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Die Erfindung bezieht sich auf eine Gegengewichtsaufhängung für Waagerecht-Bohr-
und -Fräswerke mit einer ausfahrbaren Traghülse und Ausgleich der unterschiedlichen
Dehnung der durch ein Gegengewicht belasteten Zugstränge, die spindelstockseitig
an den Enden eines in senkrechter Ebene winkelbeweglich angeordneten Trägers befestigt
sind.
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Die Gewichtsausgleichvorrichtung für ein Horizontal-Bohr- und -Fräswerk
nach der deutschen Patentschrift 1237 403 enthält Zusatzeinrichtungen zum Ausgleich
der unterschiedlichen Dehnung der .Zugstränge. Hierzu erfolgt die Aufhängung des
waagerecht verfahrbaren Spindelkastens vermittels an den Enden der Zugstränge befindlicher
Stützrollen, die sich in einer waageechten, seitlichen Ausnehmung des Spindelkastens
befinden und auf einer Stützschulter und an dieser befestigten Stützleisten laufen,
die ein Anheben oder Absenken der Stützrollen bei der waagerechten Veistellung des
Spindelkastens bewirken. Der seitliche Angriff der an den Kettenenden angeordneten
beiden Rollen verursacht ein unerwünschtes Eckmoment am Spindelkasten. Die Kompensation
des Gewichtes von Zusatzaggregaten, die mittels Spannschlössern durchgeführt werden
soll, ist unbequem zu handhaben, zumal meist mehrere Einstellungen an den hierfür
vorgesehenen beiden Nachstellskalen vorgenommen werden müssen.
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Diese Ausgleichvorrichtung ist kompliziert und wegen Einbauschwierigkeiten
für Traghülsen ungeeignet. Die Ausnehmung für die Rollen würde die Traghülse, die
einen wesentlich kleineren Querschnitt als der verschiebbare: Spindelkasten aufweist,
viel- zu sehr schwächen. - -Eine andere ' Gegengewichtsaufhängung (s. die französische
Patentschrift 1328 950) zeigt die Befestigung der beiden Zugstränge spindelstockseitig
an einem beweglich angeordneten Träger, der auf einer mittig zwischen den beiden
Zugsträngen am Spindelkasten angeordneten Achse in Bohrungen des Trägers gelagert
ist. Die beiden Zugstränge verlaufen in einem verhältnismäßig engen Abstand. voneinander,
so daß sie wie ein =gemeinsamer Zugstrang wirken. Sie führen über einen am Kopf
des Ständers schwenkbar angeordneten Rollenkasten, der bei einer seitlichen Verstellung
des Spindelkastens eine Schwenkbewegung zusammen mit dem schweren Gegengewicht ausführt.
Ohne die vorgesehene Schwenkbewegung des Rollenkastens, die von der Verstellbewegung
des Spindelkastens abgeleitet-wird,-wäre ein Gewichtsausgleich nicht durchführbar.
Eine Anwendung dieser Konstruktion ist bei Traghülsen, die sich im. Innern des festen
Spindelstockes verschieben, nicht möglich, da die beiden Zugstränge am Spindelstock
angreifen müssen. Im Zuge der Entwicklung dieser Maschinen wurde die Traghülsenverschiebung
erheblich vergrößert, so daß infolge ihrer zwangläufigen Gewichtsvergrößerung und
bei Bestückung der Traghülse mit schweren Zusatzgeräten beachtliche Unterschiede
in der Beanspruchung der Zugelemente auftreten. Ihre hieraus resultierenden unterschiedlichen
Dehnungen und Kraftwirkungen am Spindelstock lassen die Eckmomente in der senkrechten
Ständer/Spindelstockführung auf ein Maß wachsen, daß der Verschleiß in unzulässiger
Weise ansteigt, starke Genauigkeitsminderungen eintreten und ein rockfreies Verschieben
des Spindelstockes am Ständer in Frage gestellt ist. Die Eckmomente können so groß
werden, daß sie den Einsatz großer Ausladungen an diesen Maschinen einschränken.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die aus Schwerpunktverschiebungen
resultierende unterschiedliche Dehnung der am Spindelstock angreifenden Zugstränge
beim seitlichen Ausfahren der Traghülse und die hierbei auftretenden Kraftwirkungen
am Spindelstock, die die gefürchteten Eckmomente in den senkrechten Führungen des
Ständers verursachen, weitgehend und mit einfachen Mitteln zu kompensieren.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Träger,
an dessen Enden die Zugstränge befestigt sind, auf dem Spindelstock in Richtung
der Traghülse und quer zu der Traghülse unverschiebbar angeordnet ist und sich zwischen
den Anschlußpunkten der Zugstränge auf einem verstellbaren Rollelement abstützt,
das zugleich mit der Traghülse durch einen mit der Traghülsenverschiebung gekoppelten
Stehtrieb relativ zu dem Träger verschiebbar ist.
