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Drehbank zum Abdrehen der Hubzapfen einer Kurbelwelle Die Erfindung
betrifft eine Drehbank zum Abdrehen der Hubzapfen einer Kurbelwelle, bei welcher
die Spannfutter an einem außermittig an den Hauptspindeln gelagerten Schwenkteil
angeordnet und mit Hilfe einer Teilscheibe durch einen Hilfsantrieb umschalt- und
verriegelbar sind. Nach der Entriegelung erfährt die Kurbelwelle eine Teildrehung,
durch welche die jeweils nächste Hubzapfengruppe in die Spindelachse gelangt.
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Bei einer bekannten Drehbank dieser Art fehlt die Möglichkeit, dem
außermittig an den Hauptspindeln gelagerten Schwenkteil ein hydraulisches Druckmittel
zum Spannen und Lösen des Futters zuzuführen. Das Futter kann daher nur von Hand
gespannt und gelöst werden (USA.-Patentschrift ? 291035). Das bedeutet eine
zusätzliche Arbeit für die Bedienung und entsprechend höhere Nebenzeiten. Voraussetzung
für die Hydraulische Betätigung des Spannfutters ist es nämlieh, daß sich das Druckmittel
von außen her bis zu dem Futter leiten läßt. Der Erfindung liegt die Auf-, g ,abe
zugrunde, das zii ermöglichen, damit das Spannen und Lösen des Futters in den selbsttätigen
Arbeitslauf der Maschine einbezogen werden kann und diese zu einem Halbautomaten
wird.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Schwenkteil
von einer aus der Haupt-.,pindel herausragenden und in ihr außermittig gelagerten
Schwenkspindel gebildet wird, die Kanäle zum hydraulischen Spannen und Lösen des
Futters und zum hydraulischen Entriegeln der Teilscheibe enthält und die durch ein
Getriebe über eine koaxial zur Hauptspindel gelagerte Welle mit dem am -Maschinengestell
angebrachten Schaltantrieb verbunden ist.
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Das hydraulische Spannen und Lösen des Futters bietet nunmehr die
Möglichkeit zum vollautomatischen Arbeiten der Maschine, indem auch das Einlegen
der Werkstücke in die Spannfutter durch eine selbsttätige Ladevorrichtung erfolgt.
Damit läßt sich die erfindungsgemäß ausgebildete Maschine in jede Transferstraße
für die selbsttätige Kurbelwellenherstellung einreihen. Die bekannte Kurbelwellendrehinaschine
bietet diese Möglichkeit nicht, da bei ihr die Futter von Hand geöffnet und geschlossen
werden müssen.
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Eine besonders einfache und betriebssichere Ausgestaltung des Hilfsantriebes
ergibt sich, wenn dieser aus einer am Maschinengestell durch ein Druckmittel verschiebbaren
Zahnstange und einem damit kämmenden Zahnrad besteht, das in und außer Eingriff
mit dem der Schaltung der Schwenkspindel dienenden Getriebe gebracht werden kann.
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Vorzugsweise ist das mit der Zahnstange kämmende Zahnrad durch ein
Druckmittel in die Eingriffslage verschiebbar und steuert seinerseits die Beaufschlagung
der Zahnstange mit dem Druckmittel, so daß der Antrieb der Zahnstange erst erfolgt,
nachdem das Zahnrad mit dem Getriebe in Eingriff gelangt.
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Um zu verhindern, daß das in die Eingriffslage verschiebbare Zahnrad
beim Aufeinandertreffen zweier Zähne blockiert wird, -kann die Anordnung so getroffen
werden, daß der bei Beschickung mit dem Druckmittel das Einrücken des Zahnrades
bewirkende Druckraum und der die Verschiebung der Zahnstange bewirkende Druckraum
durch einen Drosselkanal in Verbindung stehen. Das hat dann die Wirkung, daß das
Druckmittel durch den Drosselkanal die Zahnstange langsam verschiebt und dadurch
die aufeinanderstoßenden Zähne voneinander abgleiten läßt. -Um das Druckmittel sowohl
dem hydraulischen Futter als auch den hydraulischen Antrieben zum Ein-und Ausrücken
der Verriegelungsbolzen zuleiten zu können, die mit der Spindel zusammen umlaufen,
ist vorzugsweise die Anordnung in der Weise getroffen, daß die in der Hauptspindel
gleichachsig zu dieser gelagerte Welle Längsbohrungen enthält, die mit Längskanälen
der Schwenkspindel durch in Achsenrichtung versetzte Bohrungen eines gemeinsamen
Lagergehäuses verbunden und durch ein weiteres Lagergehäuse an ortsfeste Druckmittelleitungen
angeschlossen sind, wobei die Längskanäle mit den Antriebszylindern für die Verriegelungsbolzen
und mit dein hydraulischen Spannfutter in Verbindung stehen.
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Bei der eingangs erwähnten bekannten Maschine liegt die an dein Futter
befestigte Teilscheibe auf der an der Spindel sitzenden Planscheibe stumpf auf und
wird durch einen übergreifenden Flansch gehalten: Dadurch ergibt sich ein-sehr großer
Durchmesser der Planscheibe. Dieser Mangel wird erfindungsgemäß dadurch
vermieden,
daß jedes Spannfutter von einer Hilfsspindel getragen wird, die in einer außermittigen
Längsbohrung der Hauptspindel drehbar gelagert ist und an ihrem inneren Ende die
Teilscheibe und an ihrem äußeren Ende ein Zahnrad zur Herbeiführung der Teildrehung
trägt.
