Spindelantriebseinheit für baukastenmässig zusammensetzbare Werkzeugmaschinen. In neuerer Zeit geht man dazu über, Werk zeugmaschinen der verschiedensten Arbeits weisen aus immer wiederkehrenden Bauele menten, den sogenannten Einheiten, zusam menzusetzen. Die Erfindung bezieht sich auf eine Spindelantriebseinheit für derartige Bau kastenwerkzeugmaschinen. Sie hat sich zum Ziel gesetzt, eine Spindelantriebseinheit zu schaffen, die zu einer Vielzahl verschiedener Arbeitsvorgänge verwendbar ist.
Erfindungsgemäss weist deshalb die Spin delantriebseinheit eine Hohlspindel auf, die am Aussenmantel sowie in der Bohrung mit verschiedenartigen Mitteln zur wahlweisen Befestigung verschiedenartiger Werkzeuge, Werkzeugträger und anderer Hilfsmittel ver sehen ist. Zu diesem Zwecke kann das vor dere Ende der Spindel aussen mit einem Flansch oder mit einem Gewinde, Zylin der und Bund zur Befestigung von Dreh bankfuttern, Planscheiben, Mitnehmerschei ben, Messerköpfen oder dergleichen versehen sein, während das Ende der Spindel innen einen metrischen oder Morsekonus zur Be festigung von Bohrern, Fräsern, Fräsdor- nen, Körnerspitzen, Spannfuttern, Gewinde bohrern oder dergleichen besitzen kann.
Ferner kann zur Erweiterung der Anwen dungsmöglichkeit und des Arbeitsbereiches der Spindelantriebseinheit eine Wippe vorge sehen sein, die als Unterlage für den Antriebs motor der Spindel dient und mit deren Hilfe der Abstand zwischen Motor und Spindel zum Spannen von Keil- oder Treibriemen und zum Entspannen beim Wechsel der Riemen und Scheiben geändert werden kann.
Ferner kann ein Getriebe mit vier, sechs, neun oder mehr Geschwindigkeiten oder in stufenloser Bauart zusätzlich vorgesehen sein, das es erlaubt, die Spindelantriebseinheit, wel che für Sonderzwecke nur mit einer, der opti malen Geschwindigkeit laufen soll, auch uni versal zu gebrauchen, wodurch das Baukasten system nicht nur für Massen- und Serienpro duktion, sondern auch für Einzelanfertigung und universalere Anwendung in Frage kommt.
Auf der Zeichnung sind ein Ausführungs beispiel und Detailvarianten des Erfindungs gegenstandes dargestellt, und zwar zeigen: Fig. 1 und 2 einen Spindelkasten mit Spin del in einer Vorderansicht und in einem Schnitt, Fig. ä und 4 eine Spindelverstelleinrich tung im Schnitt und in Rückansicht, Fig. 5 eine andere Ausführungsform der Spindelverstelleinrichtung im Schnitt, Fig. 6 eine umlaufende Mitnehmerscheibe, Fig. 7 eine Bohrerbefestigung, Fig. 8 eine Seitenansicht der Spindelan- triebseinheit mit Motor, Getriebe und Wippe, und schliesslich Fig. 9 einen Schnitt durch das Getriebe. Die Fig.1 und 2 zeigen einen Spindel kasten 1. mit eingebauter Spindel 2.
Die Spin del läuft an ihrem vordern Ende in einem Rollenlager 3, dessen Innenring konisch aus- gebildet ist, um das Lagerspiel einstellen zu können. Das rückwärtige Ende der Spindel ruht, in einem zweireihigen Schrägkugellager 4, das zur radialen und axialen Lagerung be sonders geeignet ist.
Die Spindel 2 sitzt exzentrisch im Spindel kasten 1, so dass die Abstände 12, 13, 14 und 15 der Spindelachse von den verschiedenen, als Aufspannflächen dienenden Seitenflächen des Spindelkastens voneinander abweichen, um durch Umsetzen des Spindelkastens unter schiedliehe Spitzenhöhen zu erzielen. Zur Be festigung des Spindelkastens an einer Bau kasten-Werkzeugmaschine weist der Kasten eine Vielzahl von Durchgangslöchern für Be festigungsschrauben auf. Der Spindelkasten 1 ist um eine in der Mitte der Auflagefläche an geordnete Achse 16, 17 eines nicht dargestell ten Zapfens schwenkbar, und zwar nach bei den Seiten, um konische Werkstücke bearbei ten zu können.
Ausserdem können hierdurch Schleifscheiben oder Messerköpfe eine geringe Schrägstellung zum Werkstück erhalten, um zu erreichen, dass diese Werkzeuge nur mit den Schneidkanten, nicht aber mit den Seiten flächen arbeiten.
Die Spindel 2 ist mit einer Mehrzahl ver schiedenartiger Mittel zur Befestigung von Werkzeugen und Werkzeugträgern versehbar. Sie ist der Länge nach durchbohrt. Nach Fig. 1 und 2 trägt sie an ihrem vordern Ende eine Morsekonusbohrung 5 und einen Mitnehmer in Form von zwei stirnseitigen, radial verlau fenden Nuten 6, mit deren Hilfe mit der Spin del umlaufende Hilfsmittel, wie Bohrer, Frä ser, Fräsdorne, Körnerspitzen, Spannfutter, Gewindebohrer oder dergleichen, befestigt und auf Mitdrehen gekuppelt werden können. Aussen trägt die Spindel an diesem Ende einen Flansch 8 zur wahlweisen Befestigung von Drehbankfuttern, Planscheiben, Messerköpfen, Schleifscheiben oder dergleichen.
Das hintere Spindelende ist mit einem Innengewinde 7 versehen, in das beispielsweise eine Führungs büchse für Stangenmaterial oder für Anzugs und Andrückschraube von Fräsdornen ein geschraubt werden kann.
In Fig. 7 ist eine andere Ausführungsform der Spindel dargestellt. Hier weist das eine Ende des Spindelkopfes ein Aussengewinde 9, einen sich daran anschliessenden Zylinderteil 10 und einen diesen begrenzenden Bund 11 auf. Im vorliegenden Fall ist die Spindel zur Aufnahme eines Bohreis oder Fräsers 35 be stimmt, der axial verstellt werden soll. Die Spindel enthält zu diesem Zweck innen einen konischen und geschlitzten Einsatz 34, der den Bohrer oder Fräser festklemmt. Der Klemm einsatz 34 ist mittels einer Überwurfmutter 37, die mit zwei Gewinden verschiedener Steigung versehen ist, anziehbar bzw. lösbar. Dabei ist das eine Gewinde der Überwurfmutter 37 auf dem Klemmeinsatz 34, das andere Gewinde auf dem Spindelgewinde 9 verschraubbar.
Die Verstellung in Achsrichtung geschieht vom andern Spindelende her durch eine gegen Längsbewegung gesicherte Stellschraube 36, deren Gewindeschaft in ein Innengewinde des Bohrers oder Fräsers eingreift. Eine ähnliche Einrichtung, jedoch ohne die rückwärtige Stellschraube -36, kann zum Zangenspannen von Rundmaterial beim Drehen dienen. An der vordern Stirnseite der Spindel ist ein In nenvierkant vorhanden, der als Mitnehmer dienen kann.
Eine weitere beispielsweise Befestigung eines weiteren Hilfsmittels ist. in Fig. 6 darge stellt. Hier handelt es sieh um eine umlaufende Mitnehmerscheibe, die auf das vordere Ende der undrehbar festgestellten Spindel aufge setzt werden kann, um eine bessere Rundlauf genauigkeit des Werkstückes zu erhalten. Eine Antriebsscheibe 27, die in zwei Kugellagern 28, 29 auf einer auf der Spindel zu befestigen den Büchse 30 frei drehbar lagert, trägt an ihrem vordern Ende die Mitnehmerscheibe 31 mit einem. Mitnehmerbolzen 32. Eine Spitze 33, um die das 'Werkstück sich drehen soll, ist im vordern Ende der stillstehenden Spindel eingebracht.
