-
Karussellbearbeitungsmaschine.
-
Die Erfindung bezieht sich auf eine Karussellbearbeitungsmaschine
der dem Oberbeqriff des Anspruchs 1 entsprechenden Art.
-
Eine derartige Maschine ist in Gestalt der sogenannten Einständer-Karusselldrehbank
bekannt. Die Säule trägt hierbei Geradführungen in Gestalt von Prismen- oder Schwalbenschwanzführungen,
an denen ein Quersupport in vertikaler Richtung verfahrbar ist.
-
Der Quersupport wiederum träqt einen beweglichen Werkzeugsupport,
der quer über die Planscheibe beweglich und vorschiebbar und gegebenenfalls verschwenkbar
ist.
-
Auch der Quersupport und der Werkzeugsupport umfassen Geradführungen
der angegebenen Art.
-
Es sind auch bereits die sogenannten Radialbohrwerke bekannt, bei
denen ein Ausleger von einer Säule auslädt und um die Säule bzw. mit der Säule schwenkbar
ist. Die Bohreinheit ist jedoch auch hier wieder an einer Geradführung am Ausleger
geführt. Bei dem Radialbohrwerk ist keine umlaufende ~Planscheibe, sondern lediglich
ein feststehendes Maschinenbett vorhanden.
-
Die Vielzahl der Geradführungen, die bei den bekannten Maschinen
zur Herbeiführung der Bewegungen in
den verschiedenen Koordinaten
notwendig ist, bedingt einen erheblichen baulichen Aufwand, der die hohen Kosten
derartiger Maschinen verursacht.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Karussellbearbeitungsmaschine
der dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechenden Art so auszugestalten, daß die
notwendiqen Bewegungen der Bearbeitungseinheit mit geringerem Aufwand ermöglicht
werden.
-
Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.-
Die Bearbeitungseinheit wird fest an dem Ausleqer angebracht und dieser dafür vorschubmässig
schwenkbar gemacht. Dadurch daß die Bearbeitungseinheit die Mitte der Planscheibe
erreicht, läßt sich im Verein mit der Drehung der- ~ Planscheibe ~jeder Punkt des
aufgespannten Werkstücks erreichen.
-
Es ist für die Halterung der Bearbeitungseinheit keine Geradführung
im Sinne der üblichen Supporte mehr notwendig. Die mit einer Versuchsmaschine ausgeführten
Tests haben ergeben, daß die Lagerung des Auslegers an der Säule und die Verschwenkung
des Auslegers so präzise durchgeführt werden können, daß die neue Karussellbearbeitungsmaschine
in einer Vielzahl von Fällen die bisherigen aufwendigen Maschinen ohne weiteres
ersetzen kann. Die Maschine kommt nicht nur als Drehmaschine in Betracht, sondern
kann auch als Bohrwerk oder Fräsmaschine Verwendung finden. Die Art der an dem Ausleger
angebrachten Bearbeitungseinheit ist im Grunde gleichgültig.
-
Die Schwenkung des Auslegers kann in der in Anspruch 2 angegebenen
Weise erfolgen. Als Linearantrieb kommen hydraulische Kolben/Zylindereinheiten,
Spindeltriebe oder ähnliche bekannten Elemente in Betracht. Diese Art des Antriebs
ist kräftemäßig besonders günstig, doch sind andere Schwenkantriebe, beispielsweise
über einen Zahnkranz, nicht ausgeschlossen.
-
Die Festlegung des Linearantriebs zur Bildung des Geqenlagers kann
in der in Anspruch 3 angegebenen Weise erfolgen.
-
Damit die Lagerung des Auslegers an der Säule nur eine reine Schwenklagerung
ist, der Ausleger an der Säule aber nicht gehoben und qesenkt werden muß, kann es
sich in einer zweckmässigen Ausgestaltung der Erfindung empfehlen, die Bearbeitungseinheit
gemäß Anspruch 4 an einer vertikal arbeitenden Vorschub einheit anzubrinqen. Diese
überbrückt größere Höhenbeträge, die die Bearbeitungseinheit selbst nicht bewältigen
kann.
-
Im einzelnen kann die Vorschubeinheit gemäß Anspruch 5 gestaltet
sein.
-
Durch die Vorsehung einer Drehsicherung ist die Stellung der am Ende
der Kolbenstange angebrachten Halterung, die die Bearbeitungseinheit aufnehmen kann,
in allen Ricktangen eindeutig festgelegt. Die Zahl der beweglichen Teile ist gering
und es sind Platzbedarf und Gewicht der Vorschubeinrichtung erheblich niedriger
als bei einem herkömmlichen Support.
-
Die Fortsetzung des Zylinderraums dient zur Aufnahme des Führungsansatzes,
damit dieser ganz im Inneren des Druckraums verbleibt und keine Abdichtung nach
aussen hin erforderlich ist, wie es der Fall wäre, wenn der Führungsansatz die Wandung
des Zylinderraums zu durchgreifen hätte. Durch die erfindungsgemäße Gestaltung befindet
sich auch die der Kolbenstange abgewandte Seite des Kolbens in dem geschlossenen
Druckraum, so daß der Kolben doppeltwirk ist.
-
Der Ausdruck "spielfrei" bedeutet natürlich eine tecdisch durchfGkr
xre Spielfreiheit. Sie muß gegeben sein, weil von ihrer Qualität die Führungsqualität
der Vorschubeinheit abhängt. Die Drehsicherung kann gemäß Anspruch 6 ausgebildet
sein.
-
Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß der Angriff am und die
Halterung des Führungsansatzes von allen Seiten qleichmässig erfolgen. Es ergibt
sich der wichtige weitere Vorteil, daß die Kolbenstange und der sie fortsetzende
Führungsansatz stets an der Austrittsdichtung
der Kolbenstange
aus dem Zylinder und an der Drehsicherung geführt sind, so daß die Führungslänge
in jeder Vorschubstellung die gleiche ist. Die Präzision der Führung ist also vom
Vorschub unabhängig.
-
Die Fortsetzung des Zylinderraums zur Aufnahme des Führungsansatzes
kann konstruktiv in der in Anspruch 7 wiedergegebenen Weise verwirklicht werden.
-
Besonders im Vere-in mit der in Anspruch 8 wiedergegebenen Ausbildung
des als Drehsicherung dienenden Zahnrings ergibt sich hierdurch eine wesentliche
Vereinfachung der Anbringunq der Drehsicherung gegenüber dem Fall, daß etwa der
Zylinderraum einstückig hergestellt wäre und die Drehsicherung auf halber Länge
dieses Zylinders in dessen Innerem angebracht und befestigt werde#~müßte.
-
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch
dargestellt.
-
Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Karussellbearbeitungsmaschine in
Seitenansicht; Fig. 2 zeigt eine Ansicht auf die Maschine nach Fig. 1 von oben;
Fig. 3 zeigt eine Ansicht der in der Maschine vorhandenen Vorschubeinheit im Längsschnitt.
-
Die als Ganzes in den Figuren 1 und 2 mit 40 bezeichnete Karussellbearbeitungsmaschine
umfaßt ein Maschinenbett4i#,auf welchem die das eigentliche Karussell bildende Planscheibe
42 in einer horizontalen Ebene drehbar gelagert ist und in welchem außerhalb des
größten Drehdurchmessers eine vertikale Säule 43 befestigt ist. An der Säule ist
mit Abstand oberhalb der Planscheibe 42 ein über die Planscheibe 42 greifender Ausleger
44 schwenkbar gelaqert,und an dem Ausleger greift eine hydraulische Kolben/Zylindereinheit
45 an einer zum freien Ende des Auslegers 44 hin gelegenen Stelle 49 an. Mit der
Säule 43 ist ein starrer, sich gemäß Fig. 1 nach hinten erstreckender Arm drehfest
verbunden,
an dessen freiem Ende bei 51 das andere Ende der Kolben/Zvlindereinheit 45 anqelenkt
ist.
-
In dem gezeigten Ausführungsbeisplel ist an dem freien Ende des A#uslegers
44 eine vertikal arbeitende Vorschubeinrichtung 10 derart angebracht, daß ihre Achse
47 mit der Achse 48 der Planscheibe 42 zur Dekkunq bringbar ist und das freie Ende
der Kolbenstanqe 5 bis in die Höhe der Oberseite der Planscheibe 42 reicht.
-
Am unteren Ende der Kolbenstange 5 ist eine Bear--beitungseinheit
60 vorgesehen, die zum Beispiel ein Drehstahlhalter oder ein Bohrwerkzeug sein kann.
Die Bearbeitungseinheit 60 ist nur schematisch durch ein Rechteck wiedergegeben.
-
Mittels der Kolben/Zylindereinheit 45 kann somit der Ausleger~w4
mit der Vorschubeinrichtung 10 und der Bearbeitungseinheit 60 aus der in Fig. 4
ausgezoqen wiedergegebenen Stellung, in der sich die Achse 47 der Vorschubeinrichtung
10 und 48 der Planscheibe 42 decken, in eine in Fiq. 4 qestrichelt wiedergeqebene
Stellung verschwenkt werden, in der die Vorscbubeinrichtung 10 am Rande der Planscheibe
42 bzw. eines darauf angebrachten Werkstücks steht. In der ausgezogen wiedergegebenen
Stellung kann etwa die Nabenbohrung einer auf der Planscheibe 42 angebrachten großen
Seilscheibe gebohrt bzw. ausgedreht werden, während die gestrichelt wiedergegebene
Stellung der Bearbeitunq der Seilrille dient.
