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Die Erfindung bezieht sich auf Entlastungseinrichtungen für Spindelstöcke,
insbesondere von Waagerecht-Bohr- und -Fräsmaschinen, mit einem höhenverstellbaren
Ständerschlitten und einem auf diesen in Spindelrichtung verschiebbaren Spindelschlitten
mit einer Aufhängeöse, wobei ein Rollenkasten od. dgl. für die zu einem Gegengewicht
ablaufenden Zugmittel, wie z. B. Seile und Ketten, an dem Ständerkopf der Maschine
in waagerechter Ebene beweglich ist und mit einer an dem Spindelschlitten angeordneten
Zahnstange getrieblich in Verbindung steht und mit der Verschiebebewegung des Spind'elschlittens
synchronisiert antreibbar ist.
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Bisher hat man sich damit begnügt, den waagerecht ausschiebbaren Spindelschlitten
nach einem ihm eigenen bestimmten Schwerpunkt auszugleichen. Die an der Oberseite
des Spindelschlittens vorhandene Aufhängeöse ist demzufolge im Schwerpunkt ortsfest
angeordnet. Die Nachstellbewegung des am Ständerkopf angeordneten Rollenkastens
ist deshalb auch bisher ausschließlich von der Verschiebebewegung des Spindelschlittens
abhängig. Der Verstellbereich des Rollenkastens in waagerechter Ebene entspricht
dem dem Spindelschlitten zugehörigen bestimmten Schwerpunkt. Die bekannte Entlastungseinrichtung
dient dazu, Kippmomente auszugleichen, die bei dem Ausfahren des Spindelschlittens
in den Schlittenführungen auftreten. Die Entlastungseinrichtung versagt aber dann,
wenn der Schwerpunkt sich ändert.
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Es ist oftmals unumgänglich, daß an der Stirnseite des Spindelschlittens
zeitweise Zusatzaggregate angebaut werden, die eine Verschiebung des Schwerpunktes
des Spindelschlittens bewirken. Dann besteht die Gefahr, daß gewisse Kippmomente
in den Führungen auftreten können. Diese sind um so größer, je größer das Gewicht
der Zusatzaggregate ist, die entweder werkzeugbedingt oder werkstückbedingt sind.
Das nicht durch das Gegengewicht ausgeglichene übergewicht des Spindelschlittens
hat einen unzulässigen Verschleiß und Genauigkeitsminderungen in den Schlittenführungen
zur Folge. Außerdem können unterschiedliche Flächenpressungen an den Führungsflächen
auftreten, die ein störungsfreies Verschieben des Spindelschlittens in Frage stellen
können. Die durch den Anbau von Zusatzaggregaten bedingten Kippmomente in den Führungen
hat man bisher nicht kompensieren können.
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Die Erfmdung hat sich die Aufgabe gestellt, diese Nachteile zu vermeiden
und eine Kompensation des Gewichtes angebauter Zusatzaggregate zu ermöglichen, und
erreicht dieses Ziel bei einer Entlastungseinrichtung der gattungsgemäßen Art dadurch,
daß die Aufhängeöse und die Zahnstange in waagerechten Führungen des Spindelschlittens
parallel verschiebbar angeordnet und auf einen durch Anbringung von Zu= Satzaggregaten
am Spindelschlitten sich an diesem neu ergebenden Schwerpunkt übereinstimmend einstellbar
sind. Dadurch wird auch in den Fällen, daß schwere Zusatzaggregate benötigt werden,
eine Entlastung des Spindelschlittens in dem gegebenen neuen Schwerpunkt erreicht.
Die zusätzlich bedingten Kippmomente treten nicht auf, und jegliches schädliche
Eckmoment in den waagerechten und senkrechten Führungen des aus Ständerschlitten
und Spindelschliffen bestehenden Spindelstockes wird verhindert.
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Vorteilhaft sind die Aufhängeöse und die Zahnstange von einer beiden
gemeinsamen Stellwelle synchron verstellbar und in ihrer jeweiligen Stellung gesichert.
Dies hat den Vorteil, daß .beide Bewegungen durch eine und dieselbe Betätigung gemeinsam
erfolgen und dadurch die übereinstimmung beider gewährleistet ist.
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Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung hat die Zahnstange,
welche die von der Verschiebebewegung des Spindelschlittens getrieblich abgeleitete
Bewegung des Rollenkastens bewirkt, an ihrer Unterseite eine zweite Zahnstangenverzahnung,
die mit einem an einem Ende der Stellwelle befindlichen Stirnrad zusammenwirkt und
dadurch die Bewegung der Aufhängeöse auf den neuen Schwerpunkt bewirkt.
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Die Aufhängeöse ist zweckmäßig in einem in der senkrechten Hauptkraftrichtung
von Rollelementen gehaltenen Schieber befestigt, der eine zu der Zahnstange parallele
Schieberzahnstange aufweist. Die Drehbewegung der Stellwelle wird vorteilhaft mittels
eines Kegelradtriebes auf eine senkrechte Schieberstellwelle übertragen, deren Ritzel
mit der Schieberzahnstange im Eingriff steht. Diese Getriebeverbindung zwischen
der relativ zum Spindelschlitten verschiebbaren Zahnstange und der Aufhängeöse ist
einfach und verhältnismäßig leicht in dem Spindelschlitten unterzubringen.
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Die Stellwelle, die die Bewegung der Aufhängeöse und der Zahnstange
in bezug auf den neuen Schwerpunkt des Spindelschlittens bewirkt, ist vorteilhaft
mittels eines selbsthemmenden Schneckenradtriebes antreibbar. Hierdurch wird der
Vorteil erzielt, daß spezielle Sicherungsmittel für die Stellung beider nicht erforderlich
sind. Vielmehr wird die Stellung durch die Stellwelle gehalten. Hierzu ist zweckmäßig
auf der dem Maschinenständer abgewandten Seite der Stellwelle ein Schneckenrad mit
selbsthemmender Verzahnung befestigt, das mit der auf der Betätigungswelle festen
Schnecke im Eingriff steht. Der selbsthemmende Schneckenradtrieb sichert die jeweilige
Einstellung der Stellwelle und damit die Stellungen der Aufhängeöse und der Zahnstange
-am Spindelschlitten. Nach erfolgter Verstellung ist somit die feste Lage der verschiebbaren
Elemente in bezug auf den neuen Schwerpunkt gewährleistet.
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Die Verstellung wird vorzugsweise von Hand gemäß einer auf die verschiedenen
Gewichte der Zusatzaggregate geeichten Skala durchgeführt. Hierzu ist vorteilhaft
neben dem Schneckenrad auf der Stellwelle eine Skalenscheibe festgesetzt, die außen
am Spindelschlitten angeordnet ist. Die Einstellung erfolgt nach einer festen Marke,
auf die der betreffende Skalenstrich der Skalenscheibe eingestellt wird.
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Die Entlastungseinrichtung hat den Vorteil, daß sie auf beliebige
Gewichte betreffender Zusatzaggregate eingestellt werden kann. Die Bewegung des
Rollenkastens mit der Verschiebebewegung des Spindelschlittens bleibt von dieser
Grundeinstellung unberührt. Die Bewegung des Rollenkastens erfolgt auch fernerhin
synchronisiert mit der Verschiebebewegung des Spindelschlittens.
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Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt,
und zwar zeigt F i g. 1 eine Ansicht einer Waagerecht-Bohr- und Fräsmaschine mit
der erfindungsgemäßen Entlastungseinrichtung für den Spindelschlitten, F i g. 2
einen Längsschnitt durch die Entlastungsvorrichtung mit Gegengewicht, F i g. 3 den
Spindelschlitten von der Seite gesehen, und
F i g: 4 einen Querschnitt
durch den Ständerschlitten und den Spindelschlitten in Richtung IV-IV der F i g.
3. .
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Die Werkstückaufspannplatte ist mit 1, das Maschinenbett mit 2, der
Maschinenständer mit 3, der Ständerschlitten mit 4, der Spindelschlitten mit 5,
die Werkzeugspindel mit 6, die Stirnseite des Spindelschlittens mit 7, deren Spannuten
mit 8 und das aufgespannte Zusatzaggregat mit 9 bezeichnet.
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Am Ständerkopf 3 a ist ein Rollenkasten 10
schwenkbar gelagert.
Er enthält Seilrollen 11,12 zur Führung des zu einem Gegengewicht 13 laufenden Zugmittels
14, in Gestalt eines Seiles. Das Seil trägt auf der Seite des Maschinenständers
das Gegengewicht 13 und auf seiner anderen Seite den Spindelschlitten 5. Die Verbindung
mit dem Spindelschlitten erfolgt durch die Aufhängeöse 15.
