DE692342C - Waagerecht-Bohr- und Fraesmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Ausbildung von Waagerecht-Bohr- und Fräsmaschinen mit auf dem Bett verfahrbarem Ständer und am Ständer verfahrbarem Spindelkasten zum Kurvenfräsen.

Das Fräsen von Kurven, kurven- oder bogenförmig begrenzten Werkstücken oder Schrägen erfolgt mit den bisher bekannten Waagerecht-Bohr- und Fräsmaschinen in der Weise, daß die beiden Vorschubbewegungen für Ständer und Spindelkasten oder die für Tisch und Spindelkasten miteinander gekuppelt und .dem Verlauf der Kurve entsprechend durch Handschaltung wechselweise unterbrochen werden. Die Unterbrechung in der einen oder anderen Vorschubrichtung ergibt ein die Kurve umhüllendes treppenförmiges Gebilde, und zwar ist die Größe der Stufungen abhängig von den eingestellten Vor-

ao schubgrößen und von der Geschwindigkeit, mit 'der das Aus- und Einkuppeln der Vorschubbewegungen erfolgt.

Diese Übelstände werden durch die Erfurdung beseitigt, die darin besteht, daß die getrennt von dem im Spindelkasten untergebrachten Schnittantrieb vorgesehenen Vorschubgetriebe durch direkt gesteuerte, weitgehend stufenlos regelbare sog. Leonardmotoren angetrieben werden, deren Regler für die stufenlose Schnittgeschwindigkeitsregelung über ein Kegel- oder Stirnraddiffenential derart miteinander gekuppelt sind, daß bei Bedienung mit nur einem Hebel ein stetiges Verändern ' beider Vorschubgrößen so erfolgt, daß der eine Vorschub vergrößert und der andere verkleinert wird.

Der Erfindungsgegenstand ermöglicht ein absatzloses Kurvenfräsen bei denkbar leichter Bedienungsmögliclikeit mittels Einhebelsteuerung.

Es ist im neuzeitlichen Werkzeugmaschinenbau zwar allgemein gebräuchlich, für alle Bewegungen elektrische Einzelantriebe vorzusehen sowie ferner sinnfällige Einhebelsteuerungen anzuordnen, jedoch hat man sie bei Waagerecht-Bohr- und Fräsmaschinen bisher im angeregten Sinne noch nicht angewendet. Die bekannten Anordnungen waren

durch das Bestreben bedingt, alle Bedienungsgriffe im Spindelkasten zu vereinigen, um so einen zentralen Bedienungsstand zu erhalten. Die Folge dieser Entwicklung war jedoch, daß man im Spindelkasten umfangreiche Getriebe zusammenbringen mußte, deren Ausführung wegen des beschränkten zur Verfugung stehenden Raumes Schwierigkeiten verursachte. Weiterhin waren diese verwickelten Getriebe häufig Betriebsstörungen ausgesetzt, die nur schwer zu beheben waren. Es ist weiter bereits bekannt, Waagerecht-Bohr- und Fräsmaschinen zum Zwecke des Kurvenfräsens mit stufenlos regelbaren elekirischen Einzelantrieben zu versehen, jedoch - haben die bekannten Maschinen den Nachteil, daß infolge der indirekten Regelung der Einzelgetriebe keine Kupplung der Regelgetriebe und damit auch keine Einhebelsteuerung möglich ist. Weiterhin ist der Regelbereich bei diesen Maschinen nur gering, so daß nur ein absatzweises Kurvenfräsen möglich ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigt

Abb. ι eine Seitenansicht, Abb. 2 eine Vorderansicht der Waagerecht-Bohr- und Fräsmaschine,

Abb. 3 die Anordnung der Bedienungsteile am Spindelkasten,

Abb. 4 einen Schnitt durch das Ausgleichsgetriebe,

Abb. 5, 6 und 7 Schnitte durch das stufenlose Vorschubgetriebe mit den elektrischen Steuergeräten.

