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Steuervorrichtung für die Relativbewegung des die Vorschubstange mit
dem Vorschubkeil tragenden Schaltschlittens bei Nutenziehmaschinen Die Erfindung
betrifft die an Nutenziehmaschinen befindliche Steuervorrichtung für die Relativbewegung
des die Vorschubstange mit dem Vorschubkeil tragenden, an dem von einem Kurbeltrieb
mittels. einer angelenkten Pleuelstange angetriebenen Ziehschlitten verschiebbar
angeordneten Schaltschlittens. Der Zweck der Erfindung ist, diese Steuervorrichtung
so auszubilden, daß bei den hin- und hergehenden Bewegungen des Schaltschlittens
gegenüber dem Ziehschlitten durch den Vorschubkeil die Ziehmesserstange mit Sicherheit
und vollkommen zwangläufig vor dem Arbeitshub in Richtung auf das Werkstück gekippt
und dadurch das Ziehmesser zum Eingriff in das Werkstück gebracht und vor dem Rückhub
wieder zurückgeschwenkt wird.
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Es sind Vorrichtungen dieser Art bekanntgeworden, bei denen der Ziehschlitten
durch einen Zahnstangentrieb in alternierende Bewegung versetzt wird und die Relativbewegung
des Schaltschlittens zum Ziehschlitten durch eine Schleppverhindung in Form eines
am Ziehschlitten oder an der Zahnstange sitzenden stiftartigen Anschlages, der mit
einem Langloch im Zahnstangentriebteil bzw. im Ziehschlitten zusammenwirkt, herbeigeführt
wird. Diese Schleppverbindung wirkt so, daß beim Übergang vom Arbeitshub in den
Rückhub und umgekehrt ein von der Länge des Langloches abhängiger Stillstand des
Werkzeuges eintritt und dieses während dieser Pause vor Beginn dies Rückhubes durch
einen Keil od. dgl. vom Werkstück abgehoben bzw. vor Beginn des neuen Arbeitshubes
nachgestellt und wieder an das zu bearbeitende Werkstück angedrückt wird.
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Diese bekannte Schleppsteuerung hat den Nachteil, daß dne Sicherheit
ihrer Wirkung nicht gewährleistet ist, da .diese vom Verschleiß der zusammenarbeitenden
Teile, der Schmierung und der Flächenpressung der aufeinandergleitenden Flächen
abhängig ist. Sobald die erforderlichen Betriebsbedingungen entweder durch Verschleiß
oder fehlende Schmierung gestört werden, treten an der Schleppsteuerung Hemmungen
auf, die die einwandfreie Ausführung der Relativbewegungen verhindern und Leerhübe
in Arbeitsrichtung verursachen. Da aber die Nachstellung des Werkzeuges unabhängig
von der Schleppsteuerung erfolgt, wird vor Beginn eines jeden Arbeitshubes, auch
wenn dieser infolge einer Störung der Schleppsteuerung als Leerhub ausgeführt wird,
das Werkzeug um ein bestimmtes Maß nachgestellt. Hieraus ergibt sich die nachteilige
Möglichkeit, daß beispielsweise nach einem Arbeitsleerhub im nächsten wirksaxnen
Arbeitshub vom Werkzeug die doppelte Spandicke zu bewältigen ist, so daß Beschädigungen
des Werkzeuges und/oder der Maschine durch überbeanspruchung erfolgen. Es sind auch
Nutenziehmaschinen bekannt, bei denen die das Abheben und den Vorschub des Ziehmessers
schaltenden Teile nur vor dem Leerhub, bei dem stets das Abheben des Ziehmessers
erforderlich ist und seine Nachstellung erfolgen muß, -eingerückt werden. Da diese
Teile aus Schalträdern und Schaltklinken u.,dgl. bestehen, treten bei ihrem Einrücken
insbesondere durch Springen der Schaltklinken Stöße auf, die den ruhigen Lauf der
Nutenziehmaschine stören und die Anlaß geben zu Fehlschaltungen, die die einwandfreie
Bearbeitung des Werkstückes in Frage stellen. Es können durch diese Stöße und Fehlschaltungen
auch das Ziehmesser und die Vorschubteile beschädigt werden.
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Die Nachteile der bekannten Vorrichtungen werden durch die Erfindung
vermieden und eine versagerfreie Steuerung der Bewegungen des Werkzeuges in bezug
auf das Werkstück erreicht. Die Erfindung besteht darin, daß an der dem Ziehschlitten
antreibenden Pleuelstange, in deren Schwingebene oder in einer nahe daran liegenden
Parallelebene eine schlitzartige Steuerkurve angeordnet ist, die aus zwei etwa auf
der Längsmittellinie der Pleuelstange durch eine Stufen verbundenen und durch um
den Anlenkungspunkt der Pleuelstange an dem Ziehschlitten beschriebene Kreisbögen
gebildeten Steuerschlitzen besteht, und daß an dem Schaltschlitten Steuerzapfen
oder Rollen fest gelagert sind, die in der Steuerkurve gleiten bzw. abrollen.
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In der Zeichnung ist eine als Beispiel dienende Ausführungsform des
Erfindungsgegenstandes an. einer Nutenziehmaschine in Abb.l teilweise schematisch
und in Abb. 2 teilweise im Schnitt dargestellt.
Der Antrieb der
Nutenziehmaschine geht von einem Motor 1 aus, der über eine Schnecke -2 eine mit
Schneckenverzahnung versehene und auf einer Welle 3 gelagerte Kurbelscheibe 4 in
Umdrehung versetzt.
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An der Kurbelscheibe 4 ist, z. B. in einem Schlitz 5 radial verstellbar,
eine Pleuelstange 6 angelenkt, deren anderes Ende an einem Zapfen 7 eines am Ziehschlitten
8 angeordneten Zwischenschlittens angreift. An der Pleuelstange 6 ist eine quer
zu deren Längsachse und in deren Schwingebene oder in einer nahe daran liegenden
Parallelebene liegende schlitzartige Steuerkurve 9 angeordnet, die an ihrem Schnittpunkt
mit der Längsachse der Pleuelstange 6 eine schräge Stufe aufweist, während rechts
und links davon die Kurve Teile eines Kreisbogens um den Drehpunkt 7 darstellt.
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In diese Steuerkurve 9 greift ein Steuerzapfen 10 ein, der an einem
am Ziehschlitten 8 in Längsrichtung verschiebbaren Schaltschlitten 11 angebracht
ist. Der Steuerzapfen 10 kann auch mit einer Rolle versehen sein.
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An dem Ziehschlitten 8 ist ferner ein Werkzeughalter 12 mittels Drehzapfen
13 um einen kleinen Winkel kippbar gelagert. Unterhalb der Kippachse sind zwischen
dem Werkzeughalter 12 und dem Ziehschlitten 8 eine oder mehrere nicht dargestellte
Druckfedern. eingesetzt, die das Bestreben haben, den Werkzeughalter 12 mit seinem
unteren Teil vom Ziehschlitten 8 abzudrücken. In den Werkzeughalter 12 ist eine
Messerstange 14 eingespannt, die an ihrem oberen Ende ein Ziehmesser 15 trägt.
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Die Einspannung der Messerstange 14 erfolgt in der Weise, da,ß diese
mit einer an ihrem Schaftende befindlichen sägeartigen Verzahnung in der erforderlichen
Höhenlage auf eine mit entsprechender Verzahnung versehene Grundplatte des Werkzeughalters
12 aufgelegt und mittels einer in der festen Oberplatte des Werkzeughalters 12 angeordneten
Spannschraube 16 festgezogen wird. Die Messerstange 14 kann nach ihrem Einsetzen
in den Werkzeughalter 12 mit diesem zusammen eine Kippbewegung um die Drehzapfen
13 ausführen, wodurch eine Annäherung oder Entfernung der Schneide des Ziehmessers
15 an das Werkstück oder von diesem erreicht wird.
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Auf dem Ziehschlitten 8 ist unterhalb des Werkzeughalters 12 ein Vo.rschubschlitten
17 angeordnet, der in Längsrichtung zu diesem verschiebbar ist und mit dem Schaltschlitten
11 in Bewegungszusammenhang steht. In diesen Vorschubschlitten 17 ist eine Vorschubstange
18 eingespannt, die an ihrem oberen Ende einen mit seiner Spitze abwärts weisenden
Vorschubkei119 trägt, dessen Keilfläche sich gegen eine entsprechend geneigte Fläche
der Rückseite der Messerstange 14 anlegt. Durch diesen Vorschubkeil 19 wird die
Kippbewegung der Messerstange 14 gesteuert und die nach jedem Arbeitsgang erforderliche
Nachstellung des Vorschubes auf die Messerstange 14 übertragen.
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Die Erzeugung des Vorschubes erfolgt durch eine in einem Muttergewinde
des Vorschubschlittens 17 einerseits und in einer Lagerbohrung des Schaltschlittens,
11 andererseits geführte; an ihrem unterem. Ende mit einem festen Zahnrad 20 versehene
Vorschubspindel21, deren Drehung den Vorschub des Vorschubschlittens 17 in Längsrichtung
bewirkt.