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Der Rollenkasten 10 ist einseitig ausgebildet und mit dem hohlen Schwenkzapfen
16 fest verbunden, der seinerseits in Lagern im Ständerkopf 3 a gelagert ist. Das
Seil 14 führt durch den hohlen Schwenkzapfen hindurch. Der Schwenkzapfen hat ein
Schneckenradsegment17, das mit einer Schnecke18 im Eingriff ist. Diese Schnecke
sitzt am Ende einer Welle 19, die über Kegelräder 20 die senkrechte Schaftwelle
21 mit dem Schneckenradsegment getrieblich verbindet. Die Drehbewegung der
Schaftwelle wird auf den Schwenkzapfen 16 und durch ihn auf den Rollenkasten
10
übertragen. Sein Schwenkbereich ist so abgestimmt, daß er bei einer Verschiebebewegung
des Spindelschlittens 5 dieser Bewegung synchron nachfolgt.
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Hierzu ist in dem Spindelschlitten 5 eine Zahnstange 22 in waagerechten
Längsführungen 23 geführt und jeweils in ihrer Stellung gehalten. Sie hat zwei rechtwinklig
zueinander stehende Längsverzahnungen, die mit 24 und 25 bezeichnet sind. Die seitliche
Längsverzahnung 24 treibt auf ein Stirnrad 26, das seinerseits die Schaftwelle 21
antreibt, der es Durchgang gibt. Die an der Unterseite der Zahnstange 22 befindliche
zweite Verzahnung 25 wirkt mit einem Stirnrad 27 zusammen, das an einem Ende einer
Stellwelle 28 sitzt, die in dem Spindelschlitten 5 gelagert ist. Die Stellwelle
28 dient zur übereinstimmenden Grundeinstellung der an der Oberseite des Spindelschlittens
verschiebbar geführten Aufhängeöse 15 und des Rollenkastens 10.
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An der Oberseite des Spindelschlittens 5 ist ein Traggehäuse 29 mit
Schrauben 30 befestigt. In dem Traggehäuse ist parallel zu der Zahnstange 22 eine
Schieberzahnstange 31 mittels Rollelemente 32 geführt. Die Schieberzahnstange 31
ist einseitig mit einer Längsverzahnung 33 versehen. In der Schieberzahnstange ist
die Aufhängeöse 15 mittels eines Tragflansches 34 mittels Schrauben 35 befestigt
und durch axiale Kugellager 36 drehbar gelagert. Eine Verschiebung der Schieberzahnstange
31 bewirkt auch eine Verschiebung der Aufhängeöse 15.
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Zu diesem Zweck ist die Stellwelle 28 mit einem Kegelradpaar
37 versehen, das auf eine senkrechte Schieberstellwelle 38 treibt, deren Ritzel
39 mit der Längsverzahnung 33 der Schieberzahnstange 31 im Eingriff ist.
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Auf der dem Maschinenständer 3 abgewandten Seite der Stellwelle 28
ist ein Schneckenrad 40 mit selbsthemmender Verzahnung befestigt, dessen Schnecke
41 von einer im Spindelschlitten 5 gelagerten Betätigungswelle 42 getragen ist,
die mit einem Kurbelgriff 43 in Verbindung steht. Neben dem Schneckenrad 40 ist
auf der Stehwelle 28 eine Skalenscheibe 44 befestigt: Die Skalenstriche dieser Scheibe
entsprechen den Zusatzgewichten der an der Stirnseite 7 angebrachten Zusatzaggregate
9.
Die Einstellung erfolgt nach einer festen Marke 45.
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Die synchronen Verstellbewegungen der Aufhängeöse 15 und des Rollenkastens
10 sind in der F i g. 3 schematisch dargestellt; die Aufhängeöse 15 hat die in der
Wirkungslinie A befindliche Stellung, wenn der Spindelschlitten 5 ohne Zusatzaggregat
arbeitet. Wird, wie dies strichpunktiert dargestellt ist, das Zusatzaggregat 9 stirnseitig
an den Spindelschlitten 5 befestigt, so verschiebt sich der Schwerpunkt in- die
Wirkungslinie B. Die Einstellung erfolgt an dem Kurbelgriff 43 nach der Skalenscheibe
44. Bei dieser Einstellung erfolgt die synchrone Verstellung der Aufhängeöse 15
und des Rollenkastens 10 in die Wirkungslinie B. Durch den selbsthemmenden
Schneckenradtrieb der Stellwelle 28 ist diese Stellung bis zu einer neuen Einstellung
blockiert. Das Gewicht des Zusatzaggregates 9 ist kompensiert. Innerhalb des Verschiebebereiches
des Spindelschlittens 5 folgt der Rollenkasten 10 synchron nach. Die Verschiebebewegung
des Spindelschlittens 5 ist durch den Doppelpfeil 46; die Bewegung des Rollenkastens
10 durch den Doppelpfeil 47 und die Bewegung der Aufhängeöse 15 durch den Doppelpfeil
48 der F i g. 1 angedeutet. Die Seile 14 können auch durch Ketten ersetzt werden.