-
Anschlag für Werkzeugmaschinen Die Neuerung bezieht sich auf Werkzeugmaschinen
mit relativ zueinander beweglichen Teilen, bei denen ein an einem der Teile angebrachter
Anschlag und eine am anderen Teil vorgesehene Anschlagplatte durch die Relativbewegung
der Teile aneinander anschlagen und somit die Bewegung der Teile in einer Richtung
begrenzen.
-
Bei einer typischen Werkzeugmaschine erhalten die YJerkzeugköpfe im
Betrieb einen derartigen Vorschub, daß sie die Schneidwerkzeuge zum Angriff am Werkstück
bringen. Anschließend werden sie dann wieder in ihre Ausgangsstellung zurückgezogen.
Für gewöhnlich geht dabei der erste Teil der Vorwärtsbewegung mit verhältnismäßig
hoher Geschwindigkeit vor sich. Kurz bevor die Werkzeuge jedoch am Werkstück angreifen,
wird die Bewegung des Werkzeugkopfes verlangsamt und der letzte Teil der vorwärts
gerichteten
Vorschubbewegung geht mit verhältnismäßig geringer
Geschwindigkeit vor sich. Fast in allen Fällen schlägt der Werkzeugkopf dann an
der vorderen grenze seiner Vorschubbahn an einem Anschlag an. Dieser Anschlag muß
gewöhnlich ganz genau in einer bestimmten Stellung eingestellt sein, um zu verhindern,
daB das Werkzeug zu weit in das Werkstuck eindringt. Außerdem muß ein solcher Anschlag
auch fest und starr angebracht sein, da ja der Werkzeugkopf bei der Vorschubgeschwindigkeit
mit beträchtlicher Kraft daran anstößt.
-
Ein haufig angewandtes Verfahren zum Herabsatzen der Geschwindigkeit
der Vorwärtsbewegung des Werkzeugkopfes nach der raschen Heranführung an das Werkstück
besteht darin, daß durch einen am Werkzeugkopf angebrachten Anschlag ein Endschalter
ausgelöst wird. Dieser Schalter löst dann ein elektrisches Signal aus, durch das
die Vorschubgeschwindigkeit verlangsamt wird. Nach einem weiteren Verfahren kann
auch in der, leise vorgegangen werden, daß ein hydraulisches Ventil auf mechanischem
Wege derart betätigt wird, daß es den zum Antriebsmotor oder Zylinder fließenden
Ölstrom abschaltet oder drosselt, und daß infolgedessen die Bewegung verlangsamt
wird.
-
Beim Versagen derartiger Bremseinrichtung oder bei unrichtiger Einstellung
des den Schalter betätigenden Anschlages
ergeben sich jedoch häufig
Schwierigkeiten.
-
Beim Auftreten entsprechender Störungen verlangsamt sich die rasche
Vorwärtsbewegung gegen Ende der Vorschubbewegung nicht, so daß der Jerkzaugkopf
mit hoher Geschwin-
| digkeit gegen den Anschlag läuft. iferkzeugköpfe besitzen |
| , köpfe besitzen |
jedoch häufig ein Gewicht von mehr als 2000 kg und eine Anschlagplatte, die zwar
der Stoßwirkung des Kopfes bei richtig verlangsamter VorschubgeschwMigkeit standhält,
kann die Bewegung des Werkzeugkopfes bei einer derart hohen Vorschubgeschwindigkeit
nicht mehr aufhalten. Die Folge davon ist, daß der Antrieb und auch andere teuere
Teile der Maschine dabei möglicherweise so schwer beschädigt werden, daß sie nicht
mehr repariert werden können.
-
Der Neuerung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, einen wirksamen Anschlag
zu schaffen, der zwar hinreichend stark und starr ist, um der Aufstoßkraft beispielsweise
eines Werkzeugkopfes standzuhalten, wenn dieser mit der verlangsamten Vorschubgeschwindigkeit
an ihm anschlägt, der jedoch bei einem Anschlagen des Verkzeugkopfes mit hoher Geschwindigkeit
derart nachgibt, daß eine Beschädigung teuerer Maschineneinrichtungen oder - teile
verhindert wird. Ein solcher Anschlag soll außerdem auch billig sein und ohne weiteres
durch einen anderen ersetzt werden können.
-
Gemäß einem Merkmal der Neuerung besitzt die Anschlagplatte einen
schwächer ausgebildeten Abschnitt, der eine Sollbruchstelle bildet. Der Anschlag
selbst besitzt ein konisch zulaufendes sunde, das an dieser Sollbruchstelle anschlägt.
Erfolgt dann der Anlauf mit zu hoher Geschwindigkeit, so durchbricht der Anschlag
die schwache Stelle der Anschlagplatte und verkeilt sich mit seinem konisch zulaufenden
Ende in dem auf diese Weise in der Platte gebildeten Lochausschnitt, so daß die
Bewegungsenergie der Teile durch Bremsen aufgezehrt wird.
-
Vorzugsweise wird die Durchschlagstelle durch eine Nut gebildet, die
sich auf der Seite der Platte befindet, die einer Erhöhung abgewandt ist, an welcher
der Anschlag zur Anlage gelangt. Der Durchmesser dieser But ist dabei mindestens
so groß wie der kleinste Kegeldurchmesser des Anschlages, aber kleiner als dessen
größter Kegeldurchmesser. Diese Nut ist im wesentlichen schmal ausgebildet, so daß
ein Anschlagen des Anschlagteiles an der Erhöhung unter normalen Betriebsbedingungen
keine wesentliche oder bedeutende Durchbiegung der Platte zur Folge hat. Die Wirkungsweise
der Vorrichtung ist vielmehr derart ausgelegt, daß bei einem Durchstoßen der Durchschlagstelle
ein Stück der Platte in Form eines Kegelabschnittes herausbricht, so daß nach dem
anfanglichen Aufprall beim Durchdrücken dieses Stückes durch
das
entstandene. noch be-ew ewegungsenergie vernichtet wird. Mit der Neuerung wurde
dementsprechend eine wirksame Anschlagvorrichtung für Uerkzeugmasohinen geschaffen,
mit deren Hilfe eine sich bewegende Masse oder ein Maschinenteil unter normalen
Betriebsbedingungen wiederholt zum Anhalten gebracht werden kann, die aber bei einem
plötzlichen kräftigen Aufprall langsam durchbricht und dabei die kinetische Energie
der hasse derart vernichtet, daß eine Beschädigung empfindlicher und teuerer Teile
der Maschine verhindert wird.
-
Die Neuerung sei nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
näher erläutert. Es zeigen : Figur 1 einen Längsschnitt durch einen zur Halterung
eines Uerkzeugkopfes dienenden mit einem neuerungsgemäßen Anschlag ausgestalteten
Schlitten od. dgl. bei einer vom Anschlag zurückgezogenen Stellung, Figur 2 eine
Teilansicht ähnlich der Figur 1 in vergrößertem Maßstab, die den Schlitten in der
vorgeschobenen Stellung zeigt, in welcher der Anschlag ein Anhalten des Schlittens
in seiner äußersten Stellung bewirkt, und Figur 3 eine Teilansicht der Figur 2,
aus der hervorgeht, wie sich die einzelnen Teile beim Durchschlagen verhalten, wobei
an der Durchschlagstelle ein Teil aus der Platte herausgebrochen und teilweise durch
das Durchschlagloch hindurchgedrückt ist.
-
In den Zeichnungen ist eine typische Anwendungsmöglichkeit für die
Anschlageinrichtung nach der Neuerung gezeigt.
Ein Schlitten 10
ist hin-und herbewegbar auf einem Grundrahmen 12 angebracht. Auf dem Rahmen 12 ist
in einem Lagergehäuse 14 eine Spindel 16 gelagert, die parallel zur Bewegungsrichtung
des Schlittens 10 unter diesem durch eine am Schlitten angebrachte Mutter 18 verläuft.
Wie ersichtlich, wird durch Verdrehen der Spindel 16 in der Mutter 18 die Mutter
mit dem Schlitten je nach der Drehrichtung der Schraube entweder vor-oder zurückbewegt.
-
Der Schlitten 10 kann jede beliebige Vorrichtung und jeden Mechanismus
tragen. Handelt es sich um eine Jerkzeugmaschine, so kann er beispielsweise als
Halterung für einen werkzeugkopf dienen. Bei Verwendung für diesen Zweck bewegt
der Schlitten 10 den Werkzeugkopf in die in Figur 1 gezeigte Stellung zurück und
im Verlauf des Arbeitszyklus der Jerkzeugmaschine bringt er diesen Kopf dann anschließend
in die in Figur 2 gezeigte Stellung, in der die im Verkzeugkspf gehaltenen Schneidwerkzeuge
zum Angriff am Werkstück gelangen, so daß sie an diesem einen Schneide-oder einen
anderen Arbeitsgang vornehmen.
