DE502384C - Maschine zur gleichzeitigen doppelseitigen Bearbeitung von Werkstuecken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zur gleichzeitigen doppelseitigen Bearbeitung von Werkstücken mittels vier umlaufender, sich paarweise gegenüberliegender und durch Kurvenscheiben axial verschobener Arbeitsspindeln, zwischen denen das Werkstück eingespannt liegt, das von den Arbeitsspindeln an vier Stellen gleichzeitig von beiden Seiten bearbeitet wird.

Die Erfindung besteht im wesentlichen in der Sonderausbildung derart, daß ein Spindelstock ortsfest und der gegenüberliegende auf einem axial verschiebbaren Schlitten angeordnet ist und die dazu parallelen zwei anderen, sich axial gegenüberliegenden Arbeitsspindeln in auf Kreuzschlitten angeordneten Spindelstöcken eingebaut sind, so daß ihr Abstand voneinander und gegenüber dem anderen Spindelpaar veränderlich ist. Dadurch wird erreicht, daß das zweite Spindelpaar gegenüber dem ersten in der Querrichtung verstellbar ist, so daß die Spindelmitten gegeneinander eingestellt und verschiedenen Werkstücklängen angepaßt werden können. Dabei ist trotzdem die Arbeitsweise der Maschine halbselbsttätig, und es lassen sich durch die vier Arbeitsspindeln Werkstücke bei nur einem Einspannvorgange an zwei gegenüberliegenden Arbeitsstellen gleichzeitig doppelseitig bearbeiten, wobei noch die weitere Möglichkeit besteht, den einen Spindelstock mit einer fünften Arbeitsspindel auszustatten, die eine planetenartige Bewegung um die zentrale Spindel dieses Stockes ausführt und auch noch Außenflanschbearbeitung an dem Werkstück zuläßt, so daß an ihm in einem Arbeitsgange gleichzeitig fünf Werkzeuge wirken, die Bohr-, Fräs-, Senk-, Reib- oder Gewindeschneidarbeit und auch Flanschendreharbeit ausführen.

In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar in einer Form, wie sie für die Bearbeitung von sogenannten Glockenkurbeln in Frage kommt. Es zeigen:

Abb. ι eine Seitenansicht, Abb. 2 einen Grundriß,

Abb. 3 eine Stirnansicht von der Antriebsseite aus gesehen,

Abb. 4 einen Teillängsschnitt, durch den Antriebsstock nach Linie A-B der Abb. 1,

Abb. 5 in Teilansicht einen Spindelstock mit den ihn längssteuernden Bewegungsorganen,

Abb. 6 in vergrößerter Darstellung einen Querschnitt nach Linie C-D der Abb. 1,

Abb. 7 einen Längsschnitt durch den linksseitigen Spindelstock 1, der außer der zentralen Arbeitsspindel noch eine weitere planetenartig umlaufende Arbeitsspindel aufnimmt,

Abb. 8 eine Innenansicht des zugehörigen Getriebestockes von der Schnittlinie G-F der Abb. 7 aus gesehen,

Abb. 9 eine Stirnansicht des Getriebestockes von der Schnittlinie E-F der Abb. 7 aus gesehen und

Abb. 10 eine Glockenkurbel mit schematischer Darstellung der fünf die Bearbeitung ausführenden Werkzeuge.

Das Bett 24 trägt auf seiner oberen Wangenbahn ortsfest aufgesetzt den Spindelstock 1 und gegenüberliegend den längsverschiebbaren

Spindelstock 2, sowie außerdem auf seiner zweiten Halbseite die ebenfalls längsverschiebbaren Spindelstöcke 3, 4, die nach Kreuzschlittenart auf längsanschiebbaren Unterschlitten 5, 6 querverschiebbar sitzen, so daß sie gegen die vorerwähnten Spindelstöcke 1, 2 verschoben oder eingestellt werden können, um die Entfernung der Arbeitsspindeln voneinander bei wechselnden Werkstücklängen zu regeln.

