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Vorrichtung zum maximalen Verarbeiten von Werkstoff-
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stangen an Drehautomaten Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum
Verarbeiten von Werkstoffstangen an Einspindeldrehautomaten, wobei die Stange maximal,
d. h.,bis auf ein der Spannbreite der Spannzange entsprechendes Reststück verarbeitet
und in Richtung des Drehautomaten ausgestoßen wird.
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Selbsttätige Stangenzuführvorrichtungen an I>rehautomaten mit dem
Ziel einer weitestgehenden Verarbeitung der Werkstoffstange sind bereits bekannt.
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Gewöhnlich bildet eine mit der Drehachse des Drehautomaten fluchtende
Arbeitsspindel die Aufnahme der mittels Stößel über Ketten- oder Seiltrieb zugeführten
Werkstoffstange.
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Dabei ist es durch die notwendigen Spann- als auch Zuführ- und Rückholmechanismen
fertigungstechnisch bisher nicht möglich gewesen, die Werkstoffstange restlos zu
verarbeiten. Entscheidend für das wirtschaftliche Arbeiten des Drehautomaten war
immer die Größe des verbleibenden Reststückes der Werkstoffstange als auch der für
den Auswurf notwendige mechanische Aufwand zur Überwindung des der Größe des
Reststückes
entsprechenden Hubes, ganz gleich, ob der Ausstoß des Reststückes durch Rücktransport
mittels Greifer oder Stößel oder in Richtung des Drehautomaten durch Stößel oder
nachfolgender Werkstoffstange erfolgte.
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Beim Rücktransport ergeben sich Nachteile. Einmal kann beim Nachlassen
der Spannkraft der Greiferzange das Reststück herausfallen und durch Liegenbleiben
in der Arbeitsspindel zu Störungen am Magazin führen.
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Oftmals ist eine besondere Endenbearbeitung der Stange erforderlich.
Ein weiterer Nachteil ist, bezogen auf den Materialeinsatz, die Größe des verbleibenden
Reststückes als Summe der Längen von Spannzange, ggf.
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Führungsbüchse und des bis zum Werkzeug reichenden Teiles des Reststückes.
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Nach DE-OS 24 31 689 ist eine Lösung zum Ausstoßen des Reststückes
in Richtung der Werkzeuge bekannt, in dem zwischen der Arbeitsspindel und der Werkzeugeinheit
mit Führungsbüchse ein axial beweglicher Spindelstock angeordnet ist, welcher mit
Erreichen einer vorher festgelegten Restlänge zurückgezogen wird, während der Auswurf
des Reststückes durch die Vorwärtsbewegung eines Stößels oder auch der Folgestange
zwischen Werkzeugeinheit und Spindelstock erfolgt.
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Von Nachteil hierbei ist gleichfalls das relativ große Reststück zwischen
Führungsbüchse und Spannzange und der hohe mechanische Aufwand, wodurch das Einsatzgebiet
der Zuführeinrichtung begrenzt ist.
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Ziel der Erfindung ist es, den Einsatz der Einspindeldrehautomaten
durch eine maximale Verarbeitung der Werkstoffstange ökonomischer zu gestalten,
um dadurch eine Reduzierung der technologisch bedingten Maschinenstillstandszeiten
und Optimierung des Materialausnutzungsgrades zu erreichen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Stangenzuführvorrichtung,
insbesondere das in der Arbeitsspindel geführte Spannrohr, konstruktiv wie auch
steuerungstechnisch so auszubilden, daß mit Verarbeiten der Werkstoffstange -bis
zu einer vnrher bestimmten Länge und anschließendem Auszählen der aus dem sich ergebenden
Reststück in einem weiteren Arbeitsgang noch fertigbaren Abschnitte dieses Reststück
maximal bis auf ein fertigungstechnisch erforderliches Abfallstück weiter verarbeitet
wird, wobei das Abfallstück im wesentlichen nur noch der Spannbreite der Spannzange
entspricht.
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Erfindungsgemäß besteht die Vorrichtung aus einerals Hohlspindel ausgebildeten
Arbeitsspindel, in welcher ein in beiden Richtungen axial verschiebbares Spannrohr
mit Spanneinrichtung, bestehend aus Spannhülse mit Spannzange, geführt ist.
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Im Spannrohr ist ein in Bearbeitungsrichtung um eine bestimmte Strecke
axial bewegbares Führungsrohr angeordnet mit zur Spanneinrichtung hin freigesetzter
Bohrung, in welcher sich eine ebenfalls in axialer Richtung bewegbare, druckmittelbeaufschlagte
Führungsbüchse mit Druckfeder und Verschlußschraube befindet.
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Mittels einer elektro-pneumatischen Folgesteuerung, welche mit der
Steuerwelle des Drehautomaten gekoppelt ist, wird die Werkstoffstange in zwei Arbeitsstufen
über ein Stangenreststück bis zu einem minimalen Abfallstück verarbeitet.
