Mehrzweck-Werkzeugmaschine Es ist eine Mehrzweck-Werkzeugmaschine mit einem zum Aufspannen des Werkstückes dienenden, in drei rechtwinklig zueinander stehenden Richtun gen verstellbaren Aufspanntisch bekannt. Die Ma schine ist mit einem drehbaren, mit mehreren Spin deln versehenen Spindelkopf versehen, dessen Spin deln einzeln in der Arbeitsstellung mit einer moto risch in Drehung versetzbaren Kupplungswelle in Arbeitsverbindung gebracht werden können. Der Spindelkopf ist an einem in der Höhe verstellbaren, am Oberteil des Maschinengestelles befindlichen Schlitten angeordnet. Diese Mehrzweck-Werkzeug maschine kann als Fräs- oder Bohrmaschine ge braucht werden.
Eine weitere bekannte Mehrzweck-Werkzeug maschine ist mit zwei Werkzeugspindeln versehen, die zur Aufnahme verschiedenartiger Werkzeuge ein gerichtet sind. Jede Werkzeugspindel ist ausser um ihre eigene Achse zusätzlich um zwei weitere, senk recht zueinander stehende Achsen drehbar und in den verschiedenen Einstellungen feststellbar. Die Werkzeugspindeln befinden sich an einem Ausleger, der auf einer Säule angeordnet und in der Höhe ver stellbar ist. Bei dieser Maschine besteht die Möglich keit, zwei verschiedene Werkzeuge anzuordnen oder aber die Werkzeugspindeln nach Wegnahme eines Werkzeuges mit einem andern Werkzeug zu ver sehen.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Mehr zweck-Werkzeugmaschine mit einem zum Aufspan nen des Werkstückes dienenden, in verschiedenen Richtungen verstellbaren Aufspanntisch und mehre ren Werkzeugspindeln, die einzeln in der Arbeits stellung mit einer motorisch in Drehung versetzbaren Welle in Arbeitsverbindung bringbar und ausserdem in der Höhe über dem Aufspanntisch verstellbar sind.
Diese Maschine unterscheidet sich von den bekannten Mehrzweck-Werkzeugmaschinen dadurch, dass die Werkzeugspindeln an einem mehrarmigen Träger an geordnet sind, der längsverschiebbar auf einer am Maschinenständer dreh- und feststellbaren Säule an geordnet ist, und dass auf dem obern Ende der Säule ein Schwenkarm dreh- und feststellbar sitzt, der eine vertikale, axial verschiebbare Welle trägt, die durch Drehung des Schwenkarmes mit einer beliebigen Werkzeugspindel in Arbeitsverbindung gebracht wer den kann.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt: Fig. 1 einen Seitenriss der Mehrzweck-Werkzeug maschine, Fig. 2 einen Grundriss, Fig. 3 einen Schnitt durch eine Einzelheit der Ma schine in grösserem Massstabe und Fig. 4 die Maschine wie Fig. 1, zum Teil im Seitenriss, zum Teil im Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 2.
Die Mehrzweck-Werkzeugmaschine weist einen Ständer 1 auf, in dem ein Elektromotor 2 unter gebracht ist, dessen Welle über ein Riemengetriebe 3, das zweckmässig als innerhalb bestimmter Grenzen stufenlos regulierbares Getriebe ausgebildet ist, eine senkrecht stehende Welle 4 treibt. Die Welle 4 dreht innerhalb eines Rohres 5, das seinerseits drehbar um seine Achse im Ständer 1 abgestützt ist. Am Ständer 1 befindet sich ein Handrad 6, mit dem ein Kegel rad 7 verbunden ist, das mit einem auf dem Rohr 5 aufgezogenen Kegelrad 8 in Eingriff steht.
Die Welle 4 steht über zwei mit- ihr verbundenen Scheiben 9 und 10, zwei Keilriemen 11 und 12 und zwei Schei ben 13 und 14 mit einer axial verschiebbaren, senk recht angeordneten Welle 15 in Arbeitsverbindung, die ihrerseits in der in Fig. 1 und 4 gezeichneten Stellung über eine Kupplung 16 und eine Welle 17 eine in einem Fräskopf 18 angeordnete Frässpindel treibt.
Auf das Rohr 5 ist ein zweites Kegelrad 19 auf gezogen, das über ein Kegelrad 20 eine Welle 21 dreht. Die Welle 21 steht über zwei Kegelräder 22, 23 mit einer senkrechten Schraubenspindel 24 in Arbeitsverbindung, deren unteres Ende auf einem auf der Säule 27 aufgezogenen Flansch 25 und deren oberes Ende in einer nach unten offenen Traverse 26 drehbar gelagert ist.
Das Rohr 5 ist von einer gleichachsig angeord neten rohrförmigen Säule 27 umschlossen, deren unteres Ende drehbar im Ständer 1 abgestützt ist. Das obere Ende der Säule ist durch einen Schwenk arm 28 abgedeckt, der das obere Lager des Rohres 5 trägt. Der Schwenkarm 28, der sich über der Tra verse 26 befindet, weist an seiner Unterseite einen schwenkbaren, als Hebel ausgebildeten Griff 29 auf, an dem ein Bolzen 30 angelenkt ist. Der Bolzen 30 ist als Feststellorgan ausgebildet und ragt in eine Bohrung in der Säule 27 ein und ist mittels des Griffes 29 zur Freigabe des Schwenkarmes 28 in eine unwirksame Stellung bewegbar. Am Schwenk arm 28 befindet sich noch eine gleichzeitig als Lager dienende Führung für die Welle 15.
Auf der Säule 27 ist längs dieser verschiebbar ein kreuzförmiger Träger 31 mit vier Armen 32, 33, 34, 35 angeordnet. Am Arm 32 befindet sich ein Bohrkopf 36 mit axial verschiebbarer Bohrspindel 37, auf deren über dem Arm liegenden Teil eine Scheibe 38 angeordnet ist, die über einen Treib riemen 39, eine Scheibe 40 und eine Kupplung 41 in Drehung versetzbar ist sowie mittels eines Hebels 42 in axialer Richtung auf und ab bewegt werden kann. Die Kupplung 41 sitzt am Ende einer Welle analog der genannten Welle 17 mit der Kupplung 16.
An dem den Fräskopf 18 tragenden Arm 33 des Kreuzträgers 31 (Fig. 3) ist die Welle 17 mit Kupp lung 16 mittels Kugellager 43 drehbar gelagert. Die Welle 17 steht über zwei Kegelräder 44, 45 und eine Welle 46, die im Fräskopf 18 drehbar gelagert ist, mit der Frässpindel 47 in Arbeitsverbindung, wobei zur Übertragung der Drehbewegung der Wellen 17 und 46 auf die Frässpindel 47 zwei Kegelräder 48 und 49 vorgesehen sind. Die Frässpindel ist zur Auf nahme nicht gezeichneter Fräswerkzeuge bestimmt, die nach Bedarf in bekannter Weise ausgewechselt werden können.
Der Arm 34 des Kreuzträgers weist analog der Welle 17 mit der Kupplung 16 eine senkrechte Welle mit einer Kupplung 50 auf. Vorhanden ist ferner eine auf der genannten Welle sitzende Scheibe 51, die über einen Riemen 52 eine Scheibe 53 treibt. Die Scheibe 53 befindet sich auf einer Spindel, die in einem Schleifkopf 54 drehbar und axial verschieb bar gelagert ist. Der Schleifkopf 54 ist mit dem Arm 34 lösbar verbunden. Die Schleifspindel mit einem an ihr befestigten Schleifwerkzeug lässt sich mittels eines am Schleifkopf 54 schwenkbar angeordneten Hebels 55 in axialer Richtung heben und senken. An den Arm 35 des Kreuzträgers 31 ist lösbar ein Vertikalhobelkopf 56 zur Aufnahme eines Hobel- werkzeuges angeschlossen.
Der Arm 35 ist, analog wie der Arm 33, mit einer Welle 57 mit einer Kupplung 58 an ihrem freiliegenden Ende ausgestattet.
Die Achsen der Kupplungen 16, 41, 58 liegen auf einem Kreis mit Mittelpunkt in der Achse der Welle 4. Durch Drehung des Schwenkarmes 28 um dessen Drehachse, die identisch mit der Achse der Welle 4 ist, kann die Welle 15 über jede der ge nannten Kupplungen gedreht und mit der letzteren in Antriebsverbindung gebracht werden. Der Antrieb der verschiedenen Werkzeuge erfolgt also stets vom Antriebsmotor 2 aus über die Welle 4 und die beiden Riemen 11 und 12, die unter dem Einflusse einer auf dem Schwenkarm 28 angeordneten Spannrolle 70 (Fig. 2) stehen, wobei aber jeweils nur eine der vor handenen Werkzeugspindeln in Betrieb genommen werden kann. Das in Betrieb zu nehmende Werkzeug wird nach erfolgter Herstellung der Arbeitsverbin dung mit der Welle 15 durch Drehung der Säule 27 über die Arbeitsstelle gebracht.
Auf dem Ständer 1 befinden sich ein Lager 59 mit einem Lagerzapfen 60, welch letzterer an einem Quertisch 61 angebracht ist. Über dem Quertisch 61 befindet sich ein Längstisch 62 und über dem letz teren ein Kreuztisch 63, welche Teile des Aufspann tisches sind. Mit 64 und 65 sind Befestigungslaschen bezeichnet, die am Quertisch 61 angebracht sind und mittels Klemmhebel 66, 67 feststellbar sind. Zur Ver stellung der Tische 63 und 62 sind Handräder 68 und 69 vorgesehen.
Die Wirkungs- und Arbeitsweise der Mehrzweck- Werkzeugmaschine ist folgende: In der in Fig. 1, 2 und 4 gezeigten Stellung des Kreuzträgers 31 befindet sich der Fräskopf 18 über dem Längs- und Kreuztisch 63 bzw. 62. Die Kupp lung 16 der Welle 17 ist mit der Welle 15 verbun den, so dass bei eingeschaltetem Motor 2 die Wellen 15, 17 und 46 und die Frässpindel 47 in Drehung versetzt werden und das auf dem Längstisch 63 auf gespannte Werkstück (nicht gezeichnet) bearbeitet werden kann.
Soll das nämliche Arbeitsstück noch mit Bohrungen versehen werden, löst man die Kupp lung 16 von der Welle 15, verschwenkt den Griff 29 zwecks Freigabe des Schwenkarmes 28 und ver- schwenkt letzteren im Gegenuhrzeigersinn in Fig. 2 um 90 , so dass nunmehr die Welle 15 über die Kupplung 40 mit dem Bohrkopf 36 in Arbeitsverbin dung steht. Durch nachfolgende Drehung der Säule 27 im Uhrzeigersinn um 90 wird alsdann der Bohr kopf 36 über die Arbeitsstelle gedreht.
Das Schleifen von Bohrungen lässt sich, nachdem gebohrt worden ist, vornehmen, nachdem man nach einer Drehung des Schwenkarmes 28 um 180 im Gegenuhrzeigersinne von Fig. 2 aus der Bohrstellung herausgedreht und die Kupplung 50 mit der Welle 15 in Verbindung gebracht hat, worauf man durch eine Drehung der Säule 27 den Schleifkopf 54 mit dem an der Schleifspindel befestigten Schleifwerkzeug über die Arbeitsstelle bringt.
Zum Vertikalhobeln dreht man den Schwenkarm 28 nach erfolgter Freigabe durch Betätigung des Griffes 29 über den Arm 35, an dem der Hobel werkzeugträger 56 angeordnet ist, damit die Welle 15 über die Kupplung 58 mit der Welle 57 in Ver bindung gebracht werden kann. Ist dies erfolgt, wird durch Drehung der Säule 27 der Vertikalhobelkopf über die Arbeitsstelle geschwenkt.
Zwecks Vornahme passender Arbeiten durch Fräsen oder Hobeln lassen sich der Längstisch 63, der Kreuztisch 62 und der Quertisch 61 nach Lösen der Klemmhebel 66 und 67 aus der Horizontallage heraus verschwenken und in den jeweils gewünsch ten, an den Laschen 64, 65 befindlichen Gradeintei lungen ablesbaren Neigungslagen feststellen. Zur Vor nahme solcher Arbeiten lassen sich auch der Fräs- und der Hobelkopf 18 bzw. 54 an ihren Armen 33 bzw. 34 um die Horizontalachse verschwenken und feststellen.
Die Drehung des Kreuzträgers 31 mit der Säule 27 und dem an der letzteren durch den Haltestift 30 festgestellten Schwenkarm 28 erfolgt jeweils von Hand, wobei eine an der Säule 27 be findliche Keilleiste 27a (Fig. 1), die dem Kreuzträger als Führungsmittel beim Heben und Senken dient, eine Drehung des Kreuzträgers auf der Säule verhin dert. Zur Feststellung der Säule 27 am Ständer ist ein Stellhebel 27b vorgesehen.
Zur Höhenverstellung der Werkzeuge dient die Spindel 24, die mit dem Kreuzträger über ein am letzteren vorgesehenes, nicht gezeigtes Gewinde in Arbeitsverbindung steht, wobei die Spindel mittels des Handrades 6 über das Kegelradgetriebe 7, 8, das Rohr 5 und die Kegelradgetriebe 19, 20 und 22, 23 je nach der Drehrichtung des Handrades im einen oder andern Drehsinne in Drehung versetzbar ist.
An Stelle des Handrades 6 oder zusätzlich zu diesem könnte ein reversierbarer Elektromotor zur Drehung des Rohres 5 in der einen oder andern Drehrichtung zwecks Heben und Senken des Kreuz trägers 31 vorgesehen sein. Auch der als Antriebs motor für die Welle 4 vorgesehene Elektromotor 2 kann reversierbar sein, damit die Welle 15 in der einen oder andern Drehrichtung laufen gelassen werden kann. In einem solchen Falle ist am Ständer 1 neben dem Ein- und Ausschalter für den Motor noch ein Reversierschalter montiert.
Während die Frässpindel 47 ausschliesslich zur Ausführung einer Drehbewegung ausgebildet ist, sind die Bohr- und Schleifspindeln zusätzlich zur Rota tionsbewegung noch axial bewegbar ausgebildet. Zu diesem Zwecke erfolgt der Antrieb dieser Spindeln nicht über Kegelräder wie bei der Frässpindel ge mäss Fig. 3, sondern über Riemenscheiben und Rie men, wie dies bei der Welle 15 der Fall ist, wobei aber die Axialbewegung mittels der Handhebel 42 bzw. 55 bewirkt wird. Das Vertikalhobeln erfolgt durch den Antrieb der mit der Kupplung 58 ver- sehenen Welle 57, die im Arm 35 in analoger Weise wie die Welle 17 im Arm 33, gelagert ist.
Die Dreh bewegung der Welle wird mittels bekannter, nicht gezeichneter Mittel in eine vertikale hin und her gehende Bewegung des das Hobelmesser tragenden Werkzeughalters umgewandelt.
Der die Werkzeugspindeln tragende, auf der Säule 27 auf und ab bewegliche Träger 31 kann auch mehr als vier Arme mit je einer Werkzeugspindel auf weisen.
Die Werkzeugmaschine ist vorzugsweise zur Her stellung von Schnitt- und Presswerkzeugen sowie von Lehren vorgesehen, obwohl auch andere vorkom mende Arbeiten, nämlich Bohren von Löchern, Ge windeschneiden, Fräsen, Schleifen und Vertikal hobeln ausgeführt werden können. Insbesondere kann die am Schleifkopf befindliche Werkzeugspin del derart ausgebildet sein, dass das Schleifen nach dem Planetenprinzip erfolgt und Bohrungen bis zu 100 mm Durchmesser geschliffen werden können.
Bei der gezeichneten Ausführungsform der Werk zeugmaschine erfolgt die Kraftübertragung des Mo tors 2 auf die Welle 4 einerseits sowie von der letz teren auf die Welle 15 anderseits über Riemenschei ben und Riemen. An Stelle dieser übertragungsmittel könnten auch Zahnräder vorgesehen sein, die ein Verschwenken des Schwenkarmes über der Säule 27 ohne weiteres zulassen. Statt dass die Kupplungen 16, 41, 50, 58 auf den einzelnen Wellen vorgesehen sind, könnte auch an der Welle 15 selbst eine Kupp lung angebracht sein.