DE2630248B2 - Spindelstock für eine Drehmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Spindelstock für eine Drehmaschine mit einer Drehspindel und mit einer parallel zu dieser verlaufenden Achse eines Werkzeugrevolvers, bei dem ein erstes Traglager der Drehspindel und das Traglager der Revolverachse in einer Frontplatte angeordnet sind, deren Vorderseite dem Arbeitsraum der Maschine und deren Rückseite dem Getriebe für die Drehspindel und den Antrieben für den Werkzeugrevolver zugewandt ist und bei dem das zweite Traglager der Spindel mit Abstand von der Rückseite der Frontplatte abgestützt ist.

Ein als Spindel- und Revolverachsenträger dieser Art dienender Spindelstock ist bereits aus der DE-OS 17 52 737 herzuleiten. Die bekannte Drehmaschine weist ein Maschinengehäiise auf, in dessen Innerem das Triebwerk mit Hauptantrieb, Getriebe und Revolver-Schwenkmotor sowie Teile der Hydraulik untergebracht sind. Die Spindel und die Revolverachse sind in der Frontplatte des Maschinengehäuses und zusätzlich in der hinteren, der Frontplatte gegenüberliegenden Gehäusewand gelagert. Solche Maschinen mit in der Regel fliegend in den Arbeitsraum vorkragenden Werkieugrevolver haben sich wegen ihrer Stabilität seit Jahren bewährt Das aufwendige Maschinengehäuse behindert jedoch die Zugänglichkeit der darin enthaltenen Bauteile. Schwierigkeiten bereitet auch das Kapseln des Antriebs- und Hydraulikteils der Maschine — unter anderem im Sinne einer Geräuschdämmung —, da dadurch das Volumen des Gehäuses noch mehr vergrößert und die Zugänglichkeit der vom Gehäuse umschlossenen Bauteile noch mehr erschwert wird. Bei der bekannten Ausbildung der Drehmaschinen ist jedoch ein sehr stabiles Maschinengehäuse erforderlich, da dieses die den Wert der Maschine begründende außerordentlich exakte gegenseitige Zuordnung von Werkzeugrevolver und Werkstückspindel gewährleistet

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Spindelstock für eine Drehmaschine zu schaffen, deren Antriebs-, Getriebe- und Hydraulikteile trotz unverändert stabiler gegenseitiger Zuordnung von Spindel und Revolver wesentlich einfacher als bisher zugänglich bzw. zu montieren oder zu warten sind.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht für den eingangs genannten Spindelstock darin, daß die Frontplatte abgesehen von Einrichtungen zur Sicherung gegen Umkippen freisteht, daß die Frontplatte auf ihrer Rückseite ein Gehäuse für das Getriebe trägt, in dem das zweite Traglager der Spindel abgestützt ist, und daß das Traglager der Revolverachse mit einer Platte und/oder einem Winkelstück am Gehäuse abgestützt ist.

Der Erfindung liegt unter anderem die Erkenntnis

zugrunde, daß die Revoiverachse ausschließlich in der Frontplatte des Maschinengestells zu lagern ist, weil die zusätzliche Lagerung in der Rückwand des bisher verwendeten Maschinengehäuses praktisch keinen Stabilitätsgewinn bringt Ähnliches gilt für die bisher übliche Lagerung der Werkstück-Spindel in Frontplatte und Rückwand äes Maschinengehäuses. Erfindungsgemäß sind die Spindel und deren Getriebe in ein gemeinsames Spindel-Getriebe-Gehäuse gesetzt, das vorgefertigt an die Rückseite der Frontplatte anzuflanschen ist Der Spindelkopf, auf den das Werkstückspannfutter aufzusetzen ist, wird dabei durch eine in der Frontplatte vorgesehene Öffnung gesteckt, innerhalb derer die Spindel drehbar gelagert ist Die Revolverachse ist in einer die Frontplatte durchstoßenden Führungsbüchse gelagert

