NO771815L - TOOL MACHINE WITH VERTICAL ROTATION AXIS - Google Patents

Description

Verktøymaskin med vertikal omdreiningsakse. Machine tool with vertical axis of rotation.

Foreliggende oppfinnelse angår en forbedret verktøy-maskin med vertikal omdreiningsakse, og mer bestemt en dreiebenk eller en slipemaskin. The present invention relates to an improved machine tool with a vertical axis of rotation, and more specifically a lathe or a grinding machine.

Vanligvis har en vertikal eller karusell-dreiebenk en for fastholding av arbeidsstykket anordnet planskive som er dreibart opplagret på et sete, og en tverrbjelke som virker til å styre i horisontal translasjonsbevegelse i det minste én vogn.eller sleide som er utstyrt med en vertikalt forskyvbar, hylseformet verktøyholder. Typically, a vertical or carousel lathe has a work-piece holding plate which is rotatably supported on a seat, and a cross beam which acts to guide in horizontal translational movement at least one carriage or slide which is equipped with a vertically displaceable, sleeve-shaped tool holder.

Arbeidsstykkets maksimalt tillatte høyde er .avgjørende for maskinens kapasitet, og for brukeren er det teknisk fordelak-tig at nevnte høyde er størst mulig. The maximum permitted height of the workpiece is decisive for the machine's capacity, and for the user it is technically advantageous that said height is as high as possible.

For oppnåelse av en optimal sponavgang er det videre nødvendig at den forskyvbare verktøyholderhylse er minst mulig utskjøvet i sin opplagring i horisontalsleiden. In order to achieve optimal chip removal, it is also necessary that the displaceable tool holder sleeve is pushed out as little as possible in its storage in the horizontal slide.

Løsningen som forener disse to krav er å. gjøre avstan-den mellom planskiven og tverrbjelken variabel, på en slik måte at nevnte avstand blir et minimum i forhold til arbeidsstykkets høyde samtidig som verktøyholderhylsens utskyvning blir minst mulig. The solution that unites these two requirements is to make the distance between the plane disc and the cross beam variable, in such a way that said distance is a minimum in relation to the height of the work piece, while at the same time the extension of the tool holder sleeve is as little as possible.

Hittil har man oppnådd et slikt resultat ved å anvende et fast sete for planskiven og en horisontal tverrbjelke som er vertikalt bevegelig langs føringer på en fast søyle. So far, such a result has been achieved by using a fixed seat for the plane disc and a horizontal cross beam which is vertically movable along guides on a fixed column.

En slik konstruksjon har følgende ulemper:Such a construction has the following disadvantages:

Det byr på problemer å oppnå en nøyaktig og pålitelig innstilling av tverrbjelken fordi aksen til trykkbelastningen som virker på tverrbjelken forskyves under oppad- og nedadbevegelsen i forhold til tyngdepunktet til tverrbjelke/sleide-enheten. It presents problems to achieve an accurate and reliable setting of the cross beam because the axis of the compressive load acting on the cross beam is displaced during the upward and downward movement relative to the center of gravity of the cross beam/slide assembly.

Det er vanskelig å oppnå nøyaktig horisontal forskyv-ning av sleiden fordi tyngdepunktet til tverrbjelke/sleide-enheten er bevegelig, og fordi enhver forsterkning av tverrbjelkeseksjonen It is difficult to achieve accurate horizontal displacement of the slide because the center of gravity of the crossbeam/slide assembly is movable, and because any reinforcement of the crossbeam section

øker sistnevntes overhengende vekt i forhold til søylen.increases the latter's overhanging weight in relation to the column.

Ettersom arbeidsstykkets bearbeidingsareal er bevegelig med hensyn til høyde, må styre- eller manøverinnretningen kun-ne følge tverrbjelken i dens bevegelser, hvilket i visse tilfeller gjør det nødvendig for operatøren å benytte en hevbar plattform. As the workpiece's processing area is movable with respect to height, the control or maneuvering device must only follow the cross beam in its movements, which in certain cases makes it necessary for the operator to use a liftable platform.

Det er vanskelig å komme frem til. en modulkonstruksjon (mindre lager og forsinkelser) fordi tverrbjelkens bevegelighet innebærer at sistnevnte må tilpasses søylen som selv varierer i diameter og høyde med dreiebenkens kapasitet, og fordi forskyv-ningen av tverrbjelken og søyleføringene krever forskjellig horisontal- og vertikalsleide. It is difficult to arrive at. a modular construction (less storage and delays) because the mobility of the cross beam means that the latter must be adapted to the column, which itself varies in diameter and height with the capacity of the lathe, and because the displacement of the cross beam and the column guides require different horizontal and vertical guides.