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Weiter ist erfindungsgemäß dem Druckiiiittelhilfsantrieb für die Schwenkspindeln
ein Steuerschieber vorgeschaltet, der gleichzeitig den hydraulischen Antrieb der
Verriegelungsbolzen derart steuert, daß bei Einschaltung des Hilfsantriebes für
die Verriegelungsbolzen der Hilfsantrieb für die Schwenkspindeln ausgeschaltet ist
und umgekehrt bei Einschaltung des Hilfsantriebes für die Schwenkspindeln die Verriegelung
gelöst ist.
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Schließlich sind erfindungsgemäß die hydraulischen Futter und die
Verriegelungsbolzen durch ein gemeinsames Handschaltventil mit drei Schaltstellungen
steuerbar. das in seiner mittleren Schaltstellung die Futter geöffnet und die Hilfsspindel
verriegelt hält, in der einen Endstellung die Futter geschlossen und die Schwenkspindeln
verriegelt hält und in der anderen Endstellung die Futter geöffnet und die Schwenkspindeln
entriegelt hält. Dadurch wird verhindert, daß versehentlich die Schwenk- oder Hilfsspindeln
in Antrieb gesetzt werden, bevor die Futter geschlossen sind. Man kann daher nicht
versehentlich die Maschine in Betrieb setzen, wenn zwar die Kurbelwelle festgespannt,
aber die Futter entriegelt sind.
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Weitere Erfindungsmerkmale, die sich unter anderem auf die Ausgestaltung
des Hilfsantriebes und des hydraulischen Antriebes für die Verriegelungsbolzen beziehen,
ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels,
das in der Zeichnung dargestellt ist. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 einen Aufriß
der Drehbank nach der Erfindung, Fig. 2 die zu Fig. 1 gehörige Seitenansicht, Fig.
3 einen schematischen Längsschnitt durch eine der Hauptspindeln nebst Schwenkspindel
und Hilfsantrieb unter Fortlassung der Verriegelungsbolzen und ihres hydraulischen
Antriebes, Fig. 4 eine Schnittdarstellung, die dem rechten Teil der Fig. 3 entspricht,
jedoch in -größerem Maßstab ausgeführt ist.
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Fig. 5 den Schnitt nach der Linie V-V der Fig. 4, Fig. 6 einen Teilschnitt
nach der Linie VI-VI der Fig. 3 unter Darstellung der Verriegelungsbolzen und ihres
hydraulischen Antriebes und Fig. 7 das hydraulische Schaltbild der Drehbank. In
dein Bett 10 ist die eine Hauptspindel 11 mit lotrechter Umlaufachse gelagert. Sie
trägt eine außermittig drehbar in ihr gelagerte Schwenkspindel 12 mit einem Futter
13, in welchem das untere Ende des Werkstücks eingespannt ist, bei welchem es sich
um eine vierfach gekröpfte Kurbelwelle W handelt. Die andere Hauptspindel
111, in der ebenfalls eine Schwenkspindel 112 mit einem Futter 113 gelagert
ist, ist gleichachsig zu der Hauptspindel 11 über dieser in einem Ausleger
14 des Ständers 15 gelagert, der mit dem Bett 10 verschraubt ist. jede der beiden
Hauptspindeln 11 und 111 trägt einen Zahlikranz 16 bzw. 116, der mit einem Ritzel
17 bzw. 117 kämmt. Die beiden Ritzel 17 und 117 sind im Ständer 15 gelagert und
durch eine gemeinsame Welle miteinander gekuppelt, so daß die beiden Spindeln 11
und 111 im Gleichlauf angetrieben werden und das Drehmoment in das Werkstück W von
dessen beiden Enden her einleiten. Der Antrieb der Spindeln erfolgt durch ein hydraulisch
umschaltbares Wechselgetriebe mit einer Drehzahl, die man mit Hilfe eines Handwählers
18 (Fig. 1) einstellen kann. Im Ständer ist auch der Elektromotor 19 gelagert, der
das hydraulisch umschaltbare Wechselgetriebe antreibt. An der dem Werkstück W zugewandten
Seite ist der Ständer mit einer lotrechten Gleitbahn 20 zur Aufnahme eines Bettschlittens
21 versehen, der seinerseits Gleitbahnen 22 zur Aufnahme waagerecht verschiebbarer
Querschlitten 23 hat. Diese tragen die Drehstähle 24 zur Bearbeitung der Hubzapfen.
Bei der in Fig.2 wiedergegebenen Winkelstellung der Schwenkspindeln befinden sich
die beiden äußeren Hubzapfen H der vierfach gekröpften Kurbelwelle in Ausrichtung
zur Achse 25 der Hauptspindel. Sie werden durch die Drehstähle des höchsten und
des tiefsten (-Auerschlittens 23 bearbeitet.