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Nachfolgend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher
erläutert. Die dazugehörige Zeichnung zeigt, Fig. 1 - einen Längsschnitt der Arbeitsspindel
in Ausgangsstellung Fig. 2 - die Arbeitsspindel mit Stangenreststück nach der ersten
Bearbeitungsstufe Fig. 3 - die Arbeitsspindel mit Stangenreststück und freier Bohrung
Fig. 4 - die Arbeitsspindel mit ausgestoßenem Abfallstück Fig. 5 - eine Prinzipsskizze
des Drehautomaten Einer Arbeitsspindel 1 mit Spanneinrichtung, bestehend aus Spannhülse
2 und Spannzange 3, ist an der dem Werkzeug 4 abgewandten Seite ein axial bewegbares
Spannrohr 5 mit Führungsrohr 6 zugeordnet. Das Führungsrohr 6 besitzt eine freigesetzte
Bohrung 20, welche den Anschlag 7 für eine im Führungsrohr 6 untergebrachte, mittels
einer Druckfeder 8 beaufschlagte, axial zum Werkzeug verschiebbare Führungshülse
9 bildet, wobei das Elührungarohr 6 an seiner der Vorschubstange 10 abgewandten
Seite durch eine Verschlußschraube 11 mit Durchgangsbohrung für die Führungshülse
9 verschlossen ist. Der Vorschub der Werkstoffstange 12 erfolgt durch die Vorschubstange
10 mittels einer elektro-pneumatisshen Folgesteuerung bis zu einem
schwenkbar
angeordneten Anschlag 13, wie nachfolgend näher beschrieben.
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Nach dem Einlegen der Werkstoffstange 12 (Fig. 1) in das im Spannrohr
5 angeordnete Führungsrohr 6 des Stangendrehautomaten wird über einen Kettentrieb
(14) (Fig. 5) mittels der Vorschubstange 10 (Fig. 1) die Werkstoffstange 12 in Bearbeitungsrichtung
bis zu dem eingeschwenkten Anschlag 13 transportiert und eine Steuerwelle 17 (Fig.
5) eingeschaltet. Der Automat sticht im normalen Arbeitsrhythmus die Werkstücke
ab.
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Mit dem weiteren Verarbeiten der Werkstoffstange 12 drückt die Vorschubstange
10 die Führungshülse 9 um das Maß X (Fig. 2) nach vorn. Zwischenzeitlich berührt
an einer bestimmten Länge des Stangenendes ein Nocken 15 (Fig. 5) einen Endlagenschalter
16 und auf der drehenden Steuerwelle 17 wird ein Endlagenschalter 18 betätigt. Beide
Endlagenschalter 16, 18 gewährleisten den Rücktransport der Vorschubstange 10 nach
erfolgter Verarbeitung der Werkstoffstange 12 bis zu einem Stangenreststück 19 (Fig.
3) und das Halten der Steuerwelle 17 bei geschlossener Spannzange 3. Mit dem Rücktransport
der Vorschubstange 10 wird die Druckfeder 8 entspannt und schiebt die #hrungshülse
9 in ihre Ausgangslage (Fig. 1) zurück. Es ergibt sich eine freie Bohrung 20 mit
dem Maß Y (Fig. 3) zur Aufnahme und Führung der nächsten Werkstoffstange 12, während
das Stangenreststück 19 sich zwischen der freien Bohrung 20 und dem Werkzeug 4 ergibt.
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Mit Zuführen der nächsten Werkstoffstange 12 in bereits beschriebener
Weise bis an das noch in der Führungshülse 9 befindliche Stangenreststück 19 wird
ein Endlagenschalter 21 sowie ein Zeitglied 22 betätigt. Das Zeitglied 22 schaltet
die Steuerwelle 17 ein.
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Ein auf der Steuerwelle 17 vorhandener, nicht dargestellter Nocken
betätigt den Endlagenschalter 18 und gibt die notwendigen Impulse für ein Zählwerk
23 zum Abzählen der vorbestimmten Stückzahl der noch aus dem Stangenreststück 19
zu fertigenden Werkstücke.
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Mit Ablauf des eingestellten Zählwerkes 23 und zwischenzeitlich erfolgter
Abarbeitung des Stangenreststückes 19 bis auf ein minimales Abfallstück 24 (Fig.
4) wird durch einen weiteren Endlagenschalter 25 die Steuerwelle 17 bei geöffneter
Spannzange stillgesetzt.
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Der Stangenanschlag 13 (Fig. 1) wird durch einen Arbeitszylinder 26
aus der Arbeitszone herausgeschwenkt, bis ein Endlagenschalter 27 betätigt wird,
welcher das Einschalten eines weiteren Zeitgliedes 28 bewirkt. Mit Einschalten des
Zeitgliedes 28 wird über eine Magnetkupplung 29 und dem Kettentrieb 14 mit Hilfe
der neu zugeführten Werkstoffstange 12 das Abfallstück 24 in Bearbeitungsrichtung
ausgestoßen.
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Mit Einschwenken des Stangenanschlages 13 und Einschalten der Steuerwelle
17 arbeitet der Drehautomat wieder im normalen Rhythmus.