DE564845C - Werkzeugmaschine mit in der Hoehe verstellbarem Arbeitstisch - Google Patents

Description

Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Hochleistungs-Werkzeugmaschine, bei welcher der Werkzeugträger in der Höhe feststehend angeordnet werden kann, dagegen der während des Arbeitens feststehende, als Brücke ausgebildete, in jeder Höhenlage stabil unterstützte Arbeitstisch unter A^ermeidung von besonderen Senkrechtführungen mittels exzentrischer Walzenlagerführungen in der Höhe verstellbar angeordnet und gelagert ist, ohne daß hierdurch die Lage der Angriffspunkte der auf den Ständer oder Rahmen wirkenden Kräfte eine Veränderung erfährt. Die Erfindung ist anwendbar bei allen Werkzeugmaschinen, bei welchen die Arbeitsstücke während der Bearbeitung auf einem Arbeitstisch (Aufspanntisch) aufgespannt werden (insbesondere bei Fräs-, Schleif- und Hobelmaschinen).

Die Entfernung zwischen Arbeitstisch und Werkzeug muß je nach dem Arbeitsstück und dem Arbeitsfortgang verändert werden. Zu diesem Zwecke muß entweder der Arbeitstisch oder aber der Werkzeugträger eine Senkrechtbewegung ausführen.

Bei allen vorbekannten Maschinen muß der in der Höhe verstellbare, in senkrechten Führungen geführte Werkstück- oder Werkzeugträger in der gewünschten Höhe an den Führungen festgeklemmt und für die Höhenverstellung wieder gelöst werden. Bei jedem Festklemmen verschiebt sich, wenn auch nur ganz wenig, die Höhenlage, so daß die genaue Höhenlage nur durch Probieren und wiederholtes Lösen und Festklemmen erreicht werden kann, wodurch ein Zeitverlust entsteht.

Durch das Festklemmen der Tisch- oder Werkzeugträger entstehen ferner unkontrollierbare Zusatzspannungen in den Ständern oder Rahmen, was eine Vergrößerung der Querschnitte und des Maschinengewichtes bedingt. Die Höhenlage der Angriffspunkte der auf die Ständer oder Gegenstützen zu übertragenden Kräfte ändert sich entsprechend der Höhenlage des Werkstück- oder Werkzeugträgers, bedingt also ebenfalls eine Gewichtserhöhung, da die Ständerquerschnitte für die vielleicht selten benutzte, ungünstigste Höhenlage des Werkstück- oder Werkzeugträgers berechnet werden müssen. Durch die im neuzeitlichen Maschinenbau verlangten außerordentlich hohen Beanspruchungen werden diese bekannten Senkrechtführungen unvermeidlich in kurzer Zeit abgenutzt, so daß sie häufig nachgestellt oder nachgeschabt werden müssen. Durch diese Nachteile der vorbekannten Maschinen mit den in der Herstellung teueren Senkrechtführungen wird der Wirkungsgrad (Leistung und Genauigkeit) vermindert, die Herstellungs- und Betriebskosten dagegen vergrößert.

Erfindungsgemäß werden die Nachteile aller vorbekannten Werkzeugmaschinen, bei welchen das Arbeitsstück auf einem Arbeitstisch aufgespannt wird, vermieden dadurch, daß der Arbeitstisch als Brückentisch ausgebildet und auf zwei Exzenterwalzen gelagert wird. Ohne jede Senkrechtführung und ohne Verringerung der Arbeitsbreite erfolgt die Höhenverstellung des Brückentisches durch Drehen der Exzenterwalzen mittels eines selbsthemmenden Getriebes, wodurch der

horizontal oder geneigt einstellbare Arbeitstisch in jeder Höhenlage eine vollkommen stabile Lagerung beibehält. Dadurch, daß er in seiner Höhenlage selbsttätig blockiert wird und bleibt, ist auch während des Arbeitens irgendein Festklemmen nicht erforderlich. Desgleichen kann der Arbeitstisch ohne Lösen von Klemmvorrichtungen in der -Höhe verstellt werden. Sämtliche Arbeitsdrücke, die ίο vom Arbeitstisch aufzunehmen sind, können nur senkrecht, also ohne jedes Ecken, auf die Walzenführungsflächen wirken, wodurch die Abnutzung auf ein Minimum verringert wird. Diese Arbeitsdrücke werden in statisch bestimmbarer Form in unveränderlichen Punkten, also ohne unkontrollierbare Nebenspannungen, auf die Ständer und auf die Grundplatte übertragen, so daß die Ständerquerschnitte auf den nur für diese Beanspruchungen erforderlichen Querschnitt eingeschränkt werden können. Die Erfindung gestattet durch die Vermeidung jeder Senkrechtführung bei erhöhtem gleichbleibendem Wirkungsgrad eine geringere Abnutzung, d. h. eine größere Lebensdauer, der Maschine, ferner einen Zeitgewinn durch schnelle und genaue Einstellung der Höhenlage, da kein Festklemmen und kein Lösen erforderlich ist und außerdem eine Verringerung der Herstellungskosten, da keine Vergrößerung der Querschnitte zur Aufnahme der Nebenspannungen erforderlich ist und da die teure Bearbeitung (Schaben von Hand) der Senkrechtführungen durch die maschinelle Bearbeitung der zylindrischen Führungsflächen ersetzt wird.