In den Fig. 3, 4 und 5 sind Einrichtungen zur axialen Verstellung der Spindel darge stellt. Diese Verstellmögliehkeit der Spindel ist erwünscht, wenn beispielsweise bei Fräs maschinen das Werkzeug beim Rücklauf das Werkstück nicht berühren soll. In Fig. 3 und 4 ist zu diesem Zwecke der Spindelkasten mit einem Innengewinde 19 versehen, in das eine mit einem Hebel versehene Buche 20 einge schraubt ist. Durch Verschwenken des Hebels in der einen oder andern Richtung kann die Büchse gedreht und damit axial bewegt wer den, wobei sie je nach der Schwenkrichtung des Hebels die Spindel in der einen oder an dern Richtung mitnimmt.
In dem vorerwähn ten Falle der Verstellung bei Fräsmaschinen kann die Verstellung des Hebels und damit die Axialverstellung der Spindel durch einen Elektromagneten auf hydraulische oder rein mechanische Weise betätigt werden.
Eine weitere Ausführungsform der Spin delverstellung zeigt Fig. 5, wobei die , Flieh kraft zweier Gewichte 21 zum Verstellen der Spindel ausgenutzt wird. Die Gewichte 21 sit zen auf der Achse von zwei Ritzeln 22, die in eine Verzahnung der Spindel 23 eingreifen. Die Ritzel sind in einer Büchse 24 gelagert, die mittels Längslagern 25 gegen das als Gleit lager ausgebildete rückwärtige Lager 26 der Spindel abgestützt ist. Die Büchse 24 ist mit der Spindel 23 auf Mitdrehen gekuppelt, und durch eine Schiebekeilanordnung ist die Spin del dabei gegenüber der mit nicht dargestell ten Mitteln ortsfest gehaltenen Büchse 24 axial verschiebbar. Beim Umlaufen der Spin del schwenken die Gewichte aus, und die Kit zel schieben die Spindel nach rechts auf das Werkstück zu.
Beim Stillsetzen der Spindel kann diese wieder in ihre frühere Lage zu rückkehren, indem sie sich vom Werkstück wegbewegt.
Fig. 8 zeigt eine Spindelantriebseinheit, welche aus einer Spindeleinheit 38, einer Wippe und einem Getriebe zusammengesetzt. ist. Die Wippe besteht aus einer Grundplatte 39, die einen Bolzen 40 trägt, um den der Teil 41 geschwenkt werden kann zur Verän derung des Achsabstandes zwischen Motor welle und Spindel. Dieser Teil 41 kann in der Betriebslage durch eine Klemmschraube 52, die in Schlitzen 43 der Grundplatte 39 läuft, festgespannt werden. Ein Griff 44 dient zum Heben und Senken des Teils 41, auf dem der Motor 45 angebracht ist. Das Getriebe besitzt ein Gehäuse 46 und, wie aus Fig. 9 ersichtlich, eine Antriebsscheibe 47 mit Antriebswelle 48, auf der zwei Zahn räder 49, 50 montiert sind, die mit Zahn rädern 51, 52 eines Schiebeblockes in Eingriff gebracht werden können.
Auf der den Schiebe block tragenden Keilwelle 53 sitzt ein weite rer Schiebeblock, bestehend aus den Rädern 54, 55, 56, die ihrerseits mit Rädern 57, 58, 59 durch Schalten zum Eingriff gebracht werden können. Die Räder 57 bis 59 sitzen auf einer Abtriebswelle 60 mit Abtriebsscheibe 61.
Im Beispiel hat das Getriebe sechs Ge schwindigkeiten. Es ist natürlich ohne weite res möglich, ein Getriebe mit vier, neun oder mehr Geschwindigkeiten oder aber auch ein stufenloses Getriebe anzuordnen. Wesentlich ist, dass der Kraftfluss von der Riemenscheibe 62 des Motors zur Antriebsscheibe 47 des Ge triebes durch das Getriebe hindurch und von deren Abtriebsscheibe 61 zur Antriebsscheibe 63 der Spindel geht.
Durch die Erfindung ist eine Spindel antriebseinheit geschaffen, die in Verbindung mit besonderen zusätzlichen Mitteln eine uni versale Anwendung für alle Arbeitsaufgaben einer umlaufenden Spindel erlaubt. In Ver bindung mit der Wippe und dem Getriebe kann sie in der Massenfertigung für eine Ge schwindigkeit und in der Einzelfertigung für mehrere Geschwindigkeiten eingesetzt werden.