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Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum Aus-
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tauschen von Gegenständen, das bei einem Selbstlader mit Einstell-
und Haltefunktionen, bei einem Selbstlader mit einem Austauscharin oder bei einem
automatischen Werkzeugaustauschgerät einer Werkzeugmaschine verwendet werden kann.
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Eine Förderanlage einer Werkzeugmaschine soll ein Werkstück von seinem
Vorratslager oder der Bereitstellungslage in ihre Arbeitslage fördern und ist mit
einer Halte- oder einer Befestigungseinrichtung zum Einstellen des Werkstücks in
seine richtige Arbeitsstellung und zum Festhalten des Werkstücks versehen, damit
während der Naschinenbearbeitung die Schneidkraft andauert. Andererseits wird das
Werkstück gewöhnlich an seinem Vorratslager und in der Bereitstellungslage zum Vorrücken
gebracht. Deshalb sind mehrere grundsätzliche Vorgänge notwendig, um das an seinem
Vorratslager oder in seiner Bereitstellungslage durch das erwähnte Festhalten befestigte
Werkstück gleichzeitig einzuspannen, um die beiden Werkstücke gegeneinander auszutauschen
und dann das maschinenbearbeitete Werkstück abzugeben oder zu öffnen, d.h. es sind
die grundsätzlichen Vorgänge, die aus den nachstehenden drei Bearbeitungselementen
bestehen, notwendig: 1. das Einspannen und Abgeben des Werkstücks; 2. das Abziehen
des Werkstücks von einer Führung zwischen seiner Bereitstellung und dem Abgeben;
und 3. das gegenseitige Austauschen der Werkstücke.
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Darüberhinaus werden diese grundsätzlichen Arbeitsvorgänge durch Benutzen
entsprechender Antriebsquellen durchgeführt, die gewöhnlich Drücke, z.B. hydraulische
oder pneumatische Drücke, benötigen. Diese Antriebsquellen werden von Elektromagnetumschaltventile
gesteuert, die an einen Signalgenerator gekuppelt sind, z.B. Begrenzungsschalter
zum Feststellen der Arbeitsenden der jeweiligen Bewegungen, die in einer Folgeschaltordnung
zum Regeln der jeweiligen Vorgänge in einer gegebenen Reihenfolge geschaltet sind,
so daß die Umschaltventile von den Signalen des Signalgenerators gesteuert werden.
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Andererseits besitzt die Förderanlage einer Werkzeugmaschine von verhältnismäßig
geringer Größe, die bei Verwendung mit zylindrischen Werkstücken die Ausgabe des
Förderns des Werkstückes aus einem Eingangstrog oder einer Förderanlage in eine
Bearbeitungsstellung und dann des bearbeiteten Werkstücks in einen Ausgangstrog
besitzt. Zu dieser Zeit wird eine Klemm-oder Haltervorrichtung zum richtigen Einstellen
des Werkstücks in seiner Bearbeitungsstellung und zum zuverlässigen Halten dieses
vorbereitet, damit das Schneiden des Werkstücks während der Maschinenbearbeitung
andauern kann. Dies ergibt die Notwendigkeit für eine Reihe von Bearbeitungsvorgängen:
das Abziehen eines Werkstücks aus dem Eingangstrog und Bringen dieses in die Bereitstellung,
das gleichzeitige Einklemmen des Werkstücks an den Haltevorrichtungen, so daß es
außerhalb dieser und der Führung in der Bereitstellung gehalten werden kann; und
das Rühren des Werkstücks (das maschinell bearbeitet worden ist) in der Bereitstellung
in den
Ausgangstrog gleichzeitig mit dem Einklemmen durch die Halterung.
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In diesem Fall sind besondere zu den grundsätzlichen, aus den folgenden
beiden Bearbeitungselementen bestehende Arbeitsvorgänge weitere drei Bearbeitungselemente
notwendig; 1. das Uberführen des Werkstücks aus dem Eingangatrog in die Bereitstellungslage
und in dieser in den Ausgangstrog; und 2. das Befestigen (d.h. Einklemmen) des Werkstücks
an der Halterung und das Abgeben des Werkstücks.
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Die Vorrichtung zum Ausführen dieser Arbeitsvorgänge werden jedoch
sowohl von den erwähnten Antriebsquellen betrieben als auch von den Elektromagnetumschaltventilen
in der erwähnten Reihenfolge gesteuert.
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Das soweit beschriebene Regelverfahren besitzt häufig einen im Folgekreis
liegenden Taktgeber, so daß ein gegebener Bewegungsort nicht vermißt wird, wenn
ein Austausch von einem Arbeitsvorgang zu einem folgenden usw. erfolgen kann, so
daß der Empfang der Signale des Generators stabilisiert werden kann, um Stöße bei
Beginn und beim Anhalten der Bewegungen zu dämpfen, Ublicherweise ist ein Geschwindigkeitsregler
vorgesehen, um die Stöße beim Start oder beim Anhalten der Bewegungen zu dämpfen.
Der Taktgeber oder der Geschwindigkeitsregler beherrscht daher die Zeitdauer für
die Bearbeitungszeit (d.h. die Zeit des Nicht-Schneidens) des Selbstladers, die
aber nicht kürzer als ein gegebener Wert gemacht werden kann.
