DE1063439B

DE1063439B - Vorrichtung an Fraesmaschinen zur voruebergehenden Trennung des Werkzeuges vom Werkstueck waehrend des Tischruecklaufes

Info

Publication number: DE1063439B
Application number: DEW20550A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Lappe; Konrad Kleinmichel
Original assignee: Fritz Werner AG
Current assignee: Fritz Werner AG
Priority date: 1957-02-06
Filing date: 1957-02-06
Publication date: 1959-08-13

Description

DEUTSCHES

Um bei Fräsmaschinen eine Beschädigung der bearbeiteten Fläche durch den Fräser während des Rücklaufes des Tisches zu vermeiden, sind Vorrichtungen bekannt, die es gestatten, Werkstück und Werkzeug während des Tischrücklaufes vorübergehend voneinander zu trennen. Zu diesem Zweck wird im allgemeinen bei Konsolfräsmaschinen die Konsole mit dem darüber befindlichen Support vor Beginn des Eilrücklaufes des Tisches etwas abgesenkt und nach Beendigung des Eilrücklaufes wieder in die Arbeitsstellung gehoben, oder der Tisch wird durch entsprechende Verschiebung des Unterschlittens seitlich vom Fräser abgehoben und am Ende des Rücklaufes wieder zugestellt. Bei Planfräsmaschinen wird zu dem gleichen Zweck entweder der ganze Spindelstock oder nur die Frässpindelpinole gehoben und gesenkt.

Es ist femer bekannt, bei Konsolfräsmaschinen die für die vorübergehende Absenkung des Tisches erforderlichen Senkrechtverstellungen der Konsole unabhängig von dem der normalen Höhenverstellung der Konsole dienenden, aus Spindel und Mutter bestehenden Antriebes vorzunehmen, indem entweder die Konsole gegenüber ihrer in axialer Richtung nicht beweglichen Hubspindel um den erforderlichen Betrag gehoben und gesenkt oder die ganze Hubspindel zusammen mit der Konsole entsprechend gehoben und gesenkt wird. Zum Heben und Senken dienen dabei Nockenringe, Muttern oder auch hydraulische oder elektromagnetische Einrichtungen. Die hydraulischen und elektromagnetischen Einrichtungen eignen sich besonders dazu, die Aufwärtsbewegung der Konsole und damit des Tisches durch einen festen Anschlag zu begrenzen, doch ist zu diesem Zweck auch ein mechanischer Antrieb mit darin angeordneter Rutschkupplung bekannt. Der letztere Antrieb erfolgt von der Antriebswelle für den Fräsmaschinentisch aus und enthält außer der vorerwähnten Rutschkupplung noch zwei Kurventrommeln, von denen die eine über Zahnsegmente eine zwischen Konsole und Senkrechtspindel angeordnete Mutter verstellt und damit das Heben und Senken der Konsole bzw. des Tisches bewirkt, während die andere zur Steuerung der Klemmeinrichtung für die Konsole dient. Bei dieser Einrichtung erfolgt das Heben und Senken automatisch bei der jeweiligen Tischumkehr, so daß ein besonderes Schalten der Hebe-und Senkeinrichtung in Fortfall kommt. Da jedoch das Absenken des Tisches erst erfolgt, nachdem der Tisch in der betreffenden Richtung eine gewisse Strecke zurückgelegt hat, sind längere Überlaufwege des Tisches erforderlich, die ungünstig sind und in vielen Fällen nicht zur Verfügung stehen. Außerdem eignet sich diese Einrichtung nicht für das Pendelfräsen.

Vorrichtung an Fräsmaschinen zur vorübergehenden Trennung des Werkzeuges vom Werkstück

während des Tischrücklaufes

Anmelder:

Fritz Werner Aktiengesellschaft, Berlin-Marienfelde, Fritz -Werner - Straße

Wilhelm Lappe, Berlin-Britz,

und Konrad Kleinmichel, Berlin-Friedenau,

sind als Erfinder genannt worden

Um die Klemmung der Konsole in Abhängigkeit zu dem Arbeiten der Hebe- und Senkeinrichtung zusetzen, ist es ferner bekannt, das Lösen und Wiederanstellen der Klemmvorrichtung mittels eines Druckgeberkolbens vorzunehmen, der durch die gleiche Welle verstellt wird, die auch zum Antrieb des das Heben und Senken der Konsole bewirkenden Nockenringes od. dgl. dient.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung an Fräsmaschinen zum vorübergehenden Trennen des Werkzeuges vom Werkstück während des Tischrücklaufes

durch Absenken des Tisches oder Abheben des Werkzeugträgers bzw. auch Querverschiebung des Tisches oder Werkzeugträgers mittels eines zusätzlichen Antriebes, der die Verstellung der entsprechenden Maschinenteile (Konsole' oder Werkzeugträger) ohne Betätigung des aus Spindel und Mutter bestehenden normalen Antriebes dieser Maschinenteile ermöglicht, und besteht darin, daß die Rückführung des Tisches oder Werkzeugträgers in die Arbeitsstellung durch Federkraft erfolgt.

