DE2133409B2 - Tragvorrichtung fuer eine gegebenenfalls von einem motor antreibbare bedienungstafel einer werkzeugmaschine - Google Patents

Description

(I

a + h

und cos h - I -

/■( 1 — cos al
R

gegeben sind, wobei

ι das übersetzungsverhältnis.

α der Schwenkwinkel des Schwenkarmes (8) gegenüber einer durch die Schwenkarm-Drehachse (7) senkrecht zum Querträger (1) verlaufenden Mittelebcne [M- M).

b der Schwenkwinkel des Auslegerarmes (12) gegenüber einer durch die Schwenkwelle (9) senkrecht zum Querträger (1) verlaufenden Ebene (e -e),

R der Radius des Auslegerarmes i 12).

/· der Radius des Schwenkarmes (8) ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Schwenkwinkc! Ui) des Schwenkarmes (8) 90^l beträgt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Länge (r) des Schwenkarmes (8) zu der Länge (R) des Auslegerarmes (12) möglichst klein ist und etwa zwischen 1 ; 4 bis 1 ; 2 liegt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das Kettenrad (17) am oberen Ende des Gestelles zwischen diesem und dem Schwenkarm (8) befestigt ist.

Die Erfindung betrifft eine Tragvorrichtung für ic gegebenenfalls von einem Motor anlreibbare :dienuHj;stafel einer Werkzeugmaschine, mil einem oberhalb eines Querträgers angeordneten Lagerbock. der am freien Finde eines um eine vertikale innerhalb eines Gestelles gelagerte Achse drehbaren Schwenkarmes um eine vereikale Achse drehbar angeordnet ist und eine horizontale Achse aufweist, an welcher ein Auslegerarm auf- und abschwenkbar gelagert ist. wobei am freien Ende des Auslegerarmes die Bedienungsiafel angehängt ist.

Bei den bisher bekannten Trag.orrichiungen ist der Auslegerarm nach Art eines Ziehbrunneiihalkens ausgebildet, wobei der Auslegerarm meist als zweiarmiger Hebel ausgebildet ist, der um die erwähnu· horizontale Achse des Lagerbockes schwenkbar ist An dem längeren Hebelarm des Auslegerarmes ist die Bedienungstafel angehängt, während an dem kürzeren Hebelarm ein Gegengewicht angeordnet ist Die BcdienungsUifel enthält die Kommandoorgane für die Werkzeugmaschine.

Bei einer (aus der Zeitschrift »IndustrieAnzeiucr··. Essen. Nr. 16 17. 28. Febr. 1958. S. 49) bekannten Tragvorrichtung der eingangs erwähnten Art soll der Auslegerarm unter Umstünden motorisch ausschwenkbar sein. Vermutlich wird durch den Motor der Schwenkarm angetrieben und dadurch die vertikale Achse des Lagerbockes auf einem Kreisbogen verschwenkt. Indem man nun den Auslegerarm von i land durch Ziehen oder Schieben an der Bedienungstalel um die vertikale Achse des Auslegerarmes verschwenkt, kann die Bedienungstafel in etwa in die gewünschte Lage geschwenkt werden, in welcher der Bedienungsmann einerseits die Bedienungstafel erreichen und andererseits auch den Zerspanungsort beobachten kann. Wenn jedoch der Schwenkarm motorisch angetrieben wird und der ' agerhock frei schwenkbar ist, so kann die gewünschte Lage der Bedienungstafei erst durch eir.-^es Probieren eingestellt werden. Die Bedienungstafel bewegt sich hierbei niemals auf einer exakt festgelegten Bahn. Durch die Einstellung der Bedienungstafel wird der Bedienungsmann von seiner eigentlichen Aufgabe, die Werkzeugmaschine zu steuern und den Zerspanungsvorgang zu beobachten, abgelenkt.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Tragvorrichtung für eine Bedienungstafel der eingangs erwähnten Art zu schaffen, hei der sich die Bedienungstafel über den gesamten Bedienungsbereich, d. h. im wesentlichen über den Arbeitsbereich der Supporte parallel zur Verschiebebahii derselben bewegt.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß. basierend auf den bei einem bekannten Zeichenapparat mit einer Geradführung zugrunde liegenden Gesetzmäßigkeiten, zur Geradführungder Bedienungstafel parallel zum Querträger die vertikale Achse de> Lagerbockes als antreibbare Welle ausgebildet ist. dk ein Ritzel trägt, welches über eine endlose Kette ml· einem konzentrisch zur Schwenkarm-Drehachse angeordneten stationären Kettenrad verbunden ist. wobei sich der Schwenkarm von dem Querträger aiii m.-h der zur Bedienungstafel entgegengesetzten Seih erstreckt und Länge von Auslegerarm zur Länge de: Schwenkarmes sowie übersetzungsverhältnis von Rit zel zu Kettenrad durch die Beziehungen

1 = . und cos 0=1 —

a + h R

eeueben sind.

ι das Übersetzungsverhältnis.

