DE1652720A1

DE1652720A1 - Staenderschlitten mit waagerecht teilweise ausfahrbarem Spindelkasten einer Werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE1652720A1
Application number: DE19681652720
Authority: DE
Inventors: Wagner Hans O
Original assignee: Schiess AG
Current assignee: Schiess AG
Priority date: 1968-01-26
Filing date: 1968-01-26
Publication date: 1971-04-08
Also published as: US3534657A

Description

Ständerschlitten mit waagerecht teilweise ausfahrbarem Spindelkasten einer Werkzeugmaschine

Ein !Peil der Werkzeugmaschinen, insbesondere Waagerecht- Bohrend Präsmaschinen, weist neben dem Maschinentisch einen lotrecht aufgestellten Ständer auf, an welchem auf- und abwärts verfahrbar ein Ständerschlitten angeordnet ist, der mit einem waagerecht teilweise ausfahrbarem Spindelkasten ausgestattet ist, welcher in sich die Bohr- oder Prässpindel aufnimmt, die ihrerseits noch aus dem Spindelkasten ausfahrbar ist. Ein derartiger Spindelkasten stützt sich im wesentlichen auf der ganzen

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Länge der Ständersehlitten-Führungen ab. Wird der Spindelkasten teilweise ausgefahren, um so beispielsweise das von der Bohr— oder Frässpindel getragene Werkzeug in die Bearbeitungslage zu verbringen, so ragt der Spindelkasten mit einer gewissen Länge aus dem Ständerschlitten heraus. Das führt dazu, daß sich der Spindelkasten mit seiner auskragenden Länge nach unten durchbiegt.

Es ist bekannt, diese auftretende Durchbiegung dadurch teilweise zu kompensieren, daß die Führungsflächen des Spindelkastens und des Ständerschlittens in der Form einer Kurve, ähnlich einem großen Kreisbogen bearbeitet werden, so daß sich bei teilweise ausgefahrenem Spindelkasten der ausgefahrene !eil des Spindelkastens nach erfolgter Durchbiegung in etwa geradlinig erstreckt und sich somit auch die Achse der Bohr- oder Frässpindel in diesem Teil annähernd parallel dazu erstreckt. Diese Vorabbearbeitung der Führungsflächen, die mit größter Genauigkeit und umfangreichen, zeitraubenden Messungen durchgeführt werden muß, erbringt jedoch nur eine teilweise Kompensation der Durchbiegung, da jede Abweichung von der der Bearbeitung zugrundeliegenden Durchbiegung zu TJngenauigkeiten führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ständerschlitten mit waagerecht teilweise ausfahrbarem Spindelkasten einer Werkzeugmaschine derart zu gestalten, daß die Durchbiegung des Spindelkastens unabhängig von der Stellung des Spindelkastens unverändert bleibt, so daß die vorab erfolgte Bearbeitung der Führungsflächen des Spindelkastens zur Berücksichtigung der

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Durchbiegung in jeder Stellung des Spindelkastens eine genau parallele Lage der Achse der Bohr- und Frässpindel zu den Ständers chlitt enfuhrungen garanti ert.

Als Lösung sieht die Erfindung vor, daß sich der Spindelkasten in seinem Sehwerpunktquerschnitt über ein oder mehrere nebeneinander angeordnete, mit ihm verschiebbare Rollenführungs- oder ähnliche V/älz- oder Gleitelemente auf Leisten im Ständerschlitten abstützt.

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht eine Berücksichtigung der Durchbiegung des Spindelkastens von vornherein, indem vom Spindelkasten als ganzen einschließlich Antriebsmotor, Getriebe und Werkzeugkopf der Schwerpunkt festgestellt wird und der Spindelkasten in seiner lotrechten Schwerpunktsebene eine Abstützung erfährt. In dieser Lage werden die Führungsflächen des Spindelkastens eben bearbeitet, und es wird dazu parallel die Achse der Bohr- und Frässpindel festgelegt.

Stützt sich dann der Spindelkasten in seinem Schwerpunktsquerschnitt über ein oder mehrere nebeneinander angeordnete, mit ihm verschiebbare Rollenführungs- oder ähnliche Gleitelemente auf den Abstützflächen der im Ständerschlitten angebrachten Leisten ab, so ist erreicht, daß sich der Spindelkasten stets, gleichgültig ob in den Ständerschlitten eingefahren oder aus diesem teilweise ausgefahren, in seinem Schwerpunktsquerschnitt auf seinen Führungsflachen abstützt, so daß dann, wenn der Spindelkasten aus dem Ständerschlitten ausgefahren ist, das frei aus-

