DE9313895U1

DE9313895U1 - Fräsmaschine

Info

Publication number: DE9313895U1
Application number: DE9313895U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-09-14
Filing date: 1993-09-14
Publication date: 1993-11-04
Anticipated expiration: 2003-09-15

Description

Kl Ol DEG N.Keller

Frässatz

Beschreibung Fräsmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fräsmaschine mit einer manuell bedienbaren Verstelleinrichtung und mit einer CNC-Steuerung und Servomotoren für die Verstellung wenigstens der X- und Y-Achse.

Aus der Praxis ist bereits ein Umrüstsatz zum nachträglichen Umrüsten einer manuellen Fräsmaschine bekannt, der aber nicht bei allen Fräsmaschinen einsetzbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fräsmaschine der genannten Art zu schaffen, die in erster Linie manuell bedienbar ist und zusätzlich eine CNC-Steuerung enthält.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß je eine Kugelumlaufspindel für wenigstens die X- und Y-AchsverStellungen vorgesehen ist, wobei der Frästisch nur in der X-Achse verstellbar ist und eine über die gesamte Tischbreite durchlaufende Kugelumlaufspindel aufweist, an deren einem Ende ein Handrad zur X-Achsenverstellung vorgesehen ist und an deren anderem Ende ein Servomotor angekoppelt ist.

Damit ist sowohl eine einfache Umrüsteinrichtung für die Frästischverstellung geschaffen, bei der lediglich die ursprüngliche Trapezspindel gegen eine Kugelumlaufspindel ausgewechselt wird, an deren einem Ende das ursprüngliche Handrad und an deren anderem Ende ein Servomotor angeordnet sind. Dieser Servomotor wird dann über eine CNC-Steuerung angesteuert. Gleichzeitig bleibt aber die Betätigbarkeit mittels Handrad erhalten, was für das Heranfahren an die Arbeitsposition sehr günstig ist. Darüber hinaus ist es damit möglich, auch neue Fräsmaschinen mit einer Handverstellung und zusätzlich mit einer CNC-Steuerung auszurüsten.

Als sehr vorteilhaft hat es sich auch erwiesen, wenn erfindungsgemäß am vom Handrad abgewandten Ende der Kugelumlaufspindel ein Zahnrad zum Antreiben eines Zahnriemens sowie am Servomotor ein entsprechendes Zahnrad vorgesehen sind.

Mit einer derartigen Zahnriemenverbindung kann bei einfachstem Aufbau ein sehr präziser Antrieb geschaffen werden.

Weiterhin sehr vorteilhaft ist es, wenn erfindungsgemäß im abtriebsseitigen Zahnrad eine Überlastsicherung eingebaut ist, welche bei Überlast durchrutscht.

Damit wird eine Beschädigung sowohl der Fräsmaschine als auch des Werkstückes wirksam verhindert, ohne daß nach dem Auslösen der Sicherung ein Wiedereinrasten od.dgl. notwendig wäre. Vielmehr arbeitet diese Überlastsicherung nach dem Beheben der Überbelastung selbsttätig weiter.

Für den Betrieb der Fräsmaschine ist es sehr vorteilhaft, wenn erfindungsgemäß zwischen dem Handrad und der Kugelumlaufspindel eine Kupplung vorgesehen ist, welche ein unbeabsichtigtes Mitdrehen des Handrades bei sich drehendem Servomotor verhindert.

Damit ist die Gefahr einer Verletzung durch ein sich selbständig drehendes Handrad vermieden. Darüber hinaus wird der Servoantrieb vom Handantrieb abgekoppelt und damit ein unnötiger Leistungsbedarf vermieden.

Als sehr vorteilhaft hat es sich auch erwiesen, wenn erfindungsgemäß insbesondere der Servomotor für die Verstellung der Frässpindel in der Y-Achse mit einem Handrad versehen ist.

Damit kann das Handrad unabhängig von der Ausgestaltung der Frässpindel in Verbindung mit dem Servomotor vorgesehen sein.

Sehr vorteilhaft ist es auch, wenn an der das Zahnrad aufweisenden Seite des Servomotors eine Kupplung vorgesehen ist, an welche das Handrad angeschlossen ist.

Damit kann das Handrad nur bei Bedarf an den Servomotor angekoppelt werden.

