DE900044C - Werkzeugmaschine mit selbsttaetiger Einstellung des Schlittens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine und zielt darauf, einen Aufspanntisch (Support) od. (dgl. in vorzugsweise zwei -zueinander senkrechten Richtungen einer Ebene durch besondere Mittel so zu steuern, daß selbsttätig und beliebig oft wiederholbar eine gewisse Anzahl beliebig wählbarer Punkte des Aufspanntisches innerhalb der Verstellgrenzen genau an eine vorher bestimmte festliegende Stelle, d. h. bei Bohrmaschinen z. B.

ίο also in die Spindelachse, gebracht und darin festgehalten werden kann, und zwar unabhängig davon, wo· dieser Punkt des Tisches bei Einleitung der Einstellbewegung· sich befand.

Das Mittel zur Erreichung dieses Zieles besteht in einer gegen einstellbare Anschläge arbeitenden Steuervorrichtung, die so arbeitet, daß der Oberschlitten in der einen Richtung durch eine Kraft des Druckmittels bewegt wird, die ununterbrochen auf einen mit dem Schlitten verbundenen Hauptkolben einwirkt, und daß der Oberschlitten in der anderen Richtung durch eine Kraft des Druckmittels bewegt wird, die wahlweise durch einen Verteilerschieber auf einen Schwimmkolben einer Anzahl Schwimmkolben zur Einwirkung gebracht werden kann, wobei das Strömungsmittel auf die Schwimmkolben «5 eine größere Kraft ausübt als auf den ersterwähnten Hauptkolben und infolgedessen den betreffenden Schwimmkolben gegen eine Anschlagplatte drückt, und wobei der OberscHitten eine Anzahl einstellbarer Stellschrauben trägt, von denen sich jede

gegen einen der Schwknmkolben anzulegen vermag, um den überschütten auf eine bestimmte Lage einzustellen.

An Hand der Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.

Fig. ι ist eine Vorderansicht einer Werkzeugmaschine gemäß· der Erfindung;

Fig. 2 ist ein Querschnitt im wesentlichen längs der Linie 2-2 der Fig. 1;

Fig. 3 ist eine Einzelheit des unteren in Fig. 1 gezeigten Nonius;

Fig. 4 ist eine Draufsicht längs der Linie 4-4 der Fig. 2, wobei Teile weggebrochen sind, um andere Teile zu zeigen;

Fig. S ist eine vergrößerte Teilansicht, der in Fig. 2 und 4 gezeigten Vorrichtung;

Fig. 6 ist ein Querschnitt eines Teiles der Steuereinrichtung, gesehen im wesentlichen längs der Linie 6-6 der Fig. 1 und 7; Fig. 7 ist ein Querschnitt im wesentlichen längs der Linie 7-7 der Fig. 6;

Fig. 8 ist ein Querschnitt im wesentlichen längs der Linie 8-8 der Fig. 9, und

Fig. 9 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teiles. der Steuereinrichtung nach Fig. 2.

Die Erfindung ist nachstehend in Anwendung· auf eine Bohrmaschine dargestellt und beschrieben, deren Bohrspindel 2:8 an einem Schlitten 26 festliegt, der längs eines Auslegerarmes 25 bewegt werden kann. Die Spindel 28 ist in senkrechter Richtung beweglich, um Arbeiten an einem am Schlitten 35 festgespannten Werkstück durchzuführen, und der Auslegerarm 25 ist in senkrechter Richtung durch seine Verbindung mit dem Auslegerschlitten 22 beweglich, der sich auf dem Ständer 21 auf und ab verschiebt.

Eine Grundplatte 33 ist starr mit der Grundplatte 20 einer Bohrmaschine verbunden und trägt einen Bettschlitten 34 für eine Bewegung in zwei Richtungen längs einer einzigen Bahn. Der Bettschlitten 34 trägt einen zusätzlichen oberen Schlitten 35 zur Bewegung in zwei Richtungen längs: einer Bahn, die zur Führungsbahn des Bettschlittens 34 senkrecht verläuft. Der Schlitten 35 ist mit einer Reihe von T-Nuten 36 (Flg. 2) versehen, um die Befestigung des Werkstückes darauf zu erleichtern. Der Schlitten 35 und das Werkstück können demgemäß in einer Ebene in rechten Winkeln zur Achse der Spindel 28 bewegt werden, so daß irgendein Punkt des Werkstückes unter der Spindel eingestellt werden kann.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ist die Grundplatte 33 mit Führungsbahnen 37 ausgestattet, entlang denen der Schlitten 34 bewegt werden kann. Der Schlitten 34 hat eine Schildplatte 38, die mit ihm· starr durch Schrauben 39 verbunden ist. Eine Verbindungs-.stange40 ist starr an der. Schildplatte 38 mittels einer Mutter 41 befestigt und erstreckt sich in einen Zylinder 42 eines Gehäuses. 43, das mittels Schrauben 44 an der Grundplatte 33 befestigt ist. Die Verbindungsstange 40 hat einen Kolben 45, der in dem Zylinder 42 hin und her bewegt werden kann. Druckflüssigkeit, im vorliegenden Beispiel öl, kann dem Zylinder 42 durch eine Leitung 46 zugeführt werden, die mit dem. Zylinder 42 auf der rechten Seite des Kolbens 45 verbunden ist, wie aus Fig. 4 ersichtlich. Das linke Ende des Zylinders 42 ist, wie aus Fig. 4 erkenntlich, mit eimern Luftauslaß 47 versehen, der auch den Austritt von Flüssigkeit, die durch Lecken hinter den Kolben 45 gelangen sollte, durch eine Leitung 47' zu einem ölsumpf erlaubt. Das Ende des Zylinders 42 ist gegenüber dem den Auslaß'47 aufweisenden Ende mit einer Stopfbuchse 48 versehen, um das Durchsickern von Flüssigkeit zu verhindern. Die Konstruktion und die Anordnung der Teile sind derart, daß die Druckflüssigkeit nur der einen Seite des Kolbens 45 zugeführt wird und daher den Schlitten 34 nur in der einen Richtung längs der Führungsbahnen 37 bewegen kann. Die Bewegung des Bettschlittens 34 in der entgegengesetzten Richtung wird durch später zu beschreibende Vorrichtungen bewirkt.

Das Gehäuse 43 weist auch mehrere Zylinder 49 auf, in denen je ein Schwimmkolben 50· vorgesehen ist. Es können beliebig viel Zylinder 49 vorhanden sein, was von der Zahl der Punkte abhängig ist, die erwünschtermaßen längs der Führungsbahn 37 von dem Schlitten 34 im Laufe eines Arbeitszyklus aufzusuchen sind. Bei dem vorliegenden Beispiel sind vierzehn Zylinder 49 vorhanden, von denen jeder einen Schwimmkolben 50 enthält. Die Länge der Zylinder 49 ist im wesentlichen gleich der Länge des Zylinders 42. Jeder der Zylinder 49 auf der rechten Seite des Gehäuses 43 arbeitet, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, mit einer Anschlagplatte 51 zusammen, deren Öffnungen 52 mit ihnen fluchten, aber einen kleineren Durchmesser als die entsprechenden Zylinder 49 haben. Der Zutritt von Druckflüssigkeit zur linken Seite der Zylinder 49 (Fig. 4) bewegt demnach die Schwimmkolben nach rechts, bis sie gegen die Anschlagplatte 51 stoßen. Der Durchmesser der Öffnungen 52 in der Anschlagplatte 51 ist groß genug, um das linke Ende einer jedem der Zylinder 49 zugeordneten Stellschraube S3 frei eintreten zu lassen. Das Ende jeder Stellschraube 53? das mit dem einen Ende der Schwimmkolben 50 zusammenarbeitet, ist mit einem zugespitzten Zapfen 54 versehen, der in einem Zapfenlager 55 (Fig. 2) des entsprechenden Schiwimmkolbens-5⁰ für einen später zu beschreibenden Zweck geführt ist. Jede Stellschraube 53 ist in die Schildplatte 38 geschraubt, die an dem Schlitten 34 befestigt ist, und ist am freien Ende mit einem Vierkant 56 versehen, um einen Schraubenschlüssel aufstecken und jede Stellschraube 53 genau auf einen gewünschten Endpunkt ihres Zapfens 54 einstellen zu können.

Jeder der Zylinder 49 kann wahlweise mit Druckflüssigkeit durch Verbindungsleitungen 57 beliefert werden, die an den Enden der Zylinder angebracht sind, die gegenüber der Anschlagplatte 51 sich befinden. Der Druck der dem Zylinder 49 zugeführten Flüssigkeit ist gleich dem Druck der dem Zylinder zugeführten Flüssigkeit. Die wirksame Fläche des Kolbens 50 ist jedoch zweimal so groß wie die des Kolbens 45, so daß' der Schwimmkolben 50 in

irgendeinem Zylinder 42 immer gegen die Anschlagplatte 51 entgegen der Kraft gedruckt wird, die durch die auf den Kolben 45 wirkende Druckflüssigkeit ausgeübt wird. Daher liegen die Zapfen 54 der Stellschrauben 53 an ihren entsprechenden Kolben 50 verhältnismäßig kräftig an. Um das Biegen der Stellschrauben 53 infolge dieser Anlagewirkung zu verhindern, nimmt das Zapfenlager 55 (Fig. 2) den Zapfen 54 der Stellschrauben 53 auf

ίο und verhindert dadurch eine Verbiegung oder Verlagerung der Stellschrauben 53. Die Kolben 45, 50, die Anschlagplatte 51 und die Stellschrauben 53 bilden zusammen eine Differentialkolbenvorrichtung, die unter Flüssigkeitsdruck einen stabilen Gleichgewichtszustand des Schlittens 34 für irgendeinen Punkt längs der Führungsbahn 37 herstellt, der durch Einstellung einer der Stellschrauben 53 mit Hilfe von festen und beweglichen Noniussk'alen 53' und 53" örtlich genau bestimmt werden kann.

Wie sich aus den Fig. 6 und 7 ergibt, ist jeder Zylinder 49 mit ■ einer besonderen Verbindungsleitung 57 versehen, die zu einer Verteilerplatte 58 führt, die mehrere in einem Kreis angeordnete Kanäle 59 aufweist, und zwar einen Kanal für jede Verbindungsleitung 57. In jeden Kanal ist eine Verbindung für ihre entsprechende Verbindungsleitung 57 eingeschraubt. Ein Drehschiebergehäuse 60 ist starr an der Verteilerplatte 58 befestigt und trägt einen Drehschieber 61. Der Drehschieber 61 hat einen Kanal 62, von dem das eine Ende mit einem Kanal 63 verbunden ist, der im rechten Winkel dazu und in einem radialen Abstand von der Drehachse des Drehschiebers 61 liegt, der gleich dem Radius des die Kanäle 59 in der Verteilerplatte 58 enthaltenden Kreises ist. Das entgegengesetzte Ende des Kanals 62 mündet rechtwinklig in einen Kanal 64, der in einer mit dem Drehschieber 61 einstückigen Welle 65 axial· nach außen sich erstreckt. Die Welle 65 ist in einem Lagerhals 66 drehbar gelagert, der einen Teil des Drehschiebergehäuses 60 bildet. Ein Handrad 67 ist am· äußeren Ende der Welle 65 befestigt. Eine Ringnut 68 ist am Umfang der Welle 65 ausgebildet, und ein gebohrter Kanal 69 erstreckt sich radial durch die Welle 65 von dem Ende des Kanales 64 nach außen zu der Nut 68. Die Druckflüssigkeit kann durch eine Speiseleitung 70 zugeführt werden, die mit einer Verbindungsleitung 71 in dem Lagerhals 66 in Verbindung ist, der zu der Ringnut 68 in der Welle 65 führt. Demgemäß wird Druckflüssigkeit, die durch die Leitung 70 fließt, den Kanälen 64,62 und 63 zugeführt. Durch die Drehung des Handrades 67 wird der Kanal 63 über die Reihe der Kanäle 59 in der Verteilerplatte 58 bewegt, so daß das Ventil 61 nach dem Willen des Arbeiters auf einen dieser Kanäle 59 eingestellt werden kann. In Verbindung mit dem Handrad 67 können Zeichen vorgesehen sein, um die örtliche SteHung des Drehschiebers 61 in bezug auf die verschiedenen Kanäle 59 in der Verteilerplatte 58 ersichtlich zu machen. Das Drehschiebergehäuse 60 weist auch eine Absaugekammer 72 auf, mit der eine Absaugeleitung 73 verbunden ist, um die freie Absaugung der Druckflüssigkeit aus allen Kanälen 59 zu gestatten und demzufolge aus allen Zylindern 49 mit Ausnahme desjenigen Zylinders, der dem Kanal 63 gegenübersteht. Aus dem vorstehenden ist ersichtlich, daß ein Arbeiter lediglich das Handrad 67 in eine entsprechende Stellung zu drehen braucht, um den Schlitten 34 zu veranlassen, sich zu dem gewünschten Punkte zu begeben, der durch Einstellung der Stellschraube 53 bestimmt ist.

Der Schlitten 35 kann in zwei Richtungen längs der Führungsbahn 74 bewegt werden, die auf dem Schlitten 34 im rechten Winkel zu den auf 'der Grundplatte 33 ausgebildeten Führungsbahnen 37 ausgebildet sind. Der Schlitten 35 hat auch eine Schildplatte 75 (Fig. 2.), die am Kopf starr durch Schrauben 76 befestigt ist. Eine Verbindungsstange

77 ist an der Schildplatte 75 durch eine Schraube

78 befestigt und erstreckt sich in einen Zylinder 79 innerhalb eines Gehäuses 80. Ein Kolben 81 ist mit dem Ende der Stange 77 entgegengesetzt jenem Ende verbunden, das an der Schildplatte 75 sitzt, und kann in dem Zylinder 79 'hin und her bewegt werden. Die Leitung 46·, die dem Zylinder 42 Flüssigkeit zuführt, ist mit der Hauptspeiseleitung 82 verbunden, die auch Druckflüssigkeit durch ein biegsames Rohr 83 und einen Einlaßkanal 84 dem· Zylinder 79 zuführt. Der Einlaßkanal 84 ist mit dem rechten Ende des Zylinders 79 verbunden, wie aus Fig. 2 ersichtlich, und führt Druckflüssigkeit, dorthin, um den Kolben 81 nach links zu bewegen. Das linke Ende des Zylinders 79 ist mit einem Absaugekanal 85 verbunden, der auch als Luftauslaß wirkt. Das Gehäuse 80 hat auch- mehrere zusätzliche Zylinder 86, die den Zylindern 49 nach Fig. 4 ähnlich sind. In jedem Zylinder 86 kann ein Schiwimmkolben 87, der dem Kolben 50 gleich ist, hin und her bewegt werden und mit einer der Anschlagplatte 51 für den Schlitten 34 ähnlichen Anschlagplatte 86' zusammenarbeiten. Für jeden Zylinder 86 sitzt eine Stellschraube 87' in der Schildplatte 75 und arbeitet mit dem entsprechenden Schwimmkolben 87 zusammen. Es kann eine beliebige Anzahl Zylinder 86 und Stellschrauben 87' vorhanden sein, obwohl es sich als praktisch erwiesen hat, eine geringere Zahl zu verwenden, als für die Zylinder 49 erforderlich ist. Beim vorliegenden Beispiel (Fig. 8) ist eine Reihe von neun Zylindern 86 gezeigt, von denen jeder einen dem Kolben 50 gleichen Schwimmkolben 87 hat. Der Druck und die Flächenverhältnisse der Zylinder 79, 86 und der Kolben 81,87 sind denjenigen der Zylinder 42, 49 und der Kolben 45, 50 gleich. Jeder der Zylinder 86 hat eine Verbindungsleitung 88, die mit einem· Kanal 89 in einer Verteilerplatte 90 in Verbindung steht. Die Kanäle 89 sind im Kreise angeordnet und können nacheinander und wahlweise mit Druckflüssigkeit von einem Drehschieber 91 (Fig. 2 und 8) gespeist werden, der dem Drehschieber 61 ähnlich ist. Der Drehschieber 91 kann durch ein Handrad 92· in der gleichen Weise gedreht werden wie der Drehschieber 61 durch das Handrad 67. Die Flüssigkeit wird dem Drehschieber 91 durch eine Speiseleitung 93 in der gleichen Weise zugeführt, wie der Drehschieber 61 von der Speise-

leitung 7o aus gespeist wird. Mit anderen Worten: Die besondere Konstruktion der Drehschieber 91 und οι zusammen mit ihren zugehörigen Teilen ist im wesentlichen identisch. Die Handräder 92 und' 67 sind mit unter Federspannung stehenden Rastkugeln 94 versehen, um die Drehschieber 91 und 61 in jeder Schaltstellung zu verrasten. Feste und bewegliche Noniusskalen 95 und 96 (Fig. 1 und 4) sind vorgesehen, um· die genaue Einstellung des Schlittens 35 längs seiner Füihrungsbahnen 74 in der gleichen Weise zu erleichtern, wie die Noniusskalen 53', 53" die Einstellung de,s Schlittens 34 erleichtern. Die Einzelheiten der Noniusskalen sind! in Fig. 3 dargestellt. Sie haben die übliche Konstruktion, derart, daß die Schlitten 34 und 35 auf ein Tausendstel Zoll genau festgelegt werden können. Um die Stellschrauben 87' und 5J in genauer Einstellage zu halten, ist für jede Stellschraube eine nachgiebige oder federnd betätigte Sicherungsvorrichtung vorgesehen. Wie aus Fig. S ersichtlich, wirkt die Sicherungsvorrichtung über Muttern 97 auf die Schrauben 53 unter dem Druck der Federn 98, die in einer Höhlung 99 der Schildplatte 38 angeordnet sind. Halbkreisförmige Kerben 100 (Fig. 2) sind zwischen den benachbarten Muttern 97 vorgesehen, um gleitend das Ende eines Zapfens 101 (Fig. 5) aufzunehmen, der in die Schildplatte 38 geschraubt ist. Die Federn 99 drücken die Muttern 97 und infolgedessen die Stellschrauben 53 nachgiebig nach rechts, wodurch sie auch das Ge-windespiel zwischen den Stellschrauben 53 und der Schildplatte 38 immer zur gleichen Seite ziehen. Die durch die Zapfen 101 festgehaltenen Muttern 97 und die durch die Federn 99 hervorgerufene Reibung verhindern die unbeabsichtigte Drehung der Stellschrauben 53 durch Erschütterungen der Maschine.

Im Betrieb ist der Auslegerschlitten 22· hoch genug angeordnet, so daß das Werkstück bequem auf dem Tisch 35 befestigt werden kann. Die Spindel 28 ist längs des Armes 25 feststellbar, und eine Festspannvorrichtung ist starr an dem. Schlitten 35 befestigt, um das zu bearbeitende Werkstück aufzunehmen. Wenn die Druckflüssigkeit auf die KoI-ben.45,81 und auf die Kolben 5O¹, 87 wirkt, kann der Arbeiter für beliebig gewünschte Arbeitsstellungen des Werkstückes durch Verstellung der Stellschrauben 53 und 87' für die Zylinder 49 und 86 den Tisch 35 und das darauf sitzende Werkstück mit Hilfe der Noniusskalen 53', 53", 95 und 96 örtlich so festlegen, daß die Bearbeitung genau durchgeführt wird. Dies macht der Arbeiter nacheinander für jede einzelne Arbeitsstellung des ersten Werkstückes, bis alle Arbeitsgänge vollendet sind, die von der Spindel 28 innerhalb eines Arbeitszyklus durchzuführen sind, gleichgültig, welches Werkzeug die Spindel 28 dabei jeweils trägt. Die aufeinanderfolgenden Werkstücke brauchen dann nur noch auf dem Schlitten 37 in der Festspannvorrichtung befestigt und die Handräder 6j und 92 entsprechend betätigt zu werden, um das Werkstück für alle einzelnen Arbeitsstellungen im Arbeitszyklus festzulegen. Weiterhin steht die gewünschte Aufeinanderfolge der Arbeiten im Belieben des Arbeiters, j ohne Rücksicht darauf, wo der Schlitten 35 sich jeweils gerade befindet, und ohne Rücksicht auf die Führungsbahnen, entlang denen er für die Bestimmung oder Festlegung des- Werkstückes· zu bewegen ist, um die gewünschte nächste Arbeitsstellung zu erreichen.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   I. Werkzeugmaschine mit selbsttätiger Einstellung des Schlittens, bei der der Oberschlitten in beiden Richtungen längs einer Führungsbahn sich verschieben kann, gekennzeichnet durch eine hydraulische, gegen einstellbare Anschläge arbeitende Steuervorrichtung, die so arbeitet, daß der Oberschlitten (35) in der einen Rieh-" tung durch eine Kraft des Druckmittels bewegt wird, die ununterbrochen auf einen mit dem Schlitten verbundenen Hauptkolben (81) einwirkt, und¹ daß der Oberschlitten (35) in der anderen Richtung durch¹ eine Kraft des Druckmittels bewegt wird, die wahlweise durch einen Verteilerschieber (91) auf einen Schwimmkolben einer Anzahl Schwimmkolben zur Einwirkung gebracht werden kann, wobei das Druckmittel auf die Schwimimkolben eine größere Kraft ausübt als auf 'den ersterwähnten Hauptkolben (81) und¹ dadurch den erwähnten Schwimmkolben gegen eine Anschlagplatte (86') drückt, und wobei der Oberschlitten (35) eine Anzahl einstellbarer Stellschrauben (87') tragt, von denen sich jede gegen einen der Schwimmkolben anzulegen vermag, um den Oberschlitten auf eine bestimmte Lage einzustellen.
2. 2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß· der Oberschlitten (35) auf einem Bettschlitten (34) bewegbar gelagert ist, der selbst längs einer Bahn bewegbar ist, die in einer anderen Ebene als der Ebene des Oberschlittens liegt, und dessen Bahnebene die Bahnebene des Oberschlittens kreuzt, und daß eine besondere Antriebsvorrichtung für den Bettschlitten (34)' vorgesehen ist, die einen Hauptkolben (45) und eine Anzahl Schwimmkolben (50) sowie auf dem Bettschlitten (34) vorgesehene Stellschrauben (53) enthält, die als Anschlag der Schwimmkolben für den Bettschlitten (34) dienen.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

   1 5643 Il S3