DE2537852A1

DE2537852A1 - Verfahren, um profilmaterialstangen in drehmaschinen einzufuehren und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2537852A1
Application number: DE19752537852
Authority: DE
Inventors: Holger Ing Grad Scheler
Original assignee: Hagenuk Vorm Neufeldt and Kuhnke GmbH
Current assignee: Hagenuk Vorm Neufeldt and Kuhnke GmbH
Priority date: 1975-08-26
Filing date: 1975-08-26
Publication date: 1977-03-10
Also published as: US4068545A; FR2321969B1; DE2537852C3; DE2537852B2; IT1067926B; GB1553396A; CH610227A5; FR2321969A1

Description

Kiel, den 22. 8. 1975 VZP-Pr/do AJ 2771

Verfahren, um Profilmaterialstangen in Drehmaschinen einzuführen und Vorrichtunq zur Durchführung des Verfahrens_o

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, um Profilmaterialstangen in Drehmaschinen einzuführen, wobei das Vorschieben der Materialstange bis zu einem Fixpunkt in die Spindel der Drehmaschine durch einen an -sich bekannten Vorschubkettentrieb am Stangenlademagazin erfolgt·

Profilmaterialstangen werden verwendet, um an den Drehteilen bestimmte Formen, wie ζ·Β_β Sechskant-, Vierkant- oder Zahnprofile ohne Zerspanung herzustellen. Um die Schnittkräfte ohne Beschädigung der Stangenoberfläche auf das Material zu übertragen, ist die Spanneinrichtung naturgemäß so ausgeformt, daß sie dem Stangenquerschnitt des Profilmaterials entspricht. Um eine Profilmaterialstange in die Spanneinrichtung einer Drehmaschine einzuführen, müssen die Profile der Spanneinrichtung und der Profilmaterialstange deckungsgleich zueinander liegen. Beim manuellen Beladen einer Drehmaschine wird die Spindel mit der Spanneinrichtung stillgesetzt und die Profilmaterialstange unter leichter Drehung von Hand gegen die Hinterkante der Spanneinrichtung gedrückt» Bei Deckungsgleichheit der Profile von Materialstange und Spanneinrichtung erfolgt das Einschieben der Materialstange in den Spannbereich der Drehmaschine. Aufgrund der von Hand ausgeführten geringen Drehgeschwindigkeit der Profilmaterialstange wird diese ohne Beschädigung in die Spanneinrichtung der Drehmaschine eingeführt» Ebenso können auch Materialstangen mit Spezialprofilen mit nur einer Überdeckung pro Umdrehung problemlos manuell zugeführt werden, ganz abgesehen von den handelsüblichen symmetrischen Mehrkantprofilen, wie z_oB. 8-Kant- und 4-Kantprofile mit mehreren Profilüberdeckungen pro Umdrehung.

709810/0052 ORIGINAL

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster Nr. 6 911 266 ist eine Vorrichtung zur Einführung von Stangenmaterial mit polygönera Querschnitt in Drehmaschinen mit reduzierbarer Spindeldrehzahl bekannt. Diese Vorrichtung setzt jedoch voraus, daß das Reduzieren der Spindeldrehzahl an der Drehmaschine durch an diese angebrachte Einrichtungen möglich ist. Serienmäßige Drehmaschinen weisen derartige Einrichtungen allgemein nicht auf. Dies gilt besonders für eine Reduzierung der Spindeldrehzahl auf eine sehr niedrige Drehzahl, wie sie zum Einschieben Von unsymmetrischen Profilen erforderlich ist.

Bei einem Drehautomaten gemäß dem deutschen Gebrauchsmuster Nr₀ 1 993 771 wird die Profilmaterialstange bei laufender Spindel in einer Ausrichtvorrichtung, die sich am hinteren Ende der Spindel befindet, zum Profil der Spanneinrichtung ausgerichtet.

Dieses Verfahren ist jedoch bei verdrillten Profilmaterialstangen nicht anwendbar, da das Profil auf der Länge zwischen Ausrichtvorrichtung und Spanneinrichtung um einen unbestimmten Winkel verdreht ist und somit nicht in die Spanneinrichtung gelangen kann» Besonders Spezialprofile mit unsymmetrischem * Querschnitt neigen zum Verdrillen bei der spanlosen Herstellung·

Ferner ist aus der DT-PS 2 055 904 eine Vorrichtung bekannt, die es erlaubt, Mehrkantstangenprofile. mittels bekannter Stangenlademagazineinrichtungen in Drehmschinen einzuführen. Durch eine in dieser Druckschrift nicht näher beschriebene Einrichtung zur Reduzierung der Spindeldrehzahl und durch eine Hin- und Herbewegung der Materialstange ist diese bekannte Vorrichtung gekennzeichnet. Für das Zuführen von Profilen mit unsymmetrischen Querschnitt bzw. einer Überdeckung pro Umdrehung ist eine besonders starke Reduzierung der Spindeldrehzahl erforderlich, welche die bekannte Vorrichtung jedoch nicht aufweist.

— 3 —

709810/0052

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu konzipieren, bei dem das Einführen der Profilmaterialstange in die Spanneinrichtung der Drehmaschinenspindel bei sehr niedriger und vorzugsweise abnehmender Drehzahl erfolgt.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß der für die profilgerechte Einführung der Materialstange in die Drehmaschinenspindel zulässige Drehzahlbereich dadurch bestimmt wird, daß ein Drehzahlwächter mit Taster die Spindeldrehzahl unabhängig von kalter und/oder betriebswarmer Drehmaschine, jedoch vorzugsweise bei ungebremstem Auslauf überwacht und auswertet.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit schaltbarer Kupplung, Zahnrad und Zahnstange für die Einschubsteuereinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein steuerbarer Anschlag aus Hubmagnet mit Anker die Vorschubbewegung der Profilmaterialstange in die Spindel der Drehmaschine bis unmittelbar vor der Spanneinrichtung begrenzt.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist* im Folgenden anhand der Zeichnungen ausführlich beschrieben. Hs zeigt:

Fig_o 1 den zeitlichen Drehzahlverlauf der Spindel bei kalter und betriebswarmer Drehmaschine anhand eines Diagrammes,

Fig. 2 den scheraatischen Aufbau der Zuführeinrichtung eines Stangenlademagazins in Verbindung mit einer Drehmaschine j

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie A-A gemäß Fig. 2.

Das Diagramm geraäJS Fig. 1 zeigt den zeitlichen Drehzahlverlauf der Spindel bei kalter und betriebswarmer Drehmaschine

— 4 -

709810/0052

während des Anlaufens, des Betriebes und während des ungebremsten Auslaufes. Der für die Einführung der Profilmaterialstange 20 zulässige Drehzahlbereich wird beim Anlaufen der Drehmaschine sehr schnell durchfahren und bei einer zeitabhängigen Steuerung des Auslaufes der Drehmaschine nicht immer erreicht» Erfindungsgemäß wird die Profilmaterialstange bei laufender Spindel 17 durch bekannte Steuerorgane, Hubmagnet 24 und Endtaster 26, bis unmittelbar vor die Hinterkante der Spanneinrichtung 19 gebracht, jedoch ohne diese zu berühren. Durch eine Zentrierbuchse 18 mit runder Bohrung und leicht konischem Einlauf wird die Profilmaterialstange zentriert. Die Bohrung ist ca. 0,2 bis 0,3 mm größer als das Eckmaß des Profilquerschnittes der Profilmaterialstangeo Ein bekannter Drehzahlwächter 23 schaltet sich bei einer einstellbaren, niedrigen Drehzahl ein und bewirkt einen weiteren Vorlauf der Profilmaterialstangeo Da die Spitze der Profilmaterialstange 20 unmittelbar vor der Hinterkante der Spanneinrichtung 19 liegt, erfolgt der Einschub quasi bei der eingestellten Spindeldrehzahlo Der Drehzahlwächter 23 gestattet das Auslösen und Einschieben der Profilmaterialstange 20 in die Spanneinrichtung 19 in einem vorwählbaren Drehzahlbereich von 0,5 Umdrehungen pro Minute, bis zur Spindeldrehzahl, wobei der untere Drehzahlbereich unterhalb manuell angewandter Drehzahlen liegt_o

Der Funktionsablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens ist wie folgt:

709810/0052

Zu Beginn eines Ladevorgangs wird mit den Mitteln eines Stangenlademagazins bekannter Bauart aus einem Vorrat 1 eine Profilraaterialstange 20 in die Führung 2 gegeben und über in der Zeichnung nicht dargestellte Mittel in die Spannhülse 3 gebracht. Die Spannhülse 3 spannt die Profilmaterial stange 20 kraftschlüssig und verbindet sie über die Lagerung 4 mit der Vorschubstange 5. Die Vorschubstange ist über die aus einem Schlitz der Führung ragenden Fahne 6 mit dem endlosen Kettentrieb 7 verbunden. Das hintere Kettenumlenkrad 8 ist mit dem Antriebsmotor 9 verbunden, der von einer nicht näher beschriebenen Steuerung bezüglich der Drehrichtung und Vorschubkraft beeinflußt wirdo Das vordere Kettenumlenkrad 10 ist mit einer schaltbaren Kupplung 11 verbunden, deren Abtrieb ein Zahnrad 12 bildet. Das Zahnrad 12 kämmt mit einer Zahnstange 13, die durch eine Zugfeder 14 am Anschlag 15 gehalten wird und dabei einen Endtaster 30 betätigt.

Nachdem die Profilmaterialstange 20 mit der Spannhülse 3 verbunden ist, wird sie über den Kettentrieb 7 in die Spindel 17 der Drehmaschine geschoben. Auf ihrem Vorschubweg in die Spindel betätigt die Profilmaterialstange mit ihrem vorderen Ende einen berührungslos wirkenden Endtaster 16, wodurch die Kupplung 11 eingeschaltet wird. Über das Zahnrad 12 wird die Zahnstange 13 wegsynchron mitgenommen. Nach Durchfahren es Weges L entsprechend dem Weg Ll erreicht die Stirnfläche de^f Zahnrades 13 den ausgefahrenen Anker 25 des Hubmagneten 24. Dieser ist gleichzeitig mit der Kupplung 11 eingeschaltet worden und begrenzt den Weg der Profilmaterialstange 20, da seine Druckkraft mehrfach größer als die Vorschubkraft des Antriebsmotors 9 ist. Das vordere Ende der Profilmaterialstange 20 befindet sich nun in der gezeichneten Stellung gemäß Fig. 2 und wird durch die Zentrierbuchse 18 zentrisch unmittelbar vor der

703810/0052

Spanneinrichtung 19 gehalten. Das Profil der Spanneinrichtung 19 entspricht dem Profil der Profilmaterialstange 20 und ist während des Einschubes durch nicht näher gezeichnete Mittel geöffnet. Mit Erreichen des Endtasters 26 wird der Antriebsmotor der Spindel 17 ausgeschaltet, wobei die Spindel durch Reibung in ihrer Drehzahl allmählich reduziert wird. In Fig. 1 ist dieser Drehzahlverlauf in Form eines Diagramms zeitabhängig für den kalten und warmen Betriebszustand der Drehmaschine dargestellt. Der Ausschaltpunkt wird durch den Endtaster 26 bestimmt. Der berührungslos arbeitende Endtaster 21 wird durch die Segmente 22 auf der Spindel 17 während einer Spindeldrehung z.B_o vier mal
geschaltet· Bei einem definierten Abstand der Schaltimpulse des Endtasters 21, entsprechend einer bestimmten Drehzahl
pro Zeiteinheit, schaltet der Drehzahlwächter 23 die Erregung des Hubmagneten 24 aus. Die anstehende Vorschubkraft
bewirkt einen Vorlauf der Profilmaterialstange 20, welche
nunmehr bei sehr niedriger Spindeldrehzahl das geöffnete
Profil der Spanneinrichtung 19 erreicht. Bei Profilüberdeckung tritt die Profilmaterialstange 20 in die Spanneinrichtung 19 ein. Ihr weiterer Vorlauf wird durch das Anfahren der Zahnstange 13 mit seiner Strinfläche an den Anschlag 27 beendet. Gleichzeitig wird hierbei der Endtaster 28 betätigt, der das profilgerechte Einschieben der Profilmaterialstange 20 in die Spanneinrichtung 19 meldet«

