DE2720876A1

DE2720876A1 - Werkzeugmaschine mit vertikaler drehachse, z.b. drehbank oder schleifmaschine

Info

Publication number: DE2720876A1
Application number: DE19772720876
Authority: DE
Inventors: Robert Collignon
Original assignee: C N M P BERTHIEZ S A
Current assignee: C N M P BERTHIEZ S A
Priority date: 1976-05-25
Filing date: 1977-05-10
Publication date: 1977-12-08
Also published as: NO771815L; PL198345A1; IT1080868B; ES459138A1; BR7703335A; DD130008A5; FR2352634A1; FI771643A; JPS52143573A; SE7706036L

Description

mein Zeichen: 0858 Pt 9 onino-it

** ι /üb /b

Societe anonyme dite

CNMP Berthiez

15 avenue d'Eylau

75116 Paris / Frankreich

Werkzeugmaschine mit vertikaler Drehachse, z. B. Drehbank oder Schleifmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf eine Werkzeugmaschine mit vertikaler Drehachse, insbesondere aber auf eine Drehbank bzw. eine Schleifmaschine.

j Im allgemeinen weist eine Vertikaldreh-

Ibank einen Werkstück-Aufnahmetisch auf, der in einem Sitz drehbar gelagert ist. Es ist ferner eine Traverse zur waagerechten

!Führung zumindest eines Schlitten^vorgesehen, der mit einem in vertikaler Richtung bewegbaren, als Werkstückaufnahme dienenden Schlitten ausgestattet ist.

Die maximal zulässige Höhe des Werkstückes

stellt dabei eines der Hauptkriterien der Kapazität der Werkzeug »maschine dar^ wobei für den Benutzer einer derartigen Werkzeugmaschine technisch vorteilhaft ist, daß diese Höhe so groß wie möglich ist.

709849/0761 _ ₂ _

3 272087b

Andererseits ist es erforderlich - sofern man eine optimale Spanleistung erhalten will - den als Werkzeughalter ausgebildeten Schlitten aus seinem Lager in dem waagerechten Schlitten so gering wie nur möglich herauszuführen.

Um diesen beiden Forderungen zu entsprechen, geht der Lösungsgedanke dahin, den Abstand zwischen dem Auflagetisch einerseits und der Traverse andererseits so veränderlich zu ge- j stalten, daß dieser Abstand relativ zu der Höhe des zu bearbeitenden Werkstückes so gering wie nur möglich ist, andererseits jedoch das Herausragen des Schlittens aus der Werkzeugmaschine ebenfalls minimal ist.

Ein derartiges Ergebnis hat man bisher dadurch erhalten, daß ein fester Sitz für den Auflagetisch und eine waagerechte Traverse vorgesehen werden, welch letztere längs einer Führung oder Gleitbahn eines ebenfalls festen Ständers in vertikaler Richtung bewegbar ist.

Eine derartige Ausführung führt zu einer Reihe von Schwierigkeiten, um eine genaue und sachgetreue Lagerung der Traverse zu erhalten, wobei zu berücksichtigen ist, daß die Schubachse derselben während des Anhebens und des Absenkens relativ zu dem Schwerpunkt der Gesamtanordnung (Traverse-Schlitten) versetzt ist.

Weitere Schwierigkeiten ergeben sich, um eine genaue, horizontale Verschiebung des Schlittens zu erhalten, wobei nicht unberücksichtigt bleiben darf, daß der Schwerpunkt der Anordnung: Traverse - Schlitten beweglich ist, und daß jedwede Verstärkung des Querschnittes der Traverse zu einer Erhöhung des Gewichtes derselben relativ zu dem Ständer führt.

Es ist auch erforderlich, die Bearbeitungszone des Werkstückes mit Hilfe von Steuermitteln, Überwachungsmitteln oder Betätigungsmitteln in der Höhe bewegbar zu machen, um den Verschiebungen der Traverse zu folgen, was in bestimmten Fällen

709849/0761 - 3 -

zur Verwendung einer Hubbühne für den Arbeiter zwingt.

Es gibt auch Schwierigkeiten, eine einfache Konstruktion zu erhalten und die Lagerhaltung sowie die Fristen herabzusetzen da die Bewegbarkeit der Traverse zu einer Anpassung an den Ständer zwingt, der wiederum mit dem Rauminhalt der Drehbank hinsichtlich des Durchmessers und der Höhe veränderbar ist, da die axiale Verschiebung der Führungen bzw. Gleitbahnen der Traverse und des Trägers zu unterschiedlichen Schlitten führt, die in waagerechter bzw. senkrechter Richtung verfahrbar sind.

Schließlich müssen Sicherheitsmaßnahmen ergriffen werden, um Jedweden Bruch der Hubmittel der Traverse von vorn herein auszuschließen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, alle diese Mängel und Unzuträglichkeiten zu vermeiden und eine Werkzeugmaschine dieser Art zu schaffen, die zahlreiche neue Vorteile zu verzeichnen hat.

Die Erfindung bezieht sich also auf eine Werkzeugmaschine mit vertikaler Drehachse, z. B. Drehbank oder Schleifmaschine, mit einem als Werkzeugträger ausgebildeten Auflagetisch, welcher auf einem Sitz bewegbar gelagert ist und zumindest einen als Schlitten ausgebildeten Werkzeugträger aufweist. Die erfindungsgemäße Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Sitz des Auflagetisches relativ zu einem festen Fundamentrahmen in senkrechter Richtung geführt und mit einer Antriebsvorrichtung zur Durchführung von Translationsbewegungen verbunden ist und mit Blockierorganen für ein festes Niveau zusammenarbeitet.

Nach einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung ist der feste Fundamentrahmen mit einem hinteren Träger verbunden, welcher eine feste, waagerechte Traverse zur Führung eines Schlittens trägt, der mit einem als Schlitten ausgebildeten Werkzeughalter ausgestattet ist.

709849/0761 -Jl--

ς~ 272Ü376 ^:

Vorteilhaft ist der feste Fundamentrahmen zumindest mit einem seitlichen Träger zur vertikalen Führung eines als Werkzeugträger ausgebildeten Schlittens verbunden.

Gemäß dem Erfindungsgedanken wird die in senkrechter Richtung bewegliche Anordnung keineswegs mehr aus der Traverse und dem zugeordneten, geführten Schlitten, sondern vielmehr aus dem Sitz und dem als Werkstückträger dienenden Auflagetisch gebildet. Sobald die Vorschubachse durch den Schwerpunkt hindurch^ gehen kann, ist die bewegliche Anordnung jetzt vollkommen gewichtsmäßig ausgeglichen und deren Lage kann infolgedessen mit hoher Genauigkeit eingestellt und bewirkt werden.

Darüber hinaus ist die Traverse fest, wobei zu bemerken ist, daß deren Festigkeit und Steifigkeit noch beträchtlich ver-t· bessert werden kann, ohne daß deren Höhe vergrößert wird. Darüber hinaus kann der bewegbare Schlitten unterschiedlich ausgestalten werden derart, daß der Effekt der Ausladung, also des Auskragen», verhindert wird. Infolgedessen kann die Genauigkeit der waage- j rechten Verschiebung des Schlirtens bei den allerbesten Be- j dingungen außerordentlich einfach verwirklicht werden. j

Darüber hinaus ist die Bearbeitungszone des Werkstückes stets in einer festen Höhe im Blickfeld des die Werkzeugmaschine Bedienenden angeordnet. Infolgedessen können auch die Mittel zum Steuern, zur Kontrolle und zur Handhabung der Maschine in einer festen Höhe vorgesehen werden.

Darüber hinaus ist die Sicherheit des die Maschine Bedienenden insofern absolut, als im Falle eines Bruches der Hubmittel der Sitz in die in dem Fußboden zur Lagerung desselben vorgesehene Grube eindringt, so daß der die Werkzeugmaschine Bedienende von diesem Sitz unbeeinflußt bleibt.