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Ferner sind die Begrenzungsschalter und die Antriebsquelle häufig
an einem beweglichen Gerät angebracht und die Verdrahtung und die Rohrleitungen
an diesem Gerät sollen dadurch zu einem anderen Fehler gebracht und gedreht werden,
damit Störungen des Gerätes entstehen können und Schäden an der Verdrahtung und
an den Rohrleitungen entweder durch die Stöße bewirkt werden können, die von den
Arbeitsvorgängen oder con Wiederholungen der Stöße erzeugt werden und dadurch die
Zuverlässigkeit der Anlage als Ganzes herabsetzen.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, die beschriebenen Nachteile zu beseitigen
und die Zeit des Nicht-Schneidens zu verkürzen und so den Wirkungsgrad der Werkzeugmaschine
zu erhöhen. Danach soll das Austauschgerät nach der Erfindung aus einer rein mechanischen
Konstruktion zum punkt lichen und zuverlässigen Auswechseln der Werkstücke auf Grund
der Erkenntnis bestehen, daß die Zeit des Nicht-Schneidens so weit wie möglcih verkürzt
werden soll, wenn die Dauer für das Bearbeiten eines Werkstückes kurz ist. Nach
einem Merkmal der Erfindung ist dieses Gerät dadurch gekennzeichnet, daß sich in
einer Indexierungseinrichtung, die aus einem primären Beweger und mehreren nachfolgenden
Geräten, einem Mechanismus zum Bewirken der intermittierenden Teilungen alternativ
an den Nachfolgegeräten auf den Drehantrieb des Primärbewegers besteht, und daß
an die Indexiereinrichtungen eine hydraulische Schaltung zum Erteilen eines solchen
Drehantriebs an den Primärbeweger gekuppelt ist, wie dies für einen Zyklus einer
gegebenen Folge von Vorgängen notwendig ist.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das Gerät
dadurch
gekennzeichnet, daß in einer Zählersäule ein Rotor für die Drehbewegung eines Gegenstandes
aus einer Mingangslage in eine Austauschlage vorgesehen ist, daß eineAustauschwelle
sich dreht oder axial so bewegt, daß der Gegenstand zwischen der Austauschstelle
und einer gegebenen Stelle ausgetauscht wird, und daß ein Mechanismus intermittierend
das Drehen des Rotors ind die Dreh- und Axialbewegungen der Austauschwelle bei der
Ubertragung der intermittierenden Drehungen alternativ an den nachfolgenden Geräten
bewirken, die vom Drehantrieb des Primärbewegers bewirkt werden.
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Die Erfindung wird in Verbindung mit Ausführungsbeispielen anhand
der Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigen: die Figuren 1 bis 9 ein erstes Ausführungsbeispiel;
von diesen ist Fig. 1 eine Vorderansicht einer Fräsmaschine nach der Erfindung;
Fig. 2 eine vergrößerte Vorderansicht des Selbstbeladegerätes der Fräsmaschine;
Fig. 3 eine Draufsicht auf Figur 2; Fig. 4 eine Seitenansicht an der Linie IV-IV
der Figur 2; Fig. 5 ein Schnitt an der Linie V-V der Figur 4; Fig. 6a ein Schnitt
an der Linie VIä-VIa der Figur 2; Fig. 6b ein Schnitt an der Linie Vib-Vib der Figur
3; Fig. 7a ein Schnitt an der Linie VIIa-VIIa der Figur 5;
Fig.
7b ein Schnitt an der Linie VIIb-VIIb der Figur 5; Fig. 8a bis 8d sind Schnitte
an der Linie Vill-Vill der Figur 5; Fig. 9 ist ein Diagramm der Arbeitsfolgen der
Erfindung; Fig. 10a bis 10d zeigen Kombinationen von Einteileinrichtungen, davon
ist: Fig. 10a die Indexiereinrichtung beim ersten Ausführungsbeispiel; Fig. lOb
die Indexiereinrichtung bei einem Rollengetriebe nach einem anderen Ausführungsbeispiel
der Erfindung; Fig. 10c und 10d sind Vorderansicht und Draufsicht und zeigen die
Indeziereinrichtung bei einem Hohltocken nach einem anderen Ausführungsbeispiel
(d.h. einem dritten Ausführungsbeispiel) der Erfindung; Fig. ll dienst zum Erläutern
der Indeziereinrichtung nach einem weiteren (vierten) Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 12 bis 23 zeigen ein fünftes Ausführungsbeispiel; von diesen ist: Fig. 12 eine
Vorderansicht einer Fräsmaschine; Fig. 13 eine Seitenansicht an der Linie XIII-XIII
der Figur 12; Fig. 14 ein Schnitt durch die ganze Konstruktion eines
Selbstladers,
derbei der Erfindung benutzt werden soll, an der Linie XIV-XIV der Figur 13; Fig.
15 ein vergrößerter Schnitt eines wesentlichen Teils der Figur 14; Fig. 16 eine
Draufsicht auf Figur 15 mit einem Teil schnitt; Fig. 17 ein Schnitt an der Linie
XVII-XVII der Figur 16; Fig. 18 ein Schnitt an der Linie XVIII-XVIII der Figur 15;
Fig. 19 ein Schnitt an der Linie XIX-XIX der Figur 15; Fig. 20 ein Schnitt an der
Linie XX-XX der Figur 19; Fig. 21 ein Schnitt an der Linie XXI-XXI der Figur 15;
Fig. 22 ein Schnitt an der Linie-XXII-XXII der Figur 15; und Fig. 23 eine Darstellung
zum Erläutern der Vorgänge beim fünften Ausführungsbeispiel.
