DE38195C

DE38195C - Turret tool holder with only one set of graver on a multi-spindle lathe

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Publication number: DE38195C
Application number: DENDAT38195D
Authority: DE
Original assignee: P. COLLIN in Berlin SO., Oranienstr. 40
Anticipated expiration: 1906-06-06

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Mehrspindlige Drehbänke zur Massenherstellung von Rotationskörpern, wie z. B. von Metallschraüben, d. h. Drehbänke, welche aus der Anordnung mehrerer Drehspindeln um eine centrale Antriebsachse herum bestehen, haben einen »Messerstern« genannten Werkzeugträger, der um die centrale Achse herum strahlenartig so oft denselben Satz von Drehsticheln und Schneidezeugen trägt, als die Drehbank in hohlen Drehspindeln Metallstangen als Arbeitsstücke führen kann.Multi-spindle lathes for the mass production of rotating bodies, such as B. from Metal screws, d. H. Lathes, which consist of the arrangement of several turning spindles around one exist around the central drive axis, have a tool carrier called a »knife star«, which so often radiates the same set of rotary styluses around the central axis and cutting tools, as the lathe in hollow turning spindles carries metal bars as work pieces can lead.

Der Messerstern wird auf der centralen Achse mit seinen Werkzeugen in einem nur kleinen Winkel hin- und hergedreht, um an allen Arbeitsstücken ein und dieselbe Drehleistung gleichzeitig auszuführen. Danach werden nach Aufeinanderfolge aller Drehleistungen für eine bestimmte Rotationskörperform an allen Materialstangen die Arbeitsstücke gleichzeitig fertiggestellt, wie sie gleichzeitig begonnen wurden.The knife star is on the central axis with its tools in only one Rotated back and forth at a small angle in order to achieve the same rotary power on all workpieces run at the same time. After that, in succession, all turning performances for a certain rotational body shape on all material bars the workpieces at the same time finished as they were started at the same time.

Es hat seine Schwierigkeit, die einzelnen einander entsprechenden Schneidestähle der Werkzeugsätze genau mit einander gleich und auch genau einander entsprechend am Messerstern eingestellt zu erhalten, und so wächst mit der Anzahl der mit einander vereinigten Drehspindeln die Unzulänglichkeit, dafs die mit einander gleichzeitig entstehenden Rotationskörper in allen ihren entsprechenden Abmessungen nicht ganz genau gleich ausfallen.It has its difficulty in identifying the individual corresponding cutting steels Tool sets exactly the same as each other and also exactly corresponding to each other on the knife star set, and so grows with the number of those united with one another Rotary spindles have the inadequacy that the bodies of revolution that arise simultaneously with one another may not turn out exactly the same in all their corresponding dimensions.

Zur Erreichung genauer Uebereinstimmung der Abmessungen an allen fertigen Arbeitsstücken, ganz gleich, an welcher der einzelnen Drehspindeln der einzelne Rotationskörper entstanden ist, dient die hiermit vorliegende Neuerung an einer selbstthätig arbeitenden mehrspindligen Drehbank, und zwar darum, weil an ihrem Messerstern nur ein einziger Satz von Werkzeugen vorhanden ist. Die einzelnen Werkzeuge des einzigen Satzes arbeiten alle gleichzeitig, jedes aber an einer anderen Drehspindel, und an diesen Spindeln werden die Arbeitsstücke nicht alle gleichzeitig fertig, sondern ein Rotationskörper wird nach dem anderen fertig, weil die Schneidewerkzeuge an den Strahlen des Messersternes bei dessen in Unterbrechungen regelmäfsig erfolgenden theilweisen Drehungen im Kreis herum von einer Drehspindel zur anderen wandern, der Messerstern also zum Revolver ausgebildet worden ist.To achieve exact agreement of the dimensions on all finished work pieces, regardless of which of the individual pieces Rotary spindles of the individual rotating bodies is used, the present innovation is used on an automatically working multi-spindle lathe, namely because there is only a single block on its knife star of tools is available. The individual tools in the single set all work at the same time, but each on a different turning spindle, and on these spindles the Work pieces are not all finished at the same time, but one solid of revolution after the other done because the cutting tools on the rays of the knife star in interruptions regular partial rotations in a circle by a turning spindle migrate to the other, so the knife star has been trained as a revolver.

