DE2727645A1

DE2727645A1 - Bearbeitungseinheit, insbesondere fuer transfermaschinen

Info

Publication number: DE2727645A1
Application number: DE19772727645
Authority: DE
Inventors: Eugen Bader; Kurt Jauch
Original assignee: Individual
Current assignee: Eubama Eugen Bader Maschinenbau Kg 7210 Rottweil
Priority date: 1977-06-20
Filing date: 1977-06-20
Publication date: 1978-12-21
Also published as: DE2727645C3; CH629412A5; US4199285A; GB2000994A; GB2000994B; DE2727645B2

Description

Kehl D-733Ö Essllngen Dipl.-Ing. Hartmut Kehi

Kratzsch Mülbargerstr. 65 Dipl.-Ing. Volkhard Kratzsch

Telefon Stuttgart 0711 - 35 99 92 Deutsche Bank Esslingen 210 cable «kehlpatent» esslingenneckar Postscheckamt Stuttgart 10004-701

Chase Manhattan Bank New York

Kurt Jauch
7418 Matzingen

Eugen Bader 20. Juni 1977

7210 Rottweil Anwaltsakte 2292

Bearbeitungseinheit, insbesondere für Transfermaschinen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bearbeitungseinheit, insbesondere für Transfermaschinen, mit einer Schlitteneinheit, die aus einem feststehenden Schlittenträger und aus einem darauf verschiebbar geführten, mit der Vorschubbewegung beaufschlagten Schlitten gebildet ist, und ferner mit einer auf den Schlitten einstellbar aufgesetzten Bearbeitungseinheit, insbesondere Spindeleinheit, deren Arbeitsspindel über einen Antriebsmotor und ein Getriebe angetrieben wird, wobei der Antriebsmotor und das Getriebegehäuse von der Spindeleinheit losgelöst und am stationären Schlittenträger fest angeordnet sind und die Arbeitsspindel über eine längsachsig unverschiebbar gehaltene, drehmomentübertragende Hohlwelle, in der die Arbeitsspindel bei der Vorschubbewegung der Spindeleinheit axial verschiebbar ist, antreiben.

Als Bearbeitungseinheiten sind Kombinationen aus Schlitteneinheiten und Spindeleinheiten bekannt. Die Spindeleinheit weist ein fest an die Einheit montiertes Getriebegehäuse mit Antriebsmotor und Getriebe auf und ist einstellbar auf den Schlitten der Schlitteneinheit aufgesetzt. Diese Bearbeitungseinheit hat den Vorteil, daß die Spindeleinheit in jeder Stellung des Schlittens eine maximale Führung erhält und daß die Längsverstellung der Spindeleinheit zum Einrichten in Spindelachsrichtung

8O9851/0B18

S 272764^Γ>

keinen großen Aufwand, sondern lediglich Gin odsr zwei T-Nuten im Schlitten der Schlitteneinheit erfordert. Die Höhenlage der Spindeleinheit kann beispielsweise über Zwischenplatten oder über höhenverstellbare Bauelemente, also mit relativ einfachen Mitteln, eingestellt werden. Einfach ist bei derartigen Bearbeitungseinheiten auch der Austausch einer Spindeleinheit gegen eine andere. Es können also z.B. Bohrspindeleinheiten gegen Dreheinheiten, Gewindeschneideinheiten, Fräseinheiten etc. ausgetauscht und in jeder Position in Spindelachsrichtung eingestellt und eingerichtet werden. Da Getriebe und Antriebsmotor mit der Spindeleinheit verbunden sind, sind infolge des relativ hohen Gewichts zum Austausch Hilfsmittel wie Hebezeuge erforderlich. Nachteilig ist aber auch die Tatsache, daß infolge des relativ hohen Gewichts der Einheit, vor allem bei kleineren Maschinen, wo relativ kurze ^iktzeiten notwendig sind, nur relativ kleine Hubgeschwindigkeiten gefahren werden können. Ein weiterer Machteil ist, daß die Reaktionskräfte, die bei der Werkstückbearbeitung abzufangen sind, in voller Größe von der Schiitton führung der Schlitteneinheit aufgenommen werden müssen. Daher sind die Schlittenführung und der Schlitten der Schlitteneinheit relativ groß, vor allem breit und schwer ausgebildet. Dies erhöht die zu beschleunigenden und zu verzögernden Massen noch mehr und wirkt sich auch preissteigernd aus.

809851/0518

; 27276A5

Es sind ferner Bearbeitungseinheiten der eingangs definier tea Art bekannt, die die vorgenannten Nachteile der Kombination aus herkömmlicher Spindeleinheit mit Schlitteneinheit unter Beibehaltung einiger anhaftender Vorteile beseitigen. Bei einer bekannten Bearbeitungseinheit dieser Art sind die Spindeleinheit und die Schlitteneinheit senkrecht angeordnet. Bei dieser Anordnung wirkt sich infolge senkrechter Vorschubbewegung der Spindeleinheit das Gewicht der gesamten Spindeleinheit mit Antriebsmotor, Getriebe und Getriebegehäuse normalerweise extrem nachteilig aus. Deswegen ist bei der bekannten Bearbeitungseinheit der Antriebsmotor mit Getriebe und Getriebegehäuse von der Spindeleinheit losgelöst und am stationären Schlittenträger der Schlitteneinheit fast angeordnet. Letztere treiben die Arbeitsspindel über eine Hohlwelle an, die stationär, drehbar und längsachsig unverschiebbar gehalten ist. Die Arbeitsspindel der Spindeleinheit ist mit einem Spindelende aus der Spindeleinheit herausgeführt. Dieses Spindelende greift in die Hohlwelle ein und ist in Axialrichtung relativ ?.u dieser verschiebbar. Zur Drehmomentübertragung sind das Spindelende und die Hohlwelle _: z.B. als Keilwelle ausgebildet. Es ist ferner eine Bearbeitungseinheit gleicher Art bekannt, bei der die Vorschubbewegung horizontal erfolgt.

