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Spindeltrommel-Blockierung an einem Mehrspindel-Drehautomaten Die
Erfindung betrifft eine Spindeltrommel-Blockierung an einem Mehrspindel-Drehautomaten,
bei welcher die Spindeltrommel in jeder Schaltstellung durch zwei radial einfallende
Rastenbolzen fixiert wird.
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Bei den bekannten Mehrspindel-Drehautomaten wird die nach jedem Arbeitstakt
jeweils um eine Stellung vorgeschaltete Spindeltrommel stets durch einen oder zwei
Rastenbolzen in ihrer jeweiligen Einstellung fixiert, bevor die verschiedenen Werkzeuge
die Bearbeitung der verschiedenen Werkstücke in den einzelnen Spindelstellungen
beginnen. Die Steuerung der Rastenbolzen erfolgt beim Herausheben gewöhnlich zwangläufig,
während das Wiedereinrasten unter der Einwirkung von Federn oder sonstiger federnder
Elemente bewirkt wird. In den Arbeitsstellungen der Spindeltrommel stehen die Rastenbolzen
ständig unter Federdruck.
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Bei den bekannten Fixierungseinrichtungen für die Spindeltrommel ergeben
sich jedoch verschiedene Nachteile.
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Wird nur ein Rastenbolzen benutzt, so liegt dieser am günstigsten
oberhalb der Spindeltrommel, weil der Federdruck dann mit dem Gewicht der Trommel
in gleicher Richtung wirkt. Es sind auch Ausführungen bekannt, bei denen der Rastenbolzen
in der horizontalen Ebene einfällt, also senkrecht zur Vertikalen. In beiden Fällen
wird praktisch nur mehr oder weniger das Gewicht der Trommel ausgenutzt, um allen
Gegenkräften, die sich vor allen Dingen aus den Anschlag- und Vorschubdrücken ergeben,
standzuhalten. Durch die Rastenbolzen wird eigentlich nur die radiale Lage der Spindeltrommel
bestimmt. Die Anschlag- und Vorschubdrücke der Seitenschlitten liegen vorwiegend
winklig, und zwar vorwiegend sogar rechtwinklig, zur senkrechten Achse der Spindeltrommel.
Der oben angeordnete Rastenbolzen hat deshalb noch den Vorteil, daß er wenigstens
die winkligen Drücke gegen den oberen Teil der Trommel abfangen kann. Der untere
Trommelteil ist dagegen nur unbestimmt fixiert. Dabei ist zu berücksichtigen, daß
ein bestimmtes Spiel in der Trommellagerung nicht vermieden werden kann. Letzten
Endes wird deshalb bei dieser Ausführung der untere Teil der Spindeltrommel durch
die seitlich einwirkenden Kräfte stets mehr oder minder stark verdrückt.
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Bei der Anwendung von zwei Rastenbolzen werden diese bisher gewöhnlich
in der waagerechten Mittelebene zu beiden Seiten der Trommel angeordnet und greifen
in entsprechende Ausnehmungen der Trommel ein. So werden bei einer bekannten Blockiervorrichtung
beide Rastenbolzen zwangläufig bewegt, wobei der eine Bolzen als Anschlag dient,
während der andere die Trommel bei seinem Eingreifen mit einer keilförmigen Druckfläche
abwärts gegen die Gehäuse-Wandung drückt. Außerdem ist die Trommel zur Beseitigung
ihres Lagerspieles in jeder Arbeitsstellung sowohl in axialer als auch in radialer
Richtung festklemmbar.
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Bei einer anderen bekannten Blockiervorrichtung wird die Spindeltrommel
durch einen doppelseitig schließenden zwangläufig bewegten Hauptriegel festgestellt,
dem ein federbelasteter Hilfsriegel gegenüber angeordnet ist, der gegen einen gehärteten
Anschlag arbeitet. Eine ähnliche Anordnung zeigt eine weitere bekannte Blockiervorrichtung,
bei der die Spindeltrommel in jeder Arbeitsstellung durch einen Bolzen verriegelt
wird, der selbst oder in Verbindung mit einem federbelasteten Anschlagbolzen die
genaue Stellung der Spindeltrommel zu den Werkzeugen festlegt. Durch Verschleiß
der Anschlagstücke können hier Maßabweichungen auftreten, die zu ermitteln und auszugleichen
sind.
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Endlich ist eine Blockiervorrichtung bekannt, bei der sich die beiden
Rastenbolzen an Hebeln befinden, mit denen die Bolzen zwangläufig aus ihrer Verriegelungsstellung
bewegt werden, während das Einrasten unter Federwirkung erfolgt. Auch hier dient
der eine Bolzen mit seiner waagerechten Eingriffsfläche als Anschlag, während der
ihm in horizontaler Ebene gegenüberliegende Bolzen mit seiner gegen die Waagerechte
geneigten Eingriffsflächen als Keil wirkt, der die Spindeltrommel .gegen ihre untere
Lagerfläche im Gehäuse preßt.
