DE2243406A1

DE2243406A1 - Mehrspindelwerkzeugmaschine

Info

Publication number: DE2243406A1
Application number: DE2243406A
Authority: DE
Inventors: Karl Paul Schubert
Original assignee: Acme Cleveland Corp
Current assignee: Acme Cleveland Corp
Priority date: 1971-09-15
Filing date: 1972-09-04
Publication date: 1973-03-29
Also published as: DE2243406B2; IT974977B; GB1390416A; JPS4837773A; CA972138A; DE2243406C3; JPS531950B2; US3722334A

Description

. flr, E.Wlega.Jd.D!|)i.-Jng.W. töemann Dr. ίϊί. Kahier, Olpl.-Ing. C. Gerhardt

W.25397/72 12/Sch Hamburg^önigstraße 28 224340S

Acme-Cleveland Corporation Cleveland, Ohio (V.St.A.)

Mehrspindelwerkzeugmaschine·

Die Erfindung bezieht sich auf eine Materialanschlaganordnung in einer Mehrspindelwerkzeugmaschine.

Es sind verschiedene Mehrspindelwerkzeugmaschinen bekannt, bei denen das Werkstückmaterial axial durch die Spanneinrichtung in die Spindel zugeführt wird, die an der Beschickungsstation der Maschine angeordnet ist· Das Werkstückmaterial wird axial gegen einen Materialanschlag geführt, wonach die Spanneinrichtung sich an dem Werkstückmaterial schließt und der Materialanschlag in eine Stellung aus dem Weg bewegt wird. Diese Arbeitsvorgänge und andere Arbeitsvorgänge der Maschine finden in zeitlicher Beziehung zu der Drehung einer Trommelwelle statt. Eine Mehrspindelmaschine dieser allgemeinen Art ist in der US-PS 2 61? 175 beschrieben.

Im Bearbeitungsbereich der Maschine, der zwischen dem den Spindelträger halternden Spindelstock und einem Getriebekasten angeordnet ist, ist die ITockentrommelwelle mit einer Abdeckung versehen", welche eine Abschirmung gegenüber Kühlmittel und Metallspäne schafft, denen die Nockentrommelwelle sonst im Böarbsitungsbereich ausgesetzt" wäre. Bisher blieb während des Arbeitens der Maschine die

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Nockentrommelwellenabdeckung ortsfest, und sie war getrennt von dem Hechanismus zum Bewegen des Materialanschlages zwischen seiner wirksamen Stellung, in der er die axiale Zufuhrbewegung des Werkstückmaterials begrenzt, und seiner unwirksamen Stellung, in der er sich außerhalb des Weges des Werkstückmaterials befindet.

Die Erfindung basiert auf dem Gedanken, den Materialanschlag an der Trommelwellenabdeckung anzubringen und die Abdeckung selbst bogenförmig bewegbar auszuführen, und zwar in Abhängigkeit von der Drehung der Trommelwelle und während der Drehung der Trommelwelle, um den Materialanschlag zwischen seiner wirksamen und seiner unwirksamen Stellung zu bewegen.

Demgemäß besteht ein Hauptzweck der Erfindung darin, eine neuartige Materialanschlaganordnung in einer Mehrspindelwerkzeugmaschine zu schaffen.

Ein anderer Zweck der Erfindung besteht darin, eine Materialanschlaganordnung in einer Mehrspindelwerkzeugmaschine zu schaffen, bei welcher die Abdeckung für die Nockentrommelwelle in dem Bearbeitungsbereich die zusätzliche Funktion ausübt, den Materialanschlag für Bewegung zwischen seiner wirksamen und seiner unwirksamen Stellung in zeitlich richtigem Verhältnis zu der Drehung der Trommelwelle abzustützen.