In dem ortsfesten Spindelstocke 1 (Abb. 7) ist in einer Trommel 9 längsverschiebbar eine am vorderen Ende mit Werkzeug 7' versehene Arbeitsspindel 7 gelagert, die mit einem Zahnrade 8 undrehbar verbunden ist und mit ihrem hinteren Ende einen Lagerbock 17 durchsetzend in einem Schieber 19 befestigt ist, der auf einer Längsführung 18 läuft und eine Rolle 20 trägt, welche von einer Kurventrommel 21 beeinflußt wird, so daß sie den Schieber 19 und damit die Arbeitsspindel 7 axial verschiebt. Die Drehbewegung der Spindel 7 bewirkt ein in dem Lagerbock 17 unverschiebbar gelagertes Zahnrad 15, in dem mittels Längskeil die Spindel 7 verschiebbar steckt und das von einem Gegenrade 16 angetrieben wird, welches auf einer den Spindelstock längsdurchsetzenden Welle 23 sitzt.
Ungleichachsig zur Arbeitsspindel 7 lagert in der Trommel 9 des Spindelstockes 1 eine weitere Arbeitsspindel 13 mit einem Fräserkopf 13' und einem undrehbar auf ihr sitzenden Zahnrad 14, welches mit dem Zahnrade 8 der zentralen Spindel 7 kämmt, so daß die Drehbewegung der letzteren auch gleichzeitig auf die Spindel 13 übergeleitet wird. Da diese außer ihrer Drehung um die eigene Achse auch noch eine Umlaufbewegung um die Achse der Arbeitsspindel 7 auszuführen hat, ist die Trommel 9 innerhalb des Spindelstockes 1 drehbar gelagert und besitzt zu ihrem Antriebe am hinteren Ende einen Außenzahnkranz 10, der unter Vermittlung eines Zwischenrades 11 von dem Zahnrade 12 Antrieb erhält, das auf der Kurventrommelachse 22 festgekeilt ist. (Abb. 7-9). Die Fräserspindel 13 führt demnach eine Planetenbewegung aus, d.h. sie dreht sich einerseits um ihre eigene Achse und kreist dabei gleichzeitig um die zentrale Arbeitsspindel 7.

Der Spindelstock 2, der als reiner Längsschlitten auf dem Maschinenbette 24 läuft, trägt die Arbeitsspindel 26 mit dem Werkzeuge 26', die undrehbar ein Zahnrad 28 trägt, das mit einem auf der Längswelle 23 angeordneten Gegenrade 27 kämmt. Die beiden Zahnräder sind innerhalb des Spindelstockgehäuses gelagert, und das Übertragungszahnrad 27 sitzt mittels Längskeiles axial verschiebbar auf der

60. Welle 23, die ihrerseits das Spindelstockgehäuse durchsetzt, so daß dieses der Welle 23 gegenüber längsverschoben werden kann, ohne die Antriebsübertragung auf die Arbeitsspindel 26 zu stören. Die Längsverschiebung des Spindelstockes 2 steuert eine Kurventrommel 30, die auf der das Maschinenbett längsdurchsetzenden Kurvenscheibenwelle 22 sitzt. Zu diesem Zwecke trägt der Spindelstock 2 einen rückwärtigen Arm 29 mit einer unteren Laufrolle, welche in die Nut der Kurventrommel 30 greift.

Der Spindelstock 3 (Abb. 1), der kreuzschlittenartig auf dem Unterschlitten 5 ruht, hat eine mit einem Werkzeuge 41' besetzte Arbeitsspindel 41 mit einem Triebzahnrad 69. Mit diesem kämmt ein Gegenrad 70 auf einer Triebwelle 36 (Abb. 2), die noch ein weiteres Zahnrad 37 trägt, das seinerseits mit einem Gegenrade 38 kämmt, welches durch Längskeil axial verschiebbar auf einer Zwischenwelle 39 sitzt, deren anderes Ende ein weiteres Zahnrad 40 trägt.

Diese Zwischenwelle 39 ist längsverschiebbar in dem Unterschlitten 5 des Spindelstockes 3 gelagert und überträgt die Triebbewegung durch das Zahnrad 40 auf ein weiteres Zahnrad 45, das in dem längsgegenüberliegenden Spindelstocke 4 gelagert und auf einer Triebwelle 46 aufgekeilt ist. Die Welle 46 treibt eine Kupplungsmuffe 51, die durch Längskeil verschiebbar auf ihr sitzt und ein Wendegetriebe 50 treibt, das mit dem Spindelstocke 4 zusammengebaut ist. Das eine Rad 50 des Wendegetriebes sitzt mit seiner Nabenbüchse frei drehbar auf der Welle 46, die außerdem ein Stirnzahnrad 47 trägt, das mit einem Gegenzahnrad 48 kämmt, welches auf der in dem Spindelstocke 4 gelagerten Arbeitsspindel 49 sitzt, die das Werkzeug 49' aufnimmt. Da dieses Werkzeug ein Gewindebohrer ist, so ist zum Ausgleich geringer Unterschiede die Arbeitsspindel 49 in dem Spindelstocke 4 abgefedert gelagert, so daß sie ein gewisses Längsspiel und damit Ausgleichsmöglichkeit besitzt. Sowohl der Unterschlitten 5 des Spindelstockes 3 als auch der Unterschlitten 6 des Spindelstockes 4 besitzen einen rückwärtigen Arm 42 mit Laufrolle, die zur Steuerung der Längsverschiebung der Spindelstöcke in die Nut der Kurventrommeln 43, 54 eingreifen, die auf der Welle 44 sitzen 11a (Abb. ι und 5).

