DE1602909A1 - Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstuecken,z.B. durch Bohren,chemisches Abtragen,Stanzen od.dgl. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten von V/erKstücken, z.B. durcn Bohren, chemisches Abtragen, Stanzen u.dgl., mit einem werkzeugträger, beispielsweise mittels ßonrkopf, die eine werkstückauflage, z.B. einen Tisch und gegebenenfalls einen Werkzeugträger besitzt, wobei diese gemeinsam oder getrennt unter dem xüinfluß eines Anbriebsaggregats entlang einer oder mehrerer Koordinatenacnsen verstellbar sind.

Bei den -bekannten Anordnungen vergleichbarer Art werden

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die zu bewegenden Teile oder Glieder, z.B. Tische od.dgl., durch Mittel abgebremst, die in der Hegel ganz hinten im Bereich des Antriebs wirksam werden. ±C_S hat sicn gezeigt,

daß bei solchen Anordnungen, z.B. bei der Anordnung nach dem deutschen Gebrauchsmuster 1934419 die Abbremsung der bewegten Teile, z.B. Bohrkopf, Schlitten usw., infolge der Art des Antriebs nur unter Entstehen verhältnismäßig großer Schwingungen möglich ist, die von den federnden Zwischengliedern, wie Zahnriemen, fellen, Gewindespindeln, Ketten, Verzahnungen, Kupplungen, Getriebe usw. herrühren. Es wurde dann beim Bau. cLer Maschine nach dem Gebrauchsmuster 1934419 betriebsintern versucht, die Schwingungen bzw. Federungen dadurch zu vermeiden, daß man die Abbremsung weiter nacn vorn verlegte und hierbei unmittelbar an der J?irmamentplatte oder am Schlitten eine Zahnstange und am beweglichen Teil (Schlitten oder Bohrkopf) ein Ritzel angebracht hat, welches mit der Zahnstange im Eingriff stand und durch eine Lamellenbremse abgebremst wurde. Aber auch diese Maßnahme konnte nicht befriedigen, da Zahnspiel, Torsion der Ritzelwelle u.dgl. immer noch zu Schwingungen und Jngenauigkeiten führten bzw. die Positionierungszeiten zu lange waren. Bei den meisten dieser bekaanteu Anordnungen benötigt man darüber hinaus ausser der Bremseinrictitung auch eine besondere klemm einrichtung, so daß der Aufbau kompliziert und aufwendig und vor allem auch wenig übersichtlich ist. Das Ziel der i'lrfindung besbeht darin»

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zur feraeidung der GHfcigen Saenteile eine liferrichtttng der hier ih I?rage stehenden Art zu schaff en, bei der die Positionierzeiten denkbar kurz sind und die größtmögliche Genauigkeit erreicht werden kann.

Zu dem oben genannten Zweck ist gemäß der Erfindung bei der neuen forrichtufig vorgeseilen, daß das sieh bewegende 5?eil (Sehlitten, Bohrkopf, Tisch od.dgl,) düreh eine Bremseinriöhtung ohne weitere Zwischenglieder, wie Wellen,, öewindespißdeln, Ketten usw., unaiitteibar am feststehenden (Seil (Firmamentplatte, Bett, Schlitten usw.) abgebremst wirdi wobei seine kinetische Energie vernichtet wird. Zweckmäßig ist die zum Vernichten der kinetischen ünergie dienende Bremseinrichtung gleichzeitig als KlemmeinrichtuQg ausgebildet, wobei sie einerseits als Bremseinrichtung dazu dient, bei-Betätigung zu einem vorbestimmten Zeitpunkt das sich bewegende Glied zum Stillstand zu bringen, und andererseits als Klemmeinricntung dazu verwendet werden kann, das bev/egte Glied nach Erreichen der BndstelLung zu fixieren und festzustellen. Besonders vorteilhaft ist es hierbei, wenn das Bremsglied der Bremseinrichtung am zu bewegenden Glied vorgesehen ist und bei Betätigung das'zu bewegende Glied an dem zur -Führung dieses Gliedes dienenden Maschinenteil, ζ·Β. Schlitten andrückt.

Anordnung gemäß der Erfindung ergibt sich zunächst

der Vorteil einer wesentlichen Vereinfacnung und Verbilligung des Aufbaus, da man nunmehr auf die Stabilität des Antriebs bzw. der Antriebselemente weniger Rücksicht nenmen muß und daher wesentlich einfacner und billiger bauen kann. Ausserdem ist die Möglichkeit gegeoen, nunmehr mit derselben Einricntung, mit der man das sich bewegende Teil während der Binstellbewegung bremsen kann, nacn aürreicnen der gewünschten Position oder Sndstellung auch festklemmen und fixieren kaan. Die neue Anordnung hat weniger Elemente, infolgedessen sind auch weniger ötörungsquellen vorhanden.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung üann z.B, weiter vorgesehen sein, daB die Bremseinrichtung Deim JSrreicnen des sogenannten Vorabschalt^unktes und nacn Abschalten des zugehörigen Antriebs bis zum völligen StilÜand des bewegten Teils zur Wirkung gebracht wird, wobei vorteilhaft bei Stillstand des zu bewegenden Teils ninter dem Vorabschaltpunkt der Antrieb für den Schleichgang in Gang gesetzt und beim Erreichen der ßndstellung die Bremseinrichtung zum .Festklemmen und fixieren des zu bewegenden Gegenstandes betätigt wird. Die erfindungsgemaße Anordnung macht es also in Verbindung mit ihrer leichten Beweglichkeit möglich, die Verschiebekraft so gering zu halten, daß immer wieder aus dem Stillstand oder angenäherten Stillstand angefahren werden kann. Dies bedeutet auch, daß bei jedem Anfahren dieselben Verhältnisse herrschen, so daii

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also die Bewegung des zu bewegenden Teiles oder Gliedes wahrend des gesamten Bewegungsablaufes viel besser kontrolliert und überwacht werden kann, als dies bei den oekannten vergleichbaren Anordnungen der Fall ist. Da-Dei ist es sogar möglich, statt mit mehreren Geschwindigkeiten mit nur zwei Geschwindigkeiten (Eilgang, ocnleichgang) auszukommen, ohne die Positioniergenauig-Keit zu beeinträchtigen.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. JiIs zeigen:

J¹Igο "I eine Auordnung gemäß der Erfindung in einer scnematischen Darstellung nacn Art einer zur jir läute rung der Wirkungsweise dienenden PrinzipsKizze in perspektivischer Ansicht,

fiy;. 'd. eine ainzelheit der Anordnung nacn Fig. 1 in einer deitenansicht in einem senkrechten Sennit C₁

j'iy;. 2a eine einzelheit einer Variante zu J?ig. 2 in ein-jr üeifcenansicht in einem senkrechten ocxinitt und

t'¹!^· 5 eine fjchematiscne. Darstellung der 'ärkungsweiae

dor erfindun^sgemaßen Vorrichtung, δΛΟοΒ,. 0O9832/06S6

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Bei der in der Zeichnung dargestelltea Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung ist ein Werkzeugträger 1, der z.B. als Bohrkopf ausgebildet ist, unter Vermittlung eines Kreuzschlittens 2 an einem horizontalen oder annähernd horizontalen schienen- oder plattenartigen Unterstützungselement 3 geführt, das z.B. als zweigeteilte Firmamentplatte ausgebildet sein kann und an den säulenartigen Elementen 4, 4¹, 5, 5' sitzt , die von der Grundplatte 6 hochstehen. Die säulen- oder standerartigen Elemente 4, 4¹ , 5> 5' tragen ζ.ώ. über Schlitten und/oder Wendespanner die Werkstückunterstützung 7· Die Anordnung ist hierbei so getroffen, daß der Werkzeugträger entlang dem Unterstützungselement 3 in zwei zueinander rechtwinkligen Richtungen hin und her verstellbar geführt ist, wobei er sich in der Arbeitsstellung mit seiner der Werkstückunterstützung 7 bzw. den auf diesen angeordneten Werkstücken abgewandten Seite an der Firmamentplatte abstützt. Zu dem oben genannten Zweck ist der Werkzeugträger 1 an der Unterseite des Kreuzschlittens 2 in dessen Längsrichtung (Y-Achse) hin und her verschieblich geführt, wahrend der Kreuzschlitten 2 an der Unterseite des Unter-Stützungselementes 3 in desse.a Längsrichtung (X-Achse) hin und her verschieblich geführt ist. Zur Erzeugung der. Verstellbewegung ist sowohl dem Kreuzschlitten als auch dem Werkzeugträger ein eigener Trieb irgendeiner Art, z.B. in Gestalt einer Gewindespindel, eines Zahnriemens od.dgl.

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zugeordnet, der mit einem eigenen Drehmomenterzeuger, z.B. Hydraulik- oder Elektromotor in treibender Verbindung steht.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung handelt es sich also um eine Vorricntung mit einem Werkzeugträger, z.B. Bohrkopf) und einer Werkstückauflage, z.B. Tisch, die gemeinsam oder getrennt unter dem Einfluß eines Antriebsaggregats entlang einer oder mehrerer Koordinatenachsen verstellbar sind. Diesen Antrieben ist hierbei jeweils, eine zum Abbremsen bzw. zum Vernichten der kinetischen iCnergie der bewegten Teile dienende Bremseinrichtung zugeordnet, die unmittelbar an dem bewegten Teil angreift. Diese Bremseinrichtung ist hierbei" am zu bewegenden Glied vorgesehen und drückt bei Betätigung das zu bewegende Glied an dem zur Führung; dieses Gliedes dienenden Maschinenteil, ZoB* Schlitten an. .

Wie z.B. aus i?ig. 2 - in der die Bremseinrichtung zum

Abbremsen der Bewegung des Kreuzschlittens an der Firmamentplatte in X-Achse gezeigt ist - zu erkennen ist, besteht die Bremseinrichtung aus einem Bremskolben 1o, der in einem Bremszylinder 11 geführt ist, der mit dem zu bewegenden Glied 2, das über den Zahnriemen 12 angetrieben wird, fest verbunden ist. Der Bremskolben steht einerseits unter iederwirkung und andererseits unter der entgegenge-

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setzten Wirkung eines hydraulischen oder pneumatischen Mediums, wobei die Korbenbewegung gemäß Pfeil 13 quer •zur Bewegung des zu bewegenden Gliedes erfolgt. Der Kolben ist über die Schraube 14 mit dem aus dem Bremszylinder vorstehenden Bremsglied 15 verbunden, das die Gestalt einer Platte hat, die in der wirksamen Brems« stellung von oben her unter Federdruck auf dem Anlageglied 16 aufliegt, das lamftllenformig ausgebildet ist und mit dem feststehenden leil 3 fest verbunden ist. Die Anordnung ist so getroffen, daß der Bremskolben bzw. die das Bremsglied darstellende Platte 15 in der wirksamen Stellung das Anlageglied 16 zwischen sich und der zugekehrten Eeite des Bremszylinders festklemmt. Die Brems- und Anlageflächen des Bremskolbens und des BremsZylinders sind gehärtet, sie können auch mit einem auf elektrochemischem Wege, durch Aufspritzen, Aufkleben usw. aufgebrachten Material, z.B. Kunststoff oder Metall, z.B. Molybdän beschichtet sein. Die auf den Bremskolben ausgeübte Federkraft wird von einem Tellerfederpaket 18 ausgeübt, das zweckmäßig vom Bremszylinder aufgenommen wird und eine Kraft-ausübt, die bestrebt ist, die Platte 15 an das Änlageglied 16 anzudrücken, während das hydraulische (pneumatische) Medium, das in den Raum 1^ eingeführt werden kann, bestrebt ist, die Platte IS¹ von der Anlagefläche abzuheben. Die Anlageflaciien des Anlagegliedes können Lamellen sein, die aus -iederbandstahl bestehen.

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Dies hat den "Vorteil, 'daß derartige liamellen in einer einzigen Achse, nämlich der^ Bremsachse, besonders steif und unnachgiebig sind, während sie in den anderen Achsen eine gewünschte Flexibilität aufweisen, tfederhaildstahl ist ausserdem billig und hatdie notwendige hohe Pestigkeit and-Härte. ■.':.-

Die oben gesciiilderte Bremseinrichtung kann selbstFerständlicii ±a demselben Weise aucii für das Abbremsen des Werkzeugträger s am Kreuzsciilitten verwendet werde η.