Auf den Gleitflächen des Bettesa wird der Ständer b verschoben, während der Spindelkasten c am Ständer b verfahrbar ist. Im Spindelkasten c ist die verschiebbare Arbeitsspindel d angeordnet. Zum Schnittantrieb dient der auf dem Spindelkasten angebrachte Antriebsmotor, während zum Antrieb der beiden unabhängigen Vorschubgetriebe die • 45 Motoren e dienen, die mit den Vorschubgetrieben am Ständerfuß angebracht sind, und zwar dient das eine Vorschubgetriebe zur Verschiebung des Ständers b und das andere zum Verschieben des Spindelkastens in beiden Richtungen. Die Vorschubgetriebe erhalten ihren Antrieb durch je einen besonderen Motor, und zwar sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel stufenlos regelbare Gleichstrommotoren mit großem Regelbereich (Leonardmotoren) vorgesehen.

Die Vorschubgetriebe sind in einem Anbaukasten untergebracht und bestehen aus der kleinen Untersetzung für den Eilgang, nämlich den Rädern λ:¹ bis χ% und der großen Untersetzung für die Vorschubbewegung x^x, x², X^s sowie y¹ bis y^e (Abb. 6).

Beide Bewegungen, sowohl der Eilgang als auch, der Vorschub, werden durch Wechsel der Drehrichtung der Motoren e für Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung des Ständers oder-Tisches und der Aufundabbewegung des Spindelkastens umgekehrt.

Zwischen den Rädern xⁱ und y^B ist eine Doppellamellenkupplung m angeordnet. Mittels des Hebels q wird dieselbe geschaltet und dadurch entweder der Eilgang oder der Vorschub auf die Abtriebswelle ζ geleitet.

Von der Welle ζ werden die eingeschalteten Bewegungen in bekannter Weise auf die Ständer- oder Spindelkastenbewegungsantriebe geleitet.

Das Regeln der Vorschubantriebsmotoren e und das Umkehren von deren Drehrichrung sowie das Umschalten der Lamellenkupplung m duEch den Hebel q erfolgt vom Bedienungsstand am Spindelkasten c.

Die Anordnung der Bedienungsteile am Spindelkasten für die vorgenannten Steuerzwecke ist aus Abb. 3 ersichtlich.

Zum stufenlosen Regeln derVorschubmotoren e dienen die beiden Regler f, während zum Umkehren der Motorendrehrichtung und zum Umschalten der Hebel q die elektrischen Kugelschalter g mit den Bezeichnungen E_ty B_n bzw. V₁, V₁₁ vorgesehen sind.

Die elektrischen Kugelschalter g geben nur Kommandos. Das Schalten wird durch bekannte elektrische Steuerschütze und für die Lamellenkupplung .w, durch einen kleinen schützengesteuerten Verstellmotor η vorgenommen.

Irr den Abb· 5 bis 7 steht die Lamellenkupplung in Mittellage; es ist also sowohl der Eilgang als auch der- Vorschub ausgeschaltet.

Mit der Welle des Verstelimotors»-ist-eine Schnecke 0 verbunden, die in das Schneckenrad p greift, welches einen Kurbelzapfen r trägt. Dieser Kurbelzapfen r faßt in die Gabel des Umschalthebels q; Bei Drehung des Motors η wird durch die Bewegung des Zapfens r die Gabel nach rechts oder links bewegt. Hierdurch wird die Lamellenkupplung entweder in Eilgang oder Vorschub eingeschaltet. ■ - " ■

Zur Steuerung dieser Vorgänge dient die Steuerleiste s, in deren Verzahnung ein mit dem Schneckenrad^ verbundenes Ritzel t greift und dadurch die Steuerleiste nach rechts oder links bewegt.

Die Steuerleiste s ist mit entsprechenden Aussparungen versehen und schließt bzw. öffnet bei ihrer Verschiebung die Kontakte it¹, u^%, ίί³ und μ⁴, die in die Steuerstromkreise der Schütze ZZ₁ bzw. V_n des Verstellmotors η geschaltet sind. ■

Die Steuerschütze V₁, V_n erhalten ihre Stromimpulse genau wie die Schütze W₁, W_n

(502342

für den Vorschubmotor e durch Bedienen des Kugelschalters g.

