-
Steuereinrichtung für Rechteckdrehwerke Es sind Rechteckdrehwerke
bekannt, bei denen das Werkstück zur Bearbeitung von Planflächen an dem stillstehenden
Werkzeug vorbei bewegbar ist und das in einem drehbaren, das Werkstück umfassenden
Ring gelagerte Werkzeug beim Übergang von einer Planfläche auf die nächste durch
eine Drehbewegung gegenüber dem Werkstück senkrecht auf die nächste Planfläche einstellbar
ist. Bei diesem bekannten Rechteckdrehwerk erfolgt die Umschaltung der Drehbewegung
auf die Planbewegung mit an dem Drehring und an dem Planvorschubschlitten ,selbst
angebrachten Nocken, die über Klinkenhebel und Schaltsterne Hakenhebel zur Betätigung
von Federriegeln in Kuppelscheiben zwischen der Hauptantriebswelle, und der jeweils
zu drehenden Vorschubwelle aus- und einrücken.
-
Die Erfindung bezweckt, an Stelle dieser komplizierten Steuerung,
deren Neueinstellung sehr umständlich ist, eine Steuereinrichtung für Rechteckdrehwerke
zu schaffen, bei der in einfacher Weise sowohl das Verhältnis der Seitenlängen des
Werkstückquerschnittes als auch unter Beibehaltung dieses Verhältnisses die absolute
Größe der Seitenlängen einstellbar ist. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht,
daß zur Steuerung -der Werkzeug-und Werkstückbewegungen eine in bekannter Weise
mit Steuernocken versehene Schaltscheibe vorgesehen ist, deren Steuernocken in ihrem
gegenseitigen Abstand zwecks Einstellung des Verhältnisses der Seitenlängen des
Werkstückquerschnittes in der Drehebene veränderbar sind und die zur Einstellung
der absoluten Größe der Seitenlängen über ein regelbares Getriebe mit dem Antriebsmotor
gekuppelt ist.
-
In der Zeichnungen ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise
dargestellt.
-
Abb. i zeigt eine Gesamtdarstellung der Maschine.
-
Abb. 2 bis 7 geben die Stellung und den Weg von Werkzeug und
Werkstück bei verschiedenen Querschnittsformen an.
-
Abb. 8 zeigt die Schaltscheibe.
-
Mit i ist das Werkstück bezeichnet, das in den Schlitten 2 und
5 in lotrechter sowie 3
und 6 in waagerechter Richtung verstellt
werden
kann. Um die Zeichnung zu vereinfachen, sind die Getriebeteile
stets nur an einem Schlitten mit Zahlen gekennzeichnet. Die Bewegung des entsprechenden
gegenüberliegenden Schlittens erfolgt, jeweils im Gleichlauf durch gleiche mechanische
Mittel angetrieben Die Steuerung der Werkzeugstellung erfolge mit Hilfe des Drehringes
38, der in einem auf dem Maschinenbett 4o längs verschiebbaren Werkzeugträger 37
gelagert ist.
-
Bei Beginn der Arbeit wird der Werkzeugträger 3 7 von Hand
durch eine Spindel 4 1, die mit einer nicht gezeichneten Schraube in eine ebenfalls
nicht gezeichnete Mutter des Werkzeugträgers 37, die ihrerseits auf der Leitspindel
geführt ist, eingreift, seitlich an die Werkstückstirnseite herangefahren. Beginnt
man z. B. mit dem Arbeiten der oberen waagerechten Fläche, wird durch Einschalten
des Schlittens 3 das Werkstück i am Stahl 39 vorbei bewegt und dabei
ein Span gewünschter Tiefe abgenommen. Kurz bevor die Schneide die hintere Werkstückkante
(Abb. 2) erreicht, wird der Werkstückvorschub aus- und gleichzeitig die Drehbewegung
des Werkzeuges eingeschaltet, durch die der Stahl die Abrundung von einer Kante
zur anderen bearbeitet (Abb. 3). Das Maß, um das der Werkstückvorschub vor Erreichen
der Endkante stillzusetzen ist, ergibt sich aus' der Größe des durch :die Stahlstellung
bestimmten Abrundungshalbmessers zuzüglich der Spantiefe. Ist die Abrundung -durch
Drehung des Werkzeuges um einen rechten Winkel ausgearbeitet, wird die Werkzeugbewegung
still- und gleichzeitig der Schlitten 2 für die lotrechte Verschiebung des Werkstückes
in Gang gesetzt. Die wei- !3 teren Arbeitsgänge folgen entsprechend, bis ein voller
Schnitt um das Werkstück, herumgeführt ist. Durch gleichzeitige und ständig parallel
mit der Werkstückmittellinie erfolgende Verschiebung des Werkzeuggträgers 37 in
den Führungen des Maschinenbettes 4o wird das Werkstück in fortlaufendem Schnitt
bis auf die Endflächen vollständig bearbeitet. Bei der Bearbeitung eines Vierkantes
mit abgerundeten Ecken wird das Werkzeug 3 9 radial in seinem Tragring 3 8 SO eingespannt,
daß seine Schneide etwas vor dem Drehmittelpunkt des Tragringes 38 zu stehen
kommt. Der Abstand zwischen Werkzeugschneide und Tragringdrehmittelpunkt bestimmt
beim Drehen die Größe des Abrundungshalbmessers.