ιί der Sclnvcnkwinkcl des Schwenkarmes gegenüber einer durch die Schwenkann-Drehachse senkrecht /um Querträger verlaufenden Mittelebene.

h der Schwenkwinkel des Auslegerarmes gegenüber einer durch die Schwenkwelle senkrecht /um Querträger verlautenden Ebene.

/\ der Radius des Auslegeiarmes. ι

r der Radius des Sehwenkarmes ist.

Hei der Lösung der Aufgabe macht die 1 llindung ii'ii den Ciesi/!i!ÜI.Mgkeiten bei einem (aus der deut- >Jien Patentschrift 195 5X91 bekannten Zeichenappa- >ai mit einer Geradführung Gebrauch, Es soll nicht p. obenerwähnte Formel selbst, sondern der mit Hilfe der Formel beschriebene lechnische Gegenstand !■■.■hut/ genießen.

Durch die erl'mdungsgcmäße Ausbildung wird err -icht. daIJ sieh die Bedienungstafel über den gesamten ivdiemmusbeieich parallel /ur Versehiehebahn der

■ ippurle bewegt. Der Bedienungsinann braucht sich ■.m die hinsiellung der liedienungstafel praktisch .. ..um noch /u kümmern, sie behält immer den rieh- :,_;:cn Absland /u den Supporten, d. h. /u der Bearbeii'Uigssielle. Die ParalleUerstellung der Bedienungs-

IeI kann auf einfache Weise ciurch Ziehen oder Schie-Ii an der Bedienungsiafel erfolgen, wobei sieh tliese nimer parallel /u den Supporten bewegt. Diese Arbeit Kann dem Bedienungsmann noch abgenommen werden durch einen Motor ,i-r den Schwenkarm antreibt. Weiterbildungen des FiTmdungsgedankens ergehen -icli aus den Unteransprüchen.

In folgendem ist die Erfindung an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher

■ ■; läutert.

I-.s /ei;l

I·' i g. 1 eine Draufsicht auf die neue Tragvorrichtung.

F i g. 2 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt.

1- i g. 3 geometrische Einzelheiten.

F i g. 4 die Zusammenhänge /wischen Radien. Länge und Bedienungsbereich.

In der Zeichnung ist mit 1 der Querträger einer Werkzeugmaschine bezeichnet. Dieser Querträger kann beispielsweise, wie es bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Fall ist. der stationäre Querbalken einer Gantry-Tvp-Maschinc sein, an welchem die Supporte 2 und 3 verschiebbar gelagert sind. [Die Supporte 2 und 3 tragen in bekannter Weise Arbciisatigregate. wie beispielsweise ein Schleifaggregat 4 und ein Fräsaggregal 5.

Auf der Oberseite des Querträgers 1 ist ein Gestell 6 angeordnet, in welchem die vorzugsweise ais Welle ausgebildete Drehachse 7 des Sehwenkarmes 8 gelagert ist. Am freien Ende 8« des Sehwenkarmes 8 ist mittels der vertikalen Welle 9 dei Lagerbock IO drehbar gelagert. Dieser Lagerbock 10 trägt eine horizontale Achse 11. an welcher der Auslegerarm 12 aufimd abbeweglich gelagert ist. [Dieser .Auslegerarm besitzt einen iiingeren Hebelarm 12«. an dessen freiem linde die Bedienungstafel 13 aufgehängt ist. während der kürzere Hebelarm 12/; ein Gegengewicht 14 trägt. Am unteren Linie der Welle 9 ist ein Ritzel 15 befestigt, welche- üb'-r eine Kette 16 mit einem stationären Kettenzahnrad 17 zusammenarbeitet. Das KeI-ten/ahnrad 17 ist am oberen F.nde lies Gestells zwischen dem oberen Ende und dem Schwenkarm 8 befestigt. Zweckmäßig wird die Welle 7 des Schwenkarmen 8 durch einen Motor 18 und ein passendes Getriebe 19 angetrieben.

Soll die Bedienungstafel \on der in F i g. 1 dargestellten Stellung in eine andere Lage gebracht werden, damit beispielsweise der Fräser während der A^rbeii beobachtet und gleichzeitig gesteuert werden kann so wird durch Betätigung eines entsprechenden Bedienungsknopfes an der Bedienungsiafel der Motor 18 in Beirieb gesetzt. !Dieser schwenkt den Schwenkarm 8. wobei sich die Kelle 16 an dem stationären Kettenrad 17 abwickelt. Hierdurch wird aas Ritzel 15 über die Kette 16 so angelrieben, daß sich der Auslegerarm 12 im entgegengesetzten Drehsinn und mii einer gegenüber der des Sehwenkarmes 8 unterschiedlichen W inkelgeschwindigkeit bewegt. [Durch geeignete Wahl des t'berselzungsverhälinisses. auf dessen Berechnung im nachfolgenden noch näher eingegangen wird, wird erreicht, daß sich da·- freie .nde des Auslegelarmes über den Bedienungsbereich ti \ iwa auf einer geraden Linie, und zwar parallel zu den Führungshahnen deQuerträgers 1 bewegt.