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Nach den Figuren 1 bis 4 ist bei einem ersten Ausführungsbeispiel
an eine Frässpindel 1 ein Fräswerkzeug ia angebracht, das sich in gegebenem Verhältnis
zum Werkstück 4a dreht, das von der Halteeinrichtung 3 eines Drehtisches 2 so eingeklemmt
ist, daß es das Werkstück 4a durch einen Erzeugungsprozeß zum Herstellen von Zahnrädern
am Außenrand des Werkstücks 4a fräst.
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Die Frässpindel 1 befindet sich in einem Schlitten 5, der am gleitenden
Teil 6a einer Säule 6 vertikal be-
wegt werden kann, die sich wiederum
so auf dem gleitenden Teil 7a eines Bettes 7 befindet, daß er dicht an den Drehtisch
2 herankommt. Andererseits dient ein Austauscharm 8 zum Auswechseln eines Werkstücks
4b an einem Werkstückvorratmagazin 9 und des Werkstücks 4a an der Klemmeinrichtung
3. Ein Antriebsmechanismus 10 ist auf der Unterlage 7 befestigt.
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Das Magazin 9 wird von einem hydraulischen Motor 11a über Zahnräder
12a und 12b drehend angetrieben.
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Wenn eine Begrenzungsschalterklinke 13a, die der Lage des Werkstücks
4b im Magazin 9 entspricht, mit einem Begrenzungsschalter 14a in Kontakt kommt,
werden die Drehungen des hydraulischen Motors 11a gestopft und es erfolgt das Einstellen
der Lage.
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Dann werden die Werkstücke 4b im Magazim 9 nacheinander gefräst und
bearbeitet und. das bearbeitete Werkstück und das noch zu bearbeitende Werkstück
können #anAustauscharm 8 gegeneinander ausgetauscht werden.
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Figur 3 zeigt die gefrästen Werkstücke a,b, und c, das gefräste und
von der Klemmeinrichtung 5 gehaltene Werkstück d, das danach zu fräsende Werkstück
e und das nach dem Werkstücke zu fräsende Werkstück f. Beim maschinellem Bearbeiten
des Werkstücks das gefräst und an seinen Platz gebracht worden ist, wird dieses
endbearbeitet. Der Austauscharm 8 hält gleichzeitig die Werkstücke 4a (d) und 4b
(e) durch die Spannfutter 15a und 15b tauschts sie gegenseitig aus.
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Die Figuren 5, 6a, 6b, 7a und 7b zeigen die Arbeitsweise in eines
indezierenden Primärbewegers 18 für eine Welle 17a, die mit einem anderen hydraulischen
Motor 11b durch einen Keil 16a, Zahnräder 12c und 12d und einen Keil 16b verbunden
sind.
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Insbesondere werden die Folgegeräte (I) und (II) 19a und 19b intermittierend
um 180 Grad bei je zwei Umdrehungen des indezierenden Primärbewegers 18 so gedreht,
daß eine Reihe aufeinanderfolgender Vorgänge durch ihre jeweiligen Umdrehungen bewirkt
werden kann (Figur 9): 1. Einklemmen des Werkstücks 2. Anheben des Werkstücks 3.
Austauschen des Werkstücks 4. Absenken des Werkstücks und 5. Abgeben des Werkstücke.
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Figur 5 zeigt einen Schnitt an der Linie V-V der Figur 4 und die Innenkonstruktion
des Antriebsmechanismus 10 mit den Begrenzungsschalterklinken 13a und 13c, dem Anfangsbestätigungsbegrenzungsschalter
14b, dem Schalter 14c zum Feststellen eines Halbzyklus, den Keilen 16c, 16d und
1-6e, einer Welle 17c, einem Nocken .20, einem Kegelrad 21a, einer Drehachse 24e,
einer Führungsstange 26 und einer Zugstange 27, einem Hebel 33, einer Austauscharmwelle
34, einem Bund 35, einem Tellerring 39, einem Drehventilschaft 40, einem Gehäuse
41 und Flüssigkeitsdurchgängen 46a bis 46f.
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Die Beziehung zwischen dem Indezierstellungen der erwähnten Folgegeräte
(I) und (II) 19a und 19b werden
anhand der Figur 7a beschrieben,
Bei Betrieb des hydraulischen Motors lib erfolgt dessen Antrieb zum Primärbeweger
18 der Indeziereinrichtung über den Keil 16a, die Zahnräder 12c und 12d, den Keil
16b und die Welle 17a.
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Die Folgegeräte (I) und (II) 19a und 19b werden alternativ vom Primärbeweger
18 intermittierend indeziert. Es ist die Beziehung nach Figur 7a so eingestellt,
daß von einer Umdrehung (3600) des Primärbewegers 18 ein halber Winkel von 1800
dem Undexabschnitt X zum Indezieren des Folgegerätes (I) oder (II) 19a oder 19b
zugeordnet wird, während der restliche halbe Winkel von 1800 einem Pausenabschnitt
Y zugewiesen wird. Wenn die Folgegeräte (I) und (II) 19a und 19b in winkeligem Abstand
von 180 Grad vom Primärbeweger 18 (Figur 7a) angeordnet sind, können sie somit das
Indezieren und die Pausen für das Drehen des Primärbewegers 18 ändern, d.h. sie
könen eine Beziehung beibehalten, in der die eine indeziert wird, während die andere
pausiert.