Der må anordnes sikkerhetsinnretninger som kan tre i kraft dersom tverrbjelkens løfteorganer skulle svikte. Safety devices must be provided which can take effect if the cross beam's lifting devices should fail.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å overvinne disse ulemper og tilveiebringe nye fordeler. The purpose of the present invention is to overcome these disadvantages and provide new advantages.

Dette., formål oppnås ved at planskivens sete styres vertikalt i forhold til en fast sokkel, er forbundet med en trån-salasjons-drivinnretning og samvirker med låseorganer i fast høyde. This purpose is achieved by the plane's seat being controlled vertically in relation to a fixed base, is connected to a thread-salation drive device and cooperates with locking devices at a fixed height.

Den faste sokkel er utformet i ett med en bakre søyle som bærer en fast horisontal tverrbjelke for styring av en sleide utstyrt med en forskyvbar hylseformet verktøyholder. The fixed base is integrally formed with a rear column carrying a fixed horizontal cross beam for guiding a slide equipped with a displaceable sleeve-shaped tool holder.

Den faste sokkel kan også være utformet i ett med i det minste én sidesøyle for vertikal styring av en verktøyholder-sleide. The fixed base can also be integrally formed with at least one side column for vertical control of a tool holder slide.

Ifølge oppfinnelsen utgjøres ikke det vertikalt bevegelige element av tverrbjelken med den forskyvbare verktøyholder, men av setet med planskive for fastholding av arbeidsstykket. Fordi trykkaksen kan løpe gjennom tyngdepunktet er det bevegelige element nå i fullstendig balanse og dets innstilling kan derfor utføres med stor nøyaktighet. According to the invention, the vertically movable element is not made up of the cross beam with the displaceable tool holder, but of the seat with flat disc for holding the workpiece. Because the thrust axis can run through the center of gravity, the moving element is now in complete balance and its setting can therefore be carried out with great accuracy.

Videre er tverrbjelken fast og dens stivhet kan økes vesentlig uten å øke høyden. Videre kan verktøyholdersleiden ha forskjellig utforming slik at dens tyngdepunkt forskyves mot maskinens bakre del for å utligne overhengsvirkningen. Følgelig kan man på enkel måte og under optimale betingelser oppnå en nøyaktig horisontal innstilling av sleiden. Furthermore, the cross beam is fixed and its stiffness can be increased significantly without increasing the height. Furthermore, the tool holder slide can have a different design so that its center of gravity is shifted towards the rear of the machine to compensate for the overhanging effect. Consequently, an accurate horizontal adjustment of the slide can be achieved in a simple way and under optimal conditions.

Videre er arbeidsstykkets bearbeidingsareal beliggende i fast høyde og i operatørens synsfelt, slik at styre- eller manøv-reringsorganer kan monteres i fast høyde. Furthermore, the workpiece's processing area is located at a fixed height and in the operator's field of vision, so that control or maneuvering devices can be mounted at a fixed height.

Videre utsettes ikke operatøren for noen som helst fare ettersom setet ved eventuelt brudd i heveinnretningen synker dypere ned i forsenkningen som er utformet i grunnen for å oppta samme, idet operatøren befinner seg helt utenfor rekkevidde. Furthermore, the operator is not exposed to any danger whatsoever, as the seat, in the event of a break in the lifting device, sinks deeper into the depression which is designed in the ground to accommodate the same, as the operator is completely out of reach.

Videré tillater maskinen ifølge oppfinnelsen en modulkonstruksjon bestående av komponenter montert etter behov. Således kan hovedmodulen bestå av en sokkel, et sete og en planskive og de andre moduler kan være avstandselementer som forlenger søy-len og. føringene, en horisontalbjelke og horisontale og vertikale sleider. Videré allows the machine according to the invention to have a modular construction consisting of components assembled as needed. Thus, the main module can consist of a plinth, a seat and a plane disc and the other modules can be distance elements that extend the column and. the guides, a horizontal beam and horizontal and vertical slides.

Andre trekk og fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå av følgende beskrivelse av en utføringsform av oppfinnelsen i tilknyt-ning til tegningen, hvor: Fig. 1 er et meget skjematisk perspektivriss som viser en hovedmodul for en vertikal dreiebenk ifølge oppfinnelsen, med fast sokkel, et vertikalt bevegelig sete og en dreibart opplagret planskive, Fig. 2 er et snitt langs linjen II-II på figur 1 og viser en komplett utstyrt dreiebenk. Fig. 3 er et grunnriss sett i retning av pilen F på figur 2, hvor tverrbjelken og dens sleide, sammen med planskiven er fjernet, Fig. 4 til 8 er delriss analoge med fig. 2, som viser forskjellige metoder for omdreining av planskiven, uten å vise dennes vertikale translasjonsbevegelse. Other features and advantages of the invention will be apparent from the following description of an embodiment of the invention in connection with the drawing, where: Fig. 1 is a very schematic perspective view showing a main module for a vertical lathe according to the invention, with a fixed base, a vertical movable seat and a rotatably supported plane disc, Fig. 2 is a section along the line II-II in Figure 1 and shows a fully equipped lathe. Fig. 3 is a ground plan seen in the direction of arrow F in figure 2, where the cross beam and its slide, together with the plane disc, have been removed, Figs. 4 to 8 are partial views analogous to fig. 2, which shows different methods of rotating the plane disc, without showing its vertical translational movement.

Som vist på fig. 1 til 3 omfatter den vertikale dreiebenk (karusell-dreiebenk) en sokkel 1 som er normalt plassert og innstøpt i en forsenkning 2. Sokkelen har en bakre søyle 3 utformet i ett med to sidevanger 4, 5, slik at der oppnås en fullstendig stiv og ikke-deformerbar konstruksjon. As shown in fig. 1 to 3, the vertical lathe (carousel lathe) comprises a plinth 1 which is normally placed and embedded in a recess 2. The plinth has a rear column 3 designed in one with two side members 4, 5, so that a completely rigid and non-deformable construction.

Et sete 6 styres i vertikal translasjonsbevegelse mellom søylen og vangene og kan innta hvilken som helst stilling mellom et øvre og nedre nivå som er vist ved henholdsvis heltrukken og stiplet linje i fig. 2. A seat 6 is controlled in vertical translational movement between the column and the wings and can occupy any position between an upper and lower level which is shown by the solid and dashed lines in fig. 2.

Setet 6 er på sin øvre flate utstyrt med en dreietapp 7 og en konsentrisk sirkulær rullebane 8 for dreibar opplagring av en planskive 9 på hvilken arbeidsstykker som skal bearbeides kan fastspennes. The seat 6 is equipped on its upper surface with a pivot pin 7 and a concentric circular runway 8 for rotatable storage of a plane disc 9 on which workpieces to be processed can be clamped.

Translasjonsstyringen kan f.eks. oppnås ved hjelp av T-slisser 10 (fig. 1) som er utformet i søylen 3 og i setets 6 frontparti for å samvirke med komplementært utformede kiler som rager ut fra henholdsvis setets 6 bakparti og vangenes 4, 5 inn-vendige flater. Denne styring kan også oppnås ved anlegg mellom de tre glideflater 11 (fig. 3) eller ved rulleflater anordnet henholdsvis på setet 6 og søylen 3 samt vangene 4,5 på sokkelen 1. The translation management can e.g. is achieved by means of T-slots 10 (fig. 1) which are designed in the column 3 and in the front part of the seat 6 to cooperate with complementary designed wedges which protrude respectively from the rear part of the seat 6 and the inner surfaces of the wings 4, 5. This control can also be achieved by contact between the three sliding surfaces 11 (fig. 3) or by rolling surfaces arranged respectively on the seat 6 and the column 3 and the sides 4,5 on the base 1.

Det således styrte sete er forbundet med en translasjons-drivinnretning 12 hvis gjennomløpende akse strekker seg parallelt med føringene (fig. 1 eller 3) og løper gjennom tyngdepunktet til det bevegelige element (sete og planskive). I den viste utføringsform omfatter innretningen 12 en skrue 13 hvis øvre ende er fast forbundet med setet og hvis nedre ende samvirker med en mutter 14 som er montert dreibart, men translasjonsmessig fastholdt, i et fast hus 15. Mutteren 14 påvirkes av en reduksjons-motorenhet som f.eks. kan omfatte et tangenthjul 16 og en snekke-skrue 17. Innretningen 12 kan være av en annen konstruksjon og kan f.eks. omfatte en hydraulisk heveinnretning. The thus controlled seat is connected to a translational drive device 12 whose continuous axis extends parallel to the guides (fig. 1 or 3) and runs through the center of gravity of the movable element (seat and plane disc). In the embodiment shown, the device 12 comprises a screw 13 whose upper end is fixedly connected to the seat and whose lower end cooperates with a nut 14 which is rotatably mounted, but translationally secured, in a fixed housing 15. The nut 14 is acted upon by a reduction motor unit like for example. can comprise a tangent wheel 16 and a worm screw 17. The device 12 can be of a different construction and can e.g. include a hydraulic lifting device.

