g. 2 sichtbar. Die Ringe 46 sind zueinander
und zu der. Mutter 28 so angeordnet, daß beim Drehen- der Mutter die Klinken in
den Stellungen a, c und e nacheinander in ihre entsprechenden Ringe
46 eingreifen und danach die Klinken in den Stellungen b, d und . nacheinander in
ihre entsprechenden Ring. 4& Die, Klinken in den Stellungen a und b werden
durch eine in dem Schlitz 76 angeordnete Knagge 64 betätigt. Die Klinken in den
Stellungen c und d werden durch eine Knagge 64 in dem Schlitz 77 betätigt, und die
Klinken in den Stellungen e und f werden durch eine Knagge 64 in dem Schlitz 78
betätigt.
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Am Knaggenträger 79 sind in Schlitzen 76, 77 und 78 Knaggen 64 gegenüber
dem Werkstück W so angeordnet, daß eine Klinke 51 betätigt wird, wenn ein Absatz
in dem Werkstück W gedreht werden soll. Während der Drehstahl 20, in F i g. 1 gesehen,
nach links geführt wird, betätigt die am weitesten rechts im Schlitz 76 befindliche
Knagge 64 die obersten beiden Klinken, in F i; g. 2 mit a und b bezeichnet. Da nur
die Klinke a: in _diesem Fälle mit ihrem entsprechenden Ring 46 im Eingriff steht,
beeinträchtigt die gleichzeitige Betätigung der Klinke b die Bewegung der Vorrichtung
nicht. Die Betätigung der Klinke a ermöglicht jedoch das Drehen der Mutter 28, um
die gewünschte Schulter zu drehen und den Drehstahl 20 in seine neue Stellung zu
bringen, bei der die Klinke c (F i g: 2) in den °Ring 46 eingreift. Die Klinke c
wird danach durch eine in dem Schlitz 77 angeordnete Knagge 64 betätigt ,und ermöglicht
eine weitere vorherbestimmte Drehung, der Mutter 28, bis die Klinke e eingreift,
um die Drehung der Mutter anzuhalten und den Stahl 20 in seiner neuen Stellung festzuhalten.
Es wird darauf hingewiesen, daß die Knagge 64 in dem Schlitz 77, die die Klinke
in der Stellung c auslöst, auch 4en. Auslösenocken 61 für die Klinke d betätigt.
Dies hat jedoch keine Wirkung, da die Klinke d in diesem Falle .nicht mit ihrem
entsprechenden Ring 46 im- -Eingriff, steht. Die übrigen Klinken greifen nacheinander
an ihren entsprechenden Ringen in einer Art an, die der vorstehend beschriebenen
ähnlich ist, und wenn die Mutter eine volle Umdrehung ausgeführt hat, befindet sich
die Klinke in der Stellung a wiederum tun
Eingriff mit ihrem Ring
46. Durch entsprechende Stellungen der Knaggen 64 entlang den Schlitzen
76,
77 und 78 werden somit die Klinken 51 in einer vorherbestimmten Reihenfolge
betätigt, um abgesetzte Drehstellen an bestimmten Punkten entlang dem Werkstück
W anzubringen. Während die Erfindung so beschrieben wurde, daß die Klinken in einer
besonderen Reihenfolge betätigt werden, ist es offensichtlich, daß die Folge der
Betätigung und die Anzahl der Knaggen 64 verändert werden kann, ohne dadurch
den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Nach Vollendung eines Drehvorganges wird der Schlitten 22 wieder in
seine ursprüngliche Lage gegenüber seinem Schlittenträger 23 zurückgebracht: Die
Vorrichtung dazu besteht aus einer auf das obere Ende der zylindrischen Hülse
30 der Mutter 28 aufgeschraubten Kappe 81. Die Kappe
81 ist auf die Mutter 28 aufgeschraubt, und ihr Entfernen gestattet es, die
Ringe 46 von dem oberen Ende der Mutter 28 abzuziehen. Die Kappe 81 hat einen abgesetzten
Teil 82, auf den eine Kurbel 83 geschoben werden kann, die mit einem Handgriff
84 versehen ist. Durch Drehen am Handgriff verursacht der Arbeiter eine Drehung
der Mutter 28, um den Federmotor 36 wieder aufzuziehen und die Spindel 27 zu drehen,
um den Schlitten 22 in seine Ausgangsstellung zurückzubringen. Die anfängliche Stellung
des Schlittens 22
und des Schlittenträgers 23 zueinander kann eingestellt
werden, indem die Stellschraube 34 gelöst und die Spindel 27 mit Hilfe eines Schlüssels
gedreht wird, der auf einen Mehrkant 85 am oberen Ende der Welle der Spindel 27
paßt, mit dem das Endstück 33 in den Schlitten 22 hinein- oder herausgeschraubt
wird.
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Wenn der Revolverkopf F axial zu dem Bett A bewegt wird, dann erstreckt
sich das bearbeitete Werkstück durch eine Öffnung 87 (F i g. 3) in dem Schlittenträger
23 und durch übliche Öffnungen in dem Revolverkopf F. Der Schlitten 22 ist mit einem
Ausschnitt 88 versehen, um das Hindurchtreten des Werkstückes W zu gestatten.
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Um für das äußere Ende des Werkstückes W eine Gegenhalterung zu schaffen,
ist auf dem Schlittenträger 23 eine Druckaufnahmevorrichtung
90 angeordnet.
Die Druckaufnahmevorrichtung 90 besteht im vorliegenden Falle (s. F i g. 12) aus
zwei im Abstand voneinander befindlichen Rollen
91, die am Umfang des Werkstückes
W vor dem Stahl
20 und auf der ihm gegenüberliegenden Seite anliegen. Die
besondere Vorrichtung zum Halten der Rollen bildet keinen Teil der vorliegenden
Erfindung und wird daher nicht im einzelnen beschrieben. Es mag genügen, zu sagen,
daß die Rollen 91 an den unteren Enden der Arme 93 angeordnet sind und Druckaufnahmeteile
bilden. Die oberen Enden der Arme
93 ; haben komplementäre Segment-Hülsenteile
95, die sich in eine Längsöffnung 96 des Hauptteiles 97 erstrecken. Die Öffnung
96 liegt oberhalb und auf einer Seite der Achse des Werkstückes W und parallel zu
dieser. Die Arme 93 können aufeinander zu und voneinander weg bewegt werden, um
die Lage der Rollen 91 Werkstücken verschiedener Durchmesser anzupassen. Sie können
in ihren richtig eingestellten