DE2133409A1 - Tragvorrichtung fuer die bedienungstafel einer werkzeugmaschine - Google Patents

Description

• Tragvorrichtung für die Bedienungstafel einer Werkzeugmaschine.
• Die Erfindung betrifft eine Tragvorrichtung für die Bedienungstafel einer Werkzeugmaschine, mit einem oberhalb der Quertraverse der Maschine angeordneten Lagerbock, der um eine vertikale Achse drehbar ist und eine horizontale Achse aufweist, an welcher ein Auslegerarm auf- und absshwenkbar gelagert ist, wobei am freien Ende des Auslegers die Bedienungstafel angehängt ist.
• Bei den bisher bekannten Tlragvorrichtungen sind die Auslegerärme nach Art eines Ziehbrunnenbalkens ausgebildet, wobei der Ausb ger meist als zweiarmiger Hebel ausgebildet ist, der um die erwähnte horizontale Achse des Lagerbockes schwenkbar ist. An dem längeren Hebelarm ist die Be#ienungstafel aufgehängt, während an dem kürzeren Hebelarm ein Gegengewicht angeordnet ist. Die Bedienungstafel enthält die Kommandoorgane für die Werkzeugmaschine. Die bisher bekannten Tragvorflchtungen haben den Nachteil, daß die am freien Ende des Auslegers an einem Kabel aufgehängte Bedienungstafel sich beim Schwenken des Auslegers um die ortsfes-te vertikale Achse des Lagerbockeg auf einem Kreisbogen bewegt. Dadurch entfernt sich die Bedie#ungstafel von den Werkzeugträgern (Supporten), so daß sich der Bedienungsmann mehr oder weniger weit vom Zerspanungsort, dfn er im Auge behalten soll, entfernen muß. Dies ist besondern bei Groß-Werkzeugmaschinen von Nachteil, wobei hierunter Werkzeugmaschinen des Gantry-Tvp oder auch große Portal-Werkzeugmaschinen verstanden werden.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ragoorrichtung für die Bedienungstafel einer Werkzeugmaschine der eingangs erwähnten Bauart zu schaffen, bei der sich die Bedienungstafel üb-er den gesamten Bedienungsberdich, d.h. im wesentlichen über den Arbeitsbereich der Supporte parallel zur Verschiebebahn derselben bewegt.
• Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die Achse des Lagerbockes als Welle ausgebildet und an dem freien Ende eines um eine vertikale Achse drehbaren Schwenkarmes gelagert ist, dessen Schwenkbereich bezüglich der Bedienungstafel auf der entgegengesetzten Seite einer durch die Drehachse des Schwenkarmes parallel zur Quertraverse verlaufenden Ebene vorgesehen ist, und daß ferner auf der Lagerbockwelle ein Ritzel angeordnet ist, welches über eine endlose Kette mit einem konzentrisch zur Schwenkarm-Drehachs e angeordneten stationären Kettenrad verbunden ist, wobei das Vbersetzungsverhältnis von Ritzel zu Kettenrad, sowie das Längenverhältnis der Radien von Schwenkarm und Ausleger so gewählt ist, daß sich das freie Ende des Auslegers innerhalb seines dem Bedienungsbereich entsprechenden Schwenkbereiches auf einer Geraden bewegt.
• Bei dieser Anordngag ist die vertikale Drehachse des Schwenk armes nicht mehr stationär, sondern an dem freien Ende des Schwenkarmes gelagert Da die Verlagerung des freien Endes des Schwenkarmes gegenüber der durch die e Schwenkarin-Drehachse hindurchgehenden und parallel zur Quertraverse verlaufenden Ebene in entgegengesetzter Richtung erfolgt, wie die Verlagerung des freien Endes des Auslegers, gleichen sich beide Verlagerungen bei entßprechender Wahl des Ubersetzungsverhältnisses aus. Die Wahl her Radien von Schwenkarm und Ausleger erfolgt weitgehend nach den örtlichen Gegebenheiten und nach dem gewünschten Bedienungsbereich.
• Weiterbildungen des Erfindungsgedankens ergeben sich aus den Unteransprüchen.
• In folgendem ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführtingsbeispieles näher erläutert.
• Es zeigen: Fig. 1 Eine Draufsicht auf die neue Tragvorrichtung; Fig. 2 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt; Fig. 3 geometrische Einzelheiten; Fig. 4 die Zusammenhänge zwischen Radien, Ilänge und Bedi enungsbereich.
• In der Zeichnung ist mit 1 die Quertraverse einer Werkzeugmaschine bezeichnet. Diese Quertraverse kann beispielsweise, wie es bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Fall ist, der stationäre Querbalken einer Gantry-yp-Maschine sein, an welchem die Supporte 2 und 3 verschiebbar gelagert sind. Die Supporte 2 und 3 tragen in bekannter Weise Arbeitsaggregate, wie beispielsweise ein Schleifaggregat 4 und ein Fräsaggregat 5.
