DD200994B1 - Einrichtung zum einstellen des spindelsturzes, insbesondere an fraesmaschinen - Google Patents

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung ist anwendbar an Bohr- und Fräsmaschinen mit einem spindeltragenden Support, der auf Führungen seines Trägers mittels kombinierter Einstell-Führungs-Einheiten gehalten ist.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die Vorzüge der Verwendung eines geringen Spindelsturzes beim Planfräsen sind bekannt. Es gibt auch bereits verschiedene Lösungen zur Sturzeinstellung. Von diesen sind einige, wie die nach DE-AS 1256998, DE-PS 11 54694 und DE-PS 1050635, konstruktiv sowie fertigungstechnisch sehr aufwendig und für die Praxis nicht vertretbar. Denen gegenüber stellt die Einrichtung nach DE-AS 17 52194 eine einfache Lösung dar. Hierbei ist die Sturzeinstellung in die Führungselemente des spindeltragenden Supportes am Querträger verlegt worden. Der Querträger hat eine obere Führungsleiste, an welcher der Support mit einem Umgriff hängt. An den beiden vertikalen Führungsflächen der Führungsleiste liegt je eine Keilleiste an, und die beiden rückseitigen Schrägflächen beider Keilleisten verlaufen längs der Führung parallel zueinander.

Die Keilleisten erstrecken sich über die gesamte Länge des Umgriffes vom Support, an welchem sie längs verstellbar befestigt sind.

Durch Verschieben nur einer Keilleiste längs des Umgriffes wird dessen Führungsspiel festgelegt. Der Sturz wird darüber hinaus eingestellt, indem beide Keilleisten in gleichem Maße, jedoch in entgegengesetzten Richtungen verschoben werden. So wird z. B. auf der Supportseite des Umgriffes dessen Führungsspiel durch ein Zurückziehen dieser Keilleiste um die Steigungsdifferenz vergrößert, welche der Verstellung der Keilleiste entspricht. Dieses Spiel wird auf der Gegenseite durch Hineinschieben der anderen Keilleiste wieder beseitigt. Auf diese Weise wird der Support oben gegenüber seiner unteren Führung an den Querträger herangezogen, was eine entsprechende Neigung der Spindel quer zur Führung ergibt. Diese Lösung wirft jedoch mancherlei Probleme auf. Durch die Neigung quer zur Führung werden Unparallelitäten von senkrechten Führungsflächen am Querträger und geneigten Gegenflächen am Umgriff des auf Sturz eingestellten Supportes hervorgerufen. Damit liegen die Gegenflächen nicht mehr über ihre Breite gleichmäßig an den Führungsflächen an, so daß beim Gleiten des Supportes dessen Gleitflächen nicht mehr in schonender Weise belastet, sondern nunmehr als verschleißintensive Kantenträger wirksam sind. Daneben ist die Gleitreibung, welche mit der Verstellung der Keil leisten wie auch an der Führung zu überwinden ist, von generellem Nachteil. Die Reibwerte unter der Last des Supportes zuzüglich der Vorspannung, wie auch der dieser Gleitreibung anhaftende stick-slip-Effekt erschweren eine genaue Einstellung und ihre Wiederholbarkeit in nicht vertretbarer Weise. Darüber hinaus wirkt sich jede Gleitreibung als erhöhter Verschleiß aus.

Nach DD-WP 200998 wurde bereits vorgeschlagen, zwischen ein Maschinengestell und ein Führungselement Rollkörper zu schichten, um die Führungsebene für einen bewegten Schlitten zu bestimmen. Diese auf Lücke geschichteten Lagen von Rollkörpern vermögen Ungleichheiten in der Belastung ihrer Tragfläche auszugleichen, indem sie in den Lücken unterschiedlich aufsteigen. Ihre Lageveränderung wird durch rollende Bewegung bewirkt, was vorteilhafterweise mit Rollreibung verbunden ist, nachteiligerweise jedoch als Handverstellung ausgebildet und sehr zeitaufwendig ist.

Ziel der Erfindung

Es ist Ziel der Erfindung, die Einstellung des Spindelsturzes an Fräs- bzw. auch Bohrmaschinen leicht beherrschbar zu gestalten und die Laufeigenschaften des mit ökonomischen Mitteln auf Sturz eingestellten Supportes zu verbessern.

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Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Mangel der bekannten Losungen lassen sich auf folgende Ursachen zurückfuhren

— die maßbestimmenden Elemente verstellen die tragenden Flachen nur parallel und unter Gleitreibung,

— die mittels Rollreibung arbeitenden Elemente vermögen sich zwar einer Unparallelitat zwischen ortsfester und bewegter Flache anzupassen, ihre Maßbestimmung erfolgt jedoch mittels Handverstellung Um diese Ursachen zu beseitigen, hegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Einstellen des Sturzes am spindeltragenden Support von Fräsmaschinen, welcher auf den Fuhrungen seines Tragers mittels kombinierter Einstell-Fuhrungs-Emheiten angeordnet ist und die Einstelleinheiten Ausgleichselemente sowie Verstellelemente, die der Betätigung der Ausgleichseiemente dienen, enthalten und der Sturzemstellung dienen, zu schaffen, welche eine schnelle und genaue Einstellung geschichteter Rollkorper selbsttätig zulaßt

Erfmdungsgemaß wird dies dadurch erreicht, daß als Ausgleichselement an sich bekannte Lagen von Rollkorpem quer zur Fuhrung ubereinanderhegen und deren längs der Fuhrung angeordnetes Stellglied am Abtriebskeil eines Keiltnebes befestigt und der Antnebskeil dieses Keiltnebes jeweils einer Seite der Fuhrung mit einem Wegmeßsystem verbunden ist DerAntriebskeil des Keiltnebes ist einerseits mit einer Kolben-Zylinder-Einheit und andererseits mit dem Wegmeßsystem verbunden Das Wegmeßsystem weist zwei Naherungsinitiatoren auf, von denen der eine mit einer ortsfesten Steuerflache und der andere mit einem Stellungsfuhler gekoppelt ist DerStellungsfuhlerweist eine Schaltscheibe auf, welche an einem Federbolzen befestigt ist, der in eine Nockenstange rastet, welche die Verlängerung des Antriebskeiles in Schubnchtung darstellt Mit dieser Losung ist eine selbsttätige Sturzemstellung zu erreichen, die leicht beherrschbar ist und somit eine hohe Genauigkeit aufweist sowie dem eingestellten Support gute Fuhrungsbedingungen zusichert Die leichte Beherrschbarkeit wird durch die Kraftezerlegung vermittelt, welcher die Massenkrafte unterliegen, die über die Rollelemente sowie den Keiltrieb stark reduziert am Antriebselement des Stelltriebes ankommen So entlastet ist das Antriebselement geeignet, als Meßwertgeber zu wirken, da keine unbeherrschbaren Widerstände das Meßergebnis verfalschen

Ausfuhrungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausfuhrungsbeispiel naher erläutert werden In den zugehörigen Zeichnungen zeigen

Fig 1 einen Querträger und Support in Seitenansicht,

Fig 2 eine Vorderansicht des Supportes,

Fig 3 Stelltrieb einer Fuhrungsseite, geschnitten.

Fig 4 Stelltrieb der anderen Fuhrungsseite, geschnitten,

AusFig 1 ist die vereinfachte Pnnzipdarstellung eines Querträgers 1 mit einem Support 2 ersichtlich, wobei letzterer eine Spindel 3 aufnimmt Der Querträger 1 ist mit einer oberen Fuhrung 4 und einer unteren Fuhrung 5 versehen, von denen erstere zwei parallelevertikaleFuhrungsflachen4 1 und letztere zwei parallele horizontale Fuhrungsflachen 5 1 aufweist Der Support 2 stutzt sich mit einem Umgriff 6 auf der oberen Fuhrung 4 und mit einem Umgriff 7 an der unteren Fuhrung 5 ab Der obere Umgriff 6 weist zwei vertikale Gegenflachen 6 1 auf, von denen je eine einer Fuhrungsflache4 1 gegenüberliegt, und der untere Umgriff 7 weist zwei horizontale Gegenflachen 7 1 auf, von denen je eine einer Fuhrungsflache 5 1 gegenüberliegt Zwischen jeder der Fuhrungsflachen 4 1,51 und ihrer Gegenflache 6 1, 7 1 ist eine Einstell-Fuhrungs-Einheit angeordnet, die jeweils aus einem tragenden Stellelement 9 und einem aufliegenden Walzkorperumlauf Führungselement besteht, was nicht dargestellt ist Wie aus Fig 2 ersichtlich, sind solche Einheiten entlang der oberen Fuhrung 4 zweimal, und zwar hüben wie drüben vorgesehen, wahrend sie an der unteren Fuhrung 5 nur einmal beidseitig angeordnet sind Diese Einheiten sind durch ein Stellglied 12 erkennbar

