DEP0032779DA - Vorrichtung an Fräsmaschinen zum Unschädlichmachen des Spiels der den Frästisch bewegenden Schraubenspindel - Google Patents

Description

iheodor Hahn, SprocJdiövel i.Westf«, Schultenbrink 44«

Vorrichtung an Fräsmaschinen zum Unschädlichmachen des Spieles der den frästisch bewegenden Schraubenspindel

IiS -ist bekannt j daß beim Eräsen das unvermeidliche Spiel der den Frästisch bewegenden Schraubenspindel in ihrer Mutter und "Lagerung sehr schädlich ist, wenn der lischvorschub und der Drehsinn des Fräsers gleichgerichtet sind (sogenanntes ¹JIe ichlauf fräsen), Man hat deshalb für die Vorschubvorrichtung an Gleichlauffräsmaschinen Sonderbauarten entwickelt^ die ein Spiel vermeiden« Beispielsweise hat man neben einer Vorschubspindel eine sogenannfe Steuerspindel angeordnet, wobei ein oder zwei JSraftsfseicherfedern dafür sorgenj daß die Spindelmuttern an entgegengesetzten Flanken der Spindelgewinde anliegen» Ferner hat man für die Tischbewegung neben einer Schraubenspindel ein hydraulisches Vorschubgetriebe vo^esehen Dieses liefert die Vorschubkraft, während die Grosse des Vorschubes durch die Spindel gesteuert wird« Alle diese bekannten Vorrichtungen sind ziemlich verwickelt und kostspielig, Ausserdem können sie nur beim iTeubau von Fräsmaschinen angewendet werden«, Es ist ferner vorgeschlagen worden, das Spiel der Vorschubspindel durch den Gegendruck von Gewichten auszugleichen, die mit Hilfe von über Itolenkrollen geführten Seilen am Frästisch angehängt sind* Die Anordnung der Gegengewichte und der zugehörigen Jmlenkrollen für die Seile bereitet vielfach raumliche Schwierigkeiten* Aasserdem besteht der Mangel j dass die G-ewichtswirkung weder geregelt, noch ausgeschaltet werden kann»

Die Erfindung bezweckt ebenfalls, das Spiel der den Frästisch bewegenden Schraubenspindel beim Gleichlauffräsen unschädlich zu machen und erreicht dieses Ziel durch eine auf den Frästisch einwirkende, regelbare Flüssigkeitsbremse, Die Bremse übt beim Vorschub

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des Irästisches auf diesen einen Gegendruck aus, durch den das Spiel der Spindel beseitigt wird* Sie kann aus einem-, einen verschiebbaren Kolben mit nach aussen geführter Kolbenstange enthaltenden und mit Flüssigkeit gefüllten Bremszylinder bestehen, dessen vor und hinter dem Kolben liegende Räume durch ein einstellbares Drosselventil,, insbesondere ein Nadelventil verbunden sind« Der Zylinder sitzt am Frästisch, während die Kolbenstange an der stillstehenden nachführung befestigt ist oder umgekehrt«.

Die neue Einrichtung ist einfach und billig' und nimmt wenig .Raum in Anspruch» Gegenüber den bekannten, zur Erzeugung eines Gegendruckes dienenden Gewichten zeichnet sie sich ausserdem durch geringen Metallaufwand und kleines Gewicht aus_s während gegenüber dem bekannten, mit einer Steuerspindel zusammenwirkenden hydraulischen Antrieb der Vorteil besteht, dass keine Druckpumpe mit Antriebsmotor erforderlich ist» Ein weiterer wesentlicher Vor-* teil, vor allem im Vergleich zur Anwendung von Gewichten,, besteht darin, dass der auf den drastisch ausgeübte Gegendruck beliebig einstellbar ist« Man hat es dadurch in der Hand, ihn für jede auszuführende Fräsarbeit anders, und zwar stets so zu regeln, dass einerseits das Spiel der Spindel beseitigt, anderseits aber ein Unnütz hoher fieibungsdruck am Gewinde und im Lager der Spindel vermieden" ist» Ferner kann die Bremse für die Dauer von Leerviegen des Frässc'hlittens sowie insbesondere beim Rücklauf des 'lisches ausgeschaltet werden, sodaß bei diesen Bewegungen kein Gegendruck auftritt*

Das Ausschalten der Bremse für den !Rücklauf kann selbsttätig durch ein parallel zum Drosselventil angeordnetes Rückschlagventil geschehen, das^ sich nach demjenigen Zylinderraum hin öffnet aus dem beim Vorschub Flüssigkeit verdrängt wird» Für Leerwege in Vorschubrichtung kann sie dadurch ausgeschaltet werden, daß ein. gleichfalls parallel zum Drosselventil angeordneter., gewöhnlich geschlossener Durchgangs hahn geöffnet wird* Die geringe Raumbean-

spruchung der neuen Vorrichtung ermöglicht es, sie nachträglich bei fast allen vorhandenen .Fräsmaschinen anzubringen, um diese für das Gleichlauffräsen geeignet zu machen* Der regelmässig neben dem Frästisch vorhandene freie fiaum gestattet es nämlich, den Bremszylinder seitlich am Prästisch anzuschrauben. Bei der nachträglichen Anbringung der Vorrichtung an vorhandenen .Fräsmaschinen macht sich auch ihr geringes Gewicht vorteilhaft bemerkbar.

huf der Zeichnung, ist die Erfindung in swei Aasführangs-* beispielen dargestellt«. Dabei zeigen;

Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht einer Fräsmaschine mit nachträglich angebrachter Bremsvorrichtung,

Fig«, 2 einen -Frästisch mit daran angebrachter Bremsvorrichtung in einfachen Strichen in Seitenansicht,

Fig«, 3 eine Bremsvorrichtung allein im senkrechten Längsschnitt,

Fig* 4 einen Längsschnitt einer zweiten Ausführungsform der Bremsvorrichtung*

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 3 sind zwei parallel zu einander angeordnete Zylinder 1 und 2 vorhanden, die zwischen zwei ihre Enden dicht abschliessenden, gemeinsamen Stirnplatten oder Zylinderkopf en 3 und 4- eingespannt sind». Der Zylinder 1 dient als Bremszylinder, er enthält einen verschiebbaren Kolben 5 mit einer Kolbenstange 6, die durch eine Bohrung der Stirnplatte 3 abgedichtet herausgeführt ist* Der Zylinder 2 dient dagegen als Flüssigkeitsaufnehmer« Ar nimmt bei der Verschiebung des liolbens 5 aus dem einen Raum des Zylinders 1 die verdrängte Flüssigkeit auf, während er auf der anderen Seite Flüssigkeit an den anderen Raum des Zylinders 1 abgibt» Die einander benachbarten Enden der Zylinder 1 und 2 sind durch in den beiden Stirnwänden 3*4 ausgesparte Kanäle verbunden* Dabei enthält die eine Stirnwand 4 einen ungesteuerten, d„h» ständig offenen !."anal 7 ohne Ventile, wohingegen die !Stirnwand 3 einen in wenigstens zwei parallele Kanäle

8j9 verzweigten Verbindungskanal Io enthält. Der Zweigkanal 8 wird durch ein einstallbares Drosselventil 11,12 überwacht, das vorzugsweise als Nadelventil ausgebildet ist, Die Ventilnadel 12, die in einer Gewindebuchse 13 verschraubbar ist, i&t zum Zwecke ihrer Bedienung aus der Wand 3 abgedichtet herausgeführt. Der andere Zweigkanal 9 enthält ein, beispielsweise aus einer unter Faderdruck stehenden Kugel 14 bestehendes Rückschlagventil, das sich nach dem Zylinder 1 hin öffnet. Zweckmassig weist der Verbindungskanal Io in der Stirnwand noch eine dritte Abzweigung 15 auf, die einen gewöhnlich geschlossenen und vonhand zu öffnenden Absperrhahn 16 enthält. Die beiden Zylinder 1,2 und ihre Verbindungskanäle sind mit einer nicht verdunstenden Flüssigkeit, z«B„ Gel gefüllt.

Die beschriebene Flüssigkeitsbremse wird in die Fräsmaschine eo eingebaut, daß /tie unmittelbar neben den Frästisch 17 und seinem Führungsbett 18 angeordnet wird. Dabei können die Zylinder 1,2_S wie in Fig* 2 angenommen, seitlich am Tisch 17 angeschraubt sein, während die Kolbenstange 6 mit ihrem freien Ende am Führungsbett 18 befestigt ist* Oder es können umgekehrt die Zylinder seitlich am Führungsbett 18, -das freie Ende der Kolbenstange dagegen am B'rästisch 17 oder einer daran angeschraubten Verlängerung 19 befestigt sein, wie in Fig_o 1 gezeigt. Beim Gleichlauffräsen wird der Tisch in einer der Umlauf richtung des Fräsers 2o entsprechenden Sichtung vorgeschoben (siehe die Pfeile a und b in Fig» 2)* Der Tischvorschub wird, ebenso wie sein Hücklauf, durch eine umlaufende Gewindespindel 23. bewirkt, Bei der Bewegung des Tisches 17 verschiebt sich entweder der mitgehende Bremszylinder 1 auf dem feststehenden Kolben 5 oder umgekehrt der mitgehende Kolben im feststehenden Zylinder, In jedem Falle wird die Bremse so angeordnet,, daß sich der Kolben 5 beim Vorschub des Tisches der die gesteuerten Verbindungskanäle enthaltenden Stirnwand 3 nähert« Beim T-ischvorschub wird also die Flüssigkeit aus dem dieser Wand benachbarten Zylinderraum 22 in den Zylinder 2 verdrängt,