Uansett hvilken type translasjons-drivenhet som benyt-tes må imidlertid låseorganer 18 (figur 3) anvendes,' slik at setet 6 kan stoppes nøyaktig i ønsket høyde. Regardless of which type of translational drive unit is used, however, locking means 18 (figure 3) must be used, so that the seat 6 can be stopped exactly at the desired height.

Som vist på figur 2 er en tverrbjelke 19 fast festet til sokkelens 1 søyle 3, enten direkte eller via én eller flere avstandselementer 20. As shown in Figure 2, a cross beam 19 is firmly attached to the column 3 of the base 1, either directly or via one or more spacers 20.

Den faste tverrbjelke har en horisontal føring 21 for den horisontale translasjonsstyring av en sleide 22 utstyrt med en vertikalt forskyvbar hylse 23 som bærer et bearbeidingsverktøy 24. The fixed cross beam has a horizontal guide 21 for the horizontal translation control of a slide 22 equipped with a vertically displaceable sleeve 23 which carries a processing tool 24.

Modulkonstruksjonen kan følges opp (figur 3) ved at man mot sokkelens 1 bakre søyle 3 fester, én eller flere sidesøyler 25, 26 med vertikale føringer 27, 28 for styring av bearbeidings-sleider 29. The module construction can be followed up (figure 3) by attaching one or more side columns 25, 26 with vertical guides 27, 28 to the rear column 3 of the plinth 1 for guiding the processing slides 29.

Når dreiebenken er konstruert på denne måte hvorved man oppnår de tidligere beskrevne fordeler, er det bare nødvendig å anordne omdreinings-drivorganer for planskiven på en måte som sikrer nødvendig frihetsgrad for omdreining av. planskiven uten å motvirke translasjonsbevegelsen til setet 6 og vice versa. When the lathe is constructed in this way, whereby the previously described advantages are achieved, it is only necessary to arrange turning drive means for the faceplate in a way that ensures the necessary degree of freedom for turning. the plane disc without counteracting the translational movement of the seat 6 and vice versa.

Ifølge en første utføringsform illustrert på figur 4 omfatter omdreiningsinnretningen en hydraulisk motor 30 anordnet innvendig i det hule setet 6 og koplet direkte til planskiven 9. Ifølge varianten på figur 5 er motoren 30 koplet til planskivens According to a first embodiment illustrated in Figure 4, the turning device comprises a hydraulic motor 30 arranged inside the hollow seat 6 and connected directly to the flat disk 9. According to the variant in Figure 5, the motor 30 is connected to the flat disk's

. akseltapp 31 via en tannhjulsveksel 32.. axle pin 31 via a gear changer 32.

Ifølge en annen utføringsform vist.på figur 6 omfatter omdreiningsinnretningen en elektrisk motor 33 som er koplet til en tannhjulsveksel 34 hvis utgangsaksel 35, som er montert for rota-sjon i setet 6 og fastholdt mot translasjonsbevegelse i forhold til sistnevnte, er fast forbundet med et drev 36 i inngrep med en utvendig fortannet tannkrans 37 på planskiven 9. Reduksjonsmotor-enheten 33, 34 ér opplagret på setet 6 enten i sistnevntes indre hulrom eller utvendig og overhengende (fig. 6) i en utsparing 38 som i dette øyemed er utformet i søylen 3. According to another embodiment shown in Figure 6, the rotation device comprises an electric motor 33 which is connected to a gear changer 34 whose output shaft 35, which is mounted for rotation in the seat 6 and secured against translational movement in relation to the latter, is fixedly connected with a gear 36 in engagement with an external toothed ring gear 37 on the flat disc 9. The reduction motor unit 33, 34 is supported on the seat 6 either in the latter's inner cavity or externally and overhanging (fig. 6) in a recess 38 which for this purpose is designed in pillar 3.

