DE3837279A1 - Verfahren zum bearbeiten von linearen, stangen- oder stabfoermigen, insbesondere kreisfoermigen querschnitt aufweisenden laenglichen werkstuecken sowie vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten von linearen, stangen- oder stabförmigen, insbesondere kreisförmigen Querschnitt aufweisenden länglichen Werk­ stücken, insbesondere zur Herstellung der Kolbenstangen von Arbeitszylindern oder von Motorwellen. Ferner be­ trifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, mit einer Spanneinrichtung zum lös­ baren Spannen eines Werkstückes zumindest während seiner Bearbeitung, und mit einer mindestens ein Bearbeitungs­ werkzeug enthaltenden Bearbeitungseinheit zur Bearbei­ tung der an einer Arbeitsseite in Axialrichtung aus der Spanneinrichtung herausragenden, eine im Bearbei­ tungsbereich der Bearbeitungseinheit angeordnete Be­ arbeitungsposition einnehmenden Werkstückpartie.

Sich linear erstreckende, stangen- oder stabförmige Werkstücke müssen häufig an zwei einander entgegen­ gesetzten axialen Endbereichen zugeordneten Werkstück­ partien bearbeitet werden. Dies ist z. B. bei der Her­ stellung von Motorwellen oder bei der Herstellung der Kolbenstangen von Arbeitszylindern der Fall, wobei das Werkstück im Ausgangszustand regelmäßig kreisförmi­ gen Querschnitt aufweist und als Rundstab bezeichnet. werden kann. Bei der Herstellung von Kolbenstangen sind die Rundstäbe regelmäßig an beiden axialen End­ bereichen mit einem oder mehreren angedrehten Absätzen und ferner mit einem Gewinde zu versehen, um später einerseits das Anbringen eines Kolbens und andererseits einer Kraftabnahme zu ermöglichen. Häufig sind an beiden Werkstückenden identische Bearbeitungsvorgänge not­ wendig.

Bei bisherigen Bearbeitungsverfahren werden die Werk­ stücke nacheinander in Spanneinrichtungen eingesetzt, die über eine Antriebseinrichtung in Rotation versetzt werden können, um sodann mittels Bearbeitungswerkzeugen am rotierenden Werkstück den notwendigen spanabnehmenden Arbeitsvorgang durchzuführen. Die Bearbeitung der beiden Werkstückpartien eines jeweiligen Werkstückes erfolgt nacheinander an der gleichen Arbeitsseite der statio­ nären Spanneinrichtung, so daß zwischen dem Bearbeiten beider Werkstückpartien ein Umsetzen des Werkstückes erforderlich ist, im Rahmen dessen das Werkstück aus der Spanneinrichtung herausgenommen, umgedreht und erneut wieder in die Spanneinrichtung eingesetzt werden muß. Bisher verwendet man zur Durchführung eines der­ artigen Bearbeitungsverfahrens regelmäßig unter dem Begriff Drehmaschinen bekannte Vorrichtungen.

Nachteilig ist, daß das Umsetzen zwischen der Bearbei­ tung der beiden Werkstückpartien sehr zeitaufwendig ist. Außerdem muß die Bearbeitungseinheit nach dem Umsetzen üblicherweise erneut aufwendig positioniert und an die aktuelle Lage des Werkstückes angepaßt werden. Zudem müssen bei Verwendung einer einzigen Bearbeitungs­ einheit häufige Wechsel des Bearbeitungswerkzeuges durchgeführt werden, vor allem dann, wenn an beiden Werkstückpartien unterschiedliche Arbeitsvorgänge ausge­ führt werden sollen. Zwar sind Drehmaschinen mit mehrere Bearbeitungswerkzeuge enthaltenden Bearbeitungseinheiten bekannt, doch weisen diese bei voluminöser Bauweise normalerweise ein sehr hohes Gewicht auf, so daß die jeweilige Justierung in bezug auf die zu bearbeitende Werkstückpartie große Kräfte, eine entsprechend auf­ wendige Bauweise und beträchtlichen Zeitaufwand erforder­ lich macht.

Der Erfindung liegt daher das Ziel zugrunde, ein Ver­ fahren gemäß der eingangs genannten Art vorzugeben, mit dem die Bearbeitung der Werkstücke bei hoher Präzision wesentlich schneller und damit kostengünstiger durchge­ führt werden kann. Es soll außerdem eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens bereitgestellt werden, die bei kompakter und relativ einfacher Bauweise eine schnellere Bearbeitung der Werkstücke ermöglicht.

Dieses Ziel wird dadurch erreicht, daß man ein zu be­ arbeitendes Werkstück in einer Spanneinrichtung fest­ spannt, so daß es mit einer zu bearbeitenden ersten Werkstückpartie unter Einnahme einer Bearbeitungsposi­ tion an einer ersten Arbeitsseite der Spanneinrichtung axial herausragt, daß man die Spanneinrichtung im An­ schluß daran entlang einem Bearbeitungsweg bewegt, wobei die erste Werkstückpartie nacheinander mehrere Bearbeitungsstationen durchläuft, in denen sie auf unterschiedliche Weise bearbeitet werden kann, daß man dann das Werkstück in der Spanneinrichtung so um­ setzt, daß es mit seiner der ersten Werkstückpartie entgegengesetzten zweiten Werkstückpartie eine an der der ersten Arbeitsseite entgegengesetzten zweiten Arbeits­ seite der Spanneinrichtung herausragende zweite Bearbei­ tungsposition einnimmt, wonach man die Spanneinrichtung weiter den Bearbeitungsweg entlangbewegt, wobei nun die zweite Werkstückpartie nacheinander mehrere Be­ arbeitungsstationen durchläuft, in denen diese in ge­ wünschter Weise bearbeitet wird.

Hierbei verwendet man zweckmäßigerweise eine Vorrichtung, die sich dadurch auszeichnet, daß mindestens eine Spann­ einrichtung vorhanden ist, die zwei an einander entgegen­ gesetzten Einrichtungsseiten angeordnete, im gespannten Zustand eines Werkstückes gesehen entgegengesetzten Axialseiten des Werkstückes zugeordnete Arbeitsseiten aufweist, daß jede Spanneinrichtung entlang einem gemein­ sam vorgegebenen Bearbeitungsweg bewegbar ist, wobei sie eine Mehrzahl von entlang diesem Bearbeitungsweg verteilt angeordneten, jeweils mindestens eine Bearbei­ tungseinheit enthaltende Bearbeitungsstationen in diesen zeitweilig verweilend durchläuft und wobei ihre beiden Arbeitsseiten einander entgegengesetzt seitlich vom Bearbeitungsweg wegweisen, daß eine erste, mehrere aufeinanderfolgend angeordnete dieser Bearbeitungs­ stationen enthaltende Stationengruppe der einen Arbeits­ seite der Spanneinrichtung und eine auf diese Gruppe von Bearbeitungsstationen in Bewegungsrichtung der Spanneinrichtungen folgende zweite Stationengruppe dieser Bearbeitungsstationen der anderen Arbeitsseite zugeordnet ist, derart, daß die an der einen Arbeits­ seite unter Einnahme ihrer Bearbeitungsposition heraus­ ragende erste Werkstückpartie eines gespannten Werk­ stückes in der ersten Stationengruppe und die an der anderen Arbeitsseite unter Einnahme ihrer Bearbeitungs­ position herausragende zweite Werkstückpartie nachfolgend in der zweiten Stationengruppe jeweils bei in der Be­ arbeitungsposition für die entsprechende Bearbeitungs­ einheit angeordneter entsprechender Werkstückpartie bearbeitbar ist, und daß in Bewegungsrichtung der Spann­ einrichtungen gesehen zwischen den beiden Stationen­ gruppen eine von den Spanneinrichtungen durchlaufene Umsetzstation vorhanden ist, in der ein in der jeweiligen Spanneinrichtung angeordnetes, mit der ersten Werkstück­ partie die einzige Bearbeitungsposition für die erste Stationengruppe einnehmendes Werkstück bei Bedarf derart umsetzbar ist, daß seine zweite Werkstückpartie die einzige Bearbeitungsposition für die zweite Stationen­ gruppe einnimmt und beim Weiterbewegen der Spannein­ richtung nacheinander die Bearbeitungsbereiche der zweiten Stationengruppe durchläuft.

Somit ist es nicht mehr nötig, die Bearbeitungseinheiten an die jeweilige Position der von ihnen zu bearbeitenden Werkstückpartie anzupassen. Vielmehr können die den beiden Werkstückpartien zugeordneten Bearbeitungsein­ heiten während der gesamten Bearbeitung eines Werkstücks unverstellt in ihrer Position verbleiben, und es wird lediglich das Werkstück erforderlichenfalls umgesetzt, um beide Werkstückpartien jeweils in die notwendige Bearbeitungsposition zu bringen. Das Werkstück läßt sich wegen seines geringeren Gewichtes wesentlich schnel­ ler und unter erheblich geringerem Kraftaufwand justie­ ren, so daß der bauliche Aufwand zur Durchführung einer Lageveränderung wesentlich geringer ist und kosten­ günstiger vorgenommen werden kann. Auch muß das Werk­ stück während der Bearbeitung der jeweiligen Werkstück­ partie hinsichtlich seiner Lage nicht verändert werden, während des Durchlaufens der beiden Stationengruppen kann die jeweilige Bearbeitungsposition mit Bezug zur Spanneinrichtung unverändert bleiben. Da die einzelnen Bearbeitungsvorgänge örtlich aufgeteilt sind, können die einzelnen Bearbeitungseinheiten im Aufbau einfach gehalten werden, da sie jeweils nur zur Durchführung eines speziellen Arbeitsvorganges ausgestattet sein müssen. Im übrigen sind aufwendige Werkzeugwechsel während des Bearbeitens eines Werkstückes unnötig.

Zweckmäßigerweise verwendet man eine Vorrichtung mit mehreren Spanneinrichtungen, die aufeinanderfolgend angeordnet sind und nacheinander die einzelnen Stationen durchlaufen. Dadurch läßt sich die Bearbeitungsgeschwin­ digkeit erheblich steigern.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert werden. Selbige zeigt vorteil­ hafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung, mit denen das erfindungsgemäße Verfahren durchge­ führt werden kann. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung in perspektivischer Dar­ stellung, wobei eine schematische Darstellungs­ weise gewählt wurde,

Fig. 2 die Vorrichtung aus Fig. 1 in Seitenansicht gemäß Blickrichtung II aus Fig. 1, ebenfalls stark schematisiert,

Fig. 3 anhand dreier Teilfiguren verschiedene an einer jeweiligen Werkstückpartie auszuführende Bearbeitungsvorgänge und

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung in Draufsicht und in schematischer Darstellung.

Die in den Fig. 1 und 2 abgebildete Vorrichtung eignet sich hauptsächlich zur Bearbeitung langgestreckter, stabförmiger Werkstücke 1 mit kreisförmigem Querschnitt, die üblicherweise als Rundstäbe oder Wellen bezeichnet werden. Die Vorrichtung der abgebildeten Ausführungsform dient hauptsächlich zur Herstellung von Kolbenstangen, die bei Arbeitszylindern verwendet werden. In Fig. 3 sind diejenigen Bearbeitungsvorgänge abgebildet, die an den beiden einander entgegengesetzten axialen Werkstückenden zugeordneten Werkstückpartien 2, 2′ eines jeweiligen Werkstückes 1 vorgenommen werden sollen. Zunächst soll jeweils eine Vordrehbearbeitung oder Grobdrehbearbeitung ausgeführt werden (Fig. 3(a)), im Rahmen derer am freien Endbereich des Werkstückes 1 ein Absatz 3 angedreht wird. Sodann erfolgt eine Feindrehbearbeitung, im Rahmen derer ein weiterer, auf den ersten Absatz 3 folgender Absatz 3′ angedreht wird. Auf diesen Absatz 3′ kann später ein Kolben oder ein Teil einer Kraftabnahme aufgezogen werden (Fig. 3(b)) . Als letzter Arbeitsgang folgt ein Gewindeschneid­ vorgang, im Rahmen dessen auf den ersten angedrehten Ansatz 3 ein Gewinde 4 geschnitten wird (Fig. 3(c)). Auf ihn kann später eine Mutter aufgeschraubt werden, um das auf den Absatz 3′ aufgezogene Teil festzuklemmen.

Die Vorrichtung gemäß Fig. 1 und 2 ist so ausgebildet, daß sie die gemäß Fig. 3 abgebildeten Bearbeitungsvor­ gänge ausführen kann. Wesentlich ist dabei, daß die beiden Werkstückpartien 2, 2′ nicht simultan, sondern aufeinanderfolgend in dieser Weise bearbeitet werden, so daß die Werkstückpartie 2′ erst dann das Bearbeitungs­ verfahren gemäß Fig. 3 durchläuft, wenn die zugeordnete Werkstückpartie 2 dieses Verfahren bereits durchlaufen hat.

Gemäß Fig. 1 und 2 verfügt das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung über einen Sockel bzw. ein Maschinenbett 4, an dessen Oberseite eine Mehrzahl von Bearbeitungseinheiten 5 angeordnet ist. Eine jede davon ist mit einem beispielhaft bei 6 ange­ deuteten Bearbeitungswerkzeug ausgestattet. Es handelt sich um antriebslose Bearbeitungseinheiten, d. h. wie bei einer Drehmaschine wird die für den Bearbeitungs­ prozeß notwendige Rotationsbewegung vom Werkstück 1 und nicht vom Bearbeitungswerkzeug ausgeführt. Sechs derartige Bearbeitungseinheiten sind beim Ausführungs­ beispiel vorhanden, und jeweils drei davon sind für die Bearbeitung einer der beiden Werkstückpartien 2, 2′ in der in Fig. 3 angegebenen Art und Weise vorgesehen.

Im Bereich der Bearbeitungseinheiten 5 sind mehrere Spanneinrichtungen 7 angeordnet (nur einmal schematisch dargestellt, im übrigen gestrichelt angedeutet). Obwohl die Erfindung auch mit lediglich einer einzigen Spann­ einrichtung auskommen kann, ist es hinsichtlich der Arbeitsgeschwindigkeit der Vorrichtung von Vorteil, wenn, wie abgebildet, eine Vielzahl von Spanneinrich­ tungen 7 vorhanden ist. In jeder Spanneinrichtung 7 läßt sich eines der Werkstücke 1 lösbar spannen, zu diesem Zwecke können jeweils zwei aufeinander zu und voneinander weg bewegbare Spannbacken 11 vorhanden sein, die z. B. mechanisch, hydraulisch oder pneumatisch betätigbar sind. Die Spanneinrichtungen 7 sind hier an einem Spanneinrichtungsträger 8 angeordnet, der als Drehteil ausgebildet ist und eine scheiben-oder trommelförmige Gestalt hat. Die Spanneinrichtungen 7 sind entlang eines Kreises 9 unter gleichmäßigen Abständen verteilt am Spanneinrichtungsträger angeordnet, dessen Drehachse 10 den Mittelpunkt des Kreises kreuzt bzw. schneidet und rechtwinkelig zur Ebene des Kreises ausgerichtet ist. Über eine Antriebsachse 14, deren Längsachse mit der Drehachse 10 zusammenfällt, ist der Spanneinrichtungsträger 8 beidseits der Kreisebene gegenüber dem Maschinenbett 4 drehbar gelagert. Eine der Lagerstellen befindet sich in einem der Übersichtlich­ keit halber nur teilweise angedeuteten Lagerbock 15, die andere in einem Lagerbock 16, der einen gestrichelt angedeuteten Antriebsmotor 17 für den Drehantrieb der Antriebsachse 14 und den drehfest mit dieser verbundenen Spanneinrichtungsträger 8 enthält. Es versteht sich, daß die Art und Weise des Drehantriebes auch auf andere Weise erfolgen kann.