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Figur 7b zeigt die Lagebeziehung der Indeziereinrichtung an den Start-
und Endpunkten des Mechanismus.
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Der Primärbeweger 18 stoppt das Folgegerät (II) 19b während des Indezierens
des Folgegeräte (I) 19a.
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Bevor-nun dieser Mechanismus erläutert werden wird, wird der einfachheithalber
angenommen, daß das Anhalten in den mittleren 90 Grad des Indexwinkels von 180 Grad
des Primärbewegers 18 (Figur 9) erfolgt.
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Wenn der hydraulische Motor 11b aus seiner Stoppstellung gedreht wird,
beginnt sich das Folgegerät
(I) 19a so zu drehen, daß sich die
Welle 17b über dem Keil 16c dreht. Nach Figur 7b sind der Nocken 20 und das Kegelrad
21a, über dem Keil 16d an der Welle 17b angebracht und so kann ein Nockenfolger
22a, der mit dem Nocken 20 in Kontakt steht, gedreht werden, wenn der Nocken 20
sich um 90 Grad rechts herum um die Drehachse 24a zusammen mit einem Glied 23a dreht,
doho er kann so abwärts bewegt werden, daß die Führungsstange 26 durch einen Stift
25a aufwärts gleitet, Ein Stift 25b und ein Glied 23b werden somit nach rechts um
einen Drehpunkt 24b gedreht, 90- daß die Zugstange 27 abwärts bewegt wird, d.h.
nach links, Figur 7b zeigt das Zahnrad 12e des Austauscharmes 34, den Bund 35 derselben
Welle und den Nockenfolger 22b.
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Die Zugstange 27 wird (Figur 6b) durch eine Feder 29 über eine Mutter
abwärts geführt. Wenn das Glied 23b gesenkt wird. verschwindet damit die Beschränkung
an der Zugstange 27, so daß diese durch die Kraft der Feder 29 abwärts gedrückt
wird. Durch diese Bewegung der Zugstange 27 wird die Druckstange 30 durch einen
Stift 25c, ein Glied 23c, eine Drehachse 24c und einen Stift 25d herausgedrückt,
der sich oberhalb der Zugstange 27 befindet. Wenn die Druckstange 30 auswärtsgedrückt
wird, wird das Spannfutter 15b (Figur 6a) um eine Drehachse 24d über den Stift 25e,
ein Glied 23d und einen Stift 25f geschlossen und so das Werkstück eingeklemmt.
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Beiläufig werden die entsprechenden Teile, z.B. die Stifte 25e und
25f, das Glied 23d und die Drehachse
24d in dem Gehäuse 32 einer
Platte 31 und des Austauscharms 8 aufgenommen.
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Figur 6b zeigt einen Stab 36, einen Einstellstift 37, eine Führungsbuchse
38, das Zahnrad 12f einer Welle 17d, die Keile 16f und 16g derselben Welle, den
Keil 16h der Austauscharmwelle 34 und das Kegelrad 21b der Welle 17bo Das Aufheben
der Austauscharmwelle 34 zum Anheben des Werkstücks erfolgt in folgender Weise.
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In den Figuren 5, 7b und 9 wird gleichzeitig mit dem indezieren: des
Folgegeräte (1) 19a durch die erste Drehung des Primärbewegers 18 um 90 Grad -das
Spannfutter 15b geschlossen und in seinen Pausenabschnitt gebracht, während das
andere Folgegerät (II) 19b sich um 180 Grad zu drehen beginnt.
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Nach Figur 5 überträgt dieses Folgegerät (II) 19b die Drehungen über
den Keil 16e auf die Welle 17c, so daß der Nockenfolger 22b, der am Ende der Welle
17c angebracht ist, durch diese Drehungen gedreht wird. Der Nockenfolger 22b ist
in einen Hebel 33 eingepaßt, (Figur 7b), der um die Drehachse 24e durch Drehung
(bis zu dessen oberen Totpunkt) des Nockenfolgers 22b um 180 Grad angehoben wird.
An einem Ende des Hebels 33 sind doppelseitig beschichtet die Welle 34 des Austauscharmes
8 zwischen zwei Nockenfolger 22c angebracht, die sich zwischen dem Zahnrad 12e und
dem Bund 35 befinden. Die Austauscharinwelle 34 wird somit vom Nockenfolger 22c
beim Ansteigen des Hebels 33 angehoben.
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Zu dieser Zeit wird am unteren Ende der Austauscharmwelle 34 (Figur
6b) der Einstellstift 17, der sich im Stab 36 befindet, in der Führungsbuchse 38
des Gehäuses 22 befestigt, das mit der Austauscharmwelle 34 verbunden ist und so
die Welle 34 in die Drehrichtung bringt. Wenn die Austauscharmwelle 34 angehoben
wird, werden die Zahnräder 12e und 12f zueinander in Dämmlage gebracht und die Führungsbuchse
34 gelangt aus dem Einstellstift 37, so daß die Drehrichtung der Welle 34 durch
das Zahnrad 12f begrenzt wird.
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Nachdem das Folgegerät (II) 19b sich um 180 Grad gedreht hat, wird
es in den Pausenzustand gebracht, während das andere Folgegerät (I) 19a sich zu
drehen beginnt.
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Diese Drehungen werden von der Welle 17b über den Keil 16d, die Kegelräder
21a und 21b, den Keil 16f, die Welle 17d und den Keil 16g zum Zahnrad 12f übertragen
Da die-Welle 34 sich am obersten Ende befindet, kommen die Zahnräder 12e und 12f
zum Kämmen und werden vom Folgegerät (I) 19a gedreht, wodurch auch der Arm 34 um
180 Grad über den Keil 16h gedreht wird, Dadurch werden die Werkstücke 4a und 4b
gegenseitig äusgetauscht.
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Wenn das Folgegerät (I) 19a pausiert, während das andere Folgegerät
(II) 19b sich zu drehen beginnt, gelangt der Nockenfolger 22b von seinem oberen
Totpunkt zu seinem unteren, so daß der Hebel 33 abwärts geführt und die Austauscharmwelle
34 gesenkt wird.
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Zu dieser Zeit gelangt die Welle 34 außer Eingriff mit dem Zahnrad
12f und die Buchse 34 kommt an einer um 180 Grad entgegengesetzten Lage in Eingriff
mit dem Einstellstift 37 und stellt so das unterste Ende ein.
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Das Entladen oder Öffnen des Werkstücks erfolgt in folgender Weise:
Wenn das Folgegerät (II) 19b pausiert und das andere (I) 19a seine endgültige Drehung
um 90 Grad beendet, hat sich der Nocken 20 bereits um 360 Grad durch Summieren seiner
ersten Umdrehung um 90 Grad und der Drehung um 180 Grad der Welle 34 gedreht. Der
Scheitel des Nocken 20 hebt den Nockenfolger 22a und die Zugstange 27 über das Glied
23a, den Stift 25a, die Führungsstange 26, den Stift 25b und das Glied 23b an, so
daß das Spannfutter 15a zum Abgeben des Werkstücks 4b geöffnet wird.
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Der Mechanismus zum automatischen Anhalten an einer gegebenen Stelle
(z.B. am Ende) bei den beiden Umdrehungen des Primärbewegers 18 und bei einer Umdrehung
des Folgegerätes (I) 19a wird in den Figuren 5 und 8a bis 8d gezeigt.
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Das Folgegerät (I) 19a soll während eines Zyklus des Selbstladers
eine Umdrehung ausführen und in der Mitte (nach einer Drehung von 90 Grad) des Indexabschnitts
X pausieren. Hierfür ist das Folgegerät (I) 19a so mit dem Drehventilschaft 40 über
den Keil 16c, die Welle 17b und den Tellerring 39 verbunden, daß sie sich zusammen
drehen können. Der Ventilschaft 40 ist im Gehäuse 41 so aufgenommen, daß seine Rille
45a und 45b mit den Flüssigkeitsdurchgängen 46a bis 46f des Gehäuses 41 in Verbindung
stehen (Figuren 8a bis 8d).
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Die Figuren 8a bis 8d zeigen Rippen 42a und 42b des
Drehventilschaftes
40, ein rechtes Loch 4Da, ein linkes Loch 43b, ein Ventil 44a für die hydraulische
Druckquelle (z.B. ein Magnetventil) des Drehventils und ein Ventil 44b für die Druckquelle
für den hydraulischen Motor.
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Figur 8a zeigt die Lage zum Starten des einen Zyklus des Selbstladers.
Die Durchgänge 46a und 46d des Gehäuses 41 sind mit einer Seite der Quelle des hydraulischen
Druckes (d.h. eine P-Seite) und mit einer Seite der Druckzurückführung (d.h. mit
einer 2Seite) verbunden.
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Die Durchgänge 46c und 46d des Gehäuses 41 sind ferner mit dem rechten
und dem linken Loch 43a und 43b des Blattes 42a (das ist der Bezugspunkt) des Drehventilschafts
40 verbunden. Die Durchgänge 46c und 46d liefern den Flüssigkeitsdruck durch das
elektromagnetische Ventil 44a an den Flüssigkeitsdruckmotor llb. Das Ventil 44b
öffnet und schließt den Kreis, der die Flüssigkeitsdruckquelle und die Rückführseiten
(das sind die P- und 2Seite) und den Slüssigkeitsdruckmotor llb miteinander verbinden.
Bei Figur 8a schließt das Ventil 44b dieset kreis und-Blockiert die Verbindung zwischen
dem Durchgang 46a und 42a und zwischen dem Durchgang 46a und der Rippe 42b, so daß
die Quelle des Flüssigkeitsdruckes zum Motor llb gestoppt wird.
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Wenn das elektromagnetische Ventil 44 die Durchgänge 46c und 46d schließt,
während das Ventil 44b den Kreis öffnet und so die Flüssigkeitsdruckseiten (das
sind die P- und T-Seiten) an den Motor llb kuppelt, wird, wie Figur 8b zeigt, der
Flüssigkeitsdruck in den Durchgang 46e hinein und aus dem Durchgang 46f herausgeführt,
so daß der Motor llb sich rechts herum dreht. Diese Drehungen werden auf den Drehventilschaft
40 über die Zahnräder 12c und 12d des Motors 11, den Primärbeweger 18, das
Aolgegerät
(I) l9a und die Welle 17a übertragen, die zusammen den mechanischen Sbertragungsmechanismus
bilden, so daß der Ventilschaft 40 sich rechts herum dreht.