-
Die Karussellbearbeitungsmaschine ist jedoch nicht auf reine Dreharbeiten
beschränkt. Da durch geeignete Verschwenkung des Auslegers 44 und Verdrehung der
Planscheibe 42 jeder Punkt eines auf der Planscheibe 42 befindlichen Werkstücks
erreicht werden kann kann die Karussellbearbeitungsmaschine auch die Aufgaben eines
Bohrwerks übernehmen. In diesen Fällen ist die Bearbeitungseinheit 60 dann ein Bohrkopf.
-
Die in dem Ausführungsbeispiel vorhandene Vorschub einheit 10 ist
in Fig. 3 noch einmal vergrössert wiedergegeben. Sie umfaßt eine-Kolben/Zylindereinheit
1, die wiederum aus einem Zylinder 2 sowie einem Kolben 4 mit einer Kolbenstange
5 besteht. Die Kolbenstange hat einen relativ großen Durchmesser, der etwa 80- %
des Innendurchmessers des Zylinders 2 ausmacht, damit die nötige Biegesteifigkeit
des aus dem Zylinder 2 frei vorkragenden Teiles der Kolbenstange 5 gegeben ist.
-
Die Kolbenstange 5 ragt aus dem Zylinder 2 an dessen gemäß Fig. 3
unterem Ende nach außen vor und ist an der Austrittsstelle durch eine Dichtung 6
abgedichtet, sowie durch einen mit dem Zylinder 2 stirnseitig verbundenen und mit
seinem Innenumfang an der Kolbenstange 5 anliegenden #chluß- und Führungsring nach
unten begrenzt. Der Kolben 4 besitzt eine Umfangsnut 8, in der ein Kolbenring 9
angeordnet ist, der den Kolben 4 bei seiner Bewegung im Zylinder 2 gegen den Übertritt'von
Druckflüssigkeit abdichtet.
-
Am freien Ende der Kolbenstange 5 trägt diese eine Halterung, beispielsweise
in Gestalt einer Halteplatte 11 oder eines Mehrkantzapfens 12 zur Aufnahme der Bearbeitungseinheit
60. Der Kolben 4 besitzt auf der der Kolbenstange 5 abgelegenen Seite einen gleichachsigen,
zvlindrischen Führunqsansatz 13, dessen Länge dem in dem Zylinder 2 möglichen Hb
des Kolbens 4 entspricht.
-
Der Führungsansatz 13 besitzt eine Vielkeilverzahnunq 14, in die ein
Zahnring 15 eingreift, der an dem in Fig. ~3 oberen Ende des Zylinders 2 festgelegt
ist. Der Zahnring 15 besitzt einen.Randflansch 16, der vor die stirnseitige Trennfläche
17 des Zvlinders 2 zersetzt ist. Die Befestigung erfolgt mittels Schrauben 18, die
zugleich den FußflanSch 19 einer Kappe 20 durchgreifen und somit den Randflansch
16 zwischen der Endfläche 17 und dem Fußflansch 19 einspannen. Der Innenraum der
Kappe 20 ist so lang, daß der Führungsansatz 13 ganz darin Platz
findet,
wenn sich der Kolben 4 in der gemäß Fig. 3 oberen ~Stellung befindet.
-
Wenn der Kolben 4 gemäß Fig. 3 nach oben verlagert werden soll, wird
Durckflüssigkeit durch den Durchlaß 21 eingeleitet, wodurch auf der unteren Seite
des Kolbens 4 ein Überdruck entsteht, der ihn nach oben bewegt.
-
Der Zylinderraum 22 und das Innere 23 der Kappe 20 sind ebenfalls
mit Druckflüssigkeit gefüllt. Der Zahnring 15 dichtet gegenüber dem Führungsansatz
13 nicht hermethisch ab, so daß bei einer Verlagerung des Führungsansatzes 13 die
Druckflüssigkeit von dem Zylinderraum 22 in den Innenraum 23 und umgekehrt übertreten
kann. Soll der Kolben 4 gemäß Fig. 1 nach unten verlagert werden, so wird Druckflüssigkeit
über den Durchlaß 24 in das Inff@Ye-23 der Kappe 20 geleitet.
-
Es können am Ausleger 44 auch mehrere Vorschubeinheiten 10 mit verschiedenen
Bearbeitungseinheiten 60 angebracht sein, die in der Art eines Werkzeugmagazins
nacheinander oder aber auch gleichzeitig einsetzbar sind.
-
Ferner kann mit der Planscheibe 42 ein Teilapparat verbunden sein,
der eine präzise Einstellung von Winkelstellungen ermöglicht, beispielsweise um
in größeren Seilscheiben über den Umfang verteilte Erleichterungsbohrungen anzubringen.
-
Leerseite