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Ständerschlitten einer Werkzeugmaschine Die Erfindung betrifft einen
Ständerschlitten einer Werkzeugm#aschine, in welchem der Spindelkasten waagerecht
ausfahrbar gelagert ist und an dessen vorderem und rUckwärtigem Ende zur Entlastung
seiner mit den Führungsbahnen des Maschinenständers in Fühlung befindlichen Führungsbahnen
je ein über Trag- und Umlenkrollen geführtes Seil oder eine entsprechende Kette
angreift, dessen bzw. deren anderes Ende an einem beiden Seilen oder Ketten gemeinsamen
Gegengewicht befestigt ist.
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Ein Ständerschlitten der erwähnten Art ist durch die DT-PS 1 237 403
bekannt. Bei der bekannten Ausgestaltung ist zur Entlastung der am Ständerschlitten
vorgesehenen Führungsbahnen der im Ständerschlitten ausfahrbar gelagerte Spindelkasten
unabhängig von der Aufhängung des Ständerschlittens an unabhängig voneinander nachstellbaren
Tragelementen angehängt, nämlich an Ketten, deren anderes Ende jeweils an einem
Gegengewicht angreift. Hierdurch ist erreicht, daß der Ständerschlitten
weitgehend
vom Gewicht des Spindelkastens entlastet ist und dessen Schwerpunktsverlagerung
beim Ausfahren ohne Einfluß auf den Ständerschlitten ist. Es ist jedoch von Nachteil
bei dieser bekannten Lösung, daß mit dem Ausfahren des Spindelkastens die Angriffspunkte
der Elemente, an denen der Spindelkasten hängt, in bezug auf den bewegten Spindelkasten
eine Verlagerung erfahren, wozu der Spindelkasten über Rollen angehängt ist, deren
Laufbahnen am Spindelkasten bestimmte Neigungen erfordern, um die Durchbiegung des
ausgefahrenen Teiles des Spindelkastens zu kompensieren.
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Es ist auch bereits bekannt, die Durchbiegung eines ausfahrenden Spindelkastens
dadurch zu kompensieren, daß sich der Spindelkasten in jeder seiner Stellungen in
seiner Schwerpunktsebene im Ständerschlitten abstützt, wobei jedoch diese Abstützung
den zuvor beschriebenen Lösungsweg ausschließt, ferner auch nicht eine unmittelbare
Abstützung des Spindelkastens im Ständerschlitten und damit nicht eine unmittelbare
Belastung desselben zuläßt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Ständerschlitten einer Werkzeugmaschine
der eingangs erwähnten Art derart zu gestalten, daß der Ständerschlitten unmittelbar
die Last des Spindelkastens aufnimmt und eventuelle Verlagerungen des Ständerschlittens
durch die Verlagerung der angreifenden Last des Spindelkastens sowie die unterschiedlichen
Belastungen der Führungsbakunen zwischen Ständerschlitten und Fuh#rungsbahnen am
Ständer laufend selbsttätig rückgängig gemacht werden.
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Als Lösung sieht die Erfindung vor, daß das am vorderen Ende des Ständerschlittens
angreifende Seil od. dgl. an dem Kolben einer hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit
befestigt ist, deren Zylinder am Ständerschlitten befestigt ist und die hydraulisch
mit einem Tastglied zusammenwirkt, welches über ein Stellglied Verlagerungen des
Ständerschlittens aus der Sollage heraus selbsttätig rückgängig macht.
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Es wird also bei jeder Verschiebebewegung des Spindelkastens die jeweilige
Istlage des Ständerschlittens ermittelt und über das Stellglied-hydraulisch die
Sollage wiederhergestellt.
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Dabei ist es gleichgültig, wie der Spindelkasten im Ständerschlitten
abgestützt ist, obwohl es von besonderem Vorteil ist, wenn die Abstützung derart
gewählt ist, daß sich der Spindelkasten stets in seiner Schwerpunktsebene im Ständerschlitten
abstützt, wozu Lösungen in den älteren Patentanmeldungen P 16 52 720.1, P 22 52
997.1 und P 23 13 487.4 beschrieben sind. Bei diesen vorgeschlagenen Lösungen verschiebt
sich jeweils die in der Schwerpunktsebene vorgesehene Abstützung mit dem Spindelkasten,
so daß Ausfahrbewegungen des Spindelkastens keine Durchbiegung desselben zur Folge
haben.
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Im einzelnen kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß am rückwärtigen
Ende des Ständerschlittens eine Meßdüse als Tastglied angeordnet ist, die die Istlage
des Ständerschlittens mißt und den Wert einem Regler zuführt, der mittels eines
Stellgliedes und der Kolben-Zylinder-Einheit die Wiederherstellung der Sollage veranlaßt.
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Nach einer anderen Lösung kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß
ein auf ein Druckregelventil wirkender Taster vorgesehen ist, welches über die Kolben-Zylinder-Einheit
Verlagerungen des Spindelkastens aus der Sollage heraus rückgängig macht.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele nach der Erfindung dargestellt.
#Es zeigen: Fig. 1 in schematischer Darstellung den Ständer einer Werkzeugmaschine
mit Ständerschlitten und Spindelkasten und hydraulischer Entlastungsvorrichtung
für die# F~hrungsbahnen des Ständerschlittens und Fig. 2 einen Maschinenständer
entsp##rechend Fig. 1 mit einer anderen Ausführung der - hydraülischen Entlastungsvorrichtung.
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In den Figuren ist mit 1 der Ständer einer Werkzeugmaschine bezeichnet,
welcher auf dem Ständerbett 2 senkrecht zur Zeichenebene verschiebbar aufsitzt.
Lotrecht ist am Ständer 1 der Ständerschlitten 3 verfahrbar, wozu dieser mit Führungsbahnen
an den Führungsbahnen 4 und 5 des Ständers 1 geführt ist. Der Ständerschlitten 3
hängt an den Tragseilen oder Tragketten 6 und 7, von denen das eine Seil 6 oder
eine Kette am vorderen Ende des Ständerschlittens 3 angreift, während das zweite
Seil 7, bzw. die zweite Kette am rückwärtigen Ende angreift. Die beiden Seile oder
Ketten 6 und 7 erstrecken sich aufwärts und verlaufen über Trag- bzw. Führungsrollen
8, 9 und 10 und 11 in das Innere des Ständers 1 und sind am gemeinsamen Gegengewicht
12 befestigt, welches im Innenraum des Ständers 1 auf und abwärts bewegt werden
kann.
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Das Gewicht des Gegengewichtes 12 entspricht dem Gewicht des Ständerschlittens
3 einschließlich des Spindelkastens 13, welcher waagerecht verfahrbar im Ständerschlitten
3 lagert.
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Die Abstützung des Spindelkastens 13 im Ständerschlitten 3 erfolgt
über Rollenumlaufführungselemente oder hydrostatisch und zwar derart, daß sich jeweils
die Abstützung in der Schwerpunktsebene des Spindelkastens 13 befindet. Bei eingefahrenem
Spindelkasten 13 befindet sich die Schwerpunktsebene im Bereich des Pfeiles S1,
verlagert sich bei teilweise ausgefahrenem Spindelkasten 13 in die Ebene S2 und
befindet sich bei voll ausgefahrenem Spindelkasten 13 in der Ebene des Pfeiles S3,
eventuell in der Ebene S4, wenn das Gewicht eines vorgesetzten Werkzeugkopfes mitberücksichtigt
wird. Wie bereits eingangs erwähnt, sind Maßnahmen getroffen, um zu gewährleisten,
daß sich die Abstützung mit jeder Verschiebung des Spindelkastens 13 mitbewegt und
somit die Abstützung im Ständerschlitten 3 in der Schwerpunktsebene 3 stets erhalten
bleibt.
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Das Tragseil 6 bzw. die Tragkette greift nicht unmittelbar am Ständerschlitten
3 an, vielmehr über eine zwischengeschaltete Kolben-Zylinder-Einheit 14, deren Zylinder
15 unmittelbar
auf dem Ständerschlitten 3 befestigt ist und worin
sich der Kolben 16 befindet, an dessen Kolbenstange 17 das Seil 6 bzw. die Kette
angreift. Mittels der Kolben-Zylinder-Einheit 14 läßt sich gewissermaßen die Länge
des Seiles 6 bzw. der Kette verlängern oder verkürzen, je nachdem-wie weit der Kolben
16 in den Zylinder 15 eingefahren ist.
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Nach Fig. 1 ist am Ständerschlitten 3 eine Meßdüse 18 befestigt, welche
jeweils die Istlage des Ständerschlittens in bezug auf die Führungsbahnen 5 am Ständer
1 feststellt.
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Im Regler 19 erfolgt der Vergleich zwischen Ist- und Sollwert.
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Dieser Vergleich läßt den Regler 19 auf das Stellglied 20 einwirken,
welches zusätzliches Druckmittel in-den Zylinder 15 einströmen oder Druckmittel
ausfließen läßt, womit sich die Lage des Kolbens 16 verändert und somit auch der
Ständerschlitten 3 eine Verlagerung in der Weise erfährt, daß der von der Meßdüse
18 gemessene Wert mit dem Sollwert übereinstimmt. An die Stelle der Meßdüse 18 kann
auch ein sog. Kraftsensor treten, der dem Regler 19 den Istwert übermittelt.
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Der Versorgung der Kolben-Zylinder-Einheit 14 dient das Pumpenaggregat
21 in Verbindung mit dem Druckbegrenzungsventil 22 und dem Manometer 23.
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Nach Fig. 2 wird der Sollwert der Lage des Ständerschlittens 3 in
bezug auf die Führungen 4 und 5 am Ständer 1 mittels eines Leitlineals 24 aufrechterhalten,
welches am Spindelkasten 13 befestigt ist und an dessen Führungskante der Taster
25 eines Druckregelventils 26 anliegt, welches die Zuleitung des von dem Pumpenaggregat
21 kommenden hydraulischen Druckmittels zum Zylinder 15 der Kolben-Zylinder-Einheit
14 steuert, wobei die Leitkante des Leitlineals 14 derart gewählt ist, daß stets
die erwähnte Sollage erhalten bleibt.
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Durch die erfi#ndungsgemäße Lösung ist gewährleistet, daß sich der
Ständerschlitten 3 stets in der vorgesehenen Sollage befindet, gleichgültig, ob
und inwieweit der Spindelkasten 13 aus-bzw. eingefahren ist. Somit ist stets gewährleistet,
daß sich
die Achse der im Spindelkasten 3 gelagerten Bohrstange
oder Bohrspindel stets rechtwinklig zu den vertikalen Führungsbahnen 4 und 5 am
Ständer erstreckt. Das Einschalten der Kolben-Zylinder-Einheit 14 4 in den Seilzug
6, bzw. Kettenzug ermöglicht die selbsttätige Regulierung auf hydraulischem Wege,
ohne daß es eines Nachmessens der Lage des Spindelkastens 13 in dessen verschiedenen
Stellungen bedarf,