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!tragende Ende des Spindelkastens keine zusätzliche Durchbiegung nach unten erfährt und somit die genaue Lage der Bohr- und frässpindel erhalten bleibt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß jedem Rollenführungs- oder ähnlichem Gleitelement im Ständerschlitten eine Leiste zugeordnet ist, deren Oberseite die Abstützfläche bildet, während sich längs der Leisten ebene Gleitflächen befinden, denen die Unterfläche des Spindelkastena für die Aufnahme von ggf. auftretenden Zusatzbelastungen gegenüberliegt, womit erreicht ist, daß sich der Spindelkasten nach unten im Schwerpunktsquerschnitt auf den Rollenführungs element en abstützt, während die beiderseits der Leisten vorgesehenen Cfleitflächen lediglich eine zusätzliche Abstützung darstellen, wenn beispielsweise das freie Ende des Spindelkastens durch ein besonderes Werkzeug zusätzlich belastet wird, also durch Gewichte oder äußere Schnittkräfte, welche nicht bei der Festlegung des Schwerpunktes für die Bearbeitung der Führungsfläche berücksichtigt werden konnten.

Für die Entlastung der Gleitflächen kann gemäß weiterer Erfindung vorgesehen sein, daß sich zwischen dem Spindelkasten und dem jeweiligen Rollenführungselement jeweils ein Schwenkbügel befindet, der sich mit seinem einen Ende über einen Gelenkkörper auf dem Rollenführungs element abstützt und dessen anderes Ende über Federn mit dem Spindelkasten verspannbar ist, der sich auf einer Teillänge dazwischen über gewölbte Schwenkflächen auf dem Schwenkbügel abstützt. Indem die Vorspannung der Federn, z.B.

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Sellerfedern,höher eingestellt wird als es an sich das Gewicht, des Spindelkastens insgesamt erfordert, ist gewährleistet, daß sich die den nach oben gerichteten Spanndruck aufnehmenden Führungsflächen fest anpressen und der Spindelkasten entlastet auf den Gleitflächen beiderseits der leisten der Rollenführungsoder Gleitelemente aufliegt und sich zwischen den nach unten gerichteten Führungsflächen und den Gleitflächen ein Ölfilm bilden kann.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Ständerschlitten eine oben und zur einen Seite hin offene Ausnehmung für die Aufnahme des Spindelkastens aufweisen, den an den Bändern der Ausnehmung jeweils eine am Ständerschlitten befestigte Führungsschiene übergreift, womit die Notwendigkeit entfällt, den Ständerschlitten ganz um den Spindelkasten herumgreifen zu lassen, was den Zusammenbau ebenso wie die Bearbeitung der Führungsflächen erleichtert.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 In schematischer Darstellung einen Ständerschlitten mit eingefahrenem Spindelkasten,

Fig. 2 den Ständerschlitten nach Fig. 1 in der Stirnansicht, Fig. 3 den Ständerschlitten nach Fig. 1 mit -teilweise ausgefahrenem Spindelkasten und ausgefahrener Bohrspindel und

Fig. 4 in vergrößerter Darstellung, teilweise im Schnitt, die Anordnung eines Rollenführungselementes zwischen den

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(xleitflachen des Ständerschlittens und des Spindelkastens.

In der Zeichnung ist mit 1 der Ständer der Werkzeugmaschine bezeichnet, an welchem der insgesamt mit 2 bezeichnete Ständerschlitten lotrecht verfahrbar ist. Waagerecht verschiebbar befindet sich im Ständerschlitten 2 der Spindelkasten 3. Dieser ist in der nach oben und zur Vorderseite hin offenen Ausnehmung 4 im Ständerschlitten 2 geführt, und zwar an den seitlichen Führungsflächen 5 und nach oben in den Führungsschienen 9 und 10, wobei die Abstützung nach unten im wesentlichen über Rollenführungselemente 7 erfolgt, die am Spindelkasten 3 befestigt sind. Am rückwärtigen freien Ende trägt der Spindelkasten 3 das Getriebe 11 mit dem Motor 13 als Antrieb für die Bohr- oder Frässpindel 12. Die waagerechte Verschiebung des Spindelkastens erfolgt in nicht dargestellter Weise mit den üblichen Antriebsorganen.

Fach dem Ausführungsbeispiel sind nebeneinander unter dem Spindelkasten 3 zwei Rollenführungselemente 7 angeordnet, und zwar im Bereich des Schwerpunktes S des Spindelkastens 3. Die Führungsflächen des Spindelkastens 3 sind vorab seinem Eigengewicht entsprechend in durchgebogener Lage des Spindelkastens 3 eben bearbeitet, so daß dadurch die Durchbiegung des Spindelkastens 3 kompensiert ist und sich die Führungsflächen im St and er schlitten 2 und die am Spindelkasten 3 planparallel zueinander erstrecken.

