DE922626C - Universalwerkzeugmaschine fuer spanabnehmende Bearbeitung - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 28. FEBRUAR 1955

R 3552 Ib149a

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine neue Bauart jener Universalwerkzeugmaschinen für spanabnehmende Bearbeitung zu schaffen, auf welchen wahlweise nacheinander eine größere Anzahl von verschiedenen Bearbeitungsarten durchgeführt werden kann. Die Lösung dieser Aufgabe soll zwei Möglichkeiten vorsehen, einerseits soll die Maschine sowohl für Bearbeitungen mit umlaufendem Arbeitsstück als auch für Bearbeitungen mit umlaufendem Werkzeug und andererseits die Arbeitsspindel sowohl in waagerechter als auch in lotrechter Lage verwendbar sein.

Um eine Werkzeugmaschine sowohl für umlaufendes Arbeitsstück als auch für umlaufendes Werkzeug verwendbar zu machen, gibt es verschiedene Mittel. Das einfachste Mittel besteht darin, Spindelstock und Bett gegeneinander verschiebbar

anzuordnen, wobei dann bei umlaufendem Arbeitsstück (Drehen) der Spindelstock in einer bestimmten, der Spitzenhöhe des Reitstocks entsprechenden Stellung und bei umlaufendem Werkzeug (Fräsen, Bohren, Schleifen) der Spindelstock in verschiedenen, den jeweiligen Abmessungen von Werkzeug und Arbeitsstück entsprechenden Stellungen am Bett festgeklemmt wird.

Um eine Werkzeugmaschine sowohl mit waagerechter als auch mit lotrechter Spindelachse verwenden zu können, gibt es ebenfalls verschiedene Mittel. Das besonders bei kleineren Ausführungen einfachste Mittel, das keine Änderungen an der Maschine selbst erfordert, besteht darin, die ganze Maschine in einem feststehenden Ständer um eine waagerechte Achse derart schwenkbar zu lagern, daß die Spindelachse wahlweise in eine waagerechte

oder lotrechte Lage gebracht werden kann. Beide Mittel sind an sich bekannt und bereits je für sich allein beim Aufbau von Universalwerkzeugmaschinen verwendet worden.

Die der Erfindung zugrunde liegende neue Bauart von Universalwerkzeugmaschinen ist nun dadurch gekennzeichnet, daß bei ihr zur Schaffung recht vieler Bearbeitungsmöglichkeiten die beiden einfachsten Mittel herausgegriffen und gleichzeitig ίο zur Anwendung gekommen sind, indem die Maschine als normale Spitzendrehbank ausgebildet ist, bei welcher entweder der Spindelstock unmittelbar am feststellenden, Bett oder das Bett unmittelbar am feststehenden Spindelstock in der Höhe verschiebbar sind. Es entsteht so eine Werkzeugmaschine von einer Vollkommenheit, wie sie bei gleicher Einfachheit bei den bisher bekanntgewordenen Bauarten von Universalwerkzeugmaschinen nicht erreicht worden ist. Die neue Universalwerkzeugmaschine gestattet die Durchführung von Dreh-, Bohr-, Fräs- und Schleifarlbeiten mit waagerechter oder senkrechter Spindel, und zwar nicht nur behelfsmäßig, sondern in derselben Güte wie auf Werkzeugmaschinen, die nur für eine einzige Bearbeitungsart eingerichtet sind. Sie besitzt nur einen Spindelstock, welcher bei allen Bearbeitungsarten zur Verwendung gelangt, und nur die zur Durchführung der notwendigen Bewegungen von Werkzeug oder Arbeitsstück nach den drei Raumrichtungen erforderlichen drei Schlitten oder Schlittenführungen, welche bei allen Bearbeitungsarten verwendet werden können.

Der Erfindungsgegenstand ist in den Zeichnungen in beispielsweisen Ausführungsfoonen dargestellt.

