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Werkzeugmaschinenkörper mit angesetztes Bearbeitungsvorrichtung Die
Erfindung betrifft einen Werkzeugmaschinenkörper mit mindestens einer lösbar angesetzten
Bearbeitungsvorrichtung.
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Werkzeugmaschinen für Sonderfertigungen bestehen im wesentlichen aus
einem Maschinenkörper mit einer Halteeinrichtung für mindestens ein zu bearbeitendes
Werkstück
und aus am Werkzeugmaschinenkörper befestigten Bearbeitungsvorrichtungen mit Werkzeugen
zum Bearbeiten des Werkstücks. Die Bearbeitungsvorrichtungen können als Anbaueinheiten
ausgebildet sein, die auch Antriebsvorrichtungen aufweisen, mit welchen den Werkzeugen
eine Verstellbewegung, insbesondere Vorschubbewegung, relativ zum Werkzeugmaschinenkörper
erteilt wird. Die Anpassungsmöglichkeit solcher Sonderwerkzeugmaschinen an unterschiedliche
zu bearbeitende Werkstücke hängt entscheidend von der Einstellbarkeit und Verstellbarkeit
der angesetzten Bearbeitungsvorrichtungen ab. In den meisten Fällen sind die Bearbeitungsvorrichtungen
aber ortsfest und in auf ein spezielles Werkstück ausgerichteten Halterungen befestigt.
Eine Verstellung der Bearbeitungsvorrichtungen gegenüber dem Werkzeugmaschinenkörper
kann hier nur dadurch vorgenommen werden, daß für den Halter neue Anlageflächen
und Befestigungsbohrungen gefertigt und der Halter in einer anderen Relativstellung
zum Werkzeugmaschinenkörper angeschraubt wird.
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Es sind auch bereits Werkzeugmaschinen bekannt, bei denen Bearbeitungsvorrichtungen
auf dem Werkzeugmaschinenkörper, beispieloweise einem Werkzeugmaschinentisch,
verstellbar
und feststellbar angeordnet sind. Hierbei bedarf es jedoch einer aufwendigen Bearbeitung
des Werkzeugmaschinenkörpers durch die Anbringung von T-Nuten, in welchen die Bearbeitungsvorrichtungen
mit Hilfe von Nutensteinen verschiebbar und festspannbar verankert werden können.
Eine solche Verstelleinrichtung mag bei Bearbeitungsvorrichtungen, die auf horizontalen
Flächen aufliegen, noch eine ausreichend leichte und genaue Einstellbarkeit der
Bearbeitungsvorrichtungen zulassen, nicht dagegen bei Bearbeitungsvorrichtungen,
die an vertikalen Anlageflächen eines Werkzeugkörpers angebracht werden müssen und
entlang solcher vertikaler Anlageflächen verstellbar sein sollen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Werkzeugmaschinenkörper
für ansetzbare Bearbeitungsvorrichtungen so auszubilden, daß die angesetzten Bearbeitungsvorrichtungen
auch bei einer Anlage gegen vertikale oder stark geneigte Anlageflächen und bei
Bearbeitungsvorrichtungen, deren Schwerpunkt außerhalb der Anlagefläche liegt und
deren Schwerkraftlinie die Anlagefläche nicht kreuzt, leicht und genau gegenüber
dem Werkzeugmaschinenkörper verstellbar sind.
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Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß am
Werkzeugmaschinenkörper zwei in verschiedenen Höhenlagen parallel zueinander verlaufende,
hintergreifbare Führungsstege ausgebildet sind, und daß die anzusetzende Bearbeitungsvorrichtung
eine Konsole mit Klemmbacken aufweist, von denen mindestens eine den oberen Führungssteg
hintergreift und mittels Spannschrauben gegen den Führungssteg anpreßbar ist, und
daß die Konsole mit mindestens einem Laufrad versehen ist, das gegen den oberen
Führungssteg als Laufbahn anliegen kann. Vorzugsweise kann zusätzlich auch mindestens
eine Klemmbacke den unteren Führungssteg hintergreifen und gegen ihn verspannbar
sein.