Nach der Fig. 1 ist der Spindelkaeten 3 in den Ständersealitten

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voll eingefahren gezeigt, wobei sich die Rollenführungselemente im Schwerpunktsquerschnitt des Spindelkastens 3 an der rechten Seite des Ständerschlittens 2 befinden. Wird der Spindelkasten gemäß Pig. 3 ausgefahren, so bleibt der Spindelkasten 3 nach wie vor im Schwerpunktsquerschnitt auf den Rollenführungselementen abgestützt, so daß das Ausfahren des Spindelkastens 3 keine Änderung seiner Durchbiegung verursacht. Eine gewisse zusätzliche Durchbiegung ist nur durch das Ausfahren der Bohr- oder Frässpindel 12 zu erwarten. Diese zusätzliche Durchbiegung ist jedoch vernachlässigbar klein. Am Spindelkasten 3 ist eine elastische Verspannung vorgesehen, durch welche eine feste Anlage zwischen den nach oben gerichteten Führungsflächen am Spindelkasten 3 und den Führungsschienen 9 und 10 im Ständerschlitten 2 gewährleistet ist. Dies ist dadurch erreicht, daß die Bollenführungselemente 7 in bestimmter Weise unter dem Spindelkasten 3 angeordnet sind.

Auf jedem Rollenführungselement 7, das sich auf der gehärteten Leiste 8 abstützt, stützt sich über einen Zylinderbolzen 14 der Schwenkbügel 15 ab, durch dessen freies Ende der Federbolzen 16 hindurchgreift, der in den Spindelkasten 3 eingeschraubt ist. Zwischen dem Kopf 17 und dem freien Ende des Schwenkbügels 15 ist das Tellerfederpake-fc 18 angeordnet, mit welchem sich die wirksam werdende Spannkraft des Federbolzens 16 einstellen läßt. Auf einer Teillänge trägt der Schwenkbügel 15 zwischen seinen beiden Enden den Schwenkkörper 19 mit der gewölbten Schwenkfläche 20, auf welcher der mit der entsprechen-

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den Schwenkfläche 22 versehene Schwenkkörper 21 aufruht, der am Spindelkasten 3 befestigt ist. Hierdurch ist erreicht, daß der Spindelkasten 3 gegen die Führungsschienen 9 und 10 des Ständerschlittens 2 mit einer der Kraft der Tellerfedern 18 entsprechenden "Vorspannung angepreßt wird, so daß die G-leitflachen 6 entlastet sind, während die eigentliche Abstützung des Spindelkastens 3 im Ständerschlitten 2 über die beiden nebeneinander angeordneten Rollenführungselemente 7 gegen die Leisten 8 erfolgt. Die Vorspannung, die das Gesamtgewicht des Spindelkastens kompensiert, wird höher als dieses eingestellt, um eine einwandfreie Anlage der Führungsflächen und' eine entsprechende Entlastung der Gleitflachen 6 zu erreichen.

Gleichgültig, ob der Spindelkasten 3 aus dem Ständerschlitten 2 ausgefahren oder in diesen eingefahren ist, es ist stets der Spindelkasten 3 nur in seinem Schwerpunktsquerschnitt im Ständerschlitten 2 abgestützt und erfährt somit keine von seiner Stellung in bezug auf den Ständerschlitten 2 abhängige zusätzliche Durchbiegung, während die durch das Bigengewicht des Spindelkastens 3 und der von ihm getragenen lasten beiderseits des Schwerpunktsquerschnitts auftretende Durchbiegung von vorneherein dadurch berücksichtigt worden ist, daß die Planbearbeitung der lührungsflachen und die Anordnung der Lager der Bohr- und Frässpindel 12 in durchgebogenem Zustand des Spindelkastens 3 erfolgt ist..

- Patentansprüche -

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Claims

Patentanspruch e

Ständerschlitten mit waagerecht teilweise ausfahrbarem Spindelkasten einer Werkzeugmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Spindelkasten (3) in seinem Schwerpunktsquerschnitt (S) über ein oder mehrere nebeneinander angeordnete mit ihm verschiebbare Rollenführungs- oder ähnliche Wälz- oder Gleitelemente (7) auf Leisten(8)im Standerschlitten (2) abstützt.
2. Ständerschlitten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Rollenführungselement (7) im Ständerschlitten (2) eine Leiste (8) zugeordnet ist, deren Oberseite die Abstützfläche bildet, während sich längs der Leisten (8) ebene Pührungsflachen (6) befinden, denen die Unterfläche des Spindelkastens (3) für die Aufnahme von gegebenenfalls auftretenden Zusatzbelastungen gegenüberliegt.
3. Ständerschlitten nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen dem Spindelkasten und dem jeweiligen Rollenführungselement (7) jeweils ein Schwenkbügel befindet, der sich mit seinem einen Ende über einen Gelenkkörper (14) auf dem Rollenführungselement (7) abstützt und dessen anderes Ende über Federn (18) mit dem Spindelkasten (3) verspannbar ist, der sich auf einer Teillänge dazwischen über gewölbte Schwenkflächen (20, 22) auf dem Schwenkbügel (15) abstützt.

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4. Ständerschlitten nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ständerschlitten eine oben und zur einen Seite hin offene Ausnehmung (4) für die Aufnahme des Spindelkastens (3) aufweist, den an den Rändern der Ausnehmung (4) jeweils eine am Ständerschlitten (2) befestigte !Führungsschiene (9» 10) übergreift·

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