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Beim Weiterdrehen bis 1800 (Figur 8c) geht die Rippe 42a (dies ist
der Bezugspunkt) durch den Durchgang 46b des Gehäuses 41 hindurch. Wenn jetzt die
Ventile 44a und 44b abgeschaltet werden, werden die Verbindungen zwischen den Durchgängen
46d und 46f durch das Elektromagnetventil 44a hergestellt, aber die Druckquelle
und die Rückkehrseiten (P und T) sind durch das Magnetventil 44b blockiert. Da zwischen
der Druckseite (P7)und dem Durchgang 46a eine Verbindung besteht, wird der Flüssigkeitsdruck
aus dem Durchgang 46a eingeführt und von der Rille 45a, die durch die Rippen 42a
und 42b unterteilt ist, durch das Loch 43a, den Durchgang 46c und das Ventil 44
auf den Durchgang 46e des Motors llb in derselben Richtung wie in Figur 8b übertragen,
bis er vom Durchgang 46f über das Ventil 44a, den Durchgang 46d, das Loch 43b und
die taille 45b und aus dem Durchgang 46b heraus weiter übertragen wird.
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Der Motor llb und der Ventilschaft 40 drehen sich weiter und beim
Blockieren der Durchgänge 46a bzw. 46b des Gehäuses 41 durch die Rippen 42a und
42b (Figur 8d) werden die Übertragung des Flüssigkeitsdruckes und somit die Lieferung
vonFlüssigkeitsdruck zum Motor llb und das Drehen des Motors llb und des Ventilschaftes
durch den Motor llb gestoppt. Auch bei übermäßigen Umdrehungen wird Flüssigkeitsdruck
in die Rille 45b eingeführt, die von den Rippen 42a und 42b unterteilt sind, und
beim Ausbreiten aus der Rille 45a wird die Lieferung von Druck an den Motor llb
umgekehrt.
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Es entsteht dadurch kein Nachteil, weil der Motor llb umgekehrt ist,
um die Ausrichtungen zwischen der Rippe 42a bzw. dem Durchgang 46a und zwischen
der Rippe 42b und dem Durchgang 46b herzustellen. Diese Beziehung ist ein sehr wichtiger
Punkt des Stoppmechanismusses nach der Erfindung.
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Der Ein-Umdrehungs-Stoppmechanismus zum Drehenlassen des Motors llb
und des Ventilschaftes 40 um mehr als 1800 durch das Ventil 44 und zum Stoppen der
Drehungen um den restlichen Winkel durch den den Schaft 40 und das Gehäuse 41 verbindenden
Kreis ist mit dem Ein-Umdrehungs-Mechanismus des Indeziermechnismus (der aus dem
Primärbeweger 18 und den Folgegeräten 19a und 19b besteht), gekoppelt, um die Arbeitsfolge
des Selbstladers festzulegen, wodurch ein mechanischer Selbstlader mit hoher Geschwindigkeit
erzielt werden kann.
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Der Selbstlader ist ferner so aufgebaut, daß die Begrenzungsschalterklinken
13b und 13c am Drehschaft 40 angebracht sind und der Anfangsbetätigungsschalter
14b sich in Kontakt mit der Klinke 13b befindet, während der Halbzyklus-Feststellbegrenzungsschalter
14c sich in Kontakt mit der Klinke 13b befindet.
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Die Beziehungen der genannten Teile, die Magnetventile 44a und 44b
und der Indeziermechanismus (der den Primärbeweger 18 und die Folgegeräte 19a und
l9b enthält) werden in Figur 9 gezeigt.
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Die Kombinationen der Indeziereinrichtungen sind in den Figuren l0a
bis 10d zu sehen. Die Erfindung kann nicht nur im vorliegenden Fall (Figur 10) des
parallelen Nockens, sondern auch bei einem Rollengetriebenocken (Figur lOb) und
bei einem Hohlnocken (Figuren 10c und 10d) angewendet werden. Außerdem kann auch
ein Gen#va-Mechanismus und eine andere Indeziereinrichtung kombiniert
werden.
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Die Indeziereinrichtung nach Figur 11 kann mit vier Folgegeräten kombiniert
werden, weil bei N Folgegeräten, die in gleichen Abständen um einen Primärbeweger
herum mit Indexabschnitten eines Winkels von 3600/N und Pausenabschnitten eines
Winkels von 3600 (1- l/N) angeordnet sind, die Arbeitsfolgen aufeinanderfolgend
liegen können. Insbesondere können bei Folgegeräten Ki (i = 1 bis N) die Folgen
von
gewährleistet werden (worin 1 für die Umkehrung von K1 steht.
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Die Werkstücke können, wie erwähnt, rechtzeitig und zuverlässig durch
Verkürzen der Nicht-Schneide-Zeit ausgetauscht werden.
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Ein fünftes Ausführungsbeispiel wird anhand der Figuren 12 bis 23
beschrieben, die den Fräszustand zeigend d.h..
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die Selbstladestartstellung bedeutet die Zyklusendstellung).
