Dipl.-Ing. Ottomar von Zelewsky, Neuhausen am Rheinfall, ist als Erfinder genannt worden Die Erfindung betrifft eine Drehbank mit einer Arbeitsspindel, die ausserhalb des Gehäuses gelagert ist, das um eine zur Arbeitsspindel senkrechte Achse schwenkbar und feststellbar ist.
Bei Drehbänken, insbesondere Plandrehbänken mit horizontal angeordneter Arbeitsspindel, bietet das Aufspannen und besonders das Richten von schweren und unhandlichen Werkstücken oft Schwierigkeiten.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Lösung dar, die diese Nachteile nicht aufweist und sie ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse des Spindel gehäuses waagrecht liegt, dass das Spindelgehäuse um diese Achse aus einer vertikalen Lage der Arbeits spindelachse in eine horizontale Lage der Arbeits spindelachse schwenkbar ist und dass zum Schwenken und Feststellen des Spindelgehäuses Kraftantriebe vorgesehen sind.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und es zeigt: Fig. 1 einen Grundriss der Drehbank, Fig. 2 eine Ansicht der Drehbank von A in Fig. 1 aus gesehen, Fig. 3 eine Teilansicht der Drehbank von Bin Fig. 4 aus gesehen, zum Teil im Schnitt nach der Linie III-III (Spindelstockgehäuse weggenommen), Fig. 4 einen Schnitt durch die Linie IV-IV der Fig. 3, Fig. 5 einen Schnitt durch die Linie V-V der Fig. 3.
Die Fig. 1 und 2 zeigen auf einer Grundplatte 1 einen als Gehäuse ausgebildeten Getriebeständer 2 mit einem nicht dargestellten Stufen- oder stufen losen Drehzahlregelgetriebe. Der Antrieb desselben kann von einem Motor 3 aus über ein Riemen getriebe 4 erfolgen. Die andeutungsweise dargestellten Schaltorgane 5 können zum Ein- und Ausschalten des Antriebsmotors 3 sowie zum Betätigen und even- tuellen Regeln der Drehzahl der Arbeitsspindel 13 und der Schlittenbewegungen dienen.
Am Ständer 2 (Fig. 1 bis 3) sind zwei parallel zueinander verlaufende senkrecht stehende Flächen 7 und 9 vorgesehen. Auf der kreisringförmigen Fläche 9 sind symmetrisch um die waagrecht liegende Schwenk achse 41 herum vier Führungsanschläge 59, 159, 259, 359 (Fig. 4) angeordnet und durch nicht ge zeichnete Mittel befestigt, deren nach der Schwenk achse 41 hin gerichtete Führungsflächen schwalben schwanzförmig ausgebildet sind. In den Führungs- anschägen 59, 159, 259 und 359 ist, wie Fig. 4 zeigt, ein Spindelstockgehäuse 8 verschwenkbar, dessen rück wärtiges Ende auf der kreisringsegmentförmigen Fläche 7 aufliegt. Auf der letzteren sind beiderends je ein Anschlag 47 bzw. 57 vorgesehen zur Begren zung der Schwenkbewegung.
Das Spindelstockgehäuse 8 weist einen büchsen- förmigen Teil 10 auf, auf dem, wie Fig. 4 zeigt, ein Zahnkranz 42 sitzt. In der Büchse 10 ist eine An triebsspindel 6 gelagert, die an ihrem in das Spindel stockgehäuse 8 ragenden Ende ein Kegelrad 11 trägt. Das Kegelrad 11 kämmt mit einem auf der im Spin delstockgehäuse 8 gelagerten Arbeitsspindel 13 sit zenden Kegelrad 12. Die Arbeitsspindel ist also ausser halb des Gehäuses 2 ihres Drehzahlregelgetriebes im Gehäuse 8 gelagert. Am vordern Ende der Arbeits spindel 13 sitzt im dargestellten Beispiel ein Spann futter 14.
Es könnten indessen auch beliebige, anders artige, dem zu bearbeitenden Werkstück 15 anpass- bare Einspannvorrichtungen Verwendung finden.
Auf der Grundplatte 1 ist ein Bett 16 mit Gleit bahnen 17 vorgesehen, auf denen ein Schlitten 18 entweder von Hand mittels eines Handrades 19 und einer Spindel 20 oder selbsttätig durch ein nicht dar gestelltes Vorschubgetriebe längsverschiebbar ist in den Richtungen des Doppelpfeils 21, d. h. parallel zur Achse der Antriebsspindel 6 im Ständer 2. Die Gleitbahnen 17 könnten indessen auch in einer andern Stellung zur Achse 41 der Antriebsspindel 6 an geordnet sein.
Auf dem Schlitten 18 ist ein Werkzeugschlitten 22 auf rechtwinklig zum Bett 16 angeordneten Gleit bahnen 23 entweder von Hand mittels Handrad 24 und Gewindespindel 25 oder selbsttätig mittels eines nicht dargestellten Vorschubgetriebes in den Rich tungen des Doppelpfeils 39 verschiebbar. Die Gleit bahnen 23 könnten indessen auch unter einem be liebigen andern, praktisch verwendbaren Winkel zum Bett 16 angeordnet sein. Der Werkzeugschlitten 22 trägt in einem Stahlhalter 26 ein Drehwerkzeug 27. Als Drehwerkzeuge könnten indessen, wenn dies die auszuführende Arbeit verlangt, beispielsweise Innen drehwerkzeuge oder auch kombinierte Drehwerk zeuge, verwendet werden.
Anstelle der dargestellten klassischen Kreuzschlit tenanordnung könnten beispielsweise auch eine oder mehrere Kopierdrehvorrichtungen beliebiger Kon struktionen auf beliebig angeordneten Führungsbah nen vorgesehen sein.
Auf dem Ständer 2 ist auf geeigneten Flächen 40 ein Träger 28 mit vertikalen Führungsbahnen 29 vorgesehen, auf denen ein Schlitten 30 entweder von Hand mittels eines Handrades 31 und einer Gewinde spindel 32 oder selbsttätig mittels nicht dargestellter Vorschuborgane in Richtung des Doppelpfeils 64 ver schiebbar ist. Die Führungsbahnen 29 könnten in dessen auch unter einem beliebigen andern, praktisch verwendbaren Winkel zur Vertikalen angeordnet sein. Auf waagrecht stehenden Führungsbahnen 34 des Schlittens 30 ist ein Werkzeugschlitten 33 entweder von Hand mittels Handrad 35 und Gewinde spindel 36 oder selbsttätig mittels nicht dargestellter Organe in Richtung des Doppelpfeils 63 verschiebbar. Der Werkzeugschlitten 33 trägt in einem Stahlhalter 37 mindestens ein Werkzeug 38.
Durch Verwendung einer nicht gezeichneten Schwenkplatte auf dem Schlitten 30 könnte indessen beispielsweise der Werk zeugschlitten 33 auch unter einem beliebigen Winkel zum Schlitten 30 verschiebbar angeordnet sein. An stelle der klassischen Kreuzschlittenanordnung könn ten jedoch auch hier Kopiervorrichtungen beliebiger Konstruktion Verwendung finden.
Die Spindelstock-Verschwenk- und -Klemmorgane (Fig. 3 bis 5) sind wie folgt vorgesehen: Im Ständer 2 ist ein Schwenkzylinder. 46 an geordnet, in welchem ein Kolben 45 mit einer Kolben stange 44 verschiebbar ist. An der Kolbenstange 44 ist eine Zahnstange 43 angeordnet, die mit dem Zahn kranz 42 auf der Büchse 10 in Eingriff steht. Das Verschieben des Kolbens 45 geschieht mittels Druck mittel, das durch Leitungen 50, 51 zu- und abgeführt wird. Die Druckmittelquelle und die Steuerorgane zum Betätigen der Schwenkvorrichtung sind nicht gezeichnet.
Zum Verschwenken des Spindelstock gehäuses 8 aus einer seiner beiden möglichen End- stellungen, zum Beispiel aus der in Fig. 2 mit aus- gezogenen Linien gezeichneten horizontalen Lage der Arbeitsspindelachse 60 in die andere in Fig. 2 mit strichpunktierten Linien gezeichnete vertikale Lage der Achse 60 um die zur Achse 60 senkrecht stehende Achse 41, wird auf die entsprechende Seite des Kol bens 45 Druck gegeben (Fig. 4), wodurch über die Zahnstange 43 und den Zahnkranz 42 die Ver- schwenkbewegung in Richtung des Pfeils 61 zustande kommt.
Anstelle des dargestellten hydraulischen Ver- schwenkantriebs könnten indessen auch beliebige andere, zum Beispiel mechanische oder elektrische Organe Verwendung finden.
Zum Klemmen des Spindelstockgehäuses 8 in dessen beiden möglichen Endstellungen sind die nach stehend beschriebenen Klemmorgane vorgesehen.
Am Ständer 2 sind an den beiden Enden der kreis- ringsegmentförmigen Fläche 7 zwei Anschläge 47 bzw. 57 mit Anschlagflächen 48 bzw. 58 (Fig. 3 und 5) und ferner, wie die Fig. 3 zeigt, zwei Anpress- organe vorhanden, bestehend aus je einem Zylinder 49 bzw. 67 mit je einem einen Anpresszapfen aufweisen den Kolben 55 bzw. 65, den je eine Feder 54 bzw. 52 gegen seine rückwärtige Stellung hin (in Fig. 3 nach rechts und nach unten) zu verschieben sucht.
Durch Zuführen von Druckmittel, zum Beispiel durch die Leitung 53, wird, unter Überwindung der Wirkung der Feder 54, der Kolben -55 mit dem Anpresszapfen gegen die Anschlagfläche 56 des Spindelstockgehäu ses 8 hin verschoben und dadurch das letztere, im Beispiel der Fig. 3, nach links gegen die Führungs anschläge 259 und 359 und nach oben gegen die Fläche 7 und die Anschlagfläche 48 des Anschlags 47 gepresst. Die Steuerorgane für die Zufuhr des Druck mittels zu den Leitungen 53 und 68 sind in der Zeich nung nicht dargestellt.
Beim Zuführen von Druckmittel durch die Lei tung 68 zum Zylinder 67 wird der Kolben 65 ent gegen der Wirkung der Feder 52 nach oben (Fig. 3) verschoben und der Anpresszapfen des Kolbens 65 stösst auf die Anschlagfläche 66 des Spindelstock gehäuses 8 und presst den letzteren nach oben gegen die beiden Führungsanschläge 59, 359 und nach links gegen die Fläche 7 und die Anschlagfläche 58 des Anschlags 57.
Die Anordnung und die Betätigung der nicht ge zeichneten hydraulischen Steuer- und Schaltorgane ist derart vorgesehen, dass jeweils vor dem Inbetrieb- setzen der Schwenkvorrichtung für das Spindelstock gehäuse 8 die Klemmzylinder 49 bzw. 67 drucklos gemacht werden. Dadurch verschieben die Federn 54 bzw. 52 die Kolben 55 bzw. 65 mit ihren Anpress- zapfen in ihre rückwärtigen Stellungen, so dass der Weg zum Verschwenken des Spindelstockgehäuses 8 frei ist. Nach Beendigung der Verschwenkbewegung wird nacheinander Druck in den Klemmzylinder 49 bzw. 67 gegeben und dann der Schwenkzylinder 46 drucklos gemacht.
Es sind ebenfalls nicht gezeichnete Sicherungsorgane vorzusehen, die das Inbetriebsetzen der Drehspindel 13 verunmöglichen, wenn und so lange die Klemmzylinder 49 bzw. 67 drucklos sind und wenn der Schwenkkolben 45 sich nicht in einer seiner beiden Endstellungen befindet.
Aus den Fig. 1 und 2 geht hervor, dass in der, mit strichpunktierten Linien gezeichneten Stellung des Spindelstockgehäuses 8, mit senkrecht stehender Dreh achse 60 der Arbeitsspindel 13 das Aufspannen und Richten des Werkstücks 15 im Spannfutter 14 vor genommen werden kann. Unmittelbar nach dem Spannen können am Werkstück 15 nach Notwendig keit mittels des Werkzeugs 38 Bearbeitungsopera tionen ausgeführt werden; je nach den vorhandenen Bearbeitungsmöglichkeiten können diese Operationen auch am Schluss der Werkstückbearbeitung vor dem Abspannen des Werkstücks, wenn sich die Arbeits spindel wieder in senkrechter Stellung befindet, vor genommen werden.
Nach dem Aufspannen des Werkstücks 15 kann das Spindelstockgehäuse 8 in der beschriebenen Weise um die Achse 41 der Antriebswelle 6 herum in die in Fig. 1 und 2 mit ausgezogenen Linien gezeichnete Stellung mit horizontal stehender Arbeitsspindel 13 verschwenkt werden,- in der die Bearbeitungsoperatio nen, beispielsweise mittels des Werkzeugs 27, vor genommen werden können, wobei das Werkstück 15 im Drehsinn gemäss Pfeil 62 rotiert.
Ist die Bearbeitungsoperation bei horizontal ste hender Arbeitsspindel 13 beendet, so kann in der bereits beschriebenen Weise das Verschwenken des Spindelstockgehäuses 8 in die Ein- und Ausspann stellung mit senkrecht stehender Arbeitsspindel er folgen.
Dipl.-Ing. Ottomar von Zelewsky, Neuhausen am Rheinfall, has been named as the inventor. The invention relates to a lathe with a work spindle which is mounted outside the housing and which can be swiveled and locked about an axis perpendicular to the work spindle.
With lathes, especially facing lathes with horizontally arranged work spindles, the clamping and especially the straightening of heavy and unwieldy workpieces often presents difficulties.
The present invention represents a solution that does not have these disadvantages and it is characterized in that the pivot axis of the spindle housing is horizontal, that the spindle housing is pivotable about this axis from a vertical position of the working spindle axis into a horizontal position of the working spindle axis and that power drives are provided for pivoting and locking the spindle housing.
The drawing shows an exemplary embodiment of the subject matter of the invention, and it shows: FIG. 1 a plan view of the lathe, FIG. 2 a view of the lathe from A in FIG. 1, FIG. 3 a partial view of the lathe from B in FIG. 4 seen from, partly in section along line III-III (headstock housing removed), FIG. 4 a section through line IV-IV of FIG. 3, FIG. 5 a section through line VV of FIG. 3.
1 and 2 show on a base plate 1 designed as a housing gear stand 2 with a stepped or stepless speed control gear, not shown. It can be driven by a motor 3 via a belt transmission 4. The switching elements 5 shown in outline can serve to switch the drive motor 3 on and off and to actuate and possibly regulate the speed of the work spindle 13 and the slide movements.
On the stand 2 (Fig. 1 to 3) two mutually parallel, perpendicular surfaces 7 and 9 are provided. On the circular surface 9 are symmetrical about the horizontally lying pivot axis 41 around four guide stops 59, 159, 259, 359 (Fig. 4) and attached by means not ge recorded, whose after the pivot axis 41 directed towards the guide surfaces swallows tail-shaped are. In the guide stops 59, 159, 259 and 359, as FIG. 4 shows, a headstock housing 8 can be swiveled, the rear end of which rests on the surface 7 in the form of a circular ring segment. On the latter, a stop 47 and 57 are provided at both ends to limit the pivoting movement.
The headstock housing 8 has a sleeve-shaped part 10 on which, as FIG. 4 shows, a ring gear 42 is seated. In the sleeve 10, a drive spindle 6 is mounted, the end protruding into the spindle housing 8 a bevel gear 11 carries. The bevel gear 11 meshes with a bevel gear 12 mounted on the work spindle 13 mounted in the spin delstock housing 8. The work spindle is therefore mounted outside the housing 2 of its speed control gear in the housing 8. At the front end of the working spindle 13 sits a chuck 14 in the example shown.
However, any other type of clamping device that can be adapted to the workpiece 15 to be machined could also be used.
On the base plate 1, a bed 16 with sliding tracks 17 is provided on which a carriage 18 is longitudinally displaceable either by hand by means of a handwheel 19 and a spindle 20 or automatically by a feed gear is not provided in the directions of the double arrow 21, d. H. parallel to the axis of the drive spindle 6 in the stand 2. The slideways 17 could, however, also be arranged in a different position to the axis 41 of the drive spindle 6.
On the slide 18, a tool slide 22 is arranged at right angles to the bed 16 sliding tracks 23 either by hand using a handwheel 24 and threaded spindle 25 or automatically by means of a feed gear, not shown, in the directions of the double arrow 39. The sliding tracks 23 could meanwhile also be arranged at any other practically usable angle to the bed 16. The tool slide 22 carries a turning tool 27 in a steel holder 26. The turning tools could, however, if the work to be performed requires this, for example internal turning tools or combined turning tools.
Instead of the classic Kreuzschlit arrangement shown, one or more rotary copier devices of any desired construction could also be provided on any arranged guide tracks.
On the stand 2, a carrier 28 with vertical guideways 29 is provided on suitable surfaces 40, on which a carriage 30 can be pushed either by hand by means of a handwheel 31 and a threaded spindle 32 or automatically by means of feed members, not shown, in the direction of the double arrow 64. The guide tracks 29 could also be arranged at any other practically usable angle to the vertical. On horizontally standing guide tracks 34 of the slide 30, a tool slide 33 is displaceable in the direction of the double arrow 63 either by hand by means of a handwheel 35 and threaded spindle 36 or automatically by means of organs not shown. The tool slide 33 carries at least one tool 38 in a steel holder 37.
By using a swivel plate, not shown, on the slide 30, for example, the tool slide 33 could also be arranged to be displaceable at any angle to the slide 30. Instead of the classic compound slide arrangement, however, copier devices of any design could also be used here.
The headstock pivoting and clamping members (Fig. 3 to 5) are provided as follows: In the stand 2 is a pivot cylinder. 46 arranged in which a piston 45 rod with a piston 44 is displaceable. On the piston rod 44 a rack 43 is arranged, which is with the ring gear 42 on the sleeve 10 in engagement. The piston 45 is moved by means of pressure medium, which is supplied and discharged through lines 50, 51. The pressure medium source and the control elements for actuating the pivoting device are not shown.
For pivoting the headstock housing 8 from one of its two possible end positions, for example from the horizontal position of the work spindle axis 60 shown with solid lines in FIG. 2 into the other vertical position of the axis 60 shown in FIG. 2 with dot-dash lines about the axis 41 perpendicular to the axis 60, pressure is applied to the corresponding side of the piston 45 (FIG. 4), whereby the pivoting movement in the direction of the arrow 61 occurs via the rack 43 and the ring gear 42.
Instead of the illustrated hydraulic pivoting drive, any other, for example mechanical or electrical, elements could also be used.
To clamp the headstock housing 8 in its two possible end positions, the clamping members described below are provided.
On the stand 2, there are two stops 47 and 57 with stop surfaces 48 and 58 (FIGS. 3 and 5) and, as FIG. 3 shows, two pressure elements, at the two ends of the circular segment-shaped surface 7 each having a cylinder 49 or 67, each with a pressure pin, have the piston 55 or 65, which tries to move a spring 54 or 52 towards its rear position (in FIG. 3 to the right and down).
By supplying pressure medium, for example through the line 53, the piston -55 with the pressure pin is moved against the stop surface 56 of the Spindelstockgehäu ses 8, overcoming the action of the spring 54, and thereby the latter, in the example of FIG. 3 , to the left against the guide stops 259 and 359 and up against the surface 7 and the stop surface 48 of the stop 47 is pressed. The controls for supplying the pressure by means of the lines 53 and 68 are not shown in the drawing.
When supplying pressure medium through the line 68 to the cylinder 67, the piston 65 is moved against the action of the spring 52 upward (Fig. 3) and the pressure pin of the piston 65 hits the stop surface 66 of the headstock housing 8 and presses the latter upwards against the two guide stops 59, 359 and to the left against the surface 7 and the stop surface 58 of the stop 57.
The arrangement and actuation of the hydraulic control and switching elements (not shown) is provided in such a way that the clamping cylinders 49 and 67 are depressurized before the pivoting device for the headstock housing 8 is put into operation. As a result, the springs 54 and 52 move the pistons 55 and 65 with their contact pins into their rearward positions, so that the path for pivoting the headstock housing 8 is free. After the pivoting movement has ended, pressure is successively applied to the clamping cylinder 49 or 67 and then the pivot cylinder 46 is depressurized.
Securing devices (not shown) are also to be provided which make it impossible to start the rotating spindle 13 if and for as long as the clamping cylinders 49 and 67 are depressurized and if the pivot piston 45 is not in one of its two end positions.
From Figs. 1 and 2 it can be seen that in the position of the headstock housing 8, shown with dash-dotted lines, with a vertical axis of rotation 60 of the work spindle 13, the clamping and straightening of the workpiece 15 in the chuck 14 can be made before. Immediately after clamping, 38 machining operations can be performed on the workpiece 15 if necessary using the tool; Depending on the machining options available, these operations can also be carried out at the end of the workpiece machining before the workpiece is clamped when the work spindle is back in the vertical position.
After the workpiece 15 has been clamped, the headstock housing 8 can be pivoted in the manner described about the axis 41 of the drive shaft 6 into the position shown in solid lines in FIGS. 1 and 2 with a horizontally standing work spindle 13, in which the machining operations for example, by means of the tool 27, can be taken, the workpiece 15 rotating in the direction of rotation according to arrow 62.
If the machining operation is finished with the work spindle 13 standing horizontally, the pivoting of the headstock housing 8 in the clamping and unclamping position with the work spindle standing vertically can be followed in the manner already described.