Fig. ι zeigt eine perspektivische Ansicht einer Universalwerkzeugmaschine nach der Erfindung; Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht einer Universalwerkzeugmaschine als Drehbank; Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht der Universalwerkzeugmaschine als Kopf drehbank;

Fig. 4 zeigt dieselbe als Horizontalbohr- bzw. Horizontalfräsmaschine;

Fig. 5 zeigt dieselbe als Vertikalfräs- oder -bohrmaschine;

Fig. 6 zeigt dieselbe als Planschleifmaschine mit horizontaler Spindel;

Fig. 7 zeigt dieselbe als Planschleifmaschine mit vertikaler Spindel;

Fig. S zeigt dieselbe als Werkzeugschleifmaschine; Fig. 9 zeigt dieselbe als Rundschleifmaschine; Fig. 10 zeigt dieselbe als Senkrechtstoßmaschine und

Fig. 11 als Shapingmasehine.

Als einfachste Lösung ergibt sich eine Bauart, bei welcher die Ebene B der Führung zwischen Spindelstock und Bett senkrecht zur Spindelachse angeordnet wird.

Den grundsätzlichen, für Universalwefkzeugmaschinen neuen Aufbau einer solchen Maschine, und zwar in der Ausführung mit am feststehenden Bett verschiebbaren Spindelstock, zeigt in schematischer Darstellung Fig. 1.

Die Maschine besteht aus vier Hauptteilen: dem Bett ι, dem aui dem Bett geführten Spindelstock 2, dem auf dem Bett geführten Bettschlitten 3 und dem auf dem Bettschlitten geführten Querschlitten 4.

Diese vier Hauptteile werden bei allen den verschiedenen Bearbeitungsarten verwendet. Der Bettschlitten 3 gibt die Bewegungen in der .ar-Richtung; der Querschlitten 4 gibt die Bewegungen in der ^-Richtung, der Spindelstock 2 gibt die Bewegungen in der ^-Richtung.

Bei Verwendung des heute gebräuchlichen elektrischen Einzelantriebs ergibt die Lagerung des Antriebsmotors direkt auf dem verschiebbaren Spindelstock die einfachste Lösung, weil hierbei Lagenänderungen zwischen Motor und anzutreibender Arbeitsspindel bei Relativverschiebungen zwischen Bett und Spindelstock vermieden werden.

Der Verwendungsbereich einer solchen Universalwerkzeugmaschine kann in einfacher Weise noch erweitert und ihre Bedienung für bestimmte Bearbeitungsfälle wesentlich erleichtert werden, wenn in lan sich bekannter Weise das Bett mit den drei anderen Hauptteilen um 90⁰ so verschwenkt werden kann, daß die Spindelstockachse in eine senkrechte Lage kommt und die Maschine dann auch z. B·. als Senkrechtfräs- oder Senkrechtbohrmaschine verwendet werden kann. Das Verschwenken kann bei leichten kleinen Ausführungen einfach so- durchgeführt werden, daß die 'ganze Maschine um 90⁰ umgeklappt und auf eine Seitenfläche des Bettes gestellt wird. Bei größeren schwereren Ausführungen wird das Bett vorteilhaft in einem festen Ständer drehbar gelagert, durch geeignete Getriebe oder mit Hilfe von Gewichtsausgleichsvorrichtungen von Hand verschwenkt und in den Grenzstellungen durch entsprechende Einrichtungen festgehalten.

Eine weitere Vergrößerung des Verwendungsbereidhes kann dadurch erzielt werden, daß die Maschine auch für die Durchführung von Schleifarbeiten eingerichtet wird, indem am Spindelstock außer der für das Drehen, Bohren und Fräsen bestimmten langsam laufenden Hauptspindel noch eine zweite, für hohe Drehzahlen geeignete Spindel gelagert wird, welche vom gleichen Motor angetrieben wird wie die Hauptspindel. Es ist dabei vorteilhaft, diese Schleifspindel auf dem Gegenhalter des Spindelstockes derart zulagern, daß die Schleifscheibe an das freie Ende des Gegenhalters zu liegen kommt. Durch diese Anordnung wird es möglich, die Universalwerkzeugmaschine auch als Planschleifmaschine mit waagerechter oder senkrechter Schleifspindel, als Werkzeugschleifmaschine oder als Rundschleifmaschine zu verwenden.

Bei größeren Bettlängen und Spitzenweiten und bei Ausführungen mit um 90⁰ schwenkbarem Bett ist wegen der besseren und einfacheren Abstützung der Maschine am Boden die Ausführung mit am Bett verschiebbarem Spindelstock vorzuziehen. Sie ist daher den weiteren Ausführungen zugrunde gelegt.