In den beiliegenden Abb. 1 bis 7 sind verschiedene Ausführungsbeispiele dargestellt.

Abb. ι zeigt teilweise den Querschnitt, teilweise die Oueransicht einer Fräsmaschine mit konsolartig gelagertem Tischträger ohne Querverschiebung des Arbeitstisches.

Abb. 2 zeigt den Querschnitt bzw. die Oueransicht einer Fräsmaschine mit' Querverschiebung des Arbeitstisches auf dem beiderseitig gelagerten Tischträger.

Abb. 3 zeigt die Längsansicht der gleichen Maschine wie in Abb. 1.

Abb. 4 zeigt den Längsschnitt der gleichen Maschine durch die Tischlagerung mit Einzelheiten des Höhenverstellungsmechajiismus.

Abb. 5 zeigt die Queransicht bzw. den Querschnitt einer Fräsmaschine mit kastenartig ausgebildetem Hilfsständer.

Abb. 6 zeigt die Längsansicht der gleichen Maschine.

Abb. 7 zeigt die Horizontaldraufsicht der gleichen Maschine.

In den Ausführungsbeispielen 1 bis 7 sind

die Ständer α bzw. der Hilfsständer a₂ (Abb. 5) bzw. die Gegenstützen η (Abb. 2) in

üblicher Weise mit der Grundplatte verbunden. Der obere Querträger d ist, wie vorbekannt, entweder als Werkzeugträger oder nur als Abstützungsträger ausgebildet. Auf der Frässpindel c werden die Fräser b befestigt. Die Arbeitsstücke werden in üblicher Weise auf dem Arbeitstisch e aufgespannt.

Damit die Arbeitsstücke dem Werkzeug zugestellt-werden können, ist der Untertisch i, auf welchem der Arbeitstisch e in der Längsrichtung in üblicher Weise verschoben werden kann (oder auch in vorbekannter Weise auf dem Untertisch in der Querrichtung verschiebbar angeordnet werden kann), in der Höhe verstellbar. Zu diesem Zwecke ist der Untertisch i als Brückentisch ausgebildet und mittelbar auf zwei zylindrischen Walzenträgern /, Z₁ gelagert, die ihrerseits in dem Ständer α konsolartig einseitig oder in diesem und* dem Hilfsständer a₂ (Abb. 5) oder Gegenstützen (Abb..2) beiderseitig abgestützt sind. Zwischen dem Brückentisch i und den Trägern f, f_± sind exzentrische Walzen g, g₁ angeordnet, die ihrerseits die Träger f, f_t vollständig umschließen und die andererseits außen vom Brückentisch i bzw. den Lagerschalen I₁, L ebenfalls vollständig so umschlossen werden, daß durch -Nachstellungsschrauben das erforderliche Spiel eingestellt werden kann. Die zwischen den Walzenträgern /, f_t und den Exzenterwellen g, g_± angeordneten konischen Büchsen h, H₁ dienen ebenfalls zur Einstellung des Spieles.

Auf den beiden Walzen g, g_t (Abb. 4) ist je ein Schneckenrad k, k_± befestigt und durch die Schnecken /, I₁ mit der Welle m zwangsläufig verbunden. Durch Drehen der Welle m können beide Walzen gleichzeitig zwangsläufig gedreht werden, wodurch der Brückentisch i und der sich darauf befindliche Arbeitstisch e in der Höhe verschoben werden. Diese Höhenverschiebung kann, ohne daß irgendwelche Klemmschrauben gelöst zu werden brauchen, ausgeführt werden, desgleichen wird der Arbeitstisch durch dieses selbsthemmende Getriebe in jeder beliebigen Höhenlage blockiert, ohne daß irgendein Festklemmen durch Schrauben erforderlich wäre.

Ausführungsbeispiel Abb. 2 zeigt die Erfindung für eine Maschine, bei welcher die Walzenträger f, f_t gleichzeitig als Querführung für Querverstellung des Arbeitstisches ausgebildet sind. Mit dem Arbeitstisch wird gleichzeitig auch der Brückentisch i sowie die Exzenterwalzen mit dem selbsthemmenden Getriebe in der Querrichtung verschoben, ohne daß ein Querschlitten zwischen diesem und dem Brückentisch i erforderlich wird. Die Querverschiebung erfolgt durch die Spindel 0, welche an der Gegenstütze η fest gelagert ist.

Bei einer Höhenverstellung durch Drehen

der Exzenterwalzen g, g_t macht der Brückentisch i eine senkrechte, geradlinige Bewegung in bezug auf die Längsebene, dagegen in bezug auf die Querebene eine dem Exzenterhalbmesser entsprechende kurvenförmige Höhenbewegung. Für solche Maschinen, wo der Arbeitstisch e auch in bezug auf die Ouerebene eine geradlinige, senkrechte Höhenverstellung erhalten soll, muß zwischen dem ίο Brückentisch i und dem Arbeitstisch e eine Vorrichtung eingeschaltet werden, die diese Kurvenbewegung des Brückentisches selbsttätig aufhebt. In Abb. 4 ist eine solche Vorrichtung dargestellt. Auf der Antriebswelle m der Exzenterwalzen ist ein Getriebe p, P₁ angeordnet, welches durch ein Schneckengetriebe p₂, p₃ die Scheibe q dreht. Letztere ist mit einer exzentrischen Nut r versehen zur Führung der Mutter s, welche auf der mit dem Arbeitstisch e, nicht aber mit dem Brückentisch i fest verbundenen Spindel t angeordnet ist. Werden die Exzenterwalzen g, g_t durch die Welle m gedreht, so muß der Arbeitstisch e zwangsläufig durch die selbsthemmenden Getriebe p, p_v p₂, p_s, q, r, s, t eine dem Brückentisch / entgegengesetzte Horizontalbewegung ausführen. Durch entsprechend gewählte Kurvenführung der Nut r kann der Arbeitstisch e während der Höhenverstellung in jeder gewünschten Kurvenlinie oder auch geradlinig verstellt werden.

In dem Ausführungsbeispiel Abb. 5, 6, 7 erfolgt die Höhenverstellung des Arbeitstisches e durch Drehen der Exzenterwalzen S' "Si mittels den auf den Exzenterwalzen angebrachten Stirnzahnradkränzen k, k_v welche beide in die Zahnstange w eingreifen. In der mit der Zahnstange w fest verbundenen Schraubenmutter y läuft die Spindel x, die ihrerseits mit dem Brückentisch / bei s fest verbunden ist. Durch Drehen der Spindel χ wird durch das Verschieben der Zahnstange -w die Exzenterwalze zwangsläufig gedreht, wodurch eine Höhenverschiebung des Arbeitstisches erfolgt. Bei diesem selbsthemmenden Getriebe erfolgt die zwangsläufige Drehung der Exzenterwalzen durch Stirnräder und Zahnstange, um eine größere Genauigkeit der Verstellung zu ermöglichen, da beide Stirnzahnradkränze in einer Aufspannung gleichzeitig bearbeitet werden können und die Zahnflanken der Stirnräder im Gegensatz zu Schneckenrädern geschliffen werden können. In Abb. 5 und 7 ist die Ausbildung der zylindrischen Walzenträger /, J₁ als Ouerriegel zwischen dem Ständer α und dem HilfsStänder ffo (oder Gegenstütze n, Abb. 2) dargestellt. Damit die Walzenträger /, f_t gleichzeitig als starre Verankerung der Stander oder Stützen dienen und alle vom Arbeitstisch zu übertragenden horizontalen Zug- und Druckkräfte aufnehmen und auf die Ständer oder Stützen übertragen können, werden die Tischträger f, J₁ an beiden Enden abgesetzt und durch die Ankermuttern v, V₁ fest mit den Ständern oder Stützen verankert, so daß diese weder nach innen noch nach außen ausweichen können. Die Walzenträger /, f_t bilden dadurch außer der Grundplatte und dem oberen Querträger noch eine dritte breitspurige Ouerversteifung der Ständer oder Stützen, wodurch die Stabilität und der Wirkungsgrad der Maschine wesentlich erhöht wird.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Werkzeugmaschine mit in der Höhe verstellbarem Arbeitstisch, dadurch gekennzeichnet, daß der als Brückentisch ausgebildete, horizontal oder geneigt einstellbare Arbeitstisch zwei exzentrisch gelagerte Walzen (g, g_t) allseitig umfaßt, deren Drehung mittels eines selbsthemmenden Getriebes (k, k_ls I, I₁) das Heben bzw. Senken des Brückentisches (i) 8g bewirkt.

2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zwangsläufig mit der Exzenterantriebswelle (m) bewegtes, ebenfalls selbsthemmendes Getriebe (p, p_lt p₂, p_s) eine Kurvenscheibe (q) antreibt, die auf dem einen Brückentisch

(f) quer zur Achsrichtung der Walzen is> Si) verschiebbaren Arbeitstisch (e) eine in einem bestimmten regelbaren Verhältnis zu den Hubbewegungen des Brückentisches (i) stehende Längsbewegung erteilt.

3.· Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitstisch (e) ohne besonderen Querschlitten mit dem Brückentisch (i) und den exzentrisch gelagerten Walzen (g, g_t) auf den beiden zylindrischen Walzenträgern (/, f_t) quer zur Arbeitsrichtung des Tisches (e) verstellbar ist.

4. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die exzentrisch gelagerten Walzen (g, g_t) tragenden Walzenträger (/, f_t) so mit dem Hauptständer (α) und dem Hilfsständer (a₂) bzw. der Gegenstütze («) starr verbunden sind, daß sie eine breitspurige, starre Querverbindung zwischen Hauptständer (α) und Hilfsständer (a₂) bzw. Gegenstütze (n) bilden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen