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Raumfornifräsmas chine Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf
metallbearbeitende Maschinen, insbesondere auf Raumformfräsniaschinen.
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Die bisher bekannt gewordenen Raumfornifräsmaschinen mit einem Spindelstock,
der sich an einem zum Gleiten auf senkrechten Führungen des Ständers eingerichteten
Schlitten waagerecht bewegt, besitzen eine Ausgleichvorrichtung zum Ausgleichen
des Gewichts des Spindelstocks, die einen auf der oberen Endfläche des Ständers
mittels einer um die eigene Senkrechtachse drehbaren Rohrlagerung angeordneten waagerechten
Querbalken enthält, an dessen Enden Rollen befestigt sind, über die ein Seil läuft,
wobei die
senkrechten Seiltrume mit deia Spindelstock bzw. dessen
Gegengewicht verbunden sind (s. beispielsweise englisches Patent lir. 1 015 906
enteilt im Jahre 1966, Kl.325b) Die um ihre denkrechtachse drehbare Lagerung des
Querbalkens wird bei genannten Werkzeugmaschinen im Balkenmittelteil in gleichen
Entfernungen von beiden Balkenenden anCeordnet.
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Während der waagerechten Vorschubbewegung des opindelstocks verschwenkt
sich auch der querbalken und seine Rolle, die den senkrechten Trum des am Spindelstock
befestigten einem Seiles trägt, läuft auf Kreisbogen mit der Balkenhälfte gleichen
Radius herum, d.h. dieser senkrechte Seiltrum nimmt einer an zwei Bewegungsarten
teil: anvgeradlinigen im Veibineinem dungspunkt mit dem Spindelstock und auf 9 Kreisbogen
im Rolleabereich.
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Bei großen (500 mm. Größenordnung) waagerechten Vorschubgangen des
Spindelstocks und kleinem (Größenordnung 800 mmQ Abstand des mit dem Spindelstock
verbundenen Seiltrumes von der Senkrechtdrehachse der Rohrlagerung entsteht eine
starke Neigung des Stromes zur senkrechten Achse, die durch den Schwerpunkt des
Spindelstocks durchgeht, besonders wenn der Spindelstock seine bezüglich des Ständers
obere Stellung einnimmt.
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Aus diesem Grunde entwickeln sich an Spindelstock-Schlitten- und
Ständerführungen sehr große Kantenpressungen, was
eine schnelle
Abnutzung zur Folge hat und schließlich die geometrische Binstellung der Spindelachse
stört.
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Um die vertikale Stellung des mit dem Spindelstock verbundenen Seiles
zu erhalten, ist in den bekannten Raumforfräsmaschinen ein Ausgleichwerk vorhanden,
durch welches der Seilverbindungspukkt in Bezug auf Spindelstockschwerpunkt verschoeiner
ben werden kann, was aber nur zuvgewissen Verkleinerung der Kantenpressungen an
den Führungen führt.
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Darüber hinaus vollzieht sich während des waagerechten Vorschubganges
des Spindelstocks und gleichzeitiger Verdie schwenkung des Querbalkens umVSenkrechtachse
eine waagerechte Bewegung des Gegengewichtes, was sich beim dynamischen Verhalten
des Antriebs der waagerechten Vorschubbewegungen des Spindelstocks ungünstig auswirkt,
da dabei die Größe der zu bewegenden Masse (der Spindelstock und dessen Gegengewicht)
doppelt so groB wird, und eine Vergrößerung der Querabmessungen des Ständers aus
Arbeitsschutzvorschriften notwendig macht (die Abdeckung des Gegengewichtes mit
einem Mantel; die waagerechten Gegengewichtsbewegungen werden dabei auch mitberücksichtigt).
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Die vorliegende Erfindung bezweckt die Beseitigung der oben aufgezählten
Nachteile.
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Der Erfindung ist die Aufgabe zugrundegelegt,eine Raumformfräsmaschine
mit einer Ausgleichvorrichtung zum Aussleichen des Gewichtes von Spindelstock zu
entwickeln, bel der die Verschwenkung des waagerechten Querbalkens, der die Rollen
mit
diese umschlingendem, den Spinuelstock mit seinem Gegengewicht verbindendem Seil
trägt, die Möglichkeit bietet, die Vorsciiubbewegungen des Spindelstocks in waagerechter
Ebene ohne jegliche waagerechte Verstellung des Gegengewichtes auf größeren strecken
als bei den bekannten Raumformfräsma schinen de@selben Type und Abmessungen zu bewerkstelligen,
Aufrechterhaltung der geometrischen und bei der die # Einstellung oer Spindelachse
gewährleistet ist.