Die Umsteuerbewegung der Gewindebohrer-Arbeitsspindel 49 des Spindelstockes 4 durch das Wendegetriebe 50 wird unter Vermittlung eines Schaltgestänges, das die Kupplungsmuffe 51 beeinflußt, durch die Längsbewegung des Spindelstockes 4 selbst gesteuert. Zu diesem Zwecke ist am Maschinenbett 24 ein Führungsanschlag 53 befestigt, durch den das Kupplungsgestänge hindurchgeht, das mit verstellbaren Anschlagbunden 52 ausgestattet ist, die wechselweise mit dem Führungsanschlage 53 zusammen-

wirken und dadurch die Links- oder Rechtsverschiebung der Kupplungsmuffe 51 veranlassen. Je nachdem diese in das linke oder rechte Rad des Wendegetriebes 50 eingeschaltet ist, ergibt sich Links- oder Rechtslauf für das die Arbeitsspindel 49 antreibende Zahnrad 47.

Zwischen den vier Spindelstöcken ist auf dem Maschinenbette 24 einstellbar der kreuzschlittenartig ausgebildete Einspannhalter 55 für das Werkstück angeordnet.

Die Steuer- und Triebbewegungen für die Arbeitsspindeln und auch Spindelstöcke werden von einer gemeinsamen Triebwelle 33 (Abb. 1, 2)

»5 eingeleitet, die am Kopfende der Maschine angeordnet ist und von einer Riemenscheibe 31 Bewegung erhält, die leerlaufend auf der Welle sitzt, aber durch eine Kupplung 32 eingeschaltet wird. Die Triebwelle 33 treibt durch ein Winkelrädergetriebe 34 die Längswelle 23 und durch ein weiteres Winkelgetriebe 35 die Welle 36 und damit die Zwischenwelle 39. Die beiden Winkelräder 35 sitzen durch Längskeile verschiebbar auf ihren Achsen, so daß einerseits eine Längs- und andererseits eine Querverschiebung des Spindelstockes 3, 5 ohne Antriebsunterbrechung gewährleistet ist. Die Haupttriebwelle 33 trägt weiterhin undrehbar ein Stirnzahnrad 67, das auf einem darunterliegenden Zahnradsatze 66, 65 (Abb. 4) treibt, wobei die Achse des Rades 65 ein Kettenrad 64 trägt. Dieses Kettenrad 64 steht durch eine Triebkette 68 mit einem weiteren Kettenrade 61 in Verbindung, das unter Vermittlung eines auf seiner Achse sitzenden Stirnrades 60 (Abb. 6) auf ein Gegenrad 59 treibt, welches mit einer Innenkupplung ausgestattet ist und eine Welle 56 antreibt, die quer durch das Maschinenbett läuft. Diese Welle 56 ist mit zwei Schnecken 57 besetzt, von denen jede auf ein Schneckenrad 63 nach oben treibt und damit die Kurventrommelwellen 22, 44 dreht, auf denen die Schneckenräder 63 aufgekeilt sind, und die weiterhin an ihren vorderen und hinteren Enden die Kurventrommeln 21, 30 sowie 54 und 43 tragen, die die Längsverschiebung der Spindelstöcke und damit der Arbeitsspindeln gegen das Werkstück und zurück von ihm bewirken. Eine Einrückvorrichtung 62 ermöglicht das Schließen der Kupplung in dem Rade 59 und damit die Inbetriebsetzung der Vorschubbewegung, nachdem vorher durch die Hauptantriebswelle 33 die Arbeitsspindeln bereits auf Umlaufdrehung eingeschaltet sind. Sobald die Einrückvorrichtung 62 ausgeschwungen wird, setzt die durch die Kurventrommeln gesteuerte Vorschubbewegung der Spindelstöcke und damit auch der Arbeitsspindeln gegen das Werkstück ein. Ist deren Arbeit erledigt, so erfolgt durch die Form der Steuerkurvenausbildung ein Zurückführen der Spindelstöcke, die dann in ihrer Endstellung durch einen weiter nicht gezeichneten Auslöseanschlag auf die Kupplung 32 wirken und damit den Antrieb für die Maschine stillsetzen. Die Kupplung des Rades 59 wird durch eine Verschiebebewegung des Einspannhalters 55 gelöst, die während der Ausspannbewegung des fertigen Werkstückes aus der Maschine einsetzt.