• Auf der Oberseite der Quertraverse 1 ist ein Gestell 6 angeordnet, in welchem die vorzugsweise als Welle ausgeoildete Drehachse 7 des Schwenkarmes 8 gelagert ist. Am freien Ende 8a des Schwenkarmes 8 ist mittels der vertikalen Welle 9 der Lagerbock 10 drehbar gelagert. Dieser Lagerbock 10 trägt eine horizontale Adise 11, an welcher der Ausleger 12 auf- und abbeweglich gelagert ist. Dieser Ausleger 12 besitzt einen längeren Hebelarm 12a, an dessen freiem Ende die Bedienungstafel 13 aufgehängt ist, während der kürzere Hebelarm 12b ein Gegengewicht 14 trägt.
• Am unteren Ende der Welle 9 ist ein Ritzel 15 befestigt, welches über eine Kette 16 mit einem stationären Kettenzahnrad 17 zusammenarbeitet. Das Kettenzahnrad 17 ist am oberen Ende des Gestells 6 zwischendem oberen Ende und dem Schwenkarm 8 befestigt. Zweckmäßig wird die Welle 7 des Schwenkarmes 8 durch einen Motor 18 und ein passendes Getriebe 19 angetrieben.
• Soll die Bedienungstafel von der in Fig. 1 dargestellten Stellung in eine andere Lage gebracht werderl, damit beispielsweise der Fräser während der Arbeit beobachtet und gleichzeitig gesteuert werden kann, so wird durch Betätigung eines entsprechenden Bedienungsknopfes an der Bedienungstafel der Rotor 18 in Betrieb gesetzte Dieser verschwenkt den Schwenkarm 8, wobei sich die Kette 16 an dem stationären Kettenrad 17 abwickelt. Hierdurch wird das Ritzel 15 über die Kette 16 so angetrieben, daß Sich der Ausleger 12 im entgegengesetzen Drehsinn und mit unterschiedlicher Winkelgeschwindigkeit bewegt, wie der Schwenkarm 8. Durch geeignete Wahl des Übers etzungsverhältnjsses, auf dessen Berechnung im naehtolgenden noch näher aingegangen wird, wird erreicht, daß sich das freie Ende des Auslegers über den Bedienungsbereich B etwa auf einer geraden Linie, und zwar parallel zu den Führungsbahnen der Quertraverse 1 bewegt.
• Aus den nachstehenden Gleichungen kann in Verbindung mit Fig. 3 für die verschielenen Verhältnisse der Radien R und r der maximale SchwenKwinkel b max. und auch das Ubersetzungsverhältnis i von Ritzel zu Kettenrad errechnet werden. Unter dem Radius R des Auslegers wird hierbei der horizontale Abstand zwischen dem freien Ende des Auslegerhebelarnies 12a und der Achse 11 verstanden, während der Radius r des Schwenkarmes 8 dem Abstand der Achsen von der Welle 7 und der Welle 9 entspricht. Ferner lassen sich nach den weiteren trigonometrischen Formeln auch der Bedienungsbereich B oder umgekehrt aus dem Bedienungsbereich die erforderliche Länge der Radien R von Ausleger und r von Schwenkarm errechnen. Bei den nachstehenden Berechnungen wurde von der Annahme ausgegangen, daß man als maximalen DntlwiSkel a max. für den Schwenkarm 8 zweckmäßig immer 900 wählen wird, weil dadurch eine größtmögliche Komponente in Richtung der Bewegyingsbahn der Supporte 2,3 erreicht wird. Das Hebelarmverhältnis r zu R wird in der praktischen Anwendung meistens durch die konstruktiven Gegebenheiten bestimmt. Dadurch ist dann bei maximalem Drehwinkel a max P 900 auch die Grenze für den maximalen Schwenkwinkel b max des Auslegers und der größtmögliche Bedienungsbereich B fixiert.
• x - r ( 1 - cos a ) X P R @ 1 - cos b ) Bedingungen: 1) x = X; 2) a max # 90°, 3) i = Zl r ( 1 - cos a ) P R ( 1 - cos b ) cos b I 1 - r(1-cos a) R cos a max = cos 900 P O cos b = 1-r r 1 1 1 1 1 w 1 7 3 cos b max O 0,5 ~ 0,666 0,75 0,8 b max ° 90 60 48,2 41,4 36,9 1 1 - 2 1 a +b ½ # # sin b = B 2R -B max w 2 R sin b max Die Fig. 4 zeigt, daß es sinnvoll ist, zur Erzielung einer größtmöglichen Bedienungsbreite B auch eilen möglichst langen Schwenkarm 8 zu wählen. Dies ist jedoch leider aus konstruktiven Gegebenheiten nicht immer mpglich, weshalb bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel das Verhältnis der Radien r zu R etwa 1 : 4 ist wobei sich ein Lfb'ersetzungsverhältnis i von 2 : 3 ergibt.
• Bei dem bisher beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde engenommen, daß die Quertraverse 1, welche die Supporte 2, 3 trägt, feststehend angeordnet ist, wie es bei Gantry-yp-Maschinen der Fall ist. Die erfindungsgemäße Tragvorrichtung kann 5 jedoch auch an üblichen Portal-Werkzeugmaschinen auf der oberen, die beiden Ständer verbindenden, Quertraverse angeordnet sein, wobei dann der die Supporte tragende Querbalken an den Ständern auf- und abb eweglich ist.