An sich v/äre eine solche Bearbeitungseinheit eine ideale Kombination ; denn das Führungsverhältnis ist sehr gut, die Reaktionskräfte vom Drehmoment herrührend sind gleich Null, es können hohe Hubgeschwindigkeiten gefahren werden, die Ouerverstellung ist einfach zu bewerkstelligen und die Längsverstellung ist durch die Gestaltung ohnehin gegeben. Dennoch haftet diesen bekannten Bearbeitungseinheiten ein schwerwiegender Nachteil an; denn eine Verstellung der Spindeleinheit quer zur Spindelachse, also z.B.

8098 51/0518

bei horizontaler Vorschubrichtung in Höhenrichtung, ist nicht möglich, vor allem keine Höhenverstellung, die schnell, zuverlässig und dabei genau vorgenommen werden kann. Von Nachteil ist ferner, daß genaue, zuverlässige und schnelle Justierungen zwischen der Hohlwelle einerseits und der Arbeitsspindel andererseits nach erfolgtem Austausch einer Spindeleinheit gegen eine andere nicht möglich sind. Es treten Fluchtungsfehler zwischen Hohlwelle.und Arbeitsspindel auf, die nicht bzw. nur mit entsprechendem Änderungsaufwand ausgleichbar sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Bearbeitungseinheit eingangs definierter Gattung zu schaffen, die einen leichten und schnellen Austausch verschiedener Spindeleinheiten gegeneinander ohne Fluchtungsfehler gestattet, die ferner eine schnelle,,sichere und zuverlässige, dabei zugleich einfache Verstellung der Spindeleinheit zu Einrichtzwecken in Richtung quer zur Vorschubrichtung, insbesondere in Höhenrichtung, gestattet und die ferner eine schnelle und genaue Justierung zwischen Hohlwelle und Arbeitsspindel bei Austausch einer Spindeieinheit gegen eine andere unter Vermeidung von Fluchtungsfehlern, evtl. Verspannungen oder dergleichen zwischen Hohlwelle und Arbeitsspindel ermöglicht.

Die Aufgabe ist bei einer Arbeitseinheit der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Hohlwelle senkrecht zu ihrer Längsachse verstellbar ist und am feststehenden Getriebegehäuse derart geführt ist,daß sie einer Höhenverstellung der Spindeleinheit annähernd gewichtslos folgen kann, wobei sie in der neuenPosition wieder festgestellt,insbesondere festgeklemmt,werden kann, ohne daß sich ein Zwang zwischen Hohlwelle und Arbeitsspindel einstellt, und daß die Hohlwelle beim Austausch der Spindeleinheit gegen eine andere seitlich zuerst justierbar ist, bevor eine Höhenverstellung erfolgt. Dadurch werden in vorteilhafter Weise die eingangs erläuterten Nachteile beseitigt.

809851/0518

Infolge der Höhenverstellbarkeit dar Hohlwelle kann eine Spindeleinheit, die auf dem Schlitten der Schlitteneinheit montiert ist, einfach und schnell in Höhenrichtung verstellt und umgerüstet werden, weil die Hohlwelle eine Höhenverstellung der Spindeleinheit gleichzeitig mitmacht. Das in die Hohlwelle eingreifende Ende der Arbeitsspindel wird dabei durch keine Radialkräfte belastet, die sonst zu evtl. Verspannungen, übermäßiger Lagerbelastung der Spindellagerung etc. führen könnten. Ferner können verschiedene Bearbeitungseinheiten problemlos und schnell gegeneinander ausgetauscht werden, wobei evtl. Fluchtungsfehler, bedingt durch Toleranzen zwischen Führungsleiste und Spindelmitte der Arbeitsspindel, durch die Seitenjustierbarkeit leicht, schnell und einfach ausgeglichen werden können, bevor die Höhenverstellung erfolgt. Die Erfindung ermöglicht somit eine Höhenverstellung der Bearbeitungseinheit sowie deren genaue Seitenjustierung zur Hohlwellenachse vor der Höhenverstellung. Die hierfür notwendigen Umrüstzeiten sind außerordentlich gering.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsforra ist die Hohlwelle drehbar in einem etwa schlittenartigen Halter gelagert, der seinerseits am Getriebegehäuse quer zur Hohlwellenlängsachse verstellbar und einstellbar gehalten ist. Unter "quer" ist hierbei eine Verstell- und Einstellmöglichkeit in Richtung einer oder mehrerer, zur Hohlwellenlängsachse etwa rechtwinklig verlaufenden Achse zu verstehen, also bei waagerechter Vorschubrichtung zumindest in Höhenrichtung sowie in Seitenrichtung, und dabei jweils quer zur Vorschubrichtung.

In vorteilhafter Weise besteht der schlittenartige Halter aus einer Lagerbüchse und einer Stirnplatte. Die Hohlwelle ist mittels Lagern drehbar, jedoch axial unverschiebbar in dem Halter gelagert. In vorteilhafter Weiterbildung weist das Getriebegehäuse in einer Gehäusewandung einen von der Lagerbüchse durchsetzten Durchlaßschlitz auf. Von Vorteil kann es ferner

809851/0B18

sein, wenn die Stirnplatte des Halters an einer Planfläche der Gehäusewandung anliegt und nach Seitenjustierung und/oder Höhenverstellung des Halters mittels einer Spannvorrichtung in Axialrichtung der Lagerbüchse gegen die Planfläche festspannbar ist. Auf diese Weise kann mit einfachen Mitteln durch geringfügiges Lösen der Spannvorrichtung die Seitenjustierung und danach die Verstellung in Höhenrichtung erfolgen. Danach läßt sich schnell und einfach durch Anziehen der Spannvorrichtung der schlittenartige Halter sicher in der eingestellten Position am Getriebegehäuse festspannen, insbesondere festklemmen. Vorgenannte Einstellarbeiten können also außerordentlich schnell, sehr genau und zuverlässig und auch reproduzierbar vorgenommen werden.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Spannvorrichtung eine Ringmutter, die auf einem außerhalb des Getriebegehäuses liegenden Gewindeabsatz der Lagerbüchse sitzt, und ferner eine von der Lagerbüchse durchsetzte Spannplatte aufweist, die bei angezogener Ringmutter von letzterer gegen die Gehäusewandung des Getriebegehäuses anpressbar ist. Die Ringmutter ist von außen her leicht zugänglich, schnell zu lösen und schnell wieder anzuziehen. Dies kommt dem Bedürfnis nach schnellem Umrüsten wesentlich entgegen. Die großflächige Anlage der Stirnplatte an der Planfläche und der Spannplatte an der Getriebegehäusewandung bewirken, daß zum Lösen der Spannvorrichtung die Ringmutter nur geringfügig gelockert werden muß, wobei verhindert ist, daß der schlittenartige Halter nach unten hin abkippt und verkantet.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß die Spannplatte Druckfedern aufweist, die an der Gehäusewandung des Getriebegehäuses abgestützt sind und ein Abkippen des Halters nach Lösen der Ringmutter verhindern. Bei gelöster Ringmutter wird die Stirnplatte des Halters über die Druckfedern ausreichend gegen diePlanf lache angedrückt. Dies gibt zusätzliche Sicherheit

809851/0518

gegen ein Abkippen des Halters nach unten hin bei gelockerter Ringmutter.

Von besonderem Vorteil ist ferner eine im Inneren des Getriebegehäuses angeordnete und einstellbare, spielfreie Führung, insbesondere Rollenführung, entlang der der Halter mit Hohlwelle bei gelockerter Spannvorrichtung und bei Höhenverstellung geführt wird. Durch diese Führung wird die Höhenverstellbarkeit der Spindeleinheit noch verbessert. Ist die Spannvorrichtung gelockert, dann macht der schlittenartige Halter der Hohlwelle bei einer Höhenverstellung der Spindeleinheit diese Höhenverstellung leicht beweglich und in Höhenrichtung etwa schwimmend mit. Dadurch ist die Höhenverstellung außerordentlich leichtgängig. Auch dies trägt dazu bei, evtl. Verspannungen zwischen Hohlwelle und Arbeitsspindel gänzlich auszuschalten.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Lagerzapfen jeder Führungsrolle der Rollenführung exzentrisch an einem in der Gehäusewandung des Getriebegehäuses zu Verstellzwecken schwenkbaren und festklemmbaren Haltezapfen sitzt. Dadurch ist eine außerordentlich feinfühlige, genaue und vor allem schnell durchführbare Justierung der Seitenlage des schlittenartigen Halters ermöglicht, so daß die Arbeitsspindel der Spindeleinheit nach Auswechseln gegen eine andere Spindeleinheit und vor der Höhenverstellung jeweils zentrisch und genau koaxial zur antreibenden Hohlwelle ausgerichtet werden kann.

Von besonderem Vorteil kann es ferner sein, wenn bei waagerecht angeordneter Spindeleinheit der Halter, insbesondere dessen Stirnplatte, von unten her mittels mindestens einer im Getriebegehäuse angeordneten Feder so abgestützt ist, daß der Halter mit Antriebsrad annähernd gewichtslos ist. Dadurch wird bei gelockerter Spannvorrichtung zur Höhenverstellung oder Seitenjustierung das Gewicht des gesamten Halters mit Hohlwelle nahezu aufgehoben, da die Feder das Gewicht von unten her abfängt.

809851/0518

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß das Getriebe bei zweifacher übersetzung eine Übersetzungsstufe mit vorzugsweise zwei Getrieberädern aufweist, die am Halter, vorzugsweise dessen Stirnplatte, mit festem Achsabstand angeordnet sind und jede Höhenverstellung und Seitenjustierung des Halters mitmachen. Es wird also bei diesen Verstellbewegungen der Getriebeeingriff nicht verändert. Der Ausgleich zwischen Antriebsritzel des Antriebsmotors und dem Antrieb der Hohlwelle bei Höhenverstellungen und/oder Seitenjustierungen erfolgt über flexiblen Zahnriemen mit versetzbarar Spannrolle, die jeweils auf die notwendige Zahnriemenspannung schnell und einfach eingestellt werden kann. Eine zweistufige Getriebeübersetzung für den Hohlwellenantrieb erfolgt vom Antriebsritzel des Antriebsmotors über einen Zahnriemen zu einem Getrieberad der Übersetzungsstufe, so daß deren ziveites Getrieberad in gleicher Weise mitangetrieben wird, welches seinerseits z.B. unmittelbar mit einem Antriebsrad in Getriebeeingriff steht, das auswechselbar auf der Hohlwelle sitzt. Soll von zweistufiger Übersetzung auf eine einstufige Übersetzung umgerüstet werden, so sind dazu lediglich die zwei Getrieberäder der Übersetzungsstufe vom schlittenartigen Halter abzunehmen, ferner das Antriebsrad der Hohlwelle durch Umstecken gegen ein Zahnriemenrad auszutauschen und sodann der Zahnriemen des Getriebes vom Antriebsritzel des Antriebsmotors unmittelbar auf das Zahnriemenrad der Hohlwelle zu legen. Das Getriebe kann daher mit einfachen Handgriffen von einfacher übersetzung auf auf zweifache übersetzung und umgekehrt umgerüstet werden.

809851/0518

-z-

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind nachfolgend anhand von in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine zum Teil geschnittene Vorderansicht einer Bearbeitungseinheit mit Spindeleinheit und Schlitteneinheit_igemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht der Bearbeitungseinheit in Fig. 1 in Richtung des Pfeiles II bei abgenommenem Gehäusedeckel,

Fig. 3 einen vergrößerten Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 eine Seitenansicht, etwa entsprechend derjenigen gemäß Fig. 2, eines zweiten Ausführungsbeispieles einer Bearbeitungseinheit,

Fig. 5 einen schematischen Schnitt entlang der Linie V-V eines Teils der Bearbeitungseinheit in Fig. 4.

Die in Fig. 1-3 gezeigte Bearbeitungseinheit gemäß demersten Ausführungsbeispiel eignet sich vorzüglich für Transfermaschinen. Sie ist zusammengesetzt aus einer Schlitteneinheit 10»einem Getriebe 17 mit Antriebsmotor 16 und einer Spindeleinheit 30. Die Schlitteneinheit 10 ist aus einem Schlittenträger 11 und aus einem darauf verschiebbar geführten, mit der in horizontaler Richtung verlaufenden Vorschubbewegung gemäß Pfeil 12 beaufschlagten Schlitten 13 gebildet. Der Schlittenträger 11 steht in bezug auf die Vorschubbewegung gemäß Pfeil 12 und die rotatorische Arbeitsbewegung der Spindeleinheit 30 fest, wobei er zu Einrichtzwecken der gesamten Bearbeitungseinheit z.B.in Richtung des Pfeiles 14 (Fig. 2), d.h. bei Fig. 1 rechtwinklig zur Zeichenebene, verstellbar und feststellbar sein kann·, was nicht besonders gezeigt ist.

809851/0618

■χ

f /I'

Die Vorschubbewegung (Pfeil 12) der Spindeleinheit 30 in Spindelachsrichtung erfolgt über die Verschiebung des Schlittens 13. Die rotatorische Arbeitsbewegung wird der Arbeitsspindel 15 über einen Antriebsmotor 16 und ein letzterem nachgeschaltetes, beim ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1-3 als Zahnriemengetriebe 17 ausgebildetes Getriebe erteilt, welches innerhalb eines Getriebegehäuses 18 angeordnet ist. Das Getriebegehäuse 18 ist am stationären Schlittenträger 11 fest montiert.

Die Arbeitsbewegung wird der Arbeitsspindel 15 über eine vom Zahnriemengetriebe 17 angetriebene, längsachsig unverschiebbar und drehbar gehaltene Hohlwelle 31 in Gestalt einer Mitnehmerbüchse erteilt, in die ein Spindelende 32 eingreift, das mit der Hohlwelle 31 in drehmomentübertragender Verbindung steht und bei der Vorschubbewegung (Pfeil 12) der Spindeleinheit 30 längsachsig relativ zur Hohlwelle 31 verschiebbar ist. Zur Drehmomentübertragung sind die Hohlwelle 31 und das Spindelende 32 z.B. mit Polygonprofil versehen oder als Vielkeilwelle oder in anderer Weise entsprechend ausgebildet.

Die Hohlwelle 31 ist in Richtung quer zu ihrer Längsachse, und zwar einerseits in Höhenrichtung gemäß Pfeil 33, also etwa rechtwinklig zur Vorschubbewegung gemäß Pfeil 12, und andererseits in Seitenrichtung gemäß Pfeil 34 (Fig. 3), somit ebenfalls quer zur Vorschubbewegung gemäß Pfeil 12, am Getriebegehäuse 18 verstellbar und einstellbar gehalten, und zwar so, daß die Hohlwelle 31 einer Höhenverstellung gemäß Pfeil 33 der Spindeleinheit 30 folgt, wobei sie in der neuen Position wieder festgeklemmt werden kann, ohne daß sich ein Zwang zwischen Hohlwelle 31 und Arbeitsspindel 15 einstellt, und daß die Hohlwelle 31 beim Austausch der Spindeleinheit 30 gegen eine andere seitlich gemäß Pfeil 34 zuerst justierbar ist, bevor die Höhenverstellung gemäß Pfeil 33 erfolgt.

809851/0518

27276A5

Die Spindeleinheit 30 ist über einen auf dem Schlitten 13 gehaltenen schrägen Untersatz 19 in Pfeilrichtung 33 höhenverstellbar und ferner in Achsrichtung der Arbeitsspindel 15 auf dem Schlitten 12 verschiebbar.

Wie insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist die Hohlwelle mittels Lagern 35 und 36 drehbar, jedoch axial unverschiebbar in einem etwa schlittenartigen Halter 37 gelagert, der seinerseits am Getriebegehäuse 18 quer zur Längsachse der Hohlwelle verstellbar und einstellbar gehalten ist. Der Halter 37 besteht aus einer Lagerbüchse 38 und einer sich in Fig. 1 links anschließenden, ebenen und in Draufsicht rechteckigen Stirnplatte 39. Die Lagerbüchse 38 und Stirnplatte 39 sind gemeinsam von der Hohlwelle 31 durchsetzt.

Zur Aufnahme des Halters 37 mit Lagern 35, 36 und Hohlwelle weist das Getriebegehäuse 18 in einer Gehäusewandung 20 einen in Höhenrichtung gemäß Pfeil 33 verlaufenden, von der Lagerbüchse 38 des Halters 17 durchsetzten Durchlaßschlitz 21 auf, dessen Abmessung in Höhenrichtung (Pfeil 33)Höhenverstellbereich plus Durchmesser der Lagerbüchse 38 beträgt und dessen Abmessung in Querrichtung, also in Richtung gemäß Pfeil 34 in Fig. 3, z.B. nur geringfügig und zu Querjustierzwecken ausreichend größer ist als der Durchmesser der Lagerbüchse 38, so daß die Lagerbüchse 38, wie Fig. 3 zeigt, mit dort angedeutetem geringem Querspiel_a_ innerhalb des Durchlaßschlitzes 21 in Querrichtung gemäß Pfeil justierbar ist. Wie Fig. 1 und 3 zeigen, liegt die Lagerbüchse mit ihrem die Stirnplatte 39 tragenden Ende innerhalb des Getriebegehäuses 18 und mit ihrem gegenüberliegenden Ende (Fig. rechts) außerhalb des Getriebegehäuses 18, wobei dieses Ende dem in der Hohlwelle 31 aufgenommenen Spindelende 32 der Spindeleinheit 30 zugewandt ist, in Fig. 1 somit nach rechts hinweist.

809851/0518

Die Stirnplatte 39 des Halters 37 liegt mit ihrer der Gehäusewandung 20 zugekehrten Breitfläche 40 an einer inneren, sich rings um den Durchlaßschlitz 21 erstreckenden Planfläche der Gehäusewandung 20 satt an, wobei die Stirnplatte 39 nach Seitenjustierung gemäß Pfeil 34 und/oder Höhenverstellung gemäß Pfeil 33 des gesamten Halters 37 mit darin enthaltenen Teilen mittels einer Spannvorrichtung 41 in Axialrichtung der Lagerbüchse 38 gegen die Planfläche 22 der Gehäusewandung 20 festspannbar ist. Die Spannvorrichtung 41 weist eine Ringmutter 42, die auf einem außerhalb des Getriebegehäuses 18 liegenden Gewindeabsatz 43 der Lagerbüchse 38 sitzt, und ferner eine von der Lagerbüchse 38 durchsetzte Spannplatte 44 auf,die bei angezogener Ringmutter 42 von letzterer gegen die Außenfläche 23 der Gehäusewandung 20 des Getriebegehäuses 18 anpressbar ist.Die Spannplatte 44 weist Druckfedern 60 auf, die an der Gehäusewandung abgestützt sind und ein Abkippen des Halters 37 nach Lösen der Ringmutter 42 verhindern.

Es versteht sich, daß die in Längs- und Querrichtung des Durchlaßschlitzes 21 gemessenen Abmessungen der Gtirnplatte 39 jeweils wesentlich größer als diejenigen des Durchlaßschlitzes und derart gewählt sind, daß die Breitfläche 40 der Stirnplatte vorzugsweise in jeder gewählten Verstellposition mit der Planfläche 22 rings um den Durchlaßschlitz 21 in relativ großflächiger und satter Anlageberührung steht.

Insbesondere aus Fig. 2 und 3 ist ersichtlich, daß im Inneren des Getriebegehäuses 18 eine einstellbare Höhenführung in Gestalt einer Rollenführung 51 angeordnet ist, entlang der der Halter mit Hohlwelle 31 bei gelockerter Spannvorrichtung 41 zur Höhenverstellung in Richtung des Pfeiles 33 rollend geführt ist. Die Rollenführung 51 greift an beiden Längsschmalflachen 52 und 53 der Stirnplatte 39 des Halters 37 an. Sie weist für jede dieser Längsschmalflachen 52 und 53 der Stirnplatte 39 zwei in Höhenrichtung (Pfeil 33) in Abstand voneinander angeordnete, frei drehbare Führungsrollen 54, 55 bzw. 56, 57 auf, die jeweils

809851/0518

mit der zugeordneten Längsschmalflache 52 bzw. 53 der Stirnplatte 39 in Rollberührung stehen (Fig. 2 und 3). Jede Führungsrolle 54 - 57 ist, wie in Fig. 3 für die beiden oberen Führungsrollen 54 und 56 zu sehen ist, auf einem Lagerzapfen bzw. 59 frei drehbar und axial im wesentlichen unverschiebbar gehalten. Jeder Lagerzapfen 58 bzw. 59 sitzt drehfest und exzentrisch an einem in der Gehäusewandung 20 des Getriebegehäuses 18 zu Verstellzwecken schwenkbaren und festklemmbaren Haltezapfen 60 bzw. 61. Jeder Haltezapfen 60, 61 trägt einen Gewindeabsatz 62 bzw. 63 und ferner eine am freien Ende vorgesehene Werkzeugangriffsfläche in Gestalt eines Vierkants 64 bzw. 65. Beide stehen über die Außenfläche 23 der Gehäusewandung 20 vor, so daß sie von außen gut zugänglich sind. Auf den Gewindeabsatz 62 bzw. 63 ist eine Mutter 66 bzw. 67 aufgeschraubt, mittels der der zugeordnete Haltezapfen 60 bzw. 61 in der jeweils eingestellten Drehstellung in der Gehäusewandung festspannbar ist. Dadurch ist zum Toleranzausgleich eine feinfühlige Seitenverstellung in Richtung des Pfeiles 34 für den Halter und damit die Hohlwelle 31 gegeben.

