DE2626694A1

DE2626694A1 - Antriebseinheit fuer an mehreren stellen zu bearbeitende werkstuecke

Info

Publication number: DE2626694A1
Application number: DE19762626694
Authority: DE
Inventors: Bruno Caprioli
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-04-05
Filing date: 1976-06-15
Publication date: 1977-10-13
Also published as: JPS52129084A; CH602243A5

Description

Antriebseinheit für an mehreren Stellen zu bearbeitende
Werkstücke Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für an mehreren Stellen zu bearbeitende Werkstücke.
Zur Bearbeitung solcher Werkstücke, insbesondere auch solcher mit sich schneidenden Achsen wie z.B. Zapfenkreuze, Armaturenteile und dergleichen werden Drehbänke eingesetzt, die mit Schwenkfuttern versehen sind. Ein solches Schwenkfutter verdreht das Werkstück nach jeder Teilbearbeitung, sodass sämtliche Stellen des Werkstückes, die entweder an verschiedenen Enden des Werkstückes oder in verschiedenen Achsen liegen, nacheinander dem Werkzeug zugeführt werden. Die Verschwenkung erfolgt üblicherweise hydraulisch, wobei die Druckflüssigkeit durch die Drehspindel hindurch dem Schwenkfutter zugeleitet wird. Diese Art der Futterkonstruktion hat sich bestens bewährt und wird auf Drehbänken verschiedenster Ausführung eingesetzt. Dadurch war es auch möglich, die Bearbeitung von Werkstücken dieser Art von den teuren Sondermaschinen sowie den Transferstrassen mit ihren zum Teil sehr langen Umrüstzeiten wieder zurück auf die einfacheren Drehmaschinen zu verlegen.
Da für den Arbeitsablauf, der meistens noch die Betätigung einer automatischen Ladeeinrichtung für die Drehbank einschliesst, eine umfangreiche elektrohydraulische Steuerung notwendig ist, werden die damit verbundenen Drehbänke praktisch zu Einzweckmaschinen, d.h. sie bleiben ausschliesslich für die Bearbeitung stets derselben Werkstücke reserviert. Andererseits sind die genannten Werkstücke, namentlich die Zapfenkreuze, die vor allem in der Automobilindustrie verwendet werden, ausgesprochene Massenartikel, sodass kürzeste Bearbeitungszeiten angestrebt werden. Aus diesem Grunde werden die Werkstückrohlinge heute mit geringsten Bearbeitungszugaben nachmatriziert, sodass hohe Schnittgeschwindigkeiten bei langer Standzeit der Werkzeuge möglich werden. Es wäre wünschenswert, die Bearbeitungsdrehzahl sogar bis auf 3000 Umdrehungen pro Minute zu steigern und damit die Gesamtbearbeitungszeit beispielsweise eines Zapfenkreuzes, das während seiner Gesamtbearbeitung viermal verschwenkt werden muss, auf etwa 15 Sekunden herabzusetzen. Dies ist jedoch bei den jetzt verwendeten Bearbeitungsmaschinen sehr unzweckmässig, weil die Drehspindeln rasch auf diese Drehzahl hochzufahren und innert weniger Sekunden wieder abzubremsen sind. Es würden also trotz der bei diesen Werkstücken geringen Zerspanungsleistung unverhältnismässig grosse Energien für das Beschleunigen und Abbremsen der Drehbankspindel verbraucht, welche zu einer hohen Beanspruchung des Antriebes und zu hohen Energiekosten führen.
Es liegt also nahe, die anzutreibenden Massen einschliesslich der Drehspindel, des Getriebes usw. zu verringern und damit die Summe der Massenträgheitsmomente aller umlaufenden Teile auf ein Minimum zu bringen.
Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemässe Antriebseinheit, welche ein hydraulisch betätigbares Schwenkfutter und ein Antriebsaggregat aufweist, dadurch gelöst, dass das Schwenkfutter, die zu seiner Betätigung notwendige Verteileinrichtung für die Hydraulikflüssigkeit und das Antriebsaggregat auf einer gemeinsamen Welle angeordnet sind.
Die beiliegende Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel, teilweise im Schnitt, der erfindungsgemässen Antriebseinheit, sowie ein bearbeitetes Werkstück.
Ein hydraulisches Schwenkfutter 1 von an und für sich bekannter Bauweise ist direkt auf einem Teil 2 einer Welle 3 angeordnet, ohne Verwendung von Dichtungselementen. Diese Welle 3 trägt auch ein Antriebsaggregat 4, üblicherweise einen Elektromotor. Das Gehäuse 5 dieses Aggregats 4 geht in ein weiteres Gehäuse 6 über, in welchem die beiden Lager 7, 8 für die Welle 3 gelagert sind. Das Gehäuse 6 ist so ausgeführt, dass es die hintere Mantelfläche des Schwenkfuttersl aufnehmen kann, sodass die gesamte Baulänge der Antriebseinheit verkürzt wird.
