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Werkzeugantrieb und Werkzeuganordnung einer
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Drehmaschine.
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Zusatz zu Pat. .......... (Patentanmeldung P 26 03 260.0) Die Erfindung
betrifft eine Werkstückwechseleinrichtung und Flachtischrevolveranordnung einer
Drehmaschine mit achsparallel zur Hauptspindel v#rfahrbaren und in mehreren Winkellagen
schaltbaren Trommelrevolverscheibe, welche über einen Indexierarm mittel Indexierbolzen
geführt und gegen Verdrehung gesichert ist.
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Patent (Patentanmeldung P 26 03 260.0).
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Im Hauptpatent ist die Aufgabe gestellt, ein kollosionsfreies in sich
starres Werkzeugsystem mit einer Vielzahl von Werkzeugplätzen zu schaf gen und darüber
hinaus die Drehmaschine mit weiteren Bearbeitungsmöglichkeiten' auszustatten. Erreicht
wurde dies durch eine in mehreren Winkellagen schaltbare Trommelrevolverscheibe
mit 2 um das Zentrum liegenden Werkzeugaufnahmen.
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Die Erfindung der gusatzanmeldung bezieht sich neben der schon vorhandenen
Trommelrevolverscheibe auf die weitere Anordnung eines Flachtischrevolvers mit mindestens
8 kollosionsfrei arbeitenden Werkzeugen oder einer automatischen Werkstückwechseleinrichtung,
welche an einem an- und abkuppelbaren Schlitten angeordnet ist.
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Bei dem Flachtischrevolver und der Werkstückwechseleinrichtung liegen
die Drehachsen 90° versetzt zur Hauptspindel und Trommelrevolverscheibe. Der Flachtischrevolver
mit Schlitten ist während der Bearbeitung mit dem Indexierarm, welcher mit der Trommelrevolverscheibe
und Revolverachse eine Einheit bildet, kraft- und formschlüssig verbunden.
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Sobald die Werkzeuge abgearbeitet sind, wird die kraftschlüssige Verbindung
mit dem Indexierarm aufgehoben und eine feste Verbindung mit dem Maschine ständer
bzw. Querschlitten, sofern die Hauptspindel nicht quer verstellbar ist, hergestellt.
Die Vorschubbewegung des Flachtischrevolvers wird also genau wir die der Trommelrevolverscheibe
von der Revolverachse ausgeführt. Trommelrevolverscheibe mit gekoppeltem Flachtischrevolver
benötigen daher auch nur ein Steuersystem. Die Werkzeuge des Flachtischrevolvers
können fest auf dem Revolver aufgebracht werden und bei rotierendem Werkstück arbeiten.
Sie können aber auch über ein Getriebe rotatorisch angetrieben und bei stehendem
Werkstück Bearbeitungsaufgsben durchführen.
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Anstelle eines Flachtischrevolvers kann der Schlitten einen automatischen
Werkstückwechsler mit einem oder zwei Greiferfutter aufnehmen. Das An- und Abkoppeln
des Schlittens erfolgt wie bereits beschrieben.
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Sobald ein Arbeitszyklus beendet ist, wird der Schlitten kraftschlüssig
mit dem Indexierarm und der Trommelrevolverscheibe verbunden und das fertig bearbeitete
Werkstück von einem Greiferfutter der Werkstückwechseleinrichtung übernommen. Der
Indexierarm mit Werkstückwechseleinrichtung fährt nun um die Spannbackenhöhe zurück
und gibt Kommando zum Schwenken.
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Dadurch gelangt ein unbearbeitetes bzw. Halbfertigteil vor das Spannfutter
der Maschine. Der Indexierarm mit Trommelrevolverscheibe fährt nun wieder um die
Spannbackenhöhe zur Hauptspindel und übergiht das Roh- bzw. Halbfertigteil der Maschine.
Danach fährt die Trommelrevolverscheibe in die Äisgangsstellung zurück und übergibt
den Schlitten mit Werkstückwechsler dem Maschinenständer bzw. Querschlitten. In
der Zeit der Bearbeitung kann nun das bearbeitete Werkstück aus dem Greiferfutter
entnommen und ein unbearbeitetes oder Halbfertigteil vorbereitend aufgenommen werden.