Somit kann der Spanneinrichtungsträger 8 im Betrieb eine Rotationsbewegung um die Drehachse 10 ausführen, wobei die Spanneinrichtungen 7 entlang einem Bearbeitungs­ weg 17 bewegt werden, der mit dem Kreis 9 zusammenfällt und durch diesen vorgegeben ist. Folglich handelt es sich um einen in sich geschlossenen Bearbeitungsweg 17, entlang dessen sich die Spanneinrichtungen 7 während ihrer Umlaufbewegung um die Achse 10 bewegen.

Jede der Spanneinrichtungen 7 verfügt über zwei Arbeits­ seiten 18, 18′. Unter Arbeitsseite soll diejenige Seite der jeweiligen Spanneinrichtung 7 verstanden werden, an der die jeweils zu bearbeitende Werkstückpartie 2 bzw. 2′ in Axialrichtung mit Bezug zur Längsachse 19 eines zu bearbeitenden Werkstückes 1 aus der zugeord­ neten Spanneinrichtung 7 axial herausragt. Die beiden Arbeitsseiten 18, 18′ weisen somit in einander entgegen­ gesetzte Richtungen, beim Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Drehachse 10. Im gespannten Zustand eines Werkstückes 1 verläuft dessen Längsachse 19 folg­ lich parallel zur Drehachse 10.

Bei Ausführungsbeispiel verfügt jede Spanneinrichtung 7 über eine Werkstück-Aufnahmeöffnung 20, deren Längs­ richtung parallel zur Drehachse 10 verläuft und deren Länge, die den Abstand der beiden Arbeitsseiten 18, 18, zueinander bestimmt, geringer ist als die Länge der zu bearbeitenden Werkstücke 1.

Entlang des Bearbeitungsweges 17 verteilt sind mehrere Bearbeitungsstationen 21 aufeinanderfolgend angeordnet, denen jeweils eine der bereits erwähnten Bearbeitungs­ einheiten 5 zugeordnet ist. Beim Ausführungsbeispiel handelt es sich demnach um sechs solcher Bearbeitungs­ stationen 21, die, in Blickrichtung parallel zur Dreh­ achse 10 gesehen, entlang einer zum Kreis 9 konzentri­ schen Linie verteilt sind. Somit durchläuft jede der Spanneinrichtungen 7 beim Ablauf des Bearbeitungsweges 17 nacheinander jede dieser Bearbeitungsstationen.

Die Bearbeitungsstationen 21 sind zu zwei Stationen­ gruppen 22, 22′ zusammengefaßt, die jeweils eine der beiden oben erwähnten Gruppen von Bearbeitungseinheiten 5 enthalten. Die eine Stationengruppe 22 ist der einen Arbeitsseite 18 der Spanneinrichtungen 7 zugeordnet und ist zuständig für die Bearbeitung der hier heraus­ ragenden Werkstückpartie 2. Entsprechendes gilt für die andere Stationengruppe 22′ in bezug auf die andere Arbeitsseite 18′ und die dort herausragende Werkstück­ partie 2′. Infolge des in Fig. 3 erläuterten Arbeits­ verlaufes sind die beiden Stationengruppen 22, 22′ einander in Bewegungsrichtung 23 der Spanneinrichtungen 7 - bei ihrer Bewegung entlang des Bearbeitungsweges 17 gesehen - aufeinanderfolgend angeordnet.

Bei der Vorrichtung gemäß Fig. 1 und 2 sind die Bearbei­ tungsstationen 21 der beiden Stationengruppen 22, 22′ in Achsrichtung 10 seitlich neben dem Bearbeitungsweg 17 angeordnet und befinden sich somit auf den den beiden Arbeitsseiten 18, 18′ der Spanneinrichtungen 7 zugeord­ neten Seiten des Spanneinrichtungsträgers 8. Die Bearbei­ tungseinheiten der einen Stationengruppe 22 sind dabei der Arbeitsseite 18 und die Bearbeitungseinheiten der anderen Stationengruppe 22′ der Arbeitsseite 18′ zugeord­ net. Jeweils ist die Zuordnung so getroffen, daß sich die Bearbeitungseinheiten radial außerhalb der von den Werkstückpartien 2, 2′ bei der Bewegung der Spann­ einrichtungen 7 überstrichenen Kreisbahn befinden, so daß Störungen des Arbeitsablaufes ausgeschlossen sind.