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Die Erfindung läßt sich mit einem relativ geringen Herstellungsaufwand,
verglichen mit der Anbringung von T-Nuten in Maschinenkörperwandungen, herstellen,
erlaubt eine ruckfreie und leichtgleitende Verschiebung der an den Werkzeugmaschinenkörper
angesetzten Bearbeitungsvorrichtungen und damit eine genaue Ausrichtung der Bearbeitungsvorrichtungen
auf ein Werkstück. Ein Abkippen der Konsole mit der Bearbeitungsvorrichtung vom
Werkzeugmaschinenkörper nach dem Lösen der Klemmbacken und ein dadurch entstehendes
Verkanten der Konsole in ihren Führungen wird vollständig vermieden, da mit dem
Lösen
der Klemmbacken das Laufrad oder mehrere Laufräder zur Anlage gegen einen oder mehrere
Führungsstege gelangen, eine sichere Abstützung bewirken und ein leichtes Verschieben
der Konsole in die gewünschte neue Arbeitsstellung gewährleisten. Vorteilhafterweise
liegt die Konsole auf einem oberen Führungssteg auf, so daß ein großer Teil des
Gewichtes der Bearbeitungsvorrichtung über diese Auflagefläche auf den Führungsteil
des Werkzeugmaschinenkörpers übertragen wird und nicht von den Laufrollen und im
Befestigungszustand auch nicht von den Klemmbacken aufgenommen werden muß.
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Das Laufrad kann vorteilhafterweise in einem über den oberen Führungssteg
nach hinten überstehenden Teil der Konsole so gelagert sein, daß seine Achse parallel
zur Rückseite des Führungssteges verläuft, wobei das Laufrad zweckmäßig auf einer
Exzenterwelle gelagert ist, dergestalt, daß sein Abstand vom Führungssteg durch
Drehen der Exzenterwelle veränderbar ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Führungsstege am Maschinenkörper
gekrümmt ausgebildet und verlaufen insbesondere kreisbogenförmig, wobei die Konsole
für die angesetzte Bearbeitungsvorrichtung
zu deren zentrischer
Ausrichtung (auf die Normale der Führungskurve an der Ansatzstelle) an zwei voneinander
getrennten Stellen über Prismen sowohl am oberen als auch am unteren Führungssteg
anliegt und mit Klemmbacken festgespannt ist, und das Laufrad in dem Bereich zwischen
den beiden Klemmstellen gelagert ist.
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Die Erfindung eignet sich also auch für Werkzeugmaschinenkörper, die
im Befestigungsbereich für die Bearbeitungsvorrichtungen einen geschlossenen Tragring
aufweisen, entlang welchem die Bearbeitungsvorrichtungen rings um ein Werkstück
herum verstellbar anordenbar sind, so daß die Bearbeitungswerkzeuge von jeder gewünschten
Seite her auf das Werkstück ausgerichtet werden können.
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Erfindungsgemäß sind an diesem geschlossenen Tragring der untere und
der obere Führungssteg ausgebildet.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
anhand der mehr oder weniger schematischen Zeichnungen näher erläutert.
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Im einzelnen zeigen: Fig. 1 eine Teilseitenansicht einer Werkzeugmaschine
mit rundem Maschinenkörper und einer angesetzten Bearbeitungsvorrichtung;
Fig.
2 eine Teildraufsicht auf die Werkzeugmaschine mit drei angesetzten Bearbeitungsvorrichtungen;
Fig. 3 einen Teilquerschnitt durch die Ansatzstelle der Konsole einer Bearbeitungsvorrichtung
am Tragring des Werkzeugmaschinenkörpers in gegen über Fig. 1 und 2 vergrößertem
Maßstab und bei festgespannter Konsole; Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Teilschnittdarstellung
bei gelöster Konsole.
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Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Teil einer Werkzeugmaschine, die einen
kreisrunden Maschinenkörper 10 aufweist, der von einer breiten Ölauffangwanne 11
umgeben ist. Der Maschinenkörper 10 trägt an seinem oberen Ende einen höhenverstellbaren
Werkstücktisch, auf welchem eine hier nicht näher interessierende Vorrichtung 13
zum Halten eines zu bearbeitenden Werkstücks 14 verankert ist.
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Die dargestellte Werkzeugmaschine ist gemäß Fig. 2 mit drei Bearbeitungsvorrichtungen
15, 16 und 17 bestückt, die als Anbaueinheiten ausgebildet sind.
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Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist die Grundplatte 18 der Bearbeitungsvorrichtung
16 auf einem Schlitten 19 verankert, der auf einem Montagewinkelstück 20 radial
zum Maschinenkörper verstellbar angeordnet ist. Der Montagewinkel 20 ist seinerseits
auf einer Konsole 21 mittels einer Spindel 22 vertikal verstellbar angeordnet.
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Der Maschinenkörper 10 weist in sei#nem oberen Endbereich einen äußeren,
konzentrischen, und an den Maschinenkörper 10 angeformten, geschlossenen Tragring
23 auf, an welchem die Konsolen 21 für die Bearbeitungsvorrichtungen 15-17 lösbar
verankert sind. Der Tragring 23 gestattet also eine Ausrichtung der Bearbeitungsvorrichtungen
15-17 mit ihren Werkzeugen 24, 25 und 26 von allen Seiten her auf das Werkstück
14.
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An dem Tragring 23 sind ein oberer Führungssteg 27 und ein unterer
Führungssteg 28 ausgebildet. Die Konsole 21 ragt sowohl mit ihrem oberen Teil 21a
als auch mit ihrem unteren Teil 21b über den oberen
Führungssteg
27 bzw. den unteren Führungssteg 23.
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An ihren beiden in Umfangsrichtung gesehenen Enden weist die Konsole
sowohl in ihrem oberen Teil 21a als auch in ihrem unteren Teil 21b je eine Aufnahmeöffnung
für eine Klemmschraube 29 auf, von denen in Fig. 2 die beiden oberen sichtbar sind.
Die Klemmschrauben wirken mit ebenfalls aus Fig. 2 ersichtlichen Klemmbacken 30
zusammen, welche den oberen Führungssteg 27 bzw. den unteren Führungssteg 28 hintergreifen
und mittels der Jpasmschrauben 29 gegen die Rückseite der Führungsstege zum Halten
der Konsole 21 festspannbar sind.
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Die Konsole liegt mit nicht dargestellten Prismen an den Führungsstegen
an, so daß eine genaue Ausrichtung auf den Mittelpunkt des kreisförmigen Tragrings
gewährleistet ist.
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Zwischen den beiden oberen und durch die Klemmbacken 30 bestimmten
Befestigungsstellen ist an dem über den oberen Führungssteg 27 nach hinten überstehenden
Teil 21a der Konsole 21 eine Laufrolle 31 so angebracht, daß ihre Achse parallel
zu der Rückseite des oberen Führungssteges 27 verläuft.
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Die Lage des Laufrades 31 gegenüber den durch die Klemmbacken 30 bestimmten
Klemmstellen ist aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich. Die vergrößerten Teilschnittdarstellungen
der Fig. 3 und 4 zeigen die genaue Anordnung des Laufrades 31, das durch ein Kugellager
gebildet wird, das auf einer Exzenterscheibe 32 gelagert ist, die mit einem exzentrischen
Zapfen 33 im überstehenden oberen Teil 21a der Konsole 21 gehalten ist, Durch Drehen
des Exzenterzapfens 33 im Konsolenteil 21a läßt sich der Abstand 34 zwischen dem
Laufrad 31 und der hinteren Anlagefläche 27a des Führungssteges 27 einstellen, den
das Laufrad 31 hat, wenn die Konsole 21 die in Fig. 3 dargestellte Spannstellung
einnimmt, in der sie mittels der Spannbacken 30 am Tragring 23 festgespannt ist.
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Sobald die Klemmbacken 30 gelockert werden, hat die Konsole 21 wegen
des stark außerhalb liegenden Schwerpunkts der von ihr getragenen Bearbeitungsvorrichtung
16 die Tendenz, vom Tragring 23 nach außen abzukippen.
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Dabei gelangt die Konsole in eine aus Fig. 4 ersichtliche Stellung,
in welcher das Laufrad 31 gegen die hintere Anlagefläche 27a des oberen Führungssteges
27 anliegt.
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Wie aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich ist, liegt die Konsole 21 mit
ihrem oberen Teil 21a auf der Oberseite 27b des Führungssteges 27 auf, so daß ein
Großteil des Gewichtes der auf der Konsole ruhenden Bearbeitungsvorrichtung 16 direkt
von dem Führungssteg 27 und dem mit ihm einstückig ausgebildeten Tragsteg 23 aufgenommen
wird und das Laufrad 31 nur einen Teil der Kräfte abstützen muß. Das Laufrad 31
erlaubt, in Verbindung mit der bremsend wirkenden Gleitbewegung der Konsole auf
der Oberseite 27b des Führungssteges 27, eine leichtgängige Verschiebung einer Bearbeitungsvorrichtung
in Umfangsrichtung auf dem Maschinenkörper und seine genaue Ausrichtung auf ein
Werkstück an einer anderen Umfangsstelle des Maschinenkörpers 10.
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An der neuen Ausrichtstelle wird die Konsole wieder durch Anzug der
Spannschrauben 29 mittels der Klemmbacken 30 am Tragring 23 verspannt, wobei der
obere Konsolenteil 21a gegen die äußere Seitenwand 27c des oberen Führungssteges
angepreßt wird.