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Es ist aber auch möglich, den Flachtischrevolver mit Greiferfutter
und zusätzlichen Werkzeugen auszustatten.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß der gesamte
Arbeitsraum maximal und kollosionsfrei für den automatischen Werkstückwechsel und
für die zusätzlichen Werkzeuge des Flachtischrevolvers genutzt werden kann. Für
die Längsbewegung des Zusatzrevolvers und die automatische Werkstückwechseleinrichtung
wird keine zusätzliche Steuerung und Vorschubeinheit benötigt, sondern die vorhandene
Maschinensteuerung genutzt. Das gleiche trifft auf alle Antriebselemente einschließlich
elektrischer Steuerung zum Betätigen des Zusatzrevolvers zu0 Durch die automatische
Werkstückwechseleinrichtung und der Trommelrevolverscheibe mit seiner Vielzahl von
Innen- und Außenbearbeitungswerkzeugen sind die Voraussetzungen für die Verkettung
von mehreren Maschinen bis zum unbemannten Fertigungssystem gegeben.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt
und wird im folgenden näher beschrieben: Fig. 1 zeigt die Maschine in Seitenansicht
mit aufgebauter Werkstückwechseleinrichtung auf Schlitten.
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Fig. 2 zeigt die Maschine in Draufsicht mit Werkstückwechseleinrichtung
auf Schlittengekoppelt mit Maschinenständer.
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Fig. 3 zeigt die Maschine in Draufsicht mit Werkstückwechseleinrichtung
auf Schlitten, gekoppelt mit Indexierarm und Trommelrevolverscheibe.
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Fig. 4 zeigt die Maschine in Seitenansicht mit aufgebauten 8-fach
Flachtischrevolver auf Schlitten.
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Fig.5 zeigt die Maschine in Draufsicht mit 8-fach-Flachtischrevolver
auf Schlitten gekoppelt mit Maschinenständer.
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Fig.6 zeigt die Maschine in Draufsicht mit 8-fach-Flachtischrevolver
auf Schlitten, gekoppelt mit Indexierarm und Trommelrevolverscheibe.
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Fig.7 u. 8 zeigt Einzelheiten der Schwenkmechanismen für die -Trommelrevolverscheibe
und des 8-fach- Flachtischrevolvers in verschiedenen Ansichten.
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Die in Fig. 1-3 gezeigte Maschine mit erfindungsgemäßem an- und abkoppelbaren
Schlitten 32, welcher vom Maschinenständer 1 geführt und durch die Fixierbolzen
33 beim Ausfahren von den Fixierbohrungen 34 im Indexierarm 4 stabilisiert wird,
trägt eine um 1800 schwenkbare Werkstückwechseleinrichtung 35 mit zwei Greiferfutter
36. Durch einen geeigneten Meehanismus,der in Fig. 7 und 8 dargestellt und näher
beschrieben wird ist der Schlitten 32 wahlweise kraftschlüssig mit dem Maschinenständer
1 bzw. Indexierarm 4 verbunden. Durch diese Einrichtung wird folgender Funktionsablauf
möglich: Nach Beendigung eines Arbeitsvorganges fährt die Revolverachse 2 mit Trommelrevolverscheibe
3, welche gegen Verdrehung durch den Indexierarm 4 und Indexierbolzen 5 gesichert
ist, in die rückwärtige Ausgangsstellung. Die Werkstückwechseleinrichtung 35 mit
den beiden Greiferfuttern 36 auf dem Schlitten 32 wird vom Maschinenständer 1 gelöst
und kraftschlüssig mit dem Indexierarm 4, der mit der Trommelrevolverscheibe 3 und
Revolverachse 2 eine Einheit bildet, verbunden.
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Mit einem Roh- bzw. Halbfertigteil 37 versehen fährt nun, betätigt
durch die Revolverachse 2, die Werkstückwechseleinrichtung 35 zum Spannfutter 10
und übernimmt mit dem Greiferfutter 36 das bearbeitete Werkstück 11.
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Die Revolverachse 2 fährt nun um die Höhe der S-I-RhV-""" backen zurück,
schwenkt die Werkstückwechseleinrichtung 35 um 180° und bringt das Roh- bzw. Halbfertigteil
37 in das Spannfutter 10.*@nach fährt der Revolver 2 mit Werkstückwechseleinrichtung
35 und Werkstück 11 getragen vom Schlitten 32 in Ausgangsstellung zurück. Dort wird
der Schlitten 32 vom Indexierarm 4 gelöst und mit dem Maschinenständer 1 wieder
kraftschlüssig verbunden. Die Planbewegung beim Drehen wird durch den Spindelstock
9 ausgeführt. Die Spindel mit Futter 10 kann jedoch fest mit dem Maschinenständer
1 verbunden stein und die erforderliche Planbewegung durch einen Querschlitten erfolgen.