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Der Antrieb der Schlitten 23 erfolgt durch ein Vorschubgetriebe, das
in einem Getriebekasten 26 am Bettschlitten 21 angeordnet und durch eine Steigwelle
27 mit dem unten im Ständer 15 angeordneten Spindelgetriebe verbunden ist. Der Eilrücklauf
der Werkzeugschlitten wird über eine Welle 27a durch einen Eilgangmotor 28 bewirkt,
der auf einem Gehäuseansatz 29 des Ständers ruht. Auf der anderen Seite hat der
Ständer einen entsprechenden Gehäuseansatz 30, auf welchem eine Mehrfachzahnradpumpe
31 (Fig. 7) und ein sie antreibender Elektromotor 32 angeordnet sind. In dem Gehäuseteil
30 befindet sich ein Kühlmittelbehälter, und davor befindet sich Platz für einen
Spänewagen 33, dem die vom Werkstück herabfallenden Späne durch ein Blech 34 zugeleitet
werden.
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Um das Ein- und Ausspannen des Werkstücks zu erleichtern, ist an der
linken Seite der Maschine mit Hilfe einer Gelenkkette 35 eine lotrechte Gabel 36
parallel geführt, zwischen deren Zinken 37 das Werkstück eingehängt werden kann.
Man kann die Gabel dann so bewegen, daß das Werkstück zwischen die Futter 13 und
113 gelangt.
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Vorn auf dem Getriebegehäuse 26 sind Druckknopftafeln 38 angeordnet.
mit deren Hilfe man die Werkzeugschlitten und die nachstehend zu beschreibenden
hydraulischen Antriebe steuern kann.
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Da die beiden Hauptspindeln 11 und 111 miteinander übereinstimmen,
genügt es, eine von ihnen zu beschreiben. Wie Fig. 3 zeigt hat die Hauptspindel
11 eine außermittig gelegene Längsbohrung, in welcher die Schwenkspindel 12 gelagert
ist. Der Achsabstand der Spindeln 11 und 12 ist innerhalb bestimmter Grenzen stufenlos
einstellbar, so daß man Kurbelwellen von verschiedenem Hub bearbeiten kann. Zu diesem
Zweck sind in der Bohrung der Hauptspindel 11 zwei Lagerschalen 39 und 40 drehbar
und feststellbar befestigt, deren Bohrung exzentrisch zum Umfang gelegen ist. In
den Bohrungen der beiden Buchsen 39 und 40 ist drehbar die Schwenkspindel 12 gelagert.
Sie trägt ein hydraulisches Spannfutter an sich bekannter Bauart. in welchem die
Kurbelwelle zentriert ist. Das Futter 113 zentriert dabei die Kurbelwelle an ihrem
Endzapfen und das Futter 13 an ihrem Flansch. Jedes der beiden Futter hat drei Backen,
die an den äußeren Lagerzapfen der Kurbelwelle angreifen und durch eine Druckflüssigkeit
angepreßt werden. Da solche Futter an sich bekannt sind, erübrigt sich eine nähere
Beschreibung.
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Zwischen dem Futter 13 und der Spindel 12 ist ein an dieser angeschraubter
Teilring 41 befestigt, der mit Rastkerben 42 versehen ist. Für die Bearbeitung einer
vierfach gekröpften Kurbelwelle würden an sich zwei in Durchmesserrichtung gegenüberliegende
Kerben
42 genügen. Um aber denselben Teilring auch verwenden zu
können, wenn eine sechsfach gekröpfte Kurbelwelle zu bearbeiten ist, bei welcher
die Schwenkspindel nach jeder Arbeitsphase um 120° verschwenkt werden muß, sind
weitere Kerben vorgesehen, die eine Schwenkung um 120° ermöglichen. Auch ist für
die Bearbeitung von achtfach gekröpften Kurbelwellen eine Schwenkung um 90° durch
Anordnung entsprechender Kerben ermöglicht.
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Die Hauptspindel 11 trägt einen Flanschring 43 (Fig. 3 und 6), auf
welchem zwei Zapfen 44 befestigt sind. Da die Spindel symmetrisch zur Ebene 45 ausgebildet
ist, ist in Fig. 6 nur die eine Hälfte vollständig wiedergegeben, so daß dort nur
einer der beiden Zapfen 44 zu sehen ist. Auf jedem der beiden Zapfen 44 ist ein
doppelarmiger Hebel 46 gelagert, der in ein auf dem Flanschring 43 befestigtes Gehäuse
47 hineinragt. Dieses Gehäuse hat eine in Durchmesserrichtung verlaufende Bohrung,
in welcher ein Verriegelungsbolzen 48 verschiebbar geführt ist. Dieser Bolzen hat
eine in Durchmesserrichtung verlaufende Ausnehmung 49, in welche der eine Arm des
Hebels 46 hineinragt, der zu diesem Zweck durch eine seitliche Öffnung 50 des Gehäuses
47 hindurch-reift. Das Ende des Verriegelungsbolzens 48 hat einen Verriegelungszahn
51 mit keilförmigen Flanken, welcher in eine der entsprechend profilierten Kerben
42 eingreift. Ein entsprechender Verriegelungsbolzen befindet sich dem dargestellten
Verriegelungsbolzen 48 gegenüber und greift ebenfalls in eine Kerbe 42 ein.
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Zwischen den beiden Hebeln 46 ist auf dem Flanschring 43 ein in Fig.