Eine Anzahl Drehspindeln b (hier in der Zeichnung als Beispiel in Dreizahl) liegen parallel mit der centralen Achse a um diese herum und werden durch das Zahnrädergetriebe cd mittelst einer auf der centralen Achse α sich lose drehenden Riemscheibe c¹ von der Vorgelegewelle e aus herumgedreht. Auch die Achse α wird von der Vorgelegewelle e aus mittelst einer doppelten Schraube ohne Ende e¹ e² und der Zwischenachse e³ und der Zahnräder mit Uebersetzung längsam in Umdrehung versetzt.A number of rotating spindles b (here in the drawing as an example in three numbers) are parallel with the central axis a around this and are rotated by the gear drive cd by means of a pulley c ¹ loosely rotating on the central axis α from the countershaft e . The axis α is also slowly set in rotation from the countershaft e by means of a double screw without end e ¹ e ² and the intermediate ^{axis e 3} and the gear wheels with transmission.

Fest auf der in den Stützen ff¹/² gelagerten Achse α sitzt der Curvencylirider g und dreht sich also mit dieser Achse. Der Curvencylinder hat die Aufgabe, das Vorschieben des, wie bekannt, in Stangenform durch die hohlen Drehspindeln hindurch zur Arbeitsstelle geführten Rohmaterials für jedes neu zu drehende Arbeitsstück und auch das Festklem- : men' des Materials für die Arbeit zu besorgen.Fixed on the supports ff in the ^{^half-bearing} axis α sits Curvencylirider g and therefore rotates with this axis. The task of the curve cylinder is to advance the raw material for each new work piece to be rotated and also to clamp the material for the work, which is guided in rod form through the hollow turning spindles to the work site.

Diese Aufgabe des Materialvorschiebens wird bei einer der vorhandenen Drehspindeln nach der anderen selbstthätig in bei Massenfabrikations-Drehbänken bekannter Weise vermöge des einmal umlaufenden und in einer steilen Curve zurückfallenden Schraubenganges g¹, des Führers i für jede Drehspindel, des auf dem Rohr h versetzbaren Nuthenringes h¹ und der Schraubenfeder /ζ² erledigt. Die Aufgabe des Festklemmens der Materialstangen führen bei jeder Spindel die konischen Klemmbacken k aus, welche durch die Klinken k^l fest in ihren Hohlkonus vorn am Spindelkopf hineingezogen werden, wenn mit dem Umlauf des Curvenganges g² auf den Curvencylinder g die Muffe k'² über die Klinke k^l geschoben wird.This object of the Materialvorschiebens is at one of the existing rotary spindles by one selbstthätig in the case of mass manufacturing lathes known manner by virtue of once rotating and falling back in a steep curve flighting g ^1, of the leader i for each spindle, of on the tube h displaceable Nuthe ring h ¹ and the coil spring / ζ ² done. The task of clamping the rods of material is carried out by the conical clamping jaws k on each spindle, which are pulled firmly into their hollow cone at the front of the spindle head by the pawls k ^l when the sleeve k ' ² passes over the curve cylinder g with the rotation of the curve path g ² the latch k ^{l is} pushed.

Der Revolver Z sitzt lose auf der Achse a, Fig. ι und 3. An ihm sind die Schneidewerkzeuge so angeordnet, dafs immer zwei derselben an jedes Arbeitsstück angreifen. Das eine von diesen Schneidewerkzeugen m, Fig. 3, bewegt sich dabei in Richtung gegen die Drehachse des Arbeitsstückes, es dreht also plan und das andere Werkzeug η dreht cylindrisch; es bewegt sich parallel der Arbeitsstückachse.The revolver Z sits loosely on the axis a, FIGS. 1 and 3. The cutting tools are arranged on it in such a way that two of them always attack each work piece. One of these cutting tools m, FIG. 3, moves in the direction against the axis of rotation of the workpiece, so it rotates flat and the other tool η rotates cylindrically; it moves parallel to the workpiece axis.

