DE7929043U1

DE7929043U1 - Vorrichtung zur Winkelpositionierung einer Werkzeugmaschinenspindel

Info

Publication number: DE7929043U1
Application number: DE7929043U
Authority: DE
Original assignee: Maho Werkzeugmaschinenbau Babel and Co
Current assignee: Maho Werkzeugmaschinenbau Babel and Co
Priority date: 1979-10-12
Filing date: 1979-10-12
Publication date: 1980-02-14
Also published as: FR2467053B1; FR2467053A1; IT8068522A0; JPS5662743A; CH647183A5; IT1130524B

Description

ΜΛΗΟ WERKZEUGMASCHINENBAU Babel & Co.
8962 Pfronten

Vorrichtung zur Winkelpositionierung einer Werkzeugmaschinenspindei

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Winkelpositio nierung einer Werkzeugmaschinenspindel, bestehend aus einer an der Spindel befestigten herzförmigen Kurvenbahn und aus einem quer zur Spindelachse.» angeordneten druckmittel betätigten Stellglied, dessen gegen die Kurvenbahn andrückende Laufrolle die zufuhrentriegelte Spindel in der einen oder anderen Drehrichtung in eine vorgegebene Nullpunktlage verdreht.

Bei Werkzeugmaschinen mit programmgesteuertem Werkzeugwechsel ist es zweckmäßig und ggf. notwendig, daß die Spindel vor jedem Werkzeugwechsel eine genau definierte Winkelposition, die sog. Nullpunktlage, einnimmt, damit die Vierkζeußschäfte sicher und problemlos durch die Spann einrichtung der Spindel freigegeben oder erfaßt werden können. Zur Verdrehung der zufuhrentkuppelten Spindel in diese Nullpunktlage sind bereits verschiedene Einrichtungen bekannt, die jedoch alle technisch aufwendig konzipiert und damit im Betrieb störanfällig und teuer sind.

So ist in der DE-PS 20 02 5&3 eine Positioniervorrichtunp; der angegebenen Gattung beschrieben, bei welcher auf eine

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maschineninneren Ansatz der Spindel eine Nockenscheibe mit einer herzförmigen Kurvenbahn befestigt ist. Auf dieser herzförmigen Kurvenbahn wälzt sich die Laufrolle eines Stellgliedes ab, welches mittels eines hydraulischen Stellzylinders radial gegen die Drehachse der Spindel vorgeschoben wird und dabei die gelöste Spindel in der einen oder anderen Drehrichtung in die durch die Ausnehmung der Herzkurve definierte Nullpunktlage verdreht. Zur Überwindung der Totpunktstellung dieses Nockentriebes dient ein Zusatznockentrieb, dessen Stellglied einen spi.zwinklig zum ersten Stellglied wirkenden Zusatzstößel aufweist, dessen freies Ende ebenfalls gegen die herzförmige Kurvenbahn drückt. Dieses mittels eines gesonderten hydraulischen Zylinders betätigte zusätzliche Stellglied vergrößert den technischen Aufwand der Positioniereinrichtung beträchtlich. Darüber hinaus sind auch aufgrund der axial verlaufenden Führungsflächen der Nockenbahn die bei der Verstellung der Spindel wirksamen Hebelarme zwischen der Spindeldrehachse und dem Angriffspunkt des jeweiligen Stellgliedes nur vergleichsweise klein.

Ferner ist eine Vorrichtung zum Stillsetzen einer Werk·- zeugmaschinenspindel durch Abbremsen und Weiterdrehen der Spindel aus der DE-PS 19 30 29b bekannt, bei welcher der Läufer eines Hydrostaten in einem hydraulischen Kreislauf angeordnet und über eine elektromagnetisch schaltbare Reibungskupplung mit der Spindel verbindbar ist. Der in einem offenen DrucJckreis mit natürlichem Druckgefälle angeordnete Läufer wird von einem Druckspeicher über ein Druckbegrenzungsventil mit Druckmittel beaufschlagt. Durch Verwendung dieses gesonderten hydrostatischen Antriebes nit Druckspeicher ergibt sich ein beträchtlicher technischer Aufwand.

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Aus der DE-PS 16 02 866 ist ferner eine Vorrichtung -,.n Einstellen der Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine in einer vorbestimmten Winkelstellung bekannt, die zum Einstellen der Spindel einen in eine Keilnut eingreifenden Teil sowie einen Hilfsantrieb aufweist, und bei der eine weitere gesonderte Einrichtung zum Vermindern des Drehmomentes des Spindelhai.ptantriebes in der Verriegelungsstellung vorgesehen ist. Der Hauptantrieb der Spindel erfolgt über einen hydraulischen Motor, so daß diese bekannte Vorrichtung für die normalerweise über einen Elektromotor angetriebenen Werkzeugmaschinenspindeln nicht ohne weitere:.; eingeseift werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zur Winkelpositionierung einer Werkzeugmaschinenspindel der eingangs genannten Art zu schaffen, welche technisch einfach aufgebaut ist und eine verbesserte Funklionsfähigkeit aufweist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Kurven! ahn am Außenumfang der Spindel angeordnet ist und aus zwei gegenläufig gewundenen radialen Führungsflächen bes' eht, tieren Enden in einem die Nullpunktlage definierenden Stoß zusammentreffen, und daß das Stellte glied achsparallel zur Spindelachse verschiebbar ist. Die aus zwei gleichen gegensinnig gewundenen Abschnitten in Form einer sog. Herzkurven bestehende Führungsfläche in Verbindung mit dem parallel zur Spindelachse verschiebbaren Stellglied stellt sicher, daß durch eine

Längsverschiebung dieses Stellgliedes die Spindel unabhängig von ihrer jeweiligen Ausgangslage in jedem Falle in die Null-Lage verstellt wird. Dabei gewährleistet die erfindungsgemäße Ausbildung der Führungsfläche eine Verdrehung der Spindel nach rechts oder links um jeweils maximal 18O° bei einem vergleichsweise geringen Verschiebeweg des Stellgliedes.

Eine herstellungstechnisch einfache Ausgestaltung der Erfindung kennzeichnet sich durch Ausbildung der Führungsfläche an einem Ringbund, welcher Teil einer auf c'er Spindel befestigten Buchse ist.

Zur Erzielung der Verschiebebewegung des Stellgliedes wird zweckmäßigerweise ein pneumatischer oder hydraulischer Zylinder verwendet, dessen Längsachse parallel zur Spindela^hce vorläuft und dessen Kolbenstange das als Querzapl'cn mit Laufrolle ausgebildete Stellglied trägt. Über Endschalter kann die Verstellbewegung des Kolbens gegen die Kraft einer Feder bestimmt werden.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Teil einer
Spindel mit der erfindungsgemäßen Einstellvorrichtung,

Fig. 2 einen Querschnitt II/II der Vorrichtung
nach der Fig. 1,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Buchse

mit dem die FUhrungsfläche enthaltenden
Ringbund.

Wie aus Fig. 1 srsichtlich, ist auf der'äußeren Mantelfläche einer Spindel 1 eine Buchse 2 gegen Drehung und Axialverschiebung gesichert befestigt, an welcher ein

radial vorstehender Ringbund 3 angeformt ist.

creaens innig

Dieser Ringbund 3 besteht aus zwei/schräg zur Buchsenlängsachse verlaufenden Abschnitten h, 5, die in einem winkligen Stoß 6 zusammentreffen (vgl. Fig. 3). Jeweils eine Radialfläche 7 bzw. 8 jedes Ringbundes 4, stellt eine FUhrungsfläche für eine Laufrolle 9 eines Stellgliedes 10 dar. Diese Laufrolle 9 ist in dem als Querzapfen ausgebildeten Stellglied 10 drehbar gelagert, welches mit seinem anderen freien Ende in einer sta- * ■ bilen Führungsstange 11 eines Druckmitteltriebes starr durch Schraubverbindungen 12 befestigt ist.

Der Druckmitteltrieb umfaßt einen parallol zur Spindelachse angeordneten Arbeitszylinder \3, dessen im Zylindergehäuse 14 abgedichtet verschiebbarer Kolben 15 über eine Kolbenstange 16 mit der Führungsstange 11 für das Stellglied 10 fest verbunden ist. Am freien Ende der FUhrungsstange 11 ist eine Druckfeder 17 für die nUckhubbewegung der FUhrungsstange 11 und des Stellgliedes Io vorgesehen, die Jedoch keinerlei Wirkungen auf die Spindel 1 bzw. die Buchse 2 hat. Endschalter 18, 19 sind an einem Bolzen 20 verstellbar befestigt, der über ein Zwischenstück 21 parallel zur Führunf,sstanf,c 11 an dieser befestigt ist. Das zapfenförmige Stellglied 10 durchragt einen Längsausschnitt 22 im maschinenfesten Gehäuse 23, dessen axiale Länge geringfügig größer air, der Maximalhub des Stellgliedes 10 ist.

Die Wirkungsweise der erfirlunKSßcmäßen Einstell vorrichtung iol f'olr.ende:

μ Q -'

Vor jedem Im Bearbeltungsprogramm der Werkzeugmaschine vorgesehenen Werkzeugwechsel wird auf einen entsprechenden Steuerbefehl der Arbei tszylinder Ij5 mit Druckmitteln beaufschlagt, woraufhin der Kolben 15 in Fig. 1 nach links gegen die Spannkraft der Feder 17 verfährt. Das an der Führungsstange 11 starr befestigte Stellglied wird zwangsläufig mitgenommen, wobei zu einem beliebigen, von der Verdrehstellung der Spindel abhängigen Zeitpunkt die Laufrolle 9 in Anlage an eine der beiden Führungsflächen 7 bzv/. 8 auf den Jeweiligen Abschnitt 4 bzw. 5 gelangt. Die anhaltende Verschiebebewegung des Stellgliedes 10 in Richtung des Pfeiles in Fig. übt einen entsprechend großen Andruck der Laufrolle auf die betreffende FUhrungsfläche 7, 8 aas, der aufgrund des schrägen Verlaufes der Führungsfläche zu einer Verdrehung der in diesem Zustand frei drehbar gelagerten Spindel führt. Diese Verdrehbewegung der Buchse 2 bzw. der Spindel 1 in Verbindung mit der axialen Verschiebebewegung des Stellgliedes 10 wird so lan_od fortgeführt, bis die Rolle 9 in den Bereich des Stoßes 6 gelangt ist. In diesem Zustand hat die Spindel eine genau definierte Drehstellung gegenüber dem maschinenfesten Gehäuse 23. Um seitliche Abschwenkbewegungen des Stellgliedes 10 sicher auszuschließen, ist an dem Ubrr die FUhrungsstange 11 seitlich hinausragenden freien Ende des Stellglieder; ein Führ-ungszapi'en 2'j> mit Gleitschuhen 26 befestigt, welche in einer Läncsnut. 27 im Deckel 28 gleiten (vgl. FIp. 2). Diene Führung 26, 2( sichert- zusammen mit der beidendigen großflächigen Zylinderführung der Stanre 11 im maschir.enfesten Gehäuse 23 eine stabile Halterung und Fixierung des frei vorragenden Stellgliedes 10.

Nach erfolgter Nulleinstellung wird mittels eines der Endschalter 18, 19 der Arbeitszylinder 13 vorO Druckmittel' entlastet, so daß die Feder 17 das Stellglied aus der in Fig. 1 gestrichelt dargestellten Lage in seine durch voll ausgezogene Linien dargestellte rechte Endlage verschiebt. In dieser Endlage steht die Laufrolle 9 außer Eingriff des "Scheitelpunktes" der Laufflächen 7; 8, so daß die Spindel frei drehen kann.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So braucht beispielsweise das Stellglied nicht unbedingt als gesonderter Querzapfen ausgebildet zu sein, sondern es kann auch lediglich ein vorragender Ansatz an einem längs verschiebbaren Führungsglied von geeignetem Querschnitt sein. Darüberhinaus eignen sich zur Erzielung der Verschiebebewegung des Stellgliedes neben dem Arbeits zylinder auoh andere Antriebsvorrichtungen, wie z.B. Spindeltriebe.

Claims

Schutzansprüche

1. Einrichtung zur Winkelpositionierung einer Werkzeugmaschinenspindel, bestehend aus einer an der Spindel befestlgtea herzförmigen Kurvenbahn und aus einem quer zur S.'indelachse angeordneten druokmittelbetätigten Stellglied, dessen gegen die Kurvenbahn andrückende Laufrolle die zufuhrentriegelte Spindel in der einen oder anderen Drehrichtung in eine vorgegebene Nullpunktlage verdreht,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Kurvenbahn am Außenumfang der Spindel (1) angeordnet ist und aus zwei gegenläufig gewundenen radialen PUhrungsflachen (7,8) besteht, deren Enden in einem die Nullpunktlage definierenden Stoß (6) zusammentreffen, und daß aas Stellglied (9,10) achsparallel zur Spindelachse verschiebbar ist.

II2-X 206l/Sd-lb

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Führungsfläche (7,8) an einem herzförmigen Ringbund (3) einer auf der Spindel (1) befestigten Buchse (2) ausgebildet ist.

3- Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Stellglied (9, 10) ein quer zur Spin.ielachse /"\ angeordneter Zapfen (10) mit einer auf der Führungs-

flache (7; 8) laufenden Rolle (9) ist, der quer an einer Führunfsstange (11) eines Zylinderbetriebes , 15, 16) befestigt ist.

Vorrichtung nach Anspruch J>,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Querbolzen (10) eine über die Führungsstange (11) hinausragende Verlängerung (25) nilt Gleitschuhen (26) aufweist, die in einer gehäusefesten Axialnut (27) geführt cind.

Vorrichtung nach Anspruch j oder ¹I, dadurch) gekennzeichnet,

daß an einer axialen Verlängerer. in der Füh^un ;_ostange (11) eine Druckfeder (17) fur die Rückstell-· bewef.uni', des Stellgliedes UO) sowie verstellbare Schaltor {Ιό, 19) über ei.. Zwischenstück (21) befestigt sind.