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Die Erfindung betrifft Werkzeugmaschinen mit Drehtischen bzw. Spindelstöcken, deren Drehachsen bzw. Rotationsachsen horizontal oder vertikal angeordnet sind und die jeweils mit zwei Antriebsystemen ausgestattet sind, mit denen Dreh-Bearbeitungen, Fräsdreh-Bearbeitungen und Schleif-Bearbeitungen durchgeführt werden können.
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Die Erfindung betrifft weiterhin Werkzeugmaschinen mit Drehtischen bzw. Spindelstöcken, deren Drehachsen bzw. Rotationsachsen horizontal oder vertikal angeordnet sind und die jeweils mit zwei Antriebsystemen ausgestattet sind, die sehr hohe Drehmomente für sehr kräftige Bearbeitung erlauben und für die Fertigbearbeitung wie zum Beispiel dem Schleifen mittels berührungslosem Antrieb beste Oberflächen und Maßhaltigkeit erzeugen.
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Stand der Technik
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Drehantriebe für kräftige Drehbearbeitungen an sich sind bekannt, jedoch sind diese Antriebe nur bedingt für die Schleifbearbeitungen geeignet, weil die Oberflächengüte, Form- und Lagetoleranzen nicht den üblichen Standards entsprechen. Rotationsantriebe für Schleifbearbeitungen sind nur bedingt für das kräftige Drehen geeignet, weil die erforderlichen sehr hohe Drehmomente nicht ausreichend erzielt werden.
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Aufgabenstellung
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Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Werkzeugmaschine zur Verfügung zu stellen, mit der es sowohl möglich ist, mit sehr hohen Drehmomenten kräftige Bearbeitungen durchzuführen, als auch eine Endbearbeitung, wie das sehr präzise Schleifen oder das sehr präzise Hartdrehen, um sehr gute Oberflächengüten und die erforderlichen Form- und Lagetoleranzen zu bekommen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Werkzeugmaschine mit einem oder mehreren Spindelstöcken und/oder zu einem oder mehreren Drehtischen, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Spindelstöcke und der oder die Drehtische jeweils mit zwei Antriebssystemen versehen sind, wobei der eine Antrieb, der für die kräftige Bearbeitung dient, ein konventioneller Antrieb ist und der andere Antrieb für die Endbearbeitung ein berührungslos und spielfrei arbeitender Torque-Motor-Antrieb ist.
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Im Rahmen der Erfindung sind unter konventionellen Antrieben, insbesondere Zahnradantriebe mit Übersetzung, Riemenantriebe mit Übersetzung, Schneckenantriebe, Doppelritzelantriebe zu verstehen.
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Bevorzugt sind Antriebe, mit denen ein sehr hohes Drehmoment möglich ist, nämlich ein Drehmoment bis zu 100.000 Nm oder mehr. Die Werkzeugmaschine gemäß der Erfindung weist ferner eine Einrichtung zum Herausschieben des Stators vom Torque-Motor-Antrieb aus dem Wirkungskreis des Rotors auf. Dadurch wird verhindert, dass negative Wirbelströme zwischen Rotor und Stator störend auftreten.
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Die jeweiligen Antriebe können sowohl eine horizontale als auch vertikale Rotationsachse aufweisen. Die Rotationsachsen können einzeln oder auch zu mehreren schwenkbar sein.
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Aufgabe der Erfindung ist es somit, in einem Spindelstock und auch Drehtisch, zwei Antriebe zur Verfügung zu stellen, bei dem der erste ein herkömmlicher Antrieb wie Zahnrad-Antrieb, Riemenantrieb, Schneckenradantrieb und dergleichen ist, der sehr hohe Drehmomente erlaubt für sehr kräftige Bearbeitungen und der zweite ein berührungslos und spielfrei arbeitender Torque-Motor-Antrieb ist, der eine Endbearbeitung, wie das sehr präzise Schleifen oder auch das sehr präzise Hartdrehen erlaubt, mit sehr guter Oberflächengüte und den erforderlichen Form- und Lagetoleranzen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, Spindelstocke bzw. Drehtische zur Verfügung zu stellen, mit dem sehr hohe Spanvolumen erzeugt werden können und höchste Präzision.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, in einem Spindelstock und Drehtisch einen spielfreien und berührungslosen Torque-Motor-Antrieb zur Verfügung zu stellen, der für die Feinstbearbeitung wie das Schleifen geeignet ist und einen weiteren herkömmlichen Antrieb zur Verfügung zu stellen, wie zum Beispiel einen Zahnradantrieb mit Übersetzung bzw. Riemenantrieb mit Übersetzung, Schnecken-Antrieb, Doppelritzel-Antrieb, die sehr hohe Drehmomente erlauben und der Antrieb für sehr kräftige Zerspanung geeignet ist.
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Die Aufgabe wird gelöst, indem der Spindelstock und Drehtisch bei einer Schleifbearbeitung, mit einem spielfreien und berührungslosen Torque-Motor-Antrieb angetrieben wird, während der herkömmliche Antrieb wie zum Beispiel ein Doppelritzel-Antrieb, Schnecken-Antrieb, Riemen-Antrieb und dergleichen, in die Leerlaufstufe geschaltet ist, um somit negative Reibungen und Schwingungen zu verhindern.
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Die Werkzeugmaschine gemäß der Erfindung weist somit auch eine Einrichtung zum Schalten des konventionellen Antriebs in den Leerlauf auf.
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Beim sehr kräftigen Drehen oder Drehfräsen, wird zuvor der Stator vom Torque-Motor-Antrieb aus dem Wirkungskreis des Rotors herausgeschoben, um negative Wirbelströme zwischen Rotor und Stator zu verhindern.
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Der Funktionsaufbau mit zwei voneinander unabhängigen Antrieben trifft auf einen Spindelstock wie auch Drehtisch zu, die sowohl eine horizontale, vertikal oder auch schwenkbare Rotationsachse haben können. Bei einem Drehtisch sind lediglich die Lagerungsanordnungen anders, die im Übrigen auch bekannt sind.
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Gegenstand der Erfindung ist somit, ein Spindelstock und Drehtisch mit zwei Antrieben, der für Werkzeugmaschinen ist, gemäß der Lehre von Patentanspruch 1.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen werden in den Ansprüchen 2 bis 8 beschrieben.
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Weitere Gegenstände der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung der Figuren, wobei auch einzelne Angaben oder Merkmale zur Charakterisierung der Erfindung dienen können.
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Die Erfindung wird anhand der folgenden Figuren näher erläutert, wobei die folgenden Angaben auch zur allgemeinen Beschreibung der Erfindung dienen sollen und nicht auf beispielhafte Ausführungsbeispiele beschränkt sein sollen. Dies gilt auch für einzelne Angaben zu den Figuren, d. h. sie können auch separat einzeln zur allgemeinen Charakterisierung der Erfindung dienen.
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1 stellt einen Spindelstock bzw. Drehtisch dar, der zwei Antriebssysteme aufweist, der zum ersten einen berührungslosen Torque-Motor-Antrieb zum sehr präzisen schleifen beinhaltet und zum zweiten einen zusätzlichen herkömmlichen Antrieb, wie zum Beispiel einen Zahnradantrieb, Riemenantrieb oder Dergleichen beinhaltet, der für sehr kräftige Drehbearbeitungen oder Drehfräsbearbeitung geeignet ist.
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1 stellt weiterhin einen Spindelstock bzw. Drehtisch dar mit horizontaler Rotationsachse (14) und dem ersten Torque-Motor-Antrieb, der aus einem verschiebbaren Stator (12) und einem Rotor (8), der auf dem Rotor-Träger (9) befestigt ist.
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Der Rotor-Träger (9) ist fest mit der Drehspindel (2) verbunden.
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Der Stator (12) ist auf dem Stator-Träger (11) befestigt, der in der Stator-Vorschub-Richtung verschiebbar ist.
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Der Stator wird im Stator-Vorschub-Gehäuse (10) geführt.
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Das Stator-Vorschub-Gehäuse (10) wird mittels Stator-Vorschubzylinder (27) verschoben.
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Die Stator-Vorschubzylinder (27) sind fest mit dem Spindelstock-Gehäuse (1) bzw. Drehtisch-Gehäuse (1) fest verbunden. Der Rotor (8) wird in Rotation gebracht, wenn der Stator (12) über den Rotor (8) geschoben wird und der verschiebbare Hirthverzahnungs-Ring (15) mittels Vorschubzylinder (27) auf den feststehenden Hirtverzahnungs-Ring (16) geschoben wird und die Zähne ineinander greifen und die Energie eingeschaltet wird.
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Die Drehspindel ist im Lagergehäuse (3) vorne und im Lagergehäuse (4) hinten gelagert.
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Der zweite herkömmliche Antrieb besteht aus einem Riemenantrieb, der auf die Drehspindel (2) wirkt.
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Der Riemen-Antrieb besteht aus Antriebs-Motor (23), Getriebe (22), Zahnriemen (20), Zahnriemenrad (19),
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2 stellt einen Drehtisch dar, mit einer vertikalen Rotationsachse, je nach Baugröße können die Drehtische mit kleinen oder sehr großen Werkstücken beladen werden.
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3 stellt einen Drehtisch dar, mit einer horizontalen Rotationsachse, je nach Baugröße können die Drehtische mit kleinen oder sehr großen Werkstücken beladen werden
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4 stellt einen Drehtisch dar, der zwei Antriebssysteme aufweist, der zum ersten einen spielfreien und berührungslosen Torque-Motor-Antrieb zum sehr präzisen Schleifen beinhaltet und zum zweiten einen zusätzlichen herkömmlichen Antrieb, wie zum Beispiel einen Zahnradantrieb, Riemenantrieb oder Dergleichen beinhaltet, der für sehr kräftige Drehbearbeitungen oder Drehfräsbearbeitung geeignet ist.
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4 stellt weiterhin einen Drehtisch dar, mit vertikaler Rotationsachse (43) und dem ersten Torque-Motor-Antrieb, der aus einem verschiebbaren Stator (52) und einem Rotor (51), der auf dem Rotor-Träger (54) befestigt ist. Der Rotor-Träger (54) ist fest mit dem Tischaufspannplatte 39) verbunden. Der Stator (52) ist auf dem Stator-Träger (55) befestigt, der in der Stator-Vorschub-Richtung verschiebbar ist. Der Stator (52) wird im Stator-Vorschub-Gehäuse (53) geführt. Das Stator-Vorschub-Gehäuse (53) wird mittels Stator-Vorschubzylinder (50) verschoben. Die Stator-Vorschubzylinder (50) sind fest mit dem Stator-Vorschub-Gehäuse (53). Das Stator-Vorschub-Gehäuse (53) ist mit dem Drehtisch-Gehäuse (37) fest verbunden. Der Rotor (51) wird in Rotation gebracht, wenn der Stator (52) über den Rotor (51) geschoben wird und der verschiebbare Hirthverzahnungs-Ring (49) mittels Vorschubzylinder (50) auf den feststehenden Hirtverzahnungs-Ring (48) geschoben wird und die Zähne ineinander greifen und die Energie eingeschaltet wird.
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Die Tisch-Aufspannplatte (39) wird über die hydrostatische Lager (41, 42) und über das Radiallager (44) gelagert.
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Der zweite herkömmliche Antrieb besteht aus einem Zahnradantrieb, der auf den Zahnkranz (38) wirkt. Der Zahnkranz (38) ist fest mit der Tisch-Aufspannplatte (39) verbunden. Der Zahnrad-Antrieb besteht aus Antriebs-Motor (46), Getriebe (47), Zahnrad (45), Zahnradkranz (38).
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Spindelstock-Gehäuse, Drehtisch-Gehäuse
- 2
- Drehspindel
- 3
- Lagergehäuse vorne
- 4
- Lagergehäuse hinten
- 5
- Drehspindellager vorne
- 6
- Drehspindellager hinten
- 7
- Spannfutter
- 8
- Rotor
- 9
- Rotorträger
- 10
- Stator-Vorschubgehäuse
- 11
- Statorträger
- 12
- Stator
- 13
- Stator-Vorschubrichtung
- 14
- Rotations-Achse
- 15
- Hirth-Zahnring verschiebbar
- 16
- Hirth-Zahnring fest
- 17
- Lagergehäuseträger
- 18
- Deckel Spindelkasten
- 19
- Zahnriemenrad Drehspindel
- 20
- Zahnriemen
- 21
- Getriebe Zahnriemenrad
- 22
- Getriebe
- 23
- Antriebsmotor
- 24
- Drehgeber Zahnriemen
- 25
- Drehgeber
- 26
- Drehgeber-Zahnriemen
- 27
- Stator-Vorschubzylinder
- 28
- Klemmring Lagergehäuse
- 29
- Meßsystem direkt
- 30
- Wirbelstrom-Schutz
- 31
- Vertikale Rotationsachse Drehtisch
- 32
- Drehtisch-Aufspannplatte
- 33
- Drehtisch-Gehäuse
- 34
- Drehtisch-Gehäuse mit horizontaler Rotationsachse
- 35
- Aufspannplatte
- 36
- Horizontale Rotationsachse
- 37
- Drehtisch-Gehäuse
- 38
- Zahnkranz Tisch
- 39
- Tischaufspannplatte
- 40
- Umgriff hydrostatische Führung
- 41
- Hydrostatische Führung am Umgriff
- 42
- Hydrostatische Führung
- 43
- Vertikal-Rotationsachse
- 44
- Radiallager
- 45
- Zahnrad
- 46
- Antriebsmotor
- 47
- Getriebe
- 48
- Hirthzahnring fest
- 49
- Hirthzahnring verschiebbar
- 50
- Stator Vorschubzylinder
- 51
- Rotor
- 52
- Stator
- 53
- Stator-Vorschub-Gehäuse
- 54
- Rotor-Träger
- 55
- Stator-Träger