Beim Ausführungsbeispiel sind die Bearbeitungseinheiten 5 der beiden Stationengruppen 22, 22′ jeweils an einer am Maschinenbett 4 gelagerten Tragsäule 25 angeordnet, wobei gewährleistet ist, daß jede Bearbeitungseinheit 5 bzw. deren Bearbeitungswerkzeug 6 in drei rechtwinkelig zueinander angeordneten Achsrichtungen positionierbar ist (vgl. bei 24 angedeutete Bewegungsrichtungen), wobei es sich zweckmäßigerweise um Bewegungsmöglichkeiten in Horizontal-, Vertikal- und Radialrichtungen mit Bezug zur Längsachse 19 des in der jeweiligen Bearbei­ tungsstation 21 angeordneten Werkstückes 1 handelt.

In Richtung des Bearbeitungsweges 17 gesehen befindet sich zwischen den beiden Stationengruppen 22, 22′ eine während ihres Umlaufes gemäß Pfeil 23 von den Spann­ einrichtungen 7 durchlaufene Umsetzstation 29 für die Werkstücke 1. Diese sind vor dem Erreichen der Umsetzstation 29 so in den Spanneinrichtungen 7 gehal­ tert, daß ihre erste Werkstückpartie 2 eine bestimmte Bearbeitungsposition mit Bezug zur zugehörigen Spann­ einrichtung 7 einnimmt, die während des Durchlaufens der gesamten ersten Stationengruppe 22 konstant bleibt. Diese Bearbeitungsposition ist so eingerichtet, daß die Werkstückpartie 2 beim Durchlaufen der Stationen­ gruppe 22 ohne Änderung der Werkstückposition automa­ tisch den Bearbeitungsbereich der jeweiligen Bearbeitungs­ einheit durchläuft. Die oben erwähnte Bewegbarkeit 24 der Bearbeitungseinheiten 5 erlaubt es dabei, zu Beginn der Bearbeitung eines Types von Werkstücken die Bearbeitungseinheiten 5 in einer Grundstellung einzujustieren, die diese Bedingung erfüllt und außerdem die während des Bearbeitungsvorganges notwendige Werkzeugbewegung durchzuführen.

In der Umsetzstation 29 kann ein jeweiliges Werkstück 1 in der zugeordneten Spanneinrichtung 7 vorzugsweise im Rahmen eines Verschiebevorganges gemäß Pfeil 30 (parallel zur Drehachse 10) so umgesetzt werden, daß am Ende des Umsetzvorganges die zweite Werkstückpartie 2′ eine bestimmte Bearbeitungsposition einnimmt, die sie nun während des Durchlaufens der zweiten Stationen­ gruppe 22′ beibehält. Auch hier ist Sorge getroffen, daß die in der Bearbeitungsposition befindliche Werk­ stückpartie 2′ die Bearbeitungsbereiche der Bearbeitungs­ einheiten 5 der zweiten Stationengruppe 22′ ohne Ände­ rung ihrer Axiallage automatisch durchläuft.

Zweckmäßigerweise erfolgt die Bewegung 23 der Spann­ einrichtungen 7 taktweise, wobei jede Spanneinrichtung 7 in jeder Bearbeitungsstation 21 zumindest so lange verbleibt, bis der darin stattfindende Bearbeitungsvor­ gang beendet ist. Die für die Bearbeitung notwendige Rotationsbewegung der Werkstücke 1 um ihre Längsachse 19 liefert beim Ausführungsbeispiel eine für jede Spann­ einrichtung 7 separat vorgesehene und gemäß Pfeil 23 mitbewegte Antriebseinrichtung 28 (nur bei einer Spann­ einrichtung schematisch angedeutet). Es ist auch mög­ lich, für alle Spanneinrichtungen eine gemeinsame Antriebs­ einrichtung vorzusehen.