-
je größer dieser gewählt wird, desto kleiner werden die geraden Teile
des Querschnittes, d. h. desto kürzer die Einschaltzeiten der Werkstückschlitten
2 und 3, bis diese schließlich beim Drehen eines Zylinders, bei dem allein der Werkzeugtragring
38 umläuft, ständig stillstehen (Abb. 4). 1 Geht dabei die Werkstückmittellinie
nicht durch die Drehachse für das Werkzeug, so wir ein exzentrischer Zylinder gearbeitet.
-
Das aß dieser Exzentrizität ergibt sich aus dem Abstand der Werkstückmittellinie
vom Werkzeugdrehpunkt (Abb. 5).
-
Soll dagegen ein Körper mit scharfen Kanten hergestellt werden (Abb.
6), so muß das Werkzeug aus der radialen Stellung zum Drehpunkt des Werkzeugtragringes
38 in Werkstückvorschubrichtung versetzt und mit der Schneide über den Tragringdrehpunkt
hinaus verschoben werden. In diesem Falle dient die Drehung des Tragringes, die
früher das Bearbeiten der Abrundung ausführte, allein dazu, den Schneidstahl von
der einen Schnittebene abzuheben und über der nächsten einzustellen (Abb. 7).
-
Die einzelnen Werkstückvorschübe und die Werkzeugstellung werden von
einem Motor 63 mit entsprechenden Zwischenübersetzungen und Kupplungen, die
von einer gemeinsamen Schaltscheibe 45 gesteuert werden, angetrieben.
-
Der gleichmäßige Werkzeugvorschub wird auf bekannte Weise durch eine
nicht gezeichnete Leitspindel betätigt.
-
Die Drehung des Tragringes 38 im Werkzeugträger 37 für die Einstellung
des Stahles 39 senkrecht zur jeweiligen Schnittfläche erfolgt durch eine
Keilwelle 42 über ein nicht gezeichnetes Ritzel auf einen ebenfalls nicht gezeichneten
Zahnkranz des Drehringes 38.
Das Ritzel ist zwischen Lagern des Werkzeugträgers
37 gehalten, so daß es durch dessen Seitenverschiebungen nicht beeinflußt wird und
in ständigem Eingriff- mit dem Zahnkranz des Drehringes 38 bleibt.
-
Die Keilwelle 42 wird von dem Motor 63
über Zwischenrad 20 und
über die Hauptwelle ig, von der die Bewegung aller Vorschübe abgeleitet ist, angetrieben.
Die Welle ig steht über Zwischenräder 21, 22 mit einem auf der Welle 42 ständig
lose laufenden Zahnrad 5 8 ', das gleichzeitig als Kupplungsteil z. B. mit
Seitlicher Verzahnun ' - ausgebildet ist, in dauerndem Eingriff. Daneben
sitzt auf derselben Welle, aber durch Nut und Feder gegen Verdrehung gesichert-,
ein auf beiden Seiten mit Verzahnungen versehener Kupplungsteil 43, der durch eine
Feder 49 gegen eine am Maschinenbett feste Zahn-Scheibe 44 gedrückt wird und dadurch
die Welle 42 gegen Drehung sichert. Soll die Welle 42 angetrieben werden, wird der
Kupplungsteil 43 achsig verschoben und mit dem dauernd angetriebenen Losrad
58 verriegelt. Die Steuerung dieser Kupplung erfolgt durch seitliches Verschieben
einer Kupplungsstange von einer sich ständig drehenden Schaltscheihe 4
5 durch auf dieser angebrachte Steuernocken
61. Für die
Bearbeitung der vier Seitenkanten des Querschnittes muß das Werkzeug viermal zum
Werkstück in verschiedener Richtung angestellt werden. Dazu sind vier Steuernocken
6 1 nötig (Abb. 8). Ihre gegenseitige Lage an der Schaltscheibe wird durch die Querschnittsform
des Werkstückes bestimmt. Ist z. B. ein Quadrat zuarbeiten, sind sie gleichmäßig
gegeneinander versetzt. Bei Rechtecken werden die -einzelnen Steuernocken entsprechend
den Werkstückseitenlängen in verschiedenem Abstand voneinander angeordnet.
-
Die Schaltscheibe 45 dient außerdem zur Steuerung der Werkstückvorschübe.
Hierfür sind z. B. zwei weitere Reihen von Steuernocken 6I auf dem Scheibenumfang
vorgesehen (Abb. 8), die auf Relais 46 und 47 einwirken, die ihrererseits elektromagnetische
Kupplungen und damit die - Werkstückvorschübe einschalten.