Ifølge en tredje utføringsform vist i figur 7 har omdreiningsinnretningen en elektrisk motor 33 som er koplet til en tannhjulsveksel 34 hvis utgangsaksel er koplet til en riflet aksel 39 som strekker seg parallelt med setets 6 translasjonsakse, idet systemet omfattende gruppen 33, 34 og akselen 39 er opptatt i sok-kelsøylen 3 og understøttes av denne. På den riflede aksel er montert et forskyvbart drev 40 som er forbundet med planskivens 9 tannkrans 37 ved hjelp av et mellomdrev 41 som er frittløpende opplagret på det bevegelige setet 6. According to a third embodiment shown in Figure 7, the rotating device has an electric motor 33 which is connected to a gear changer 34 whose output shaft is connected to a knurled shaft 39 which extends parallel to the translational axis of the seat 6, the system comprising the group 33, 34 and the shaft 39 being occupied in the plinth column 3 and supported by this. A displaceable drive 40 is mounted on the knurled shaft, which is connected to the ring gear 37 of the flat disc 9 by means of an intermediate drive 41 which is freely running on the movable seat 6.

Ifølge varianten illustrert på figur 8 er en riflet aksel 39 fast montert i setet 6 slik at den kan dreie i dette, According to the variant illustrated in figure 8, a knurled shaft 39 is fixedly mounted in the seat 6 so that it can rotate in this,

men ikke beveges i relativ translasjon. Ved sin ene ende er den forbundet med et drev 42 i inngrep med en utvendig fortannet tannkrans 3 7 på planskiven, mens akselens andre ende samvirker med et forskyvbart drev 43 festet til søylen 3 slik at det er i konstant inngrep med et utgangsdrev 44 i tannhjulsvekselen. but not moved in relative translation. At one end it is connected to a drive 42 in engagement with an externally toothed ring gear 3 7 on the flat disc, while the other end of the shaft cooperates with a displaceable drive 43 attached to the column 3 so that it is in constant engagement with an output drive 44 in the gear change .

Oppfinnelsen er ikke begrenset til de ovenfor beskrevne utføringsformer, og det er mulig å utføre forskjellige modifika-sjoner innenfor oppfinnelsens ramme. The invention is not limited to the embodiments described above, and it is possible to carry out various modifications within the scope of the invention.

De forbedringer som utgjør oppfinnelsen kan anvendes på verktøymaskiner med vertikal omdreiningsakse og mer bestemt på dreiebenker og slipemaskiner. The improvements that make up the invention can be used on machine tools with a vertical axis of rotation and more specifically on lathes and grinding machines.

Claims (4)

1. Verktøymaskin med vertikal omdreiningsakse såsom en dreiebenk eller en slipemaskin, omfattende en for fastholding av et arbeidsstykke anordnet planskive som er dreibart' montert på et sete, og i det minste én verktøyholdersieide, kar akte-, ri se r t ved at planskivens (9) sete styres vertikalt i forhold til en fast sokkel (1), at setet (6) er forbundet med en trans-las jons-drivinnretning (12), og at det samvirker med låseorganer (18) i fast høyde.1. Machine tool with a vertical axis of rotation, such as a lathe or a grinding machine, comprising a plane disc arranged for holding a work piece which is rotatable mounted on a seat, and at least one tool holder, vessel akte-, ri se r t in that the seat of the plane disc (9) is controlled vertically in relation to a fixed base (1), that the seat (6) is connected to a translation drive device (12), and that it interacts with locking devices (18) at a fixed height. 2. Verktøymaskin som angitt i krav 1, karakterisert ved at den faste sokkel (1) er stivt forbundet med en bakre søyle (3) som bærer en fast horisontal tverrbjelke (19) for styring av en sleide (22) utstyrt med en forskyvbar verktøy-holder (2 3) .2. Machine tool as stated in claim 1, characterized in that the fixed base (1) is rigidly connected to a rear column (3) which carries a fixed horizontal cross beam (19) for controlling a slide (22) equipped with a displaceable tool -holder (2 3) . 3. Verktøymaskin som angitt i krav 1, karakterisert ved at den faste sokkel er stivt forbundet méd i det minste én sidesøyle (26, 27) for vertikal styring av en verktøy-holdersieide (29) .3. Machine tool as specified in claim 1, characterized in that the fixed base is rigidly connected with at least one side column (26, 27) for vertical control of a tool holder (29). 4. Verktøymaskin som angitt i krav 1, karakterisert ved at translasjons-drivinnretningen for setet (6) samt omdreiningsinnretningen for planskiven (9) er uavhengige av hverandre og har gjensidige frihetsgrader slik at deres.respektive bevegelser ikke motvirker hverandre.4. Machine tool as specified in claim 1, characterized in that the translation drive device for the seat (6) and the rotation device for the plane disc (9) are independent of each other and have mutual degrees of freedom so that their respective movements do not counteract each other.