In Fig 1 und 2 ist die Achse der Spindel 3 in ihrer senkrechten Lage gekennzeichnet Fur den Sturz dieser Achse 13 zum Arbeiten in den Vorschubnchtungen des nicht dargestellten Tisches ist diese Richtung der Schrage 'a„gemaßFig 1 bzw entgegengesetzt zu neigen Die Achse 13 pendelt somit in einer Sturzebene, welche plan in Fig 1 liegt, die Fuhrungen 4, 5 also rechtwinklig schneidet Fur den Sturz, der in diesem Fall an der oberen Fuhrung 4 eingestellt wird, benotigt der Support 2 ein Gegenlager 14, welches an der Verlängerung der Fuhrung 4 in Sturzebene vorgesehen ist

Fur den Sturz der Achse 13 zum Arbeiten in den Vorschubrichtungen des Supportes 2 ist diese in Richtung der Schrage 'b„ gemäß Fig 2bzw entgegengesetzt zu neigen DieAchse 13 pendelt in diesem Fall in einer Sturzebene, welchem Fig 2plan,d h längs der Fuhrungen 4, 5 verlauft Dieser Sturz wird an der Fuhrung 5 und hier ζ B an den rechtsseitigen Einheiten eingestellt, wahrend das notwendige Gegenlager 15 linksseitig angedeutet ist In beiden Fallen kann Einstellung und Gegenhaltung vertauscht werden Das Stellglied 12 wird in den Figuren 3 und 4 gezeigt Sein vorderes Ende ragt in das Stellelement 9 hinein und liegt dort an einem Druckstuck 11 an, weichesauf die untere Lage geschichteter Rollkorper 10 einwirkt, von denen —was nicht weiter dargestellt ist — zwei Lagen auf Lücke im Stellelement 9 übereinander!legen, um das Führungselement zu tragen und an den Querträger 1 anzustellen Das andere Ende des Stellgliedes 12 ist an einem Abtriebskeil 16 eines Keilgetriebes befestigt Ein Antnebskeil 17 ist in einem Gehäuse 18 verschiebbar gelagert, indessen Wandung auch der Abtriebskeil 16 gleitet DerAntriebskeil 17 ist an der Kolbenstange 19 1 einer hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit 19 befestigt Wahrend eine solche Anordnung nur auf eine Seite der betreffenden Fuhrung 4, 5 vorzugsweise auf der Seite vorgesehen ist, die durch die Massenkrafte des Supportes 2 belastet wird, ist ihr gegenüber jeweils eine Anordnung gemäß Fig 4 wirksam Bei dieser ist der Antnebskeil 17 mit einem Ende einer Nockenstange 20 verbunden, die in Längsrichtung hintereinanderliegende Rasten 20 1 aufweist, deren gegenseitiger Abstand einem Sturzschritt entspricht Am anderen Ende der Nockenstange 20 ist ein Naherungsinitiator 21 befestigt, welcher mit einer Steuerflache 18 1 am Gehäuse 18 korrespondiert In die Rasten 20 1 greift ein Federbolzen 22 ein, der im Gehäuse 18 gelagert und am anderen Ende mit einer Schaltscheibe 23 versehen ist, welche mit einem weiteren Naherungsinitiator 24 korrespondiert, der am Gehäuse 18 befestigt ist Aufgrund dieser Anordnung kann die Sturzemstellung in ein Programm eingegeben werden und lauft beispielsweise wie folgt ab Soll die Spindel 3 um mehrere Sturzschntte in Richtung der Schrage 'a„ gemäß Fig 1 verstellt werden, so ist dies an der oberen

