DE923409C - Einstellvorrichtung fuer Werkzeugmaschinen, insbesondere Bohrmaschinen - Google Patents
Einstellvorrichtung fuer Werkzeugmaschinen, insbesondere BohrmaschinenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einstellvorrichtung
für Werkzeugmaschinen, insbesondere für den Zweck der Feineinstellung eines beweglichen
Maschinenteils, etwa des Tisches einer Werkzeugmaschine, z. B. einer Bohrmaschine.
Erfindungsgemäß ist an dem Maschinenteil, z. B. dem Tisch, eine sich in dessen Bewegungsrichtung
erstreckende Schiene aus magnetisierbarem Werkstoff mit aus einem Stück mit ihr bestehenden Vorsprüngen
befestigt, die mit einem an der Führungsbahn des Tisches angeordneten elektrischen Meßkopf
zusammenwirken. Der Meßkopf zeigt durch induktive Mittel seine Lage gegenüber dem nächstgelegenen
Vorsprung an und ist durch ein Mikrometer in der Längsrichtung der Schiene um einen
bestimmten Abstand verstellbar.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung sei nunmehr mit Bezug auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben, und zwar in
Anwendung auf eine Bohrmaschine von besonders großen Abmessungen. In den Zeichnungen zeigt
Fig. ι einen Aufriß der Maschine, die mit der Einstellvorrichtung der vorliegenden Erfindung
ausgerüstet ist,
Fig. 2 einen Aufriß der in Fig. ι gezeigten Maschine,
Fig. 3 den Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 1
und
Fig. 4 das Schaltschema der Einstellvorrichtung, in welchem einer der elektrischen Köpfe in seiner
endgültigen Einstellage gegenüber einem der Vorsprünge der einen Schiene wiedergegeben ist; es
versteht sich natürlich, daß es sich dabei lediglich
um ein Ausführungsbeispiel handelt, das in zahlreichen Hinsichten abgeändert werden kann.
Die Erfindung stellt eine Verbesserung der Einstellmittel
dar, die in der USA.-Patentschrift 2 440 916 beschrieben sind.
Der Ständer 12, der auf dem einen Ende des Bettes 10 vorgesehen ist, hat eine senkrechte Gleitbahn
14 auf seiner Vorderfläche, auf der ein Schlitten 16 geführt ist. In diesen ist gleitend die
Werkzeugspindel 18 geführt, die von Hand oder sonstwie im Schlitten 16 eingestellt werden kann.
Angetrieben wird die Werkzeugspindel 18 durch einen hinten oben auf dem Ständer 12 angeordneten
Motor 20 mittels eines nicht näher dargestellten Triebwerkes, das auf das obere Ende einer Keilwelle
22 wirkt, die mit der Spindel 18 zu gemeinsamem Umlauf verbunden ist. Das vom unteren
Ende der Spindel 18 getragene Werkzeug, ein Bohrer oder ein Fräswerkzeug, kann mit bestimmter
Geschwindigkeit angetrieben und von Hand oder durch ein Vorschubgetriebe innerhalb des Schlittens
16 aufwärts oder abwärts bewegt werden. Eine nähere Erläuterung der Maschine dürfte sich erübrigen,
da diese an sich nichts Neues bietet.
Vorn auf dem Bett 10 ist eine waagerechte Gleitbahn
24 vorgesehen, auf der in Richtung auf den Ständer 12 und von diesem fort ein Kreuzschlitten
26 geführt ist. Um nun diesen gegenüber dem Bett genau einstellen zu können, sind die später erläuterten
Einrichtungen nach der vorliegenden Erfindung vorgesehen. Der Antrieb des Schlittens
26 auf der Führungsbahn erfolgt entweder durch einen Motor 28 oder durch ein Handrad 30 mittels
eines nicht näher bezeichneten Triebwerks. Der Kreuzschlitten 26 hat auf seiner Oberseite eine quer
verlaufende waagerechte Gleitbahn 27, auf der ein Werkstücktisch 32 verschiebbar ist. Dieser erfährt
seine Verstellung wiederum durch einen Motor 34 oder durch ein Handrad 36 mittels eines nicht näher
dargestellten Getriebes.
Um nun die Stellung des Tisches 32 auf seiner Gleitbahn 27 des Kreuzschlittens 26 gegenüber der
Achse der Spindel 18 des Werkzeugs genau bestimmen
zu können, ist erfindungsgemäß folgende Einrichtung vorgesehen: An seiner Unterseite trägt
der Tisch 32 (Fig. 3) eine sich in seiner Bewegungsrichtung über seine ganze Länge hin erstreckende
Schiene 40, die am besten einen rechteckigen Querschnitt hat und aus einem magnetischen Werkstoff,
z. B. Stahl, besteht. In die eine Fläche dieser Schiene sind Aussparungen 42 eingefräst, die im wesentlichen
den gleichen Abstand voneinander haben. Die zwischen den Aussparungen befindlichen Vorsprünge
der Schiene sind so bemessen, daß sich der Abstand ihrer Mitten auf ein Vielfaches oder einen
bestimmten Bruchteil der Längeneinheit beläuft. Unmittelbar unter der am Tisch 32 befestigten
Schiene 40 ist nun innerhalb des Kreuzschlittens 26 ein elektrischer Kopf 44 angeordnet, der mit zwei
in Abstand voneinander befindlichen Induktionsspulen 46 versehen ist, welche Magnetkerne 48 mit
Polschuhen 49 umgeben. Diese Magnetkerne erzeugen einen Kraftfluß durch den jeweils gegenüberliegenden
Vorsprung der Schiene. Die Stirnflächen der Polschuhe 49 können abgeschrägt sein,
so daß sie Schneiden darstellen, die sich dicht an den Enden der Schienenvorsprünge befinden. Dieser
Magnetkopf 44 ist nun in dem Kreuzschlitten 26 in der Bewegungsrichtung des Tisches 32 um ein begrenztes
Stück verschiebbar geführt, wobei seine Stellung durch ein Mikrometer 50 am äußeren
Ende einer Stange 52 bestimmt wird, auf welcher der elektrische Kopf 44 angebracht ist und durch
eine Feder 80 (Fig. 3) nach rechts gezogen wird.
Der elektrische Meßkopf 44 (Fig. 3) ruht auf einem Schlitten 56, an welchem die Stange 52 mit
ihrem einen Ende nachgiebig mittels einer Feder 58 befestigt ist. Das andere Ende der Schiene 52 ist in
entsprechender Weise nachgiebig mittels einer Feder 59 an der einen Stirnfläche eines gleitend gelagerten
Blockes 60 befestigt, der neben dem Ende der Schiene 40 liegt und in einer Führungsbahn des
Kreuzschlittens 26 gleitet. Die obenerwähnte Zugfeder 80 ist mit dem einen Ende am Block 60 und
mit dem anderen Ende am Kreuzschlitten 2,6 verankert und zieht daher den Block 60 nach rechts
gegen das innere Ende der Mikrometerschraube. Die Außenfläche des Blockes 60 legt sich gegen das
innere Ende einer Schraubspindel 62, die innerhalb einer Mikrometerspindel 64 angeordnet ist. Das mit
Gewinde versehene innere Ende dieser Spindel 64 greift in eine Mutter 66 ein, die in dem Ende des
Kreuzschlittens 26 angeordnet ist und dort festgeklemmt werden kann. Das äußere Ende der Spindel
64 ist mit der üblichen Ablesetrommel 68 und mit einem Griff 70 versehen. Mit Hilfe dieses Griffes
kann man die Mikrometerspindel 64 in Drehung versetzen, um sie innerhalb der Mutter 66 in
Achsenrichtung zu verschrauben.
Mit Hilfe der Schraubspindel 62 kann man den elektrischen Meßkopf 44 gegenüber der Mikrometerspindel
64 in Achsenrichtung verstellen, wenn man das Werkstück bei der Einrichtung der Maschine
einstellt, bis das elektrische Anzeigegerät auf Null steht. Dabei kann sich auch die Mikrometertrommel
in der Nullstellung befinden. Durch Drehen der Spindel 62 kann man also den elektrischen Meßkopf
44 derart verschieben, daß sich der Abstand zwischen diesem und der Mikrometerspindel 64 andert.
Ist der elektrische Meßkopf 44 in Achsenrichtung gegenüber der Mikrometerspindel 64 eingestellt,
so wird er durch Drehen der Kiemmutter 72 festgestellt, welche die Spindel 62 an der Spindel
64 festlegt.
Die beschriebene Einrichtung verwendet man zur anfänglichen Einstellung des Meßgerätes bei jedem
neuen Werkstück. Dieses wird zunächst bei der Befestigung auf dem Tisch 32 ungefähr in die richtige
Lage für den ersten Arbeitsgang gebracht. Dann, verstellt man den elektrischen Meßkopf 44 in
Achsenrichtung mittels der Spindel 62, bis seine Polschuhe 49 von den beiderseitigen Flanken eines
oder mehrerer Vorsprünge der Schiene 40 den gleichen Abstand haben. Diese Stellung wird durch
das elektrische Meßgerät 74 in dem Stromkreis an-
gezeigt, der durch den elektrischen Meßkopf 44 verläuft. Steht der Zeiger dieses Meßgerätes auf Null,
so ist die Brückenschaltung im Gleichgewicht. Hierbei ist zweckmäßig die Mikrometertrommel auf ihre
Nullstellung eingestellt. Die Kiemmutter 72 ist dabei lose.
Um nun den Tisch 32 aus seiner anfänglichen Einstellage um ein genau bemessenes Maß zu verschieben,
stellt man zunächst das Mikrometer 50 auf den für die neue Einstellage erforderlichen
Bruchteil des Abstandes der Vorsprünge der Magnetsdiiene
ein, und dann verschiebt man den Tisch von Hand oder durch den Kraftantrieb, bis der betreffende
Vorsprung der Schiene 40 unmittelbar zwischen den Polschuhen 49 des elektrischen Meßkopfes
44 liegt.
Ein Beispiel mag dies erläutern: Belaufen sich die Abstände der Mitten der Vorsprünge auf 10 mm
und soll das Werkstück um 32 mm verschoben werden, so stellt man zunächst das Mikrometer auf
2 mm ein und verschiebt dann die Schiene um drei Vorsprünge in der gleichen Richtung wie den Meßkopf.
Das Werkstück erfährt dann eine Gesamtverschiebung von 2 mm und 30 mm. Zur genauen
Einstellung in der neuen Lage verschiebt man den Tisch von Hand so lange, bis die die Spulen 46 enthaltende
Brückenschaltung im Gleichgewichtszustand ist, also das Meßinstrument 74 auf Null
steht. Das Instrument 74 zeigt dann die genaue Lage des Tisches 32 an. Befindet sich der Tisch
nämlich in der richtigen Stellung, so daß ein Vorsprung der Schiene 40 sich genau zwischen den
Stirnflächen der Polschuhe befindet, so werden in den Spulen 46 gleiche, aber entgegengesetzte Spannungen
induziert, so daß in dem Meßgerät 74 kein Strom fließt. Dieses wird an einer bequem zugänglichen
Stelle der Maschine angeordnet.
Ein entsprechendes genau wirkendes Einstellgerät wird zur Einstellung des Kreuzschlittens
gegenüber dem Bett vorgesehen. Da es genau so ausgeführt ist wie das beschriebene, braucht es
nicht im einzelnen erläutert zu werden.
Ein Merkmal der Erfindung von besonderer Bedeutung ist die an dem Tisch und dem Kreuzschlitten
befestigte Schiene mit den. quer eingefrästen, im gleichen Abstand angeordneten Aussparungen. Die Abstände der Vorsprünge, von
Mitte zu Mitte bemessen, müssen genau gleich sein und sich auf das Vielfache einer Längseinheit beziehen.