6 im Schnitt gezeigtes zylindrisches Gehäuse 52 befestigt, das beiderseits durch
Zylinderdeckel 53 abgeschlossen ist und zur Aufnahme zweier Kolben 54 dient,
deren Kolbenstange 55 durch den Zylinderdeckel 53 hindurch nach außen ragt und mit
dem dort befindlichen Arm des Hebels 46 verbunden ist. Zu diesem Zweck ist die Stange
in Richtung ihres Durchmessers geschlitzt und mit einem Querzapfen 56 versehen.
Der Arm des Hebels 46 greift zwischen den Bolzen 56 und den Boden des in der Stange
55 vorgesehenen Schlitzes ein. Zwischen jedem Zylinderdeckel 53 und dem zugeordneten
Kolben 54 ist eine Schraubendruckfeder 57 eingesetzt, die den Kolben nach innen
in Richtung auf den anderen Kolben zu drücken sucht. Wird indessen durch eine Rohrleitung
58 eine in der Mitte des Zylinders 52 vorgesehene Mündung 59 mit Druckflüssigkeit
beschickt, so treibt diese die beiden Kolben 54 auseinander und verschwenkt dadurch
die beiden Hebel 46 derart, daß die Verriegelungsbolzen 48, 51 in die Kerben 42
des Teilringes 41 hineingedrückt werden. Wird indessen die Leitung 58 auf Abfluß
geschaltet, so werden die beiden Hebel 46 durch die Federn 57 in der entgegengesetzten
Richtung verschwenkt und ziehen die Verriegelungsbolzen in die bei 51' gestrichelt
gezeigte Lage zurück, so daß nunmehr die Schwenkspindel 12 in der Hauptspindel 11
gedreht werden kann.
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Nunmehr sei mit Bezug auf die Fig.3 bis 5 beschrieben, wie diese Drehung
herbeigeführt wird. Das rechte Ende der Schwenkspindel ragt in ein zylindrisches
Gehäuse 60, das seinerseits durch ein Getriebegehäuse 61 mit der Hauptspindel 11
starr verbunden ist und daher am Umlauf der Hauptspindel teilnimmt. Gleichachsig
zur Hauptspindel ist das Gehäuse 60 mit einer Lagerbohrung zur Aufnahme einer Welle
62 versehen. die innerhalb des Gehäuses 61 in Getriebeverbindung mit der Schwenkspindel
12 steht. Das kann entweder, wie in Fig.3 gezeigt, so geschehen, daß eine auf der
Welle 62 vorgesehene Ritzelverzahnung 63 mit einem auf der Schwenkspindelachse aufgekeilten
Innenzahnrad 64 kämmt, oder die Schwenkspindel selbst kann an ihrem Ende eine äußere
Ritzelverzahnung 65 haben, die, wie Fig. 4 zeigt, mit der Verzahnung 63 kämmt. Die
Welle 62, die durch die kämmenden Zahnräder 63 und 64 oder 63 und 65 mit der Schwenkspindel
verbunden ist, dient nicht nur dem Zweck, die Drehung dieser Schwenkspindel herbeizuführen,
sondern auch dem weiteren Zweck, dieser das Drucköl zuzuleiten, das zum Festspannen
der Verriegelungsbolzen 48 und zum Festspannen der hydraulischen Futter dient. Zu
diesem Zweck geht die Welle 62 in ein weiteres Lagergehäuse 66 (Fig. 4) hinein,
dessen innere Lagerfläche drei in axialem Abstand angeordnete Ringnuten 67, 68 und
69 aufweist. Jede Ringnut steht mit einer Mündung in Verbindung, an welche sich
Leitungen 70, 71 bzw. 72 anschließen. Die Welle 62 hat drei getrennte Längsbohrungen.
Eine von ihnen steht durch eine Querbohrung 73 mit der Ringnut 67 in Verbindung.
Die andere steht durch eine Querbohrung 74 mit der Ringnut 68 in Verbindung, und
die dritte Längsbohrung ist in entsprechender Weise durch eine Zweigbohrung 75 mit
der Ringnut 69 in Verbindung gesetzt. Das Gehäuse 60, in welchem die Welle 62 und
der Endzapfen 76 der Schwenkspindel 12 gelagert sind, hat nun ebenfalls in jeder
seiner beiden Lagerbohrungen drei in axialem Abstand voneinander angeordnete Ringnuten
77, 78 und 79 sowie 80, 81 und 82. An jede der drei Ringnuten 77, 78, 79 ist eine
der Längsbohrungen der Welle 62 durch eine Zweigbohrung angeschlossen. Ferner hat
das Gehäuse 60 Querbohrungen 83, welche die Ringnuten paarweise verbinden, so daß
die Nut 77 mit der Nut 80, die Nut 78 mit der Nut 81 und die Nut 79 mit der Nut
82 in Verbindung steht.
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Die Schwenkspindel 12 hat eine axiale Bohrung 84, die innerhalb des
Endzapfens 76 mehrfach abgestuft ist. In diese Längsbohrung ist mit einem Zwischenraum
85 ein Rohr 86 eingesetzt, welches mit seinem Ende in der ersten Stufe 87 der Bohrung
84 befestigt ist. Der Zwischenraum 85 steht durch eine Querbohrung mit der Ringnut
80 in ständiger Verbindung.