In den Fig. 2 bis 9 ist an Hand einer beispielsweisen einfachen Ausführung die Verwendung der

Universalwerkzeugmaschine für verschiedene Arten kreisender Spanabnahme dargestellt. Das Bett ι ist hierbei in einem festen Ständer io um den Bolzen Ii um 90⁰ schwenkbar gelagert. Die Mittel (Getriebe, Gewichtsausgleichsvorrichtungen) zum Verschwenken sind in der Zeichnung nicht gezeichnet. Der Antriebsmotor 9 ist direkt auf dem höhenverschiebbaren Spindelstock 2 gelagert. Es sind keine selbsttätigen Vorschübe vorgesehen. Die Bewegung des Bettschlittens 3 erfolgt mittels des Handrades 5, die Bewegung des Querschlittens 4 mittels des Handrades 6 und die Bewegung des Spindelstocks 2 mittels des Handrades 7.

Fig. 2 zeigt die Universalwerkzeugmaschine als Spitzendrehbank. Sie entsteht aus der in Fig. 1 dargestellten Grundform durch Aufsetzen eines Messerhalters 12 auf den Querschlitten 3 und eines Reitstockes 13 auf die Bettführung. Der Messerhalter 12 besteht in der bei Drehbänken üblichen Art aus einer Drehscheibe und einem Oberschlitten mit der Spannvorrichtung für das Werkzeug. Der verschiebbare Spindelstock wird in der Stellung, welche der Spitzenhöhe des Reitstockes entspricht, am Bett festgeklemmt. Durch Aufwärtsverschieben des Spinas delstockes 2 kann die Spitzenhöhe der Drehbank so vergrößert werden, daß die Universalwerkzeugmaschine auch als Kopfdrehbank zum Drehen großer oder sperriger Arbeitsstücke verwendet werden kann, wie in Fig. 3 dargestellt. Es ist hierzu nur nötig, unter den Messerhalter 12 eine der Vergrößerung der Spitzenhöhe entsprechende Unterlage 14 anzubringen.

In Fig. 4 ist die Universalwerkzeugmaschine als Waagerechtfräs- oder Waagerechtbohrmaschine dargestellt. Das Arbeitsstück oder die Spannvorrichtung für das Arbeitsstück wird auf dem Querschieber 3 aufgespannt. Zur Abstützung langer Fräsdorne ist, wie bei Waagerechtfräsmaschinen üblich, ein Gegenhalter 15 vorgesehen, welcher am Spindelstock 2 befestigt wird. Für die Verwendung als Waagerechtbohrmaschine kann ein höhenverstellbarer Setzstock 16 zur Lagerung langer Bohrstangen auf die Bettführung aufgesetzt werden, wie dies von Waagerechtbohrwerken her bekannt ist. In Fig. 5 ist die Maschine als Senkrechtfräs- oder Senkrechtbohrmaschine dargestellt. Das Bett ist um 90⁰ geschwenkt und wird in dieser Stellung beispielsweise durch eine Strebe 17 gehalten. Auf dem Querschieber 3 ist ein Winkeltisch 18 befestigt, auf welchem das Arbeitsstück oder die Spannvorrichtung für das Arbeitsstück aufgespannt wird.

Die Fig. 6 bis 9 zeigen die Maschine als Schleifmaschinen. Die für hohe Drehzahlen geeignete Schleifspindel 19 ist auf dem von der Verwendung als Waagerechtfräsmaschine her bekannten Gegenhalter 15 des Spindelstockes gelagert und wird direkt vom Motor 9 angetrieben. 20 ist die Schleifscheibe.

In Fig. 6 ist die Maschine als Planschleifmaschine mit waagerechter Spindel gezeigt. Das Arbeitsstück oder die Spannvorrichtung für das Arbeitsstück wird auf dem Querschieber 3 aufgespannt. Wenn das Bett um 90⁰ geschwenkt wird und der von der Senkrechtfräsmaschine her bekannte Winkel tisch i8 verwendet wird, kann die Maschine als Planschleifmaschine mit senkrechter Spindel verwendet werden (Fig. 7).

