DE471846C - Steuerung fuer Werkzeugschlitten von Schraubenschneidmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerung für Werkzeugschlitten von Schraubenschneidmaschinen. Es sind Schraubenschneidmaschinen bekannt, bei denen die Werkzeugschlitten mittels Steuertrommeln bewegt werden. In diesen Trommeln sind Nuten vorgesehen, die in bestimmter Weise gekrümmt sind und in denen ein Zapfen der Werkzeugschlitten entlanggleitet. Bei Drehung der Trommel wird der Werkzeugschlitten durch den in der Kurvennut entlanggleitenden Zapfen an den Arbeitskopf der Maschine heran- bzw. von ihm weggeführt.

Diese Art der Steuerung eines Werkzeug-Schlittens hat den Nachteil, daß dem Schlitten nur ein kleiner Hub zwischen seinen Endlagen gegeben werden kann, da sonst die die Steuernuten enthaltenden, im Durchmesser an sich verhältnismäßig großen Trommeln sehr lang ao ausgeführt werden müßten. Die Abmessungen der Steuertrommeln derartiger Schrauben^ schneidmaschinen gestatten im allgemeinen nur einen etwa bis zu ro cm höchstens betragenden Hub der Werkzeugschlitten. Für dieas jenigen Fälle also, in denen es sich darum handelt, Werkstücke in einem Arbeitsgang auf verhältnismäßig großer Länge, beispielsweise bis zu einem halben Meter, zu bearbeiten, kommen Werkzeugmaschinen nach der erwähnten bekannten Art nicht in Frage.

Dieser Nachteil wird gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß der Werkzeugschlitten der Maschine mittels teilweise verzahnter, mit Zahnsegmenten des Werkzeugschlittens zusammenwirkender Räder an den Arbeitskopf der Maschine heran- und von ihm fortbewegt wird. Hierdurch wird unter Vermeidung sperriger Steuertrommeln erreicht, daß der Werkzeugschlitten trotz gedrungener Bauart der Maschine einen langen, für die Bearbeitung langer Werkstücke erforderlichen Hub ausführen kann.

Um bei dieser Ausführungsform die Einleitung der Vor- und Rückwärtsbewegung des Werkzeugschlittens zu erleichtern und den Werkzeugschlitten während der Bearbeitung des Werkstückes in der inneren Hubstellung festzuhalten, sind am Werkzeugschlitten zwei Bolzen vorgesehen, die in den Endstellungen des Schlittens sowie kurz davor und dahinter mit je einer auf dem Antriebsglied für die Treibräder angeordneten Kurvennut zusammenwirken. Auf diese Weise wird der Werkzeugschlitten in seiner Arbeitsstellung derart verriegelt, daß er s'ich nicht unter dem Gegendruck der wirksamen Werkzeuge verschieben kann. Gleichzeitig ist durch diese Anordnung ein schneller Übergang der Schlittenbewegung von der einen Richtung in die andere ermöglicht.

Mittels der Vorrichtung nach der Erfindung wird der Werkzeugschlitten bis kurz an seinen Umkehrpunkt mit verhältnismäßig hohen und gleichmäßig bleibenden Geschwindigkeiten an die Arbeitsspindel heran und von ihr fortgeführt. Am Umkehrpunkt wird seine Geschwindigkeit allmählich verlangsamt, bis er zum Stillstand gebracht ist. Während dieses

Stillstandes führen andere Teile der Maschine Bewegungen aus, z. B. um den Werkstoff vorzuschieben und den Arbeitskopf in seiner Stellung zu sichern. Der Schlitten setzt sich dann allmählich aus der Ruhestellung nach vorwärts in Bewegung, vergrößert seine Geschwindigkeit auf ein Höchstmaß, bis er den Punkt erreicht hat, wo die Werkzeuge in Tätigkeit treten. Hier wird der Werkzeugschlitten plötzlich angehalten und bleibt während einer vorher festgelegten Zeit in Ruhe, nach der er allmählich, wieder sich zurückzubewegen beginnt, indem er seine Geschwindigkeit bis auf ein Höchstmaß erhöht. Diese hin und her gehende Bewegung des Schlittens kann vorher festgelegt und durch irgendeinen bekannten Geschwindigkeitsregler gesteuert werden. Bei der Vorrichtung nach der Erfindung wird der Werkzeugschlitten am Ende seiner Bewegung eine ganz bestimmte Zeit lang gegen die Arbeitsspindel gedrückt, zu. dem Zweck, alle Ungenauigkeiten, hervorgerufen durch das Federn oder Nachgeben von Maschinenteilen, auszuschalten. Ferner wird der Werkzeugschlitten am andern Ende seiner Bewegung festgehalten, um dem Werkstoff genügend Zeit zum Vorschub und dem Arbeitskopf Zeit zur Drehung zu lassen, damit das Werkstück von einem Werkzeug vor das nächste gebracht werden kann.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, den Vorschub von Werkzeugschlitten dadurch zu vergrößern, daß der Schlitten außer mittels der Steuertrommel noch mittels eines in eine Zahnstange des Schlittens eingreifenden Zahntriebes zusätzlich bewegt wird.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung an einer Schraubenschneidmaschine dargestellt. Abb. ι zeigt die vollständige Maschine in Seitenansicht und Abb. 2 im Grundriß. Die Abb. 3 und 4 stellen Ansichten von links bzw. rechts auf die Maschine dar. Abb. 5 ist ein Schnitt nach der Linie J-K der Abb. 1. Abb. 6 und 7 sind Schnitte, entsprechend den Schnittlinien L-M und N-O der Abb. 2, der erstere in größerem Maßstabe. Abb. 8 ist eine Ansicht des Zahnrades mit den Nuten zur Steuerung des Werkzeughalters gemäß Schnittlinie P-Q der Abb. 5. Abb. 9 ist eine Seitenansicht des Werkzeughalterschlittens.