Zweckmäßig greift die Rückführfeder an ein vorzugsweise aus Mutter oder Nockenring bestehendes, drehbares Verstellglied an und dient zum vorübergehenden Absenken des Tisches bzw. Abheben des Werkzeugträgers ein Druckmittel, welches der Kraft

der Rückführfeder entgegenwirkt und diese überwindet.

Durch die Erfindung wird der Vorteil erzielt, daß einerseits die Bewegung des Tisches oder Spindelstockes in Richtung seiner Arbeitsstellung durch

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einen festen Anschlag im Antrieb begrenzt werden kann, wodurch sich eine hohe Arbeitsgenauigkeit ergibt, und andererseits der Antrieb des Verstellgliedes, sei er nun elektromotorischer oder auch hydraulischer Art, nur während eines Teiles der Hub- und Senkbewegung wirksam zu sein braucht. Dies ist von besonderer Bedeutung für einen hydraulischen Antrieb, da die beispielsweise zur Druckerzeugung dienende Zahnradpumpe nur jeweils sehr kurzzeitig zu laufen braucht, während bei dem üblichen hydraulischen Antrieb einer Hebe- und Senkeinrichtung die Pumpe zur Aufrechterhaltung des hydraulischen Druckes dauernd in Betrieb sein muß. Für den mechanischen Antrieb ergibt sich der Vorteil, daß trotz des Arbeitens mit einem festen Anschlag keine Rutschkupplung erforderlich ist, da der mechanische Antrieb nur während der Abwärtsbewegung der Konsole bzw. des Tisches wirksam ist und diese Bewegung nicht mit großer Genauigkeit begrenzt zu werden braucht.

Auch für die Klemmung der zu verschiebenden Maschinenteile (Konsole oder Werkzeugträger) wird zweckmäßig das gleiche Prinzip angewandt, daß also die Klemmung dieser Maschinenteile durch Federkraft und das Lösen der Klemmung durch Überwinden dieser Federkraft vorzugsweise mittels eines Druckmittels erfolgt.

Die zur Klemmung dienenden Federn können unmittelbar an die Klemmeinrichtungen angreifen. Es ist aber auch möglich, durch einen unter dem Druck einer starken Feder stehenden Kolben einen hydraulischen Druck zu erzeugen, der dann zur Betätigung der Klemmeinrichtung dient. In diesem Fall wird der Druckerzeugerkolben zweckmäßig als Stufenkolben ausgebildet. Zum Lösen der Klemmung wird er dann entgegengesetzt zur Kraftrichtung der Feder von einem Druckmittel beaufschlagt, das durch eine besondere Druckmittelquelle, beispielsweise eine Zahnradpumpe, erzeugt wird. Die letztere Zahnradpumpe liefert auch die Druckflüssigkeit zum Absenken der Konsole bzw. Abheben des Spindelstocks entgegen dem Druck der an das drehbare Verstellglied dieser Teile angreifenden Rückführfeder.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Abb. 1 einen Längsschnitt durch die Hebe- und +5 Senkeinrichtung einer Konsolfräsmaschine,

Abb. 2 und 3 einen Schnitt nach der Linie II-II der Abb. 1 für verschiedene Arbeitsstellungen der Einrichtung.

Die bei 1 angedeutete Konsole ist mit ihrer Hubspindel 2 in der Mutter 3 geführt, die in diesem Fall als Innengewinde der Hülse 4 ausgebildet ist, jedoch auch aus einem selbständigen Teil bestehen kann. Um die normale Senkrecht verstellung der Konsole und damit des Tisches der Fräsmaschine zu bewirken, wird die Spindel 2 in bekannter Weise über Kegelräder 5 und 6 angetrieben.

Die die Hubspindel 2 tragende Hülse 4, die in diesem Fall zweiteilig ausgebildet ist, ragt mit ihrem unteren Teil in ein topfförmiges Gehäuse 7 hinein. Der untere Teil der Hülse 4 ist mit einem Keilwellenprofil 8 ausgebildet und führt sich in der mit entsprechenden Gegenkeilnuten ausgebildeten Bohrung des Gehäusedeckels 9, so daß die Hülse 4 in axialer Richtung beweglich, aber nicht drehbar ist.

In der Nähe des unteren Endes der Traghülse 4 ist auf das Keilwellenprofil derselben ein Gewindering 10 mit ebenfalls keilnutenförmiger Innenbohrung drehfest aufgesetzt und durch die Teile 11 bis 13 gegen axiales Verschieben gesichert. Das Außengewinde des Ringes 10 steht mit einer Mutter 14 im Eingriff, die im Gehäuse 7 drehbar und axial nicht verschiebbar gelagert ist. Wird daher die Mutter 14 durch die nachstehend beschriebene Einrichtung in der einen oder anderen Richtung gedreht, so wandert der Gewindering 10 unter Mitnahme der Hülse 4 in der Mutter auf- oder abwärts und bewirkt dadurch das Heben und Senken der von der Hülse 4 getragenen Konsole.

Um dieses Drehen der Mutter 14 herbeizuführen, ist in einer nach außen offenen Nut 15 derselben das Widerlager 16 einer Feder 17 eingesetzt und durch einen Stift 18 gehalten.

Wie die Abb. 2 und 3 erkennen lassen, stützt sich die Feder 17 mit ihrem anderen Ende an der ortsfesten Wand des Gehäuses 7 ab. An der der Feder 17 gegenüberliegenden Fläche des Widerlagers 16 stützt sich über eine weitere Feder 19 ein Kolben 20 derart ab, daß im unbelasteten Zustand des Kolbens der Stößel 33 desselben ein gewisses Spiel gegenüber dem Widerlager 16 hat.

Zur Erzeugung des für die hydraulische Klemmung benötigten Drucks dient ein Stufenkolben 21, 21'. der unter Einwirkung einer Feder 22 steht, die sich ebenfalls an dem ortsfesten Gehäuse 7 abstützt. Der kleinere Kolben 21' des Stufenkolbens drückt gegen eine Flüssigkeitssäule, die zur Betätigung der Klemmeinrichtungen dient.

Außerdem ist eine Zahnradpumpe 23 vorgesehen, welche den zum Lösen der Klemmung und Absenken der Konsole erforderlichen Druck liefert. Der Förderdruck dieser Pumpe wird durch ein Überdruckventil 24 konstant gehalten. In der Förder- und Rückleitung liegen Rückschlagventile 25 und 26.

Die Arbeitsweise der im vorstehenden beschriebenen Einrichtung soll nunmehr an Hand der Abb. 2 und 3 näher erläutert werden.

Abb. 2 zeigt die Einrichtung in der gehobenen und festgeklemmten Stellung der Konsole, während Abb. 3 der unteren Stellung der Konsole und dem gelösten Zustand der Klemmung entspricht.

Vor Einleitung des Eilrücklaufs des Tisches, sei es von Hand oder maschinell, wird die Pumpe 23 eingeschaltet.

Die von dieser Pumpe geförderte Flüssigkeit, deren Druck mittels des Überdruckventils 24 eingestellt ist. gelangt dann über die Leitung 27 zur Vorderseite des größeren Kolbens des Stufenkolbens 21 und über den die Leitungen 27 und 28 miteinander verbindenden Ringraum 30 des Kolbens 20 zur Vorderseite dieses Kolbens. Der Kolben 20 wird dadurch etwas nach unten gedrückt, so daß die Verbindung der Leitungen 27 und 28 über den Ringraum 30 unterbrochen und gleichzeitig das Spiel zwischen dem Stößel 21 dieses Kolbens und dem Widerlager 16 behoben wird.

Der ganze Druck der von der Pumpe 23 geförderten Flüssigkeit kann sich nunmehr auf den Kolben 21 auswirken. Dieser geht in die Stellung der Abb. 3 über, in der über Ringraum 31 die Leitungen 29 und 28 miteinander verbunden sind. Da durch die Abwärtsbewegung des Kolbens 21 auch der kleinere Kolben 21' zurückgezogen wird, ist die zu den Klemmeinrichtungen führende Leitung 32 vom Druck entlastet und die Klemmung der Konsole gelöst.

Die von der Pumpe 23 geförderte Flüssigkeit fließt jetzt über Leitung 29., Ringraum 31 und Leitung 28 zur Vorderseite des Kolbens 20, so daß dieser unter Überwindung des Druckes der Feder 17 ebenfalls in die untere Stellung der Abb. 3 übergeht. Dadurch wird die Mutter 14 im Sinne des Pfeiles der Abb. 3 ge-

Claims

dreht, was in der weiter oben beschriebenen Weise zu einem entsprechenden Absenken der Konsole und damit des Tisches der Fräsmaschine führt. Am Ende des Eilrücklaufes des Tisches wird die Pumpe 23 wieder abgeschaltet. Dadurch kann zunächst die über dem Kolben 20 befindliche Druckflüssigkeit über Leitung 28, Rückschlagventil 26 und Leitung 29 durch die Pumpe 23 hindurch zum ölsumpf zurückfließen, so daß der Kolben 20 durch die Feder 17 in seine obere Stellung der Abb. 2 zurückgedrückt wird. Dabei dreht das Widerlager 16 die Mutter 14 im Sinne des Pfeiles der Abb. 2, wodurch die Konsole wieder in die der Arbeitsstellung des Tisches entsprechende Stellung gehoben wird. Erst wenn der Kolben 20 die obere Stellung der Abb. 2 wieder erreicht hat und der Ringraum 30 daher wieder die Leitungen 27 und 28 miteinander verbindet, kann auch die vor dem größeren Kolben des Stufenkolbens 21 befindliche Druckflüssigkeit über die Leitungen 27, 28, Rückschlagventil 26 und Leitung 29 durch die Pumpe 23 hindurch abfließen. Der Stufenkolben geht dann unter Einwirkung der Feder 22 in die obere Stellung der Abb. 2 zurück und erzeugt dabei mit seinem kleineren Kolben 21' den für die Klemmung erforderlichen Druck, so daß die Konsole in der oberen Stellung wieder festgeklemmt wird. Anstatt die Druckflüssigkeit durch die Pumpe 23 hindurch abfließen zu lassen, kann auch ein besonderes Ventil in der Rückführleitung zum Pumpensumpf vorgesehen sein, das zu den entsprechenden Zeitpunkten entweder selbsttätig oder durch besondere Steuerung geöffnet wird. Patentansprüche:

1. Vorrichtung an Fräsmaschinen zum vorübergehenden Trennen des Werkzeuges vom Werkstück während des Tischrücklaufes durch Absenken des Tisches oder Abheben des Werkzeugträgers bzw. auch Querverschiebung des Tisches oder Werkzeugträgers mittels eines zusätzlichen Antriebes, der die Verstellung der entsprechenden Maschinenteile (Konsole oder Werkzeugträger) ohne Betätigung des aus Spindel und Mutter bestehenden normalen Antriebes dieser Maschinenteile ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführung des Tisches oder Werkzeugträgers in die Arbeitsstellung durch Federkraft (17) erfolgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführfeder (17) an ein vorzugsweise aus Mutter (14) oder Nockenring bestehendes drehbares Verstellglied angreift.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum vorübergehenden Absenken des Tisches bzw. Abheben des Werkzeugträgers ein Druckmittel dient, welches der Kraft der Rückführfeder (17) entgegenwirkt und diese überwindet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, insbesondere zum vorübergehenden Absenken des Tisches einer Konsolfräsmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellglied mit dem unteren Ende der Hubspindel (2) der Konsole (1) bzw. einer diese Spindel tragenden Hülse (4) zusammenwirkt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an das drehbare Verstellglied (14) entgegengesetzt zur Kraftrichtung der Ruckführfeder (17) ein hydraulischer Kolben (20) angreift, der nur während des Tischrücklaufes von dem Druckmittel beaufschlagt wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Klemmung der zu verschiebenden Maschinenteile (Konsole oder Werkzeugträger) durch Federkraft (22) und das Lösen der Klemmung durch Überwinden dieser Federkraft vorzugsweise mittels eines Druckmittels erfolgt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6 für Fräsmaschinen mit hydraulischer Klemmung, dadurch gekennzeichnet, daß der für die Klemmung benötigte hydraulische Druck durch einen unter Federdruck stehenden Stufenkolben (21, 21') erzeugt wird, der zum Lösen der Klemmung entgegengesetzt zur Kraftrichtung der Feder von einem Druckmittel beaufschlagt wird, das durch eine besondere Druckmittelquelle, beispielsweise eine Zahnradpumpe (24), erzeugt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 319 019, 353 102,
933, 933 723, 957 617;

Patentschriften Nr. 8872, 10 444 des Amts für Erfindungs- und Patentwesen in der sowjetischen Besatzungszone Deutschlands.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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