Diesen Stichelbewegungen entspricht einmal die schwingende Anordnung der Stichelgehäuse m¹ auf den Zapfen m² am Revolver Z, Fig. 3, und dann die prismatische Führung der Stichelgehäuse n^l an dem Revolverumfang, Fig. 3 und i.These stylus movements correspond on the one hand to the oscillating arrangement of the stylus housings m ¹ on the pins m ² on the turret Z, FIG. 3, and then the prismatic guidance of the burin housings n ^l on the turret circumference, FIGS. 3 and i.

Die Gehäuse m¹ der plandrehenden Stichel m werden von geeigneten Federn 0, Fig. 3, gegen den Umfang einer unrunden Scheibe ρ gedrückt, welche fest auf der Achse α sitzt, sich mit dieser also dreht. Die Hebungen und Senkungen am Rand dieser Scheibe ρ entsprechen jede für sich einem der drei besonderen Werkzeuge m.The housing m ^{1 of} the planar burins m are pressed by suitable springs 0, Fig. 3, against the circumference of a non-circular disk ρ , which sits firmly on the axis α , that is, rotates with it. The elevations and depressions at the edge of this disk ρ each correspond to one of the three special tools m.

In der cylindrischen Aushöhlung des Revolvers sitzt auf der Achse α weiter fest ein Curvencylinder q. In diesem befinden sich entsprechend den drei Werkzeugen η drei verschiedene Curvengangstücke, welche schraubengangartig sind und hinter einander liegen, aber nicht in Zusammenhang mit einander stehen.In the cylindrical cavity of the revolver, a curve cylinder q is also firmly seated on the axis α. In this, corresponding to the three tools η, there are three different curved path pieces, which are helical and lie one behind the other, but are not related to one another.

Der Revolver wird während jeder Arbeitsleistung seitens der Werkzeugpaare m und η durch eine Sperrklinke r, Fig. 4, unter dem Kraftschlufs durch die Feder r¹ stehend gegen Verdrehung auf der Achse α gesichert. Wenn so beim Stillstehen des Revolvers die Achse a mit der unrunden Scheibe^ und dem Curvencylinder q sich dreht, werden die Schneidewerkzeuge in entsprechender Weise durch die unrunde Scheibe ρ und die drei Curvengänge q^l bewegt.The revolver is secured against rotation on the axis α during each work performed by the tool pairs m and η by a pawl r, FIG. 4, under the force closure by the spring r ^1. If the axis a with the non-circular disk ^ and the curve cylinder q rotates when the turret is stationary, the cutting tools are moved in a corresponding manner by the non-circular disk ρ and the three curve paths q ^l .

Die Sperrklinke r erlaubt dem Revolver eine Drehung im Sinne der in Fig. 3 und 4 eingezeichneten Pfeile dann, wenn die besondere Bewegungsvorrichtung für den Revolver in Kraft tritt. Jedesmal, wenn die Werkzeugpaare m η eine gemeinsame Arbeitsleistung vollendet haben, wird der Revolver durch das Sperrwerk $,_ Fig. 4. und 1, in eine Dritteldrehung versetzt. ,Die Hülle, in welcher der Sperrriegel s¹ mit seiner Vorschubfeder steckt, sitzt fest auf einer auf die Achse α lose aufgesteckten Hülse s². Diese wird durch die Zwischenachse e³ mittelst der Zahnräder s³ s^l hier im Beispiel viermal so schnell herumgedreht, als sich die centrale Welle α selbst umdreht. Die Verhältnisse der Zahnräder e⁴ e⁵ und s³ s* zu einander bewirken die Umdrehungsverschiedenheit. The pawl r allows the revolver to rotate in the sense of the arrows drawn in FIGS. 3 and 4 when the special movement device for the revolver comes into force. Every time the tool pairs m η have completed a common work, the turret is set by the locking mechanism $, _ Fig. 4. and 1, in a third turn. The sleeve, in which the locking bolt s ¹ with its feed spring is inserted, sits firmly on a sleeve s ² loosely attached to the axis α . This is turned around by the intermediate axis e ^{3 by} means of the gears s ³ s ^l here in the example four times as fast as the central shaft α itself turns. The ratios of the gears e ⁴ e ⁵ and s ³ s * to one another cause the difference in revolutions.

