DE1652664C3 - Durchbiegungs-Kompensationseinrichtung für ausschiebbare Traghülsen mit eingebauter Arbeitsspindel an Waagerecht-Bohr- und Fräswerken - Google Patents

Description

del ungeeignet. Die darüber hinaus bekannten Korn- F i g. 3 einen Achsschnitt durch eine weitere

pensationseinrichtungen arbeiten mit konstant vorge- Ausfiihrungsfnrm der erfindungsgemäßen Einrich-

spannten Schrauben und Spannstangeji, um den tung,

Durchhang auskragender Maschinenteile zu verrin- F i g. 4 eine Abwicklung in der Ebene C-D der

gern. Bei wechselnden Belastungen wird hiermit nur 5 Einrichtung nach Fig. 3,

eine begrenzte Kompensierung ermöglicht. Die Er- Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie E-F 'kr

fmdung ist deshalb durch den Stand der Technik Fig. 3,

auch nicht nahegelegt, zumal durch den dargelegten Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie A-B der

technischen Fortschritt eine erhebliche Bereicherung F i g. 3,

der Technik auf dem in Frage stehenden Gebiet der io Fig. 7 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles X in

Kompensationseinrichtungen für ausschiebbare Trag- F i g. 3,

hülsen mit eingebauter Arbeitsspindel an Waage- Fig. fc einen Schnitt nach der Linie C-D der

recht-Bohr- und -r'räswerken erzielt wird. F i g. 2,

Besonders vorteilhaft ist es weiter, daß der F i g. 9 einen Schnitt durch den Schraubtrieb der

Schraubtrieb, der für das auf Druck ansprechende 15 Fig. 2 im größeren Maßstab,

Spannelement vorgesehen ist, ein Kraftübertragungs- Fig. K) einen Schnitt nach der Linie E-F der

glied aufweist, das sich mit mehreren Plansteigungen Fig. 2 im größerem Maßstab.

axial mittels Wälzkörper und einem Tellerfederpaket In der Fig. 1 ist der Maschinenständer 17 einer

am hinteren Führungsstück abstützt. Hierdurch ist Werkzeugmaschine veransnauliciit, wobei es sich

eine sehr leichte und genaue Betätigung möglich, ao um Horizontalbohrwerke hanteln kann. An diesem

weil die Wälzkörper den Reibwiderstand sehr stark Maschinenständer ist der Spindelstock 18 angeord-

herabsetzen. net, · demgegenüber die Traghülse 1 in bekannter

Für das auf Zug ansprechende Spannelement kann Weise horizontal ausfahrbar ist Die näheren Einzelder Schraubtrieb vorteilhaft eine Kugelmutter ohne neiten der Traghülse sind hier nicht veranschaulicht. Kugelrücklauf aufweisen, wobei die Kugelspirale 25 Werkzeugseitig ist an der Traghülse 1 ein Zusatzagmittels Druckfedern und Bolzen gehalten wird. Diese gregat 15 dargestellt, durch das das Gewicht der ausVereinfachung ist deshalb möglich, weil der Dreh- gefahrenen Traghülse 1 am äußeren Ende weiter verwinkel der spiralgenuteten Welle, welche mit der Ku- größert wird, so daß die Durchbiegung der Traghülse gelmutter verbunden ist, nur verhältnismäßig kleine infolge Eigengewicht und Zusatzgewicht ohne die Drehwinkel benötigt. 30 erfindungsgemäße Kompensationseinrichtung keine

Die weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht u. a. genauen Arbeiten zuläßt. Gemäß dem allgemeinen

vor, daß die Druck- bzw. Zugelemente am vorderen Erfindungsgedanken ist entweder ein Zugelement 5

Führungsstück in einem als Schraubverbindung aus- an der Oberseite der Traghülse 1 oder aber ein

gebildeten Stellglied gelagert sind. Dadurch ist es Druckelement 6 an der Unterseite der Traghülse 1

möglich, den Vorspanndruck zusätzlich über das 35 zwischen Führungsstücken 7 und 10 bzw. 8 und 9 an-

zwischen den beiden erwähnten Führungsstücken lie- geordnet, die mit der Traghülse vorn, siehe die Füh-

gend" Teil des Spannelementes einzustellen, insbe- rungsstücke 7 oder 8, und hinten, siehe die hinteren

sondere wenn zwischen dem Kraftübertragungsglied Führungsstücke 9 oder 10, angeordnet sind. Dadurch,

und dem hinteren Führungsstück eine Feder, vor- daß die Führungsstücke und die Druck- oder Zugele-

zugsweise ein Tellerfederpaket, angeordnet ist. 40 mente an der Ober- oder Unterseite, also aus der Mit-