Es ist möglich, bei einer solchen Anordnung die Breniswirkung der Bremseinrichtung einstellbar, d.h. dosierbar zu gestalten, indem während des Bremsvorgangs der Hydraulikdruck (Pneumatikdruck) schwächer oder stärker gehalten wird«

Die Bremseinrichtung nach fig. 2 kann sowohl für die Bewegungen in Richtung der-X-Achse als auch für die Be-._ wegungeä in Kichtung.-der X-Achse oder in Richtung weiterer Achsen vorgesehen sein. - :

Anhand von Fig. 3 soll nunmehr erläutert'werden, wie beim Erfindungsgefijenstand vorgegangen wird, wenn man in Position fahrt, lon der Ausgangssteile 25 aus soll ein Punkt 26 angefahreji werden, dar vom,ÄiiSgangspunkt 25 in der X-Achse

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eine größere Entfernung hat als in der Y-Achse. Ss wird zunächst in der fiegel in beiden Koordinaten gleichzeitig und mit gleicher.Geschwindigkeit, d.h. unter 45° gefahren, bis der Vorabschaltpunkt 27 der Y-Achse erreicht wird. Beim Erreichen des Vorabschaltpunktes 27 wird der Y-Antrieb vom bewegten Teil abgeschaltet, woraufhin die Bremseinrichtung zur Wirkung gebracht wird, bis das bewegte Teil im Punkt 28 völlig oder annähernd zum Stillstand kommt. Ist diese Stellung des zu bewegenden Teils in der Y-Achse erreicht, wird nunmehr der Antrieb für den Schleichgang in Gang gesetzt (wobei beim Erfindungsgegenstand, wie bereits erwähnt, u.U. auf den sogenannten Vorschleichgang und weitere Geschwindigkeiten verzichtet werden kann), woraufhin beim Erreichen der Bndstellung in Y-Achse im Punkt 29 die Bremseinrichtung zum Festklemmen und Fixieren des zu bewegenden Gegenstandes in Y-Achse betätigt wird, und das zu, bewegende Teil in dieser Position festhält. Bas zu bewegende Teil läuft währenddessen in der X- " Koordinate weiter bis zum Voribschaltpunkt 3o» dann, wiederholt sich in der X-Koordinate derselbe Vorgang, wie zuvor bei der Y-Koordinatei Abschalten ^_e8 Antriebs bei 3o und Abbremsen bis an Punkt-31, dann Schleichgang bis 26. In Punkt 26 wird auch die X-Achse endgültig festgeklemmt. Die gewünschte Position 26 ist damit erreicht. In Fig. 5 sind die Entfernungen der Punkte 27 bis 29 aod 3© bis 26 absichtlich groß gezeichnet* in der Praxis kann es sich hier· tun Bruchteile von mm handeln.

- 1oa -

...· ■■ . u ■ ■

Bei der Anordnung nach Fig. 2 sind an das Firmament die lamellen 16 aus Federbandstahl angespannt. Diese lamellen stellen das Anlageglied der Bremseinrichtung dar. "Das Anlageglied der Bremseinrichtung kann jedoch auch gemäß Fig. 2a aus einem Stück mit der Firmamentplatte bestehen. In dieser Fig. 2a ist das Anlageglied 21 mit der Firmamentplatte 22 aus einem Stück hergestellt. 23 ist der Bremszylinder, 24 did Platte, die mit dem Bremskolben verbunden.ist. -" , . '

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 wird der Kreuzschlitten mittels Ringen 12 'angetrieben,¹ dessen oberer Trum bei 12a und dessen unterer Trum bei 12b gezeigt ist. Man kann jedoc^ auch einen Antrieb mit Spindel ~ oder auch irgend einen anderen -iln trieb für "die .bewegten Teile vorsehen. ...",.

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009? Or-5

Claims (1)

1. -K-

   A.

   Ansprüche

   1.) Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken, z.B. durch Bohren, chemisches Abtragen, Stanzen u.dgl., beispielsweise mittels Bohrkopf,, die eine Werkstückauflage, z.B. einen Tisch und gegebenenfalls einen Werkzeugträger besitzt, wobei diese gemeinsam oder getrennt unter dem Einfluß eines Antriebsaggregates einer oder mehrerer Koordinatenachsen verstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das sich bewegende Teil (Schlitten, Bohrkopf, Tisch od.dgl.) durch eine Bremseinrichtung ohne weitere Zwischenglieder, wie Wellen Gewindespindeln, Ketten usw. unmittelbar dem feststehenden Teil (Firmamentplatte, Bett, Schlitten usw.) abgebremst wird, wobei seine kinetische Energie vernichtet wird. .

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Vernichten der kinetischen Energie dienende Bremseinrichtung gleichzeitig als Klemmeinrichtung ausgebildet ist," wobei sie einerseits als Bremseinrichtung dazu dient, bei Betätigung zu einem vorbestimmbaren Zeitpunkt das sich bewegende Glied zum Stillstand zu bringen, und andererseits als Klemmeinrichtung dazu verwendet wer^- den kann, das bewegte Glied nach Erreichen der-Endstellung

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   !802900.

