Mehrzweck-Werkzeugmaschine. Die Erfindung betrifft eine Mehrzweck- Werkzeugmaschine mit einem zum Aufspan nen des Werkstückes dienenden, in drei recht winklig zueinander stehenden Richtungen ver stellbaren Aufspanntisch und einem dreh baren, mit mehreren Spindeln versehenen Spindelkopf, dessen Spindeln einzeln in der Arbeitsstellung mit einer motorisch in Dre hung versetzbaren Kupplungswelle in Arbeits verbindung gebracht werden können.
Gemäss der Erfindung zeichnet sich diese Mehrzweck-Werkzeugmaschine dadurch aus, dass der drehbare Spindelkopf an einem in der Flöhe verstellbaren, am Oberteil des Ma schinengestelles befindlichen Schlitten ange ordnet ist, und dass zur Verstellung des Schlittens zwei voneinander unabhängige Vor richtungen vorgesehen sind, von denen sich die eine von Hand, die andere motorisch be tätigen lässt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbei spiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht der Mehr zweck-Werkzeugmaschine und Fig.1a einen Teilschnitt durch die Hohlwelle, Fig. 2 eine Vorderansicht, während Fig. 3 bis 7 Einzelheiten der Maschine zei gen.
Die Maschine weist auf einer Grundplatte 1 ein Gestell 2 auf, an welchem eine in der Höhe verstell- und feststellbare Tischkonsole 3 mit einem in zwei zueinander rechtwinkligen Richtungen verstellbaren Aufspanntisch 4 für das zu bearbeitende Werkstück angeordnet. ist. Zur Verstellung der Tischkonsole 3 dient ein Handrad 5, während der Aufspanntisch 4 mit tels eines Handrades 6 in der Längsrichtung und mittels eines Handrades 7 in der Quer richtung bewegbar ist. Der Tisch ist noch in vertikaler Richtung, also in drei rechtwinklig zueinander stehende Richtungen, verstellbar.
Mit dem Gestell 2 ist ein auf letzteres auf gesetzter Oberteil 8 verschraubt, der zur Auf nahme eines Getriebes ausgebildet ist. An den Oberteil 8 ist das Gehäuse 9 eines be kannten stufenlos regulierbaren Getriebes mit einem Elektromotor 10 verbunden. Auf der Welle des stufenlos regulierbaren Getriebes befindet sich eine Lamellenkupplung 11 sowie ein Stirnrad 12, das über ein weiteres Stirn rad 13 mit einer Welle 14 in Arbeitsverbin dung steht. Die Welle 14 ist über ein Winkel getriebe 15 mit einer senkrechten Welle 16 und diese mit einem im Gestell 2 unterge brachten zweiten Winkelgetriebe 17 verbun den, durch welches eine teleskopartige Welle 7 8 für die Bewegung des Aufspanntisches -1 in. Drehung versetzbar ist.
Die Welle 18 treibt über ein Schraubengetriebe (auf der Zeich nung nicht dargestellt) die auf der Tisch spindel sich befindende Kupplung, von wel- eher eine Kupplungshälfte von der Spindel mutter gebildet wird, an. Diese Kupplung ist auf dem Konsolenschlitten drehbar angeord net, und es wird diese mit Keil für mecha nische Betätigung des Tisches mittels Ein- rückhebel,Welle und Kupplungsgabel mit der andern Kupplung 11, die im Antrieb steht, in Eingriff gebracht.. Damit dreht sich dann die Tischspindel, während die drehbare Spindelmutter ebenfalls auf dein Konsolen schlitten aufgeschraubt ist.
Ist hingegen der Tisch von Hand durch Drehung der Hand räder 6 und 7 zu verschieben, dann bleibt die ausgekuppelte Spindelmutter stehen, während die Spindel durch eine Raste (in der Zeich nung nicht dargestellt) freigegeben ist. Bei eingeschalteter Lamellenkupplung 11 wird ein weiteres Stirnrad 19 in Drehung versetzt, das über ein Zwischenrad 19a ein auf einer Welle<B>19e</B> sitzendes Stirnrad 19b treibt. An der Vorderseite des Oberteils 8 ist, ein vertikal verschiebbarer Schlitten 20 angeord net, an dem sich ein fester Anschlag 21 be findet (Fig.6 und 7). Am Oberteil 8 befin den sich ein oberes und ein unteres Wellen lager 22 bzw. 23, von welchen das letztere mit einer aus einer unter Federdruck stehen den Schnappkugel 24 gebildeten Verriege lungsvorrichtung versehen ist.
Diese zur Feststellung einer in den beiden Wellenlagern drehbar gelagerten Nutenwelle 26 in ver schiedenen Drehstellungen dienende Verriege lungsvorrichtung könnte auch am obern Wel lenlager vorgesehen sein. Die Kugel 24 kann in Vertiefungen der Welle 26 einfallen. Die Nutenwelle 26 ist mit sechs in Längsnuten verschiebbaren Anschlagnocken 27 versehen. In Fig.6 und 7 sind nur vier der vorhan denen Nuten bzw. einer der v eischiebbaren Anschläge 27 sichtbar. Die aus den Teilen 21, 22, 23, 24, 26, 27 bestehende Einrichtung dient bei der Verwendung der Werkzeug maschine als Bohrmaschine zur Festsetzung der jeweils erwünschten Bohrtiefen mit dem als Bohrer in Gebrauch genommenen Werk zeug, wobei die Bohrtiefen mittels verstell barem Anschlag 27 an den der Nutenwelle 26 angebrachten Skalen 28 eingestellt werden können.
Durch Drehung der Nutenwelle 26 in ihren Lagern 22 und 23 lässt sich nach Bedarf eine andere Bohrtiefe einstellen, so dass in einem Werkstück bis zu sechs verschieden tiefe Bohrlöcher gebohrt werden können, ohne dass eine Verstellung der Anschläge notwen dig wird.
Auf der Welle 14 sitzt das eine Winkel rad eines Winkelgetriebes 29, dessen zweites Winkelrad ein Stirnrad 30 treibt, das mit einer gezahnten, im Schlitten 20 drehbar ge lagerten Welle 31 kämmt, derart., dass die Ar beitsverbindung zwischen der letzteren und dem Stirnrad 30 auch anlässlich einer Ver schiebung des Schlittens 20 nach aufwärts oder abwärts stets erhalten bleibt. Die ge zahnte Welle 31 steht über ein Stirnrad 32 mit einem mit einer Kupplungswelle 33 ver bundenen Stirnrad 34 in Arbeitsverbindung-. Auf der Kupplungswelle 33 befindet, sieh über dem ,Stirnrad 34, wie Fig. 4 zeigt, ein Druck lager 35, an dem das eine Ende einer als Schraubenfeder ausgebildeten Druckfeder 36 anliegt.
Das zweite Ende der Druckfeder 36 stützt sich an einem Radialkugellager 37 auf dem Ende der Kupplungswelle 33 ab. Das Kugellager 37 liegt unter dem mit. einem Ge windering 38 versehenen Lagerdeckel 39, der seinerseits mit einem Schlittenkopf 40 ver schraubt ist. Das unten liegende zweite Ende der Kupplungswelle 33 steckt in einer Lager büchse und trägt an ihrem über die letztere vorstehende Ende eine unter der Wirkung einer Druckfeder 41 stehende Kupplungs hälfte 42 einer Klauenkupplung, die sich mittels eines Hebels 55 in die in Fig.4 ge zeichnete Entkupplungsstellung anheben lässt.
Der Schlittenkopf \40 ist auf der Achse befestigt, auf der der Spindelkopf 44 am Schlitten 20 drehbar angeordnet ist. und mit sechs je mit einer Kupplungshälfte 45 ver- sehenen Bohrspindeln 46 versehen.
Jede die ser Spindeln 46, welche axial gesichert und gelagert sind, ist, wie Fig.3 zeigt, zum Ein stecken des konischen Schaftes 47 eines Werk- zeuges mit einer konisehen Vertiefung ver sehen und besitzt neben einem llitnehmer- schlitz 48 für Bohrer, Senker oder derglei chen Werkzeuge einen zweiten Schlitz 49 zur Einführung eines zur Befestigung von mit einem passenden Schlitz versehenen Finger fräsern, Fräsdornen oder dergleichen dienen den Keils 50.
Als Fräser verwendbare W erk- zeuge werden mittels des Keils nach oben ge presst und lassen sich nach Wegnahme des Keils entfernen, wenn sie mittels des in den Schlitz 18 eingeführten Keils nach abwärts gedrückt. werden. Um eine Beschädigung der Konusflächen zu verhindern, ist beim Fräser befestigungsschlitz 49 im Spindelkonus eine Aussparung 51 vorgesehen.
An der Vorderseite des Spindelkopfes 44 ist auf der Hohlwelle 61 eine Klemmplatte 52 aufgesetzt, auf welche ein Klemmhebel 53 mit Bolzen einwirken kann. Vor der Klemm platte 52 zugänglich ist weiter ein Ausklink hebel 55, der auf einer Welle 54 gelagert ist und das Anheben der obern Kupplungshälfte 12 der Kupplungswelle 33 ermöglicht. Eine aus einer unter Federdruck stehende Schnapp kugel 43 (Fig. 4) bestehende Sperrvorrich tung dient zur Feststellung des Ausklinkhebels 55 in der Entkupplungsstellung. Auf der nicht drehbaren Klemmplatte 52, welche durch den Klemmhebel 53 fixiert werden kann, befin det sich eine Skalenscheibe 56 (Fig. 2 und 5), längs welcher ein Zeiger 57, der auf der Welle 61 drehbar angeordnet ist, bewegbar ist.
