DE2351557A1 - ROTARY SPINDLE DRIVE FOR A MULTI-SPINDLE CHUCK LATHE - Google Patents

Description

Drehspindelantrieb für einen mehrspindligen Futtertelidrehautomaten Die Erfindung betrifft den Spindelantrieb für einen mehrspindligen Futterteildrehautomaten mit in einer schaltbaren Spindeltrommel angeordneten werkstückspindeln.Lathe spindle drive for a multi-spindle automatic chuck lathe The invention relates to the spindle drive for a multi-spindle automatic chuck part turning machine with workpiece spindles arranged in a switchable spindle drum.

Bei einspindligen Drehmaschinen ist eine Ausführung des Hauptantriebes gebräuchlich, bei dem das Schalt getriebe zum Antrieb der Drehspindel als austauschbare Baugruppe gestaltet ist, wobei die Auswahl der Getriebeart nach der Anzahl der schaltbaren Drehzahlen, ihrem Stufen sprung und dem Gesamtstellbereich in Abhängig keit von der Bearbeitungsaufgabe getroffen wird0 Bei mehrspindligen Drehautomaten ist bisher der Drehspindelantrieb immer als untrennbarer Bestandteil der gesamten Maschine ausgebildet. Solange nur eine Drehzahl je Werkzeugeinrichtung verwirklicht wird, ist keine besondere Anpassungsfähigkeit des Getriebes an die Bearbeitungsaufgaben notwendig. Jedoch werden in dem Bestreben, immer kürzere Stückzeiten und höhere Produktivität zu erreichen, auch Mehrspindeldrehautomaten mit zwei und mehr verschiedenen Spindeldrehzahlen je Werkzeugeinrichtung ausgerüstet.One version of the main drive is used for single-spindle lathes common in which the gearbox to drive the rotary spindle as an exchangeable Assembly is designed, the selection of the type of transmission according to the number of switchable Speeds, their step jump and the total setting range as a function of the machining task is met 0 In multi-spindle automatic lathes, has been the lathe spindle drive is always an integral part of the entire machine educated. As long as only one speed per tool device is achieved, is not a special adaptability of the gear to the machining tasks necessary. However, in the endeavor to achieve shorter and longer piece times To achieve productivity, even multi-spindle automatic lathes with two or more different ones Spindle speeds equipped for each tool device.

So sind konstruktive Ausführungen bekannt, bei denen mittels einer vorsynchronisierten Zahnkupplung am Spindelende über nichtschaltbare Antriebswellen bis zu drei lageunabhängige Drehzahlen. auf die Drehspindeln übertragen werden können.So constructive designs are known in which by means of a pre-synchronized tooth coupling at the end of the spindle via non-switchable drive shafts up to three position-independent speeds. can be transferred to the turning spindles.

Es sind auch Einrichtungen bekannt, mit deren Hilfe in einer bestimmten Lage eine Drehspindel nach Trennung vom Hauptantrieb-tber einen Sonderantrieb mit einer zusätzlichen Drehzahl angetrieben werden kann.There are also facilities known to help in a particular Position a rotary spindle after separation from the main drive via a special drive can be driven at an additional speed.

Weiterhin ist eine Einrichtung vorgeschlagen worden, die es gestattet, daß über eine am Spindelende angeord nete mechanische Kupplung und einem Sonderantrieb eine oder mehrere Spindeln mit einer von den übrigen Spindeln unterschiedlichen Drehzahl angetrieben werden. Dazu wird durch eine weitere Kupplung auf der Drehspindel der Hauptantrieb angekuppelt.Furthermore, a device has been proposed which allows that an angeord at the end of the spindle nete mechanical clutch and a special drive one or more spindles with one of the other spindles can be driven at different speeds. This is done by another coupling the main drive is coupled to the rotating spindle.

Bei anderen bekannten Einrichtungen können über zwei konzentrische Mittelwellen maximal zwei lageunabhängige Drehzahlen verwirklicht werden.In other known devices can have two concentric Medium waves a maximum of two position-independent speeds can be realized.

Allen Ausführungen ist der Nachteil gemeinsam, daß die Drehspindelantriebe mit den übrigen Maschinenbaugruppen kinematisch sehr eng verflochten sind, und nicht an eine spezielle Bearbeitungsaufgabe angepaßt werden können.All versions have the disadvantage that the rotary spindle drives are kinematically very closely intertwined with the other machine assemblies, and not can be adapted to a special processing task.