   A3

   Mti fixie^öJl und

   5* Yö£riöÄtung haöh üBp^üöü 2» dädüföh gj daß das Bremsglied desi* Bremseinrichtung am ζ ti bewegenden Gdied ifö^gesöMn ist tiäd böi Betätigung das zu Glied au dom ^Ur FüBfüiig diöäes Gliödes

   s YöJiiiciitang iiäöii öittea der_ AaeprÜeHa 1 Mä I■,

   daß die BrefflswiaifeiiEig der d»ii» dösierMr ist*■."■-

   naeü eiüem de^. ÄftsfrüöHe . 1 Ms ge kennzeichne t_t daß. die
   meh3?eien Aeiiseüj_: z>B» der It-lön'söj
   den ÄCiise üsw· ztigeordneij ,ist;* .,

   6* Vorriolitang nach einem der Ansprüche 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet,,daß die BrettseinrichtuJig ertweder, ffiit dem zu bewegenden oder mit dem feststehenden Glied ver*^ ■ . · . bunden ist und aus einem ;in einem Bremazjliiider gefiihrtea· ßremskolben be steht _y der. e iner se its -tint er fedearwirkuiig . ^: und andererseits: unter -,-den?; entgegengesetzben Wirkung-· ζ .Β» eines hydraulischen oder pneumatischen.-Mediums steht: und.■■■■ der mit einem aus dem;Bremsaylinder voi?stehenden' firems-- -verbuhdenr ist_r das' in- seinei». wirksamen 'Stellung €in\

   0:1 ΐΐτ ^{C u V} ^¹'**' ® * ' »■_ 13 -

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   mit dem Gegenstück fest verbundenes Anlägeglied zwischen sich und der zage kehrten Seite des Bremszylinders festklemmt«

   7« Vorrichtung nach Anspruch. 6, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Kolben verbundene Bremsglied die Gestalt einer Platte hat* die in der wirksamen Bremsstellung an dem lamellanformig ausgebildeten Anlageglied anliegt»

   8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7» dadurch, gekennzeichnet, daß die auf den Bremskolben einwirkende Federkraft von einem Tellerfederpaket ausgeübt wird, das zweckmäßig im Bremszylinder untergebracht ist*

   9» Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremskolben einerseits unter der Wirkung eines hydraulischen (oder pneumatischen) Mediums steht, das bestrebt ist, ihn von der Anlagefläche abzuheben, und andererseits von der Federkraft beeinflußt wird, die bestrebt ist, ihn an die Anlageflache anzudrücken,

   1o» Vorrichtung, nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gakennzeichnet, daß der Bremskolben einerseits unter der Wirkung eines hydraulischen (oder pneumatischen) Mediums steht» das bestrebt ist, ihn an die Anlagefläche anzudrücken, und andererseits von der Federkraft beeinflußt

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   wird, die te.strebt ist, ihn von der Anlageflache abzuheben, '/ " ■'■;- ■ ,-'"-.'..'

   11. ■ Vor-richtang nach einem der Ansprüche δ bis 1o, da-

   durch gekennzeichnet, daß. das Anlageglied aus Lamellen besteht, die aus Federbandstähl hergestellt sind.

   12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11,^vdadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der beim Bremsen aneinander zu drückenden und zusammen zu pressenden Anlageflächen mit einem auf elektrochemischen Wege, durch Aufspritzen, Aufkleben usw. aufgebrachten'Material, z.B. Kunststoff oder Metall, wie Molybdän beschichtet ist.

   13· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremseinrichtung beim Erreichen des sogenannten VorabschaLltpunktes und nach Abschalten des Zugehörigen Antriebs bis zum völligen oder annähernden Stillstand des bewegten Jeils zur Wirkung gebracht wird. - ■ '

   14". Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch ge kennzeichnet, daß bei Stillstand oder annäherndea Stillstand des ^ZU bewegenden Teils hinter dem Voräbschaltpünkt der Antrieb für den Schleichgang in Gang gesetzt und beim Erreichen der Endstellung die Bremseinrichtung zum Festklemmen und F±xieren"'des'--ZU bewegenden--Gegenstandös-'^e^ätig^-"'wir.4*.-

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