Aus den nachstehenden Gleichungen kann in '■ er- ; bindung mit I ι g. 3 für die \erschiedenen Verhältnisse der Radien R und /■ der maximale Schwenkwinkel/> max und auch das I" bcrset/ungs\erhällnis i von Ritzel zu Keltenrad errechnet werden. I Hler dem Radius R des Auslegerarmes wird hierbei der horizonj tale Absland zwischen dem freien Ende des Auslegerhebelarmes 12</ und der Achse 11 verstanden, während der Radius c des Schwenkarmes 8 dem Abstand der Achsen von der We¹Ie 7 und der Welle 9 entspricht. Ferner lassen sich nach den weiteren tngonornetns sehen Formeln auch der Bedienungsbeiyi h B oder umgekehrt aus dem Bedienungsbereich die erforderliche Länge der Radien R von Auslege, arm und /· von Schwenkarm errechnen. Bei den nachstehenden Berechnungen wurde \ on der Annahme ausgegangen, daß man als maximalen Drehwinkei ti max für den Schwenkarm 8 zweckmäßig immer 90 wählen wird, weil daduiJi eine größtmögliche Komponente in Richtung der Bewegungsbahr der Supporte 2. 3 erreicht wird. Das Hebelarnnerhältnis c zu R wird in der praktischen Anwendung meistens durch die konstruktiven Gegebenheiten bestimmt. Dadurch ist dann bei maximalem Drehwinkel ι,¹ max = 90 auch die Grenze für den maximalen Schwenkwinkel h max d'.s Auslegerarmes und tier größtmögliche Bedienungsbereich B fixier¹.

χ /·( 1 cos i/i .V - R{\ cos /)|

Bedingungen:

1. .v .V.

2. κ max - 90 .

■<■-£.

C(I I¹HS </) -- R I 1 cos/))

C ( 1 LOs i/l

cos n max cos 90 ---- 0

R '

40

■15 os/)

LUS /) - I

cos b m;	IX	0	0.5	3 5	0.666
b m;	ΛΧ	90	60		48.2
a I= a +	~b	1 2	= 2K	1 1.54
sin b	=	B Tr
		B max	sin b max.

11 Die F i g. 4 zeigt, daß es sinnvoll ist. zur Erzielung

4 5 einer größtmöglichen Bedienungsbreite B auch einen

möglichst langen Schwenkarm 8 zu wählen. Dies ist jedoch leider aus konstruktiven Gcuebenhciten nicht 0.7> 0.8 ₅ immer möglich, weshalb bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel das Verhältnis der Radien r zu R et\v;i 41.4 36.9 1:4 'st, wobei sich ein übersetzungsverhältnis/ vor

2:3 ergibt.

Bei dem bisher beschriebenen Ausführungsbeispie ίο wurde angenommen, daß der Querträger 1. welchci 1.275 die Supporte 2. 3 trägt, feststehend angeordnet ist wie es bei Gantry-Typ-Maschinen der Fall ist. Du erfindungsgemäße Tragvorrichtung kann jedoch aucl ^an üblichen Portal-Werkzeugmaschinen auf der obc is rcn. die beiden Ständer verbindenden Quertraversi angeordnet sein, wobei dann der die Supporte tragcndi Querbalken an den Ständern auf- und abbeweglich ist

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   i. Tragvorrichtung Pur eine gegebenenfalls von einem Motor antreibbare Bedieniingstafel einer Werkzeugmaschine mit einem oberhalb eines Querträgers angeordneten Lagerbock, der am freien Ende eines um eine vertikale innerhalb eines Gestelles gelagerte Achse drehbaren Schwenkarmes um e.^; vertikale Achse drehbar angeordnet ist und eine horizontale Achse aufweist, an welcher ein Auslegerarm auf- und abschwenkbar gelagert ist. wobei am freien Ende des Auslegerarmes die Bedienungstafel angehängt ist, dadurch gekennzeichnet, daß. basierend auf den bei ι s einem bekannten Zeichenapparat mit einer Geradführung zugrunde liegenden Gesetzmäßigkeiten, zur Geniuüihrungder Bedieniingstafel (13) parallel zum Querträger (1) die vertikale Achse des Lagerbockes (10) als anlreibbare Welle (9) ausgebildet ist. die ein Ritzel (15) trägt, welches über eine endlose Kette (16) mit einem konzentrisch zur Schwenkarm-Drehachse (7) angeordneten stationären Kettenrad (17) verbinden ist. wobei sich di*r Schwenkarm (8) von dem Querträger (1) aus nach tier zur Bedienungstafel (13) entgegengesetzten Seite erstreckt und Länge von Auslegerarm (1?) zur Länge des Schwenkarmes (8) sowie t'bersetzungsverhältnis (/) von Kitzel (15) /u Kettenrad (17) durch die Bezieh'.ngcn w