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Auf die auf und ab bewegliche Spindelhülse einer Bohr-oder Fräsmaschine
aufsetzbarer Revolverkopf Die Erfindung bezieht sich auf einen auf die auf und ab
bewegliche Spindelhülse einer Bohr- oder Fräsmaschine au.fsetzbaren Revolverkopf,
dessen die Arbeitsspindeln tragender Unterteil um eine geneigt zur Antriebsspindel
liegende Acüse .dadurch weiterschaltbar ist, daß ein im Kopf gelagerter Schaltbolzen
durch. die Aufwärtsbewegung der Arbeitsspindel nach seiner Anlage am Maschinenständer
einen Schaltweg ausführt, durch den dann -die verschiedenen anderen erforderlichen
Bewegungen erfolgen. Bisher bekanntgewordene Bauarten eines derartigen Revolverkopfes
konnten sich in der Praxis nicht durchsetzen, weil sie nicht zufriedenstellend arbeiteten.
Das Bedürfnis nach einem derartigen Revolverkopf ist nach wie vor vorhanden, denn
seine Vorteile sind offensichtlich, weil mit oder ohne Lageänderung des auf den
Maschinentisch aufgespannten Werkstücks aufeinanderfolgende Arbeiten einfach durchgeführt
werden können.
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Der Erfindungsgegenstand befriedigt dieses Bedürfnis, und das Neue
wird darin gesehen, daß die senkrechte Verschiebung des obenerwähnten Schaltbolzens
über einen im Kopfoberteil drehbar gelagerten, mehrarmigen Hebel und ein mit einem
Kurvenschlitz versehenes. um die Drehachse des Kopfunterteils drehbares Segmentstück
in die Drehung des Kopfunterteils umgewandelt wird, wobei
ein Finger
des :genannten Hebels in den Kurvenschlitz -des Segmentstücks eingreift, welches
durch nur im Sinne der Schaltdrehung wirksame Kupplungsmittel mit dem Kopfunterteil
verbunden ist. Durch die neuen Schaltmittel ist erreicht, daß ein kleiner, nur wenige
Millimeter betragender Schaltweg des Schaltbolzens genügt, um :die erforderliche
Schaltdrehung des Kopfunterteils herbeizuführen. Dabei bleiben Kopfober- und Kopfunterteil
dauernd in Berührung, so daß eine Entfernung dieser Teile voneinander nicht eintritt,
wie dies in nachteiliger Weise bei einer vorbekannten Bauart der Fall ist. Es ist,
beim Erfindungsgegenstand möglich, den drehbaren Unterteil des Revolverkopfes mit
zwei oder mehr, in :der Regel bis zu sechs Arbeitsspindeln zu versehen. In jedem
Fall erlauben die neuen Schaltmittel die größere oder kleinere Schaltdrehung des
Unterteils im Ausmaße von 18o° bis beispielsweise herunter zu 6o°.
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Weitere Merkmale der Erfindung bestehen darin, daß die Antriebsspindel
kraftschlüssig mit einer Achse entgegen einer Federwirkung verschiebbaren, mit:
der jeweiligen Arbeitsspindel zusammenarbeitenden Kupplungshülse verbunden ist,
welche durch den Arm des eingangs erwähnten mehrarmigen Hebels anhebbar " ist. Die
auf die Kupplungshülse wirkende Feder veranlaßt -die Rückbewegung aller Schaltteile
nach erfolgter Weiterschaltung des Kopfunterteils.
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Der Gehäuserand des Kopfunterteils besitzt eine seiner. Teilung entsprechende
Anzahl von Rasten, in die ein im gegenüberliegenden Gehäuserand des Kopfoberteils
federnd gelagerter Stift 'bei Erreichung einer richtigen Schaltstellung einrastet.