Der Sperrriegel s¹ greift bei seinem Umlauf genau im Zeitpunkt der Vollendung jeder Drehleistung hinter die radiale Begrenzung einer spiralig eingeleiteten Erweiterung Z¹ im Umfang der Revolverhöhlung, Fig. 4, und nimmt den Revolver in die schnelle Drehung mit.The locking bolt s ¹ engages with its rotation exactly at the time of completion of each turning power behind the radial limitation of a spiral introduced extension Z ¹ in the circumference of the turret cavity, Fig. 4, and takes the turret into rapid rotation.

In dem cylindrischen Hohlraum des Curvencylinders q trifft ein seitlicher Stift ä⁵ am Riegel s¹ genau darin auf einen Nocken q², wenn der Revolver eine Drittelumdrehung vollendet hat. Beim Gleiten des Stiftes s^s auf diesem Nocken tritt ein Riegelrückzug ein und der Revolver ist wieder von dem Mitnehmer s befreit, es fällt aber die Sperrklinke r zum Festhalten während der Periode der nächsten Drehleistung wieder in den Revolver ein.In the cylindrical cavity of the curve cylinder q , a lateral pin ä ⁵ on the bolt s ¹ meets a cam q ² exactly when the revolver has completed a third of a turn. When the pin s ^s slides on this cam, the bolt retracts and the revolver is again freed from the driver s , but the pawl r falls back into the revolver to hold it during the period of the next rotary power.

Der Revolver eilt während des Drittelumganges dem Curvencylinder q vor und führt deshalb die Stichelgehäuse η in ihren prismatischen Führungen vermöge der Treibstifte n² in den Curvengängen q¹ auf ihre Arbeitsanfangsstellung zurück. Dasselbe tritt mit den Werkzeugen m ein, weil der Revolver auch der Scheibe ρ voreilt.The revolver rushes in front of the curve cylinder q during the third circumference and therefore returns the stylus housing η in their prismatic guides to their initial working position by virtue of the drive pins n ² in the curve passages q ^1. The same occurs with the tools m because the turret also leads the disk ρ .

Steht nun während des folgenden Zeitpunktes der Revolver Z still, so werden bei dem gleichmäfsig weiter erfolgenden Umlauf der centralen Achse α durch die unrunde Scheibe ρ und durch die Curvengänge q^l, wie schon beschrieben, die Werkzeuge m und η gegen die Arbeitsstücke geführt. Inzwischen läuft der Mitnehmer s leer herum, fällt endlich mit dem Riegel wieder in die spiralige Erweiterung Z¹ und befördert den Revolver wieder Um eine Drittelumdrehung weiter, wobei wieder wegen der Revolvervoreilung vor den Vorschubcurven die Werkzeuggehäuse an diesen zurückgezogen werden.If the turret Z stands still during the following time, the tools m and η are guided against the workpieces as the rotation of the central axis α continues evenly through the non-circular disk ρ and the curve paths q ^l , as already described. Meanwhile the driver s runs around empty, finally falls with the bolt again into the spiral extension Z ¹ and conveys the turret again by a third of a turn, whereby the tool housings are pulled back again because of the turret lead in front of the feed cams.

Das Spiel wiederholt sich so von Drittelumdrehung zu Drittelumdrehung. The game repeats itself from third to third turn.