Wie Fig. 2 zeigt, ist der Halter 37, und zwar dessen Stirnplatte 39, von unten her mittels zumindest einer Feder 45, welche auf einem Zentri'erzapfen 46 innerhalb des Getriebegehäuses 13 angeordnet ist/ so abgestützt, daß der Halter 37 mit seinen Teilen annähernd gewichtslos ist.

Die Hohlwelle 31 steht mit ihrem einen, innerhalb des Getriebegehäuses 18 befindlichen Ende, das der Spindeleinheit 30 abgewandt ist, axial über die Lagerbüchse 38 und die Stirnplatte des Halters 37 vor und trägt an diesem Ende ein damit drehfest verbundenes Zahnriemenrad 47. Letzteres ist leicht auswechselbar auf der Hohlwelle 31 befestigt und über eine Distanzbuchse 48 in

809851/0518

axialem Abstand vom Lager 36 gehalten. Zum auswechselbaren Festspannen des Zahnriemenrades 47 dient eine Ringmutter 49, die auf einem zugeordneten Gewindeabsatz der Hohlwelle 31 aufgeschraubt ist.

Bestandteil des Zahnriemengetriebes 17 ist ferner ein auf dem Wellenzapfen 24 des Antriebsmotors 16 drehfest gehaltenes Zahnriemenrad 25, das ebenfalls innerhalb des Getriebegehäuses angeordnet ist. Beide Zahnriemenräder 25 und 47 sind über einen Zahnriemen 26, der beide umschlingt, getrieblich miteinander gekoppelt. Bestandteil des Zahnriemengetriebes 17 ist ferner eine zugeordnete, entlang eines Verstellschlitzes 27 versetzbare und feststellbare Riemenspannrolle 28, die beim Ausführungsbeispiel in Fig. 2 zu sehen ist und dort am unteren Riemenstrang spannend angreift.

Um geringe Toleranzen beim Austausch der Spindeleinheit 30 gegen eine andere quer zur Spindelachse, also in Pfeilrichtung 34 (Fig. 3), auszugleichen und um eine Höhenverstellung der Spindeleinheit 30 beim Einrichten vorzunehmen, wird im einzelnen wie folgt vorgegangen. Zur Höhenverstellung in Pfeilrichtung 33 wird die Ringmutter 42 gelockert, und zwar soviel, daß die Stirnplatte 39 zwar in Axialrichtung etwas entspannt ist, aber doch über die Druckfedern 68 mit ihrer Breitfläche 40 gegen die Planfläche 22 rings um den Durchlaßschlitz 21 ausreichend angedrückt wird. Dies verhindert ein Abkippen des Halters 37 in Fig. nach unten hin. Ferner wird die Riemenspannrolle 28 gelockert, so daß auch der Zahnriemen 26 die Höhenverstellung (Pfeil 33) gestattet. Sodann kann die Spindeleinheit 30 zusammen mit dem Halter 37 in Höhenrichtung gemäß Pfeil 33 verstellt werden, was außerordentlich leichtgängig erfolgt; denn bei einer Verstellung, z.B. in Fig. 1 nach

809851/0518

oben hin,kann diese Verstellbewegung durch die vorgespannte Fedar 45 unterstützt sein, zumindest stützt die Feder 45 den Halter 37 mit daran angreifenden Lasten federelastisch nach unten hin ab, so daß der Halter 37 mit allen daran sitzenden Teilen nahezu schwerelos gemacht ist. Wird die Spindeleinheit 30 dann in Höhenrichtung gemäß Pfeil 33 z.B. nach oben verschoben, dann folgt der Halter 37 bei dieser Verschiebebewegung der Arbeitsspindel 15. Spindeleinheit 30 und schlittenartiger Halter 37 lassen sich somit etwa schwimmend als eine Einheit in Höhenrichtung gemäß Pfeil 33 verschieben. Die Verschiebebewegung wird erleichtert durch die Rollenführung 51 mit Führungsrollen 54 - 57 an den Längsschmalflachen 52 und 53 der Stirnplatte 39 des Halters 37. Der Halter 37 ist somit in Höhenrichtung rollend und sehr leichtgängig geführt. Evtl. Verspannungen zwischen Spindelende 32 der Arbeitsspindel 15 und Hohlwelle 31 treten infolge der Leichtgängigkeit der Höhenführung des Halters 37 nicht auf.

Nach erfolgter Höhenverstellung in Pfeilrichtung 33 wird die Ringmutter 42 wieder angezogen, so daß nun die Stirnplatte 39 mit ihrer Breitfläche 40 fest gegen die Planfläche 22 der Gehäusewandung 20 angezogen ist und desgleichen die Spannplatte 44 fest an die Außenfläche 23 der Gehäusewandung 20. Es ist ersichtlich, daß derartige Höhenverstellungen in Pfeilrichtung somit leicht, problemlos und vor allem schnell vorgenommen werden können.

Ist eine Spindeleinheit 30 gegen eine andere ausgetauscht worden, so erfolgt zunächst vor einer Höhenverstellung eine Justierung der Seitenlage der Spindeleinheit 30 und des Halters 37 jeweils so, daß die Arbeitsspindel 15 genau zentrisch zur Hohlwelle 31 verläuft.