Aus dem Schema nach Abb. 10 ist ersichtlich, daß die Kurbel 25 an den beiderseitigen Enden, und zwar gleichzeitig an der inneren und der äußeren Seite bearbeitet wird. Das Werkzeug 7' des Spindelstockes 1 fräst die Glockenschalenhöhlung aus, während das axial gegenüberliegende Werkzeug 26' des Spindelstockes 2 das Achsenloch mit der Versenkung für die Kurbelmutter einbohrt, und der Fräser 13' der Planetenspindel 13 vom Spindelstocke 1 die äußere Flanschbearbeitung vollzieht. Das untere Kurbelauge wird in demselben Zeiträume durch das Werkzeug 41' des Spindelstockes 3 vorgebohrt, und nach seinem Zurückgehen schiebt der axial liegende Gewindebohrer 49' des Spindelstockes 4 vor und schneidet das Pedalgewinde ein. Durch das Wendegetriebe 50 wird die den Bohrer tragende Arbeitsspindel 49 auf zwei Drehrichtungen eingeschaltet, derart, daß sie den Gewindebohrer während des Vorschubes einschraubt und während ihrer Rückführbewegung herausdreht.

Der Arbeitsvorgang in der Maschine bei der Kurbelbearbeitung ist wie folgt:

Der Kurbelrohling wird bei stillstehender Maschine in den Einspannhalter 55 waagerecht liegend eingespannt und durch einen nicht weiter gezeichneten Zentrierhebel in die richtige Mittellage zu den Arbeitsspindeln eingestellt. Hierauf gelangt die Kupplung 32 zur Einschaltung, und die bisher leerlaufende Mittelscheibe 31 setzt die Hauptwelle 33 in Bewegung, die ihrerseits die Längswellen 23 sowie auf der gegenüberliegenden Seite 36, 39 bis 46 antreibt. Dadurch kommen sämtliche Arbeitsspindeln in Umlaufbewegung. Die Vorschubkupplung in dem Rade 59 (Abb. 6) für die Schneckengetriebe ist zunächst noch ausgerückt, und Vorschubbewegungen der Arbeitsspindeln treten daher noch nicht ein. Der Einspannhalter 55 mit der zu bearbeitenden Kurbel wird nun durch Drehung seiner Spindelachse gegen den Fräser 13' angestellt, bis eine weiter nicht gezeichnete Rastensperre in Wirksamkeit tritt und anzeigt, das jetzt die Mittel der Kurbelnaben mit den Spindelmitteln übereinstimmen. Nunmehr wird die Vorschubkupplung 58, 59 eingerückt, und es beginnen die Spindeln 7, 13, 26 und 41 gleichzeitig ihren Vorschub und ihre Arbeitstätigkeit am W^Terkstücke. Die Bohrarbeit der Spindel 41 mit dem Werkzeuge 41' wird sich schneller vollziehen

als die Bearbeitung des oberen Kurbelkopfes, und dieses Werkzeug wird dann auch früher auf Zurückbewegung gesteuert, wobei aber dann gleichzeitig die Vorschubbewegung der Gewindebohrerspindel 49, 49' einsetzt, die von der entgegengesetzten Seite das Pedalgewinde einschneidet, um dann gemeinsam mit den übrigen noch in Arbeit befindlichen Spindeln die Rückwärtsbewegung anzutreten. Sind die rückwärtigen Stellungen der längsverschiebbaren Spindelstöcke 2, 3, 4 erreicht, so schaltet durch eine Anschlagsteuerung die Kupplung 32 der Haupttriebwelle aus, und die Maschine steht still.

Wird der Werkstückhalter 55 nach außen bewegt, so löst sich auch die Verriegelung der Vorschubkupplung 58, so daß die Auskupplung eintritt.

