DE10144053C1

DE10144053C1 - Maschinenantrieb für die stoßende oder ziehende spanende Bearbeitung eines metallischen Werkstückes

Info

Publication number: DE10144053C1
Application number: DE2001144053
Authority: DE
Original assignee: Froemag & Co KG Maschf GmbH
Current assignee: Froemag & Co KG Maschf GmbH
Priority date: 2001-09-07
Filing date: 2001-09-07
Publication date: 2003-01-02
Anticipated expiration: 2021-09-08

Abstract

Es handelt sich um einen Maschinenantrieb für beispielsweise eine Nutenstoß- oder -ziehmaschine mit mittigem Kraftfluss, die eine Hubsäule mit einem Hubschlitten sowie einen mit dem Hubschlitten verbundenen Vorschubschlitten mit einem Werkzeughalter aufweist. Beidseitig des Hubschlittens ist jeweils ein von einem Zugmitteltrieb angetriebener Spindeltrieb für den Hubschlitten angeordnet. Das die Spindeln beider Spindeltriebe synchron antreibende Zugmittel umläuft die beiden Spindeltriebe gleichschenklig. Der Hubschlittenantrieb und der Hubschlitten sind auf einer Symmetrieachse angeordnet, während die Spindeltriebe in einem vorgegebenen Abstand spiegelsymmetrisch beidseitig dieser Symmetrieachse angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Maschinenantrieb für die stoßende oder ziehende spanende Bearbeitung eines metallischen Werkstückes, insbesondere Nutenstoß- oder - ziehmaschine, mit einem Maschinengestell mit Aufspanntisch für das zu bearbeitende Werkstück, mit einer Hubsäule und einem Hubschlitten sowie mit einem mit dem Hubschlitten verbundenen Vorschubschlitten mit einem Werkzeughalter, und mit einem Hubschlittenantrieb sowie mit einem Vorschub schlittenantrieb, wobei der Hubschlitten an zumindest einen Spindeltrieb mit Spindel und Spindelmutter angeschlossen ist, dessen Spindelmutter mit dem Hubschlitten verbunden ist und dessen Spindel von einem Zugmitteltrieb angetrieben ist, der an den Hubschlittenantrieb angeschlossen ist.

Die Maschine arbeitet vorzugsweise mit senkrechtem Hub, kann aber auch mit waagerechtem Hub arbeiten. Werkstücke und Werkzeug werden nach Maßgabe der durchzuführenden Bearbeitung aufeinander abgestimmt und eingerichtet.

Es ist ein derartiger Maschinenantrieb bekannt, bei welchem lediglich ein einziger Spindeltrieb für den Hubschlitten vorgesehen ist, wobei dieser Spindeltrieb mit dem Hub schlittenantrieb in einem vorgegebenen Abstand voneinander auf einer gemeinsamen Längsachse angeordnet sind. Der Hubschlitten und der mit dem Hubschlitten verbundene Vorschubschlitten sind seitlich versetzt von dem Spindeltrieb angeordnet. Eine derartige seitliche Anordnung des Hubschlittens mit dem Vorschubschlitten verlangt eine besondere Auslegung der einseitig belasteten Hubsäule.

Darüber hinaus treten störende Kippmomente auf, die bei arbeitendem Werkzeug von dem Werkzeug auf den Spindeltrieb und folglich dessen Spindel übertragen werden. Das verlangt eine besondere Spindellagerung, die kostenaufwändig ist.

Im Rahmen der DE 39 16 169 C2 wird ein Antriebssystem für einen Kreuzschlitten beschrieben. In diesem Zusammenhang ist ein erster Motor zum synchronen Bewegen erster Lauf elemente vorgesehen. Ein zweiter Motor dient zum synchronen Bewegen zweiter Laufelemente, sodass sich Werkstücke bzw. Werkzeuge mit einer zweidimensionalen Bewegung posi tionieren lassen. Auf diese Weise hat man versucht, einen zweidimensionalen Antrieb zu realisieren, welcher einen Kreuzschlitten hochgenau positionieren kann. Die vor erwähnten Probleme sind durch dieses Dokument jedoch nicht wesentlich beeinflusst worden.

Der Erfindung liegt das technische Problem zu Grunde, einen Maschinenantrieb der eingangs beschriebenen Ausführungsform zu schaffen, der sich durch eine vereinfachte Hubsäulen auslegung und Spindellagerung auszeichnet und bei dem sonst von dem Werkzeug auf die Spindel übertragene Kippmomente weitgehend reduziert werden, und zwar unter Berück sichtigung einer kompakten und kostengünstigen Bauweise.

Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einem gattungsgemäßen Maschinenantrieb dadurch, dass beidseitig des Hubschlittens jeweils ein von dem Zugmitteltrieb angetriebener Spindel trieb für den Hubschlitten angeordnet ist, dass das die Spindeln beider. Spindeltriebe synchron antreibende Zug mittel des Zugmitteltriebes, ausgehend vom Hubschlitten antrieb, die beiden Spindeltriebe gleichschenklig umläuft, dass der Hubschlittenantrieb und der Hubschlitten in einem vorgegebenen Abstand auf einer Symmetrieachse angeordnet sind, und dass die Spindeltriebe in einem vorgegebenen Abstand spiegelsymmetrisch beidseitig dieser Symmetrieachse angeordnet sind. - Diese Maßnahmen der Erfindung haben zur Folge, dass eine mittige Hubsäulenanordnung und Schlitten führung zwischen beiden Spindeltrieben verwirklicht wird. Daraus resultiert ein mittiger Kraftfluss. Störende Kipp momente werden nicht länger vom arbeitendem Werkzeug auf die Spindeltriebe übertragen, zumindest jedoch in ganz erheblichem Maße reduziert. Aus diesem Grunde können die Spindeltriebe mit Spindeln verhältnismäßig geringer Durchmesser ausgerüstet werden. Daraus wiederum resultiert eine vereinfachte Spindellagerung. Darüber hinaus lässt sich eine verhältnismäßig kompakte Bauweise verwirklichen, weil sich beide Spindeltriebe - in vertikaler Projektion - unterhalb des ohnehin vorhandenen Aufspanntisches für die zu bearbeitenden Werkstücke anordnen lassen, dessen Länge und Breite vorgegeben ist. Folglich muss bei dem erfindungsgemäßen Maschinenantrieb keine Längenausdehnung der beispielsweise Nutenstoß- oder -ziehmaschine in Kauf genommen werden. Darüber hinaus lässt sich eine verhältnis mäßig kostengünstige Bauweise verwirklichen, weil die Maschine aus Standardelementen aufgebaut werden kann.

Weitere erfindungswesentliche Maßnahmen sind im Folgenden aufgeführt. So kann der Zugmitteltrieb als Riementrieb, Seiltrieb oder Kettentrieb ausgebildet sein, bevorzugt wird ein spielfreier Zahnriementrieb, wenn auch der Einsatz von Drahtseilen und Rollenketten möglich ist. Weiter empfiehlt die Erfindung, dass das Zugmittel zwischen den beiden Spindeltrieben über eine Umlenkrolle geführt ist, die zwischen dem Hubschlittenantrieb und dem Hubschlitten auf deren gemeinsamer Symmetrieachse angeordnet ist. Dadurch wird eine Antriebssymmetrie erreicht, welche den mittigen Kraftfluss fördert und sonst auftretende Kippmomente er heblich reduziert oder sogar vermeidet. Dabei besteht auch die Möglichkeit, die Umlenkrolle als Spannrolle für das Zugmittel auszubilden.

Vorzugsweise arbeiten der Hubschlittenantrieb unter Zwischenschaltung eines Getriebes auf den Zugmitteltrieb und der Zugmitteltrieb unter Zwischenschaltung von Ge trieben auf die Spindeltriebe. Dabei kann der Hubschlitten antrieb einen elektrischen Servomotor oder auch Asynchron motor aufweisen. Das gilt in gleicher Weise für den Vor schubschlittenantrieb. Die Motoren sind mit Hilfe einer elektronischen Steuervorrichtung steuerbar, die einen integrierten Rechner aufweist und nach Maßgabe der durchzu führenden Bearbeitungen programmierbar ist.

Darüber hinaus können für den Hubschlitten Rundführungen oder Linearführungen vorgesehen sein, wobei jedoch Rund führungen zu bevorzugen sind, weil sie verhältnismäßig einfach und weniger kostenaufwendig sind.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher er läutert. Es zeigen:

Fig. 1 Einen erfindungsgemäßen Maschinenantrieb in teilweise geschnittener Frontansicht mit Hubschlitten und Werkzeughalter für den nicht sichtbaren Vorschubschlitten,

Fig. 2 den Gegenstand nach Fig. 1 in Seitenansicht mit Vorschubschlitten,

Fig. 3 eine Ansicht von oben auf den Gegenstand nach Fig. 1 bei abgenommenem Aufspanntisch ohne Vorschubschlitten,

Fig. 4 einen Querschnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1 im Bereich von Hubschlitten und Vorschub schlitten und

Fig. 5 teilweise eine rückwärtige Ansicht auf den Gegenstand nach Fig. 1 mit dem Vorschubschlitten.

In den Figuren ist ein Maschinenantrieb für die stoßende oder ziehende spanende Bearbeitung eines metallischen Werk stückes dargestellt. Es mag sich insbesondere um eine Nutenstoß- oder -ziehmaschine handeln. Zum grundsätzlichen Aufbau des Maschinenantriebs gehören ein Maschinengestell 1 mit Aufspanntisch 2 für das zu bearbeitende Werkstück, ferner eine Hubsäule 3 mit einem Hubschlitten 4 sowie mit einem mit dem Hubschlitten 4 verbundenen Vorschubschlitten 5 mit einem Werkzeughalter 6 und mit einem Hubschlitten antrieb 7 sowie mit einem Vorschubschlittenantrieb, der nicht gezeigt ist. Der Hubschlitten 4 ist an zumindest einem Spindeltrieb 8 mit Spindel 9 und Spindelmutter 10 an geschlossen, dessen Spindelmutter 10 mit dem Hubschlitten 4 verbunden ist und dessen Spindel 9 von einem Zugmitteltrieb 11 angetrieben ist, der an dem Hubschlittenantrieb 7 an geschlossen ist.