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Der Antrieb der Vorschubspindel21 erfolgt durch ein mit dem festen
Zahnrad 20 im Eingriff stehendes Zahnrad 22, das am Schaltschlitten 11 drehbar gelagert
Ist und seinerseits durch ,eine Leitspindel 23 angetrieben wird. Die Leitspindel
23 ist über zwei schräg verzahnte Ritzel 24, ein Schrittschaltwerk 25, eine Stoßstange
26, eine Kurbelscheibe 27 mit Schrägverzahnung, ein in diese eingreifendes schräg
verzahntes Ritzel 28, das mit einer Keilriemenscheibe bzw. einem Kettenrad vereinigt
ist, einen Keilriemen bzw. eire Kette 29 mit einer auf der Kurbelscheibenwelle 3
angeordneten Keilriemenscheibe bzw. Kettenrad 30 verbunden.
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Die Wirkungsweise der Nutenziehmaschine ist folgende: Läuft die vom
Motor 1 über die Schnecke 2 angetriebene Kurbelscheibe 4 im Uhrzeigersirn um und
befindet sie sich in der in Abb. 1 gezeichneten Stellung, so ist der mit ihr durch
die Pleuelstange 6 verbundene Ziehschlitten 8 auf dem Abwärtswege, und das Ziehmesser
15 führt den Arbeitshub aus. Dabei liegt der Vorschubkeil 19 an der Rückseite der
Messerstange 14 an und hält die Schneide des Ziehmessers 15 im Eingriff mit dem
Werkstück.
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Der Schaltschlitten 11 wird bei dieser Abwärtsbewegung des Ziehschlittens
8 durch die Steuerkulisse 9 mit der gleichen Geschwindigkeit bewegt, so daß zwischen
den beiden Schlitten keine Relativbewegung vorhanden ist. Infolgedessen bleibt auch
der Vorschubkeil 19 in bezug auf die Messerstange 14 in der gleichen Lage und das
Ziehmesser 15 an dem Werkstück während des ganzen Arbeitshubes im Eingriff.
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Das Schrittschaltwerk 25 der Vorschubeinrichtung wird während des
Arbeitshubes von der Keilriemenscheibe 30 über den Keilriemen 29, das Ritzel 28,
die Kurbelscheibe 27 und die Stoßstange 26 für den nächstfolgenden Vorschub aufgezogen;
eine Bewegung der Ritzel24 und damit der Leitspindel 23,
der Zahnräder 22
und 20 sowie der Vorschubspindel 21 und des Vorschubschlittens 17 findet nicht statt.
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Sobald die Pleuelstange 6 von der Kurbelscheibe 4 durch den unteren
Totpunkt geführt wird, gleitet der Steuerzapfen 10 des Schaltschlittens 11 auf die
in der Steuerkurve 9 befindliche Stufe und hebt den Schaltschlitten 11 um die Stufenhöhe
gegenüber dem Ziehschlitten 8 an. Durch diese Relativbewegung des Schaltschlittenis
11 gegenüber dem Ziehschlitten 8 wird auch der Vorschubschlitten 17 und die an diesem
sitzende Vorschubstange 18 gegenüber der Messerstange 14 nach. oben verschoben,
so daß sich der Vorschubkei,l 19 von dem Rücken der Messerstange 14 abh( bt und
diese unter der Einwirkung der unter dem Werkzeughalter 12 sitzenden Druckfedern
von dem Werkstück weggekippt wird. In dieser gekippten Lage wird die Messerstange
14 durch den Ziehschlitten 8 wieder aufwärts geführt. Während des Aufwärtsganges
des Ziehschlittens 8 führt das Schrittschaltwerk 25 des Vorschubantriebes einen
Arbeitsgang aus und dreht über die Ritzel24 und die Leitspindel 23 die Zahnräder
22 und 20 um einen bestimmten Winkel, so daß der Vorschubschlitten 17 in bezug auf
den Schaltschlitten 11 etwas nach unten gezogen wird.
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Hierdurch wird auch der gegenseitige Abstand des Vorschubkeiles 19
vom Rücken der Messerstange 14 verringert. Eine Einwirkung des Vorschubkeiles 19
auf die Messerstange 14 findet aber noch nicht statt.
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Wenn die Pleuelstange 6 durch den oberen Totpunkt geht, der Rückschub
also beendet ist, wird der Steuerzapfen 10 durch die Stufe der Steuerkurve gegenüber
denn Ziehschlitten 8 wieder herabgeschoben, so daß der Schaltschlitten 11 wieder
in seine Anfangslage zurückkehrt. Jetzt liegt auch der Vorschubkeil 19 wieder an
dem Rücken der Messerstange 14 an, und zwar in einer Stellung, die sich von der
des vorhergehenden
Arbeitshubes um das Vorschubmaß unterscheidet.
Das Arbeitsspiel beginnt jetzt von neuem.