Durch die Erfindung wird zunächst erreicht, daß das Gehäuse der Maschine bis auf die Frontplatte im wesentlichen wegfällt. Dadurch ist die Montierbarkeit und die Zugänglichkeit des Antriebsteils der Maschine ganz wesentlich gegenüber dem bisherigen Zustand verbessert. Da ferner die Werkstück-Spindel und die Werkzeug-Revolverachse nur noch im Bereich der Frontplatte gelagert sind, also das bisherige zweite Lager (eines Maschinengehäuses) wegfällt, wird die Baulänge der Maschine kleiner. Der Wegfall des Gehäuses und die verkleinerte Baulänge des Antriebsteils der Maschine machen es möglich, den Antriebsteil,

w insbesondere schalldämmend, ganz zu kapseln. Eine solche durch ein Gehäuse nicht behinderte Kapselung kann leicht so ausgebildet werden, daß sie die Zugänglichkeit, insbesondere Montierbarkeit, der eingekapselten Bauteile nicht behindert.

Da zu beiden Seiten der Frontplatte ein großer Teil der Bauelemente der Drehmaschine aufzuhängen ist, soll die Frontplatte natürlich eine angemessene Stabilität aufweisen. Die Anforderungen in dieser Hinsicht sind jedoch erstaunlicherweise relativ gering.

weil die Zuordnung der auf die Spindel gesetzten Werkstücke zu den Werkzeugen bereits durch das gegeneinander abgestützte System der Rahmen bzw. Lager von Getriebe, Spindel und Revolverachse stabilisiert ist. Normalerweise werden selbst bei

*>^r> geringer Instabilität der Frontplatte alle Teile des Arbeitsraumes in gleicher Weise so bewegt b/w. in Schwingung versetzt, als ob eine herkömmliche Drehmaschine als Ganzes auf einem schwankenden

Untergrund stände. Im Prinzip genügt daher eine Sicherung der Frontplatte gegen Umkippen, Dies läßt sich dadurch erzielen, daö die Platte auf der Rückseite mit Hilfe von mindestens einer Stütze in der gewünschten (vertikalen) Stellung gehalten wird. Die Frontplatte selbst kann massiv sein und aus Gußeisen oder Stahl bestehen. Zum Vermindern des Gewichts der Frontplatte kann es jedoch zweckmäßig sein, eine relativ dünne Platte zu verwenden, deren Fläche, vorzugsweise auf der Rückseite, Stabilisierungsrippen aufweist In diesem Sinne dient auch eine Gußplatte mit Hohlräumen der Gewich tsminderung.

Die Erfindung wird anhand der schematischen Zeichnung eines Ausführungsbeispiels erläutert; es zeigt Fig. 1 einen Längsscnnitt durch die Maschine und F i g. 2 einen Querschnitt durch die Maschine.
Gemäß F i g. 1 und 2 sieht die Frontplatte 1 vertikal auf dem Grundrahmen 2. Der Vorderseite la der Frontplatte 1 — in Fi g. 1 rechts — ist der Arbeitsraum A der Maschine zugeordnet, der Rückseite \b das 2c Triebwerk Tder Maschine (in F i g. 1 links).

Der Grundrahmen 2 besteht im wesentlichen aus drei Teilen. Unterhalb des Arbeitsraums A ist eine Wasserschale 3 zur Aufnahme des Kühlschmiermittels vorgesehen, in deren oberen Bereich ein waagerechtes Sieb 4 zur Aufnahme der beim Drehen entstehenden Späne eingesetzt sein kann. In F i g. 1 links von der Frontplatte 1 ist der Grundrahmen 2 zweckmäßigerweise mit einer schweren Grundplatte 5 ausgefüllt. Diese kann beispielsweise aus mit Schrott versetztem Beton bestehen. Die Grundplatte dient dazu, den Schwerpunkt des Systems nach unten zu verlegen und Schwingungen der Maschine zu dämpfen. Am hinteren Ende des Grundrahmens 2 (ganz links in F i g. 1) ist ein ölbehälter 6 vorgesehen, über dem nebeneinander eine hydraulisehe Steuereinheit 7 und der Antriebsmotor 8 für den Hydraulik-Pumpensatz der Maschine angeordnet sind. Darüber liegt — befestigt an einer Halterung 9 - ein ölkühler 10.

In bzw. an der Rückseite der Frontplatte 1 sind im wesentlichen zwei Baugruppen gelagert und zwar die Revolverachse 11 mit dem zugehörigen Schwenkmotor 12 einerseits und das das Getriebe mit den Getriebeteilen 13 bis 15 und die Spindel 16 aufnehmende Gehäuse 17 mit dem daran angeflanschten Hauptmotor 18 der Maschine andererseits.

Die Riivolverachse 11 ist in eine.n als Führungsbüchse ausgebildeten Traglager 19 gelagert, welches gleichzeitig die Funktion des Vorschubzylinders erfüllt. Der in üblicher Weise, zum Beispiel entsprechend der DE-PS 8 65 090 ausgebildete Vorschubzylinder innerhalb der Führungsbüchse 19 dient dazu, die Revolverachse 11 bei Betrieb der Maschine in ihrer Längsrichtung vor und zurückzuschieben.

Die Führungsbüchse 19 ist in einer Bohrung 20 der 5b Frontplatte 1 starr gehalten und über einen in die Frontplatte 1 eingelassenen Flansch 21 mit letzterer verschraubt. Bei der Verschraubung des Flansches 21 mit der Frontplatte 1 sind die FUhrungsbüchse 19 und die darin gelagerte Revolverachse 11 exakt parallel zur Spindel 16 auszurichten beispielsweise dadurch, daß die Auflagefläche 22 des Flansches 21 in der Frontplatte I bis zur richtigen Anpassung geschabt wird oder dadurch, daß bei vorheriger Grob-Anpassung der Auflagefläche 22 in den Fl.msch 21 eingebrachte radiale fö Einschnitte 23 beim Versehrauben von flansch 21 ιιη,ι Frontplatte 1 mehr oder weniger stark zusammengepreßt werden.

Mit Abstand von der Rückseite \b der Frontplaite 1 ist auf das Ende der Führungsbüchse 19 eine Verbindungsplatte 24 gesetzt. Diese nimmt im unteren Bereich den der Revolverachse 11 zugeordneten Schwenkmotor 12 auf. Die Ab'riebsseite der Welle 25 des Schwenkmotors 12 trägt ein Zahnrad 26, mit dem ein auf der Revolverachse 11 festes Zahnrad 27 in Eingriff kommt, wenn die Revolverachse 11 ganz (in F i g. 1 nach rechts) ausgefahren ist. Durch Betätigung des Schwenkmotors 12 (z.B. ein Hydraulikzylinder) kann dann über die Zahnräder 26 und 27 die Revolverachse in die jeweils gewünschte nächste Schwenkstellung gedreht werden. Zum Schalten der Schwenksteilungen und der Vorschubbewegungen der Revolverachse 11 sind (gestrichelt dargestellte) Endschalter 28 und 29 am hinteren Ende der Revolverachse 11 vorgesehen.

Auf das freie Ende der Revo'verachse 11 ist ein fliegend gelagerter Werkzeugrevolver 30 starr aufgesetzt, der vier Revolverarme 31 aufweisen kann. In den Revolverarmen 31 sind Werkzevgträger-Löcher 32 vorgesehen, die mit der Achse de» Werkstück-Spindel 16 fluchten. Am freien Ende jedes Kevolverarms 31 befindet sich außerdem ein Führungsloch 33, in das während des Betriebs der Maschine ein den Rewlver 30 feststellender und führender Indexierzapfen 34 eingreifL Bei aer Drehbearbeitung fährt der Revolver 30 aus seiner Endlage gemäß F i g. 1 nach links, derart, daß seine (nicht gezeichneten) Werkzeuge mit einem in das Spannfutter 44 gesetzten Werkstück in Eingriff kommen. Das hintere Ende der Revolverachse 11 fährt dabei bis etwa zu der gestrichelt gezeichneten Linie £ Der Indexierzapfen 34 ist entweder direkt oder über einen Planschlitten mit der Frontplatte 1 verbunden. Zur exakten Einstellung sowie zur Maßkorrektur der Maschine kann der Indexierzapfen 34 in bekannter Weise ausgebildet und mit Verstelleinrichtungen 36 senkrecht zu seiner Längsrichtung in geringem Maße verstellbar sein.