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Sämtlichen bekannten Blockiervorrichtungen gemeinsam sind die Merkmale,
daß sie in der waagerechten- Mittelebene zu beiden Seiten der Trommel angeordnet
sind und die eine Raste als Anschlag und die zweite Raste, die um 180 Grad versetzt
gegenüber der ersten angeordnet ist, als Spannelement wirkt. Dabei übernimmt der
als Anschlag ausgebildete Rastenbolzen
die Sicherung der Trommel
in Drehrichtung, während mit dem zweiten federbelasteten Bolzen durch Keilwirkung
oder über federnde Elemente ein radialer Druck auf die Spindeltrommel gegen den
Anschlag ausgeübt wird. Die Trommel wird dabei in den unteren Teil ihrer Lagerung
im Trommelgehäuse gepreßt. Praktisch läuft diese Methode auf ein Festspannen der
Trommel im Trommelgehäuse hinaus. Dabei ist aber zu berücksichtigen, daß durch das
Festspannen allzu leicht ein Verspannen der so präzise gefertigten empfindlichen
Spindeltrommel verursacht werden kann. Da die beiden Kastenbolzen vorwiegend in
gleicher Richtung mit den Anschlag- und Vorschubdrücken der Seitenschlitten liegen,
wird die Trommel nicht durch direkten Widerstand der Kastenbolzen, sondern nur mehr
oder weniger durch die Reibung, die auf den Rasten ruht, gehalten. In Längsrichtung
der Bolzen ist deshalb die blockierende Wirkung nur sehr gering. Sie ist keinesfalls
größer als der Anpreßdruck der Bolzen. Es muß deshalb, um eine ausreichende Fixierung
der Trommel zu erreichen, die Spannkraft der Kastenbolzen stark überhöht werden.
Diese Spannkraft kann aber nicht beliebig hoch gesteigert werden, denn, da die Bolzen
bei den bekanntenBlockiervorrichtungen lediglich ein Festspannen der Trommel in
dem Trommelgehäuse bewirken, könnte sonst zu leicht eine Verspannung der mit erheblicher
Präzision gearbeiteten und deshalb sehr empfindlichen Trommel stattfinden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorerwähnten Nachteile
der bekannten Fixiereinrichtungen der Trommel bei einem Mehrspindel-Drehautomaten
zu beseitigen. Dabei wird die Trommel in jeder Schaltstellung wieder durch zwei
radial einfallende Kastenbolzen fixiert. Das Neue besteht dabei darin, daß die beiden
Kastenbolzen in der senkrechten Mittelebene, und zwar je einer von unten und von
oben wirkend, angeordnet sind und mit ihren verjüngten Enden in entsprechende Ausnehmungen
der Trommel bis zur beiderseitigen Anlage in Umfangsrichtung angreifen. Da durch
diese Anordnung die blockierenden Kräfte in senkrechter Ebene, also rechtwinklig
zu den Anschlag-und Vorschubkräften der Seitenwerkzeuge, wirken, wird jede Verspannung
der Trommel mit Sicherheit vermieden. Die seitlich auf die Trommel einwirkenden
Kräfte werden vielmehr von den Anschlagbolzen aufgenommen. Senkrecht zu ihrer Längsrichtung
können aber die Bolzen beliebig große Kräfte aufnehrnen, weil ohne weiteres die
Möglichkeit besteht, die Führung der Bolzen entsprechend lang auszubilden. Die Aufnahme
der Kräfte in der waagerechten Richtung ist bei den senkrecht geführten Bolzen unabhängig
von den Kräften, welche die Bolzen in die Blockierungslage pressen.
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Vorteilhaft kann jeder der beiden Kastenbolzen beiderseits seiner
axialen Mittelebene schrägstehende Anlageflächen aufweisen, die gleiche Winkel mit
der Vertikalen bilden.
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Da die Kastenbolzen selbst untereinander gleich sind, können sie auch
in die gleichen Rasten der Spindeltrommel eingreifen. Praktisch wird vorteilhaft
der untere Kastenbolzen, der nach Beendigung der Trommelschaltung zunächst einfällt,
durch eine schwächere Feder angedrückt, als der nach ihm einfallende obere Bolzen.
DieBolzen können flach oder rund sein. Wichtig ist, daß beide Bolzen gleichzeitig
mit ihren beiden einander gegenüberliegenden Seitenflächen an den beiden Seiten
der Rasten anliegen.