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Fuhrung 4 zu bewerkstelligen Dort werden die beiden Einheiten angesteuert, die an der supportseitigen Fuhrungsflache 6 1 vorgesehen sind Diese sind gemäß Fig 3 ausgebildet Deren Kolben-Zylinder-Einheiten 19 werden zum Losen der Vorspannung beaufschlagt, und zwar wird jeder AbtnebskeiI 17 um das Maß fur die maximale Sturzgroße zurückgezogen, wodurch der jeweilige Abtriebskeil 16 freigegeben wird Indem diese Stellglieder 12 nicht mehr belastet sind, wirkt die Masse des Supportes 2 über Umgriffe auf die Rollkorper 10 ein, welche ihr Stellglied 12 zurückdrängen, bis ihr Abtriebskeil 17 zur Anlage gelangt ist Damit wird ein Freiraum fur die Rollkorper 10 geschaffen, von denen die der unteren Lage mit dem Druckstuck 11 ihrem Stellglied 12 nachfolgen, indem sie größere Lucken bilden, in welche sich die aufliegenden Rollkorper 10 absenken Ihnen folgt das aufliegende Führungselement, was Spielfreiheit bezüglich seines Kontaktes mit der Fuhrung verschafft Dieses geschaffene Spiel, welches von der gewünschten Sturzgroße her bestimmt wird, ist zwischen der dem Support 2 abgewandten Fuhrungsflache 4 1 und den Gegenflachen 6 1 beider Anordnungen am Umgriff 6 wieder zu vernichten, indes die Kolben-Zylmder-Einheiten 19 der Gegenseite beaufschlagt und deren Antnebskeile 17 zurückgezogen werden, bis der Naherungsinitiator 21 seine Ausgangsposition signalisiert, d h der Federbolzen 22 hat die hinterste Rast 20 1 und der Naherungsinitiator 21 seine Position gegenüber der Steuerflache 18 1 erreicht, in welcher er anspricht Die Einstellung der Sturzgroße erfolgt durch Hineinschieben desAntnebskeiles17 ins Gehäuse 18, wobei der Federbolzen 22 die Rasten 20 1 abarbeitet Diese Bewegungen zahlt der Naherungsinitiator 24 Ist Übereinstimmung mit dem eingegebenen Wert erzielt, werden diese Kolben-Zylindereinheiten 19 abgeschaltet Daraufhin wird über die Kolben-Zylinder-Einheiten 19 der Gegenseite die Vorspannung wieder hergestellt

Mit dieser Sturzeinstellung verbessern sich die Fuhrungsbedmgungen fur den Querträger 1 insofern, als den angewendeten Lagen an Rollkorpern 10 die Eigenschaft innewohnt, die Luckengroße längs und quer zur Fuhrung der unterschiedlichen Belastung anzupassen

Soll ein Sturz in der anderen als beschriebenen bzw in beiden Richtungen der anderen Ebene eingestellt werden, ist in entsprechender Weise zu verfahren

Claims (4)

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   Erfindungsanspruch:

   1. Einrichtung zum Einstellen des Sturzes am spindeltragenden Support von Fräsmaschinen, welcher auf den Führungen seines Trägers mittels kombinierter Einstell-Führungs-Einheiten angeordnet ist und die Einstelleinheiten Ausgieichselemente sowie Verstellelemente, die der Betätigung der Ausgleichselemente dienen, enthalten und der Sturzeinstellung dienen, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgleichselement an sich bekannte Lagen von Rollkörpern (10) quer zur Führung (4; 5) übereinanderliegen und deren längs der Führung angeordnetes Stellglied (12) am Abtriebskeil (16) eines Keiltriebes befestigt und der Antriebskeil (17) dieses Keiltriebes jeweils einer Seite der Führung (4; 5) mit einem Wegmeßsystem (20-24) verbunden ist.
2. 2. Einrichtung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebskeil (17) des Keiltriebes einerseits mit einer Kolben-Zylinder-Einheit(19) und andererseits mit dem Wegmeßsystem (20-24) verbunden ist.
3. 3. Einrichtung nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wegmeßsystem (20-24) zwei Näherungsinitiatoren (21; 24) aufweist, von denen dereine (21) mit einer ortsfesten Steuerfläche (18.1) und der andere (24) mit einem Stellungsfühler (22) gekoppelt ist.
4. 4. Einrichtung nach Punkt 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellungsfühler (22) eine Schaltscheibe (23) aufweist, welche an einem Federbolzen (22) befestigt ist, der in eine Nockenstange (20) rastet, welche die Verlängerung des Antriebskeiles (17) in Schubrichtung darstellt.

   Hierzu 3 Seiten Zeichnungen