Im Gehäuse 17, welches mit Hilfe eines Flansches 37 an die Rückseite Inder Frontplatte 1 angeschraubt ist, befindet sich ein zweistufiges Getriebe 13,14,15 für den Antrieb der Spindel 16. Die Antiriebsseite des Getriebes ist über einen Flachriemen-Verstelltrieb mit Verstellscheibenpaaren 38 und 39 und eimern Flachriemen 40 mit dem Hauptmotor 18 verbunden. Das Versteüscheibenpaar 39 ist mit der Eingangswelle des Getriebes verbunden. Der Abstand der Scheiben des Verstellscheibenpaares 38 auf der Welle des Hauptmotors 18 ist über eine symbolisch dargestellte Stellvorrichtung 41 steuerbar, die über eine Steuerleiste oder über Endschalter 29 betätigt werden kann (vgl. die gestrichelten Wirklinien). Die Scheiben des Verstellscheibenpaares 39 auf der Eingangswelle des Getriebes werden durch Federkraft 42 gegeneinandergedrückt. Bei Verstellung des Abstandes der Scheiben des Verstellscheibenpaares 38 wandert der Riemen 40 radial nach imnen oder nach außen, dementsprechend werden daraufhin die Scheiben des Verstellscheibenpaares 39 durch die Federkraft 42 elastisch zusammengeschoben oder auseinanderbewegt.

Die Ausgangswelle des in da:s Gehäuse 17 gesetzten Getriebes kämmt mit einem Zahnrad 43 ouf der Spindel 16. Auf diese Weise ist die Spindel 16 vom Hauplmotor 18 über den Flachriemen-Verstelltrieb und das Getriebe mit der gewünschten Drehzahl antreibbar. Die Spindel Ib ist an ihrem ν .rderen Ende, das zur Aufnahme des WerkstUckspannfutters 44 vorgesehen ist, in einer Buchse 45 in einem doppelreihigen Schrägkugellager 46

und in einem doppelreihigen Zylinderrollenlager 47 gelagert. Die in ein Aufnahmeloch 48 der Frontplatte I eingesetzte Buchse 45 ist starr mit dem Gehäuse 17 verbunden, so daß das Gehäuse vollständig vormontiert mit allen Lagerteilen in die Frontplatte 1 einsetzbar ist. Zum Montieren ist dann lediglich ein Verschrauben des Flansches 37 des Gehäuses 17 mit der Frontplatte 1 und danach ein Aufsetzen des Spannfutters 44 auf den Spindelkopf erforderlich. Zu der Lagerung der Spindel 16 gehört außerdem ein spielfreies doppelreihiges Zylinderrollenlager 49. mit dessen Hilfe die Spindel 16 in einem Aufnahmeloch 50 des Gehäuses 17 gelagert ist.

An der Unterseite des Gehäuses 17 sind massive Platten 51 und 52 vorgesehen. Die Platte 52 ist im wesentlichen eine Verlängerung des Mansches 37 und dient dazu, das Gehäuse 17 möglichst großflächig mit der Rückseite Ibder Frontplatte 1 zu verbinden. In den beiden Platten 51 und 52 sind Ausnehmungen 53 vnropcphnn Hip rlip Fiihriinpshiirhsp 19 der Revolver-

achse Il teilweise umgreifen. Mit der Platte 51 ist die ' erbindungsplatte 24 fest verschraubt, welche das F.ndc

r Führungsbüchse 19 umfaßt und am unteren Lnde ι ·η .Schwenkmotor 12 trägt. Die Verschraubung . wischen der massiven Platte 51 und der Verbindungsplatte 24 ist dabei erst dann vorzunehmen, wenn die Revolverachse 11 bzw. deren Fiihrungsbüchse 19 relativ zur Spindel 16 ausgerichtet ist. — Anstelle oder zusätzlich zu der Platte 51 kann an das obere Ende der Verbindungsplatte ein Winkelstück 54 angesetzt sein, das nach dem Ausrichten der Revolverachse H relativ zur Spindel 16 mit der Unterseite des Gehäuses 17 verschraubt und verstiftei wird.