- 5 709349/0761

Auch ist die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine im Aufbau auf standardisierte Elemente beschränkt. So kann das Grundmodell aus dem Fundamentrahmen, dem Sitz und dem Auflagetisch bestehen, wobei die weiteren Elemente die Zwischenelemente sind^ welche den Ständer und die Führungsbahnen verlängern. Als zusätzliche Elemente kommen die waagerechte Traverse und die in waagerechter und senkrechter Richtung verfahrbaren Schlitten in Frage.

Einige Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Werkf zeugmaschine sind nachstehend anhand der Zeichnung noch etwas näher veranschaulicht. In dieser zeigen in rein schematischer Weise:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung des unteren Teiles der Vertikaldrehbank gemäß der Erfindung, wobei dieser untere Teil aus dem festen Fundamentrahmen, dem in senkrechter Richtung bewegbaren Sitz und dem drehbaren Auflagetisch besteht,

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1, wobei auch noch die übrigen Teile der Werkzeugmaschine gemäß der Erfindung dargestellt sind,

Fig. 3 eine Draufsicht in Richtung des Pfeiles F der Anordnung gemäß Fig. 2, wobei die Traverse und deren Schlitten sowie der Auflagetisch der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt sinjl,

Fig. 4-8 Teilansichten der Anordnung nach Fig» 2, wobei verschiedene Ausführungsformen für den Antrieb der Drehbewegung des Auflagetisches dargestellt sind, und dieser Antrieb unabhängig von dem Antrieb für die vertikals

709849/0761 --

Translationsbewegung ist.

Wie aus den Figuren 1-3 der Zeichnung deut-j

lieh hervorgeht, weist die Vertikaldrehbank einen Fundament- . rahmen 1 auf, welcher normalerweise in eine trogförmige Grube 2 i eingesetzt ist. Der Fundamentrahmen 1 trägt einen hinteren Stän-| der 3, der mit zwei seitlichen Flügeln oder Schenkeln 4, 5 eine[ körperliche Einheit bildet, so daß auf diese Weise eine massive; Konstruktion entsteht, die einwandfrei fest und unverformbar ist.

Zwischen dem hinteren Ständer 3 und den seit

liehen Schenkeln 4, 5 bzw. Flügeln ist in senkrechter Richtung ein Sitz 6 gleitend geführt, der zwischen einem oberen Niveau und einem unteren Niveau jede beliebige Stellung einnehmen kann, wobei diese beiden Niveau in Fig. 2 der Zeichnung mit einem durchgehenden Linienzug bzw. einem gestrichelten Linienzug angedeutet sind.

Der Sitz 6 ist an seiner oberen Fläche mit

^! einem in der Mitte liegenden Zapfen 7 und einem konzentrischen, j kreisförmigen Abrollweg 8 zur Lagerung eines Aufläget!sehes 9 ausgerüstet, an welchem die zu bearbeitenden Werkstücke in geeigneter Weise befestigt werden.

Die Führung kann beispielsweise mittels T-

förmigen Nuten 10 erfolgen (Fig. 1), welche in den Ständer 3 und in den vorderen Teil des Sitzes 6 eingearbeitet sind, um mit zungenförmigen Federn komplementärer Form zusammenzuarbeiten. Diese zungenförmigen Federn überragen den hinteren Teil des Sitzjes 6 sowie die Innenflächen der Seitenschenkel 4, 5. Diese Führung kann auch durch einfachen Kontakt der drei Gleitflächen 11 (Fig. 3) oder Rollflächen erfolgen, welche an dem Sitz 6 vorgesehen sind und einerseits dem Ständer 3 und andererseits den Seitenschenkeln 4, 5 des Fundamentrahmens gegenüberliegen.