Als sehr vorteilhaft hat es sich auch erwiesen, wenn gemäß der Erfindung zwischen der Kupplung und dem Handrad ein Kegelradgetriebe vorgesehen ist.

Damit kann das Handrad guer zur Antriebsspindel angeordnet sein, was für die Bedienung des Handrades besonders günstig ist.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Fräsmaschine liegt darin, daß das Handrad und die Kupplung in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind, das in Richtung auf den Servomotor verstellbar gelagert ist.

Dabei ist es besonders günstig, wenn das Gehäuse in Längsführungen gelagert ist und Rückholfedern aufweist.

Zum Einkoppeln des Handrades braucht lediglich dieses Gehäuse in den Längsführungen gegen den Servomotor verschoben zu werden.

Dieses Einkoppeln wird noch weiter erleichtert, wenn gemäß der Erfindung am Gehäuse ein Einrückhebel zum Einschalten der Kupplung zwischen Servomotor und Handrad vorgesehen ist.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele veranschaulicht. Dabei zeigen:

Fig.l eine schematisierte und teilweise aufgebrochene Vorderansicht einer Fräsmaschine mit in X-Richtung verstellbarem Frästisch,

Fig. 2 eine ebenfalls schematisierte Seitenansicht der Fräsmaschine gemäß Fig.l mit einem Servomotor für die Verstellung der Frässpindel in der Y-Richtung und mit einem Handantrieb,

Fig.3 eine Schnittdarstellung der

Verstelleinrichtung nach Fig.2 und

Fig.4 eine Schnittdarstellung einer

Verstelleinrichtung für die Y-Achse mit einem Servomotor und daran angeflanschtem Handrad.

Mit 1 ist in Fig.l eine Fräsmaschine bezeichnet, die einen in der X-Achse verstellbaren Frästisch 2 aufweist. Quer in diesem Frästisch 2 ist eine Kugelumlaufspindel 3 angeordnet, auf der eine Verstellmutter 4 sitzt, die ihrerseits mit dem verstellbaren Teil des Frästisches 2 in Verbindung steht. Am einen Ende dieser Kugelumlaufspindel 3

ist ein Handrad 5 zum manuellen Verstellen des Frästisches vorgesehen, während am anderen Ende der Kugelumlaufspindel 3 ein Servomotor 6 angebracht ist, welcher die Spindel entsprechend der Vorgabe einer nicht dargestellten CNC-Steuerung verdreht und damit den Frästisch verstellt.

Zur Verstellung der Fräsmaschine 1 in der Y-Achse ist -wie Fig.2 zeigt- die Frässpindel 7 horizontal verstellbar gelagert. Zur manuellen Verstellung in der Y-Achse ist ein Handrad 8 vorgesehen, das auf diese Frässpindel 7 einwirkt. Zusätzlich zu diesem Handrad 8 ist ein Servomotor 9 vorgesehen, durch welchen auch die Y-Verstellung CNC-gesteuert vorgenommen werden kann. Auch für die Verstellung der Frästiefe (Z-Achse) ist die Anordnung eines derartigen Servomotors möglich.

In Fig.3 ist diese Anordnung zum Verstellen in der Y-Achse im Schnitt dargestellt. Das Handrad 8 ist über ein Kegelradgetriebe 10 mit einer Kugelumlaufspindel 11 verbunden, auf welcher eine Mutter 12 sitzt, die zum Verstellen der Fräsmaschine in der Y-Achse dient. Am Ende dieser Kugelumlaufspindel 11 ist der Servomotor 9 angeordnet, wozu auf der Spindel 11 und der Welle des Servomotors 9 je ein Zahnrad 13 bzw.14 sitzt. Beide Zahnräder 13,14 sind über einen Zahnriemen 15 miteinander verbunden.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig.4 ist an die nicht weiter dargestellte Fräsmaschine 1 eine Verstelleinheit 16 für die Y-Achsen-Verstellung angeflanscht. Diese Verstelleinheit weist eine Kugelumlaufspindel 17 auf, auf welcher eine Verstellmutter 18 sitzt, die zum Verstellen der Frässpindel dient. Am der Fräsmaschine 1 zugewandten Ende der Kugelumlaufspindel 17 ist ein Zahnrad 19 über eine Überlastsicherung 20 auf der Spindel befestigt. Über einen Zahnriemen 21 ist dieses Zahnrad 19 mit einem Zahnrad 22 eines Servomotors 2 3 verbunden, der am Gehäuse der Verstelleinheit 16 gelagert ist. Auf der Welle des