Ein anderer Zweck der Erfindung besteht darin, eine solche Ausführung zu schaffen, bei welcher die Trommelwellenabdeckung selbst drehbar ist und während der Drehung der Trommelwelle zu den richtigen Zeiten hin und her bzw. vorwärts und rückwärts gedreht werden kann, um den Materialanschlag zwischen seiner wirksamen und seiner unwirksamen Stellung zu bewegen.

Ein anderer Zweck der Erfindung besteht darin, eine solche Anordnung zu schaffen, bei welcher das Drehen der Trommelwellenabdeckung mittels eines nockenbetatigton Mechanismus ausgeführt wird, der von der Trommelwelle lieben iüt.

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Die Erfindung kann verkörpert sein in einer Mehrspindelmas chine, die einen drehbaren Spindelträger, eine Mehrzahl von Spindeln an verschiedenen Stellungen in Umfangsrichtung rund um den Spindelträger, und eine Trommelwelle aufweist, die sich auf einer Seite des Spindelträgers durch den Bearbeitungsbereich der Maschine erstreckt und die drehbar ist, um den Spindelträger in Drehrichtungen über Drehschritte fortzuschalten. Eine solche Maschine umfaßt gemäß der Erfindung einen Materialanschlag für Eingriff mit Werkstückmaterial, welches an der Beschickungsstation der Maschine axial durch die Spindel zugeführt wird, eine bewegliche Abdeckung, die sich in dem Bearbeitungsbereich über die Trommelwelle erstreckt, eine Einrichtung, welche den Materialanschiag mit der Abdeckung kuppelt, um eine Bewegung des Materialanschiages hervorzurufen, wenn die Abdeckung sich bewegt, und eine Einrichtung, die während der Drehung der Trommelwelle wirksam ist, um die Abdeckung derart zu bewegen, daß der Materialanschlag zwischen einer unwirksamen Stellung, in der er sich außerhalb des Weges des Werkstückmaterials an der Beschickungsstation der Maschine befindet, und einer wirksamen Stellung bewegt wird, in der sie sich an der Beschickungsstation und dem axial durch die Spindel hindurch zugeführten Werkstückmaterial gegenüber befindet.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig. 1 ist eine Ansicht, in welcher in axialem Schnitt die Trommelwelle in dem Bearbeitungsbereich einer Mehrspindelmaschine und der nockenbetätigte Mechanismus zum Drehen der Tromtnelwellenabdeckung dargestellt sind, wobei der Materialanschlag, der an der Trommelwellenabdeckung angebracht ist, in Ansicht dargestell ist.

Fig. 2 ist eine Querschnittsansieht der Trommelwelle, ihrer Abdeckung und des Materialanschlages nach Linie 2-2 der Fig. 1.

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Fig. 3 ist eine (^eraeknittsaiiaickt W®% I4üi§ ?»5 der Fig. 1 am »ockenbetStigten Met^h§J*i§WUS zu» Dreben der Troromelweli-eBabdeiiJiujig,

Ia Pig· 1 ist die Erfindung eingebaut is einer Mehr*» Spindelwerkzeugmaschine dargestellt, die eine Drehnockentrommelwelle 10 bat, welche durch ein nicht dargestelltes geeignetes Getriebe angetrieben ist, welches rechts von der Stelle angeordnet/ist, wo die frommelweile bei der Darstellung gemäß Fig_f 1 endet» Die Trommelwelle 10 erstreckt sich von dem Getriebekastenbereich, der rechts der Schnittlinie 3-3 in flg. 1 angeordnet ist, ip den Bearbeitungsbereich, der zwischen den Schnittlinien 2-2 und 3-3 in Pig. 1 angeordnet ist„