70 984 9/0 76 1

Der auf diese Weise geführte Sitz 6 wird mit einer Vorrichtung 12 zur Durchführung von Translationsbewegungen verbunden, deren Achse sich parallel zu den Gleitbahnen bzw. Führungsbahnen 11 erstreckt (Fig. 1 oder 3) und durch den Schwerpunkt der beweglichen Anordnung (Sitz und Auflagetisch) hindurchgeführt wird. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Vorrichtung zur Durchführung von Translationsbewegungen von einer Schraube 13 gebildet, deren oberes äußere Ende mit dem Sitz 6 verbunden ist, während das untere äußere Ende mit einer Schraubenmutter 14 zusammenarbeitet, welche drehbar gelagert und in einem festen Gehäuse 15 oder Kasten gegen Trans lationsbewegungen gesichert ist. Die Schraubenmutter 14 wird

dabei über ein Untersetzungsgetriebe in Drehbewegungen versetzt, welches insbesondere als Schneckengetriebe ausgebildet sein kann, wobei das Schneckenrad mit der Bezugsziffer 16 und die Schnecke mit der Bezugsziffer 17 bezeichnet ist. Es ist klar, daß die Vorrichtung 12 auch in anderer Weise, z. B. in Form eines druckmittelgesteuerten Zylinders ausgebildet sein kann.

Welche Form die Vorrichtung zur Durchführung von Translationsbewegungen auch immer haben möge, müssen Blockierorgane 18 (Fig. 3) vorgesehen werden, um den Sitz 6 mit hoher Genauigkeit in der gewünschten Höhe festzulegen.

Wie die Fig. 2 der Zeichnung zeigt, ist an dem Ständer 3 des Fundamentrahmens 1 eine Traverse 19 befestigt, und zwar entweder unmittelbar oder aber unter Zwischenschaltung mehrerer Versteifungselemente 20.

Diese Traverse 19 trägt eine in waagerechter Richtung sich erstreckende Gleitbahn 21 zur Führung eines in waagerechter Richtung bewegbaren Schlittens 22, der mit einem in senkrechter Richtung bewegbaren Schlitten 23 mit einem Werkzeugfhalter 24 ausgestattet ist.

-7G-9Ä4-9-/-Q7

Die Fig. 3 der Zeichnung zeigt eine etwas abgewandelte Ausführungsform, bei welcher mit dem hinteren Ständer 3 des Fundamentrahmens 1 ein oder mehrere seitliche Ständer 25, 26 verbunden werden, welche zur Führung des Bearbeitungsschlittens 29 in vertikaler Richtung sich erstreckende Gleitbahnen 27, 28 bzw. Führungsbahnen aufweisen.

Wenn die Drehbank in der vorstehend angedeuteten Weise aufgebaut und die vorerwähnten Vorteile erzielt werden sollen, müssen noch Mittel vorgesehen werden, welche den Auflagetisch 9 in der Weise in Drehbewegungen versetzen, daß Freiheitsgrade vorgesehen sind, damit die Drehbewegung des Auflagetisehes 9 nicht der Translationsbewegung des Sitzes 6 zuwiderläuft, und umgekehrt.

Nach der in Fig. 4 der Zeichnung dargestellten Ausführungsform weist die Antriebsvorrichtung für die Drehbewegung einen hydraulischen Motor 30 auf, der in einer Aussparung im Sitz 6 gelagert und unmittelbar mit dem Auflagetisch 9 verbunden ist. Nach der etwas abgewandelten AusfUhrungsform gemäß Fig

5 steht der Motor 30 mit dem Zapfen 31 des Aufläget!sehes 9 über ein Zahnradgetriebe 32 in Verbindung.

Nach einer zweiten Ausführungsform gemäß Fig. 6 besitzt die Antriebsvorrichtung für die Drehbewegung einen Elektromotor 33, welcher an ein Getriebe 34 angeschlossen ist, dessen in dem Sitz 6 drehbar gelagerte Abtriebswelle 35 relativ zu diesem Sit

6 in axialer Richtung festgelegt ist. Die Abtriebswelle 35 steht dabei mit einem Zahnrad 36 in Verbindung, welches in einen Zahn· kranz 37 eingreift, der am Umfang des Auflagetisches 9 angeordnet ist. Das Motor-Untersetzungsgetriebe 33, 34 ist in dem Sitz 6 gelagert, und zwar entweder in einer Innenkammer dieses Sitze? 6 oder aber fliegend in einem Lager 38, welches für diesen besonderen Zweck in dem Ständer 3 vorgesehen ist. (Fig. 6).

709849/0761 ' ⁹ '

Nach einer dritten AusfUhrungsform gemäß der Erfindung nach Fig. 7 weist die Antriebsvorrichtung für die Drehbewegungen einen Elektromotor 33 auf, der an ein Getriebe 34 angeschlossen ist. Die Abtriebswelle steht dabei mit einer Nutenwelle 39 in Verbindung, welche sich parallel zur Bewegungsachse des Sitzes 6 erstreckt, wobei die Gesamtanordnung der Teile 33 und 34 sowie die Nutenwelle 39 in dem Ständer 3 des Fundamentrahmens 1 angeordnet und gelagert sind. Auf der Nutenwelle 39 ist ein Zahnrad 40 beweglich gelagert, das über ein Zwischenzahnrad 41 mit dem am Umfang des Auflagetisches 9 liegenden Zahnkranz 37 kinematisch verbunden ist. Das Zwischenzahnrad 41 ist relativ zu dem beweglichen Sitz 6 lose gelagert.

Bei der abgewandelten AusfUhrungsform nach Fig. 8 ist die Nutenwelle 39 in der Weise in dem Sitz 6 gelagert, daß sie sich drehen, jedoch keine Translationsbewegungen vollführen kann. An dem einen Ende dieser Nutenwelle ist ein Zahnrad 42 befestigt, welches in den am Umfang des Auflagetisches 9 angeordneten Zahnkranz 37 eingreift, während an dem anderen Ende der Nutenwelle 39 ein frei bewegbares Zahnrad 43 gelagert ist, das in dem Ständer 3 angeordnet ist und in ständigem Eingriff mit dem Abtriebszahnrad 44 des Getriebes steht.

Die Erfindung ist keineswegs auf die beschriebenen und dargestellten AusfUhrungsformen beschränkt; vielmehr sind noch weitere Verwirklichungsformen möglich und denkbar, ohne daß hierdurch der Rahmen der Grundkonzeption gesprengt wird.

Der Erfindungsgedanke ist auf Werkzeugmaschinen mit vertikaler Drehachse, insbesondere auf Drehbänke sowie Schleif maschinen anwendbar.

- Patentansprüche -

709849/0761

Leerseite

Claims

PATENTANSPRÜCHE

M .j Werkzeugmaschine mit vertikaler Drehachse, z. B. Drehbank

oder Schleifmaschine, mit einem als Werkzeugträger ausge- j bildeten Auflagetisch, welcher auf einem Sitz drehbar ge- | lagert ist und zumindest einem als Schlitten ausgebildeten Werkzeugträger, dadurch gekennzeichnet^ daß der Sitz (6) des Auflagetisches (9) relativ zu einem ^! festen Fundamentrahmen (1) in senkrechter Richtung geführt und mit einer Antriebsvorrichtung zur Durchführung von Trans«· lationsbewegungen verbunden ist und mit Blockierorganen (18)ι für ein festes Niveau zusammenarbeitet.

j
2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet, daß der feste Fundamentrahmen (1) j mit einem hinteren Träger (3) verbunden ist, welcher eine

feste, waagerechte Traverse (19) zur Führung eines Schlittern» (22) trägt, der mit einem als Schlitten (23) ausgebildeten Werkzeughalter (24) ausgestattet ist.

3· Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der feste Fundamentrahmen (1) zumindest mit einem seitlichen Träger (4 bzw. 5) zur vertikalen Führung eines als Werkzeugträger ausgebildete^ Schlittens verbunden ist.

4. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1-3, dadur gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung (12) für die Translationsbewegung des Sitzes (6) und die Antriebsvorrichtung für die Drehbewegung des Auflagetisches (9) voneinander unabhängig sind und einen solchen gegenseitigen Freiheitsgrad haben, daß sich deren Bewegungen nicht gegenseitig hindern.

709849/0761 ORIGINAL INSPECTED