Mit dem Aktivieren des Drehzahlwächters 23 wird ein in der Zeichnung nicht besonders dargestelltes Zeitrelais gestartet, welches nach Ablauf einer eingestellten Zeit von beispielsweise 0,3 bis 1 Sekunde den Hubmagneten 24 über bekannte Mittel erregt, sofern der Endtaster 28 zwischenzeitlich nicht betätigt wurde. Dabei wird über die Zahnstange 13, das Zahnrad 12 und die Kupplung 11 das Vorschubsystem und damit die Profilmaterialstange 20 in die gezeichnete Stellung

709810/0052

ig. 2) zurückbewegt, so daß der Enataster Ιό erfteUt betätigt wird. Gleichzeitig mit dem Einschalten des Hubmagneten 24 wird der Antriebsmotor für die Drehmaschinenspindel 17 eingeschaltet. Mit der Betätigung des Endtasters 26 wird die Spindel 17 wieder abgeschaltet, wobei der Endtaster 26 in Verbindung mit dem Drehzahlwächter 23 die jeweilige Spindeldrehzahl überwacht. Bei Erreichen der Schaltdrehzahl wird der Hubmagnet 24 abgeschaltet und der Einschubvorgang für die Profilmaterialstange 20 setzt erneut ein_o

Wird nach mehrmaligem Ansprechen des nicht dargestellten Zeitrelais und somit des Hubmagneten 24 der Endtaster 28 nicht betätigt, so liegt eine Störunc; vor. Eine Störung kann beispielsweise dadurch hervorgerufen werden, daß die Spanneinrichtung 19 nicht geöffnet ist, daß ferner ein falsches Profil der Profilmaterialstange 20 vorliegt, oder eine zu starke Gratbildung beim Trennen oder Ablängen das Einführen der Profilmaterialstange in die Spanneinrichtung 19 der Drehmaschine verhindert. Die Auslösung für das Zurückziehen der Profilmaterialstange kann anstatt durch das Zeitrelais auch über den berührungslos schaltenden Endtaster 21 und dem Drehzahlwächter 23 erfolgen, sofern die Spindel 17 zum Stillstand gekommen ist, ohne das der Endtaster 28 betätigt wurde.

Für den Fall, daß der Endtaster 28 doch betätigt wurde, erreicht das vordere Ende der Profilmaterialstange die geforderte Lage und die Drehmaschine beginnt mit dem Schließen der Spanneinrichtung 19 ihr normales Arbeitsprogramm. Das Schließen der Spanneinrichtung wird durch an sich bekannte Mittel quittiert und löst einen Schaltvorgang aus, der zunächst die Kupplung 11 löst. Dadurch wird unter der Wirkung der gespannten Zugfeder 14 die Zahnstange 13 an den Anschlag 15 gebracht. Diese Stellung wird durch den Endtaster 30 gemeldete Das Einschubsteuersystem befindet sich nun wieder in der Ausgangslage für einen neuen Ladevorgang.

7098 1 0/0052

Claims

Kiel, den 22. 8. 1975 2 VZP-Pr/do AJ 2771 PATENTANSPRÜCHE

1. !verfahren, um Profilmaterialstangen in Drehmaschinen einzuführen, wobei das Vorschieben der Materialstange bis zu einem Filepunkt in die Spindel der Drehmaschine durch einen an sich bekannten Vorschubkettentrieb am Stangenlademagazin erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der für die profilgerechte Einführung der Materialstange (20) in die Drehmaschinenspindel (17) zulässige Drehzahlbereich dadurch bestimmt wird, daß ein .Drehzahlwächter (23) mit Taster (21) die Spindeldrehzahl bei kalter und/oder betriebswarmer Drehmaschine, jedoch vorzugsweise bei ungebremstem Auslauf überwacht und auswertet.

2ο Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit schaltbarer Kupplung, Zahnrad und Zahnstange für die Einschubsteuereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß ein steuerbarer Anschlag aus Hubmagnet (24) mit Anker (25) die Vorschubbewegung der Profilmaterialstarige (20) in die Spindel (17) der Drehmaschine bis unmittelbar vor die Spanneinrichtung (19) begrenzt»

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erreichen des Anschlages (24,25) durch die Profilmaterialstange (20) der Endtaster (26) betätigt wird, wodurch der Antriebsmotor der Spindel (17) ausgeschaltet und die Spindel durch Reibung in ihrer Drehzahl allmählich reduziert wird·

709810/0052

Leerse

ite