Die ganze Maschine steht nun wieder in der Ausgangsstellung und ist zur Aufnahme eines neuen Werkstückes bereit, mit dem der gleiche Arbeitsvorgang von vorn beginnt.

Mit einer vollen Umdrehung der Kurventrommeln 21, 30, 43, 54 ist jeweils eine Kurbel vollständig fertig bearbeitet und alle fünf Werkzeuge befinden sich wieder in ihrer Ausgangsstellung.

Selbstverständlich hat die Planetenspindel 13 im Spindelstocke 1 nur bei der Bearbeitung von sogenannten Glockenkurbeln Bedeutung; sie kann natürlich aber außer Arbeit gestellt werden oder schließlich auch gar nicht vorhanden sein, wenn es sich um eine Maschine zur Bearbeitung von sogenannten Keilkurbeln handelt, die die Glockennabe nicht besitzen. Derartige Maschinen arbeiten dann lediglich im Sinne der Erfindung mit vier Spindeln, durch welche die Kurbelbearbeitung in der gleichen Weise erfolgt.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   i. Maschine zur gleichzeitigen doppelseitigen Bearbeitung von Werkstücken mittels vier umlaufender, sich paarweise gegenüberliegender und durch Kurventrornmeln axial verschobener Arbeitsspindeln, zwischen denen das Werkstück eingespannt liegt, das von den Arbeitsspindeln an vier Stellen gleichzeitig von beiden Seiten bearbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spindelstock (1) ortsfest und der gegenüberliegende (2) auf einem axial verschiebbaren Schlitten angeordnet ist und die dazu parallelen zwei anderen sich axial gegenüberliegenden Arbeitsspindeln (41, 49) in auf Kreuzschlitten angeordneten Spindelstöcken (3, 4) eingebaut sind, so daß ihr Abstand voneinander i und gegenüber dem anderen Spindelpaar (7, 26) veränderlich ist.
2. 2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsspindel (7) des ortsfesten Spindelstockes (1) gleichachsig und längsverschiebbar in einer in ihm drehbaren Trommel (9) angeordnet ist, in der eine fünfte Arbeitsspindel (13) drehbar, aber unverschiebbar gelagert ist, die also eine planetenartige Bewegung gegenüber der ersten Arbeitsspindel macht.
3. 3. Doppelspindelstock nach Anspruch 2 bei Maschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eigene Drehbewegung der fünften Spindel (13) von der ersten Spindel (7) abgeleitet ist, während ihre Umlaufbewegung um diese durch die sich drehende Trommel (9) eingeleitet wird, die ihren Antrieb von der den Vorschub der ersten Spindel (7) bewirkenden Kurventrom rr.elwelle (22) aus erhält.
4. 4. Doppelspindelstock nach Anspruch 2 und 3 bei Maschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das die längsverschiebbare erste Arbeitsspindel (7) mit ihrem hinteren Ende über die beide Spindeln enthaltende drehbare Trommel (9) und den Spindelstock (1) hinausragt, dort mit Keil und Keilnut ein Antriebszahnrad (15) verschiebbar durchsetzt und mit einem Schieber (19) verbunden ist, der durch eine Kurventrommel (21) hin und her bewegt wird.
5. 5. Antriebslagerung für die auf Kreuzschlitten angeordneten Spindelstöcke bei Maschinen nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die den Antrieb der Arbeitsspindeln (49, 41) vermittelnde Welle in drei Wellenstücke (36, 39, 46) unterteilt ist, von denen die äußeren (36, 46) in den oberen Teilen (3, 4) der Kreuzschlitten gelagert sind, während der, mittlere (39) in den Unterschlitten (5, 6) der Spindelstöcke verschiebbar ist, und alle drei Wellenstücke durch Zahnradsätze (37, 38 und 40, 45) miteinander verbunden sind.
6. 6. Maschine nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsspindeln gemeinsam durch eine Hauptwelle (33) angetrieben werden, die mittels einer Handeinrückkupplung (58) mit einer Hilfswelle (56) verbunden ist, welche die die Axialverschiebung der Arbeitsspindeln steuernden Kurventrommelwellen (22, 44) antreibt. Die Kupplung (58) wird selbsttätig ausgeschaltet, wenn mit dem Ausspannen des fertigen Werkstückes eine Verschiebung des Werkstückhalters (55) erfolgt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen