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Werkzeugmaschine, insbesondere zum Bohren, Fräsen oder Drehen Die
Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine, insbesondere zum Bohren, Fräsen oder Drehen,
mit mindestens einer Einspannvorrichtung für das zu bearbeitende Werkzeug und mindestens
einem Arbeitskopf mit antreibbarer Halterung für Bohrer, Fräser und dgl, Bearbeitungsmittel.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Werkzeugmaschine der genannten
Art zu schaffen, welche vielseitig verwendbar und für Bearbeitungsaufgaben der verschiedensten
Art ohne lange wieriges Umbauen einsetzbar ist. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe
dadurch gelöst, daß ein Arbeitskopf entlang einer gebogenen Führung verstellbar
und in unterschiedlichen Arbeitslagen arretierbar ist. Dadurch wird es möglich,
die Bearbeitung des Werkstücke aus verschiedenen Winkellagen heraus vorzunehmen,
wobei der das Bearbeitungsmittel haltende Arbeitskopf durch einfaches Verschieben
in die gewünschte Position gebracht werden kann, ohne ihn von der Werkzeugmaschine
trenneri zu müssen,
Nach einem vorteilhaften Merkmal der erfindung
ist vorgesehen, daß die gebogene Führung die Verstellung des srbeitskopfes über
ein Kreisbogenstück von der Länge mindestens eines Viertelkreises ermöglicht. Die
Viertelkreisführung läßt sich dabei so anordnen, daß mit dem Arbeitskopf ein horizontales
sowohl als auch vertikales Arbeiten möglich wird, Eine vorteilhafte Weiterbildung
der werkzeugmaschine be-Werkzeuge oder steht darin, daß eine ninspannvorrichtung
für/zu bearbeitende Werkstücke um eine vorzugsweise vertikale Achse drehbar ausgebildet
ist. Dies ermöglicht einmal die minstellung der ninspaunvorrichtung in einer bestimmten
Drehlage gegenüber dem Arbeitskopf. Zum anderen kann die drehbar Einspannvorrichtung
auch mit einem Antriebsmittel, z.B. einem Motor gekoppelt werden, wodurch sich für
die Werkzeugmaschine die erweiterte Anwendung als Karusselldrehbank erreichen läßt.
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X8 ist vorteilhaft, zur stufenlosen Binstellung in verschiedenen srbeitslagen
die arretierung des Arbeitskopfes entlang der rührung als lösbare klemmvorrichtung
vorzusehen. jjarüberhinaus können auch mittels formschlüssiger Verbindungsmittel,
z.B. mittels indexbolzen, bevorzugte winkelstellungen an de Führung fixierbar sein.
Auch die mit dem Arbeitskopf zusammenwirkende Einspannvorrichtung kann solcherart
stufenlos
oder gerastet arretierbar vorgesehen sein.
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Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß der Arbeitskopf
über einen Fu##hrungsschlitten mit der gebogenen Führung zusammenwirkt, wobei der
Arbeitskopf gegenüber dem Führungsschlitten um eine vorzugsweise horizontale Achse
drehbar und in der gewünschten Arbeitslage arretierbar ist.
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Der solchermaßen zweiteilig ausgebildete Arbeitskopf zeichnet sich
durch besonders große Variabilität in seinen Einstellungsmöglichkeiten aus. Jetzt
kann ein Bearbeitungswerkzeug nicht mehr nur längs einer zum puhrungskreis radialen
Richtung arbeiten, sondern es wird auch die Möglichkeit geschaffen, z.30 einen Bohrer
nach einer seitlichen Verschwenkung des Arbeitskopfes durch Drehen des Arbeitskopfes
gegenüber seinem P~uhrungsschlitten in senkrechter Richtung arbeitend einzusetzen.
