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Verriegelungseinrichtung an Zuführeinrichtungen bei Werkzeugmaschinen
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verriegelungseinrichtung an Zuführeinrichtungen
bei Werkzeugmaschinen, -durch .die der Arbeitsstück-oder Werkzeugträger genau und
starr in einzelnen Arbeitsstellungen gerastet wird, in denen das Arbeitsstück der
Einwirkung auch die Vorschubbewegung ausführender, vorzugsweise rund laufender und
zerspanender Werkzeuge ausgesetzt ist.
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Es sind bereits Einrichtungen bekannt, bei welchen die Einstellung
eines Arbeitsstückträgers durch Mittel erfolgt, die mit Keilflächen ausgerüstet
sind. Bei diesen Einrichtungen besteht aber der Nachteil, @daß zwar zwischen den
Einstellmitteln und dem Arbeitsstückträger infolge der Keilwirkung Spielfreiheit
hergestellt wird, daß aber die Ungenauigkeit, die von ,dem zum Bewegen der Einstellmittel
selbst unbedingt notwendigen Spiel derselben in ihren Führungen (Gleitsitz) herrührt,
auch im festgestellten Zustand der Arbeitsstückträger nicht beseitigt ist und sich
auf .die letzteren überträgt, was Bearbeitungsungenauigkeiten verursacht.
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Im Gegensatz hierzu liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde,
eine Einrichtung zu schaffen, bei welcher eine völlig genaue Einstellung der Arbeitsstück-
bzw. Werkzeugträger
unter Beseitigung jeglichen Bewegungsspiels
möglich ist.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine zweizinkige Gabel, deren
Zinken in der Nähe ihrer freien Enden zwischen Führungen gleiten, mit in ihrer Bewegungsrichtung
keilförmig geöffneten Flächen einen Bolzen des Arbeitsstück- oder Werkzeugträgers
zwischen sich (aßt und daß zeitlich nachfolgend mindestens eine rechtwinklig zu
diesen Keilflächen wirkende weitere Keilfläche wirksam wird.
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In der Zeichnung sind in schematischer Weise Ausführungsbeispiele
mit den Merkmalen der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Ab-b. i in Ansicht und
teilweisem Schnitt einen Teil des Gehäuses einer 'Werkzeugmaschine mit ortsveränderlichem
Arbeitsstückträger und einer Einstellvorrichtung für denselben, Ahb. 2 ebenfalls
teilweise geschnitten die Draufsicht auf Abb. i,' Abb. 3 einen Einzelteil der Einstellvorrichtung,
gesehen in der in Abb.2 eingetragenen Pfeilrichtung, Abb.4 in Ansicht und teilweisem
Schnitt ein anderes Ausführungsbeispiel einer Einstellvorrichtung; Abb. 5 die Draufsicht
auf Abb.4 mit teilweise ausgebrochenem Anbeitsstückträger und Abb. 6 einen Teil
der Abb. 4 in anderer Stellung. Gemäß Abb. i ist eine Seite des Gehäuses i einer
Werlezeugmaschine, z. B eines sogenannten Automaten, als Führungs- und Gleitbahn
für einen oder mehrere Arfbeitsstückträger 2 ausgebildet. Vor dieser Gleitbahn sind
in entsprechenden Abständen mehrere den verschiedenenArbeitsgängen engepaßbe Werkzeuge
3 zur Bearbeitung des Arbeitsstückes 4 gelagert. Gegenüber den .einzelnen Werkzeugen
befinden sich die Einstellvorrichtungen für den bzw. die Arbeitsstückträger 2. Diese
Einstelilvorrichtungen bestehen aus einem dreiarmigen Sperrglied 5, das auf einer
im Gehäuse i befestigten Achse 6 drehbar ist. Das Ende des einen Armes 7 dieses
Gliedes ragt in die Bewegungsbahn eines Nockengliedes 8, das _ auf einer ebenfalls
im Gehäuse i gelagerten Welle 9 befestigt ist. Die Welle 9 und damit auch,die Nocken
erhalten ihren Antrieb über das Kegelradpaar io, z. B. von einem nicht dargestellten
Elektromotor. Ein zweiter Arm ii des Sperrgliedes 5 übergreift in der- in Abb. i
und 2 gezeigten Hebel- und Arbeits.stüc`kträgerstellung mit seinem gabelförmigen,
mit. schrägen Angriffsflächen versehenen Ende (Abb.2 und 3) einen konischen Bolzen
12, der am Arbeitsstückträger 2 starr befestigt ist. Der Hebelarm ii ist bei seinen
Bewegungen in einemGehäuseausschnitt mit parallelen Seitenflächen 13, 14 genau passend
seitlich geführt. Eine an einem weiteren Hebelarm 15 angreifende Zugfeder 16 versucht
das Glied 5 im Uhrzeigersinn zu drehen.
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An Hand dieser Einrichtung wird die Wirkungsweise im folgenden näher
erläutert.
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Der Arbeitsstückträger 2 mit aufgespanntem Arbeitsstück 4 wird mittels
einer nicht dargestellten Vorschubeinric'htung bekannter Art, z. B: einer Zahnstange,
auf der am Gehäuse i vorgesehenen Gleitbahn in eine ungefähr richtige Lage gegenüber
dem Werkzeug 3 gebracht. Während dieser Verschiebung ,des Arbeitsstückträgers ist
das Sperrglied 5 durch eine entsprechende Drehung des Nockens 8 so gegen den Uhrzeigersinn
geschwenkt, daß der Bolzen 12 bei der Verschiebung des Arbeits.stückträgers ungehindert
unter dem Arm i i hindurchgleiten kann. Nach Beendigung dieser Verschiebung wird
durch entsprechende Steuerglieder :eine Verdrehung des Nockens 8 in der anderen
Richtung eingeleitet, so daß dieser nunmehr den Hebelarm 7 freigibt (A.bb. i). Der
jetzt zur Wirkung kommende Zug der Feder 16 verdreht das Sperrglied 5 so, daß das
Ende des Armes i i mit dem Bolzen 12 zum Eingriff kommt. Dabei bewirken die den
konischen Bolzen 12 umgreifenden Schrägflächen des Armes ii eine unbedingt sichere
und genaue Einstellung .des Arbeitsstückträgers 2 in dreifacher Richtung, d. h.
der Arbeitsstückträger und damit das Arbeitsstück werden gegenüber dem Werkzeug
sowohl in der Vorschubrichtung des Arbeitsstückträgers als auch senkrecht dazu in
der Höhenlage .und in -der Achsrichtung des Werkzeuges festgelegt. Zur Erreichung
(dieser absolut genauen Festlegung in der Vorschubrichtung isst außerdem das Gabelende
.des Armes ii federnd ausgebildet, so daß es beim übergreifen des Bolzens 12 aufgespreizt
wird. Durch diese Spreizung werden die Seitenflächen der Gabel gegen ,die Flächen
13, 14 gepreßt, so .daß während der Bearbeitung auch das geringe, zur Ermöglichung
der Bewegung des Armes i i notwendige Spiel zwischen Gabel und Flächen 13, 14 beseitigt
ist. Auch eine etwaige Abnutzung der einzelnen Teile wird durch die Spreizwirkung
selbsttätig ausgeglichen.
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Nach dieser Festklemmung kann die Bearbeitung des Anbeitsstückes durch
das Werkzeug 3 mit größter Genauigkeit erfolgen: Nach Beendigung des Arbeitsganges
und Zurückziehen des Werkzeuges wird durch Verdrehen des Nockens 8 der Arm i i wieder
hochgehoben und damit der Bolzen 12 freigegeben. Nunmehr kann der Arbeitsstückträger
mit Hilfe der erwähnten Vorschu@beinrichtung bis zum nächsten Werkzeug weitergeschoben
und dort in der .beschriebenen Weise für den folgenden Bearbeitungsgang festgelegt
werden. Selbstverständlich lassen sich auch mehrere Arbeitsstückträger aneinanderreihen,
so daß stets alle Werkzeuge besetzt sind.
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In Abb. 4 und, 5 ist eine andere Ausführungsform einer Einstellvorrichtung
dargestellt, bei welcher die beim Festklemmen des Arbeitsstückträgers auftretenden
Kräfte auf mehrere Glieder verteilt werden, so daß die Vorrichtung insbesondere
für schwere Arbeiten geeignet ist.
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Die Gleit- und Führungsbahn für den Arbeitsstückträger 2o -befindet
sich in diesem Fall auf der Oberseite des Maschinengehäuses 21. An dem Arbeitsstüekträger
ist ein nach unten ragender, hier zylindrisch ausgebildeter Bolzen 22 befestigt,
der von -dem klauenförmigen Ende eines auf einer Welle 23 sitzenden Sperrgliedes
24 umfaßt wird. Die
Steuerung dieses Gliedes durch die Welle 23
erfolgt mittels einer Schraube 25, die ein Langloch 26 des Sperrgliedes durchdringt,
so daß eine begrenzte Bewegung .der Welle gegenüber dem Sperrglied möglich ist.
Das Sperrglied 24 ist -durch zwei Führungsstücke 27 gegen seitliche Bewegungen gesichert,
so daß es auf Grund seiner aus Abb. 5 ersichtlichen Schrägflächen .den Arbeitsstückträger
in seiner Vorschubrichtung in der schon beim ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen
Weise mit großer Genauigkeit festlegen kann. Die Bewegung des Bolzens 22 gegen das
Sperrglied 24, durch die gleichzeitig der Arbeitsstückträger an seine Führungsfläche
28 gelegt wird, erfolgt -durch .den Zug einer Feder 29.
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Auf derWelle23 sind zu beiden Seiten des Sperrgliedes 24 mittels konischer
Bolzen 30 zwei Hebel 31 und 32 befestigt, welche zwei unter Federzug 33 stehende
eKeile 34, 35 beeinflussen; diese verschieben ihrerseits gegen die Wirkung von Blattfedern
36 zwei Sperrglieder 37, 38, welche mit einer Schrägfläche 39 -des Arbeitsstückträgers
zusammenarbeiten und ihn so nicht nur auf seine Gleitbahn 4o drücken, sondern zugleich
in Richtung -der Werkzeugachse festziehen können. Die Längsverschiebung des Arbeitsstückträgers
20 erfolgt durch ein Ritzel 44 das in eine am Arbeitsstückträger befestigte Zahnstange
42 eingreift.
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Diese Einrichtung arbeitet in folgender Weise: Nachdem das Arbeitsstück
43 durch Längsverschieben des Arbeitsstückträgers 20 in die ungefähr richtige Lage
gegenüber dem Werkzeug 44 gebracht ist, wird die Welle 23, z. B. mittels eines Kegelra-dpaares
45, von der in Abb. 6 gezeigten Stellung aus gegen .den Uhrzeigersinn verdreht.
Damit kommt zunächst die Feder 29 zur Wirkung, die das Sperrglied 24 nach links
schwenkt, so daß es gegenüber den ebenfalls durch die Welle 23 bewegten Hebeln 3i,
32 um einen durch die Größe,des Langloches 26 gegebenen Betrag voreilt. Damit erfolgt
also zuerst die Festlegung des Arbeitsstückträgers 2o in Richtung der Gleitbahn
in gleicher Weise wie bei dem ersten Beispiel und eine Verschiebung senkrecht dazu
in Richtung der Werkzeugachse. Nachdem die Bewegung des Sperrgliedes 24 durch seinen
Eingriff mit dem Bolzen 22 beendet ist, können sich die ZV,elle 23 und damit die
Hebel 31, 32 noch um den der Voreilung entsprechenden Betrag weiterdrehen,
so daß die Federn 33 die Keile 34 und 35 in den Schaft der Sperrglieder 37, 38 hineinziehen,
wodurch in der oben angegebenen Weise die genaue Einstellung des Arbeitsstückträgers
auch in der Höhenlage und seine endgültige Festklemmung erfolgt.
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Nach der Bearbeitung des nunmehr nach jeder Richtung festgelegtenArbeitsstückes
wird dieWelle 23 ;zurückgedreht; dadurch werden infolge der gegenseitigen Bewegungsmöglichkeit
der Hebel 24 und 34 32 zuerst die Keile 34, 35 zurückgezogen und damit die Lüftung
der Sperrglieder 37, 38 durch die Federn 36 ermöglicht, worauf nacheilend der Hebel
24 zurückgedreht und damit der Arbeitsstückträger 2o vollständig freigegeben wird.
Nachdem auch das Werkzeug 44 außer Eingriff gebracht ist, kann der Arbeitsstückträger
.durch Antrieb des Ritzels 41 zum nächsten Werkzeug befördert werden, wo er in der
gleichen Weise festgelegt wird.
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Bei Arbeitsstücken mit mehreren Bearbeitungsstellen können an einem
Arbeitsstückträger mehrere Bolzen 12 oder 22 angebracht werden, so daß eine Festlegung
im Abstand,der einzelnen Bearbeitungsstellen möglich ist. Die Anzahl der Werkzeuge
und Arbeitsstückträger ,hat auch in diesem Fall auf -die Wirkung der Erfindung keinen
Einfluß und kann den jeweiligen Betriebsverhältnissen: angepaßt werden.