Fig. 8 zeigt die Maschine als Werkzeugschleifmaschine. Hierbei ist auf dem Querschlitten 3 ein um eine senkrechte Achse drehbarer Aufspanntisch 21 befestigt, welcher unter beliebigem Winkel schräg gestellt werden kann und auf welchem die Spannvorrichtungen für das zu schleifende Werkzeug angebracht sind.

Fig. 9 zeigt die Maschine als Rundschleifmaschine. Es wird hierbei derselbe drehbare Aufspanntisch 21 verwendet wie bei Fig. 8. Auf diesem Tisch werden Spindelstock und Reitstock zum Antreiben und Spannen des zu schleifenden Arbeitsstückes aufgespannt. Der Antrieb des Arbeitsstückes kann von der Hauptspindel 8 des Maschinenspindelstockes abgeleitet werden.

Eine weitere Ausdehnung des Verwendungsbereiches der vorliegenden Universalwerkzeugmaschine kann dadurch erreicht werden, daß der verschiebbare Spindelstock als hin und her gehender Stößel für geradlinige Spanabnahme (Hobeln, Stoßen) verwendet wird, so daß die Maschine auch als Shaping- oder Stoßmaschine gebraucht werden kann.

Die Anordnung wird besonders einfach, wenn die Hauptspindel des Spindelstockes als Kurbelachse des Kurbeltriebes für die hin und her gehende Bewegung verwendet wird.

In Fig. 10 ist die Maschine als Senkrechtstoßmaschine dargestellt. Auf das vordere Ende der Hauptspindel 8 ist eine den Kurbelzapfen tragende Kurbelscheibe 22 aufgesetzt. Am Kurbelzapfen greift die Schubstange 23 an, welche mit ihrem unteren Ende auf einem am Bett 1 befestigten Bolzen gelagert ist. Der Messerhalter 24 kann beispielsweise auf dem Ende des Gegenhalters 15 angebracht werden. Das Arbeitsstück oder die Aufspannvorrichtung wird auf dem Querschlitten 3 aufgespannt.

Fig. Ii zeigt die Maschine als Shapingmaschine mit derselben Antriebsvorrichtung für die hin und her gehende Bewegung wie in Fig. 10, jedoch mit um 90⁰ verschwenktem Bett. 25 ist der auf dem Spindelstock 2 befestigte Messerhalter. Das Arbeitsstück oder die Aufspannvorrichtung wird auf dem am Querschlitten befestigten Winkel tisch 18 aufgespannt.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Universalwerkzeugmaschine für spanabnehmende Bearbeitung, dadurch gekennzeichnet, daß sie als normale Spitzendrehbank ausgebildet ist, bei welcher entweder der Spindelstock (2) unmittelbar am feststehenden Bett (1) oder das Bett (1) unmittelbar am feststehenden Spindelstock (2) in der Höhe verschiebbar ist.

2. Universalwerkzeugmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Spindelstock (2) mit einem Gegenhalter (15) zur Lagerung von Fräsdornen versehen ist.

3- Universalwerkzeugmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (9) auf dem Spindelstock (2) gelagert ist.

4. Universalwerkzeugmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß am Spindelstock (2) eine zweite für hohe Drehzahlen geeignete Spindel (19) für Schleif arbeiten vorgesehen ist, welche vom selben Motor (9) direkt angetrieben werden kann wie die Hauptspindel (8).

5. Universalwerkzeugmaschine nach Anspruch i, 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifspindel (191) auf dem Gegenhalter(15) des Spindelstockes (2) gelagert ist.

6. Universalwerkzeugmaschine nach Anspruch ι mit am Bett (1) verschiebbarem Spindelstock (2), dadurch gekennzeichnet, daß der verschiebbare Spindelstock {21) als hin und her gehender Stößel für geradlinige Spanabnahme angeordnet ist.

7. Universalwerkzeu'gmaschine nach Anspruch ι und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsspindel (8) des Spindelstockes (2¹) als Kurbelachse des Kurbeltriebes für die hin und her gehende Bewegung angeordnet ist.

Angezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften. Nr. 76 800, 378 657,

403973; britische Patentschrift Nr. 14523 vom Jahre 1907;

USA.-Patentschriften Nr. 944 480, 1 005 504, 1167091, 1473356, 1524224, 2013778, 2157241, 226 029.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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