während aus diesem eine gleiche Flüssigkeitsmenge in- den auf der anderen Seite des Kolbens 6 liegenden Zylinderraum- 23 gedrückt •wird, ^ie aus dem Zylinder 1 verdrängte Flüssigkeit kann, -weil sowohl das Rückschlagventil 14 als auch der Durchgangshahn 16 geschlossen sind, ihren flieg nur durch das Nadelventil 11,12 nehmen« Da hier eine starke Drosselung des Flüssigkeitsstromes stattfindet, ■wird die Vorschubbewegung des drastisches 17 gebremst, sodaß auf diesen Tisch ein Gegendruck einwirkt, der das Spiel der Gewindespindel 21 in ihrer lüutter sovjie in ihrer Lagerung aufhebt und damit unschädlich macht» Der Gegendruck kann am Nadelventil 11,12 eingestellt und damit der jeweils auszuführenden fräsarbeit angepasst werden, um so einen unnütz hohen Gegendruck der zu einem übermässigen Verschleiß der Spindel: führen könnte, zu vermeiden* Der eingestellte Gegendruck kann aü einem mit dem vorderen Zylinderraum verbundenen Druckmesser 24 CFig»l) abgelesen werden*

Beim Rücklauf des drastisches 17 nimmt die Flüssigkeit dadurch, daß sie nu*v aus dem der stirnwand 4 benachbarten Zylinderfaum 23 verdrängt und in den Zylinderraum 22 eingedrückt wird, den umgekehrten leg* InfolgedesserL öffnet sich das Rückschlagventil 14, sodaß die Flüssigkeit durch den ungedrosselten Abzweig 9 des VerbindungsKianals Io fHessen Kann« 2s tritt also keine· Bremswirkung ein, sodaß der Rücklauf ohne wesentlichen Gegendruck erfolgt_B Soll auch der Vorschub ohne Gegendruck vor sich gehen, wie dies bei der Einstellung des Fisches sowie dann erwünscht ist, wenn nur auf 'Heilen des Tischhubes Fräsarbeit zu leisten ist, dann öffnet man den Durchgangshahn 16, sodaß die aus dem Zylinderraum 22 verdrängte Flüssigkeit durch diesen Hahn fliessen kann, wodurch die Bremse gleichfalls ausgeschaltet ist»

Beim lusfuhrungsbeispiel nach Fig« 4 ist nur ein Zylinder 1 vorhanden«,-Der in diesem verschiebbare llolben 6 weist auf der einen Seite eine durch, den Zylinderkopf 3 abgedichtet £ nach aussen geführte Eolbenstange 6 auf» Auf der anderen Seite

ist daran ein Rohr 2gj befestigt₃ das durch den anderen Zylinderkopf 4 abgedichtet herausgeführt ist» Das Rohr 2$ umschliesst die verlängerte Nadel 12 eines im ivolbenfe 6 eingebauten Nadelventiles 11,12* Diese Nadel ist im äusseren Endueil des Rohres, bei 2ψ abgedichtet und in einer gleichfalls in diesem Röhrteil befestigten Gewindebuchse 13 verschraubbar* Von der das Ventil 11,12 enthaltenden üxialbohrung führen ein Kanal Io zu daiVdem Kopf 3 benachbarten Zylinderraum 22 und ein Kanal 8 zum Zylinderraunt 2J_n Der ILolben 6 hat noch eine Längsbohrung 25, die ein nach dem Zylinderraum 22 sich öffnendes Rückschlagventil enthält, Dieses Yentil ist aus einem in der Eolbenbohrung 25 gleitenden Bolzen 14 gebildet, dessen Bewegung durch einen festen Eopf und einen am anderen ßolzenende vorgesehenen Anschlagring begrenzt ist« Der Bolzen 14 enthält eine einerseits seitlich unter dem Bolzenkopf, anderseits am itirnende des Bolzens offene Winke!bohrung 9» Beide Raums 22 und 23 des Zylinders 1 und die Hohlräume des Jlolbens 6 sind mit Flüssigkeit gefüllt*