Zur Abwärtsbewegung des Schlittens 20 ist am Oberteil 8, also am Maschinengestell, eine Zahnstange 58 vorgesehen, mit der ein Zahnkolben 59 mit Friktionskonus in Arbeits verbindung steht, der auf einer am Schlitten drehbaren Welle gelagert ist. Die Abwärts bewegung des Schlittens kann mechanisch durch Anziehen der Griffmutter 60 erfolgen oder von Hand mittels des Hebels 62 bei ge löster Griffmutter 60. Die Aufwärtsbewegung soll nur von Hand erfolgen, weil dieser Vor gang raschmöglichst erfolgen muss wegen dem Herausziehen der Späne aus dem Bohrloch mit dem sich drehenden Werkzeug. Diese Be tätigung erfolgt durch den Hebel 62.
Der Zahnkolben 59 ist über eine Zahn kolbenwelle 59a mit der vor der Klemmplatte 52 befindlichen Griffmutter 60 (Fig. 1) dreh bar. Die Zahnkolbenwelle 59a, liegt innerhalb einer Hohlwelle 61 frei drehbar, welche sich mittels eines vor der Klemmplatte liegenden Griffes 62 drehen lässt. An die Hohlwelle 61 ist ein Schneckenrad 63 mit konischer Vertie- fung in der dem Zahnkolben 59 zugekehrten Stirnseite zur Aufnahme dessen Friktions konus angeschlossen. Das Schneckenrad 63 wird bei motorisch angetriebenem Schlitten 20 mittels einer Schneckenwelle 63a in Dre hung versetzt. Dieselbe wird vom Vorschub räderkasten aus angetrieben und treibt das Schneckenrad 63, welches mit der Hohlwelle 61 durch einen Keil verbunden ist. Die Hohl welle ist anderseits durch eine nicht darge stellte Spreizringkupplung mit dem Hebel. 62 gekuppelt.
Durch die Hohlwelle 61 geht die Zahnkolbenwelle, welche für den Eingriff in die Zahnstange 58 ein Zahnrad trägt. Die Zahnkolbenwelle 59a besitzt am andern Ende ein Gewinde, auf welchem sich die Griff mutter 60 befindet, zwecks Betätigung der Konuskupplung durch Anziehen des Griff muttergewindes und somit Betätigung des me chanischen Vorschubes.
Fig.1a zeigt die Stellung der Teile bei mechanischer Bewegung des Schlittens 20, in dem durch die angezogene Griffmutter 60 die Friktionsscheibe 59 mit Zahnkolben mit dem Schneckenrad 63 gekuppelt wird, so dass also das Rad 59 durch das Schneckenrad 63 ange trieben wird. Durch Lösen der Griffmutter 60 kommt die Friktion 59 ausser Eingriff und wird dadurch für den Handantrieb vorbe reitet. Dieser erfolgt durch den Hebel 62, der durch eine Spreizringkupplung über die Hohlwelle 61 mit der Zahnkolbenwelle 59a fest verbunden wird.
Zur Sperrung des drehbaren Spindelkopfes in den verschiedenen Arbeitslagen der Spin deln ist ein Sperrkeil 65 vorgesehen, der in Ausnehmungen des Spindelkopfes einfallen kann.
Das Einstellen der Spindeldrehzahlen wird durch die Anordnung eines mit dem Getriebe verbundenen, am Oberteil 8 montierten Dreh zahlanzeigers 66 erleichtert.
Der eingeschaltete Antriebsmotor 10 dreht über das Getriebe, das Stirnrad 12, die Welle 14 und das Winkelgetriebe 29 das Stirnrad 30, das über die gezahnte Walze 31 und die Stirnräder 32 und 34 die Kupplungs- welle 33 mit dem an die letztere ange schlossenen Kupplungsteil 42 in Umlauf bringt, dessen Drehzahl stufenlos regulierbar und am Drehzahlanzeiger 66 ablesbar ist. Der Kupplungsteil 42 lässt sich durch Ver- schwenken des Ausklinkhebels 55 aus der in Fig. 4 gezeichneten Entkupplungsstellung mit dem Kupplungsteil 45 der in die Arbeitslage gedrehten Spindel .16 in Arbeitsverbindung bringen, die zufolge der Druckfedern 36 und 41 aufrechterhalten bleibt.
Damit anlässlich der Herstellung dieser Arbeitsverbindung zwi schen den beiden Kupplungsteilen ein Über springen der Klauen ausgeschlossen ist, ist. am Kupplungsteil 42 ein Synchronisierring vorgesehen. Vorgängig der Herstellung der Arbeitsverbindung zwischen der Kupplungs welle 33 und der :Spindel 46 ist der drehbare Spindelkopf 44 mittels des konischen federn den Sperrkeils 65 sowie durch Anpressen der nicht drehbaren Klemmplatte 52 mittels des schwenkbaren, mit einem Bolzen im Schlitten eingesetzten Klemmhebels 53 fest zustellen.
Die Verstellung des den Spindelkopf 44 tragenden Schlittens )0 in die zur Vornahme der an dem auf dem zweckmässig als Koordi natentisch ausgebildeten Aufspanntisch 4 fest gesetzten Werkstück auszuführenden Arbeiten erforderliche Ausgangsstellung kann von Hand vorgenommen werden, indem der mit der Zahnstange 58 in Eingriff stehende Zahnkol ben 59 mittels des Hebels 62 über die Zahn kolbenwelle in der erforderlichen Drehrich tung gedreht wird, damit sich der Schlitten 20 hebt oder senkt.
Soll die Werkzeugmaschine zur Vornahme von Bohrarbeiten gebraucht werden, zu wel chem Zwecke eine oder mehrere der Spindeln -16 mit Bohrwerkzeugen zu versehen sind, dann lässt sich die jeweils zu erreichende Bohrtiefe an der Skala 56 ablesen. Zu diesem Zwecke wird der an einem Ring befindliche Zeiger 57, der mit dem über die Klemmplatte 52 vorstehenden, aber hinter dem Hebel 62 liegenden Teil der Hohlwelle 61 verbunden ist, aber auf ihn gedreht werden kann, in die Nullstellung der Skala gebracht. wenn die Spitze des Bohrers das Werkstück berührt.
Bei der nun folgenden motorisch betätigten während Abwärtsbewegtung des Schlittens 20 während des Bohrens wird die Hohlwelle 61 unter Mit nahme des Zeigers durch Reibung gedreht, so dass bei Erreichen der an der Skala ables baren Bohrtiefe die Abwärtsbewegung des Schlittens unterbrochen werden kann. Da der Schlitten 20 eine lange Führung aufweist, eignet sich die Maschine sowohl zum Bohren kurzer als auch tiefer Löcher.
Der beschriebene Spindelkopf gestattet. ein rasches Wechseln des zur Ausführung' von Arbeiten bestimmten Werkzeuges, wenn nach einander verschiedene Werkzeuge an ein und demselben Werkstück benützt -erden müssen. Zu diesem Zwecke muss die Arbeitsverbindung zwischen: der Kupplungswelle 33 und der in Arbeitsstellung befindlichen Spindel 46 durch Verschwenkung des Ausklinkhebels 55 unter brochen werden, worauf nach Wegnahme des des Sperrkeils 65 und Lockerung der Klemmplatte 5? der Spindelkopf 44 gedreht werden kann.
Das wiederholte Bohrern verschieden tiefer Löcher an einer Reihe an sieh (gleicher Werk stücke wird durch die am Oberteil 8 befind lichen Bohrtiefenanschläge '?7 ganz erheblich erleichtert und vereinfacht. Beim Wechsel von einer Bohrtiefe auf eine andere ist nur die Nutenwelle 26 in diejenige Stellung zu dre hen, dass der auf die zur bohrende Bohrtiefe eingestellte Anschlagnocken 2 7 in die Bewe gungsbahn des am Sehliften 20 befindlichen festen Anschlages 21 eingerückt wird.
Zufolge der Möglichkeit, den Vorschub des Aufspanntisches durch den Antriebs motor ausführen zu lassen, lässt sich die Ma schine auch als Fräsmaschine gebrauchen, wo bei zufolge des Einsatzes verschiedener Fräs- werkzeuge am Spindelkopf eine Anzahl verschiedenartiger Arbeitsoperationen ohne Werkzeugweelrsel durchführbar sind. Da der Wechsel vom motorischen Tischvor- selrub auf Handvorsclub und umgekehrt.
wie schon erwähnt., nur eine einfache --Mani pulation darstellt., lassen sieh aber auch zu- folge des drehbaren Spindelkopfes im raschen Wechsel Bohr- und Fräsarbeiten ausführen.
Das im Oberteil. 8 untergebrachte Räder getriebe ist naturgemäss als Wechselgetriebe ausgeführt., so dass der Schlitten 20 in beiden Bewegungsrichtungen motorisch bewegt wer den kann und dass sieh auch der Aufspann tisch im Vorlauf wie im Rücklauf motorisch verschieben lässt.