809851/0518

Zu dieser Justierung werden ebenfalls die Ringmutter 42 etwas gelockert und ferner die Muttern 66, 67 etwas gelöst, so daß dann die Haltezapfen 60, 61 durch Angriff an ihren Vierkanten 64 bzw. 65 um ihre Längsmittelachse innerhalb der Gehäusewandung 20 gedreht werden könnnen.Dadurch, daß die Lagerzapfen 58 bzw. 59 exzentrisch zur Achse des Haltezapfens 60 bzw. 61 verlaufen, hat eine Drehung des Haltezapfens 60 bzw. 61 um seine Längsmittelachse eine Querverstellung des zugeordneten Lagerzapfens 58 bzw. 59 und damit der darauf sitzenden Führungsrolle 54 bzw. 56 zur Folge. Die Lagerbüchse 38 des Halters 37 kann dabei um das Spiel_a_ in Pfeilrichtung 34 innerhalb des Durchlaßschlitzes 21 verstellt werden. Nach erfolgter Seitenjustierung in Pfeilrichtung 34 werden die Muttern 66 und 67 und natürlich auch

die Ringmutter 42 in der erreichten Position angezogen. Es kann sich dann eine Höhenverstellung anschließen.

Das in Fig. 4 und 5 gezeigte zweite Ausführungsbsispiel stellt nur hinsichtlich des Getriebes eine Variante zum ersten Ausführungsbeispiel dar. Daher sind für die Teile, die dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig.1 - 3 entsprechen, um 100 größere Bezugszeichen verwendet.

Das zweite Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 und 5 ist hinsichtlich des Getriebes durch Umrüsten desjenigen beim ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 3 erreicht. Während beim ersten Ausführungsbeispiel das Zahnriemengetriebe 17 nur eine einstufige Obersetzung ermöglicht, ist beim zweiten Ausführung sbei spiel gemäß Fig. 4 und 5 eine zweistufige Übersetzung erreicht. Zu diesem Zweck ist das Antriebsrad auf der Hohlwelle 131 nicht, wie beim ersten Ausführungsbeispiel, als Zahnriemenrad, sondern statt dessen als Zahnrad 170 ausgebildet. Das auf dem Wellenzapfen 124 des Antriebsmotors 116 sitzende Antriebsritzel hat auch beim zweiten Ausführungsbeispiel die Gestalt eines Zahnriemenrades 125. Der über letzteres geführte

809851/0518

Zahnriemen 126 umschlingt beira zweiten Ausführungsbeispiel ein als Zahnriemenrad ausgebildetes Zwischenrad 171. Das Zwischenrad 171 ist zusammen mit einem dazu koaxialen und damit drehfesten Getriebezwischenrad 172 in Gestalt eines Zahnrades frei drehbar und abnehmbar mittels einer Lagerhülse 17 3 auf einem Zwischenlagerzapfen 174 gelagert. Der Zwischenlagerzapfen 174 sitzt abnehmbar am Halter 137, und zwar an dessen Stirnplatte 139. Letztere weist zu diesem Zweck eine Steckbohrung 175 auf, die auch beim ersten Ausführungsbeispiel in Fig. 1 und 2 zu sehen und dort mit 75 bezeichnet ist. In diese Steckbohrung 175 der Stirnplatte 139 ist der Zwischenlagerzapfen 174 mit dem Räderpaar 171 und 172 eingesteckt. Das Getriebezwischenrad 172 befindet sich in gleicher Vertikalebene wie das Zahnrad 170 auf der Hohlwelle 131 und steht mit letzterem in Getriebeeingriff. Bei dieser Gestaltung ist die Riemenspannrolle 128 im Vergleich zu der Position gemäß Fig. des ersten Ausführungsbeispieles umgesetzt, so daß sie beim zweiten Ausführungsbeispiel am oberen Riementrumm des Zahnriemens 126 spannend zur Anlage kommt.

Will man das Getriebe gemäß zweitem Ausführungsbeispiel mit zweistufiger übersetzung umrüsten auf ein solches mit einstufiger Übersetzung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, so ist dies mit schnellen und einfachen Handgriffen zu bewerkstelligen. Hierzu braucht lediglich der Deckel 176 des Getriebegehäuses 118 entfernt zu werden. Sodann wird die Riemenspannrolle 128 gelockert oder gleich in die Position gemäß Fig. 2 umgesetzt, aber noch nicht festgespannt. Durch Lösen der Ringmutter 149 auf der Hohlwelle 131 läßt sich von letzterer dann das Zahnrad 170 abnehmen und gegen das Zahnriemenrad des ersten Ausführungsbeispieles austauschen, das in Fig. strichpunktiert angedeutet ist. Ferner wird der Zwischenlagerzapfen 174 mit darauf sitzender Lagerhülse 173 und den beiden Zwischenrädern 171 und 172 durch Herausziehen aus der Steckbohrung 175 der Stirnplatte 139 entfernt. Der über das

809851/0518

Zahnriemenrad 125 auf dem Wellenzapfen 124 geschlungene Zahnriemen 126 kann sodann über das Zahnriemenrad 147 auf der Hohlwelle 131 geschlungen werden. Sodann wird die Rxemenspannrolle 128 eingesbellt und festgeschraubt und sodann der Deckel 176 wieder aufgesetzt. ZUif diese Weise ist das zweistufige Getriebe gemäß zweitem Ausführungsbeispiel schnell auf das einstufige Getriebe gemäß erstem Ausführungsbeispiel umgerüstet.