Claims (6)

1. Patentansprüche

   (öl. Tragvorrichtung für die Bedienungstafel einer Verkzeugmaschine, mit einem oberhalb der Quertraverse der Maschine angeordneten Lagerbock, der um eine vertikale Achse drehbar ist und eine horizontale Achse aufweist, an welcher ein Auslegerarm auf- und abschwenkbar gelagert ist, wobei am freien Ende des Auslegers die Bediendungstafel angehängt ist, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Achse des Lagerbockes (10) als Welle (9) ausgebildet und an vem freien Ende eines um eine vertikale Achse (7) drehbaren Schwenkarmes (8) gelagert ist, dessen Schwenkbereich bezüglich der Bedienungstafel (13) auf der entgegengesetzten Seite eimer durch die Drehachse (7) des Schwenkarmes (8) parallel zur Quertraverse (1) verlauferden Ebene (E-E) vorgesehen ist, und daß ferner auf der Lagerbockwelle (9) ein Ritzel (15) angeordnet ist, welches über eine endlose Kette (16) mit einem konzentrisch zui Schwenkarm-Drehachse (7) angeordneten, stationären Kettenrad (17) verbunden ist, wobei das U#bersetzungsvertiältnis (.i) von Ritzel (15) zu Kettenrad (17), sowie das Längenverhältnis der Radien (r,R) von Schwenkarm und Ausleger so gewählt sind, daß sich das freie Ende des Auslegers (12) innerhalb seines den Bedienungsbereich (B) entsprechenden Schwenkbereiches auf einer Geraden bewegt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das trb'ersetzungsverhältnis (i) von Ritzel (15) zu Kettenrad (17) nach folgender Formel bestimmt istt a+b wobei a den Schwenkwinkel des Schwenkarmes (8) gegenüber einer durch die Schwenkarm-Drehachse <~7) senkrecht zur Quertraverse (I).verlaufenden Mittel#bene (M-M), b den Schwenkwinkel des Auslegers (12) gegenüber einer durch die Schwenkwelle (9) senkrecht ar Quertraverse (1) verlauf enden Ebene (e-e) bedeutet und sich b errechnet nach der Formel: cos b 1 1 - (1-cos wobei R der Radius des Auslegets (12)und r der Radius des Schwenkarmes (8) ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch f oder 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der maximale Schwenkwinkel (a) des Schwenkarmes (8) 900 beträgt.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , aaß das Verhältnis der Länge (r) des Schwenkarmes (8) zu der Länge (R) des Auslegers (12) möglichst klein ist und etwa zwischen 1 : 4bis 1 : 2 liegt.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Drehachse des Schwenkarmes (8) als Welle (7) ausgebildet und von einem Motor (18) angetrieben, wird.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n -z e i c i n e t, daß die Welle (7) des Schwenkarmes (8) in einem auf der Quertraverse (1) angeordneten Gestell (6) gelagert ist und das Kettenrad (17) am oberen Ende des Gestelles zwischen diesem und dem Schwenkarm (8) befestigt ist.

   Leerseite