Ss ist zu verstehen, daß die Trommelwelle 10 während jeder ihrer Drehungen mehrere automatische Arbeitsvorgänge der Maschine mittels an ihr angeordneter Nocken steuert, einschließlich das Drehfortschalten des Spindelträgers 11 über eine !Feildrehung, des öffnens der Spindelspanneinrichtung an der Materialbeschickungsetation der Maschine und des axialen Vorschubs des Werkstückmaterials durch diese Spanneinrichtung, der Bewegung des Materialanschlages in seine wirksame Stellung zum Begrenzen der Vorschubbewegung des Werkstückmaterials, des darauffolgenden Schließens der Spanneinrichtung und der Bewegung des Materialanschlages in eine Stellung aus dem Weg, d.h. in die wirksame Stellung, und einschließlich der axialen und querverlaufenden Vorschubbewegungen verschiedener Schneidwerkzeuge, weiche die Werkstücke in den verschiedenen Spindeln 114 an der Maschine bearbeiten. Der Spindelträger 11 wird nach η Drehungen der Trommelwelle 1o einmal vollständig gedreht (n ist die Anzahl der Spindeln an dem Spinvielträger). Die besondere Maschine, an Hand welcher die Erfindung in der Zeichnung dargestellt ist, ist ßim sechs Spindeln aufw#4se»de Maschine· Der Spindelträger, der teilweise und in unterbrochenen Linien bei 11 dargestellt ißt, ist JLinkß von der Schnittlinie 2-2 der Pig. 1 an deni von de» Getriebe^· kastenbereich gegenüberliegenden Ende des Bearbeitungsbe« reiche angeordnet.

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Bei bekannten Werkzeugmaschinen dieser allgemeinen Art besteht eine bekannte Praxis darin, eine feststehende Abdeckung für die Trommelwelle in dem Bearbeitungsbereich vorzusehen, um diese dagegen zu schützen, mit Kühlmittel oder mit Metallspänen von den Werkstücken in Berührung zu kommen.

Bei der vorliegenden Erfindung ist die Schutzabdeckung beibehalten, jedoch ist die Abdeckung so ausgeführt„ daß sie einen Werkstückmaterialanschiag trägt und diesen Materialanschlag zwischen einer aus dem Weg befindlichen unwirksamen Stellung und einer wirksamen Stellung dreht, in welcher der Anschlag die axiale Vorschubbewegung des Werkstückmaterials während jeder Trommelwellendrehung zum richtigen Zeitpunkt begrenzt. ^; '

In Pig. 1 ist der Materialanschlag insgesamt mit 12 bezeichnet. Die Trommelwellenabdeckung ist in Form einer rohrförmigen Hülse 13 vorhanden₉ durch welche sich die Trommelwelle 10 drehbar hindurcherstreckt. An ihrem gemäß Pig. 1 rechten Ende ist die Abdeckungshülse 13 in einem "fest abgeordneten Trägerblock 14· mittels eines Kugellagers drehbar angebracht. Das linke Ende der Abdeckungshülse ist in gleicher Weise in einem fest, angeordneten Trägerblock 16 drehbar angebracht.

Eine Keilnut oder Keilbahn 17 ist mit der Oberseite der Abdeckungshülse 13 verbolzt. Der Grundteil 18 des Werkstückmaterialanschlages 12 ist entlang dieser Keilbahn verschiebbar einstellbar, und zwar in Längsrichtung der Abdeckungshülse 13» Wie am besten aus Pig. 2 ersichtlich, umfaßt dieser Grundteil 18 einen Hauptkörperteil 18a und eine Seitenplatte 18b, die mittels Bolzen 19 niit der gemäß Pig. 2 linken Seite des Körperteiles 18a verbolzt ist. Der Hauptkörperteil 18a und die Seitenplatte 18b stehen mit der gegenüberliegenden schrägen Seitenfläche 17a bzw. 17b der Keilbahn 17 in Gleiteingriff, so daß der gesamte Grund teil 18 der, Material anechlaf'es verschiebbar eingenteilt und Ln LängfSfLchl-mip; dor KeLlbahir 17 geführt werden kann.

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Der Materialanschlag 12 umfaßt zusätzlich zu seinem Grundteil 18 einen nach oben stehenden Arm 20 am Vorderende des Grundteiles 18. Dieser Arm 20 trägt einen Stoßdämpferteil oder Anschlagteil 21 an seinem oberen Ende für Eingriff mit dem Werkstückmaterial, wenn der Materialanschlag sich in seiner wirksamen Stellung befindet. Der Arm 20 ist an dem Grundteil 18 schwenkbar angebracht und er ist gewöhnlich in der aufrechten Stellung gemäß den Fig. 1 und 2 durch einen federbelasteten Eastteil 22 gehalten. Die die Maschine bedienende Person kann den Arm 20 unter Überwindung des federbelasteten Rastteiles 22 in eine andere Winkelstellung an dem Grundteil 18 drehen. Die SchwenkabStützung für den Arm 20 ist durch ein nach hinten vorragendes zylindrisches Wellensegment 23 an dem Arm 20 geschaffen, welches stramm, jedoch drehbar in einer waagerechten Bohrung 24 in dem Körperteil 18a des Grundteiles 18 des Materialanschlages aufgenommen ist.

Das Hinterende dieses Wellensegmentes 23 an dem Arm 20 weist eine Schraubengewindebohrung 25 auf, in der das Innenende einer Einstellschraube 26 schraubbar aufgenommen ist. Das Hinterende der Einstellschraube 26 ist mit einer kreisförmigen Scheibe 27 verbunden, die in irgendeiner von mehreren Quernuten 28 aufgenommen sein kann, die in der Keilbahn 17 in gleichmäßigen Abständen entlang ihrer Länge für eine Grobeinstellung des Materialanschlages gebildet sind.

Bei dieser Anordnung wird, die Peineinstellung der axialen Stellung des MaterialanscM.ages durch Drehung der Scheibe 27, während sie in einer besonderen Nut 28 gehalten ist, hervorgerufen, um die Stellung des Grundteiles 18 und des aus Arm 20 und Wellensegment 23 gebildeten Aufbaus in Längsrichtung der Einstellschraube 26 einzustellen. Wenn der Materialanschlag auf diese V/eise eingestellt ißt, wird er mittels der Bolzen 19 festgeklemmt. Sicherungsmuttern 29 und f)0 sind vorgesehen, um das zylindrische WeI lemjef,ment 2-j den Armes 20 straDini, jedoch drehbar Jn der waagerechten Bohrung 2^ιί festzulegen.

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Am rechten Ende der Trgmraelwelle 10 gemäß Fig_# 1 trägt der Abstützblock 14 starr einen waagerechten Schwenkzapfen 40, der einen Jochtfcil 41 an dessen unteren Ende schwenkbar abstützt· Dieser gebogene Hebel 41 trägt eine Nockennachlaufrolle 42, die, wie in Fig« 3 dargestellt, über dem Schwenkzapfen 40 und auf einer Seite von ihm ange-» ordnet ist. An seinem oberen Ende trägt der Hebel 41 einen gehärteten Block 43. Ein allgemein U-fo'rmiger Teil 44 paßt in einen Schlitz in dem Hinterende der Abdeckungshülse 13 an der Oberseite und er ist mit der letzteren verbolzt. Dieser U~förmige Teil 44 bietet seinerseits einen Schlitz zwischen seinen gegenüberliegenden Schenkeln dar, der in Richtung gegen den Hebel 41 offen ist. Der gehärtete Block 43, der von dem Hebel 41 getragen ist, paßt in diesen Schlitz mit genügender Strammheit, um zu bewirken, daß die Ab-* deckungshülse 13 sich dreht, wenn der Hebel 41 geschwungen oder verschwenkt wird, jedoch ohne Festklemmen oder Störung zwischen dem Block 43 und dem U-förmigen Teil 44 an der Abdeckungshülse 13· Bei dieser Anordnung wird die Abdeckungshülse 13 bei Ansprechen auf Verschwenkung des Hebels 41 an seinem Schwenkzapfen 40 um die Trommelwelle 10 gedreht.

Die Schwenkbewegung des Hebels 41 ergibt sich bei Ansprechen auf Drehung eines Nockens 46 (Fig. 1), der eine Nockenführung 4? hat, die mit der Rolle 42 und dem Hebel 41 in Eingriff tritt. Der Hocken 46 ist .mittels eines Keiles mit der Trommelwelle 10 verkeilt und er ist von Lagern 49 in einer fest angeordneten Getriebekastenwand 50 drehbar abgestützt, die rechts der Schnittlinie 3-*3 in Fig. 1 angeordnet ist.

Die Hockenführung 47 ist so gestaltet, daß während des größten Teiles geder Drehung der Trommelwelle 10 sie den Jochteil 41 so anordnet, wie es in Fig. 3 dargestellt ist $ so daß der Materialanschlagarm 20 nach oben steht, wie ef in Fig. 3 dargestellt und in Fig. 2 in ausgezogenen Linien wiedergegeben ist. In dieser Öciohsuhr-Stellung des Spindel-« trägers befindet sich der Material anschlag außerhalb des

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Weges des Werkstückmaterial an der Beschickungsstation, die sich an der Fünfuhr-Stellung befindet· Zu einem vorbestimmten Zeitpunkt während ^eder Drehung der Trommelwelle 10 bewirkt der Nocken 4-6, daß der Hebel 41 sich gemäß Fig. 3 in Uhrzeigerrichtung um seinen Schwenkzapfen 40 verschwenkt, wodurch die Abdeckungshülse 13» die Keilbahn 17 und der gesamte Materialanschlag 12 in der gleichen Richtung gedreht werden, bis der Materialanschiag 12 die in Fig. 2 in unterbrochenen Linien wiedergegebene wirksame Stellung erreicht, an der er so angeordnet ist, daß das Werkstückmaterial an der Fünfuhr-Stellung an dem Spindelträger mit ihm in Eingriff tritt. Zu diesem Zeitpunkt öffnet sich die Spanneinrichtung in der Spindel, die sich an der Beschickungsstation der Maschine befindet, und die Materialschiebeeinrichtung schiebt das Werkstückmaterial axial durch diese Spanneinrichtung hindurch vor, bis es mit dem Materialanschlag 12 in Eingriff tritt. Hiernach schließt sich die Spanneinrichtung an der Beschickungsstation an dem Werkstückmaterial, die Materialschiebeeinrichtung wird zurückgezogen und der Materialanschlag 12 wird in seine sich aus dem Weg befindende unwirksame Stellung zurückgeführt, die in Fig. 2 in ausgezogenen Linien wiedergegeben ist. Diese Rückkehrbewegung des Materialanschlages 12 wird durch den nockenbetätigten Mechanismus 41 bis 47 hervorgerufen, der zwischen der sich drehenden Trommelwelle 10 und der drehbaren Abdeckungshülse 13 wirkt, um die Abdeckungshülse 13 gemäß Fig. 2 in Gegenuhrzeigerrichtung aus der in Fig. 2 in unterbrochenen Linien wiedergegebenen Stellung des Materialanschlages 12 in seine in ausgezogenen Linien wiedergegebene Stellung zu drehjen.

Aus vorstehender Beschreibung ist ersichtlich, daß durch die dargestellte Ausführungsform der Erfindung eine Materialanschlaganordnung geschaffen ist, bei welcher die Trommelwellenabdeckung die zusätzliche Funktion ausübt, den Materialanschlag für Bewegung zwischen neiner unwirksamen und seiner wiiicsanien Stellung abzustützen, und zwar in

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zeitlicher Beziehung zu der Drehung der Trommelwelle. Dieses wird erreicht durch einen neuartigen und vereinfachten Mechanismus, bei welchem die Trommelwellenabdeekung selbst von der Trommelwelle gedreht wird, um den Materialanschlag zwischen seiner unwirksamen und seiner wirksamen Stellung zu bewegen·

