DE102004033198B3

DE102004033198B3 - Carriage for tool on machine tool can move along linear path and incorporates cassette with spring steel band wound on reel and gas pressure damper

Info

Publication number: DE102004033198B3
Application number: DE200410033198
Authority: DE
Inventors: Johannes Schieren
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2004-07-09
Filing date: 2004-07-09
Publication date: 2005-11-03
Anticipated expiration: 2024-07-10

Abstract

The carriage guide mechanism (1) has a guide rail (2) with two angle-irons (3) connecting it to a carrier rail. Shims (4) are used to adjust the position of the guide rail. The tool holder cassette (11) can slide along the rail, which has two guidance grooves (9) to prevent rotational movement. The cassette may be pushed along the rail by a handle (21). The motion is controlled by a steel spring strip (25), which can wind up on a reel (12), and a gas damper (18).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Aufnahme und zum Bewegen eines Werkstück- Bearbeitungswerkszeuges, insbesondere eines Plasma- Schneidbrenners, entlang einer linearen Bewegungsbahn mit einem von einer Führung aufgenommen Werkzeugträger, der über einen zugeordneten Antrieb mit einem vorgebbaren Vorschub bewegt wird.The The invention relates to a device for receiving and for Moving a workpiece Processing tool, in particular a plasma cutting torch, taken along a linear trajectory with one of a guide Tool carrier, the over an associated drive is moved with a predeterminable feed.

Vorschubantriebe für Werkzeuge, beispielsweise solche, die in Werkzeugmaschinen zum Einsatz kommen, sind in mannigfaltigen Ausführungsvarianten bekannt. So kommen unter anderem Druckmittel- Vorschubantriebe ( DE 37 11 384 C2 ) und auch elektrische Vorschubantriebe ( DE 199 25 069 C2 ) zur Anwendung.Feed drives for tools, for example those that are used in machine tools, are known in manifold variants. For example, pressure medium feed drives ( DE 37 11 384 C2 ) and also electric feed drives ( DE 199 25 069 C2 ) for use.

Darüber hinaus sind Vorrichtungen zur Aufnahme und zum Bewegen von Werkstück- Bearbeitungswerkzeugen bekannt, die einen weitgehend mobilen Einsatz ermöglichen. So beschreibt die DE 100 00 436 C2 eine mobile Werkstoffbearbeitungsvorrichtung zum Schneiden, Bohren, Fräsen oder dergleichen, mit einem Rahmen, mit einer Führungseinrichtung zur Führung eines Werkzeuges auf einer Achse, mit einer Schnittstelleneinrichtung zum Anschluss eines externen Rechners und mit einer als Schrittmotor ausgebildeten Antriebseinheit für die Führungseinrichtung. Die in der Vorveröffentli chung beschriebene Werkstoffbearbeitungsvorrichtung kann als portabler NC3-Achsen- Tisch ausgebildet sein.In addition, devices for receiving and moving workpiece machining tools are known that allow a largely mobile use. That's how it describes DE 100 00 436 C2 a mobile material processing device for cutting, drilling, milling or the like, with a frame, with a guide device for guiding a tool on an axis, with an interface device for connecting an external computer and with a designed as a stepping motor drive unit for the guide device. The material processing device described in the Vorveröffentli can be designed as a portable NC3-axis table.

Auch das Gebrauchsmuster DE 94 00 587 U1 beschreibt eine mobile, das heißt tragbare Werkzeugmaschine, bestehend aus Mitteln zur Aufnahme und zum Führen eines Bearbeitungswerkzeuges entlang einer linearen Bewegungsbahn mit einem von einer Führung aufgenommen Werkzeugträger, der über einen zugeordneten Antrieb mit einem vorgebbaren Vorschub bewegt wird. Dabei kommen Elektromotoren zum Einsatz, die mit geeigneten mechanischen Übertragungselementen, vorzugsweise Keilriemengetriebe und Spindeln, zusammenwirken.Also the utility model DE 94 00 587 U1 describes a mobile, that is portable machine tool, comprising means for receiving and guiding a machining tool along a linear trajectory with a tool carrier received by a guide, which is moved via an associated drive with a predeterminable feed. In this case, electric motors are used, which interact with suitable mechanical transmission elements, preferably V-belt transmissions and spindles.

Die in den beiden letztgenannten Dokumenten behandelten tragbare Werkzeugmaschinen ermöglichen zwar einen mobilen Einsatz, dennoch ist die Bewegung bzw. der Vorschub des Bearbeitungswerkzeuges vom Vorhandensein einer geeigneten Energieversorgung usw. abhängig.The in the latter two documents, portable machine tools are dealt with enable Although a mobile use, but is the movement or the feed of the machining tool from the presence of a suitable power supply etc. dependent.