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amine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, - die
vorzugsweise als Arbeitsspindel ausgebildet ist -daß der Antrieb der Halterung im
Arbeitskopf/über ein von einem stationären Motor angetriebenes Kegelrad mit horizontaler
Achse erfolgt, auf deren gedachter Verlängerung der Mittelpunkt der kreisbogenförmigen
Fularung des Arbeitskopfes liegt, wobei in das Kegelrad ein weiteres Kegelrad mit
vertikaler Achse eingreift. Diese beiden Kegelräder bleiben in kämmendem Eingriff,
wen#n der arbeitskopf entlang der Führung verschoben sird und sorgen für eine problemlose
Übertragung der Antriebskraft des lçlotors auf das Bearbeitungswerkzeug0
Der
Erfindungsgedanke erfährt eine vorteilhafte Weiterbildung dadurch, daß die gebogene
Führung einen Zahnkranz aufweist, mit welchem ein zum Arbeitskopf gehöriges, zur
Verstellung des Arbeitskopfes entlang der Führung antreibbares Ritzel kämmt0 Der
Antrieb des Ritzels und damit die Verstellung des Arbeitskopfes kann von Hand, z.3.
mit Hilfe eines Kurbeltriebes, oder auch durch einen Motor erfolgen. Im letzteren
Fall wird dazu am günstigsten der Antriebsmotor für den Arbeitskopf mitverwendet,
Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine wird anhand der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele näher erläutert.
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Es zeigt: Fig0 1 die Frontansicht einer Werkzeugmaschine in etwas
schematischer Darstellung, Fig. 2 die Seitenansicht der Werkzeugmaschine nach Fig0
1 in Richtung des Pfeils Pf 1 gesehen, Fig. 3 eine Ansicht von oben auf die Maschine
nach Fig. 1,-Fig. 4 die Frontansicht einer abgewandelten Ausführungsform der Werkzeugmaschine,
insbes. für größere Bauweise, Fig. 5 eine Seitenansicht der Maschine nach Fig. 4,
Fig. 6 bis 10 zeigen Arbeitsbeispiele der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine.
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Die Werkzeugmaschine, wie sie in etwas. vereinfachter Darstellung
insbesondere in den Fig. 1 bis 3 gezeigt ist, besitzt einen Ständer 1, der einen
Rahmen 2 trägt. Dieser Rahmen 2 hat die Form eines auf dem Kopf stehenden U und
stützt sich mit seinen Schenkeln auf dem Ständer 1 ab, die mit dem Ständer fest
verbunden sind. Der gebogene Bereich des Rahmens 2 ist zu einer kreisbogenförmigen
Führung 3 mit U-Profil (vgl.
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Fig. 2) ausgestaltet.Auf der Führung D sitzt ein Arbeitskopf 4, welcher
entlang der gebogenen Führung 5 verstellbar ist, wobei sich der Verschiebeweg, wie
aus Fig. 1 ersichtlich, nahezu über die Bogenlänge eines Halbkreises erstreckt.
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Mit dem Handrad 5 läßt sich in bekannter Weise der Werkzeugvorschub
betätigen. Durch eine mittels Schrauben 5a oder dgl.
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betätigbare Klemmvorrichtung 5b ist der Arbeitskopf 4 auf der Führung
3 in der gewünschten Arbeitslage arretierbar.
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Der Ständer 1 trägt weiterhin einen Arbeitstisch 6, welcher in bekannter,
nicht dargestellter Weise mit Hilfe der Handkurbel 7 in der Höhe verstellt werden
kann. Der Tisch 6 dient dazu, um auf der Maschine zu bearbeitende Wer#tüc# eingespannt
zu tragen. Auf dem Ständer 1 ist ein Elektromotor 8 montiert> der über einen
Treibriemen 9 eine zu einer horizontalen Welle 10 gehörende Riemenscheibe 11 antreibt.
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Zur Welle 10 gehört neben einer weiteren Riemenscheibe 12
(Fig.2
und )) ein Kegelrad 15, mit welchem ein Kegelrad 14 mit vertikaler Drehachse kämmt,
Uber das Kegelrad 14 und zugehöriger vertikaler Spindel 15 erfolgt über Getriebe
in bekannter Weise der Antrieb einer im Arbeitskopf 4 befindlichen Halterung 16
für Bohrer, Fräser und dgl. Bearbeitungsmittel, welche in Fig. 1 bis 3 weggelassen
sind.
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Die Welle 10 ist so angeordnet, daß ihre Achslinie L (vgl.
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Fig. 2) den Mittelpunkt der in einem Kreisbogen verlaufenden Führung
3 trifft. Durch diese Bauweise der Antriebsmittel kann der Arbeitskopf 4 und mit
ihm die Spindel 15 samt Kegelrad 14 entlang der Führung 5 in Jede beliebige Arbeitslage
gebracht werden, wobei stets der kämmende Eingriff zwischen den beiden Kegelrädern
13 und 14 erhalten bleibt, ohne daß irgendwelche Umbauarbeiten erforderlich würden.
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Von der Riemenscheibe 12 ausgehend erfolgt über einen Treibriemen
17, eine Welle 18 und ein Kegelradgetriebe 19 der Antrieb des Arbeitstisches 6 um
eine vertikale Achse. Auf die-.
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se Weise ergibt sich durch Einspannen eines Werkstückes auf dem Tisch
6 die Möglichkeit, die Werkzeugmaschine als Karusselldrehbank zu verwenden, wobei
in diesem Fall der Antrieb zum Arbeitskopf 4 abgekuppelt wird. In diesem Fall kann
zum Bearb#en des sich mit dem als Drehtisch verwendeten Arbeitstisch 6 drehenden
Werkstückes eine
Einspannvorrichtung für ein Bearbeitungswerkzeug
vorgesehen sein, welche gemäß Beispiel nach Fig. 1 bis 5 als aus zwei Schlitten
20a und 20b bestehender Kreuzsupport 21 ausgebildt ist. Die Anwendung dieses Supports
21 ist in einigen Beispielen den Fig. 6, 9, und 10 zu entnehmen, Die Werkzeugmaschine
gemäß Fig. 4 und 5 unterscheidet sich im wesentlichen von dem zuvor beschriebenen
Ausführungsbeispiel darin, daß der Arbeitskopf 4 zweiteilig ausgebildet ist und
hier auch einen eigenen Motor 22 aufweist. Das Vorderteil 24 trägt hierbei die Arbeitsspindel
16 sowie den eigenen Antriebsmotor 22 und das Handrad5. Dieses Vorderteil 24 ist
gegenüber einem in Fig. 4 teilweise gestrichelt eingezeichneten Führungsschlitten
23 um eine horizontale Achse D verstellbar, wobei der Führungsschlitten 23 auf der
rreisbogenführung 5 läuft und an dieser arretierbar ist. Diese Au,oildung des Arbeitskopfes
4 eröffnet eine weitere Vielzahl von Einstellungsmöglichkeiten für Bearbeitungsmittel.
Vorteilhaft~lrweise liegt die Drehachse D, das Verbindungselement zwischen dem Vorderteil
24 und dem Führungsschlitten 23 des Arbeitskopfes 4 etwa in der Mitte zwischen dem
Motor 22 und der Arbeitsspindel 16, wodurch sich einmal gute Gewichtsverteilungsverhältnisse
und zum anderen die bauliche Möglichkeit ergibt, die Spindel 16 seitlich im Arbeitskopf
4- anzuordnen. Das bringt den aus Fig. 4
ersichtlichen Vorteil mit
sich, mit der Spindel 16 auch noch den am weitesten außen liegenden Bereich des
Arbeitstisches 6 bequem zu erreichen. Die Verstellmöglichkeiten des Vorderteils
24 hinsichtlich Verdrehung gegenüber dem Führungsschlitten 23 sind prinzipiell nicht
begrenzt und keinesfalls auf die Fig. 4 und 5 dargestellte Einstellung mit senkrechter
Lage der .Spindel 16 beschränkt.
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Der zweiteilig ausgebildete Arbeitskopf 4, zu dem jetzt auch noch
der Motor 22 gehört, läßt sich uOU0 nur noch mit Mühe von Hand verschieben und einstellen,
wie das jedoch bei der leichteren Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 3 noch im allgemeinen
möglich sein wird. Zur Verschiebung des schwereren Arbeitakopfes 4 wird vorteilhafterweise
längs der Führung 3 ein nicht gezeigter Zahnkranz vorgesehen, in welchen ein zum
Arbeitskopf gehöriges Ritzel (ebenfalls weggelassen) eingreift, Der Antrieb des
Ritzels und damit die Verstellung des Arbeitskopfes 4 kann nun von Hand mit Hilfe
eines Kurbeltriebes, oder aber durch den Antriebsmotor 22 erfolgen, Für den Antrieb
des auch gedreht verwendbaren Arbeitstisches 6 ist im Unterschied zur Werkzeugmaschine
der Fig. 1 bis 3 ein separater Rotor 25 vorgesehen.
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Fig. 6 zeigt die Möglichkeit, eine Welle 30 zwischen Spitzen 31 und
32 drehend zu bearbeiten, wobei der Kopf 4 oder der Tisch C#
die
Funktion eines verstellbaren Reitstockes erhält. Hierbei ist am Rahmen 2 noch ein
Stützwinkel 33 angebracht, an welchem der etwas nach innen verschobene Support 21
zum Teil befestigt ist. Der Support 21 hält den als Bearbeitungsmittel dienenden
Drehmeissel )4, welcher auf die Welle 30 einwirkt, während sie entweder durch den
Tisch 6 oder den Arbeitskopf '; angetrieben in rasche Drehung versetzt wird.
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Im Beispiel nach Fig. 7 ist in schräger Lage des Arbeitskopfes 4 ein
Fräser 55 in der Halterung 16 eingespannt gehalten, welcher auf ein Werkstück 56
bearbeitend einzuwirken bestimmt ist. Das Werkstück 36 ist auf einem Kreuzschlittensupport
37 eingespannt, welcher auf dem Arbeitstisch 6 angeordnet ist. Fig. 8 zeigt eine
Sicht von oben auf den Arbeitstisch 6, auf welchem gemäß einem weiteren Anwendungsbeispiel
der Support 37 mit einem Drehmeissel 38 ausgerüstet ist. Der Arbeitskopf 4 befindet
sich in der Lage mit horizontaler Arbeitsspindel 16 zum Antrieb des Spannfutters
39 für ein Werkstück.
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In Fig. 9 ist der am Rahmen 2 befestigte, aus den beiden Scriliften
20a und 20b bestehende Kreuzsupport 21 mit einem Drehmeissel 40 versehen. Der Meissel
40 ist zur Einwirkung auf ein Werkstück 41 bestimmt, welche auf dem Tisch 6 eingespannt
ist und mit diesem gedreht wird, wobei als .Antriebsmittel
für
den Tisch die in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Motoren 8 bzw. 25 infrage kommen.
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Eine zweckmäßige Variante der verschiedenartigen durch die erfindungsgemäße
Werkzeugmaschine erzielbaren Bearbeitungsmöglichkeiten zeigt Fig. 10. Hierbei ist
am Support 21 ein Lagerbock 42 angeordnet, wodurch diese Teile in nicht gezeigter
Weise einen Reitstock bilden können, der zur Betestigung aller Werkzeuge mit Kegelschaft
dienen kann. Mit Hilfe einer Reduzierhülse kann der Lagerbock 42 ferner als Gegenlager
für einen langen Fräsdorn 45 dienen, wie das in Fig. 10 angedeutet ist. Der Fräsdorn
43 wird vom Arbeitskopf 4 aus gedreht, der hierzu in die horizontale Arbeitslage
gebracht ist. Auf diese Weise wird ein auf dem Kreuzschlittensupport 57 eingespanntes
Uerksck X4 spanabhebend bearbeitet.
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Alle vorbeschriebenen Merkmale können einzeln oder in beliebiger Kombination
miteinander erfindungswesentlich sein.
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