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Nach den Figuren 12 bis 14 ist an der Frässpindel 51 ein Fräswerkzeug
angebracht, das sich in gegebenem Verhältnis zu einem Werkstück 53 dreht, das vom
Spannfutter 54 des Drehtisches 52 so gehalten wird, daß es das Werkstück durch das
Verfahren zum Herstellen von Zahnradzähnen im Außenrad des Werkstückes 53 fräsen
kann. Die Frässpindel 51 befindet sich in einem Schlitten 55, der am gleitenden
Teil der Säule 65 vertikal gleitend angebracht ist, die wiederum so am gleitenden
Teil einer Auflage 57 angebracht ist, daß es dicht an den Drehtisch 52 herankommen
kann. Andererseits ergibt das ganze obere Teil einer Gegensäule 58 einen Selbstlader
und das
Werkstück 53, das in einen Eingangstrog 59 rollt, gefräst
wird und dann in einen Ausgangstrog 60 rollt.
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Die Drehungen eines Ölmotors 62 werden über eine Getriebewelle 63,
Zahnräder 64 und 65 und eine Getriebewelle 66 auf einen Antrieb 63 (Figuren 15 und
19) übertragen, qer als Primärbeweger wirkt und Drehköpfe (A7) und (B) 68 und 69
dreht, die als Folgegeräte arbeiten. Die Kombination dieses Antriebs 67 und des
Drehkopfes (A) oder (B) 68 oder 69 ist der sogenannte Parallelnocken, wie im ersten
Beispiel und besitzt eine intermittierende Drehübertragung zum Indezieren des Drehkopfes
(A) oder (B) 68 oder 69 um 1800, während er um den Restwinkel von 1800 bei einer
Umdrehung des Antriebs 67 pausiert. Bei diesem Gerät wird jeder von ihnen gedreht,
da die beiden Drehköpfe beim Drehen des Antriebs 67 zu dem einen Antrieb gerichtet
sind, während der andere weiter pausiert.
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Wenn sich ein Zahnrad 73 in seiner oberen Stellung befindet, werden
die Drehungen des Drehkopfes (A) 68 über die Zahnräder 71, 72 und 73 auf eine Austauschspindel
74 übertragen, so daß das Werkstück 53, das von Fingern 75 gehalten wird, zwischen
der Austauschstellung und der gegebenen Stellung, d.h. zwischen der Seite des Futters
54 und einem Rotor 76, ausgetauscht wird.
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Figur 15 zeigt eine Welle 70, eine Kurbelwelle 80, eine Rolle 81,
einen Arm 82, Stifte 83 und 85, eine Verbindungsplatte 86, einen Gleitkasten 87,
einen #ragmittelpunkt 88, einen Stift 91, Kugeln 92, einen Nocken 94, einen Federkasten
95, eine Führung 96, eine Feder 97, Wellen 100 und 104, ein Zahnrad 109 und einen
Körper 110.
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Figur 19 zeigt außerdem die Führungsplatten 89a und 89b.
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Die Drehungen des Drehkopfes (B) 69 werden, wie Figur 18
zeigt,
über die Welle 77 und die Kegelräder 78 und 79 übertragen und bewegen ein Ende des
Armes 82 durch die Bewegungen der Rolle 81 auf und ab, die sich auf der exzentrischen
Welle der Kurbelwelle 80 befindet. Der Arm 82 schwingt um den Stift 83 (Figur 15)
und bewegt den Tragmittelpunkt 88, das Zahnrad 73, die Austauschspindel 74 und die
Finger 75 über eine Rolle 84, den Stift 85, die Verbindungsplatte 86 und den Gleitkasten
87 auf und ab. Die Finger 75 (75a und 75b) sind mittels der Stifte 90a und 90b (Figur
22)schwenkbar an der Austauschspindel 74 angebracht und werden synchron vom Stift
91 betätigt, so daß ihre Haltekraft durch die Federn 93a und 93b gegeben ist und
diese geöffnet werden, wenn sie abgesenkt werden, so daß die Kugeln 92 durch die
Neigung des Nockens 94 gedrückt werden.
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Der Federkasten 95 zum Halten des Stiftes 83 wird an der Führung 96
durch die Tellerfeder 97 abwärts gedrückt.
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Andererseits werden die Drehungen des Drehkopfes (B) 69 (Figuren 18,
20 und 21) über die Welle 77, die Kegelräder 98 und 99, die Welle 100, einen Genévaantrieb
101, einen Nockenfolger 102, ein Genévarad 103 und die Welle 104 und dadurch auf
den Indexrotor 76 um 900 übertragen. Eine Klinke 107 wird einmal je Umdrehung des
Selbstladers über die Zahnradwelle 66, ein Zahnrad 105 und eine Welle 106 so gedreht,
daß ein Begrenzungsschalter 108 ein Signal erzeugt, das die gegebene Lage anzeigt.