Von daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Aufnahme und zum Bewegen eines Werkstück- Bearbeitungswerkzeuges bereit zu stellen, welche diesbezüglich einen vom Vorhandensein von Versorgungseinrichtungen unabhängigen mobilen Einsatz ermöglicht und dennoch eine präzise Werkstückbearbeitung zulässt.From Therefore, the invention is based on the object, a device for receiving and moving a workpiece machining tool to provide, in this regard, one of the presence enabled by utilities independent mobile use and nevertheless a precise one Workpiece machining allows.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind mit den Unteransprüchen beansprucht.These The object is achieved by the Characteristics of claim 1 solved. Advantageous embodiments and further developments of the invention are claimed with the subclaims.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht zum Einen eine exakte Linearführung des Werkstück- Bearbeitungswerkzeuges, wobei ein konstanter Vorschub, der letztendlich auch die Qualität der Bearbeitung mitbestimmt, allein durch den „Energieeintrag" der Bedienungsperson bewerkstelligt werden kann. Dabei kommen zwei Federelemente zum Einsatz, wobei das eine Federelement das Werkstück- Bearbeitungswerkzeug in Vorschubrichtung zu bewegen drängt, während das zweite Federelement dieser Bewegung entgegen wirkt und aufgrund seiner Charakteristik für einen gleichmäßigen Vorschub sorgt. Die Vorschubgeschwindigkeit selbst lässt sich durch geeignetes Abstimmen der beiden Federelemente im vorhinein bestimmen.The inventive device allows On the one hand, an exact linear guide of the workpiece Machining tool, being a constant feed, which ultimately also the quality the processing co-determined, solely by the "energy input" of the operator can be accomplished. Two spring elements are used, wherein the one spring element, the workpiece machining tool in To move the feed direction, while the second spring element counteracts this movement and due his characteristic for ensures a uniform feed. The feed rate itself can be adjusted by suitable tuning determine the two spring elements in advance.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Dabei zeigt:One embodiment The invention will be described in more detail below with reference to the drawing. Showing:

1 eine Werkzeugaufnahme – und Führungseinheit in perspektivischer Darstellung, 1 a tool holder and guide unit in a perspective view,

2 eine rückseitige, wiederum perspektivische Darstellung derselben Werkzeugaufnahme- und Führungseinheit 2 a back, again perspective view of the same tool holder and guide unit

3 eine aus vier Einheiten bestehende Vorrichtung zum Bearbeiten eines als Profil ausgebildeten Werkstückes. 3 a four-unit device for processing a workpiece designed as a profile.

Wie sich aus der Zusammenschau der 1 und 2 ergibt weist eine Werkzeugaufnahme- und Führungseinheit 1 zunächst eine Führungsschiene 2 auf, die über zwei Winkel 3 mit jeweils zwischengelegten Stegelementen 4 mittels Befestigungsschrauben 5 an einem Tragprofil 6 befestigt ist, welches seinerseits Teil eines Rahmengestelles 7 (vgl. 3) ist, das dazu dient, insgesamt vier Werkzeugaufnahme- und Führungseinheiten 1, 30 aufzunehmen, um damit beispielsweise ein als Rechteckprofil 32 ausgebildetes Werkstück zu bearbeiten.As can be seen from the synopsis of 1 and 2 shows a tool holder and guide unit 1 first a guide rail 2 on that over two angles 3 each with interposed web elements 4 by means of fastening screws 5 on a support profile 6 is attached, which in turn is part of a framework 7 (see. 3 ), which serves a total of four tool receiving and guiding units 1 . 30 to record, for example, as a rectangular profile 32 to process a trained workpiece.