Unabhängig von der \rt der gewählten starren Verbindung zwischen dem Gehäuse 17. welches die Spindel 16 in vorgespannten Lagern aufnimmt, und der Revolverachse Il bzw. deren Fiihrungsbüchse 19 ergibt sich so nach dem Einstellen und |ustieren der Lage der Revolverachse 11 relativ zur Spindel 16 eine vollkom-'lien slanc gegenseitige Abstützung von Spindel 16 und Revolverachse Il mit Abstand von der Rückseite 1 ft der Frontplatte 1. Obwohl also die Spindel 16 und die Revolverachse 11 nur in der F'rontplatte 1 gelagert sind, ι ergibt sich doch für das System von Revolverachse 11 und Spindel 16 eine bei Betrieb der Maschine stabile Zuordnung, derart, daß sehr genaue Dreharbeiten ausgeführt werden können. Sollte nämlich die Frontplatte 1 aus irgendwelchen Gründen geringe Schwan-Mi kungen ausführen, so bleibt davon das aus Revolverachse 11 und Spindel 16 bestehende System unberührt, denn dieses System ist außer durch die Frontplattc 1 auch durch das Gehäuse 17 und durch dessen Verbindung mit Absland von der Rückseite !feder Frontplattc I in sich ι > stabilisiert. Hinzu kommt, daß dieses System auch über die Revolverachse II. den Revolverarm 31 und den Indexierzapfcn 34 stabilisiert ist.

Die F'rontplatte 1 ist mit einer oder mehreren Stützen 55 bis 57 in der vertikalen Läse gehalten. Die πι Frontplatte selbst kann massiv sein oder zur Herabset /ung des Gewichtes und zur Materialersparnis Stabilisicrungsrippen, vorzugsweise auf der Rückseite 1 ft, bzw. Hohlräume 5H (wie gezeichnet) aufweisen.

In einem Ausführiingsbeispicl hat der Grundrahmen 2 -''· eine Gesamtlänge von 3300 mm und eine Breite von 1 HO mm. Die mit Hohlräumen 58 versehene Frontplatte 1 ist etwa 140 mm dick und 1800 mm hoch. Der Abstand /wischen der Mitte der Spindel 16 und der Mitte der Revolverachse 11 beträgt 320 mm.
ii'· Ein besonderer Vorteil des Spindelstocks besteht darin, daß der gesamte Antriebsteil von einer Kapselung 59 umgeben sein kann. Diese Kapselung 59 kann entweder abnehmbar oder auf der Seile bzw. nach oben aufklappbar sein. Die Kapselung kann doppelschalig f' ausgeführt weiden. derart, daß zwischen die Schalen der Kapselung 59 ein schalldämmendes Mittel, zum Reispiel Sand, einfüllbar ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnunccn

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Spindelstock für eine Drehmaschine mit einer Drehspindel und mit einer parallel zu dieser verlaufenden Achse eines Werkzeugrevolvers, bei dem ein erstes Traglager der Drehspindel und das Traglager der Revolverachse in einer Frontplatte angeordnet sind, deren Vorderseite dem Arbeitsraum der Maschine und deren Rückseite dem Getriebe für die Drehspindel und den Antrieben für den Werkzeugrevolver zugewandt ist und bei dem das zweite Traglager der Spindel mit Abstand von der Rückseite der Frontplatte abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Frontplatte (1) abgesehen von Einrichtungen (55 bis 57) zur Sicherung gegen Umkippen freisteht, daß die Frontplatte (1) auf ihrer Rückseite (16) ein Gehäuse (17) für das Getriebe (13 bis 15) trägt, in dem das zweite Traglager (49) der Spindel (16) abgestützt ist, und daß das Traglager (19) der Revolverachse (11) mit einer Platte (51) und/oder einem Winkelstück (54) am Gehäuse (17) abgestützt ist

2. Spindelstock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frontplatte (1) im Grundrahmen (2) der Maschine mit einer schweren Grundplatte (5), insbesondere bestehend aus einer Mischung aus Schrott und Beton, fest verbunden ist

3. Spindelstock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frontplatte (1) an der Rückseite (lfc) mit Hilfe mindestens einer Stütze (55 bis 57) in c~.r vertikalen Lage gehalten ist