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Claims

Patentansprüche

Μ·) Mehrspindelmaschine mit einem drehbaren Spindelträger! einer Mehrzahl von Spindeln an verschiedenen Stellen an dem Umfang des Spindelträgers, einer Trommelwelle, die sich durch den Bearbeitungsbereich der Maschine an einer Seite des Spindelträgers erstreckt und die drehbar ist, um den Spindelträger über Teildrehungen fortzuschalten, mit einer Abdeckung für die Trommelwelle in dem Bearbeitungsbereich, und mit einem Materialanschlag, mit welchem Werkstückmaterial in Eingriff tritt, welches an der Beschickungsstation der Maschine axial durch die Spindel zugeführt oder vorgeschoben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (13) der Trommelwelle (10) als bewegliche Abdeckung ausgebildet ist, eine Einrichtung vorgesehen ist, welche den Materialanschlag (12) mit der Abdeckung derart koppelt, daß er bewegt wird, wenn die Abdeckung sich bewegt, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die während Drehung der Trommelwelle wirksam ist, die Abdeckung derart zu bewegen, daß der Materialanschlag zwischen einer unwirksamen Stellung, in welcher er sich außerhalb des Weges des Werkstückmaterials an der Beschickungsstation der Maschine befindet, und einer wirksamen Stellung bewegt wird, in der or sich an der Beschickungsstation und dem Werkstückmaterial gegenüberliegend befindet, welches axial durch die Spindel zu ihm zugeführt oder vorgeschoben wird.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Materialanschlag an der Abdeckung so angebracht ist, daß er sich gemeinsam mit ihr bewegt.
3· Maschine nach Anspruch 1 oder 2_f dadurch gekennzeichnet, daß der Materialanschlag (12) entlang der Abdeckung (13) in Längsrichtung der Trommelwelle (10) einstellbar ist.

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4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3j dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Bewegen der Abdeckung einen nockenbetätigten Mechanismus aufweist, der zwischen der Trommelwelle und der Abdeckung wirkt.
5· Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungseinrichtung den Materialanschlag auf einem Weg bewegt, der eine bogenförmige Stellungsänderung umfaßt· ·
6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 51 dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungseinrichtung den Materialanschlag bogenförmig bewegt.
7· Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung drehbar angebracht ist und bei Ansprechen auf Drehung der Trommelwelle bogenförmig bewegt wird.
8. Maschine nach Anspruch 7j dadurch gekennzeichnet -₇ daß der Materialanschlag an der Abdeckung so angebracht ist, daß er sich gemeinsam mit der Abdeckung zwischen seiner unwirksamen und seiner wirksamen Stellung bewegt.
9· Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Keilbahn (17) an der Oberseite der Abdeckung (13) angebracht ist und sich in Längsrichtung der Trommelwelle (10) erstreckt, und daß der Materialanschlag (12) entlang der Keilbahn einstellbar ist.
10. Maschine nach Anspruch 8 oder 9j dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Bewegen der"Abdeckung einen nockenbetätigten Mechanismus aufweist, der zwischen der Trommelwelle und der Abdeckung wirkt, um die Abdeckung während Drehung der Trommelwelle zu drehen.
11. Maschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß del? nockenbetätigte Mechanismus einen mit der Trommelwelle zur Drehung mit ihr gekoppelten Nocken und einen Hebel aufweist, der an einem Ende schwenkbar angeordnet ist und dessen anderes Ende mit der Abdeckung gekoppelt ist, um dieser Drehung zu erteilen, wenn der Hebel sich an seiner Schwenkhalterung vercchwenkt, und daß ein Hocken- -nachlaufteil zwischen den Enden des Hebels an diesem v"0.r=>s-

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sehen ist und mit dem Nocken in Eingriff tritt, tint den Hebel während Drehung des Nockens mit der Trommelwelle zu schwingen oder zu verschwenken*

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