-
Gewöhnlich sind am Schlitten 10 6nicht gezeigte) Anschlagnase angebracht,
die an der Basis 12 vorgesehene (nicht gezeigte) Endschalter betätigen, die ihrerseits
wiederum die Vorwärts-und Rückwärtsbewegung des Schlittens
steuern
und in manchen Fällen auch die Vorschubgeschwindigkeit des Schlittens regeln. Bei
einer Werkzeugmaschine ist gewöhnlich ein Endschalter derart angebracht, daß er
ausgelöst wird, bevor noch der Schlitten 10 am Ende seiner Vorschubbewegung anlangt.
Durch diese Anordnung wird erreicht, daß die Vorschubgeschwindigkeit des Schlittens
bereits vor Durchlaufen der gesamten Bewegungsbahn herabgesetzt wird und der Schlitten
schließlich an einem Anschlag anstößt. Arbeitet der Likndschalter richtig und sind
die erwähnten Steuereinrichtungen richtig angebracht und eingestellt, so gelangt
der Schlitten mit geringer Geschwindigkeit an dem Anschlag zur Anlage, ohne daß
dabei eine Beschädigung auftritt. Zur Umkehrung der Bewegungsrichtung des Schlittens
sind weitere (nicht gezeigte) Mittel vorgesehen. Diese weiteren mittel (bei denen
es sich gewöhnlich um einen weiteren Endschalter handelt) bringen den Schlittenantrieb
nach Ablauf des Arbeitsganges zum Stillstand und weisen eine Kupplung auf, durch
die der nächste Abschnitt des Arbeitszyklus der Maschine eingeleitet wird. Die Schalter,
die Steuerung und die dazugehörige Schaltung sind in der üblichen
| Yeise ausgeführt. Daher erübrigt sich ihre Erläuterung |
im Rahmen der vorliegenden Anmeldung.
-
Die Neuerung betrifft die besondere Ausführung des Anschlages, durch
den die Bewegung des Schlittens oder anderer beweglicher Teile der Maschine in einer
Richtung
begrenzt wird. Insbesondere weist die Anschlagvorrichtung
einen Anschlagzapfen 20 und eine Anschlagplatte 22 auf, die dann aneinander zur
Anlage gelangen, wenn sich der Schlitten 10 am einen Ende seiner Bewegungsbahn befindet.
-
Um dies zu erreichen, müssen Anschlagzapfen 20 und Anschlagplatte
22 naturgemäß an relativ zueinander bewegbaren Teilen der Maschine angebracht sein.
Bei der gezeigten Ausführungsform der Neuerung ist der Anschlagzapfen 20 am einen
Ea : nde des Rahmens 12 durch eine Schraube 24 gehalten, während die Anschlagplatte
22 an einem nach unten ragenden Ansatz 26 des Schlittens 10 durch die Schrauben
28 befestigt ist. Die Anschlagplatte 22 ist dabei quer zur Bewegungsrichtung des
Schlittens 10 angeordnet und der Anschlagzapfen 20 liegt in der Bewegungsbahn der
Anschlagplatte. wie jedoch ohne weiteres verständlich, können die Teile auch gegeneinander
ausgetauscht werden, d. h. also, daß der Anschlagzapfen 20 am Schlitten 10 oder
einem anderen beweglichen Teil der Maschine, und die Anschlagplatte 22 am Rahmen
12 oder einem anderen feststehenden Teil der Maschine angebracht sein kann.
-
Bei der Ausführungsform nach den Zeichnungen besitzt der Anschlagzapfen
20 einen konisch zulaufenden Endabschnitt 30 mit der ebenen Stirnfläche 52. An der
dem Anschlagzapfen zugewandten Seite der Anschlagplatte 22
ist
eine Erhöhung 34 mit einer glatt bearbeiteten Oberfläche 36 vorgesehen. Sobald der
Schlitten 10 das Ende seiner Bewegungsbahn in Richtung des Anschlagzapfens 20 erreicht
hat, legt sich die Endfläche des Zapfens 20 an die Erhöhung 34 an und bringt damit
den Schlitten genau in seiner Endstellung zum Stillstand. Die Erhöhung 34 ist derart
genau bearbeitet, daß sie entsprechend genau auch die endstellung des Schlittens
10 bestimmt. Dadurch, daß auf der Anschlagplatte 22 die Erhöhung vorgesehen ist,
wird vermieden, daß bei der abschließenden feinearbeitung jeweils die ganze Platte
22 bearbeitet werden muß.
-
Auf der dem Anschlagzapfen 20 abgewandten Seite weist die Anschlagplatte
22 eine Ringnut 38 auf, die annähernd den gleichen Durchmesser besitzt wie die Erhöhung
34 und zu
| dieser konzentrisch . i'c. s ist di wichtig, daß die |
Nut 38 entsprechend der Darstellung der Zeichnungen im wesentlichen schmal ausgebildet
ist und daß außerdem ihr Durchmesser mindestens so groß ist wie der kleinste Durchmesser
des kegelförmigen Abschnittes des Anschlagzapfens 20, aber kleiner als der größte
Durchmesser des Anschlagzapfens. Im Ansatz 26 ist hinter dem Mittelteil der Anschlagplatte
22 mit der von der Nut 58 umgebenen Stelle eine verhältnismäßig große Öffnung 40
vorgesehen.
-
Wie ersichtlich, ist die Nut 38 so bemessen, daß nach
der
Anlage der Bolzenendfläche 32 auf die Anschlagplatte 22 innerhalb des durch die
But 38 abgegrenzten Bereiches eine Scherwirkung ausgeübt wird. Dadurch jedoch, daß
die Nut 38 nur schmal ausgebildet ist, tritt keine wesentliche oder merkliche Durchbiegung
der Platte 22 ein, wenn diese mit einer zum Durchstoßen der Platte nicht ausreichenden,
verhältnismäßig geringen Kraft am Anschlagzapfen 20 anschlägt.
-
Dies ist verständlicherweise deswegen wichtig, weil der Schlitten
10 ja genau am Ende seines Vorschubtaktes angehalten werden soll. Für den Fall,
daß nun ein Endschalter oder ein anderer die Bewegung des Schlittens steuernder
Teil versagt oder anderweitig ausfällt und sich die Vorschubbewegung des Schlittens
10 infolgedessen nicht verlangsamt ehe die Anschlagplatte 22 am Anschlagzapfen 20
anstößt, wird jedoch der innerhalb der Nut 38 befindliche Mittelteil der Anschlagplatte
durch die Stoßwirkung
| durchgeschert. Die Nut 38 muß also genau tief genug einge- |
schnitten sein, so daß die verbleibende Plattendicke eine bestimmte Stärke besitzt,
welche ausreicht, um einer Durchstoßwirkung zu widerstehen, wenn die platte 22 langsam
an den Anschlag 20 herangeführt wird, die jedoch bei einem Zusamnenprall der Teile
mit erhöhter Geschwindigkeit und Kraft durchreißt, bevor die maschine noch anderweitig
beschädigt wird. Im alle eines Anhaltens durch
plötzliches Zusammenprallen
bricht der mittelteil der Anschlagplatte 22 durch und wird durch das Loch 40 hindurchgestoßen,
wobei sich das konisch zulaufende Ende 30 des Anschlagzapfens 20 in dem auf diese
Jeise in der Anschlagplatte 22 gebildeten Loch verkeilt. Hierbei wird jedoch durch
den Verkeilungsvorgang entsprechend die kinetische Energie des Schlittens 10 und
der zu diesem gehörigen Teile derart vernichtet, daß schwerwiegende Beschädigungen
am Schlittenantrieb oder an anderen empfindlichen und teueren Teilen der Maschine
verhindert werden. Aufgrund der Form und der Anbringung der Nut 38 kommt es außerdem
häufig vor, daß der durchgestoßene Teil der Platte 22 sich von der Nut weg nach
außen erweiter. Der auf diese leise entstandene verbreiterte Kopfteil des durchgestoßenen
Plattenstückes wird vor dem Anschlagzapfen 20 durch das Loch hindurchgedruckt. Da
der Kopfteil des durchgestoßenen Plattenstückes unter diesen Umständen ja größer
ist als die engste Stelle des Durchschlagloches, setzt das Kopfstück einem Durchdrücken
erheblichen widerstand entgegen und der bchlitten wird bereits dadurch abgebremst
bevor sich noch der Anschlagzapfen selbst in dem Loch verkeilt. In jedem Fall wird
durch die kombinierte bremswirkung des Durchschlagstükkes und des Zapfens 20 eine
ganz besonders gute Wirkung beim Auffangen der kinetischen Energie des Schlittens
erzielt.