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Werkzeugmaschine mit zwei wechselweise benutzbaren Spindeln
Bei Werkzeugmaschinen, die zwei wechselweise benutzbare Spindeln besitzen, sind Bauarten bekannt, bei denen eine Spindel in einem Spindelbock gelagert ist, der auf dem Träger der andern Spindel verschiebbar ist. Dieser Spindelbock ist bisweilen so ausgebildet, dass er aus einer seiner Arbeitsstellungen in eine Ruhestellung geschoben werden kann, in der er während des Arbeitens mit der zweiten Spindel verbleibt, ohne diese zu behindern. Beispiele solcher Maschinen sind Fräsmaschinen mit zwei Horizontalspindeln (Bohr- und Frässpindel) oder mit einer Horizontal- und einer Vertikalspindel.
FürdenAntrieb der beiden Spindeln sind mehrere Konstruktionen bekannt. Entweder ist nur ein Antriebsmotor und ein Getriebe für beide Spindeln gemeinsam vorgesehen. Motor und Getriebe sind dann im Maschinenständer untergebracht und treiben zunächst die Hauptspindel an. Von dieser wird über Zahnräder, die im Maschinenständer und in dem Spindelbock sitzen, der Antrieb auf letzteren und die in ihm gelagerte Spindel übertragen. Um bei bestehender Antriebsverbindung die Verschiebung des Spindelbockes zu ermöglichen, muss mindestens eines der Zahnräder als Zahnwalze ausgebildet sein und der Maschinenständer oder der Spindelbock eine entsprechend lange Öffnung aufweisen, die der Stabilität der Maschinenteile abträglich ist. Bei einer andern Konstruktion besitzen beide Spindeln ihren eigenen Antriebsmotor und das dazugehörige Getriebe.
Dann sind die Spindeln zwar völlig unabhängig voneinander, die Konstruktion ist aber aufwendig.
Die Erfindung geht von der zuletzt beschriebenen Bauweise aus, mit dem Ziel, sie weniger aufwendig zu gestalten. Demgemäss sind bei einer Maschine, deren Spindelbock den zu der in ihm gelagerten ersten Spindel gehörigen Antriebsmotor trägt, in dem Spindelbock Getriebeteile vorgesehen, welche von dem Antriebsmotor angetrieben sind und in der Ruhestellung des Spindelbockes mit Getriebeteilen der zweiten Spindel in Antriebsverbindung gelangen. Der Spindelbock ist, wenn mit seiner Spindel gearbeitet wird, ungehindert verschiebbar, wobei keine Antriebsverbindung zur zweiten Spindel besteht.
Diese Antriebsverbindung wird vielmehr erst dann hergestellt, wenn die zweite Spindel benutzt wird und die erste ausser Betrieb gesetzt wird. Weil es somit nicht nötig ist, die Antriebsverbindung über einen langen Verschiebeweg des Spindelbockes aufrechtzuerhalten, entfällt die vorerwähnte Zahnwalze und die mit ihr verbundenen Nachteile.
In der weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind für den verschiebbaren, den Antriebsmotor tragenden Spindelbock zwei Ruhestellungen vorgesehen. In beiden Ruhestellungen gelangen die abzweigenden Getriebeteile des Spindelbockes mit Getriebeteilen der zweiten Spindel in an sich bekannter Weise in Antriebsverbindung, die zu diesem Zweck zwei, den beiden Ruhestellungen entsprechende, gleichartige Getriebeteile aufweist. Der Spindelbock gibt in seiner zweiten Ruhestellung einen der beiden Getriebeteile der zweiten Spindel frei, so dass dieser zur Kupplung mit dem Werkzeug eines zusätzlich aufschiebbaren Werkzeugkopfes benutzt werden kann.
Auf diese Weise ist es möglich, drei verschiedenartige Werkzeuge wahlweise mit einem gemeinsamen Motor anzutreiben, von denen das Werkzeug in dem zusätzlichen Werkzeugkopf leicht gegen weitere Werkzeuge auswechselbar ist.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen in
Verbindung mit den Zeichnungen und den Patentansprüchen. Es zeigen : die Fig. 1 und 2 den Oberteil einer Fräsmaschine in Seitenansicht in zwei verschiedenen Betriebsstellungen, die Fig. 3 und 4 ein an- deres Ausführungsbeispiel in der gleichen Darstellung wie die Fig. 1 und 2 und die Fig. 5-7 ein drittes
Ausführungsbeispiel einer Fräsmaschine in Seitenansicht in drei verschiedenen Betriebsstellungen.
In dem Ständer 10 einer Fräsmaschine ist eine Horizontalspindel 12, vorzugsweise in einer axial verschiebbaren Pinole, gelagert. Auf der Oberseite des Ständers ist ein Spindelbock 14 horizon- tal verschiebbar, der an seiner Vorderseite einen Spindelkopf 16 mit einer Spindel 18 trägt. Der
Spindelkopf 16 ist in einer vertikalen Ebene schwenkbar, so dass die Spindel 18 alle in einer ver- tikalen Ebene liegenden Stellungen einnehmen kann.