Das Bestücken der Spanneinrichtungen 7 mit Werkstücken 1 erfolgt zweckmäßigerweise in einer Beschickungsstation 31, die, in Bewegungsrichtung 23 der Spanneinrichtungen 7 gesehen, vor der ersten Stationengruppe 22 im Bereich des Bearbeitungsweges 17 angeordnet ist. Die Beschickungs­ station 31 enthält eine schematisch angedeutete Be­ schickungseinrichtung 32, die z.B. einen nicht näher darge­ stellten Greifer enthalten kann, mit dem die Werkstücke 1 ergriffen und aufeinanderfolgend in die jeweils in der Beschickungsstation 31 befindliche leere Spannein­ richtung 7 eingesetzt werden können. Leer sind die Spanneinrichtungen 7 deshalb, weil sich, in Bewegungs­ richtung 23 gesehen, im Anschluß an die zweite Stationen­ gruppe 22′ im Bereich des Bearbeitungsweges 17 eine ebenfalls von den Spanneinrichtungen 7 durchlaufene Entnahmestation 33 mit einer schematisch angedeuteten Entnahmeeinrichtung 34 befindet. Letztere entnimmt die nach dem Durchlaufen der beiden Stationengruppen 22, 22′ an beiden axialen Enden bearbeitete, nun fertig­ gestellte Kolbenstange aus der jeweils ankommenden Spanneinrichtung 7, so daß diese zur erneuten Beschickung in der Beschickungsstation 31 freigegeben ist. Eine besonders kompakte Bauweise der Vorrichtung ergibt sich beim Ausführungsbeispiel, da wegen des in sich geschlossenen Bearbeitungsweges 17 die Beschickungs­ station 31 und die Entnahmestation 33 in einer gemein­ samen Belade- und Entnahmestation 35 an einer Stelle des Umfanges des Spanneinrichtungsträgers 8 zusammen­ gefaßt sind. Vorzugsweise befindet sich jedoch die jeweilige Beschickungseinrichtung 32 auf der einen, der ersten Stationengruppe 22 zugeordneten Axialseite und die Entnahmeeinrichtung 34 auf der entgegengesetz­ ten, der zweiten Stationengruppe 22′ zugeordneten Axial­ seite des beim Ausführungsbeispiel scheibenförmigen Spanneinrichtungsträgers 8.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 verläuft der Bearbeitungsweg 17 in einer Vertikalebene, so daß der Verschiebevorgang 30 maschinell unterstützt ausge­ führt wird. Zu diesem Zwecke befindet sich in der Um­ setzstation 29 eine schematisch angedeutete Verschiebe­ einrichtung 36, die entsprechend ausgestaltet ist und z.B. einen Greifer besitzt. Die Verschiebeeinrichtung 36 befindet sich vorzugsweise auf der Seite der ersten Stationengruppe 22, und auf der entgegengesetzten Seite kann sich, ebenfalls der Umsetzstation 29 zugeordnet, eine schematisch angedeutete Anschlageinrichtung 37 befinden, mit der der Verschiebeweg für das umzusetzende Werkstück 1 wunschgemäß begrenzt werden kann.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 weist der Bearbei­ tungsweg 17 sich linear erstreckende Wegabschnitte 38 auf, hier: zwei Stück. Auch verläuft hier der Be­ arbeitungsweg 17 in einer Horizontalebene, indem die schematisch angedeuteten Spanneinrichtungen 7 an einem Förderstrang 39 mitbewegbar angeordnet sind, der um zwei beabstandet angeordnete Rollen oder Walzen 40 od.dgl. mit vertikaler Drehachse unidirektional umläuft. Die Umlaufrichtung ist mit 23 angedeutet, und die beiden Stationengruppen 22, 22′ sind jeweils einem der beiden Wegabschnitte 38 zwischen den Rollen 40 seitlich außen zugeordnet. Die Belade- und Entnahmestation 35 befindet sich im einen Umlenkbereich 44 und die Umsetzstation 29 am entgegengesetzten anderen Umlenkbereich 44′. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind außerdem auch die beiden Arbeitsseiten vertikal ausgerichtet, so daß der Verschiebevorgang in der Umsetzstation 29 auch ausschließlich schwerkraftunterstützt stattfinden kann.

Es versteht sich, daß die Bearbeitungsstationen auch entlang eines einen Anfangs- und Endpunkt aufweisenden, nicht geschlossenen Bearbeitungsweges angeordnet sein können.

Der Arbeitsablauf der erfindungsgemäßen Vorrichtung in bezug auf ein zu bearbeitendes Werkstück stellt sich nun wie folgt dar:

Zunächst wird in der Beschickungsstation 31 ein Werk­ stück in die zugeordnete leere Spanneinrichtung 7 einge­ führt und sodann darin festgespannt, wobei die erste Werkstückpartie 2 ihre Bearbeitungsposition einnimmt. Taktweise wird die Spanneinrichtung 7 dann entlang des Bearbeitungsweges 17 bewegt, wobei während kurz­ zeitiger Stillstände in den einzelnen Bearbeitungsstatio­ nen 21 der Stationengruppe 22 z.B. die anhand Fig. 3 erläuterten Bearbeitungsvorgänge an der Werkstück­ partie 2 vorgenommen werden. Sodann wird die Spannein­ richtung 7 in die Umsetzstation 29 verbracht, wo gemäß Pfeil 30 der Umsetzvorgang dergestalt vorgenommen wird, daß nun die zweite Werkstückpartie 2′ ihre Bearbeitungs­ position zur Bearbeitung in den Bearbeitungsstationen 21 der zweiten Stationengruppe 22′ einnimmt. Beim Um­ setzen kann eine gegebenenfalls vorhandene Anschlag­ einrichtung 37 hilfreich sein. Nun erfolgt ein ent­ sprechendes taktweises Weiterbewegen der Spanneinrichtung 7, wobei nun die zweite Werkstückpartie 2′ nacheinander in den eben genannten Bearbeitungsstationen 21 der zweiten Stationengruppe 22′ eine entsprechende Bearbei­ tung erfährt. Letztendlich, nachdem die Spanneinrichtung 7 die Entnahmestation 33 erreicht hat, wird dort das nun an beiden Werkstückpartien 2, 2′ fertig bearbeitete Werkstück 1 entnommen. Die nun wieder leere Spanneinrich­ tung 7 kann in der Beschickungsstation 31 im folgenden erneut bestückt werden. Durch die Vielzahl der beim Ausführungsbeispiel vorhandenen Spanneinrichtungen kann der eben beschriebene Verfahrensablauf parallel in bezug auf eine Vielzahl von Werkstücken 1 stattfinden, so daß pro Zeiteinheit eine wesentlich größere Anzahl von Werkstücken in gleicher Weise bearbeitet werden kann.

Claims (17)

1. Verfahren zum Bearbeiten von linearen, stangen­ oder stabförmigen, insbesondere kreisförmigen Querschnitt aufweisenden länglichen Werkstücken, insbesondere zur Herstellung der Kolbenstangen von Arbeitszylindern oder von Motorwellen, dadurch gekennzeichnet, daß man ein zu bearbeitendes Werkstück (1) in einer Spannein­ richtung (7) festspannt, so daß es mit einer zu bearbei­ tenden ersten Werkstückpartie (2) unter Einnahme einer Bearbeitungsposition an einer ersten Arbeitsseite (18) der Spanneinrichtung (7) axial herausragt, daß man die Spanneinrichtung (7) im Anschluß daran entlang einem Bearbeitungsweg (17) bewegt, wobei die erste Werkstückpartie (2) nacheinander mehrere Bearbeitungs­ stationen (21,. 22) durchläuft, in denen sie auf unterschied­ liche Weise bearbeitet werden kann, daß man dann das Werkstück (1) in der Spanneinrichtung (7) so umsetzt, daß es mit seiner der ersten Werkstückpartie (2) ent­ gegengesetzten zweiten Werkstückpartie (2′) eine an der der ersten Arbeitsseite (18) entgegengesetzten zweiten Arbeitsseite (18′) der Spanneinrichtung (7) herausragende zweite Bearbeitungsposition einnimmt, wonach man die Spanneinrichtung (7) weiter dem Bearbei­ tungsweg (17) entlangbewegt, wobei nun die zweite Werk­ stückpartie (2′) nacheinander mehrere Bearbeitungs­ stationen (21, 22′) durchläuft, in denen diese in ge­ wünschter Weise bearbeitet wird.

2. Vorrichtung zur Bearbeitung von linearen, stangen- oder stabförmigen, insbesondere kreisförmigen Quer­ schnitt aufweisenden länglichen Werkstücken, insbesonde­ re für die Herstellung von Kolbenstangen von Arbeits­ zylindern oder von Motorwellen, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer Spanneinrichtung zum lösbaren Spannen eines Werkstückes zumindest während seiner Bearbeitung, und mit einer mindestens ein Bearbei­ tungswerkzeug enthaltenden Bearbeitungseinheit zur Bearbeitung der an einer Arbeitsseite in Axialrichtung aus der Spanneinrichtung herausragenden, eine im Be­ arbeitungsbereich der Bearbeitungseinheit angeordnete Bearbeitungsposition einnehmenden Werkstückpartie, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Spannein­ richtung (7) vorhanden ist, die zwei an einander ent­ gegengesetzten Einrichtungsseiten angeordnete, im ge­ spannten Zustand eines Werkstückes (1) gesehen entgegen­ gesetzten Axialseiten des Werkstückes (1) zugeordnete Arbeitsseiten (18, 18′) aufweist, daß jede Spanneinrich­ tung (7) entlang einem gemeinsam vorgegebenen Bearbei­ tungsweg (17) bewegbar ist, wobei sie eine Mehrzahl von entlang diesem Bearbeitungsweg (17) verteilt angeord­ neten, jeweils mindestens eine Bearbeitungseinheit (5) enthaltende Bearbeitungsstationen (21) in diesen zeitweilig positionierbar durchläuft und wobei ihre beiden Arbeitsseiten (18, 18′) einander entgegengesetzt seitlich vom Bearbeitungsweg (17) wegweisen, daß eine erste, mehrere aufeinanderfolgend angeordnete dieser Bearbeitungsstationen (21) enthaltende Stationengruppe (22) der einen Arbeitsseite (18) der Spanneinrichtung (7) und eine auf diese Gruppe (22) von Bearbeitungs­ stationen (21) in Bewegungsrichtung (23) der Spannein­ richtungen (7) folgende zweite Stationengruppe (22′) dieser Bearbeitungsstationen (21) der anderen Arbeits­ seite (18′) zugeordnet ist, derart, daß die an der einen Arbeitsseite (18) unter Einnahme ihrer Bearbei­ tungsposition herausragende erste Werkstückpartie (2) eines gespannten Werkstückes (1) in der ersten Stationen­ gruppe (22) und die an der anderen Arbeitsseite (18′) unter Einnahme ihrer Bearbeitungsposition herausragende zweite Werkstückpartie (2′) nachfolgend in der zweiten Stationengruppe (22′) jeweils bei in der Bearbeitungs­ position für die entsprechende Bearbeitungseinheit (5) angeordneter entsprechender Werkstückpartie (2, 2′) bearbeitbar ist, und daß in Bewegungsrichtung (23) der Spanneinrichtungen (7) gesehen zwischen den beiden Stationengruppen (22, 22′) eine von den Spanneinrichtun­ gen (7) durchlaufene Umsetzstation (29) vorhanden ist, in der ein in der jeweiligen Spanneinrichtung angeord­ netes, mit der ersten Werkstückpartie (2) die einzige Bearbeitungsposition für die erste Stationengruppe (22) einnehmendes Werkstück (1) bei Bedarf derart umsetz­ bar ist, daß seine zweite Werkstückpartie (2′) die einzige Bearbeitungsposition für die zweite Stationen­ gruppe (22′) einnimmt und beim Weiterbewegen der Spann­ einrichtung (7) nacheinander die Bearbeitungsbereiche der zweiten Stationengruppe (22′) durchläuft.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß mehrere Spanneinrichtungen (7) entlang dem Bearbeitungsweg (17) aufeinanderfolgend angeordnet vorhanden sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß den Spanneinrichtungen (7) jeweils eine separate, entlang der Bewegungsbahn (17) mitbewegbare (28) oder eine gemeinsame Antriebseinrichtung für ihren Drehantrieb um eine mit der Längsachse (19) des jeweils gespannten Werkstückes (1) zusammenfallende Drehachse zugeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Bearbeitungsweg (17) vor der ersten Stationengruppe (22), in Bewegungsrich­ tung (23) der Spanneinrichtungen (7) gesehen, eine von diesen durchlaufene Beschickungsstation (31) angeordnet ist, in der unbearbeitete Werkstücke (1) nacheinander an die momentan in ihr befindliche leere Spanneinrich­ tung (7) übergebbar sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Bearbeitungsweg (17) nach der zweiten Stationengruppe (22′), in Bewegungs­ richtung (23) der Spanneinrichtungen (7) gesehen, eine von diesen durchlaufene Entnahmestation (33) angeordnet ist, in der bearbeitete Werkstück (1) nacheinander aus der momentan in ihr befindlichen Spanneinrichtung (7) entnehmbar sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bearbeitungsweg (17) in sich geschlossen ist und zweckmäßigerweise einer Kurvenlinie folgt, bei der es sich insbesondere um einen Kreis handelt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickungsstation (31) und die Entnahmestation (33) in einer gemeinsamen Beschickungs- und Entnahmestation (35) zusammengefaßt sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Spanneinrichtungen (7) gemeinsam an einem drehbar gelagerten Spanneinrichtungsträger (8) angeordnet sind, bei dessen Drehung sie eine Umlauf­ bewegung (23) entlang des Bearbeitungsweges (17) aus­ führen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß der Spanneinrichtungsträger (8) ein z.B. scheiben­ oder trommelförmiges, um eine Achse (10) drehbares Drehteil ist, wobei die Drehachse (10) den Mittelpunkt der an ihm entlang einer Kreisbahn (9) verteilt angeord­ neten Spanneinrichtungen (7) kreuzt, deren beiden Axial­ seiten (18, 18′) in Richtung der Drehachse (10) aus­ gerichtet sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Bearbeitungsweg (17) sich linear erstreckende Wegabschnitte aufweist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungseinheiten (5) der Bearbeitungsstationen (21) seitlich neben dem Bearbeitungsweg (17) insbesondere auf den den beiden Arbeitsseiten (18, 18′) der Spanneinrichtungen (7) zugeordneten Wegseiten angeordnet sind, wobei sich die Bearbeitungseinheiten (5) der beiden Stationengruppen (22, 22′) auf einander entgegengesetzten Seiten befinden und bei kreisförmigem Bearbeitungsweg (17) insbesondere radial außerhalb der von den Werkstückpartien (2, 2′) überstrichenen Kreisbahn angeordnet sind.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere zur Herstellung von Kolbenstangen jede der beiden Stationengruppen (22, 22′) drei Bearbeitungsstationen (21) enthält, in denen in Bewegungsrichtung (23) der Spanneinrichtungen (7) gesehen aufeinanderfolgend insbesondere eine Vordreh­ bearbeitung bzw. Grobdrehbearbeitung, eine Feindreh­ bearbeitung und ein Gewindeschneidvorgang ausführbar sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Bearbeitungsweg (17) in einer Horizontalebene verläuft.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Bearbeitungsweg in einer Vertikalebene verläuft.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Umsetzvorgang ein Ver­ schiebevorgang ist, der bei in einer Horizontalebene verlaufendem Bearbeitungsweg (17) schwerkraftunterstützt stattfinden kann.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungsstationen (21) ortsfest mit Bezug zum Bearbeitungsweg (17) angeord­ net sind.