Die Maschine besteht aus einem Maschinenbett ι mit einer Verlängerung 2, auf der die Einrichtung für den Werkstoffvorschub angebracht ist, einem Träger 3, auf dem ein Ouerschlitten 4 von beliebiger Ausführung gleitet und einem Teil 5 für den Werkzeugschlitten. Es sei darauf hingewiesen, daß, mit Ausnahme von zwei Wellen, die im Untergestell gelagert sind, alle Teile der Maschine außerhalb des Maschinenbettes angebracht sind. Diese Anordnung gestattet ein genaues Ausrichten des Arbeitskopfes, des Werkzeugschlittens und der Wellen und macht alle Teile leicht zugänglich.

Auf dem hinteren Teil des Maschinenbettes ist ein Träger 8 angeordnet, der einen Motor 9 mit einem Ritzel 10 trägt, das mit einem Zwischenrad 12 zusammenarbeitet, das lose auf der Hauptwelle 13 angebracht ist. Diese 7« AVelle ist am einen Ende in dem Träger gelagert. Zahnrad 12 ist in Eingriff mit Zahnrad 14 auf Welle 15. Ein zweites Zahnrad ir auf der Motorwelle arbeitet mit Zahnrad 13" zusammen, das auf der Welle 13 befestigt ist. Es kann jedes andere beliebige Mittel verwendet werden, um die Wellen 13 und 15 anzutreiben. Wie aus den Abb. 5 und 7 hervorgeht, trägt die Welle 15 eine Schnecke 16, die in Eingriff steht mit einem Schneckenrad 17 einer Querwelle 18. Die Welle 18 ist im Teil S des Maschinenbettes 1 gelagert, und an seinem äußeren Ende ist ein Kegelrad 19 angebracht, das mit einem gleichen Kegelrad 20 einer Welle 21 in Eingriff steht. Die Welle 21 ist in Lagern 22 und 24 geführt, die durch Träger 23 und 25 gehalten werden. Sie steuert den Werkstoffvorschub und die genaue Feststellung des Arbeitskopfes. Die Wellen 18 und 21 machen bei jedem Arbeitsgang der Maschine, bei dem der Werkstoff um ein Stück vorgeschoben wird, eine Umdrehung; hierbei wird der Arbeitskopf um den Winkelbetrag geschwenkt, der den Abstand zwischen zwei Arbeitsspindeln darstellt, und die Spindein haben die nötige Umdrehungszahl erreicht, so daß jedes Werkzeug die gewünschte Arbeit verrichten konnte; ferner ist der Werkzeugschlitten bewegt worden, um die einzelnen Werkzeuge an das Werkstück heranzubringen; er wird dort gehalten, bis jedes Werkzeug seine Arbeit verrichtet hat, und' wird dann zurückbewegt. Die einzelnen Vorgänge sind folgende:

Die Welle 15 ist in zwei Lagern 27 und 28 angeordnet und die Querwelle 18 in am Maschinenteil ι angebrachten Augen 29. Diese Welle trägt ein Zahnrad 31, welches mit einem gleichen Zahnrad 32 auf Welle 33 so kämmt, daß die beiden Wellen in entgegengesetzter Richtung sich drehen. Das Bett ist mit Führungen 34 für den Werkzeugschlitten 35 ausgerüstet, der, wie gewöhnlich, Gegenführungen 36 trägt, die ihn in seiner Lage halten sollen. Der Schiiten kann z. B. entsprechend Abb. s ausgebildet werden. Der Schlitten ist mit T-förmig ausgebildeten Schlitzen 37 und 38 versehen, in denen beliebig ausgestaltete Werkzeuge befestigt werden können; er trägt ferner einen mehrkantigen Kopf 39, der in seinen verschiedenen Flächen T-förmige Schlitze 40 hat. Die Zahl der Flächen des

Kopfes 39 entspricht der Zahl der später beschriebenen Spindeln.

An den Gegenführungen 36 befinden sich zwei .Vasen 42, die Bolzen 43, 44 (Abb. 9) tragen, die in der Ebene der Wellen 18, 21 und T,^ liegen. An der unteren Seite des Werkzeugschlitten* 35 sind Zahnstangen 45 und 46, wie aus Abb. 10 ersichtlich, angeordnet. Auf den Wellen 18 und 2>3 sind teilweise verzahnte Rader 47 und 48 so angeordnet, daß sie beide während der Dauer von etwa 90 "* in die Zahnstangen eingreifen können. Auf dem Schnekkeiirad 17 sind Auflagen angeordnet, die zwei Kurvennuten 49 und 50 (Abb. 8) bilden;= die erstere ist: etwa 45⁰, die letztere ungefähr 135^ lang. Die Abmessungen können jedoch beliebig geändert werden.

Die Räder 47 und 48 drehen sich in entgegengesetzten Richtungen, wie es durch die Pfeile angedeutet ist. Jedes Zahnrad trägt einen besonders stark ausgebildeten Anfangszahn, der den Zweck hat, den starken mittleren Zahn 51 des Schlittens anzutreiben. Das Zahnrad 48 beginnt in dem Augenblick die Zahnstange anzutreiben, in dem der Bolzen 43 die Kurvennut verläßt, die gerade den Schlitten nach links zu bewegen beginnt, wie aus Abb. 6 ersichtlich ist. Die Anfangsbewegung, die durch die Nut eingeleitet wird, findet allmählich statt, während die durch das Zahnrad 48 hervorgerufene Bewegung gleichförmig bleibt.

Wenn das Zahnrad 48 und die Zahnstange außer Eingriff kommen, ist der Bolzen 44 in die Kurvennut 49 eingetreten, deren vorderes Ende gerade die wagerechte Verbindungslinie zwischen den Wellen 18 und 33 erreicht hat. Der erste Teil der Nut setzt die Vorwärtsbewegung des Schlittens weiter fort; wenn aber der Bolzen 44 den kreisförmigen Teil 53 der Nut erreicht hat, wird der Schlitten in seiner vorderen Stellung angehalten. Das gibt den Werkzeugen am Kopf 39 genügend Zeit, das Werkstück fertig zu bearbeiten, indem sie alle Uligenauigkeiten beseitigen, die durch das Federn von Maschinenteilen und vom Werkstück selbst hervorgerufen werden. Die weitere Bewegung der Nut bewegt den Schlitten wieder zurück, und der Bolzen 44 verläßt die Kurvennut 49 in dem Zeitpunkt, in dem der erste Zahn des Rades 47 den mittleren Zahn 51 der Zahnstange anzutreiben beginnt. Das Zahnrad 47 bewegt jetzt den Schlitten mit gleichbleibender Geschwindigkeit zurück, und, wenn seine Zähne mit der Zahnstange 45 außer Eingriff kommen, tritt der Bolzen 43 gerade in die längere Kurvennut 50 ein.

Während ungefähr der ersten 15⁰ setzt die Xut die Rückwärtsbewegung des Schlittens fort, dessen Geschwindigkeit sich jedoch allmählich verlangsamt, bis er endlich zum Stillstand gekommen ist. Während etwas mehr als ι ου "bleibt der Schlitten dann in Ruhe; = in dieser Zeit wird das Werkstück und die Arbeitsspindel für die nächsten Arbeitsgänge eingestellt. Schließlich erreicht der Bolzen 43 das Ende dieser Xut, wie aus Abb. 6 ersichtlich ist, und die Vorwärtsbewegung des Schlittens beginnt.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   ι. Steuerung für Werkzeugschlitten von Schraubenschneidmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugschlitten (35) mittels teilweise verzahnter, mit Zahnstangen (45, 46) des Werkzeugschlittens zusammenwirkender Treibräder (47, 48) an den das Werkstück aufnehmenden Arbeitskopf (57) heran- und von ihm fortbewegt wird.
2. 2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch g-ekennzeichnet, daß zwei am Werkzeugschlitten (35) vorgesehene Bolzen (43, 44! in den Endstellungen des Schlittens sowie kurz davor und dahinter mit je einer auf dem Antriebsglied (17) für die Treibräder (47, 48) angeordneten Kurvennut (49, 501 zusammenwirken. ·

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen

   BFRLIN¹. REMtL'CK-r IN m:H