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Durch die Verstellung des Rollelementes läßt sich das Längenverhältnis
der wirksamen Hebelarme verändern und so einstellen, daß die auf das Rollelement
bezogenen Momente, die sich aus Kraft mal Hebelarm ergeben, bei jeder Traghülsenausladung
gleich groß sind. Zugleich mit der Winkelverstellung des Trägers werden die unterschiedlichen
Dehnungen der beiden Zugstränge kompensiert. Auch bei außergewöhnlich großer Ausladung
der Traghülse treten nunmehr keine schädlichen Eckmomente in den Ständerführungen
auf.
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Die Verschiebung des Rollelementes erfolgt untersetzt zu der Verschiebung
der Traghülse und in gleicher Richtung wie diese. Die Relation der Verschiebewege
entspricht den Gewichtsrelationen des Spindclstockes und der Traghülse. Die Verschiebung
des Rollelementes ist deshalb in jedem Falle kleiner als die Verschiebung der Traghülse.
Die Verschiebewegrelation läßt sich leicht durch Auswechseln von Kettenrädern bei
der ersten Ausführung den Gegebenheiten an der Maschine anpassen.
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Zweckmäßig ist das Rollelement an einem Schieber gelagert, und dieser
ist an der waagerechten Oberseite des Spindelstockes in Längsführungen eines Führungsgehäuses
in Richtung der Traghülse unterhalb des Trägers geführt und in gleicher Richtung
wie die Traghülse m einer untersetzten Bewegungsrelation verschiebbar und umgreift
mit Seitenwangen den Träger, zwischen denen das Rollelement gelagert ist. Auf diese
Weise entsteht zwischen dem Rollelement und dem winkelbeweglichen Träger ein senkrechter
Kraftschluß zwischen den Anschlußpunkten der beiden Zugstränge. Das Rollelement
stützt sich auf der Oberseite des Trägers ab, und an dem Rollelement hängt der gesamte
Spindelstock. Die hierbei auftretenden Kräfte werden unmittelbar von dem Spindelstock
aufgenommen und durch die Längsführungen, in denen der Schieber des Rollelementes
beweglich ist, auf ihn übertragen. Die Übertragung der aufzunehmenden Kräfte erfolgt
auf diese Weise immer in dem Gesamtschwerpunkt von Spindelstock und ausgefahrener
Traghülse.
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Die Endglieder des Stelltriebes können als eine in dem Spindelstock
gelagerte antreibende Gewindespindel und eine in dem Schieber axial fest, aber drehbar
gelagerte Transportmutter ausgebildet und diese mit einem zweiten Stelltrieb verbunden
sein,
der über einen selbsthemmenden Schneckentrieb eine Drehung
der Transportmutter erlaubt, wodurch eine der selbsttätigen Verstellung des Schiebers
überlagerte Zusatzverstellung durchführbar ist. Hierzu trägt vorteilhaft die Schneckenwelle
des zweiten Stelltriebes ein Handrad, und diesem ist eine auf Gewichte der Zusatzaggregate
abgestimmte Skala zugeordnet. Andererseits ist die Gewindespindel an ihrem freien
Ende mit einem Kettenrad fest verbunden, das durch einen Kettentrieb mit der Gewindespindel
für die Traghülsenverschiebung getrieblich verbunden ist. Der Kettentrieb bewirkt
die selbsttätige Verstellung des Rollelementes zugleich mit der Verstellung der
Traghülse in der festgelegten Relation. Mit der Zusatzverstellung ist ein weiterer
Gewichtsausgleich für Zusatzaggregate möglich, der den Verschiebeweg der Traghülse
mit dem Gewicht des Zusatzaggregates berücksichtigt. Die Zusatzverstellung ermöglicht
aber auch eine Anfangsjustierung und damit eine Festlegung des Nullpunktes der Skala.
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Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel
dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 eine Teilansicht eines an vertikalen Ständerführungen
einer Waagerecht-Bohr- und -Fräsmaschine verschiebbaren Spindelstockes mit Traghülse,
F i g. 2 einen Längsschnitt durch den Spindelstock nach F i g. 1, F i g. 3 einen
Schnitt in Richtung III-111 der F i g. 2 und F i g. 4 eine Aufsicht auf die Anordnung
nach F i g. 2.
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An den vertikalen Ständerführungen 1 ist der allgemein mit 2 bezeichnete
Spindelstock in bekannter Weise und mit bekannten Mitteln vertikal auf und ab beweglich.
Diese Verstelhnittel sind daher nicht näher dargestellt. Das Gewicht des Spindelstockes
ist wie üblich durch ein etwa gleich schweres Gegengewicht ausgeglichen, das an
zwei Zugsträngen 3 hängt, die in der Schwerlinie des Gegengewichtes mit diesem fest
verbunden sind. Das Gegengewicht hängt üblicherweise in dem hohlen Maschinenständer.