Weiterhin können mit den bekannten Ausführungen nicht gleichzeitig - beliebig viele Drehzahlen - beliebig hohe Drehzahlen - mit beliebigem Stufensprung ~bei gleichzeitiger Verwirklichung der Spindelstillsetzung oder wahlweise Spindelortung erreicht werden. Zur Rundlaufprüfung kann nicht ohne besondere Zusatzeinrichtung die notwendige, niedrige Drehzahl erreicht werden. Die Hauptspindel ist mit Kupplungen und Zahnrädern belastet und hat keinen optimalen Lagerabstand.Furthermore, the known designs cannot be used at the same time - Any number of speeds - Any high speeds - with any increment ~ with simultaneous implementation of the spindle shutdown or, optionally, spindle location can be achieved. The concentricity test cannot be carried out without special additional equipment the necessary low speed can be achieved. The main spindle is with couplings and gears loaded and does not have an optimal bearing distance.

Der Zweck der Erfindung besteht darin, die Maschine durch einen besonders gestalteten Antrieb an jede gewünschte Bearbeitungsaufgabe ohne großen Montageaufwand optimal anpassen zu können.The purpose of the invention is to make the machine through a special designed drive to any desired machining task without great assembly effort to be able to adapt optimally.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen kinematisch von allen anderen Maschinenfunktionen unabhängigen Spindelantrieb zu schaffen, bei dem erstmalig die Funktionen: Verschiedene Drehzahlen der Drehspindeln, wahlweise Spindelortung, Spindelstillsetzung und extrem niedrige Drehzahlen. zur visuellen Rundlaufprüfung; bei von Zahnrädern und Kupplungen unbelasteten Drehspindeln und optimalem Lager abstand in einer Maschine vereint, ermöglicht werden.The invention is based on the task of providing one kinematically of all to create independent spindle drive for other machine functions, for the first time the functions: different speeds of the turning spindles, optional spindle location, Spindle shutdown and extremely low speeds. to the visual Concentricity test; for turning spindles and unloaded by gears and clutches optimal storage spacing combined in one machine.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Drehspindelantrieb als austauschbare Baugruppe gestaltet ist, die ohne wesentlichen Montageaufwand ausgewechselt werden kann. Diese Austauschbarkeit wird dadurch erreicht, daß in der an sich bekannten Weise hinter jeder Drehspindel eine nichtschaltende Getriebe-' welle angeordnet ist, daß diese Getriebewellen Best,andteil eines geschlossenen Getriebekastens sind, der von den übrigen Maschinenfunktionen kinematisch unabhängig auf dem Maschinengestellt befestigt ist. Diese nichtschaltbaren Getriebewellen können durch an sich bekannte Mittel mit verschiedenen Drehzahlen angetrieben oder stillgesetzt ;werden. Auf ihren, den Spindelenden zugewandten Enden tragen sie je eine Synchroneinrichtung, die aus einer Einscheibekupplung, einer Klauenkupplung und einer Lamellenkupplung besteht. Durch diese Ausbildung des Antriebes für eine oder beliebig viele Drehzahlen pro Werketückeinrichtung mit beliebigem Stellbereich wird eine optimale Anpassung an die Bearbeitungs aufgabe erreicht, wobei auch wahlweise Spindelstillsetzung, Spindelortung und extrem langsame Drehzahlen zur visuellen Rundlaufprüfung gewählt werden können.According to the invention the object is achieved in that the rotary spindle drive is designed as a replaceable assembly that does not require any significant assembly effort can be exchanged. This interchangeability is achieved in that in the known manner behind each turning spindle a non-shifting gearbox ' shaft is arranged that these transmission shafts Best, andteil a closed Gearbox are kinematically independent of the other machine functions is attached to the machine frame. These non-shiftable transmission shafts can driven or stopped by means known per se at different speeds ;will. On their ends facing the spindle ends, they each carry a synchronizing device, consisting of a single-disc clutch, a claw clutch and a multi-plate clutch consists. This design of the drive for one or any number of speeds An optimal adjustment is made for each workpiece device with any setting range to the machining task, with optional spindle shutdown, Spindle location and extremely slow speeds selected for visual concentricity check can be.

Weiterhin sind durch die kinematische Trennung vom Getriebekasten die Drehspindeln nicht mit Kupplungen, Zahnrädern usw. belastet und der optimale Lagerabstand wird erreicht.Furthermore, due to the kinematic separation from the gearbox the turning spindles are not burdened with clutches, gears etc. and the optimal one Bearing distance is reached.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß erstmals alle genannten Merkmale in einer Maschine verwirklicht werden können.Another advantage of the invention is that for the first time all mentioned features can be realized in one machine.

Die Erfindung. soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The invention. is to be described in more detail below using an exemplary embodiment explained.

In der zugehörigen Zeichnung zeigen: Fig. 1 Drehspindelantrieb Fig. 2 Hydraulikschaltplan des Eydromotors In dem Maschinengestell 1 ist die schaltbare Spindeltrommel 3 mit den beispielsweise sechs Drehspindeln 4 angeordnet.The accompanying drawings show: Fig. 1 rotary spindle drive Fig. 2 Hydraulic circuit diagram of the Eydromotors In the machine frame 1 is the switchable Spindle drum 3 is arranged with the six rotating spindles 4, for example.

Die Drehspindeln 4 tragen die Werkstückfutter 5.The turning spindles 4 carry the workpiece chucks 5.

Weiterhin ist auf einer geometisch einfachen Justierfläche 2 des Maschinengestells 1 der Getriebekasten 6 angeordnet.Furthermore, on a geometrically simple adjustment surface 2 of the machine frame 1 of the gear box 6 is arranged.

Dieser Getriebekasten 6 enthält die nicht schaltbaren Getriebewellen 7; 8, die ihren Antrieb vom Hauptantriebsmotor 9 über Rfrtentrieb 10, die Mittelwelle 11 mit den drehfest auf ihr befestigten Zahnrädern 12; 13; 14 und den lose angeordneten Zahnrädern 15; 16 enthalten.This gear box 6 contains the non-shiftable gear shafts 7; 8, which are driven by the main drive motor 9 via Rfrtentrieb 10, the central shaft 11 with the gears 12 fixed in a rotationally fixed manner on it; 13; 14 and the loosely arranged Gears 15; 16 included.

Die Losräder 15; 16 stehen mit dem Vorgelege 17; 18 in Verbindung.The idler wheels 15; 16 are with the back gear 17; 18 in connection.

Die Getriebewellen 7 tragen je zwei Zweifachschieberadblöcke 19; 20, die wahlweise mit den Zahnrädern 12; 13 15; 16 kämmen.The transmission shafts 7 each carry two double sliding gear blocks 19; 20, the optional with the gears 12; 13 15; 16 comb.

Der Zweifachschieberadblock 20 weist eine Klauenverzahnung 21 auf, die mit ihrem Gegenstück am Getriebekasten 6 in Eingriff gebracht werden kann.The double sliding wheel block 20 has a claw toothing 21, which can be brought into engagement with its counterpart on the gear box 6.

Die Getriebewelle 8 enthält ihren Antrieb über eine Zahnradstufe 22; 23 von einem Hydromotor 24. Dieser Hydromotor 24 ist durch ein Druckbegrenzungsventil 37 abgesichert. Zu seiner Ansteuerung sind die Wegeventile 38; 39 vorgeschaltet. Diese-Wegeventile 38; 39 sind mit Steuermagneten 40; 41 ausgerüstet.The gear shaft 8 contains its drive via a gear stage 22; 23 by a hydraulic motor 24. This hydraulic motor 24 is controlled by a pressure limiting valve 37 secured. The directional control valves 38; 39 upstream. These-way valves 38; 39 are with control magnets 40; 41 equipped.

Das Wegeventil 39 wird über zwei Stelldrosseln 42; 43 von einer Pumpe 44 mit Öl versorgt.The directional control valve 39 is via two adjusting throttles 42; 43 from a pump 44 supplied with oil.

Die Enden der Getriebewellen 7; 8 tragen eine Lamellenkupplung 25, deren Außenkörper 26 drehfest mit der Hohlwelle 27 verbunden ist.The ends of the transmission shafts 7; 8 carry a multi-plate clutch 25, the outer body 26 of which is non-rotatably connected to the hollow shaft 27.

Die Hohlwelle 27 weist am Ende eine Klauenverzahnung 29 auf und kann durch das an sich bekannte und deshalb nicht näher dargestellte Gestänge 28 axial verschoben werden.The hollow shaft 27 has a claw toothing 29 at the end on and can by the known and therefore not shown linkage 28 are shifted axially.