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Die in Fig. 4-6 gezeigte Maschine mit erfindungsgemäßen an- und abkoppelbaren
Schlitten 32 trägt einen 8-fach Flachtischrevolver 41, dessin Drehachse 90° versetzt
zur Trommelrevolverscheibe 3 angeordnet ist. Die Innenbearbeitungsserkzeuge 8 auf
der Trommelrevolverscheibe 3 sind von den Werkzeugen 42 des Flachtischrevolvers
41 so weit entfernt, daß bei der Bearbeitung des größten Werkstückes 11 keine Kollosionsgefahr
gegeben ist. Die Außendrehwe#kzeuge 7 der Trommelrevolverscheibe 3 liegen dagegen
soweit zurück, daß auch bei der größten Werkstückhöhe 11 keine Kollosionsgefahr
besteht. Der Schlitten 32 mit Flachtischrevolver 41 ist nur mit dem Indeyierarm
4, Trommelrevolver 3 und Revolverachse 2, die eine Einheit bilden, verbunden, wenn
Werkzeuge des Flachtischrevolvers 41 im Einsatz sind. Wenn nur die Werkzeuge der
Trommelrevolverscheibe 3 im Einsatz sind, ist wegen Kollosionsgefahr der Schlitten
32 mit Flachtischrevolver 41 vom Indexierarm 4 getrennt und kraftschlüssig mit dem
Maschinenständer 1 verbunden. Die Werkzeuge des Flachtischrevolvers 41 können als
Festwerkzeuge oder Rotationswerkzeuge ausgelegt werden.
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Ansonsten ist die Funktion der An- und Abkoppelung des Schlittens
32 und der Maschine allgemein identisch mit der Beschreibung nach Fig. 1-3.
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Anstelle des Schlittens 32 kann auch ein Bauteil dienen, welches in
der Form dem Indexierarm 4 gleicht, also von der Revolverachse 2 getragen und vom
Indexierbolzen 5 geführt wird. Aus den in Fig. 7 und 8 gezeigten Einzelheiten geht
hervor, daß die Revolverachse 2 einen Kolben 31 besitzt, mit welchem der Indexierarm
4 aus der Verzahnung 6 abgehoben wird, Nach dem Abheben kann der Schaltvorgang der
Trommelrevolverscheibe 3 mit den Werkzeugen 7 und 8 eingeleitet werden. Über einen
Antriebsmotor 22 treibt die Schneckenwelle 23 das Schneckenrad 24 an, das mit Zahnrad
25 und Keilwelle 26 ein festes Bauteil bildet, wodurch die Revolverachse 2 und somit
die Trommelrevolverscheibe 3 mit den Werkzeugen 7 und 8 über das Zahnrad 50 in die
vorprogrammierte Stellung gebracht wird. Die genaue Position wird von der Steuertrommel
27 über Steuernocken 29 und Endschalter 28 bestimmt0 Der Schaltvorgang des 8-fach
Plachtischrevolvers 41 wird mit den gleichen eben beschriebenen Antriebsmitteln
und der gleichen Steuerung durchgeführt. Zuvor muß aber die kraftschlüssige Verbindung
zwischen Schlitten 32 und Maschinenständer 1 aufgehoben und eine Verbindung mit
Schlitten 32 und Indexierarm 4 hergestellt werden.
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In rückwärtiger Endlage der Trommelrevolverscheibe 3 wird Schaltritzel
49 verschoben, wodurch über das Zahnrad mit Sperrklinke 48 die Keilwelle mit Sperrklinke
47 um 90° verdreht wird. Dadurch wird die Sperrklinke einerseits vom Teil 48 aus
der Sperrnute 50 und andererseits die Sperrklinke des Teiles 47 in die dafür vorgesehene.
Sperrnute gebracht. Gleichzeitig mit diesem Vorgang betätigt die Kulisse 38 die
Schaltkupplung 39 und stellt mit Gegenkupplung 40 eine zwantsläufige Mitnahme zum
Antriebsmobor 22 her.
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Der Schaltvorgang des 8-fach Flachtischrevolvers 41 wird durch das
Zurückziehen des Indexierbolzens 51 eingeleitet. Der Antriebsmotor 2t treibt über
Schalt- und Gegenkupplung 39 und 40 die Schneckenwelle 45 und das Schneckenrad 44
an. Die genaue Position der Trommelrevolverscheibe 3 und des 8-fach Flachtischrevolvers
41 wird der einheitlichen Schaltstellungen wegen von der Steuertrommel 27 bestimmt.
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Der 8-fach Flachtisphrevolver 41 ist mit rotierenden Werkzeugen für
die Bearbeitung von Lochkreisbildern und ähnlichen ausgestattet, wobei der Motor
46 über Kegelräder 43 die Spindeln 42 antreibt.
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L e e r s e i t e