Nach dem Ausführungsbeispiel ist beidseitig des Hub schlittens 4 jeweils ein von dem Zugmitteltrieb 11 ange triebener Spindeltrieb 8 für den Hubschlitten 4 angeordnet. Das die Spindeln 9 beider Spindeltriebe 8 synchron antreibende Zugmittel 12 des Zugmitteltriebes 11 umläuft - ausgehend von dem Hubschlittenantrieb 7 - die beiden Spindeltriebe 8 gleichschenklig. Der Hubschlittenantrieb 7 und der Hubschlitten 4 sind in einem vorgegebenen Abstand auf einer Symmetrieachse A_s angeordnet, wobei die Spindel triebe 8 in einem vorgegebenen Abstand spiegelsymmetrisch beidseitig dieser Symmetrieachse A_s angeordnet sind. Der Zugmitteltrieb 11 ist nach dem Ausführungsbeispiel als spielfreier Zahnriementrieb ausgebildet. Das Zugmittel 12 und folglich der Zahnriemen ist zwischen den beiden Spindeltrieben 8 über eine Umlenkrolle 13 geführt, die zwischen dem Hubschlittenantrieb 7 und dem Hubschlitten 4 auf deren gemeinsame Symmetrieachse A_s angeordnet ist. Die Umlenkrolle 13 ist als Spannrolle ausgebildet. Der Hubschlittenantrieb 7 arbeitet unter Zwischenschaltung eines Getriebes 14 auf den Zugmitteltrieb 11 und der Zugmitteltrieb 11 arbeitet unter Zwischenschaltung, von Getrieben 15, beispielsweise Zahnriemengetrieben auf die Spindeltriebe 8. Nach dem Ausführungsbeispiel weist der Hubschlittenantrieb 7 einen Asynchronmotor auf, wobei für den Hubschlitten 4 Rundführungen 16 vorgesehen sind. - Der bei dem erfindungsgemäßen Maschinenantrieb erreichte mittige und kippmomentenfreie Kraftfluss wird unmittelbar aus der Antriebssymmetrie nach Fig. 3 deutlich.

Claims

1. Maschinenantrieb für die stoßende oder ziehende spanende Bearbeitung eines metallischen Werkstückes, ins besondere einer Nutenstoß- und -ziehmaschine, mit einem Maschinengestell (1) mit Aufspanntisch (2) für das zu bearbeitende Werkstück mit einer Hubsäule (3) mit einem Hubschlitten (4) sowie mit dem Hubschlitten (4) verbundenen Vorschubschlitten (5) mit einem Werkzeughalter (6) und mit einem Hubschlittenantrieb (7) sowie mit einem Vorschub schlittenantrieb, wobei der Hubschlitten (4) an zumindest einen Spindeltrieb (8) mit Spindel (9) und Spindelmutter (10) angeschlossen ist, dessen Spindelmutter (10) mit dem Hubschlitten (4) verbunden ist und dessen Spindel (9) von einem Zugmitteltrieb (11) angetrieben ist, der an dem Hubschlittenantrieb (7) angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass beidseitig des Hubschlittens (4) jeweils ein von dem Zugmitteltrieb (11) angetriebener Spindeltrieb (8) für den Hubschlitten (4) angeordnet ist, dass das die Spindeln (9) beider Spindeltriebe (8) synchron antreibende Zugmittel (12) des Zugmitteltriebs (11) - ausgehend vom Hubschlittenantrieb (7) - die beiden Spindeltriebe (8) gleichschenklig umläuft, dass der Hubschlittenantrieb (7) und der Hubschlitten (4) in einem vorgegebenen Abstand auf einer Symmetrieachse (A_s) angeordnet sind, und dass die Spindeltriebe (8) in einem vorgegebenen Abstand spiegelsymmetrisch beidseitig dieser Symmetrieachse (A_s) angeordnet sind.

2. Maschinenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass der Zugmitteltrieb (11) als Riementrieb, Seiltrieb oder Kettentrieb ausgebildet ist.

3. Maschinenantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugmittel (12) zwischen den beiden Spindeltrieben (8) über eine Umlenkrolle (13) geführt ist, die zwischen dem Hubschlittenantrieb (7) und dem Hubschlitten (4) auf deren gemeinsamer Symmetrieachse (A_s) angeordnet ist.

4. Maschinenantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, dass die Umlenkrolle (13) als Spannrolle ausgebildet ist.

5. Maschinenantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, dass der Hubschlittenantrieb (7) unter Zwischenschaltung eines Getriebes (14) auf dem Zugmitteltrieb (11) und der Zugmitteltrieb (11) unter Zwischenschaltung von Getrieben (15) auf die Spindeltriebe (8) arbeiten.

6. Maschinenantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, dass der Hubschlittenantrieb (7) einen elektrischen Servomotor oder Asynchronmotor aufweist.

7. Maschinenantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass für den Hubschlitten (4) Rund führungen (16) oder Linearführungen vorgesehen sind.