Auf der Hohlwelle 27 ist eine weitere Hohlwelle 30 drehfest und durch ein weiteres bekanntes Gestänge 31 axial verschiebbar mit einer Reibscheibe 32 angeordnet.On the hollow shaft 27, a further hollow shaft 30 is rotationally fixed and through Another known linkage 31 is arranged axially displaceably with a friction disk 32.

Die aus der Spindeltrommel 3 herausragenden Enden der Drehspindel 4 besitzen ebenfalls Reibscheiben 33 und Klauenverzahnung 34. Außerdem tragen sie Nocken 35, die den Endschalter 36 betätigen.The ends of the rotating spindle protruding from the spindle drum 3 4 also have friction disks 33 and claw teeth 34. They also wear Cams 35 which actuate the limit switch 36.

Nach der Schaltung der Spindeltrommel 3 wird zunächst über das Gestänge 31 die Hohlwelle 30 mit der Reibscheibe 32 gegen die Reibscheibe 33 am Ende der Drehspindel 4 gepreßt. Dadurch wird den wenig Schwungmasse besitzenden Hohlwellen 27; 30 einschließlich des Außenkörpers 26 der Lamellenkupplung 25 die Drehzahl der Drehspindeln 4 erteilt. Anschließend wird nun über das Gestänge 28 und die Hohlwelle 27 die Klauenverzahnung 29; 34 in Eingriff gebracht, nachdem die Anpreßkraft der Reibscheiben 32 über das Gestänge 31 wieder gelöst wurde. Somit ist eine formschlüssige Verbindung zwischen Drehspindel 4 und Außenkörper 26 entstanden. Wird nun die Lamellenkupp lung 25 eingeschaltet, so wird ein Gleichlauf zwischen Drehspindeln 4 und Getriebewellen 7; 8 erreicht.After switching the spindle drum 3 is first of all over the linkage 31 the hollow shaft 30 with the friction disc 32 against the friction disc 33 at the end of the Turning spindle 4 pressed. As a result, the hollow shafts, which have little flywheel mass 27; 30 including the outer body 26 of the multi-plate clutch 25, the speed of the Turning spindles 4 granted. Subsequently, the linkage 28 and the hollow shaft 27 the claw teeth 29; 34 brought into engagement after the pressing force of the Friction disks 32 was released again via the linkage 31. Thus is a form-fitting Connection between the rotating spindle 4 and the outer body 26 was created. Now the lamellar dome ment 25 switched on, a synchronism between the rotary spindles 4 and the transmission shafts 7; 8 reached.

Vor der Schaltung der Spindeltrommel 3 wird die Klauenverzahnung 29; 3,4 und die Lamellenkupplung 25 wieder gelöst und damit die Drehspindeln 4 von den Getriebewellen 7; 8 vollständig getrennt.Before switching the spindle drum 3, the claw teeth 29; 3.4 and the multi-disc clutch 25 released again and thus the rotating spindles 4 of the Transmission shafts 7; 8 completely separated.

Die Getriebewellen 7 erholten entweder eine Drehbewegung über die Schieberadblöcke 19; 20 oder können über die Klauenverzahnung 21 stillgesetzt werden.The gear shafts 7 recovered either a rotary movement on the Sliding wheel blocks 19; 20 or can be stopped via the claw teeth 21.

Die Getriebewelle 8 wird von dem Hydromotor 24-angetrieben oder bei Sperrung des Ölstromes stillgesetzt.The transmission shaft 8 is driven by the hydraulic motor 24 or at Blocking of the oil flow stopped.

Dieser Antrieb der Getriebewelle 8 wird vorzugsweise in der Spindellage eingesetzt, in der das Werkstück gewechselt wird.This drive of the gear shaft 8 is preferably in the spindle position used in which the workpiece is changed.

Zum Zeitpunkt des Einkuppelns der Lamellenkupplung 25 steht das Wegeventil 38 in Sperrstellung. Dadurch wirkt der Hydromotor 24 als Bremse für die Drehspindel 4, vorzugsweise in der Spannlage. Ist diese Drehspindel 4 stillgesetzt, wird der Steuermagnet 40 erregt und über die Stelldrossel 42 fließt ein geringer Ölstrom, der eine langsame Drehbewegung des Hydromotors 24 bewirkt und damit auch der Drehspindel 4. Sobald der Nocken 35 den Endschalter 36 betätigt, wird der Steuermagnet 40 wieder abgeschaltet und die Drehspindel bleibt geortet stehen.At the point in time when the multi-disk clutch 25 is engaged, the directional control valve is at a standstill 38 in locked position. This works the hydraulic motor 24 as a brake for the rotary spindle 4, preferably in the clamping position. If this spindle 4 is stopped, the control magnet 40 is excited and a small amount flows through the adjusting throttle 42 Oil flow, which causes a slow rotary movement of the hydraulic motor 24 and thus also the rotary spindle 4. As soon as the cam 35 actuates the limit switch 36, the control magnet becomes 40 is switched off again and the turning spindle remains located.

Durch ein nicht dargestelltes elektrisches Betätigungs glied in Verbindung mit Steuermagnet 40 wird der Steuermagnet 41 betätigt, über die Stelldrossel 43 fließt dann ein größerer ölstrom zum Hydromotor 24 und die Drehspindel 4 dreht sich zum visuellen Rundlaufprüfen des Werkstückes schneller~By an electrical actuator not shown in connection The control magnet 41 is actuated with the control magnet 40, via the control throttle 43 Then a larger flow of oil flows to the hydraulic motor 24 and the rotary spindle 4 rotates for visual concentricity check of the workpiece faster ~

Claims (3)

Patentansprüche Spindelantrieb für einen mehrspindligen Futterteildrehautomaten mit in. einer schaltbaren Spindeltrommel angeordneten Werkstückspindeln, dadurch.gekennzeichnet, daß der Antrieb der Drehspindeln (4) eine in sich geschlossene von den anderen Maschinenfunktionen kinematisch unabhängige Einheit darstellt, die als auswechgelbarer Getriebekasten (6) ausgebildet ist, der eine geometrisch einfache Justierfläche (2) zur Verbindung mit dem Maschinengestell (1) aufweist, und daß die aus dem Getriebekasten (6) herausragenden, den Drehspindeln (4) gegenüberliegenden Getriebewellen (7;8) je eine' Synchronisiereinrichtung, bestehend aus einer Lamellenkupplung (25), deren Außenkörper'(26) drehfest über eine Hohlwelle (27) mit geringem Schwungmoment mit der getriebeseitigen Reibscheibe (32) einer Einscheibenkupplung und einer Klauenkupplung (29; 34) verbunden ist, besitzen. Claims spindle drive for a multi-spindle automatic chuck part lathe with workpiece spindles arranged in a switchable spindle drum, characterized in that that the drive of the rotary spindles (4) is a self-contained one of the other machine functions represents kinematically independent unit as an exchangeable gear box (6) is formed, which has a geometrically simple adjustment surface (2) for connection with the machine frame (1), and that the protruding from the gear box (6), the rotating spindles (4) opposite gear shafts (7; 8) each have a 'synchronization device, consisting of a multi-disc clutch (25) whose outer body '(26) rotatably over a hollow shaft (27) with a low moment of inertia with the friction disc on the transmission side (32) a single-disc clutch and a dog clutch (29; 34) is connected, own. 2. Spindelantrieb nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebewellen (7) eine Stillsetzeinrichtung in Form einer Klauenkupplung (21) besitzen. 2. Spindle drive according to claim 1, characterized in that the Gear shafts (7) have a shutdown device in the form of a dog clutch (21). 3. Spindelantrieb nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekenn zeichnet, daß eine Getriebewelle (8), einen vom Hauptantrieb unabhängigen Antrieb durch beispielsweise einen Hydromotor (24) besitzt, dem ein von einem an .der Drehspindel (4) befindlichen Nocken (35) und einem Endschalter (36) betätigt es Wegeventil (38) vorgeschaltet ist und dem weiterhin zwei wahlweise einzuschaltende Stelldrosseln (42; 43) zugeordnet sind. 3. Spindle drive according to claim 1 and 2, characterized in that that a gear shaft (8), a drive independent of the main drive by, for example has a hydraulic motor (24), one of which is located on the rotary spindle (4) Cam (35) and a limit switch (36) are operated upstream of the directional control valve (38) is and also assigned two adjustable throttles (42; 43) that can be switched on as required are.