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Die gestellte Aufgabe wird mit Hilfe einer Raumformeinem fräsmaschine
mit dem Spindelstock ufVwaagereQi1tem, zum Gleiten in senkrechten Führungen des
Ständers eingerichtetem einer Schlitten und mit v Ausgleicileinrichtung zum Gewichtausgleichen
des Spindelstockes gelöst,de einen auf der oberen tndeiner fläche mittels v um ihre
eigene Senkrechtachse drehbaren Rohrlagerung montierten Querbalken enthält, der
an seinen Enden Rollen trägt, über die ein Seil läuft, dessen senkrechte q'rume
entsprechenderweise mit dem Spindelstockbzw. seinem Gegengewicht verbunden werden.
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Enfindungsgemäß wird die um ihre eigene Senkrecht achse drehbare Rohrachse
des Querbalkens derart aufgestellt, daß in deren Innerem der Senkrechttrum des mit
dem Gegengewicht verbundenen Seiles hindurchgeht; dabei besitzt der Querbalken zwischen
den Rollen eine zusätzliche Abstützung, die während der waagerechten Vorschubbewegung
des Spindelstocks dem Querbalken bei seiner Verschwenkung folgt.
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Eine günstigste Lösung der gestellten Aufgabe wird dann
erreicht,
wenn die um ihre eigene Senkrechtachse drehbare Rohrlagerung des waagerechten Querbalkens
eine Hülse darstellt, die hin der Rolle, die den senkrechten, mit dem Gegengewicht
verbundenen und im Inneren dieser Hülse hindurchgehenden Seiltrum trägt, mit dem
Querbalken und dem oberen Ring eines mit seinem unteren Ring am feststehenden Teil
des Ständers aufgestellten Drucklagers fest@verbunden wird. Es ist dabei zweckmäßig,
die zusätzliche Abstützung des Querbalkens in Form einer selbsteinstellenden Kegelrolle
aus zu führen, die am Querbalken montiert wird und bei der Balkenverschwenkung mit
der oberen Endebene des Ständers zusammenwirkt.
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Diese konstrukt ionsmäßige Auslegung der Ausgleichvorrichtung zum
Gewichtsausgleich des Spindelstocks in der erfindungsgemäßen Raueformfräsmaschine
gibt die Möglichkeit, waagerechte Bewegungen des Spindelstocks auf 1,5mal größeren
Stecken als bei den bekannten Raumformfräsmaschinen desselben Typs und Abmessungen
ohne jede. waagerechte. Verstellung des Gegengewichtes auszuführen und dabei die
Einstellung der Geometrie der Spindelachse aufrechtzuerhalten.
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Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels
und der beigelegten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt: die Fig l-erfindungsgemäße
Raumformfräsmaschine in schematischer Darßtellun; (Vorderansicht); iBig. 2 dieselbe
in Seitenansicht, teilweise auSgeschnitten.
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Fig. 3 dieselbe in Draufsicht; i"ig. 4 um ihre eigene Senkrecht achse
drehbare i?ohrlagarung des waagerechten Querbalkens in vergrößertem Maßstab, längsgeschnitten;
Fig. 5 chnit;t V - V der Sig. 2 in vergrößertem ídaßstab; Fig. 6 Schnitt VI - VI
der Fig. 5.
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Die betreffende Raumformfräsmaschine besteht aus einem Bett 1 (Fig.
1) mit dem Unterschlitten 2 und auf diesem befestigen Ständer 3, der an seinen Senkrechtführungen
den Schlitten 4 trägt, welcher auch noch die waa0erechten Führungen besitzt, in
den ein Spindelstock 5 mit der Spindel 6 montiert ist, sowie aus einer Ausgleichvorrichtung
zum Gewichtsaus-Gleich des Spindelstocks 5.
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Die Ausgleichvorrichtung zum Gewichtsausgleichen des Spindelstocks
5 enthält einen waagerechten querbalken 7 (Fig. 1,2 und 3), der an der oberen Endebene
des Ständers 3 mit ttilfe der um ihre eigene Senkrecht achse drehbaren Rohrtagerung
A (Fig. 2) gelagert wird und an seinen gegenüberliegenden Enden Rollen 8 bzw. 9
(Fig. 1,2 und 3) mit sie umschlingendem Seit trägt, dessen senkrechte Trume 10 bzw.
11 (Fig. 2) mit dem Spindelstock 5 bzw. mit seinem Gegengewicht 12 verbunden werden.
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Die um ihre eigene Senkrecht achse drehbare Rohrlagerung A des waagerechten
Querbalkens 7 ist derart angeordnet, daß im Inneren dieser Lagerung der senkrechte
Seiltrum 11, der mit dem Gegengewicht 12 verbunden ist, hindurchgcht.Der Querbalken
7
enthält dabei eine zusätzliche Abstützung B zwischen den Rollen 8 und 9, die dem
Querbalken 7 bei seiner Verschwenkung während einer waagerechten Vorschubbewegung
des Spindelstocks 5 folgt. Die um ihre eigene Senkrechtachse drehbare Rohrlagerung
A (Fig. 2 und 4) stellt eine Hülse 13 dar, durch deren Inneres der das Gegengewicht
12 tragende senkrechte Seiltrum 11 verläuft und die in der Nähe der Gegengewichtsrolle
9 zusammen mit dem oberen Ring 14 eines Drucklagers mit dem Querbalken 7 fest verbunden
ist. Der untere Ring 15 dieses Drucklagers ist am Ständer 3, und zwar an der Unterlagsplatte
16 befestigt.
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Die zusätzliche Abstützung B (Fig. 2, 5 und 6) des waagerechten Querbalkens
7 stellt die selbsteinstellende Kegelrolle 17 dar, die in einer Ausnehmung im Querbalken
7 montiert ist und bei seiner Verschwenkung mit der Füllung 18 der Unterlagsplatte
16 zusammenwirkt.
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Die Kegelrolle 17 kann sich selbst durch das Joch 19 (Fig. 5 und 6)
einstellen, elches im Querbalken 7 auf Drehzapfen 20 und 21 gelagert ist, die das
Anliegen der Kegelrolle 17 an die Führung 18 auf der vollen Länge einer Erzeugenden
sicherstellen.
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Bewegt sich der Spindelstock 5 (Fig. 2) waagerecht in Führungen des
Schlittens 4, so schwenkt dabei auch der waagerechte Querbalken 7 mit der Rolle
8, die den am Spindelstock befestigten senkrechten Seiltrum 10 trägt, um die Senkrechtachse
der
drehbaren Lagerung A, indem er sich gegen die zusätzliche Abstützung B stützt, deren
Kegelrolle 17 auf der Führung 18 rollt.
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Die Verschwenkung des waagerechten Querbalkens 7 vollzieht sich vermittels
eines all diesem Querbalken 7 montierten Zahnsegmentes 22 durch ein Zahnrad 23,
das auf der Unterlagsplatte 16 aufgestellt und Kinematisch mit der an dem opindelstock
5 starr befestigten Zahnstange 24 verbunden ist.
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dem Der Senkrechtseiltrum 10 bewegt sich dabei auf Kreisbogen mit
dem Radius, der dem Abstand zwischen der 8enkrecütdrehachse der Lagerung A und dem
Seiltrum 10, d.h. fast der ganzen Lange des Waagerechten Querbalkens 7 bleich ist,
was die Länge der waagerechtlen Vorschubbewegungen des Spindelstocks 5 im Vergleich
zu den bekannten Raumformfräsmaschinen desdas selben Typs und Abmessungen um 1,5fache
vergrößern läßt. DA-rüber hinaus begünstigt dieser Umstand die Verminderung des
Neigungswinkels des Seiltrumes 10 gegenüber der senkrechten Achse, die durch den
Schwerpunkt des opindelstocks 5 verläuft, was es ermöglicht, den oeiltrum 10 unmittelbar
mit des Spindelstock ohne ausgleichende Zwischenwerke zu verbinden. Dies aber trägt
seinerseitsV der Geometrie der Einstellung der Achse der Spindel 6 bei. Die den
senkrechten Seiltrum 11 tragende .olle 9 wird am waagerechten Querbalken 7 so angeordnet,
daß die Seilachse mit der Senkrechtdrehachse der Bagerung A zusammenfällt und durch
den Schwerpunkt des Gegengewichtes hindurchgeht. Diese Maßnahme
gibt
die Möglichkeit, jegliche waagereclite Bewegung des Gegengewichtes 12 bei der Verschwenkung
des waagerechten C£iiaroalkens 7 zu verlßeiden, die Querabmessungen des Ständers
3 zu vermindern5 eine günstigste Lösung der Probleme der Arbeitsschutztechnik (die
Abdeckung des Gejengewichtes mit einem Mantel) zu erzielen und, weil der Antrieb
nur den Spindelstock allein bewegt, das dynamisciie Verhalten des Antriebes für
die waagerechten Bewegungsgänge des Spindelstocks 5 zu verbessern.
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Die Befestigung des senkrechten Seiltrumes 11 am Gegengewicht 12
erfolgt durch ein Drucklager 25, wodurch die Verzwirnung diesen Seiltrumes bei Verschwenkung
des waagerechten querbalkens 7 vermieden wird.