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Wenn nun ein elektromagnetisches Umschaltventil 61 eingeschaltet wird,
dreht das unter Druck stehende Öl den Motor 62, so daß der Antrieb 67 über die Zahnradwelle
63 und die Zahnräder 64 und 65 gedreht wird. Während der Drehung des Antriebs um
1800 wird der Drehkopf (B) 69 um 1800 gedreht, so daß die Rolle 81, die am exzentri-
schen
Wellenteil der Kurbelwelle 80 angebracht ist, von der Welle 77 über die Kegelräder
78 und 79 aus seinem oberen Totpunkt in seinen unteren Totpunkt verschoben wird
und drückt so ein Ende des Armes 82 um den Stift 83 abwärts. Dadurch werden der
Arm 82, der Tragnittelpunkt 88 und die Welle 74 gedrückt, die am Gleitkasten 87
über die Rolle 84 am anderen Ende drehbar angebracht sind und der Stift 85 und die
Verbindungsplatte 86 wie auch das Zahnrad 73, das auf der Welle 74 verkeilt ist,
so angehoben werden, daß das Zahnrad 73 mit dem Zahnrad 72 kämmt.
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Die Finger 75a und 75b an der Welle 74 werden über die Kugeln 92 vom
Nocken 94 geöffnet. Die Finger an der Seite des Futters 54 halten das Werkstück
53 unmittelbar nach dem Anheben, während die Finger an der anderen Seite des Rotors
76 das ~Werkstück unmittelbar vor Erreichen des obersten Endes einklemmen. Andererseits
werden die Drehungen der Welle 77 über die Kegelräder 98 und 99 und die Welle 100
auf den Genévaantrieb 101 übertragen und das Genévarad 103 wird in vierNockenfolger
unterteilt. Durch den Rotor 76 und über die Welle 104 wird ferner das vorderste
Werkstück 53, das sich im Eingangstrog 59 befindet, in ihre Bereitstellung (die
Stellung des Werkstückes 53 in Figur 15) gebracht, während das Werkstück 53 (das
gefräst worden ist)in der Bereitstellung in den Ausgangstrog 60 eingebracht wird.
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Wenn der Drehkopf (B) 69 angehalten wird, dreht sich der andere Drehkopf
(A) 68 um 1800, so daß das Werkstück 53 (noch nicht gefräst) an der Seite des Rotors
76 gedreht wird, der von den Fingern 75a und 75b gehalten wird, die an der über
die Welle 70 und das Zahnrad 72 mit dem Zahnrad 73 verbundenen Welle 74 angebracht
sind, und wird durch das an der Seite des Futters 54 ersetzt
und
angehalten, während das Werkstück 53 (gefräst) an der Seite des futters 54 durch
das an der Seite des Rotors ersetzt und angehalten wird. Danach dreht sich dann
der andere Drehkopf (B) 69 um 1800, so daß die Rolle 81 in ihre obere totlage gelangt
und das Werkstück 53 und das Tragmittelstück 88 in das Futter 54 drückt, oder daß
das Werkstück 53 und die Endfläche des Tragmittelstücks 88 gegen die Bezugsfläche
des Futters 54 stoßen bzw. das Werkstück 53 vor der nolle 81 ihre obere Totlage
erreicht. Der Stift 83 wird dadurch gehoben, so daß der obere Totpunkt erreicht
wird, nachdem die Haltekraft von der Tellerfeder 97 wirksam geworden ist.
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Andererseits kämmt das Zahnrad 73, das gleichzeitig versetzt wird,
mit dem Zahnrad 109, das am Körper 110 befestigt ist und so die Drehrichtungen der
Finger 75a und 75b einstellt. Jetzt dreht sich der Genévaantrieb um 1800, aber der
Rotor 76 bleibt wegen des Pausenabschnittes irrational.
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Der Antrieb 67 dreht sich wie erwähnt, um 5400 (das ist eine und eine
halbe Drehung) und somit endet das Arbeiten des Selbstladers. Da jedoch die Zahnräder
72 und 73 außer Eingriff sind, anch wenn der Drehkopf (B) 69 pausiert, während der
andere Drehkopf(A) 68 sich dreht, bleiben die anderen Teile während der folgenden
1800 Drehung in der gegebenen Lage, d.h. der Ölmotor 62 kann unterdessen angehalten
werden und erfordert keinen besonderen Anhaltemechanismus für die gegebene Lage,
so daß der Antrieb 67 zwei Umdrehungen pro Zyklus durch das Zahnrad 105 ausführt,
das mit der Zahnradwelle 66 kämmt und der Begrenzungsschalter 108 ein die gegebene
Lage anzeigendes Signal erzeugt.
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Figur 23 zeigt die identische Arbeitsfolge der größeren elemente nach
der Erfindung.
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Es sei erwähnt, daß Teile, die nicht für das Schneiden notwendig sind,
zur Automatisierung einer Werkzeugmaschine durch Kombinieren einer Antriebsquelle
eines elektromagnetischen Umschaltventils und eines Signalgenerators mit den mechinischen
Teilen hergestellt werden können, sa daß die Umlaufzeit führbar verkürzt werden
kann, während die Zuverlässigkeit verbessert wird. Da die Antriebsquelle nicht auf
den Ölmotor beschränkt ist, sondern beispielsweise auch einen Elektromotor oder
einen Druckluftinotor verwenden kann, kann auch eine vollständig automatische Maschine
hergestellt werden, die keine Quelle hydraulischen Druckes benötigt. Ferner, kann
für die Haltekraft ein hydraulischer oder pneumatischer Zylinder anstelle einer
Tellerfeder verwendet werden.
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Außerdem kann der Mechanismus für die intermittierende Bewegung eine
Genévamechanismus, einen Getriebenocken oder dergl. verwenden.