809851/0518

Claims

Kehl 0-"⁷SPO tGslircen Dipl.-Ing. Hartmut Kehl

Kralzsch Mülbergerst.-. 65 Dipl.-Ing. Volkhard Kratzsch

Telefon Stuttgart 0711 - 35 9992 Deutschs Bnnk EsüÜncjsn 210906

cable «kehlpatent» esslingenneckar Postscheckamt Stuttgart 10004-701

Chase Manhattan Bank New York

Eugen Bader 20. Juni 1977

Rottweil Anwaltsakte 2292

Patentansprüche

./Bearbeitungseinheit, insbesondere für Trar.sf ermaschinen, mit einer Schlitteneinheit, die aus einem feststehenden Schlittenträger und aus einem darauf verschiebbar geführten, mit der Vorschubbewegung beaufschlagten Schlitten gebildet ist, und ferner mit einer auf den Schlitten einstellbar aufgesetzten Bearbeitungseinheit, insbesondere SpLndeleinhait, deren Arbeitsspindel über einen Antriebsmotor und ein Getriebe angetrieben wird, wobei der Antriebsmotor und das Getriebegehäuse von der Spindeleinheit losgelöst und am stationären Schlittenträger fest angeordnet sind und die Arbeitsspindel über eine längsachsig unverschiebbar gehaltene, drehmomentübertragende Hohlwelle, in der die Arbeitsspindel bei der Vorschubbewegung der Spindeleinheit axial verschiebbar ist, antreiben, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlwelle (31) senkrecht zu ihrer Längsachse (Pfeile 33, 34) verstellbar ist und am feststehenden Getriebegehäuse (18) derart geführt ist, daß sie einer Höhenverstellung (Pfeil 33) der Spindeleinheit (30) annähernd gewichtslos folgen kann, wobei sie in der neuen Position wieder festgestellt, insbesondere festgeklemmt, werden kann, ohne daß sich ein Zwang zwischen Hohlwelle (31) und Arbeitsspindel (15) einstellt, und daß die Hohlwelle (31) beim Austausch der Spindeleinheit (30) gegen eine andere

809851/0518

seitlich (Pfeil 34) zuerst justierbar ist, bevor eine Höhenverstellung (Pfeil 33) erfolgt.
2. Bearbaitungseinheit nach Anspruch 1,d a el u r c h gekennzeichnet, daß die Hohlwelle (31) drehbar in einem etwa schlittenartigen Halter (37) gelagert ist, der seinerseits am Getriebegehäuse (18) quer zur Hohlwellenlängsachse verstellbar und einstellbar gehalten ist.
3. Bearbeitungseinheit nach Anspruch 2,dadurch gekenn zeichnet, daß der Halter (37) aus einer Lagerbüchse (38) und einer Stirnplatte (39) besteht und daß die Hohlwelle (31) mittels Lagern (35, 36) drehbar, jedoch axial unverschiebbar in dem Halter (37) gelagert ist.
4. Bearbeitungseinheit nach Anspruch 3,dadurch gekenn zeichnet, daß das Getriebegehäuse (18) in einer Gehäusewandung (20) einen von der Lagerbüchse (38) durchsetzten Durchlaßschlitz (21) aufweist.
5. Bearbeitungseinheit nach Anspruch 3 oder 4 ,d adurch gekennzeichnet, daß die Stirnplatte (39) des Halters (37) an einer Planfläche (22) der Gehäusewandung (20) anliegt und nach Seitenjustierung und/oder Höhenverstellung des Halters (37) mittels einer Spannvorrichtung (41 - 44) in Axialrichtung der Lagerbüchse (38) gegen die Planflächa (22) festspannbar ist.
6. Bearbeitungseinheit nach Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung (41) eine Ringmutter (42), die auf einem außerhalb des Getriebegehäuses (18) liegenden Gewindeabsatz (43) der Lagerbüchse (38) sitzt, und eine von der Lagerbuchse (38) durchsetzte Spannplatte (44) aufweist, die bei angezogener Ringmutter (42) von letzterer gegen die Gehäusewandung (20) des Getriebegehäuses (18) anpressbar ist.

809851/0518
7. Iv^arbeitungseinheit nach eirriim der Anspruchs 2-6, gekennzeichnet durch eine im Inneren des Getriebegehäuses (18) angeordnete und einstellbare, spielfreie Führung (51), insbesondere Rollenführung, entlang der der Halter (37) mit Hohlwelle (31) bei gelockerter Spannvorrichtung (41) und bei Höhenverstellung (Pfeil 33) geführt wird.
8. Bearbeitungseinheit nach Anspruch 6,dadurch gekennzeichnet, daß die Spannplatte (44) Druckfedern (68) aufweist, die an der Gehäusewandung (20) des Getriebegehäuses (18) abgestützt sind und ein Abkippen des Halters

(37) nach Lösen der Ringmutter (42) verhindern.
9. Bearbeitungseiriheit nach Anspruch 7,dadurch gekenn-ζ eichnet, daß der Lagerzapfen (58, 59) jeder Führungsrolle (54 bzw. 56) der Rollenführung exzentrisch an einem in der Gehäusewandung (20) des Getriebegehäuses (18) zu Verstellzwecken schwenkbaren und festklemmbaren Haltezapfen (60 bzw. 61) sitzt.
10. Bearbeitungseinheit nach einem der Ansprüche 2 - 9, d a durch gekennzeichnet, daß bei waagerecht angeordneter Spindeleinheit (30) der Halter (37), insbesondere dessen Stirnplatte (39), von unten her mittels mindestens einer im Getriebegehäuse (18) angeordneten Feder (45) so abgestützt ist, daß der Halter (37) mit Antriebsrad annähernd gewichtslos ist.
11. Bearbeitungseinheit nach einem der Ansprüche 1-10,dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe bei zweifacher Obersetzung eine Übersetzungsstufe mit vorzugsweise zwei Getrieberädern (171, 172) aufweist, die am Halter (137), insbesondere dessen Stirnplatte (139), mit festem Achsabstand angeordnet sind und jede Höhenverstellung (Pfeil 33) und Seitenjustierung (Pfeil 34) des Halters (137) mitmachen.

809851 /0518