Dabei ist es vorteilhaft, daß an dem Stellglied der tenachse der Traghülse heraus angeordnet sind, ent-Schraubverbindung eine Markierung angebracht ist, steht ein Biegemomönt, das der nach unten gerichtedie mit einer am Führungsstück befindlichen, auf ten Durchbiegung der Traghülse 1 entgegenwirkt. Zusatzaggregate geeichten Skala in Übereinstimmung wenn das Druckelement 6 erfindungsgemäß unter gebracht werden kann. Solche Zusatzaggregate wer- 45 Druck oder das Zugelement 5 erfindungsgemäß unter den in vielfacher Form und somit unterschiedlichen Zugspannung gesetzt wird. Wie dies im einzelnen erGewichten zur Anordnung der verschiedenen Werk- folgt, ist in den weiteren Figuren der Zeichnung verzeuge benötigt. Eine Einstellskala zur Berücksichti- anschaulicht.

gunp, von Zusatzgewichten ist als solche zwar be- Bei der ersten Ausführungsform der Erfindung

kannt; die vorliegende Skalenanordnung wird dem- ^r,o nach Fig. 2 ist das bereits erwähnte Zugelement5 an

gegenüber mit einfacheren Mitteln realisiert. Sie er- der Oberseite der Traghülse 1 angeordnet. Dabei sind

möglicht es, in sehr einfacher Weise die unterschied- das vordere Führungsstück 8 und das hintere Füh-

lichen Gewichte des ausladenden Teiles der Traghülse rungsstück 9 mit der Traghülse 1 fest verbunden. Das

und die unterschiedlichen Gewichte der Zusatzaggre- Zugelement 5 ist in diesem Fall als Zugstab ausgebil-

gate zu berücksichtigen, so daß di? Einrichtung nicht 55 det, der mit dem vorderen Führungsstück 8 durch die

nur außerordentlich einfach ist, sondern auch eine Schraubverbindung 19 fest verschraubt ist. Auf sei-

Durchbiegungs-Kompensation ermöglicht, die den nem hinteren Ende schraubt sich vorzugsweise eine

Anforderungen der neuzeitlichen Bohrpraxis in be- Kugelmutter 11, die wegen dem kleinen Drehwinkel

zug auf hohe Genauigkeit und einfache Handhabung in einfacher Weise ohne Kugelrückführung ausgebil-

voll-gerecht wird. 60 det und mit einer spiralgenuteten Welle 2 verbunden

Der Erfindungsgegenstand ist an Hand zweier ist.

Ausführungsbeispiele beschrieben. In den Zeichnun- Die werLieugscitige Stirnfläche der Kugelmutter

gen zeigt 11 stützt sich während ihrer Drehung über ein

Fig. 1 eine Seitenansicht auf das Spindelstück Drucklager 31, Druckri.ig 21, Tellerfederpaket 20

eines Waagerecht-Bohr- und -Fräswerkes mit ausge- 65 am hinteren Führungsstück 9 ab. Bei der Traghülsen-

fahrener Traghü'3? in kleinerem Maßstab, verschiebung in Achsrichtung führt sich die spiralge-

F i g. 2 einen Achsschnitt durch die erfindungsge- nutete Welle in einer ortsfesten Treibbuchse 3 derart,

mäße Einrichtung, daß eine Drehung der Welle 2 und der mit ihr fest

verbundenen Kugelmuttcr 11 erfolgt. Um Ver- lenden Reibung, so daß sie auf geringste Bewegung sehlcißfreihcil und exakte Drehung der Welle 2 zu der Traghülse leicht und genau anspricht. Das Kraftcrzielcn, dienen vorzugsweise die auf den in der übertragungsteil 11a ist mittels des Keiles 24 dreh-Treibbuchsc 3 festen Zapfen 3 c wälzgclagerten RoI- fest mit der spiralgenuteten Welle 2 verbunden, wolcn 3 h zum Antrieb. Beim Ausfahren der Traghülse 5 bei das Tellerfcderpaket 20 zum Justieren der Spannwird das Zugelement 5 durch den Schraubtrieb 11 kraft in Relation zur Spiralsteigung der Welle 2 unicr Zugspannung gesetzt, da das Zugelement 5 sich dient.