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In Innern des Rohres 86 ist mit Zwischenraum 88 ein weiteres Rohr
89 angeordnet, das mit seinem Ende in der zweiten Stufe 90 der Bohrung 84 befestigt
ist. Der Zwischenraum 88 mündet in eine Kammer 91, die durch eine Querbohrung mit
der Ringnut 81 kommuniziert. Das Rohr 89 schließlich mündet in eine Kammer 92, die
durch eine Querbohrung mit der Ringnut 82 in Verbindung steht.
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Auf diese Weise ist erreicht, daß, obgleich die Hauptspindel
11, die Schwenkspindel 12 und die Welle 62 relativ zueinander umlaufen, die
Leitung 70 ständig mit dem Innern des Rohres 89 in Verbindung steht, während die
Leitung 71 ständig mit dem Zwischenraum 88 kommuniziert und unabhängig davon eine
ständige Verbindung zwischen der Leitung 72 und dem Zwischenraum 85 hergestellt
ist.
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Die bereits obenerwähnte Leitung 58, mit deren Hilfe das Druckmittel
dem hydraulischen Antrieb für die Verriegelungsbolzen zugeführt wird, steht in nicht
näher gezeigter Weise mit dem Zwischenraum 85 in Verbindung. Das Innere des Rohres
89 dient dem Zweck, die Druckflüssigkeit dem Futter zum Festspannen des Werkstücks
zuzuführen. Die dem Zwischenraum 88 zugeführte Druckflüssigkeit dient zum Lösen
des Futters. Das Futter wird nämlich durch einen Kolben 115 (Fig. 7) betätigt, der
in einer Zylinderbohrung der Schwenkspindel gleitet, welche durch
einen
Zylinderdeckel abgeschlossen ist. Das eine Ende des Zylinders ist mit dem Zwischenraum
88 und das andere Ende mit dem Rohr 89 verbunden.
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Nunmehr sei der Hilfsantrieb beschrieben, mit dessen Hilfe die Schwenkspindel
nach dem Lösen der \'erriegelungsl)olzen 48, 51 gedreht werden kann. Am Maschinengestell
ist bei 93 ein zweiteiliges Gehäuse 94, 100 angeschraubt, das gleichachsig zur Hauptspindel
11 eine zylindrische Bohrung hat. In diese Bohrung ist eine Lagerbuchse 95 für die
Welle 62 eingesetzt. Eine andere Bohrung 96 des Gehäuseteiles 94 ist nach außen
durch einen Zylinderdeckel 97 abgeschlossen, in welchem das äußere Ende eines
Zapfens 98 gelagert ist, der mit seinem inneren Ende 99 in einer Bohrung des Gehäuseteiles
100 befestigt ist. Außerdem hat das Gehäuse 94 einen zylindrischen Teil 94', der
in den Fig. 4 und 5 unten ersichtlich ist und den Zapfen 98 rechtwinklig kreuzt.
Der Gehäuseteil 94' ist durch Zylinderdeckel 101 abgeschlossen, an welche Rohrleitungen
102 und 103 angeschlossen sind. In dem Zylinder läuft ein Kolben 104, der mit einer
Zahnstangenverzahnung 105 versehen ist. Der Innenraum des Gehäuseteiles 94' steht
mit dem Hauptinnenraum des Gehäuses 94 in Verbindung. Auf dem Zapfen 98 ist die
Nahe 106 eines Zahnrades 107 verschiebbar. das entweder die in Fig.4 ausgezogene
Stellung oder die rechts davon befindliche gestrichelte Stellung einnehmen kann.
In jeder seiner Stellungen kämmt das Zahnrad 107 mit der Zahnstangenverzahnung 105.
Nimmt das Zahnrad 107 die in Fig. 4 links gezeigte Stellung ein, so greift es in
ein Zahnrad 108, das zwischen der Lagerbuchse 95 und dem Gehäuse 60 auf der Welle
62 befestigt ist. Durch hydraulische Verschiebung des Kolbens 104 im Zylinder 94'
kann dann über das Getriebe 107, 108, 63 und 65 die Schwenkspindel 12 gedreht werden.
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In der Wand 100 sind um die Zapfen 98, 99 herum verteilt Bohrungen
zur Führung von Stößeln 109 angeordnet, die durch Schraubendruckfedern 110 gegen
die obere Stirnseite des Zahnrades 107 gedrückt werden und dieses daher in die gestrichelte
Lage zu überführen suchen, in der das Zahnrad außer Eingriff mit dem Zahnrad 108
steht. An eine Bohrung des Zylinderdeckels 97 ist jedoch eine Rohrleitung 114 angeschlossen.
Wird dieser Drucköl zugeführt, so gelangt dieses in die Bohrung 96 und verschiebt
die Nabe 106 des Zahnrades 107 unter Zusammendrücken der Federn 110 in die in Fig.
4 links gezeigte Lage, also in die Eingriffslage gegenüber dem Zahnrad 108. Wird
die Leitung 114 auf Abfluß geschaltet, so bringen die Stößel 109 das Zahnrad 107
wieder außer Eingriff mit dem Zahnrad 108, so daß nunmehr die Hauptspindel, die,
wie erinnerlich, gleichachsig zur Welle 62 angeordnet ist, frei umlaufen kann.
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Die Bohrung 96 hat eine Querbohrung 118, an welche eine Leitung 119
angeschlossen ist. Diese Querbohrung ist durch die Nabe 106 abgeschlossen, wenn
sich das Zahnrad 107 außer Eingriff befindet, aber wird von der Nabe 106 bei Eingriff
der Zahnräder 107 und 108 freigegeben und tritt dann in Verbindung mit dem Hubraum
der Nabe 106 und der Leitung 114, so daß die bei 114 zugeführte Druckflüssigkeit
durch die Leitung 119 weitergeleitet wird. Wie in Fig. 4 angedeutet ist, ist in
einer Bohrung der Gehäusewand 94 ein Endschalter 142 so angeordnet, daß er durch
das Zahnrad 107 geschaltet wird, wenn dieses ausgerückt ist.
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Zur hydraulischen Steuerung der Maschine dienen ferner zwei magnetisch
zu betätigende Kolbenschieber 120 und 121 sowie ein von Hand zu bedienender Drehschieber
122. Der Magnetschieber 120 hat fünf Mündungen 123 bis 127, die über das Gehäuse
in der aus Fig.7 ersichtlichen Weise verteilt sind. Ist der Magnetschieber erregt,
dann verbindet er die Mündung 123 mit der Mündung 126 und außerdem die Mündung 124
mit der Mündung 127, während die Mündung 125 verschlossen wird.
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Solange der Magnet stromlos ist, werden die Mündungen 123, 125 einerseits
und die Mündungen 124, 126 andererseits verbunden, während die Mündung 127 verschlossen
bleibt. Die Mündung 123 ist mit der Leitung 72 verbunden, die, wie erinnerlich,
mit dem "Zylinder für den Antrieb der Verriegelungsbolzen 48, 51 in Verbindung steht.
Die Mündung 124 ist mit der Leitung 114 verbunden, die zum Einlaß der Bohrung 96
führt und zum Einrücken des Zahnrades 107 dient. Von der Mündung 126 führt eine
Rückflußleitung 128 zum Ölvorratsbehälter 129, von welchem die Pumpe 31 das Öl ansaugt.
Die Pumpe 31 enthält unabhängig voneinander fördernde Teilpumpen Sch,
D, V und Sp. Die Pumpe Sch drückt das von ihr aus dem Behälter 129 angesaugte
Öl durch eine Druckleitung 130 zur Mündung 127. Die Teilpumpe D ist mit dem Drehzahlwähler
18 verbunden. von welchem aus einzelne Leitungen zu den hydraulischen Umschaltorganen
des Getriebes führen. Die Druckleitungen der Teilpumpen V und Sp sind durch Druckleitungen
131 und 132 mit dem Gehäuse des Drehschiebers 122 verbunden, von dem aus eine Rückleitung
133 zum Vorratsbehälter 129 zurückführt. Außer den drei Mündungen, an welche die
Leitungen 131. 132, 133 angeschlossen sind. hat das Gehäuse des Drehschiebers 122
drei weitere Mündungen. deren eine durch eine Leitung 134 an die Mündung 125 des
Magnetschiebers 120 angeschlossen ist, deren zweite mit der Leitung 70 in Verbindung
steht und deren dritte an die Leitung 71 angeschlossen ist. Je nach der Einstellung
des Drehschiebers 122, der durch einen Griff 135 verstellbar ist. werden die Verbindungen
hergestellt, die im Schaltscheina der Fig.7 bei A, B und C angedeutet sind. In der
Stellung A ist durch den Drehschieber 122 die Leitung 134 gesperrt, die Leitung
70 mit der Abflußleitung 133 verbunden und die Leitung 71 mit der Druckleitung 132
in `'erbindiing gesetzt. Die Spannfutter sind also geöffnet. Bei der Einstellung
Bist die Leitung 134 mit der Druckleitung 131 verbunden, während die Leitung 70
mit der Abflußleitung 133 und die Leitung 71 mit der Leitung 132 verbunden bleibt.
Bei der Einstellung C bleibt die Leitung 134 mit der Druckleitung 131 verbunden,
während die Verbindung von 70 zu 132 und von 71 zu 133 wechselt, so daß die Futter
jetzt gespannt werden.
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Der Magnetschieber 121 ist ein Doppelhubmagnetschieber, der durch
eine Feder in seiner Mittelstellung gehalten wird und je nach seiner Erregung in
die eine oder die andere Endstellung läuft. Sein Gehäuse hat fünf Mündungen, die
in der aus Fig.7 ersichtlichen Weise verteilt sind. Zwei 'Mündungen stehen mit den
Leitungen 102 und 103 in Verbindung. Von den drei anderen Mündungen ist die mittlere
an die Leitung 119 angeschlossen, während die beiden äußeren mit einer Rückflußleitung
136 verbunden sind. In der Mittelstellung sind die Leitungen 102 und 103 mit der
Rückflußleitung 136 verbunden. In der einen Endstellung wird die Leitung 103 mit
der Druckleitung 119 verbunden, während die Leitung 102 mit der Abflußleitung 136
in Verbindung steht. In der anderen Endstellung ist die Leitung 103 auf Abfluß geschaltet,
und die Druckleitung 119 ist dann mit der Leitung 102 verbunden.
Der
Kolben 104 hat zwei Schultern 137 und 138, die je einen Endschalter 139 bzw. 140
betätigen. Der Hubraum der Bohrung 96 steht durch einen Drosselkanal mit dem die
Verschiebung der Zahnstange 105
bewirkenden Druckraum in Verbindung. Dieser
Drosselkanal wird bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel von einer Nut 141 gebildet,
welche in der Wandung der Bohrung 96 vorgesehen ist und die Querbohrung 118 mit
der Leitung 114 verbindet.
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Nunmehr sei die Wirkungsweise an Hand der Fig. 7 erläutert. In dieser
sind der Einfachheit halber die zu den Kolben 115 der Spannfutter verlaufenden Leitungen
so dargestellt, als ob sie unmittelbar zu den diese Kolben enthaltenden Zylinderbohrungen
verliefen, während sie in Wirklichkeit zu den entsprechenden Einlässen der Buchse
66 verlegt sind.
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Bei Stillstehen der Maschine befindet sich der Drehschieber 122 in
der Stellung A, ip welcher die Leitung 70 auf Abfluß geschaltet ist, d. h. die Futter
sind geöffnet.
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Der Magnet des Schiebers 120 ist stromlos, so daß die Leitung 72 mit
der Leitung 134 verbunden ist, d. h. die verriegelte Leitung ist im Bereich des
Schiebers 120 geöffnet, aber durch den Drehschieber 122 noch gesperrt.
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Somit kann das in der Verriegelungsleitung 131, 134, 72, 58, 59 befindliche
Öl auch bei Stillstand der Maschine nicht abfließen, so daß die Spannfutter mit
der Spindel verriegelt bleiben. Bei längerem Stillstand wird sich allerdings durch
Leckölverlust und unter der Spannung der Federn 57 ein Nachlassen der Verriegelung
einstellen, die sich in einem langsamen Ausrücken der Verriegelungsbolzen 48 zeigt.
Dieser Umstand ist jedoch bedeutungslos, da beim Schalten des Drehschiebers 122
auf Stellung B der Druck in der nun freigegebenen Verriegelungsleitung sofort eine
Verriegelung bewirkt.
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Man bringt dann das Werkstück mit Hilfe der Gabel 36 zwischen die
beiden Futter 13 und 113 und verschwenkt darauf den Griff 135 in die Stellung B.
Alsdann sind die Leitungen 131, 134, 72 und 58 verbunden, so daß die Kolben 54 angetrieben
werden und die Verriegelungsbolzen 48 in die gegenüberliegenden IZerben 42 hineindrücken.
Dadurch sind die Schwenkspindeln 12, 112 mit den Hauptspindeln 11, 111 verriegelt.
Nunmehr wird der Griff 135 in die Stellung C gebracht, wodurch zusätzlich die Leitung
70 von der Abflußleitung 133 abgeschaltet und mit der Druckleitung 132 verbunden
wird, während die Abflußleitung 133 mit der Leitung 71 in Verbindung tritt. Infolgedessen
werden die Spannkolben 115 der Futter angetrieben und spannen das Werkzeug an den
Schwenkspindeln 12 fest. Nunmehr sind also die beiden Futter gespannt und die beiden
Schwenkspindeln an den Hauptspindeln verriegelt. Die beschriebene Ausgestaltung
des Drehschiebers 122 gewährleistet zwangläufig, daß die Schwenkspindeln 12, 112
an den Hauptspindeln verriegelt werden, bevor das Werkstück in den Futtern 13 und
113 eingespannt wird. Dadurch wird verhindert, daß man die Maschine in Gang setzt,
bevor die Schwenkspindeln an den Hauptspindeln verriegelt sind.
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Bei seinem durch das Druckmittel bewirkten Vorlauf führt jeder der
beiden Kolben 115 des Spannfutters die folgenden Wirkungen herbei Die Kurbelwelle
wird durch vorlaufende Zentrierspitzen 143 (Fig. 7) genau zentriert. Darauf wird
sie durch die vorlaufenden Backen eingespannt und dann durch in Achsenrichtung vorlaufende
Mitnehmerfinger mitgenommen. Dabei kann von der Gegenseite des Spannkolbens 115
das Drucköl über die Leitung 71 zur Leitung 133 abfließen, wie das Schema C erkennen
läßt. Schaltet man nach Beendigung der Bearbeitung des Werkstücks das Handventil
wieder in die Stellung B um, so wird das Drucköl von der Leitung 132 in die
Leitung 71 geleitet, während die Leitung 70 mit der Abflußleitung
133 verbunden wird. Dadurch werden dann die Futter zwangsweise geöffnet.
Das Ein- und Ausspannen des Werkstücks läßt sich also mit Hilfe des Handdrehschiebers
122 in bequemster Weise durchführen.