Dieser Raststift wird durch die Drehung des obenerwähnten Segmentstücks selbsttätig
gesteuert. Die Steuerglieder für diesen Raststift sind so aüsgeb.ildet, daß sie
die vollständige: Rückbewegung der Schaltteile verhindern, wenn bei einer Fehlschaltung
der Raststift nicht in die entsprechende Rast des Kopfunterteils eingetreten ist.
Infolgedessen kann die Kupplung zwischen Antriebsspindel und -Arbeitsspindel nur
bei richtiger Stellung der Teile zueinander erfolgen.
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Hinsichtlich weiterer Merkmale der Erfindung wird auf die Ansprüche
verwiesen. Hier sei nur noch: erwähnt, daß der neue Revolverkopf funktionsmäßig
dadurch gekennzeichnet ist, daß bei der Schwenkung -des erwähnten mehrarmigen. Hebels
und der dadurch bedingten Drehung des Segment-.Stücks zuerst die Auskupplung der
Kupplungshülse und die Ausrastung des Raststifts erfolgen. Dann erst tritt die Schaltdrehung
des Unterteils ein, wobei die neue Schaltstellung durch den Eingriff des Raststifts
in die nächste Rast des Unterteils fixiert wird, worauf die Rückbewegung der Schalt-
und Kupplungsteile erfolgt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Revolverkopfes dargestellt.
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Fig. i zeigt die Anordnung des Revolverkopfes an einer Bohrmaschine,
wobei der Kopf in einem senkrechten Schnitt dargestellt ist; Fig.2 zeigt eine teilweise
Draufsicht auf den Kopf entsprechend Fig. i ; Fig. 3 stellt einen Querschnitt nach
der Linie A-B der Fig. i dar; Fig, 4 zeigt einen der Fig. i entsprechenden Schnitt,
der gegenüber der Fig. i um i8o° gedreht ist, wobei der Kopfunterteil weggelassen
wurde; in Fig.5 sind Steuerungsteile in zwei verschiedenen Arbeitslagen nebeneinander
in einem Schnitt nach der Linie C-D der Fig. 3 dargestellt; Fig. 6 -zeigt in vergrößertem
Maßstab den Eingriff der Kupplungshülse in die Arbeitsspindel, wobei sich die Darstellung
auf den Inhalt des in Fig. i eingezeichneten Kreises E beschränkt.
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In Fig. z ist von einer Bohr- oder Fräsmaschine nur der waagerechte
Arm i des Maschinenständers gezeichnet, in dem die mit einer Zahnstange 2 versehene
Spindelhülse 3 auf und ab beweglich geführt ist. Die axiale Verschiebung der Spindelhülse
3 erfolgt in bekannter Weise durch einen Hebel4, auf dessen Achse ein nicht dargestelltes,
mit der Zahnstange :2 zusammenarbeitendes Zahnrad befestigt ist. Die innerhalb der
Spindelhülse 3 gelegene Antriebsspindel ist mit 5 bezeichnet. Der Revolverkopf besteht
aus dem Oberteil 6 und dem Unterteil 7, der von der Drehachse 8 getragen wird. Der
Oberteil 6 ist in irgendeiner geeigneten Weise mit der Spindelhülse 3 fest verbunden.
Aus Herstellungs- und Montagegründen besteht der Oberteil aus zwei fest miteinander
verbundenen Stücken, d. h. an den Oberteil 6 schließt sich noch ein ringartiges
Gehäuse 6' an, welches nachstehend gleichfalls als Oberteil bezeichnet wird. Der
Oberteil 6' besitzt das Lager g für die Drehachse 8, die unter einem Winkel von
4o bis 45° geneigt zur Antriebsspindel 5 liegt. Der Rand des gehäuseartig ausgebildeten
Unterteils greift in den Rand des Oberteils 6' ein. Bestehen die Teile 6', 7 aus
Leichtmetall, dann sind in die zusammenarbeitenden Ränder dieser Gehäuseteile die
in Fig. i mit io und ii bezeichneten Stahlringe eingesetzt.
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Die Antriebsspindel 5 ist kraftschlüssig mit einer Kupplungshülse
12 verbunden. Im gezeichneten Beispiel ist auf das konische Ende der Antriebsspindel
5 eine mit Innenkonus versehene 1-')üchse 13 aufgesetzt, die mit der äußeren Kupplungshülse
12 in irgendeiner geeigneten Weise derart verbunden ist, daß die Kupplungshülse
12 sich in axialer Richtung gegenüber der Büchse 13 verschieben kann. Eine im Innern
der Kupplungshülse 12 angeordnete Druckschraubenfeder 14 ist dauernd bestrebt, die
an ihrer unteren Stirnfläche mit Kupplungszähnen. 15 versehene Kupplungshülse 12
nach unten zu drücken. An ihrem oberen Rand ist die Kupplungshülse 12 mit einem
Bund 16 versehen.
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Im gezeichneten Beispiel trägt der Unterteil? sechs Arbeitsspindeln
17, die zur Aufnahme der verschiedenen Werkzeuge eingerichtet sind. Jede Arbeitsspindel
17 kann mit einem Backenfutter oder mit einer Spannzange ausgerüstet sein. Entsprechend
den Kupplungszähnen 15 der Kupplungshülse 12 ist jede Arbeitsspindel 17 oben mit
Kupplungszähnen
i8 versehen. Zur sicheren Führung und Zentrierung kann die einzelne Arbeitsspindel
17 oben mit einem Rand 17" versehen sein, in welchen die Kupplungshülse 12 eingreift,
wie aus Fig. 6 besonders deutlich ersichtlich. Aus Fig.6 ist ferner ersichtlich,
daß die hier ineinandergreifenden Teile konisch ausgebildet sein können. Mit dem
drehbaren Unterteil ? ist eine Klauenkupplungshälfte i9 fest verbunden, die zentrisch
von der Drehachse 8 durchsetzt wird. Die einzelnen Zähne ig' der Kupplungshälfte
ig sind mit schräg ansteigenden Flächen versehen.
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Die zusammenarbeitenden Schaltglieder bestehen aus dem Schaltbolzen
2o, dem mehrarmigen Hebel 21 und dem Segmentstück 22. Der Schaltbolzen 2o ist ini
einer senkrechten Bohrung des Oberteils 6 verschiebbar gelagert; sein: oberes, aus
dem. Oberteil 6 herausragendes Ende arbeitet in an sich bekannter Weise mit dein
festen Maschinenständer i zusammen:. Der mehrarmige Hebel 21 ist auf einer im Oberteil
6 gelagerten Achse 23 gegenüber dieser undrehbar befestigt, die außen einen Handhebel
24. besitzt, um den Hebel 21 auch von Hand betätigen zu können. Auf einen Hebelarm
oder eine Nase 25 des Hebels 21 wirkt der Schaltbolzen 2o ein. Ein längerer, vorzugsweise
als Gabel ausgebildeter Hebelarm 26 untergreift den Bund 16 der Kupplungshülse 12.
Schließlich erstreckt sich vom Hebel 21 ein Finger 27 nach unten, der in
den besonders gestalteten Kurvenschlitz 28 des Segmentstücks 22 eingreift. Das Segmentstück
ist mit seiner Nabe 22' auf der Drehachse 8 oberhalb des Lagers 9 drehbar gelagert.
Der Kurvenschlitz 28 ist in seiner besonderen. Gestaltung am besten aus den Fig.
3 und q. ersichtlich. Sein Abstand von der Drehachse 8 nimmt von außen nach innen
ab. Im übrigen ist er so gestaltet, daß sich eine reibungslose Zusammenarbeit mit
dem Finger 27 ergibt. Durch die Bewegung des Fingers innerhalb des Kurvenschlitzes
28 erfolgt die Drehung des Segmentstücks 22. Im Segmentstück 22 ist ein federnd
gelagerter Kupplungsbolzen 29 parallel der Drehachse 8 angeordnet. Seine Feder drückt
den. Kupplungsbolzen 29 stets nach. unten in die Zähne i9' der Klauenkupplungshälfte
ig.