Für die Aufnahme der Befestigungsschrauben 5 sind in den Winkeln 3 Bohrungen 8 vorgesehen. Die als Doppelschiene ausgebildete Führungsschiene 2 trägt und führt mit ihren beiden Führungsbahnen 9, 10 eine sie umgreifende Kassette 11, an der zum Einen eine an der Führungsschiene 2 mittels Schraubverbindung 17 angeschlossene Rollfeder 12 angreift ist und die darüber hinaus eine Bügelplatte 13 mit angesetztem Bügel 14 aufnimmt. Ein dreieckförmiger Steg 15 dient der Stabilisierung des seitlich wegragenden Bügels 14. Endseitig desselben ist eine in einem Durchbruch 44 (vgl. 3) eingesetzte Aufnahmehülse 16 vorgesehen, in die ein Werkstück- Bearbeitungswerkzeug, beispielsweise ein Plasmaschneidbrenner, eingesetzt werden kann.For mounting the fixing screws 5 are in the angles 3 drilling 8th intended. The trained as a double rail guide rail 2 carries and guides with its two guideways 9 . 10 a cassette enclosing them 11 , on the one hand, on the guide rail 2 by screw connection 17 connected scroll spring 12 is attacking and in addition an ironing plate 13 with attached bracket 14 receives. A triangular bridge 15 serves to stabilize the laterally projecting bracket 14 , End of the same is one in a breakthrough 44 (see. 3 ) inserted receiving sleeve 16 provided, in which a workpiece machining tool, such as a plasma cutting torch, can be used.

Eines 18.1 der beiden teleskopartig gegeneinander bewegbaren Elemente 18.1, 18.2 eines Gasdruckdämpfers 18 ist mit der Kassette 11 fest verbunden, während das andere Element 18.2 endseitig an einen Steg 19 einer Winkelplatte 20 angeschlossen ist, die wiederum mittels Befestigungsschrauben 21 mit der Führungsschiene 2 verbunden ist und von dieser getragen wird.One 18.1 the two telescopically movable elements 18.1 . 18.2 a gas spring 18 is with the cassette 11 firmly connected while the other element 18.2 end to a bridge 19 an angle plate 20 is connected, in turn, by means of fastening screws 21 with the guide rail 2 is connected and worn by this.

An die Kassette 11 ist des weiteren über eine Platte 22 ein Handgriff 23 angeschlossen (Schraubverbindungen 24), wobei der Handgriff 23 dazu dient, die auf der Führungsschiene 2 gleitend geführte Kassette 11 mitsamt dem Bügel 14 zur Aufnahme des hier nicht dargestellten Werkstück- Bearbeitungswerkzeuges entlang der Führungsschiene 2 zu bewegen (Pfeil 26).To the cassette 11 is further about a plate 22 a handle 23 connected (screw connections 24 ), with the handle 23 this is to serve on the guide rail 2 sliding cassette 11 together with the hanger 14 for receiving the workpiece machining tool, not shown here, along the guide rail 2 to move (arrow 26 ).

Bei dieser Bewegung wird ein über ein Endstück mit der Kassette 11 verbundenes Federband 25 aus dem Gehäuse der Rollfeder 12 herausgezogen. Die Bewegung der Kassette 11 erfolgt also entgegen der Federkraft der Rollfeder 12, so dass diese dadurch vorgespannt wird. Gleichzeitig werden die beiden Elemente 18.1, 18.2 des Gasdruckdämpfers 18 ineinander geschoben. Hat die Kassette 11 ihre Endstellung erreicht, wobei die Befestigungsplatte 20 als Anschlag dienen kann, so erfolgt aufgrund der Federkraft der Rollfeder 12 eine selbsttätige Rückführung der Kassette 11 in ihre Ausgangsposition, wobei der dieser Bewegung entgegen wirkende Gasdruckdämpfer 18 für eine Rückholbewegung mit konstanter Geschwindigkeit sorgt. Diese konstante Rückholgeschwindigkeit ist gleichbedeutend mit einem konstanten Vorschub bezüglich des in die Aufnahmehülse 16 eingesetzten Werkstück- Bearbeitungswerkzeuges.In this movement, one over an end piece with the cassette 11 connected spring band 25 from the housing of the scroll spring 12 pulled out. The movement of the cassette 11 thus takes place against the spring force of the scroll spring 12 so that it is biased by it. At the same time, the two elements 18.1 . 18.2 of the gas spring 18 pushed into each other. Has the cassette 11 reaches its end position, with the mounting plate 20 can serve as a stop, it is due to the spring force of the scroll spring 12 an automatic return of the cassette 11 in its initial position, wherein the counteracting this movement gas pressure damper 18 ensures a return movement at a constant speed. This constant return speed is synonymous with a constant feed with respect to the in the receiving sleeve 16 used workpiece machining tool.

Beispielsweise beim Plasmaschneiden mittels handgeführtem Brenner wird dabei so vorgegangen, dass zunächst der Brenner in die Aufnahmehülse 16 eingesteckt wird, woraufhin die Kassette 11 mittels Handgriff 23 von der Ausgangsposition in die Startposition bewegt wird. Nach Freigabe der Kassette 11 und Zünden des Brenners bewegt sich dieser dann mit konstanter Geschwindigkeit in die Ausgangsposition. Schnittbreite und – qualität sind durch die Vorschubgeschwindigkeit beeinflussbar, welche wiederum durch geeignetes aufeinander Abstimmen von Rollfeder 12 und Gasdruckdämpfer 18 vorab festgelegt werden kann.For example, when plasma cutting by hand-held burner is thereby proceeding so that the first burner in the receiving sleeve 16 is plugged in, whereupon the cassette 11 by handgrip 23 is moved from the starting position to the starting position. After release of the cassette 11 and igniting the burner then moves it at a constant speed in the starting position. Cutting width and quality can be influenced by the feed speed, which in turn is achieved by suitably matching the roll spring 12 and gas spring 18 can be determined in advance.

Zum Schutz der Werkzeugaufnahme- und Führungseinheit 1 aber auch, um einer Verletzungsgefahr der Bedienungsperson vorzubeugen, ist, wie 2 zeigt, eine Einhausung 27 vorgesehen, welche die Werkzeugaufnahme- und Führungseinheit 1 umgibt, ebenso wie die Platte 22 an der Kassette 11 befestigt ist, sich also auch mit dieser mitbewegt, und lediglich in dem Bereich mit einem Längsschlitz 28 versehen ist, wo die Führungsschiene 2 mit den Winkeln 3 verbunden ist.To protect the tool holder and guide unit 1 but also to prevent injury to the operator is how 2 shows, an enclosure 27 provided, which the tool holder and guide unit 1 surrounds, as well as the plate 22 on the cassette 11 is fixed, so also moves with this, and only in the area with a longitudinal slot 28 is provided where the guide rail 2 with the angles 3 connected is.

3 zeigt nun eine Vorrichtung 29, die es ermöglicht, unter Einsatz von vier erfindungsgemäß aufgebauten Werkzeugaufnahme- und Führungseinheiten 1, 30 ein in die Vorrichtung 29 einzuführendes (Pfeil 31) Rechteckprofil 32 entlang einer umlaufenden Trennlinie 33 vollständig zu beschneiden. Dabei sind zum Beschneiden der oberen und unteren Teil- Trennlinien 33.1, 33.2 die beiden Werkzeugaufnahme- und Führungseinheiten 1 mit horizontal bewegbaren Kassetten 11 vorgesehen, während dem Beschnitt entlang der linken und rechten Teil- Trennlinien 33.3, 33.4 die Werkzeugaufnahme- und Führungseinheiten 30 mit vertikal bewegbaren Kassetten 11 dienen. 3 now shows a device 29 , which makes it possible using four inventively constructed Werkzeugaufnahme- and guide units 1 . 30 one in the device 29 to be introduced (arrow 31 ) Rectangular profile 32 along a circumferential dividing line 33 completely truncate. These are for trimming the upper and lower part dividing lines 33.1 . 33.2 the two tool holder and guide units 1 with horizontally movable cassettes 11 provided while trimming along the left and right parting lines 33.3 . 33.4 the tool holder and guide units 30 with vertically movable cassettes 11 serve.

Zur Aufnahme der Werkzeugaufnahme- und Führungseinheiten 1, 30 ist das Rahmengestell 7 vorgesehen, bestehend aus zwei gegenüber liegend angeordneten geschlossenen Rahmen 34, 35, die oben und unten über ver schweißte bzw. verschraubte (Schweißverbindungen 36, Schraubverbindungen 37) Rahmenprofile 38, 39, 40, 41, 42, 43 miteinander verbunden sind.For holding the tool holder and guide units 1 . 30 is the frame 7 provided, consisting of two oppositely arranged closed frame 34 . 35 , the welded above and below ver or screwed (welded joints 36 , Screw connections 37 ) Frame profiles 38 . 39 . 40 . 41 . 42 . 43 connected to each other.

Die einen Werkzeugaufnahme- und Führungseinheiten 1 sind, wie bereits in Zusammenhang mit den 1 und 2 erwähnt, an den Tragprofilen 6 befestigt, die jeweils endseitig mit dem geschlossenen Rahmen 34 verbunden sind.The one tool holder and guide units 1 are, as already related to the 1 and 2 mentioned, on the support profiles 6 attached, each end to the closed frame 34 are connected.

Der Übersichtlichkeit halber sind in 3 die Handgriffe 3 sowie auch die jeder Werkzeugaufnahme- und Führungseinheit 1, 30 zugeordnete Einhausungen 27 nicht dargestellt.For the sake of clarity, in 3 the handles 3 as well as each tool holder and guide unit 1 . 30 assigned enclosures 27 not shown.

Die mit vertikal verschiebbaren Kassetten 11 ausgestatteten Werkzeugaufnahme- und Führungseinheiten 30 sind vom konstruktiven Aufbau und von der Wirkungsweise her mit denen mit horizontal bewegbaren Kassetten 11 vergleichbar, so dass in soweit baugleiche bzw. funktionsgleiche Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. In konstruktiver Abwandlung ist vorgesehen und in 3 auch dargestellt, dass der Bügel 45 mit Durchbruch 44 zum Aufnehmen der Aufnahmehülse 16 gelenkig (Gelenk 46) an einem Bügelträger 47 angesetzt ist, wobei letzterer mit der Kassette 11 verbunden ist.The with vertically movable cassettes 11 equipped tool holder and guide units 30 are of a structural design and the effect of her with those with horizontally movable cassettes 11 comparable, so that are provided in so far identical or functionally identical components with the same reference numerals. In constructive modification is provided and in 3 also shown that the hanger 45 with breakthrough 44 for receiving the receiving sleeve 16 articulated (joint 46 ) on a bracket support 47 is attached, the latter with the cassette 11 connected is.

In weiterer Abwandlung ist vorgesehen, dass die Werkzeugaufnahme- und Führungseinheit 30 nicht über ein Tragprofil 6 mit dem geschlossenen Rahmen 35, sondern unmittelbar mit diesem verbunden ist. Die Befestigung der vertikal ausgerichteten Führungsschiene 2 am parallel verlaufenden Profil des geschlossenen Rahmens 35 erfolgt über den Winkel 3, der mit einem am geschlossenen Rahmen 35 befestigten weiteren Winkel 48 verbunden ist und über eine mit dem Winkel 3 verbundene Befestigungsplatte 49, die die Führungsschiene 2 trägt.In a further modification, it is provided that the tool receiving and guiding unit 30 not a support profile 6 with the closed frame 35 but is directly connected with it. The attachment of the vertically aligned guide rail 2 on the parallel profile of the closed frame 35 takes place over the angle 3 with a closed frame 35 attached another angle 48 is connected and about one with the angle 3 connected mounting plate 49 that the guide rail 2 wearing.

Claims

Device for receiving and moving a workpiece machining tool, in particular a plasma cutting torch, along a linear trajectory with a tool carrier received by a guide, which is moved via an associated drive with a predeterminable feed, characterized in that a manually tensioned as a drive Spring element ( 12 ) and a cooperating gas pressure damper ( 18 ) is provided.

Device according to Patent Claim 1, characterized in that the mechanically tensionable spring element is a roll spring ( 12 ).

Device according to claim 2, characterized in that a stationary mounted guide rail ( 2 ) for receiving and guiding a cassette enclosing it ( 11 ) is provided, wherein on the cassette ( 11 ) on the guide rail ( 2 ) fixed scroll spring ( 12 ) and where further on the cassette ( 11 ) a bracket ( 14 . 45 ) with a receiving sleeve ( 16 ) is mounted for receiving a workpiece machining tool and beyond of the cassette ( 11 ) a handle ( 23 ) for manual operation.

Device according to claim 3, characterized in that an element ( 18.1 ) of two telescopically movable elements ( 18.1 . 18.2 ) of the gas spring ( 18 ) with the cassette ( 11 ), while the other element ( 18.2 ) end to a web ( 19 ) of an angle plate ( 20 ), which in turn is connected to the guide rail ( 2 ) connected is.

Device according to claim 3, characterized in that the receiving sleeve ( 16 ) supporting bracket ( 45 ) via a joint ( 46 ) with a bracket ( 47 ), the latter being attached to the cassette ( 11 ) attached.

Device according to one or more of claims 1-5, characterized in that it is provided by an enclosure ( 27 ), which is attached to the cassette ( 11 ) is attached.

Device according to claim 1, characterized by a combination of a number of tool receiving and guiding units ( 1 . 30 ) wherein in each case two tool receiving and guiding units ( 1 . 30 ) with substantially horizontally and substantially vertically movable cassettes ( 11 ) are arranged in such a way and assigned to each other, that a circumferential dividing line ( 33 ) of a profile ( 32 ) is machinable, and wherein for receiving the tool receiving and guiding units ( 1 . 30 ) a framework ( 7 ) is provided.

Device according to claim 7, characterized in that the frame ( 7 ) of two oppositely arranged closed frames ( 34 . 35 ), which has frame profiles ( 38 . 39 . 40 . 41 . 42 . 43 ) are connected to each other and where the tool receiving and guiding units ( 1 . 30 ) directly or with the interposition of a supporting profile ( 6 ) are attached.