An dem Spindelbock 14 ist ein Motor 20 angeflanscht, der über ein Getriebe 22, eine
Kupplung 24 und Kegelräder 26 die Spindel 18 antreibt. Zwischen dem Getriebe 22 und der
Kupplung 24 ist ein Zahnrad 28 angeordnet, dessen Zahnkranz nach unten über die Schwalben- schwanzführung 30 des Spindelbockes vorsteht. Das Zahnrad 28 ist dazu bestimmt, mit einem
Zahnrad 32 in Eingriff gebracht zu werden, welches auf der Welle der Horizontalspindel 12 sitzt.
Für das Zahnrad 32 weist die Oberseite des Ständers 10 eine schmale Öffnung 34 auf, welche die Stabilität der Schwalbenschwanzführungen nicht beeinträchtigt. Auch die Unterseite des Spindel- bockes 14 ist für das Zahnrad 28 nur ein schmales Stück aufgeschnitten. Der Eingriff beider Zahnräder wird erreicht, wenn der Spindelbock 14, nachdem der Spindelkopf 16 entsprechend verdreht wurde, in seine hinterste Stellung zurückgeschoben ist (Fig. 2), in der der Spindelkopf 16 etwa mit der Vorderseite des Ständers 10 abschneidet, so dass die Horizontalspindel 12 unbehindert benutzt werden kann. Nunmehr treibt der Motor 20 über das Getriebe 22 die Horizontalspindel 12 an, und die Spindel 18 ist nach Lösen der Kupplung 24 stillgesetzt.
DieAusführungderFig. 3 und 4 unterscheidet sich von der zuerst beschriebenen Ausführung dadurch, dass die Horizontalspindel 12 nicht unmittelbar im Ständer 10 gelagert ist, sondern in einem auf dem Ständer 10 horizontal verschiebbaren Spindelbock 36. Alle übrigen Teile der Fig. 3 und 4 sind übereinstimmend mit den Fig. 1 und 2 bezeichnet. Auch die Wirkungsweise ist die gleiche, wie zuvor beschrieben. Der Spindelbock 14 kann während des Betriebes der Spindel 18 in seiner jeweiligen Stellung durch Knebel 38 festgeklemmt werden. Trägt der Spindelbock 14 jedoch an Stelle der Vertikalspindel 18 eine horizontale Bohrspindel, so kann es zweckmässig sein, ihn mit einem nicht dargestellten Vorschubmechanismus zu versehen.
Die Bauart nach den Fig. 3 und 4, bei welcher der Spindelbock 36 horizontal vorschiebbar ist, eignet sich bevorzugt für solche Maschinen, bei denen der Tisch in Querrichtung nicht verschiebbar ist.
Die Universal-Fräsmaschine nach den Fig. 5-7 entspricht im wesentlichen der Maschine der Fig. 3 und 4. Der Antriebsmotor 20 ist hier nicht am Spindelbock 14 angeordnet, sondern unmittelbar am Spindelkopf 16. Der zwischen dem Motor 20 und der Spindel 18 liegende Drehzahlwandler ist vereinfacht als stufenlos veränderlicher Riementrieb 40 dargestellt. Über diesen wird die Spindel 18 unmittelbar angetrieben, und von ihr ist über Kegelräder 26 der Antrieb der Welle mit dem Zahnrad 28 abgeleitet, das mit einem Zwischenritzel 42 in ständigem Eingriff ist. Das Ritzel 42 ragt nach unten aus dem Spindelbock 14 heraus und gelangt in der Ruhestellung des Spindelbockes nach Fig. 6 mit dem Zahn 32 in Eingriff, das auf der Spindel 12 in geringer Enfemung von der Spindelnase und dem Werkzeug sitzt.
In dieser Stellung ist die Spindel 18 ausser Betrieb ; es wird mit der Horizontalspindel 12 gearbeitet, und diese wird vom Motor 20 über die Kegelräder 26 und die Zahnräder 28, 42 und 32 angetrieben, wobei die Torsion der Spindel 12 wegen der geringen Entfernung des Zahnrades 32 von der Spindelnase gering ist.
In Fig. 7 ist der Spindelbock 14 in eine zweite Ruhestellung zurückgeschoben, in der das Ritzel 42 mit einem Zahnrad 44 in Eingriff steht, das auf der Spindel 12 angeordnet ist. In dieser Stellung ist das Zahnrad 32 freigegeben. Es dient zum Antrieb eines zusätzlichen Werkzeugkopfes 46, der in die Schwalbenschwanzführung des Spindelbockes 36 eingeschoben ist und ein Zahnrad 48 aufweist, das mit dem Zahnrad 32 in Eingriff steht. Der Werkzeugkopf 46 trägt ein Stosswerkzeug 50. An seine Stelle können ähnlich gestaltete Werkzeugköpfe mit andern Zusatz-Werkzeugen treten.