DE2128221B2 - Spindeltrommelschalteinrichtung an Drehmaschinen, insbesondere Mehrspindeldrehautomaten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft den Antrieb zum Schalten der π Spindeltrommel von Mehrspind'Mdrehautomaten, unabhängig von den Steuerwellen, mittels eines hydraulischen Motors.

Es sind Einrichtungen zum Schalten der Spindeltrommel bekannt, die sich im wesentlichen in zwei Gruppen ίο einteilen lassen.

Zur einen Gruppe gehören kurvengesteuerte Automaten mit ein- oder zwei Steuerwellen, die sämtliche Schalt- und Weginformationen der Maschine beinhalten. 4i

Dort erfolgt die Schaltung über Malteserkreuzgetriebe, wobei die Schaltbewegung von der Steuerwelle abgeleitet wird.

Auch reine Kurventriebschaltwerke finden dort Verwendung. ^r> <>

Bei allen diesen Maschinen müssen die Kurven ausgetauscht werden, was im Bereich der Mittelserienfertigung einen zu hohen Arbeitsaufwand, erhöhte Lagerhaltung und Kosten zur Folge hat, so daß bei rüstzeitarmen, für kleine und mittlere Losgrößen ^ri^r> ausgelegte Maschinen vom Kurvenantrieb abgegangen werden muß.

Zur zweiten Gruppe gehören die Einrichtungen, bei denen die Spindeltrommelschaltung durch einen hydraulischen Arbeitszylinder oder durch gesonderten «> Elekromotor über Schneckengetriebe und Ritzelwelle erfolgt. Dabei wird die Spindeltrommel etwas über die nächste Spindelstellung hinausgeschaltet und dann langsam gegen einen Anschlag zurückgedreht. Danach erfolgt die Verriegelung. b^r>

Diese Einrichtungen erfordern einen hohen technischen Aufwand. Der wirtschaftliche Einsatz von MehrsDindeldrehautomaten, besonders in der Mittelserienfertigung erfordert niedrige Schaltzeiten.

Bei den kurvenlos gesteuerten Einrichtungen dieser zweiten Gruppe ist es sehr schwierig, die beträchtlichen Massen der Spindeltrommel mit Drehspindeln, evtl. Stangenführung und Werkstoffstangen bis auf die Maximalgeschwindigkeit zu beschleunigen und dann die erreichte Beschleunigungsenergie genauso schnell wieder abzubremsen. Die Ursache hierfür ist darin zu suchen, daß eine stoßfreie Beschleunigung und Bremsung der Spindeltrommel bei gleichzeitiger Minimierung der Beschleunigungs- und Bremskräfte am günstigsten durch ein Malteserkreuzgetriebe erreicht wird. Die genannten Einrichtungen hingegen können nur mit konstanten Kräften bzw. Drehmomenten arbeiten; eine Umgehung dieses Mangels ist nur durch aufwendige Regeleinrichtungen möglich. Diese sind aber sehr störanfällig und werden deshalb nicht verwendet. Gleichfalls tritt bei der Beaufschlagung des Zylinders mit öl bzw. dem Einschalten des Elektromotors ein Stoß auf, der ebenfalls unerwünscht ist

All diese Nachteile können bei den beschriebenen Einrichtungen nur durch Verlängerung der Schaltzeit gemindert werden, was zu wirtschaftlichen Nachteilen führt.

Die Umstellung solcher Einrichtungen von Einfachauf Doppelschaltung erfordert in jedem Falle eine Verstellung von Nocken bzw. Anschlägen und is' damit mit einer Justage verbunden, damit die Endstellung der Spindeltrommel mit geringer Abweichung erreicht wird und die Verriegelung erfolgen kann. Eine solche Montage, bzw. justage ist zeitaufwendig und verlängert die Dauer des Umrüstens.

Aus diesen genannten Gründen ist der Einsatz dieser bisher bekannten Schalteinrichtungen an Mehrspindeldrehautomaten besonders in der Mittelserienfertigung nicht wirtschaftlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schaltantrieb der eingangs genannten Art — also einen der zweiten Gruppe angehörigen Schaltantrieb — so weiterzubilden, daß mit vergleichsweise geringem technischen Aufwand bei der Schaltung der Spindeltrommel der optimale Bewegungsablauf erreicht wird.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erzielt, daß zur Anwendung eines bekannten hydraulischen Lageregelkreises, bei dem als Sollwertgeber im Bereich geringer Energien ein Getriebe vorgesehen ist, welches die ideale Antriebsbewegung vorgibt und über ein im Anschluß daran angeordnetes weiteres Getriebe einen Verstärker zum Zuführen der zum Antrieb notwendigen hohen Energie beaufschlagt, indem ein Eingang des weiteren Getriebes mit dem Steuerschieber eines hydraulischen Ventils für die Steuerung eines hydraulischen Motors verbunden ist und bei welchem zur Einleitung des Istwertes ein zweiter Eingang des weiteren Getriebes vorgesehen ist, das die ideale Antriebsbewegung vorgebende Getriebe ein Malteserkreuzgetriebe ist und das weitere Getriebe ein Schraubtrieb ist, der aus einem Muttergewindeteil besteht, mit dem die axial unbeweglich angeordnete Abtriebswelle des Malteserkreuzgetriebes in Gewindeverbindung steht, dessen Axialbewegung auf den Steuerschieber übertragbar ist und welches über ein mit der Spindeltrommel verbundenes Rädergetriebe und eine im Muttergewindeteil axial verschiebbare Mehrkeilwelle zur Einleitung des Ist-Wertes drehantreibbar ist.

Ausgangspunkt ist also eine Führungsgröße w, die die Zeitdauer einer Schaltung vorgibt, sowie auch die Schaltrichtung bestimmt. Diese Führungsgröße wird im

Sollwertgeber, einem Malteserkreuzgetriebe in Miniaturausführung, so umgeformt, daß mit dem Sollwert der Bewegungsablauf der Trommelschaltung modelliert dargestellt wird. Dieser Sollwert wini als Drehbewegung dem Vergleicher, einem Doppelschraubtrieb zugeführt, der ihn in eine Längsbewegung umwandelt. In dem Vergleicher wird der Sollwert mit dem von der Spindeltrommel zurückgemeldeten Istwert verglichen und die Stellgröße an den Verstärker, ein Steuerschieber weitergegeben. Ein Wandler, beispielsweise ein Axialkolbenmotor mit zusätzlichem Getriebe, paßt das verstärkte Signal an die Erfordernisse der Spindeltrommelschaltung an, d.h. er wandelt es wieder in eine Drehbewegung um, die die Regelgröße darstellt.

Prinzipiell sind derartige Lageregelkreise bei Werkzeugmaschinensteuerungen bekannt, wie beispielsweise die DE-PS 8 32 229 zeigt. Durch die Erfindung wird auf einfache Weise erreicht, daß die vom Arbeitszyklus einer Steuerwelle unabhängige Schaltung der Spindelrrommel mittels eines hydraulischen Motors mit der bekannt guten Bewegungscharakteristik der kurvengesteuerten Spindeltrommelschaltungen erfolgt.

Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Die zugehörige Zeichnung zeigt ein Funktionsschaltbild. Die Führungsgröße w wird dargestellt durch die Drehzahl und Drehrichtung eines polumschaltbaren Elektromotors 1, der als Getriebebremsmotor ausgelegt ist. Über ein Malleserkreuzgetriebe 2, das in Miniaturausführung gebaut werden kann, wird der Sollwert als Winkelbewegung auf die Welle 3 übertragen. Die Drehbewegung der Welle 3 erzeugt über das an der Welle befindliche Schraubengewinde 4 im zugehörigen, längsverschiebbaren Muttergewind-'teil 5 eine Längsverschiebung, die durch den Hebel 6 auf den Steuerschieber 7 eines hydraulischen Ventils 8 übertragen wird. Diese Längsbewegung entspricht der Stellgröße des Lageregelkreises. Das Ventil 8 stellt den Verstärker dar. Es steuert über den energiereichen Ölstrom einen Axialkolbenmotor 9 an, der als Wandler den Druck und Förderstrom des ölkre'islaufes in ein Drehmoment und eine Winkelgeschwindigkeit für die Bewegung der Spindeltrommel 10 über ein zusätzliches Getriebe 11 umsetzt Die damit eingeleitete Drehbewegung der Spindeltrommel 10 stellt die Regelgröße dar. Sie wird über das Rädergetriebe 12 als Isfwert auf die Welle 13 übertragen. Die Welle 13 trägt an ihrem Ende eine Mehrkeilwelle 14, die die Längsbewegung des Gewindestückes 5 gestattet. Über das Muttergewinde des Gewindestückes 5 wird durch dessen Drehbewegung die Verstellung zurückgedreht. Der Doppelschraubtrieb 4; 5; 14 wirkt damit als Vergleicher.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schaltantrieb für die Spindeltrommel eines Mehrspindeldrehautomaten, unabhängig von den Steuer weilen, mittels eines hydraulischen Motors, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anwendung eines bekannten hydraulischen Lageregelkreises, bei dem als Sollwertgeber im Bereich geringer Energien ein Getriebe vorgesehen ist, welches die ideale Antriebsbewegung vorgibt und über ein im An Schluß daran angeordnetes weiteres Getriebe einen Verstärker zum Zuführen der zum Antrieb notwendigen hohen Energie beaufschlagt, indem ein Eingang des weiteren Getriebes mit dem Steuerschieber eines hydraulischen Ventils für die Steuerung eines hydraulischen Motors verbunden ist und bei welchem zur Einleitung fies Istwertes ein zweiter Eingang des weiteren Getriebes vorgesehen ist, das die ideale Antriebsbewegung vorgebende Getriebe ein Malteserkreuzgetriebe (2) ist und das weitere Getriebe ein Schraubtrieb (4; 5; 14) ist, der aus einem Muttergewindeteil (5) besteht, mit dem die axial unbeweglich angeordnete Abtriebswelle (3) des Malteserkreuzgetriebes in Gewindeverbindung steht, dessen Axialbewegung auf den Steuerschieber (7) übertragbar ist und welches über ein mit der Spindeltrommel (10) verbundenes Rädergetriebe (12) und eine im Muttergewindeteil (5) axial verschiebbare Mehrkeilwelle (14) zur Einleitung des Ist-Wertes drehantreibbar ist.

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