Die Zugstränge, die als Seile dargestellt sind, aber auch Ketten sein können, laufen
über Umlenkrollen, die am Kopf des Ständers meist in einem Rollenkasten angeordnet
sind. Diese Einzelheiten, die nicht zur Erfindung gehören, sind nicht weiter dargestellt,
sie sind als solche bekannt.
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In dem Spindelstock befindet sich eine horizontal ausfahrbare Traghülse
4; welche die horizontal zueinander angeordneten Spindeln, nämlich die Frässpindel
5 und die Bohrspindel 6, umgibt und in deren ausgefahrener Stellung abstützt. Die
Traghülse kann '.n ihrer in F i g. 1 in unterbrochener Strichführung dargestellten
ausgefahrenen Stellung ein gewichtsmäßig schweres Zusatzaggregat 7 tragen. Die gefürchteten
Eckmomente treten innerhalb der vertikalen Führungen zwischen den Ständerführungen
1 und den nicht dargestellten Gegenführungen des ipindelstockes 2 auf.
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An der Oberseite des Spindelstockes befindet sich :in Führungsgehäuse,
das mit 8 bezeichnet ist. In dem Führungsgehäuse 8 befindet sich ein Schieber 9,
der in Richtung der Traghülse 4 geführt ist. Das Führungsgehäuse 8 ist an seiner
Oberseite mit Führungsplatten 10 und 11 versehen, die durch Schrauben 12 befestigt
sind. Zwischen den beiden Führungsplatten befindet sich eine in Richtung der Traghülse
liegende Längsöffnung 13, die die beiden nach oben gerichteten Wangen 14 des Schiebers
9 durchläßt. Innerhalb dieser Wangen ist das Rollelement 15 auf einem Bolzen 16
leicht drehbar gelagert. Gegen das Rollelement 15 stützt sich der in senkrechter
Ebene winkelbewegliche Träger 17 ab, dessen Enden mit den Zugsträngen 3 fest verbunden
sind. An dem Träger 17 hängt der gesamte Spindelstock 2. Der Schieber 9 führt sich
mittels Rollführungen 18 an der Unterseite der beiden Führungsplatten 10 und 11.
Seine Bewegung wird durch einen Stehtrieb 19 bewirkt, der aus einer in dem Spindelstock
2 drehbar und axial unverschieblich gelagerten Gewindespindel 20 und einer
Transportmutter 21 besteht, die in dem Schieber 9 axial fest, aber drehbar
gelagert ist.
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Die Gewindespindel 20 ist mit einem Kettenrad 22
fest
verbunden, dessen Kette 23 mit einem anderen Kettenrad 24 getrieblich verbunden
ist, das mit einer zweiten Gewindespindel 25 verbunden ist, welche zu dem
Stelltrieb der Traghülse 4 gehört.
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Die Transportmutter 21 ist mit einer Schaftwelle 26 durch einen Stift
27 fest verbunden. Auf dieser Schaftwelle führt sich ein axial unverschieblich im
Spindelstock 2 gelagertes Schneckenrad 28, dessen Schnecke 29 auf der Schneckenwelle
30 befestigt ist. Die Schneckenwelle steht mit dem am Spindelstock 2 angeordneten
Kurbelgriff 31 in Verbindung. Die zugehörige Skalentrommel 32 ist in Gewichten
der Zusatzaggregate 7 geeicht. Sie ist an der Schneckenwelle 30 justierbar
befestigt. Die Stellungen der nicht gezeichneten Einstellmarken der Skalentrommel
32 sind an der festen Marke 33 ablesbar.
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Je nach den unterschiedlichen Dehnungen der Zugelemente und Kraftwirkungen
am Spindelstock wird sich der in senkrechter Ebene winkelbewegliche Träger
17, der in Richtung der Traghülse und quer zur Traghülse unverschiebbar ist,
schräg einstellen und dadurch die verschiedenen Dehnungen innerhalb der Zugstränge
ausgleichen. Das Rollelement 15 verstellt sich selbsttätig mit der Stellung
der Traghülse in der vorgegebenen Relation durch den mit der Traghülsenverschiebung
gekoppelten Stelltrieb 19. Der Verschiebeweg des Rollelementes 15 ist in jedem Fall
kleiner als die Traghülsenverschiebung. Die zusätzliche Verstellung des Rollelementes
durch den zweiten Verstelltrieb durch Betätigung von Hand ist eine der selbsttätigen
Verstellung überlagerte Zusatzverstellung, durch die an der Stirnseite der Traghülse
zeitweise angeschraubte Zusatzaggregate berücksichtigt werden. Die Skalentrommel
32 auf der Schneckenwelle ist auf die unterschiedlichen Gewichte der Zusatzaggregate
abgestimmt.
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Der Erfindungsgegenstand ist auch an solchen Spindelstücken anwendbar,
an deren Unterseite ein Fräsbalken in Richtung der Bohrspindel verschiebbar ist.