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Bei der beschriebenen Ausführung der Spindeltrommel-Blockierung wird
nach erfolgter Schaltung zunächst durch den von unten eingreifenden Bolzen der untere
Teil der Trommel zentriert. Erst nachdem das erfolgt ist, fällt der obere Kastenbolzen
ein. Da die Anpressung des' oberen Kastenbolzens durch eine sehr kräftige Feder
bewirkt wird, ergibt sich erfindungsgemäß in jeder Arbeitsstellung dev Spindeltrommel
eine exakt genaue und gleiche Ausrichtung derselben. Der untere Teil der Trommel
ist genau nach der axialen Mittelebene ausgerichtet. Im übrigen liegt die Trommel
unten an der Gehäusewandung satt an. Der von oben wirkende zweite Bolzen wird angedrückt
in Richtung der Schwerkraft. Diese Schwerkraft und die Federkraft, die den zweiten
von oben wirkenden Bolzen belastet, sichern somit eindeutig die Anlage der Trommel
unmittelbar neben dem vorab schon von unten eingefallenen Kastenbolzen. Gleichzeitig
bewirken die beiden einander gegenüberliegenden Schrägflächen des oberen Kastenbolzens
auch eine Zentrierung des oberen Trommelteiles genau in der vertikalen Achsenebene
der Trommel. Ein Verspannen der Trommel ist nicht möglich. Die Anschlag- und Vorschubdrücke
der Werkzeuge, die, wie schon erwähnt wurde, alle winkelig bis rechtwinkelig zu
der Achse der Kastenbolzen liegen, werden von diesen direkt aufgenommen. Dabei liegen
gerade am unterenRastenbolzen die rechtwinkeligen und größten Drücke, weil in der
Regel hier die Schrupparbeiten anfallen. Ein Wandern oder Wegdrücken des unteren
Trommelteiles ist völlig ausgeschlossen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigt Fig. 1 schematisch einen Schnitt durch einen Mehrspindelautomaten in Richtung
gegen das Spindelgehäuse, wobei die Rasteinrichtungen in vertikalem Schnitt ersichtlich
sind, Fig.2 eine zugehörige Seitenansicht des Drehautomaten.
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In dem Spindelgehäuse 10 des Automaten ist die Trommel 11 drehbar
gelagert, in welcher jeweils um gleiche Winkel gegeneinander versetzt die einzelnen
Werkstückspindeln 12 angeordnet sind. Statt der Werkzeuge sind lediglich die Seitenschlitten
mit den verstellbaren Anschlägen 13 dargestellt, die den Weg der Werkzeuge bzw.
deren Endstellung festlegen. Nach Beendigung eines Arbeitstaktes wird die Spindeltromme111
in Drehrichtung derart vorgeschaltet, bis jeweils die nächste Spindel 12 mit dem
darin eingespannten Werkstück dem nächsten Werkzeug gegenübersteht.
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Die Zentrierung und Fixierung der Spindeltrommel 11 in jeder ihrer
Schaltstellungen wird durch die beiden Kastenbolzen 14 und 15 bewirkt, von denen
der erstere in der axialen Ebene der Spindeltromme111 von unten her in eine Ausnehmung
16 der Trommel 11 eingreift, während der zweite Bolzen 15 in der gleichen Ebene
in die Ausnehmung 17 von oben her hineinfaßt. Der Bolzen 14 wird durch eine verhältnismäßig
leichte Feder 18, der Bolzen 15 dagegen durch eine wesentlich schwerere Feder 19
in die skizzierte Blockierstellung vorgepreßt. Die beiden Bolzen 14 und 15 sind
an ihremKopfende derart keilförmig ausgebildet, daß ihre Seitenflächen nach verschiedenen
Richtungen hin gleiche Winkel mit der Vertikalen einschließen. Die Steuerung der
beiden Nocken nach der Vorschaltung der Trommel 11 erfolgt in der Weise,
daß zunächst von unten her der Bolzen 14 einfällt und eine Zentrierung der Ausnehmung
16 in der vertikalen Achsenebene der Trommel 11 bewirkt. Dann erst fällt
der zweite Bolzen 15 von oben her ein, dessen Feder 19 in gleicher Richtung mit
der Schwerkraft wirkt.
Die beiden Kräfte zusammen bewirken eine
spielfreie Anlage der Trommel 11 im unteren Teil des Trommelgehäuses. Außerdem bewirken
die beiden Schrägflächen am Kopf des oberen Bolzens 15 eine Zentrierung des oberen
Teiles der Trommel 11. Die Art und Weise der Zentrierung ist bei jeder Spindelstellung
die gleiche. In jeder Spindelstellung nimmt also je eine Werkstückspindel eine ganz
eindeutig bestimmte Lage zu den Seitenwerkzeugen und den nicht dargestellten Längswerkzeugen
ein. Die von den verschiedenen Seitenwerkzeugen ausgeübten Anschlag- und Vorschubdrücke
werden unmittelbar durch die Kastenbolzen 14 und 15 aufgenommen und auf das Spindelgehäuse
10 übertragen.