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Das Drehachsenlager g ist durch eine trichterartige Wandung 6" mit
dem Oberteil 6' verbunden. Diese Wandung 6" besitzt einen großen Ausschnitt 30,
wie aus Fig. 3 ersichtlich. In diesem Ausschnitt bewegt sich das Segmentstück 22,
ferner erstreckt sich die Kupplungshülse iz durch diesen Ausschnitt 30 nach
unten. Die Wandung 6" bildet gleichzeitig einen Anschlag für das Segmentstück 22
in seiner in Fig. 3 gezeichneten Ruhestellung.
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Der bis jetzt beschriebene Revolverkopf ist an sich schon arbeitsfähig.
Um jedoch die einzelne Schaltstellung mit Sicherheit zu erreichen und um das Ankuppeln
der jeweiligen Arbeitsspindel im Fall einer Fehlschaltung zu verhindern, ist der
Revolverkopf noch in der nachstehend beschriebenen Weise weiter ausgebildet. . Im
Gehäuserand des Unterteils 7 bzw. in dem eingelegten Stahlring ii befinden sich
Rasten oder Löcher 3i entsprechend dem Winkel zwischen den Arbeitsspindeln. Im gezeichneten
Beispiel sind also über den Umfang sechs Rastlöcher 31 vorgesehen. Im Oberteil 6'
ist ein Raststift 32, welcher der Drehachse 8 parallel liegt, verschiebbar gelagert.
Eine auf den Raststift 32 drückende Feder 33 ist dauernd bestrebt, den Raststift
32 nach unten zu drücken. Der Stift 32 weist eine sich nach außen erstreckende kleine
Handhabe 34 auf, so daß der Stift 32 auch von Hand und von außen bewegt werden kann.
Der Stift 32 besitzt eine sich nach innen erstreckende Steuernase 35, die in der
aus Fig. 5 ersichtlichen Weise schräg gestellt ist, d. h. oben und unten eine schräge
Fläche besitzt. Mit dieser Steuernase 35 arbeitet eine im gleichen Sinne schräg
gestellte Steuerleiste 36 eines Hebels 37 zusammen, der durch einen Bolzen 38 mit
dem Segmentstück 22 gelenkig verbunden. ist. Der Hebel 37 steht innerhalb des Segmentstücks
22 unter der Wirkung einer kleinen Druckfeder 39, so daß er in geringem Maße federnd
ausweichend gelagert ist. Die Zusammenarbeit dieser Steuerglieder 35, 36 ergibt
sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Arbeitsspieles.
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Ist eine Bohr- oder Fräsarbeit beendet, darin wird mittels des Hebels
d. die Spindel 5 nebst Spindelhülse 3 nach oben bewegt. Dabei kommt der Schaltbolzen
2o mit dem Maschinenständer i in Berührung; wodurch bei der weiteren Aufwärtsbewegung
der Schaltbolzen 2o innerhalb des Oberteils 6 nach unten gedrückt wird. Der Schaltbolzen
2o drückt dabei auf die Nase 25 des Hebels 2,1, der sich infolgedessen um seine
Achse 23 dreht. Diese Drehung hat zuerst durch den Gabelarm 26 ein Anheben der Kupplungshülse
12 unter Zusammendrückung der Feder 1q. zur Folge. Die Kupplungszähne 15, 18 treten
außer Eingriff. Gleichzeitig beginnt durch den sich schwenkenden Finger 27 des Hebels
2i die Drehung des Segmentstücks 22 in der in Fig. 3 durch einen Pfeil .angegebenen
Drehrichtung. Der Hebel 37 macht die Drehung des Segmentstücks 22 mit, und
seine Steuerleiste 36 tritt unter die Steuernase 35 des Raststifts 32, wie in Fig.
5 rechts dargestellt. Durch die Steuerleiste 36 wird über die Steuernase 35 der
Raststift 32 angehoben, so daß er aus der Rast 3 i des Unterteils 7 ausrastet. Bei
der Weiterdrehung des Hebels 37 drückt die Feder 33 den Raststift 32 wieder nach
unten, wobei er auf dem Rand des Unterteils 7 bzw. auf dem Stahlring i i zur Auflage
kommt, denn inzwischen. ist bei der Drehung des Segmentstücks 22 der Kupplungsbolzen
29 an einem Zahn i g' der Kupplungshälfte ig zur Anlage gekommen und die Schaltdrehung
des Unterteils 7 hat eingesetzt. Der Unterteil 7 wird durch den Kupplungsbolzen
29 weiter mitgenommen, bis der Raststift 32 in die nächste der Rasten, 31 des Unterteils
7 einschnappt. In dieser Stellung befindet sich die angehobene Kupplungshülse 12
in axialer Übereinstimmung mit der nächsten Arbeitsspindel 17. Wird nunmehr die
Spindelhülse 3
abwärts bewegt, :dann bewdrkt die gespannte Feder
1q. die Rückbewegung aller Steuerungs- und Kupplungsteile, d. h. die Kupplungshülse
12 kuppelt mit der neuen Arbeitsspindel 17. Das Segmentstück 22 dreht sich zurück,
wobei der Kupplungsbolzen 29 über einen der Kupplungszähne i9' bis zur nächsten
Zahnlücke schleift. Beim Anlaufen der unteren Schrägfläche der Steuerleiste 36 des
Hebels 37 an die obere Schrägfläche der Steuernase 35 des in eingerasteter Stellung
. befindlichen Raststifts 32 während der Rückbewegung des Segmentstücks 22 weicht
der Hebel 37 unter Überwindung des Drucks der Feder 39 aus. Der Revolverkopf ist
dann ohne weiteres zu einem. neuen Arbeitsspiel bereit.
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Sollte bei der Schaltdrehung des Unterteils 7 der Raststift 32 nicht
in die nächste Rast 31 eingerastet sein, dann, nimmt die Steuernase 35 die aus Fig.5
links ersichtliche Höhenlage ein. In dieser Stellung bildet die Steuernase 35 einen.
Anschlag für den zurückschwingenden Hebel 37 mit seiner Steuerleiste 36, wodurch
die vollständige Rückbewegung der Steuer- und Kupplungsteile nicht vollendet werden
kann. Die vollständige Rückbewegung der Teile *kann erst eintreten, nachdem entweder
die Schaltbewegung durch den Hebel 24 oder durch Drehen am Unterteil ? vollständig
durchgeführt worden ist, so daß der Raststift 32 in eine Rast 31 eintreten kann.
-Jede Weiterschaltung. erfolgt selbsttätig bei laufender Antriebsspindel
5, durch die Aufundabbewegung der Spin:delhülse 3. Erwähnt sei noch, daß
der Schaltbolzen- 2o beispielsweise um i8o° verdreht werden kann, zu welchem Zweck
er mit einer kleinen aus Fig. 2 ersichtlichen Handhabe 40 versehen ist. Der Schaltbolzen
2o ist unten mit der Ausnehmung 41 versehen, Wird er um i8o° gedreht, dann findet
keine Berührung mit der Nase 25 des Hebels 21 statt. Die Weiterschaltung des Revolverkopfes
ist in dieser Stellung des Schaltbolzens 2.o ausgeschaltet. Ober- und Unterteil
des Revolverkopfes bilden ein nach außen vollkommen geschlossenes Gehäuse, so daß
die Schalt- und Kupplungsteile vor-Verschmutzung geschützt sind.
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Der Revolverkopf kann auch bei anderen Werkzeugmaschinen, auch bei
der Holzbearbeitung, Anwendung finden.