-
Der Schlitten 3, in den Leisten 7 geführt, bewegt das Werkstück in
waagerechter Richtung am Schneidstahl 39 vorbei. Der Schlittenantrieb, erfolgt durch
eine Spindel I0 über eine Mutter 9, die durch ein nicht gezeichnetes Lager im Schlitten
3 gehalten wird. Die Spindel i o wird- über Zwischenräder i i und Schnecke
12 von einer Welle 13 angetrieben. Auf dieser Welle sitzt lose eine magnetische
Kupplung 14, deren eine Hälfte 17
unmittelbar mit dem Zahnrad 56 der
Hauptwelle I9 in Eingriff steht, während die andere Kupplungshälfte 4 über ein Zwischenrad
18 dauernd mit dem Zalinrad 57 der Welle I9 kämmt, d.h. beide Kupplungshälften laufen
ständig mit entgegengesetztem Drehsinn lose auf der Welle 13 um. Zwischen beiden
liegt eine Scheibe 15, die auf der hier als Keilwelle 16 ausgebildeten Welle
13 achsig verschiebbar ist. Erhält die Kupplung über nicht gezeichnete Schleifbürsten
Strom, so wird die Scheibe 15 entweder von dem Kupplungsteil 4 oder 17 angezogen
und mit diesem verriegelt. Dadurch wird die Welle 13 in der einen oder anderen Richtung
gedreht, d. h. der Schlitten, 3 vor oder zurück bewegt, wie es für die Bearbeitung
je zweier gegenüberliegender Seiten des Werkstückes nötig ist. Die Kupplung
14 wird über ein Relais 46 von der Schaltscheibe 45 gesteuert.
-
Der Antrieb des Schlittens 2 erfolgt entsprechend. Er ist in Nuten
23 des Schlittens 3 geführt und wird von einer Spindel 27 durch eine im Schlitten
2 feste, hier nicht gezeichnete Mutter bewegt. Der Antrieb der Spinde1 27 erfolgt
über im Schlitten 3 gelagerte Zwischenräder 28 und Schnecke 29, die die Seitenverschiebungen
des Schlittens 3 mitmachen, ohne dadurch die Stellung des Schlittens 2 zu beeinflussen.
Dies. ist durch achsig verschiebbare Anordnung der Antriebsschnecke 29 auf der Keilwelle
30 erreicht. Die Welle 3o wird über Zwischenräder 31 und Schnecke 32 von der Welle
33 gedreht, auf der auf dem als Keilwelle ausgebildeten Teil. 8
eine Scheibe
34 achsig verschiebbar zwischen den Hälften 3 5 und 3 6 einer zweiten
elektromagnetischen Kupplung sitzt, von denen die Seite 3 5 direkt mit dem Rad 5
3 und die Seite 3 6 über ein Zwischenrad 5 5 mit dem Rad
5 4 der Hauptwelle I9 in dauerndem Eingriff stehen. Beide Kupplungshälften
laufen ständig im entgegengesetzten Drehsinn lose auf der Welle 33 um. Erhält die
Kupplung über nicht gezeichnete Schleifbürsten Strom, so wird die Scheibe 3 4 entweder
mit der Kupp -lungshälfte _3 5 oder 3 6 verriegelt und dadurch die Welle
J3 in der einen oder anderen Richtung gedreht,' d.h. der Schlitten.2 gehoben
oder gesenkt. Die Steuerung der Kupplung erfolgt von der Schaltscheibe 45 über ein
Relais 47.
-
Die Schaltscheibe 45 wird über ein durch Drehung eines Handrades
5 1 stetig regelbares Getriebie 5o, im einfachsten Falle ein Tellerreibradgetriebe,
von der Maschinenhauptwelle I9 ständig angetrieben. Da die Werkstückabmessungen
von der Zeitdauer, die die verschiedenen Vorschübe eingeschaltet bleiben, bestimmt
werden, sind sie durch die Zeitabstände zwischen !den Berührungen der Steuernocken
61 der Schaltscheibe 45 mit den Relais 46 bzw. 47 gegeben. Bei der mechanischen
Kupplung für die Werkzeugeinstellung ist es entsprechend.' Durch Änderung der Umlaufgeschwindigkeit
der Schaltscheibe 45 durch das Regelgetriebe 50 werden diese Zeiten vergrößert
bzw. verkleinert. Es lassen sich dadurch ähnliche, aber verschieden große Querschnitte
in stetiger Folge :erzielen.
-
Die Querschnittsform des Werkstückes wird durch entsprechende gegenseitige
Versetzung der Steuernocken 61 auf der Schaltscheibe 45 bestimmt, da damit z. B.
die Einschaltdauer für den Waagerechtschlitten gegenüber dem Senkrechtschlitten
geändert wird.
-
Um Blöcke verschiedener Länge indie Maschine einspannen zu können,
ist der Tisch 62 auf dem Maschinenbett längs verschiebbar. Durch diese Bewegung
darf jedoch keine Änderung der Schlitteneinstellung erfolgen, Die S#hnec'ken32'
und 12' für die Schlittenantriebe sind daher im Tisch 62 gelagert und achsig
auf den Keilwellen 3 3 und 13 verschieb -bal.