Auf die Länge der einzelnen Vorsprünge kommt es dann nicht an. Man kann daher zum Herstellen
der gewünschten Mittenabstände der Vorsprünge jeden einzelnen Vorsprung an der einen
oder der anderen Flanke etwas abfeilen, so daß seine Mitte von derjenigen des benachbarten Abschnittes
den genauen Abstand um ein Vielfaches der Längeneinheit hat. Wenn dann der Vorsprung
zwischen den abgeschrägten Polschuhen 49 liegt, nimmt er die richtige Stellung ein. Im Betrieb verläuft
der Kraftfluß im wesentlichen durch die zwischen den Aussparungen 42 liegenden Vorsprünge.
Da nun die Abstände der Mitten der Vorsprünge mit großer Genauigkeit bemessen werden können, läßt sich der Tisch 32 mit sehr
hoher Genauigkeit einstellen, wobei seine Einstellung von dem Gerät 74 genau angezeigt wird.
Mittels der Stange 52, die zwischen dem elektrischen Meßkopf 44 und demBlock 60 eingeschaltet
ist, wobei sich die Mikrometerspindel 64 mit ihrem Kopf an den Block 60 anlegt, ist eine Einstellung
des Meßkopfes 44 mit Bezug auf eine Nullstellung des Tisches 32 gegenüber der Bohrspindel ermöglicht,
wodurch eine etwaige Stellungabweichung der Teile im Meßgerät ausgeglichen werden kann.
Claims (9)
1. Einstellvorrichtung für eine Werkzeugmaschine mit einem auf einer Führungsbahn beweglichen
Maschinenteil, z. B. Tisch, dadurch gekennzeichnet, daß sich an dem Maschinenteil
(32) eine sich in dessen Bewegungsrichtung erstreckende Schiene (40) aus magnetisierbarem
Werkstoff mit aus einem Stück mit ihr bestehenden Vorsprüngen befindet, die mit einem
an der Führungsbahn (26) angeordneten elektrischen Meßkopf (44) zusammenwirken, der
durch induktive Mittel (46, 48, 49) seine Lage gegenüber dem nächstgelegenen Vorsprung an- g0
zeigt und durch ein Mikrometer (64, 66) in der Längsrichtung der Schiene (40) um einen bestimmten
Abstand verstellbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Flanken der Vor- gg Sprünge quer zur Längsrichtung der Schiene
(40) erstrecken.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge rechteckig
sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische
Meßkopf (44) mit Polschuhen (49) ausgerüstet ist, deren Enden einen der Länge der Vorsprünge
entsprechenden Abstand aufweisen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Polschuhe (49) abgeschrägt
sind und Schneiden bilden, die sich bei der richtigen Einstellage an den Flanken des betreffenden
Vorsprunges der Schiene (40) befinden.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß sich die abgeschrägten Flächen der Polschuhe (49) quer zur Laufrichtung des Tisches (32) erstrecken.
7. Vorrichtung nach jedem einzelnen der An-Sprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie
eine Mikrometermutter (66) aufweist, die an der Führungsbahn (26) des Tisches (32) befestigt
ist, und deren Mikrometerspindel (64) mit dem Meßkopf (44) starr verbunden ist, so
daß der Kopf durch die Mikrometerspindel (64) verschoben werden kann, und daß Einrichtungen
(62, 60) vorgesehen sind, um den Abstand zwischen der Mikrometerspindel (64) und dem
elektrischen Meßkopf (44) zu verändern, um dadurch den Kopf (44) dem Vorsprung der
Schiene (40) gegenüber einstellen zu können, während sich die Mikrometerschraube in einer
bestimmten Stellung befindet.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Meßkopf (44)
und das Mikrometer (66, 64) durch gelenkige und einstellbare Mittel (52, 60, 62) gekuppelt
sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem elektrischen Meßkopf (44) und einem Gleitblock (60), der für gewöhnlich gegen das Mikrometer gedrückt
wird, eine Stange (52) eingeschaltet ist, so daß der Meßkopf (44) durch Verstellung der Mikrometerspindel
verschoben wird, und daß die Verstellmittel (62) zur Einstellung des Abstandes
zwischen der Mikrometerspindel (64) und dem Meßkopf (44) den Abstand verändern, der sich
zwischen der Mikrometerspindel (64) und dem Gleitblock (60) befindet.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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