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Vorrichtung zum selbsttätigen Vorschieben von Werkstoffstangen an
Werkzeugmaschinen, insbesondere Revolverbänken Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum selbsttätigen Vorschieben von Werkstoffstangen an Werkzeugmaschinen, insbesondere
Revolverdrehbänken, mit einer die Stange festhaltendenKlemmvorrichtung, die nach
dem Festspannen um die Vorschublänge längs verschiebbar und nach dem Lösen der Stange
in die Ausgangslage zurückführbar ist. Die bekannten Vorrichtungen dieser Art sind
mit verschiedenen Nachteilen behaftet. So haben beispielsweise die sogenannten Schraubenradvorschubeinrichtungen
den Nachteil, daß der Vorschub ungenau und an bestimmte Drehzahlen gebunden ist,
die für moderne Werkzeugmaschinen nicht mehr in Frage kommen. Die mit Klemmscheiben
arbeitenden Vorschubeinrichtungen dagegen haben den Nachteil, daß für jeden Stangendurchmesser
eine dazu genau passende Klemmscheibe eingesetzt werden muß. Für unbearbeitetes
Stangenmaterial mit größeren Durchmessertoleranzen sind diese Vorschubeinrichtungen
überhaupt- nicht verwendbar. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Vorschubeinrichtungen
besteht darin, daß die Oberfläche des Stangenmaterials durch die Klemmscheiben leicht
beschädigt wird. Schließlich ist die Handhabung und Steuerung der bekannten Vorschubeinrichtungen
verhältnismäßig umständlich.
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Alle diese Nachteile werden durch die erfindungsgemäße Vorschubeinrichtung
beseitigt, bei welcher in einem auf einer Führungsbahn verschiebbar gelagerten Schlitten
ein mit einer zur Drehspindel gleichachsigen Hohlwelle versehener Elektro-Motor
angeordnet ist, dessen drehbar in dem Schlitten gelagertes Gehäuse an seiner von
der Spindel abgewandten Stirnseite eine in einer undrehbar angeordneten Mutter geführte
hohle Vorschubspindel trägt und an seiner vorderen Stirn-
Seite
ein als Klemmvorrichtung dienendes Spannfutter aufnimmt, dessen Backen von dem Elektro-Motor
über ein Umlaufrädergetriebe antreibbar sind, das mit einer dritten Getriebeseite
an den Antrieb für das drehbar gelagerte Gehäuse angeschlossen ist. Der Elektro-Motor
ist ferner am Ende des Vorschubweges selbsttätig umkehrbar sowie am Ende des Rückweges
selbsttätig ausschaltbar. Zu diesem Zweck ist bei einer bevorzugten Ausführungsform
die auf der hohlen Vorschubspindel angeordnete Mutter in einem ortsfesten Halter
längs verschiebbar gelagert und trägt beiderseits des Halters 'sowie in einem' gewissen
Abstand. von diesem zwei Ringe, welche durch Druckfedern gegenüber dem ortsfesten
Halter abgestützt sind und nach innen gerichtete Stifte tragen, zwischen denen auf
dem Halter ein Schalter befestigt ist, der im Steuerstromkreis des Vorschübmotors
liegt.
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Die elektrischen Schalteinrichtungen für den Motor der Vorschubeinrichtung
und des auf der Arbeitsspindel der Maschine befestigten Arbeitsspannfutters werden
derart miteinander gekuppelt, daß beim Lösen des Arbeitsspannfutters der Motor des
Vorschubaggregates eingeschaltet und nach dem Vorschieben 'der Materialstange der
Motor des Arbeitsspannfutters wieder eingeschaltet und die Materialstange eingespannt
wird.
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Die erfindungsgemäße Vorschubeinrichtung hat zunächst den Vorteil,
daß die Werkstoffstangen durch die Spannelemente der Vorschubeinrichtung nicht beschädigt
werden können, was bei der Bearbeitung von blankgezogenem Material von großer Wichtigkeit
ist. Ferner läßt sieh die erfindungsgemäße Vorschubeinrichtung für Werkstoffstangen
beliebigen Durchmessers und mit größeren Durchmessertoleränzen verwenden. Durch
Begrenzung' des Öffnungsweges der Grundbacken des Vorschubaggregates können ferner
die Spannzeiten gegenüber den Vorschubzeiten sehr kurz gehalten werden.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigt Fig. i eine Ansicht gegen die vordere Stirnseite einer nach der Erfindung
ausgebildeten Vorschubeinrichtung, Fig. 2 einen Längsschnitt nach der Linie A-B
der Fig. i. .
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Der in einer Führung i längs verschiebbar angeordnete Schlitten 2
trägt einen Lagermantel 3, in dem das Gehäuse 4 der Vorschubeinrichtung drehbar
gelagert ist. Die Vorschubeinrichtung besteht in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
aus einem Verschiebeankermotor 5, 6, einem Dreibackenspannfutter und einem Umlaufrädergetriebe.
Das Blechpaket 5 des Motors ist im Gehäuse 4 und der Rotor 6 auf einer Hohlwelle
7 befestigt, die in den Gehäuseflanschen 8 und 9 drehbar gelagert ist und an ihrem
außerhalb des Flansches 9 liegenden Ende eine Außenverzahnung io aufweist, während
der Gehäuseflansch 9 in derselben Ebene das Sonnenrad i i des Umlaufrädergetriebes
trägt. Mit der Außenverzahnung io der Hohlwelle -7 und der Innenverzahnung des Sonnenrades
ii stehen die Zahnritzel iä von vier in Abständen von 9ö° angeordneten Umlaufrädern
im Eingriff, während die im Durchmesser kleineren Zahnritzel 13 der Umlaufräder
die innen verzahnte Kurvenscheibe 14 des Spannfutters antreiben, deren Spannkurve
i5: mit den Grundbacken 16 im Eingriff stehen, auf denen die eigentlichen Spannbacken
17 in an sieh bekannter Weise nachstellbar befestigt sind.
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Die radiale Bewegung der Grundbacken 16 wird nach außen hin durch
einen Stellring 18 begrenzt, der drei um i2o° gegeneinander versetzte, archimedische
Spiralkurven aufweist, so daß man die Möglichkeit hat, den Hub der Grundbacken durch
entsprechende- Einstellung des Ringes z8 auf ein Minimum herabzudrücken.
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Das Sonnenrad i i des Umlaufrädergetriebes ist mit einer Außenverzahnung
i9 versehen, während an dem Lagermantel 3 in derselben Ebene ein mit einer Innenverzahnung
versehener größerer Ring 2o befestigt ist. In dem Gehäuseflansch 9 sind zwischen
den Verzahnungen i9 und 2o auf drei um je i2o° gegeneinander versetzten Zapfen 21
Ritzel 22 drehbar gelagert, die niit den Verzahnungen i9 und 2o im Eingriff stehen
und somit bei eingeschaltetem Spannmotor und festgezogenen _Spannbakken eine Drehung
des Gehäuses 4 im Lagermantel 3 bewirken.
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An der Außenseite des hinteren - Gehäuseflansches 8 ist eine Hohlspindel
23 befestigt, die mit Außengewinde versehen ist und eine Gewindebuchse oder Mutter
24 trägt, die in einem ortsfesten Halter 25 geführt wird und durch eine Keilverzahnung
36 gegen Drehung im Halter 25 gesichert ist. Auf der Mutter 24 sind beiderseits
des Halters 25 und in einem gewissen Abstand von diesem zwei Ringe 26 und 27 drehbar
gelagert, welche durch Druckfedern 28 bzw. 29 gegenüber den auf dem Halter 25 angebrachten
Widerlagern 30 und 31 abgestützt sind und nach innen gerichtete Stifte 32
bzw. 33 tragen, zwischen denen auf dem Halter 25 ein Endschalter 34 angebracht ist,
dessen Schaltstift 35 bis nahe an die Stifte 32 und 33 heranreicht.