Die .Arbeitsweise der in ITig, 4 gezeigten Bremse ist im wesentlichen die gleiche wie mit Bezug auf das erste Beispiel beschrieben-. Beim Vorschub des drastisches wird infolge entsprechender Verschiebung des Kolbens 6 im Zylinder 1 oder des Zylinders auf dem Xolben die flüssigkeit aus dem Zylinderraum 22 verdrängt und durch das Nadelven-* til 11,12 hindurch in den entgegengesetzten Zylinderraum 23 gedrückt, wobei infolge der Drosselung des Flussigkeitsstromes ein Gegendruck erzeugt wird, der das üpiel der Vorschubspindel beseitigt* Beim Rücklauf wird die Flussigkeitsbewegung umgekehrt,» Dabei öffnet sich das Rückschlagventil 14, sodaß die Bremse ausgeschaltet ist, alsO ein wesentlicher Gegendruck nicht entsteht*

Die in. Pie. 4 -gezeigte einrichtung hat eine geringere BauhÖhe als diejenige nach Fig» 1 bis 3» dagegen ist ihre Baulänge grosser« Da in den meisten Fällen an der Fräsmaschine ausreichend Plat;z für zwei übereinander liegende Zylinder vorhanden ist, wird der Ausführung nach Pig* 1 bis 3 wegen ihrer geringeren Längenausdehnung der Vorzug

Claims (1)

1. zu geben sein. Beide Vorrichtungen lassen sich nachträglich an vorhandenen Fräsmaschinen anbringen ohne dass daran bauliche "Veränderungen vorzunehmen sind» Üie können aber auch beim Neubau von Fräsmaschinen angewendet werden*

   Natürlich beschränkt sich die Erfindung nicht auf die beschriebenen Beispiele, vielmehr sind mancherlei Abänderungen derselben sowie andere Ausführungsformen und Anwendungen möglich* So könnte bei einer Vorrichtung mit zwei Zylindern in dem zweiten Zylinder gegebenenfalls ein₃ z*B_e durch, eine Verschraubung zwangläufig vorschiebbarer Tauchkolben angeordnet sein, der es ermöglicht, etwa eingetretene kleine FlussigkeitsVerluste ohne Nachfüllen durch tieferes Eintauchen des Eolbens auszugleichen, Die Ausführung nach Fig, 1 bis 3 könnte dahin abgeändert werden, daß unter Fortfall des zweiten Zylinders 2 die durch entsprechend kleinere Köpfe abgeschlossenen Enden des Bremszylinders 1 durch eine ausserhalb des letzteren liegende starre Rohrleitung verbunden sind*

   Ansprüche „

   l_e) Vorrichtung an Fräsmaschinen zum Unschädlichmachen des Spieles der den Frästisch hin— und herbewegenden Spindel^ .gekennzeichnet durch die Unordnung einer beim Arbeitshub auf den Frästisch einwirkenden, regelbaren Flüssigkeitsbremse«

   2») Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet _s daß die Flüssigkeitsbremse aussen am Aufspanntisch und seiner festen Führung auswechselbar angeordnet ist«,

   3») Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet^ daß die Flüssigkeitsbremse aus einem_} einen verschiebbaren Eolben (5) mit aus dem Zylinder herausgeführter Kolbenstange (6) enthaltenden und mit Flüssigkeit gefüllten Zylinder (l] besteht^ dessen

   auf entgegengesetzten Seiten des Eolbens liegende ZyIinderräume (22,23) über ein einstellbares drosselventil, insbesondere Nadel-

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   ventil (11,12) in Verbindung stehen*

   4„) Vorrichtung nach Aüspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zu dem einstellbaren Drosselventil (11,12) ein Ruckschlagventil (.14·) angeordnet ist, das sich nach, demjenigen Zylinderraum (22) öffnet, aus dem beim Tischvorschub Flüssigkeit verdrängt -werden muß*

   5») Vorrichtung na-ch Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zum Drosselventil (,11,12) ferner ein willkürlich zu öffnender und schliessender Durihgangshahn (16) ange ordne t ist *

   6«) Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselventil (11,12) und das Rückschlagventil (14) im Kolben /angeordnet sind*

   7·) Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselventil (11,12), das Bückschlagventil (14) sowie der gegebenenfalls vorhandene Durchgangshahn (16) in einem (3) der beiden Köpfe des Zylinders (1) angeordnet und die beiden

   Zylinderkopfe (.3*4; durch eine ausserhaib des Zylinders (.!> liegende Rohrleitung verbunden sind*

   8») Vorrichtung nach -Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle einer Rohrleitung ein zweiter Zylinder (2) angeordnet ist, der zusammen mit dem den Kolben (5) enthaltenden Bremszylinder (1) zwischen zwei gemeinsamen Stirnwänden oder Zylinderköpfen (3*4J eingespannt ist*

   9*) Vorrichtung nach Anspruch 2' und 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Bremszylinder (1) seitlich am Prästisch (17) und seine Kolbenstange (6) seitlich an der stillstehenden Tischführung (18) befestigt sind oder umgekehrt,,