Soll z. B. die Maschine auf Vorschub in Richtung I eingestellt werden, so wird der Kugelschalter g, der in allen Schaltlagen mit dem negativen Pol der Stromquelle verbunden' ' ist, aus der »Aus«-Stell,ung (Abb. 5) soweit geschwenkt, daß er die Kontakte W₁ berührt. Dadurch wird einmal über die Leitung ^₁-W₁

to der Stromkreis des Schützen W₁ für den Vorschubantriebsmotor e geschlossen, so daß letzterer in einer bestimmten Drehrichtung eingeschaltet wird. Gleichzeitig wird über die Leitung V₁-W₁-V₁ das Schütz V₁ für den Ver-Stellmotor η unter Spannung gesetzt, der damit gleichfalls eingeschaltet wird und eine Drehung des Schneckenrades ρ und eine Schwenkung des Schalthebels q nach rechts bewirkt.

Durch die doppelte Lamellenkupplung m wird nun eine Kupplung zwischen dem Rady⁶ und der Welles hergestellt, die die Bewegung des Motors e unter Zwischenschaltung der Räder x¹, x², x³, y¹ bis y⁶ und der Kupplung m überträgt.

Durch die Drehung des Verstellmotors η

-wird die mit diesem gekuppelte Steuerleiste s in Richtung des Pfeiles R seitlich verschoben und damit der Kontakt u¹ unterbrochen, so daß der Stromkreis des Schützen V₁ geöffnet wird und der Verstellmotor η wieder zum Stillstand kommt. Durch die Verschiebung der Steuerleiste s. in Richtung R wird weiterhin eine Schließung des bis dahin geöffneten Kontaktes u² bewirkt, während die Kontakte u³ und w⁴ die vorherige Stellung beibehalten.

Soll nun beispielsweise der Eilgang in entgegengesetzter Richtung eingeschaltet werden, so legt man den Kugelschalter g auf die Kontakte E₁. Dadurch wird zunächst der Stromkreis des Steuerschützen W₁ unterbrochen, so daß der Motor e zum Stillstand kommt. Dagegen wird nunmehr derStromkreis des Schützen W_n geschlossen und damit der Motor in entgegengesetzter Richtung (Richtung II) eingeschaltet. Gleichzeitig wird über die Leitung £_n-»⁴-z;_n das Schütz V₁₁ des Verstellmotors η unter Spannung gesetzt, wodurch der Motor η in entgegengesetzter Richtung eingeschaltet wird. Dadurch wird die Kupplung zwischen y^e und s unterbrochen und der Kugelschalter soweit geschwenkt, bis er in der anderen Endstellung angekommen ist, in welcher der Motor e über die Räder x¹, x*, X^s und xⁱ und die Kupplung m mit der Wellen gekuppelt ist, wodurch der Eilgang erzielt wird.

Bei diesem Lauf ■ des Verstellmotors η ist

60. die Steuerleiste aus der Endstellung R in die andere Endstellung L verschoben, in welcher der Kontakt u\ geöffnet und damit der Stromkreis des Schützen V_n unterbrochen ist, so daß der Verstellmotor wieder zum Stillstand kommt.

Beim Zurückbringen des Kugelschalters g in die Mittelstellung O erhält weder das Schütz W₁ noch das Schütz w_a Strom, so daß der Motor e zum Stillstand kommt. Dagegen wird der Stromkreis des Verstellmotorschützen νχ über den jetzt geschlossenen Kontakt «³ geschlossen, jedoch wieder geöffnet, sobald die Steuerschiene und damit auch die ' Kupplung m in der Mittelstellung angekommen sind.

Durch die beschriebene Vereinigung des gesamten Steuervorganges in einem Hebel sind Fehlschaltungen und damit verbundene Beschädigungen der Maschine ausgeschlossen.

Um die stufenlose Änderung der Vorschubgrößen beider Getriebe von einem Steuergriff aus so durchzuführen, daß alle beliebigen Winkel eingestellt werden, können und weiterhin ein stetiges Anschmiegen an die zu fräsende Form möglich ist, werden die beiden Regler f über ein Ausgleichsgetriebe h miteinander verburiden (Abb. 4).

Als Ausgleichsgetriebe ist ein Stirn- oder Kegelräderdifferential verwendet.

Wird der mit dem Rädergehäuse verbundene. Hebel i festgehalten und der Hebel k gedreht, so werden die Regler / gemeinsam bewegt, und zwar der eine Regler auf- und der andere abwärts. Entsprechend dazu wird die eine Vorschubgröße verkleinert und die andere vergrößert. Die hieraus sich ergebende wahre Bewegungsgröße und Richtung entspricht der beiden Vorschübe.

Wird dagegen der Hebel k mit dem am Gehäuse befestigten Hebel i verbunden, so werden bei gemeinsamer Bedienung von i und. k beide Regler in gleichem Sinne gedreht bzw. geregelt. Es findet also nun eine gleichzeitige Vergrößerung oder Verkleinerung beider Vorschubgrößen statt.

Diese Möglichkeit ist dann von besonderer Wichtigkeit, wenn eine aus zwei verschiedenen Vorschubgrößen gebildete Schräge der Größe nach für den zu bearbeitenden Werkstoff oder für das Werkzeug nicht passend up erscheint. Unter Beibehaltung des Winkels der eingestellten Schräge kann daher jederzeit die_swahre Vorschubgröße den Arbeitsbedingungen angepaßt werden.

Die mit der vorbeschriebenen Kurvenfräseinrichtung ausgestatteten Waagerecht-Bohr- und Fräsmaschinen können außer zum Kurvenfräsen für alle gewöhnlichen Bohr- und Fräsarbeiten Verwendung finden. Auch hierbei leistet die stufenlose Vorschubregelung zum feinfühligen Anpassen an Werkstoff und Werkzeug sehr gute Dienste.

Claims (3)

1. Patentansprüche:
   ι. Waagerecht-Bohr- und Fräsmaschine mit auf dem Bett verfahrbarem Ständer und am Ständer verfahrbarem Spindelkasten, bei welcher für die Bewegung des Ständers und des Spindelkastens am Ständer getrennt vom Spindelkasten voneinander unabhängige, stufenlos regelbare elektrische Einzelantri-ebe vorgesehen sind, deren Bewegungsrichtungen und Geschwindigkeiten für Arbeits- und Eilgang vom Bedienungsstand am Spindelkasten ferngesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, daß für die Einzelantriebe sog. Leonardmotoren vorgesehen sind, deren Regler (/) für die stufenlose Geschwindigkeitsregelung über ein Kegeloder Stirnraddifferential derart miteinander gekuppelt sind, daß bei Bedienung mit nur einem Hebel (k) ein stetiges Verändern beider Vorschubgrößen so erfolgt, daß der eine Vorschub vergrößert und der andere verkleinert wird.
2. 2. Bohf- und Fräsmaschine nach Anspruch ijdadurchgekennzeichnet,daß durch Verstellung des Differentialgehäuses mittels eines weiteren Hebels (i) die durch den ersten Hebel (k) eingestellten Vorschubgrößen gemeinsam verkleinert oder vergrößert werden können, ohne das Größenverhältnis zu verändern.
3. 3. Bohr- und Fräsmaschine nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß den Geschwindigkeitsreglern (/) je ein Einhebeischalter (g) zugeordnet ist, der sinnfällig in der einen Ebene die Schaltung der Verschiebemotoren (e) auf Links- und Rechtsgang und in der anderen Ebene die Schaltung einer Doppellamellenkupplung auf Arbeitsvorschub und Eilbewegung in beiden Richtungen gestattet. - .

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   BERLIN GEDItUCKT IN DER