DE570201C

DE570201C - Schaltmechanismus fuer Anstell- und Schaltbewegungen des Werkstuecktraegers an Werkzeugmaschinen

Info

Publication number: DE570201C
Application number: DER75686D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1928-09-15
Filing date: 1928-09-15
Publication date: 1933-02-16

Description

Die Erfindung betrifft Schaltvorrichtungen für Werkzeugmaschinen, insbesondere für Räummaschinen. Hauptziel der Erfindung ist die Schaffung eines Schaltmechanismus von einfacher und gedrängter Konstruktion und sehr genauer Wirkungsweise.

Die Erfindung bezweckt weiter die Schaffung eines Schaltmechanismus, bei welchem das Werkstück während des Schaltvorganges

ίο aus der Bahn des Werkzeuges entfernt wird. Gegenstand der Erfindung ist insbesondere ein Schaltmechanismus für ein drehbares Element, z.B. einen Werkstückhalter, bei welchem die Schaltung automatisch und schnell duixh eine einfache, praktisch allen Werkzeugmaschinen gemeinsame Hin-und Herbewegung veranlaßt wird. Gegenstand der Erfindung ist ferner ein bei Schaltmechanismen u. dgl. anwendbares Getriebe, durch dessen Anwendung gegenüber der derzeitigen Praxis erheblich an Raum und Material gespart werden kann. Die Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung in beispielsweiser Anwendung bei einer bekannten Flächenräummaschine mit drehbarein Werktisch. Dieser vermag eine Anzahl λόπ Einspannvorrichtungen zu tragen, welche radial angeordnet sind und die zu bearbeitenden Teile tragen. Gemäß der Erfindung werden diese Einspannvorrichtungen automatisch und nacheinander in der richtigen Beziehung mit dem Räumwerkzeug in Berührung gebracht.

Die Erfindung kann auch bei gleichartigen Maschinen verwendet werden, beispielsweise bei einer Bohrmaschine, oder das Werkstück kann in wesentlich fester Lage gehalten werden, und verschiedene Werkzeuge können auf geschalteten Elementen der Vorrichtung gelagert sein und dem Werkstück dargeboten werden.

Eine Räummaschine der veranschaulichten Art hat einen hin und her gehenden Fräserschlitten und einen zugehörigen Triebmechanismus. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, die hin und her gehende Bewegung des Schiittens oder eines sonstigen hin und her gehenden Teiles zu benutzen, um den Schaltmechanismus der Maschine in Tätigkeit zu setzen.

Die bedeutenderen Elemente und Beziehungen in dem neuen Schaltmechanismus sind die folgenden: Ein drehbarer Werktisch ist auf einem Träger gelagert, welcher an einem möglichst starr ausgebildeten Gestell hin und her geht. Der Tisch macht eine Bewegung, welche quer zu der hin und her gehenden Bewegung erfolgt. Diese kombinierten Bewegungen schalten den Tisch und stellen ihn genau zum Werkzeug ein. Von dem hin und her gehenden Schlitten der Räummaschine wird eine Hauptführungsschiene betätigt, welche auf eine zweite Führungsschiene wirkt, um den Tisch zu heben und ihn dadurch zur Drehung freizugeben. Die Hauptführungsschiene bewegt auch den Träger an einem Traggestell in einer

Richtung quer zur Drehachse des Werktisches und läßt den Tisch eine teilweiseDrehung vollführen, und zwar durch Vermittlung eines Zahnstangengetriebes und von Zwischenverbindungen, welche ein Malteserkreuzgetriebe (Geneva motion mechanism) enthalten. Bei der weiteren Bewegung des Trägers wird der Tisch gesenkt und in seiner Stellung genau festgelegt, und bei Beendigung eines vollständigen Hinundherganges der Hauptführungsschiene wird der Träger zurückgeführt und festgestellt. Zur Verbindung zwischen der Hauptführungsschiene und dem Träger dient ein Kniehebel, der zwischen dem Träger und dem festen Gestell gelagert ist.

Das abgewandelte Maltesergetriebe ist solcher Art, daß die Malteserscheibe nur um einen kleinen Teil einer Umdrehung gedreht werden muß, um eine viel größere Drehung des Werktisches zu bewirken. Infolge dieser Anordnung ist das Getriebe sehr gedrängt und einfach.

In der Zeichnung bedeutet: Abb. ι eine Seitenansicht einer mit der Erfindung ausgerüsteten Räummaschine,

Abb. 2 eine Draufsicht in vergrößertem ilaßstabe,

Abb. 3 und 4 Schnitte nach den Linien 3-3 und 4-4 der Abb. 2,

Abb. 5, 6 und 7 Schnitte nach den Linien 5-5, 6-6 und 7-7 der Abb. 4,

Abb. 8 und 9 Schnitte nach der Linie 8-8 der Abb. 5,

Abb. 10 einen Schnitt nach der Linie 10-10 der Abb. 8,

Abb. 11 einen Schnitt nach der Linie 11-11 der Abb. 6.

In der Zeichnung veranschaulicht Abb. 1 eine senkrechte Flächenräummaschine mit einem Fuß oder Ständer 1, einem Werkstückträger 2, einer an der Vorderfläche der aufrechten Säule angeordneten Führungsbahn 3 und einem Fräserschlitten 4, der zwecks Hinundhergehens längs der Führungsbahn 3 angeordnet ist und einen räumenden Fräser trägt. Dieser Fräserschlitten kann durch irgendeinen geeigneten Mechanismus hin und her bewegt werden, z. B. durch ein nicht dargestelltes Zahnstangengetriebe, das in der Säule ι untergebracht ist und mittels des gewöhnlichen, im wesentlichen wie in Abb. 1 rechts veranschaulichten Riemenantriebes angetrieben wird.

Die Schalteinrichtung gemäß der Erfindung besitzt einen Fuß 20, welcher irgendwie, z. B. durch Bolzen, an dem Werkstückträger 2 der Räummaschine befestigt werden kann. An der Oberseite des Fußes ist eine Schwalbenschwanznut 21 für eine entsprechend gestaltete Zunge23 eines Trägers 22 vorgesehen. Die Zunge und Nut ermöglichen dem Rahmen 22 mit Bezug auf die Maschinensäule, d. h. mit Bezug auf Abb. 1 von rechts nach links, hin und herzu gehen. An der Oberseite des Trägers 22 ist ein drehbarer Werkstücktragtisch 25 angeordnet, welcher mittels eines nach unten ragenden kreisförmigen Flansches 26 die Oberseite des Trägers verschiebbar übergreift. Der Flansch bildet eine Führung und einen Spanschutz. Die Oberseite des Tisches ist zur Aufnahme von Einspannvorrichtungen für Werkstücke W eingerichtet, beispielsweise mit den üblichen T-förmigen Schlitzen 27 versehen.

Der Tisch 25 (Abb. 4) vermag sich um eine Hülse 30 zu drehen, welche innerhalb einer Nabe 31 des Tisches senkrecht angeordnet und am Boden der Zunge 23 mit dem Träger durch Schrauben 32 verbunden ist. Bei 33 (Abb. 5) ist in der Hülse 30 eine Stange 35 verschiebbar aufgekeilt, welche am unteren Ende eine Rolle 36 trägt. Die Rolle legt sich gegen die Führungsfläche 41 einer Führungsstange 40, welche von der Seite her in Öffnungen des Trägers vorsteht und das Heben und Senken des Tisches veranlaßt. Der Tisch dreht sich, wenn er angehoben ist, und es ist deshalb zwischen dem oberen Ende der Stange 35 und der Tischnabe ein einstellbares Drehlager 37 vorgesehen. Die Nabe trägt eine Gewindehaube 38, die mit einer sich gegen einen Teil des Lagers legenden Einstellschraube 39 versehen ist.

Zum Antrieb der Stange 40 und zum Heben und Senken der Stange 35 wie auch zur Hinundherbewegung des Trägers ist eine Hauptsteuer- oder Führungsstange 50 vorgesehen (Abb. i, 3 und 7), welche mit dem hin und her gehenden Fräserschlitten verbunden ist.

Die Führungsstange 50 wird durch den xoo Fuß 20 in der Längsrichtung des Trägers 22 geführt und kann mit einer Rolle 51 versehen sein, die von auf dem hin und her gehenden Schlitten der Räummaschine angeordneten Daumen oder Führungen 52 und 53 erfaßt werden kann. Wenn der Schlitten nach unten geht und das Räumwerkzeug sich dem Ende des Abwärts- oder Schneidhubes nähert, erfaßt die Führung 53 die Rolle 51 (Abb. 1) und bewegt die Steuerschiene nach links, wodurch die Schaltbewegung eingeleitet und das Werkstück aus der Bahn des Fräsers entfernt wird. Wenn sich der Fräserschlitten dem Ende seines Aufwärts- oder Leerhubes nähert, erfaßt die Führung 52 die Rolle und bewegt die Steuerschiene nach rechts (Abb. 1), wodurch der Schaltvorgang vollendet und das Werkstück in seine neue Lage in der Bahn des nächsten Abwärtshubes des räumenden Fräsers zurückgebracht wird.

Wenn die Schiene 50 in eben beschriebener Weise vorgestoßen wird, bewirkt sie, daß die

Tischhubschiene 40 nach rechts geschoben wird (Abb. 7), und zwar infolge der Anordnung eines Klotzes 57, welcher starr an der Schiene 50 befestigt und mit einer Führungsfläche 57' versehen ist, die eine Rolle 5S am Ende der Schiene 40 beeinflußt. Ein Überhub der Schiene 40 kann durch einen einstellbaren Anschlag verhindert werden, welcher von der Stellschraube 59 in einer abnehmbaren Platte 59' gebildet wird. Das innere Ende der Schraube kann so eingestellt werden, daß sie sich als Anschlag gegen das Ende der Schiene 40 legt.

Wie bereits erwähnt, vermag sich der Träger 22 mit Bezug auf den Werktisch 2 der Räummaschinevor-undzurückzubewegen. Die Steuerschiene 50 bewirkt auch diese Hin- und Herbewegung, und die Antriebsverbindungen von der Schiene bilden Paare von Kniehebeln, von denen gemäß Abb. 2 je ein Paar auf jeder Seite des Trägers 22'und des Tisches angeordnet ist. Jedes Paar hat ein Glied 60, welches beioi amFuße2o drehbar gelagert ist, und ein Glied62. BeideGliedersinddurchStifteö4verbunden. Die Kniehebelglieder sind in Abb. 1 in ihrer wesentlichen Strecklage dargestellt, in welcher das Werkstück auf dem Drehtisch.

25 dem räumenden Fräser 4 dargeboten wird.

Wie bereits erwähnt, bedingt die Hinundherbewegung des Trägers durch die Kniehebelanordnung gleichzeitig eine Steuerbewegung für die Tischdrehschaltung. Zum Knikken und Wiederausrichten der Kniehebel ist gemäß Abb. 3 an einem der Glieder 60 ein nach unten ragender Arm 65 vorgesehen. Der Arm trägt einen Stift 66, welcher von einem Schlitz 67 der Schiene 50 erfaßt wird. Wenn der Träger durch die Kniehebel vorgetrieben wird, legt sich die Rolle 58 der Schiene 40 schließlich gegen eine Führung 68 des Fußes 20 (Abb. 4 und 7), welche den Tisch wieder senkt, indem sie der Rolle 36 der senkrechten Stange 35 gestattet, von der Fläche 42 der Schiene 40 abzulaufen.

Die Anschlüsse enthalten ein abgewandeltes Maltesergetriebe, welches eine geschlitzte Scheibe 70 aufweist, die lose auf einem nach unten ragenden rohrförmigen Ansatz des Tisches 25 gelagert ist. Die Scheibe ist durch Vermittlung einer Innenverzahnung 73 der Scheibe einer Reihe von am Träger festgelagerter Planetenräder 74 und eines Leitrades, welches an dem Ansatz 31 des Tisches festgelagert ist und sich mit ihm hebt und dreht, in dauernder Triebverbindung mit dem Tisch. Die Planetenräder sitzen auf Stiften 77, welche in den Träger 22 ragen, so daß sie nicht umlaufen, sondern als Leerräder wirken, welche von der Innenverzahnung Bewegung auf das Leitrad (Sonnenrad) übertragen. An der Oberseite der Scheibe 70 sind mehrere radial angeordnete Schlitze 80 und gebogene Ausnehmungen 81 vorgesehen. Die Schlitze stehen im Eingriff mit einem schwingbaren Arm Sz, der mit einem nach unten ragenden Ansatz 82' versehen ist fAbb. 8). Dieser ist in einer Lagerhülse 83 gelagert, welche ihrerseits durch den Träger 22 getragen wird. Der Arm trägt einen nach unten ragenden Stift 82", welcher mit einem Schlitz der Scheibe in Eingriff tritt, sowie der Tisch angehoben wird, und damit auch die Scheibe 70 hochhebt. Am unteren Ende des Ansatzes 82' sind Zähne 85 vorgesehen, welche mit einer feststehenden Zahnstange 86 in Eingriff stehen (Abb. 9 und 10). Die Zahnstange ist durch Schrauben am Fuß 20 befestigt. Der Arm 82 trägt einen Zylinderteil 87, welcher sich in die Ausnehmungen 81 am Umfang der Scheibe 70 einzulagern vermag, ist aber unterhalb des Arms 82 entsprechend der Dicke der Scheibe 70 ausgeschnitten, um die fortschreitende Bewegung der von dem Stift erfaßten Scheibe bei angehobener Stellung des Tisches zu ermöglichen.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Wenn die Schiene 50 vorwärts oder mit Bezug auf Abb. 1 nach links gerückt wird, werden zuerst die Kniehebel betätigt, um eine Abwärtsbewegung des Trägers und des Tisches zu bewirken. Danach bewegt der Anschlag 57 die Schiene 40 nach rechts, so daß der Tisch angehoben wird und die Paßstifte freigeben muß und der Schaltmechanismus in Eingriff gesetzt wird. Eine weitere Bewegung der Schiene führt den Tisch weiter vorwärts und veranlaßt infolge der Zahnstangen- und Zahnradverbindung 85 und 86 eine Teildrehung des Armes 82, der mittels des Zapfens 82" die Scheibe7o und den Tisch dreht. Wenn der Träger sich dem Ende seiner Vorwärtsbewegung nähert, senkt die Führung 68 durch die Führungsschiene 40 und die Stange 35 den Tisch, wodurch die Scheibe mit dem Stift 82" des schwingenden Armes außer Eingriff gelangt. Bei der Rückbewegung des Tisches und des Trägers in die in Abb. 1 mit voller Linie veranschaulichte Stellung dreht die Zahnstange 86 den Arm 82 herlaufend zurück, um den Stift 82" wieder in Stellung für den erneuten Eingriff mit einem neuen Schlitz 80 der Scheibe bei dem nächsten Anstell- und Schaltweg des Trägers zu bringen.

Um das Werkstück nach dem Schaltvorgang genau mit Bezug auf das Werkzeug einzustellen, ist gemäß Abb. 11 ein Satz von Paßmechanismen zwischen Träger und Tisch vorgesehen. Diese bestehen aus Paßstiften 100, welche mit Hülsen zusammenzuwirken vermögen. Die Hülsen bestehen aus einem äußeren geschulterten Ring 102, welcher einen inneren Ring 103 umgibt, der sich von unten her gegen

Claims

den Ring 102 legt und in welchem eine Kopfschraube 104 eingeschraubt ist. Diese hält sämtliche Teile sicher am Tisch in Stellung. Die Paßstifte besitzen verbreiterte Köpfe, welche genau in den Teil 103 passen, und Schäfte 105, welche durch eine Platte 106 und eine Kopf schraube 107 festgelegt sind.

In Abb. 5 sind sechs der Paßvorrichtungen und zehn Schlitze 80 des Maltesergetriebes dargestellt. Die Beförderung eines einzigen Schlitzes von einer Stellung in eine andere dadurch, daß der Arm 82 von der dargestellten Lage in eine Lage gelangt, in welcher er von dem nächstgelegenen Schlitz umfaßt wird, würde deshalb natürlich keine 6o°- Drehung des Tisches veranlassen. Infolge der Verzahnung jedoch, welche die Übersetzung 10:6 besitzt, wird das Außenzahnrad 75 schneller gedreht und dadurch der Tisch bei jeder Schaltung um 6o° weitergeschaltet.

Paten ta ν s prü cκε:

ι. Schaltmechanismus für Anstell- und Schaltbewegungen des Werkstückträgers an Werkzeugmaschinen, insbesondere Räummaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem auf und ab gehenden Werkzeugschlitten (4) verbundene Steuernocken (52, 53) eine Schaltstange (50) hin und her bewegen, deren einer Hub (nach Beendigung eines Schnittes) das Entfernen des Werkstückschlittens (22) vom Werkzeug (5) sowie das Anheben, Teildrehen und Senken des auf dem Werkstückschlitten (22) angeordneten drehbaren Werkstückträgers (25) bewirkt, während der andere Hub der Schaltstange (vor Beginn des nächsten Schnittes) den Werkstückschlitten in die Bearbeitungsstellung zurückführt.
2. Schaltmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hin und her gehende Bewegung des Werkstück-Schlittens (22) mittels eines durch die Schaltstange (50) bewegten Kniehebelsystems (60 bis 66) erfolgt, während zwei am feststehenden Teil des Werkstückträgers (20) angeordnete Steuernocken (57, 68) eine unter dem drehbaren Werkstückträger (25) angeordnete und mit dem Werkstückschlitten (22) quer zu ihrer Längsrichtung hin und her gehende Hubstange (40) durch Beeinflussung einer mit der Hubstange (40) verbundenen Rolle (58) axial hin und her bewegen, wodurch mittels einer Rolle (36) und einer von der Hubstange (40) gebildeten Kurvenbahn (41, 42) das Anheben bzw. Senken des Drehtisches (25) sowie mittels einer feststehenden Zahnstange Γ86) und eines Ritzels (85) sowie eines Maltesergetriebes (70, 80, 82), dessen Triebzahn (82") erst durch das Anheben des Drehtisches (25) mit dem Malteserrad (70) in Eingriff gelangt, das Weiterschalten des Drehtisches (25) um einen bestimmten Winkel erfolgt.
3. Schaltmechanismus nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Planetenzahnradgetriebe (74, 75) die durch das Maltesergetriebe (70, 80, 82) eingeleitete Drehbewegung des Werkstückträgers (25) derart übersetzt, daß die Teilschaltung des Drehtisches jeweils 6o° beträgt.
4. Schaltmechanismus nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die selbsttätige Einstellung und Feststellung des Drehtisches (25) nach dem Schalten in der neuen Arbeitsstellung durch mehrere Paßstifte (100) erfolgt, die beim Anheben des Drehtisches (25) außer Eingriff gelangen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen