DD263724A1 - Abstuetzvorrichtung, insbesondere fuer lange wellenfoermige werkstuecke - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Abstuetzvorrichtung, insbesondere fuer lange, wellenfoermige Werkstuecke o. ae. horizontal angeordnete Teile an Werkzeugmaschinen, welche einen oder mehrere mit einem Verstellantrieb versehene Stuetzkoerper umfasst, die wegabhaengig von der Stellung des sich entlang dem Werkstueck o. ae. Teil bewegenden Maschinenteiles von diesen entfernbar sind. Bevorzugtes Anwendungsgebiet sind Vielnutprofilwaelz- und Gewindefraesmaschinen, auf denen derartige Werkstuecke bearbeitet werden, sowie Mess- und Werkzeugmaschinen mit langen Mess- und Leitspindeln. Erfindungsgemaess sind an der Frontseite des Maschinenbettes ortsfest oder in axialer Richtung beweglich ein oder mehrere Stuetzlager angeordnet, die jeweils einen Verstellantrieb, vorzugsweise in Form eines Hydraulikzylinders, aufnehmen, dessen Kolben mit einem kniehebelartig ausgebildeten Verbindungselement, das drehfest am mit dem Werkstueck in Eingriff bringbaren Stuetzkoerper angebracht ist, in Wirkverbindung steht, wobei das von einer Zugfeder belastete Verbindungselement bei sich in Wirkstellung befindendem Stuetzkoerper an einem Anschlag anliegend seine Strecklage aufweist. Da die Anordnung der Abstuetzvorrichtung nicht unmittelbar unter dem abzustuetzenden Teil im Maschinenbett erfolgt, weist sie ein relativ breites Anwendungsgebiet auf. In der Wirkstellung der Stuetzkoerper ist kein Druckmittel erforderlich. Fig. 1

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Abstützvorrichtung, insbesondere für lange, wellenförmige Werkstücke o. ä. horizontal angeordnete Teile an Werkzeugmaschinen, weiche einen oder mehrere mit einem Verstellantrisb versehene Stützkörper umfaßt, die wegabhängig von der Stellung des sich entlang dem Werkstück o.a. Teil bewegenden Maschinenteiles von diesen entfernbar sind. Bevorzugtes Anwendungsgebiet sind Vielnutprofi'wälz- und Gewindefräsmaschinen, auf denen derartige Werkstücke bearbeitet werden sowie Meß- und Werkzeugmaschinen mit langen Meß- und Leitspindeln.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

An Werkzeugmaschinen zur spanenden Bearbeitung wellenförmiger Werkstücke mit vorzugsweise kreisförmigen Querschnitten wird am Ort der Wirkverbindung von Werkstück und Werkzeug ein Stützelement, ζ. B. ein Setzstock, zur schwingungsarmen Aufnahme der Bearbeitungskräfte eingesetzt. Dieser Setzstock ist mit einem das Werkzeug tragenden Maschinenteil fest verbunden und bewegt sich demzufolge in Achsrichtung des Werkstückes gemeinsam mit dem Werkzeug. Bei langen Werkstücken sind außer dem mitfahrenden Setzstock weitere Stützkörper erforderlich, um die durch die Werkstuck-Eigenmasse entstehenden Abweichungen von der idealen Werkstück-Rotationsachse· weitestgehend zu kompensieren.

Diese Stützkörper sind an einem feststehenden Teil der Werkzeugmaschine, z. B. am Maschinenbett, angeordnet und greifen am I Jmfang des Werkstückes an. Um sine Kollision mit dem mitfahrenden Setzstock zu vermeiden, müssen bei seiner Annäherung dio Stützkörper entfernt werden. Üblicherweise wird das vom Bediener manuell durchgeführt, der auch nach dem Vorbeifahren des Setzstockes die Stützkörper wieder in ihre Ausgangslage bringt.

Bei aul imatisch ablaufenden Bearbeitungsprozessen ist die manuelle Methode nicht anwendbar.

Das gleiche Problem besteht an Meß- oder Werkzeugmaschinen mit langen Meß- oder Lsitspindeln. Hier ist z. El. die über eine Mutter mit einem zu bewegenden Schlitten verbundene Leitspindel abzustützen, wobei bei Annäherung der M Jtter, die Stützkörper von der Leitspindel entfernt werden müssen.

In der DD-WP 105754 ist eine derartige Abstützvorrichtung für lange Meß- und Leitspindeln beschrieben. Dabei können ein oder mehrere, senkrecht zur Achse der Leitspindel verschiebbare, Stützkörper am Bett der Meß- oder Werkzeugmaschine angeordnet sein. Jeder dieser Stützkörper besitzt einen Verstellantrieb, der von einer Steuereinrichtung, die mit einer durch Schaltnocken betätigbaren Schalteinrichtung verbunden ist, steuerbar ist. Wenn sich die Mutter einem Stützkörper nähert, wird durch den am Schlitten angeordneten Schaltnocken die zu dieser Abstützstelle gehörende Schalteinrichtung betätigt. Über d e Steuereinrichtung wird mit Hilfe eines Verstellantriebes, z. B. eines Hydraulikzylinders, die Absenkung des Stützltörpers bewirk«.

Dabei sind die Stützkörper unmittelbar an den konzentrisch unter der Leitspindel im Bett der Werkzeugmaschine angeordneten Kolbenstangen befestigt.

Zur Abstützung langer, wellenförmiger Werkstücke, wie sie z. B. an Vielnutprofilwälz- und Gewindefräsmaschi ien zur Bearbeitung kommen, ist diese Vorrichtung aber nicht anwendbar. Hier fallen in großer Menge die Entsorgun(jsmedien wie Späne und Kühlmittel auf dem Maschinenbett an und müssen abgeführt werden. Deshalb kann die Anordnung der Abstützvorrichtung dort nicht erfolgen.

iJei der Verwendung einer hydraulischen Hubeinrichtung ist für die Wirklage der Stützkörper ein ständiges Anstehen des ,tydraulikdruckes erforderlich. Das führt zu Verlusten an elektrischer Energie sowie zu einer dauernden Erwärmung des Druckmediums.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist es, eine Abstützvorrichtung, insbesondere für lange, wellenförmige Werkstücke o.a. Teile an Werkzeugmaschinen zu schaffen, die kostengünstig ist und ein weniger eingeschränktes Anwendungsgebiet aufweist.

Darstellung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Abstützvorrichtung, insbesondere für lange, wellenförmige Werkstücke o. ii. horizontal angeordnete Teile an Werkzeugmaschinen, welche einen oder mehrere mit einem Verstellantrieb versehene Stützkörper umfaßt, die wegabhängig von der Stellung des sich entlang dem Werkstück o.a. Teil bewegenden Maschinenteiles von diesen entfernbar sind, wobei die Anordnung der Abstützvorrichtung nicht unmittelbar unter dem abzustützenden Teil im Maschinenbett erfolgt und ihre konstruktive Gestaltung in der Wirksteliung der Stützkörper kein Jruckmittel erforderlich macht.

Erfindungsgemäß sind an der Frontseite des Maschinenbettes ortsfest oder in axialer Richtung beweglich ein oder mehrere Stützlager angeordnet, die jeweils einen Vcstellantrieb, vorzugsweise in Form eines Hydraulikzylinder, aufnehmen, dessen Kolben mit einem kniehebelartig ausgebildet in Verbindungselement, das drehfest am mit dem Werkstück in Eingriff bringbaren Stützkörper angebracht ist, in Wirkverbindunc, steht, wobei das von einer Zugfeder belastete Verbindungselement bei sich in Wirkstellung befindendem Stützkörper an einem Anschlag anliegend seine Strecklage aufweist.

Dabei ist der Hydraulikzylinder mit seinem Kolben an einer um einen Drehpunkt schwenkbare Kurbel des Kniehebelförmigen Verbindungselementes angelenkt.

Eine weitere Kurbel des kniehebelförmigen Verbindungselementes sowie der Stützkörper stehen drehfest mit einer gemeinsamen, drehbeweglich mit zwei Holmen des Stützlagers verbundenen Welle in Eingriff.

Bei entsprechender Lage des am Stützkörper befindlichen Drehpunktes bezüglich der Mitte des Werkstückes ist der Stützbacken zusammen mit dem Stützkörpsr frei ausschwenkbar angeordnet.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

In der dazugehörigen Zeichnung sind in schematischer Darstellung nur die Teile gezeigt, die für das Verständnis der Erfi'idung von Bedeutung sind. Es zeigen:

Fig. 1: die erfindungsgemäße Abstützvorrichtung in axialer Richtung des Werkstückes gesehen Fig.2: einen Schnitt l-l nach Fig. 1

Auf einem hier nur angedeuteten Maschinenbett 1 einer Werkzeugmaschine, z. B. einer Gewindefräsmaschine, ist ein Bettschlitten 2 axial verschiebbar angeordnet. Auf dem Bettschlitten 2 ist ein hier ebenfalls nur angedeuteter Setzstock 3 befestigt, der ein wellenförmiges Werkstück 4 an der Stelle der Wirkverbindung von Werkstück-Werkzeug abstützt. An der Frontseite des Maschinenbettes 1 ist ein Stützlager 5 entweder ortsfest oder koaxial zum Werkstück 4 beweglich angebracht.

Dieses Stützlager 5 weist zwei Holme 6,7 auf, die drehbeweglich mit einer einen Drehpunkt A darstellenden Welle 8 verbunden sind. Gleichzeitig ist zwischen den Holmen 6,'.' oin bügeiförmig ausgebildeter, zwei manuell verstellbare bzw. .-austauschbar?

Stützbacken 9 besitzender Stützkörper 10 mit der Welle 8 drehfest verbunden.

Der Drehpunkt A ist dabei bezüglich der Mitte des Werkstückes 4 so gewählt, daß der untere Stützbacken 9 ohne vorherige Verstellung ausgeschwenkt werden kann.

Ebenso steht eine Kurbel 11 eines kniehebelartig ausgebildeten Verbindungselementes 12 drehfest mit der Welle 8 in Eingriff und ist mit ihrem anderen Ende mit einem Gelenk D verbunden. Das Verbindungselement 12 besteht weiterhin aus einem Lenker 13, einem Gelenk C sowie einer Kurbel 14. Letztere ist an einer einen Drehpunkt B darstellenden Welle 15 drehbar gelagert, mit der ebenfalls die beiden Holme 6,7 des Stützlagers 5 drehbeweglich in Eingriff stehen.

In Fig. 2 ist das kniehebelförmige Verbindungselement 12 in seiner Strecklage gezeigt.

In dieser Stellung liegt es an einem Anschlag 16 an und wird durch eine am Gelenk C angreifende Feder 17 gehalten.

An seiner Kurbel 14 ist außerdem der Kolben eines Hydraulikzylinders 18 angelenkt, der in an sich bekannter Weise mit am Bettschlitten 2 befindlichen, hier nicht gezeigten Sensoren in Wirkverbindung steht.

Weiterhin ist am Stützlagei 5 ein elektrischer Endschalter 19 derart angeordnet, daß er in der ausgeschwenkten Stellung des Stützkörpers 10 durch diesen betätigbar ist. Er steht ebenfalls mit den am Bettschlitten 2 befindlichen Sensoren in Wirkverbindung.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Abstützvorrichtung ist folgende:

In Ausgangsstellung befindet sich der Stützkörper 10 in Wirkstellung (Abstützung des Werkstückes 4), die in Fig. 1 durch Vollinion dargestellt ist. Nähert sich der Bettschlitten 2 mit dem darauf befindlichen Setzstock 3 der Abstützvorrichtung, so wird dies über die Sensoren in an sich bekannter Art und Weise signalisiert und der Hydraulikzylinder 18 beaufschlagt. Dessen Kolben betätigt die Kurbel 14 des kniehebelförmigen Verbindungselementes 12. Dadurch kommt es zu einem Ausschwenken der im Drehpunkt B gelagerten Kurbel 14 sowie über die Gelenke C und D zu einer entsprechenden Bewegung des Lenkers 13 und der Kurbel 11. Da letztere im Drehpunkt A zusammen mit dem Stützkörper 10 drehfest mit der Welle 8 verbunden ist. führen beide gemeinsam die gleiche Winkelbewegung aus. Der Stützköiper 10 wird ausgeschwenkt (gestrichelte Darstellung in Fig. 1 /.

Die Gelenke C und D des Verbindungselementes 12 befinden sich nun in der Stellung C bzw. D'. Außerdem wurde durch den Stützkörper 10 der Endschalter 19 betätigt, der dia ordnungsgemäße Ausführung der Ausschwenkbewegung signalisiert. Der Bettschlitten 2 mit dem darauf befindlichen Setzstock 3 kann nun diese Abstützstelle ohne Behinderung passieren. Nach dem Vorbeifahren des Setzstockes 3 wird in der bekannten Art und Weise über di6 am Bettschlitten 2 angeordneten Sensoren der Hydraulikzylinder 18 in die entgegengesetzte Richtung beaufschlagt Dessen Kolben bewegt sich in die Ausgangsstellung zurück und führt damit das kniehebelförmige Verbindungselement 12 in seine Strecklage und damit den Slützkörper 10 in seine Wirkstellung zurück.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Abstützvorrichtung liegen im wesentlichen in folgendem bogründet:

Auf Grund ihrer seitlich vom abzustützenden Gegenstand erfolgenden Anordnung kann die Abstützvorrichtung nicht nur zur Abstützung von langen Meß- und Leitspindeln, sondern auch von Werkstücken 4 während deren Bearbeitung verwendet werden.

In der Wirkstellung (Stützstellung) des Stützkörpers 10 wird kein Hydraulikdruck benötigt. Das kniehebelförmige Vei bindungselement 12 wird durch einfache mechanische Elemente in seiner die Wirkstollung des Stützkörpers 10 bewirkenden Strecklage gehalten.

Es ist eine kostengünstige Lösung mit relativ geringem konstruktiven Aufwand, die an beliebiger Stelle der Frontseite des Maschinenbettes 1 angebracht werden kann.

Claims (4)

1. Abstützvorrichtung, insbesondere für lange, wellenförmige Werkstücke o. ä. horizontal angeordnete Teile an Werkzeugmaschinen, welche einen oder mehrere mit einem Verstellantrieb versehene Stützkörper umfaßt, die wegabhängig von der Stellung des sich entlang dem Werkstück o. ä. Teil bewegenden Maschinenteiles von diesen entfernbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß an der Frontseite des Maschinenbettes (1) ortsfest oder in axialer Richtung beweglich ein oder mehrere Stützlager (5) angeordnet sind, die jeweils einen Verstellantrieb, vorzugsweise in Form eines Hydraulikzylinders (18), aufnehmen, dessen Kolben mit einem kniehebelartig ausgebildeten Verbindungselement (12), das drehfest am mit dem Werkstück (4) in Eingriff bringbaren Stützkörper (10) angebracht ist, in Wirkverbindung steht, wobei das von einer Zugfeder (17) belastete Verbindungselement (12) bei sich in Wirkstellung befindendem Stützkörper (10) an einem Anschlag (16) anliegend seine Strecklage aufweist.

2. Abstützvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikzylinder (18) mit seinem Kolben an einer um einen Drehpunkt (B) schwenkbare Kurbel (14) des kniehebelförmigen Verbindungselementes (12) angelenkt ist.

3. Abstützvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Kurbel (11) des kniehebelförmigen Verbindungselementes (12) sowie der Stützkörper (10) drehfest mit einer gemeinsamen, drehbeweglich mit zwei Holmen (6,7) des Stützlagers (5) verbundenen Welle (8) in Eingriff stehen.

4. Abstützvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei entsprechender Lage des am Stützkörper (10) befindlichen Drehpunktes (A) bezüglich der Mitte des Werkstückes (4) der Stützbacken (9) zusammen mit adem Stützkörper (10) frei ausschwenkbar angeordnet ist.