Servomotors 2 3 sitzt an ihrem freien Ende ein sechskantförmiger Mitnehmer 24, auf den das hülsenförmig ausgebildete und mit einem Innensechskant versehene Ende einer Welle 25 aufschiebbar ist. Auf dieser Welle sitzt ein Kegelzahnrad 26, das mit einem weiteren Kegelzahnrad zusammenarbeitet, das über eine Welle 28 mit einem Handrad 29 verbunden ist. Die beiden Wellen 25 und 28 sind in einem gemeinsamen Gehäuse 3 0 gelagert, das über mehrere Bolzen längsverschiebbar am Gehäuse der Verstelleinrichtung befestigt ist. Über Federn 3 2 ist dieses Gehäuse 30 soweit vom Servomotor 2 3 weggedrückt, daß das hülsenförmige Ende der Welle 2 5 nicht im Eingriff mit dem Mitnehmer 24 steht. Am vom Servomotor 2 3 abgewandten Ende des Gehäuses 3 0 greift ein Exzenterhebel 33 an, mit dem das Gehäuse entgegen der Kraft der Federn 32 gegen den Servomotor geschoben werden kann, so daß die Welle 2 5 und der Mitnehmer 2 4 miteinander im Eingriff stehen. Über das Handrad 29 kann dann bei ausgeschaltetem Servomotor die Kugelumlaufspindel 17 bzw. die auf ihr sitzende Mutter von Hand verstellt werden. Damit ist sowohl eine sehr effektive CNC-Steuerung als auch eine sehr schnelle Handverstellung der Y-Achse der Fräsmaschine gegeben.

Claims

KlOlDEG N.Keller Frässatz Ansprüche

1. Fräsmaschine(1) od.dgl., mit einer manuell bedienbaren Verstelleinrichtung und mit einer CNC-Steuerung und Servomotoren(6,9,23) für die Verstellung wenigstens der X- und Y-Achse, dadurch gekennzeichnet, daß je eine Kugelumlaufspindel(3,11,17) für wenigstens die X- und Y-AchsverStellungen vorgesehen ist, wobei der Frästisch(2) nur in der X-Achse verstellbar ist und eine über die gesamte Tischbreite durchlaufende Kugelumlaufspindel(3) aufweist, an deren einem Ende ein Handrad(5) zur X-Achsenverstellung vorgesehen ist und an deren anderem Ende ein Servomotor(6) angekoppelt ist.

2. Fräsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am vom Handrad(5) abgewandten Ende der Kugelumlaufspindel(3) ein Zahnrad zum Antreiben eines Zahnriemens sowie am Servomotor(6) ein entsprechendes Zahnrad vorgesehen sind.

3. Fräsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im abtriebseitigen Zahnrad eine Überlastsicherung(20) eingebaut ist, welche bei Überlast durchrutscht.

3. Fräsmaschine nach Anspruch 1 od. 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Handrad(5,8,29) und

der Kugelumlaufspindel(3,11,17) eine Kupplung vorgesehen ist, welche ein unbeabsichtigtes Mitdrehen des Handrades bei sich drehendem Servomotor(6,9,23) verhindert.

4. Fräsmaschine nach Anspruch 1, 2 od. 3, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere der Servomotor(9,23) für die Verstellung der Frässpindel in der Y-Achse mit einem Handrad(29) versehen ist.

5. Fräsmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

daß an der das Zahnrad(22) aufweisenden Seite des Servomotors(23) eine Kupplung(24,25,31,32,33) vorgesehen ist, an welche das Handrad(29) angeschlossen ist.

6. Fräsmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kupplung und dem Handrad ein Kegelradgetriebe(10,26,27) vorgesehen ist.

7. Fräsmaschine nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Handrad(29) und die Kupplung in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind, das in Richtung auf den Servomotor(23) verstellbar gelagert ist.

8. Fräsmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse in Längsführungen(31) gelagert ist und Rückholfedern(32) aufweist.

9. Fräsmaschine nach Anspruch 7 od. 8, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuse ein Einrückhebel(33) zum Einschalten der Kupplung zwischen Servomotor(23) und Handrad(29) vorgesehen ist.