Das eine in Fig. 1 oben gezeichnete Werkzeug dient zum Gewindeschneiden. Es wird dazu von der Vorgelegewelle e mittelst Schnurtriebes unter Benutzung der Achse a als Lagerung für ein Zahnrad mit Schnurscheibe angetrieben. Die Art und Weise, in der dieses Gewindeschneidewerkzeug arbeitet, ist bekannt.The one in Fig. 1 drawn above tool is used for thread cutting. For this purpose, it is driven by the countershaft e by means of a cord drive using the axis a as a bearing for a gear with a cord pulley. The manner in which this threading tool works is known.

Es gehört dazu das Ablaufen des Schneideeisens von dem fertig geschnittenen Gewindezapfen, und zu diesem Zweck mufs die Drehspindel mit dem entsprechenden Arbeitsstück auf kurze Zeit seine Umdrehung unterbrechen und stillstehen. Zu solcher Stillstellung der einen Drehspindel nach der anderen dient neben' seinem früher schon erwähnten Zweck der Curvengang g². Er schiebt die Muffe k² noch etwas weiter, als zur Niederdrückung der nach aufsen federnden Klinken k' für den Zweck der Festklemmung des Arbeitsstückes nöthig ist, über die Drehspindel hin. Dabei wird durch die Mitnehmerverbindung i, Fig. 5, die Reibungskupplung u aus dem Spindelantriebsrad gelöst, und so wird um eine entsprechende kurze Zeitlänge die Drehspindel nicht weiter umgetrieben, sie bleibt vielmehr wegen einer Bremsung durch die Schraubenfeder w¹ stehen, bis der Curvengang g² die Muffe k² mit dem Kupplungskegel u wieder zurückgehen läfst. Der letztere wird sonst in das Rad d durch die Schraubenfeder u eingedrückt und von der Muffe k nicht weiter beeinflufst, weil die Stifte t¹ an dieser Muffe in Schlitzen in den Verbindungsstücken t stecken, Fig. 5.This includes the running of the cutting iron from the finished threaded pin, and for this purpose the rotating spindle with the corresponding work piece has to interrupt its rotation for a short time and come to a standstill. In addition to its previously mentioned purpose, the curve path g ² is used for such a stopping of one turning spindle after the other . He pushes the sleeve k ² a little further than is necessary to press down the outwardly resilient pawls k 'for the purpose of clamping the work piece, over the rotating spindle. Here, i through the driving connection, Fig. 5, u solved the friction clutch from the Spindelantriebsrad, and so the spindle will not be carried about by a corresponding short length of time, but rather it remains because of a braking action by the coil spring w ¹ stand until the Curve gear g ² lets the sleeve k ² with the coupling cone u go back again. The latter is otherwise pressed into the wheel d by the helical spring u and is not further influenced by the sleeve k , because the pins t ¹ on this sleeve are inserted into slots in the connecting pieces t , FIG. 5.

Im Curvengang' g² ist der seitliche Lauf für die Lösung der Treibräder d von ihren Spindeln nur einmal vorhanden, und deshalb tritt, sowie das Gewindeschneidewerkzeug am Revolver von einer Spindel zur anderen wandert, auch das Stillstehenlassen bei einer Spindel nach der anderen entsprechend ein.In the curve path ' g ² , the lateral run for the detachment of the drive wheels d from their spindles is only present once, and therefore, as soon as the thread cutting tool on the turret moves from one spindle to the other, the stopping of one spindle after the other also occurs accordingly.

Wird ein Drehstichel gegen ein in Umlauf befindliches Arbeitsstück geführt, so drückt der Widerstand, den gegen das Zertheilen des Materials das Schneidewerkzeug findet, letzteres zurück, und diesem Druck mufs die Sperrklinke r entgegenwirken. Es kann nun vorkommen, dafs die cylindrisch drehenden Stichel nicht anders an den Revolver angesetzt werden können, als dafs sie in entgegengesetzter Richtung, also in derjenigen drücken, in welcher der Revolver sich zur Werkzeugwanderung umdrehen mufs. Um für einen solchen Fall den Revolver doch mit Sicherheit festzuhalten, wird die doppelte Sperrung angeordnet, welche Fig. 6 und 7 zeigen.If a rotary stylus is guided against a work piece in circulation, the presses Resistance that the cutting tool finds against the cutting up of the material, the latter back, and this pressure must be counteracted by the pawl r. It can now happen that the cylindrically rotating burins are not applied differently to the revolver as if they press in the opposite direction, that is, in the one in which the turret has to turn around to move the tool. To for such a case To hold the revolver with certainty, the double locking is arranged, which one Figures 6 and 7 show.

Der Revolver / hat eine Scheibe Z² axial mit ihm selbst vorgesetzt erhalten, und letztere trägt die Zapfen m² für die Stichelgehäuse m¹. Beide Scheiben liegen mit Anschlägen Z³ an einander an und eine Feder n> zieht diese Anschläge gegen einander.The revolver / has received a disk Z ² axially in front of it itself, and the latter carries the pins m ² for the burin housing m ¹ . Both disks rest against each other with stops Z ³ and a spring n> pulls these stops against each other.

Auch die Scheibe I² hat Sperrkerben und eine darin einfassende Sperrklinke ν wie der Revolver selbst, nur stehen die Sperrklinken r und ν in entgegengesetzter Richtung zu einander, so dafs jede denjenigen Sticheldruck aufnehmen kann, der am Revolver oder an dessen Scheibe entsprechend wirkt.The disk I ^{2 also} has locking notches and a locking pawl ν encircling it, just like the revolver itself, only the pawls r and ν are in opposite directions so that each one can absorb the stylus pressure that acts on the revolver or its disk.

Die beiden Sperrklinken r und ν sind durch Zahnsegmente mit einander in Eingriff gebracht, und wenn nun der Revolver zur Werkzeugwanderung sich in Richtung des Pfeiles, Fig. 6, umdreht, so bringt die ausschwenkende Sperrklinke r die Sperrklinke ν gleichfalls zum Ausschwenken. Bis letzteres vollständig geschehen ist, kann die Scheibe Z² dem Revolver in der Drehung nicht folgen. Die Feder w spannt sich, deshalb an und schnellt zurück, wenn die Klinke ν ihre Kerbe an der Scheibe Z² endlich verlassen hat. Die Scheibe dreht sich dann mit dem Revolver und wird bei dessen nächstem Stillstand auch wieder von der Klinke ν gesichert;The two pawls r and ν are brought into engagement with one another by toothed segments, and when the revolver for tool migration now turns in the direction of the arrow, FIG. 6, the pivoting pawl r also causes the pawl ν to pivot out. Until the latter has happened completely, the disk Z ² cannot follow the revolver in its rotation. The spring w tensions, therefore, and snaps back when the pawl ν has finally left ^{its notch on the washer Z 2.} The disc then rotates with the revolver and is also secured again by the pawl ν when it comes to a standstill;

Claims

Sponsorship claims:

ι. On a lathe for mass production of rotating bodies with a number of spindles around a central axis α the arrangement of a turret tool carrier on the central axis a, which carries only one set of cutting tools for the production of the rotating bodies, all cutting tools work on the different workpieces at the same time and runs after each such multiple turning power it turns itself so far around the central axis that it lets the cutting tools wander from turning spindle to turning spindle.

2. To a turret assembly according to claim ι. the separation of the revolver into parts Z and Z ² for the cutting tools grouped according to their cutting pressure directions and the corresponding multiple locking for these revolver parts after the

. in Fig. 6 marked manner.

3. On a lathe with a turret according to claim i. the release device for the spindle circulation by means of a special bend of the curve path g ² and the connection t of the clamping sleeve k ² with the clutch friction cone u, FIG. 5.

For this purpose 2 sheets of drawings.