nicht drehen kann, denn es ist gegen Drehung in den Die F i g. 4 zeigt das mit Plansteigungen 21 verse-

Führungsstücken 8 und 9 arretiert. Dabei kann ein hene Kraftübertragungsglied 11a, wobei sich die

Tcllcrfederpaket 20 zum Justieren der Spannkraft ge- ίο Wälzkörper 12 auf dem Druckring 25 abstützen,

genüber der Spiralsteigung der spiralgenuteten In F i g. 5 ist der spiralgenutete Teil der Welle 2 in

Welle 2 zwischen dem Druckring 21 und dem hinte- der Treibbuchse 3 veranschaulicht, wenn der Antrieb

ren Führungsstück 9 vorgesehen sein, so daß sich gleitend erfolgt, und es sind zwei Spiralnuten 26 und

mittels der Schraubverbindung 19 eine gewisse Ver- 27 einander gegenüberliegend vorgesehen,

spannung einstellen läßt. 15 Fig. 6 zeigt, daß das hintere Führungsstück9 mit

Hieraus ergibt sich, daß die erfindungsgemäße der Traghülse 1 durch die Schrauben 28 und 30 fest

Einrichtung, bestehend aus dem vorderen und dem verschraubt ist.

hinteren Führungsstück 8 und 9 sowie dem Zugele- In F i g. 7 ist das in F i g. 3 bereits erwähnte Stell-

ment 5 und der spiralgenuteten Welle 2, mit den zu- glied 13 in Vorderansicht veranschaulicht, auf dem

gehörigen Teilen sehr wenig Platz beansprucht und ao eine Markierung 14 angebracht ist, damit man die

daher auch in solchen Fällen zur Anwendung gelan- genaue Einstellung des Stellgliedes 13 gegenüber

gen kann, wenn im Innern der Traghülse 1 kein freier einer Skala 16 feststellen kann. Dieses Stellglied 13

Raum vorhanden ist. ist in diesem Falle mit einer nicht veranschaulichten

Durch die erwähnte Schraubverbindung 19 ist es Schraubensicherung arretiert, damit ein Drehen zu-

darüber hinaus möglich, den Ausgleich der unter- 35 sammen mit dem Druckelement 6 nicht möglich ist.

schiedlichen Gewichte der Zusatzaggregate 15 nach Allerdings ist durch die Anordnung des Kugellagers

F i g. 1 bei leichter Handhabung zu ermöglichen. 23 nach F i g. 3 ein Mitdrehen des Stellgliedes 13

Die weitere Ausführungsform nach F i g. 3 zeigt selbst bei sehr starkem Druck des Druckelementes 6

zunächst ähnlich wie zuvor das vordere Führungs- kaum zu befürchten.

stück 7 und das hintere Führungsstück 9, zwischen 30 F i g. 8 zeigt das hintere Führungsstück 9 nach denen ein Druckelement 6 angeordnet ist, das in die- F i g. 2. Es ist ersichtlich, daß hier das Zugelement 5 sem Falle als Fortsetzung der nicht auf Druck bean- nicht drehbar in dem Führungsstück 9, jedoch axial spruchten spiralgenuteten Welle 2 ausgebildet ist. geringfügig verschiebbar angeordnet wird.
Hierbei ist die erfindungsgemäße Einrichtung an der Schließlich zeigt die Fig. 9 den Schraubtrieb 11 Unterseite der Traghülse 1. angebracht. Der Schraub- 35 mit der ohne Kugelrückführung ausgebildeten Kugeltrieb weist in diesem Ausführungsbeispiel ein Kraft- mutter 11 b. Die¹ Kugelspirale 32 wird an ihren Enübertragungsteil 11 α auf, das sich mit mehreren den durch zwei Druckfedern 33 gehalten, wobei sich Plansteigungen über Wälzkörper 12 (siehe auch letztere mit ihren freien Enden an den Bolzen 34 ab-F i g. 4) den Druckring 25 und Tellerfcdern 20 am stützen.

hinteren Führungsstück 10 abstützt. Beim Ausschie- 40 Der Erfindungsgrundgedanke ist bei Sonderanforben der Traghülse 1 wird hier das Kraftübertragungs- derungen auch zur Sturzeinstellung der in der Tragglied lla durch die spiralgenutete Welle 2 derart ge- hülse gelagerten Fräs'hülse und Bohrspindel anwenddreht, daß es gegen einen Bund 22 des Druckelemen- bar. Hierzu werden zwei Spannaggregate um 90° tes 6 einen Druck ausübt, wodurch das vordere Füh- versetzt, z. B. eben und seitlich der Traghülse anrungsstück 7 über das Lager 23 unter Druckspan- 45 geordnet, und die Treibbuchse wird um die Achse dei nung gesetzt und somit dem Durchhang der Trag- Welle 2 dreh- und einstellbar gelagert,
hülse 1 entgegengewirkt wird. Bei dem in diesem Fall seitlich angeordneter

Durch die Abstützung über die Wälzkörper 12 hat Spannaggregat kommt an Stelle der spiralgenuteter

auch diese Ausführung den Vorteil der geringen rol- Welle 2 eine Schaftwelle zur Anwendung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

I 652 664 I 2 triebe und weist eine Vielzahl von Einzelelementen Patentansprüche· - "1H zugehörigen Halterungen sowie eine Vielzahl von Berührungsdruckflächen im Zuge der Kräfteübertra-

1. Durchbiegungs-Kompensationseinrichtung gung auf. Neben diesem hohen erforderlichen Auffür ausschiebbare Traghülsen mit eingebauter 5 wand besteht ein weiterer Nachteil dieser bekannten Arbeitsspindel an Waagerecht-Bohr- und -Fräs- Einrichtung darin, daß die zur Führung dienende werken, durch die die Durchbiegung der Oberfläche der Traghülse diagonal verlaufende Ein-Traghülse infolge des Eigengewichtes sowie auf- schnitte für die Kraftübertragungselemente enthält, setzbarer Zusatzaggregate kompensiert wird und Infolgedessen werden zusätzliche Maßnahmen zur die Kompensation durch Schraubwirkung mittels io Gestaltung einwandfreier Führungsverhältnisse erfor-Spannelementen erzielt wird, dadurch ge- derlich.

kennzeichnet, daß an der Ober- oder Un- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

terseite der Traghülse (1) ein Spannelement (5, 6) Durchbiegungs-Kompensationseinrichtung für aus-

zwischen einem in Achsrichtung vorderen (7,8) schiebbare Traghülsen mit eingebauter Arbeitsspin-

und einem in Achsrichtung hinteren mit der 15 del an Waagerecht-Bohr- und -Fräswerken zu schaf-

Traghülse fest verbundenen Führungsstück (9, fen, bei der die Spannelemente vereinfacht und nur

10) angeordnet und durch einen Schraubtrieb durch Schraubtriebe gemäß der Verschiebung der

(11, 11 a) spannbar ist, der über eine spiralgenu- Traghülse betätigbar sind.

tetes zur Traghülse parallel angeordnete Welle (2) Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Einrich-

betätigbar ist, die bei der Traghülsenverschiebung ao tung der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß

in einer ortsfesten Treibbuchse (3) Jäuft. vorgesehen, daß an der Ober- oder Unterseite der

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- Traghülse ein Spannelement zwischen einem in kennzeichnet, daß der Schraubtrieb ein Kraft- Achsrichtung vorderen und einem in Achsrichtung übertragungsglied (11 a) aufweist, das sich mit hinteren mit der Traghülse fest verbundenen Fühmehreren Plansteigungen (21) axial mittels Wälz- as rungsstück angeordnet und durch einen Schraubtrieb körper (12) und einem Tellerfederpaket (20) am spannbar ist, der über eine spiralgenutete, zur Traghinteren Führungsstück (10) abstützt. hülse parallel angeordnete Welle betätigbar ist, die

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- bei der Traghülsenverschiebung in einer ortsfesten kennzeichnet, daß der Schraubtrieb eine Kugel- Treibbuchse läuft. Dadurch ist eine Kompensationsmutter (11 ύ) ohne Kugelrücklauf aufweist, wobei 30 einrichtung geschaffen, die einen sehr geringen baulidie Kugelspirale (32) mitte) Druckfedern (33) chen Aufwand zeigt und auch einen geringen Platz- und Bolzen (34) gehalten wird. bedarf, so daß kräftige Antriebselemente im Innern

4. Einrichtung nach einem oder mehreren der der Traghülse untergebracht werden können,
vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekenn- Bei der Anordnung des Spannelementes an der zeichnet, daß die Druck- bzw. Zugelemente (5, 6) 35 Oberseite der Traghülse ist es als Zugelement ausgeam vorderen Führungsstück (7, 8) in einem als bildet, das ein Biegemornsnt au! die Traghülse aus-Schraubverbindung ausgebildeten Stellglied (13, übt, welches der durch das Gewicht und die Ausla-19) gelagert sind. dung bedingten Durchbiegung entgegenwirkt. Bei der

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch g2- Anordnung des Spannelementes an der Unterseite kennzeichnet, daß an dem Stellglied (13, 19) der 40 der Traghülse ist es als Druckelement ausgeBildet. Schraubverbindung eine Markierung (14) ange- Das erzeugte Biegemoment wirkt in derselben Richbracht ist, dit mit einer am Führungsstück be- tung wie bei der Anordnung des Zugelementes an findlichen, auf Zusatzaggregate (15) geeichten der Oberseite der Traghülse zwecks Kompensierung Skala (16) in Übereinstimmung gebracht werden der Durchbiegung.

kann. 45 Der mit den Spannelementen in Wirkungsverbin-

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- dung stehende Schraubtrieb, der über die erwähnte kennzeichnet, daß in der Bohrung der Treib- erfindungsgemäß vorgesehene spiralgenutete Welle buchse (3 a) zwei Treibrollen (3 b) diametral auf betätigbar ist, erzeugt das der jeweiligen Durchbieradial zur Achse der spiralgenuteten Welle (2) gung entgegenwirkende Biegemoment in Abhängigangeordneten Bolzen (3 c) wälzgelagert sind. 50 keit von der Ausladung der Traghülse. Diese und die

spiralgenutete Welle dienen lediglich dazu, den in der Regel unter Druck stehenden Schraubtrieb zu be-

tätigen. Dies bedeutet, daß die spiralgenutete Welle

nur geringfügig auf Torsion, nicht jedoch auf Druck

SS oder Zug beansprucht ist. Die Kompensierung erfolgt

sehr genau und feinfühlig. Dabei ist es von weiterem

Die Erfindung bezieht sich auf eine Durchbie- Vorteil, daß die zur Führung dienende Oberfläche gungs-Kompensaiionseinrichtung für ausschiebbare der Traghülse nicht durch die Kompensationsspann-Traghülsen mit eingebauter Arbeitsspindel an Waa- elemente beeinträchtigt wird.

gerecht-Bohr- und -Fräswerken, durch die die 60 Außer der vorerwähnten Kompensationseinrich-Durchbiegung der Traghülse infolge des Eigenge- tung nach der USA.-Patentschrift 3 097 568, von der wichtes sowie aufsetzbarer Zusatzaggregate kompen- die Erfindung ausgeht, ist eine solche bekannt, die siert wird und die Kompensation durch Schraubwir- den Durchhang eines unter dem Spindelstock befindkung mittels Spannelementen erzielt wird. liehen Tragbalkens abhängig von seiner Verschrie

Eine bekannte Einrichtung dieser Art (USA.-Pa- 63 bung kompensiert. Sie ist großräumig im freien tentschrift 3 097 568) verwendet für die Kompensie- Hohlraum des Tragbalkens angeordnet, und ihr Wirrung des Durchhanges einer Traghülse mit eingebau- kungsprinzip, mit Keilgetriebe und Hebelübersetzunter. Arbeitsspindel mehrfache Keil- und Schraubge- gen, ist für Traghülsen mit eingebauter Arbeitsspin-