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Auf der Hohlspindel sind unmittelbar neben dem Flansch 8 die Schleifringe
37 für die Stromzuführung zum Spannmotor isoliert gelagert. Diese Schleifringe werden
umschlossen durch eine Haube 38, in welcher die Kohlenhalter 39 befestigt sind.
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Die vorstehend beschriebene Vorschubeinrichtung arbeitet wie folgt:
Beim Einschalten des Elektro-Motors löst sich dessen Rotor 6 in bekannter Weise
aus der Konusbremse 40 und treibt über das Umlauf rädergetriebe 1o, 12, 13 die Kurvenscheiben
14 an, wodurch die Grundbacken 16 und die auf diesen verstellbar befestigten Spannbacken
17 in bekannter Weise radial nach innen bewegt werden _ und die Werkstoffstange
im Futter festspannen. Infolge des Spannwiderstandes kommt die Kurvenscheibe 14
zum Stillstand, so daß bei weiterer Drehung des Rotors 6 die Umlaufräder mit ihren
Verzahnungen 13 in der Innenverzahnung der Scheibe 1,4 ablaufen, also das Sonnenrad
z i und über dessen Außenverzahnung i9 die Ritzel 22 antreiben, die dadurch in
der
Innenverzahnung des Ringes 2o ablaufen. Dadurch wird das Gehäuse 4 mit den Flanschen
8 und 9, dem Spannkopf 41 und der Hohlspindel 23 in Umdrehung versetzt. Diese Umdrehung
der Spindel -23 bewirkt zunächst eine axiale Verschiebung der Vorschubeinrichtung
in der Gleitbahn i, da eine axiale Verschiebung der Mutter 24 durch die kräftigen
Druckfedern 28 und 29 verhindert wird. Durch die axiale Bewegung der Vorschubeinrichtung
in der Gleitbahn i wird die zwischen den Backen 17 festgeklemmte Werkstoffstange
mitgenommen, bis deren vorderes Ende gegen einen nicht dargestellten Anschlag stößt.
Von diesem Zeitpunkt an ist eine weitere axiale Verschiebung der Vorschubeinrichtung
in der Gleitbahn nicht mehr möglich, so daß bei weiterer Drehung der Spindel 23
eine axiale Verschiebung der Mutter 24 entgegen der Wirkung der Federn 29 erfolgt,
bis der Stift 33 gegen den Schaltstift 35 des Endschalters stößt und diesen Schalter
betätigt, wodurch die Drehrichtung des Motors umgekehrt wird. Jetzt läuft mithin
das Umlaufrädergetriebe in umgekehrter Richtung, wodurch sich zunächst die Spannbacken
lösen und die Werkstoffstange freigeben. Die Öffnungsbewegung der Spannbacken 17
wird beendet, sobald diese gegen den Stellring i8 stoßen. In diesem Augenblick wird
das Gehäuse mit der Spindel 23 durch das Sonnenrad i i und das Ritzel 21 in umgekehrter
Richtung wie vorher in Umdrehung versetzt, so daß die Vorschubeinrichtung in der
Gleitbahn i zurückläuft, bis in ihre Ausgangsstellung. Sobald sie in dieser Stellung
angelangt ist, wird die Mutter 24 entgegen der Wirkung der Federn 28 axial verschoben,
bis der Stift 32 gegen den Schaltstift 35 des Schalters 34 stößt, wodurch der Motor
zum Stillstand kommt. Die erfindungsgemäße Vorschubeinrichtung ist vorzugsweise
für Werkzeugmaschinen mit einem auf der hohlen Arbeitsspindel befestigten Elektrospannfutter
bestimmt. Dabei werden die elektrischen Schalteinrichtungen für den Motor des Vorschubaggregates
und den Motor des auf der Arbeitsspindel der Maschine befestigten Spannfutters erfindungsgemäß
derart miteinander gekuppelt, daß beim Lösen des Arbeitsspannfutters der Motor des
Vorschubaggregates eingeschaltet und nach dem Vorschieben der Materialstange der
Motor des Arbeitsspannfutters wieder eingeschaltet und die Materialstange wieder
eingespannt wird.