Zwischen den Lagern 7, 8 sind Ringkanäle 9 vorgesehen, denen in bekannter und daher nicht näher dargestellter Weise von einer Flüssigkeitsquelle ausserhalb der Antriebseinheit über eine Nut 10 Flüssigkeit, üblicherweise Oel zugeführt wird.
Die Ringkanäle 9 dienen auch zur hydrostatischen Lagerung der Welle 3; im weiteren führen innerhalb des Teils 2 von diesen Ringkanälen aus zahlreiche Verteilkanäle 11 zu Gewinden 12 auf dem Schwenkfutter 1, welche die Flüssigkeit weiter verteilen, sowie zum nicht dargestellten hydraulischen Schwenkmechanismus des Futters 1. Das Oel wird also sowohl zur Lagerung der Welle, zur Schmierung der Lager sowie auch zur Betätigung des Schwenkfutters verwendet. Der Teil 2 weist somit auch die Funktion eines Oelverteilers auf.
Durch die direkte Kupplung zwischen dem Schwenkfutter 1 und dem Antriebsaggregat 4 mittels der gemeinsamen Welle 3 kann die zur Bearbeitung des Werkstückes 13 notwendige hohe Drehzahl leicht erreicht werden. Das Werkstück, das beispielsweise die in grösserem Massstab dargestelle Form haben kann, mit je zwei zu bearbeitenden Zapfen auf zwei sich schneidenden Achsen, wird nach Bearbeitung jedes seiner Teile automatisch verschwenkt, wie dies durch den Pfeil 14 angegeben ist. Die Verschwenkung erfolgt, wie dies bereits bekannt ist, während der Rotation der ganzen Antriebseinheit; diese braucht also nicht mehr stillgesetzt zu werden.
Durch die schon erwähnte direkte Kupplung fallen auch im weiteren alle bei einer Drehbank sonst üblichen dazwischengeschalteten Teile wie Getriebe usw. weg, sodass sich eine bedeutende Einschränkung an zu beschleunigenden und wieder abzubremsenden Massen ergibt. Damit reduzieren sich auch die Beanspruchungen, sodass der Durchmesser der Welle 3 kleiner als derjenige einer entsprechenden Drehbankspindel sein kann.
Dies wiederum ermöglicht höhere Drehzahlen, ohne dass die Lager 7, 8 deswegen höher beansprucht werden. Vor allem aber kann durch die beträchtliche Herabsetzung der Schwungmassen die Antriebsleistung erheblich geringer gewählt werden, sodass mit den geringeren Kosten für die Antriebsleistung und der im Vergleich zu einer Drehbank geringeren Herstellungskosten eine erheblich wirtschaftlichere Bearbeitung ermöglicht wird.
Die Welle 3 kann im elektromotorseitigen Ende mit einer Verlängerung 15 versehen werden, auf welcher Zusatzelemente zur Steuerung der Antriebseinheit angebracht werden können, insbesondere zur Stillsetzung derselben in genau vorbestimmten Stellungen zwecks automatischer Entfernung des bearbeiteten Werkstückes und Nachladung mit einem neuen Werkstück.

Claims

P atentansprüche S Antriebseinheit für an mehreren Stellen zu bearbeitende Werkstücke, mit einem hydraulisch betätigbaren Schwenkfutter und einem Antriebsaggregat, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwenkfutter (1), die zu seiner Betätigung notwendige Verteileinrichtung (2, 9, 11, 12) für die Hydraulikflüssigkeit und das Antriebsaggregat (4) auf einer gemeinsamen Welle (3) angeordnet sind.
2. Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil (2) der Welle (3) als Bestandteil der Verteileinrichtung ausgebildet ist und das Schwenkfutter (1) trägt.
3. Antriebseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteileinrichtung eine Anzahl von Ringkanälen (9) für die hydrostatische Lagerung dieses Wellenteils (2) aufweist, wobei diese Ringkanäle <9) mit dem Schwenkmechanismus des Schwenkfutters (1) in Verbindung stehen.
4. Antriebseinheit nach Anspruch 3,dadurch gekennzeichnet, dass die Ringkanäle (9) zwischen den beiden Lagern (7, 8) der Welle (3) angeordnet sind.
5. Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle am antriebsaggregatseitigen Ende eine Verlängerung (15) zum Antrieb von Zusatzeinrichtungen für die Steuerung der Antriebseinheit aufweist.