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Ist das erste Hubzapfenpaar abgedreht, so wird der Spindelantrieb
abgeschaltet und der Eilrücklauf für die Werkzeugschlitten 23 eingeschaltet. Einer
dieser Schlitten betätigt nach beendetem Rücklauf einen Endschalter. Durch diesen
wird ein durch die Endschalter 139,140 vorbereiteter Stromkreis geschlossen, durch
welchen diejenige Magnetwicklung des Steuerschiebers 121 erregt wird, die beim vorhergehenden
Bearbeitungsvorgang stromlos geblieben war. Ferner wird durch den Endschalter der
Magnet des Steuerschiebers 120 erregt. Das hat, wie oben bereits beschrieben, die
Wirkung, erstens die Leitung 72 auf Abfluß zu schalten, so daß die Verriegelungsbolzen
48 außer Eingriff kommen, und zweitens die Leitung 114 mit der Druckleitung 130
zu verbinden. Durch Verschieben des Zahnrades 107 werden daher die Hilfsantriebe
104, 105, 107 an die Werkstückspindeln angekuppelt, und anschließend tritt
das Drucköl in die Leitung 119 ein und wird durch den nunmehr aus seiner neutralen
Mittelstellung heraus in die eine Endstellung verschobenen Schieber 121 in dasjenige
Ende des Zylinders 94' geleitet, an welchem sich der Kolben 104 befindet. Infolgedessen
wird der Kolben 104 mit der Zahnstange 105 verschoben, und die entriegelten Schwenkspindeln
12, 112 werden um 180° gedreht. Das während des Laufs des Kolbens 104 verdrängte
Öl wird durch die Rückflußleitung 136 in den Behälter 129 zurückgeführt.
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Sollte der Fall eintreten, daß die beiden Zahnräder 107 und 108 Zahn
auf Zahn stehen und nicht zum Eingriff gelangen können, so bewirkt das durch die
Nut 141 von der Leitung 114 in die Leitung 119 strömende Öl, daß sich der Zahnstangenkolben
104 ganz langsam verschiebt. Dabei dreht er das Zahnrad 107 langsam, bis es mit
dem Zahnrad 108 in Eingriff gleiten kann.
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Die Begrenzung des Schwenkweges ist durch den Hub des Zahnstangenkolbens
104 festgelegt. Ist die Verschiebung beendet, so schaltet der Kolben 104 einen der
beiden Endschalter 139 und 140. Dadurch tritt folgendes ein: Erstens wird die Magnetwicklung
des Steuerschiebers 120 stromlos gemacht, zweitens wird die bis zu diesem Zeitpunkt
erregte Magnetwicklung des Steuerschiebers 121 stromlos gemacht, und drittens wird
ein Stromkreis vorbereitet, der dafür sorgt, daß bei dem nächsten Schließen des
Endschalters durch einen zurückgelaufenen Werkzeugschlitten 23 die andere Wicklung
des Steuerschiebers 121 erregt wird, so daß die Anschlüsse der beiden Leitungen
102 und 103 an die Leitungen 119 und 136 vertauscht werden und daher das nächste
Mal der Kolben 104 in der entgegengesetzten Richtung verschöben wird. Der Schieber
121 hat also die Aufgabe., den Druckölstrom zum Antrieb des Kolbens 104 bei jedem
Arbeitsspiel umzukehren.
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Der Steuerkolben des Magnetschiebers 121 wird durch seine Rückstellfeder
in die Mittelstellung zurückgeschoben,
in welcher er die Leitungen
102 und 103 auf Abfluß schaltet. Der Kolben 104 wird in seiner Endstellung durch
einen nicht dargestellten Indexbolzen gesichert und gegen eine unbeabsichtigte Verschiebung
gesperrt, die anderenfalls unter dem Einfluß von Erschütterungen eintreten könnte.
Der Magnetschieber 120 wird ebenfalls stromlos und kehrt wieder in seine ursprüngliche
Lage zurück, in der er die Leitung 72 mit der Druckleitung 134 verbindet. Infolgedessen
wird die Schwenkspindel 12 in der neuen Winkelstellung verriegelt.
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Nach beendetem Schwenken sind die Leitungen 114 und 119 drucklos,
da alsdann der Schieber 120 die Leitung 114 mit der Abflußleitung 128 verbindet.
Infolgedessen wird das Zahnrad 106, 107 durch die Federstößel 110 ausgerückt. Das
dabei aus der Bohrung 96 verdrängte 01 fließt über die Leitungen 114 und
128 ab. Bei beendeter Ausrückbewegung schaltet das Zahnrad 107 den Endschalter 142.
Dadurch werden der Spindelantrieb und der Vorschub des Werkzeugschlittens wieder
eingeschaltet, so daß die Werkzeuge nunmehr das zweite Hubzapfenpaar abdrehen.
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Nach dem Fertigdrehen des zweiten Hubzapfenpaares wird durch Endschalter
eines Werkzeugschlittens 23 der Eilrücklauf eingeschaltet und der Spindelantrieb
ausgeschaltet. Nach beendetem Rücklauf der Werkzeuge bringt man den Hebel
135 des Handdrehschiebers 122 von der Stellung C in die Stellung B. Infolgedessen
wird Drucköl von der Leitung 132 der Leitung 71 zugeführt, wodurch die Kolben 115
der Futter in die Ausspannstellung verschoben werden. Die Futter werden dadurch
geöffnet, so daß man nunmehr das fertige Werkstück herausnehmen und ein neues einsetzen
kann.
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Bei der Bearbeitung des nächsten Werkstücks verläuft der Arbeitsgang
im wesentlichen in der beschriebenen Weise; nur besteht der Unterschied, daß nunmehr
die andere Wicklung des Magnetschiebers 121 erregt wird, wodurch die Bewegung des
Zahnstangenkolbens 104 in der entgegengesetzten Richtung vorbereitet wird.
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Das beschriebene Ausführungsbeispiel kann in mannigfacher Hinsicht
abgeändert werden. So könnte der Hilfsantrieb statt aus einer hin und her beweglichen
Zahnstange aus einem umlaufenden Flüssigkeitsmotor bestehen.