JP2002001623A - 重量を補償する装置 - Google Patents

重量を補償する装置

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JP2002001623A JP2001154126A JP2001154126A JP2002001623A JP 2002001623 A JP2002001623 A JP 2002001623A JP 2001154126 A JP2001154126 A JP 2001154126A JP 2001154126 A JP2001154126 A JP 2001154126A JP 2002001623 A JP2002001623 A JP 2002001623A
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Klaus Hofmann
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Deckel Maho Geretsried GmbH
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    • B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単且つコンパクトに構成された、高価な圧
力媒体供給装置や制御装置を必要とすることなく重量補
償が可能な装置を提供すること。 【解決手段】 本発明によれば、単数または複数のうず
巻きばね１，１５〜１８を含む補償装置であって、可動
機械部分１２，３５の重量に抗する反力を発生させるた
めに、前記うず巻きばねの一端７，２９が固定構成部材
８，１９に結合され、他端２，３１が可動機械部分１
２，３５に結合されている補償装置が提供される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械の可動機
械部分の重量を補償する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】工作機械の分野では、垂直方向に可動の
機械部分の重量は、上昇時の駆動出力を低減し、且つ加
速を良くするために、釣り合い重りによって補償される
ことが多い。この釣り合い重りは、例えばフライス・ユ
ニット、コンソールおよび横ビームといった移動機械部
分に、ローラチェーンまたはケーブルを介して結合され
ている。しかし、特にコンパクトな構成の工作機械の場
合は、その種の釣り合い重りおよび付加的に必要とされ
る案内（ガイド）を備える余地がないことが多い。
【０００３】したがって、液圧式または液圧・空気式の
重量補償装置もまた既に用いられており、これらの装置
の場合には、垂直方向に可動の機械部分の重量が、単数
または複数の圧力媒体シリンダによって補償される。言
うまでもなく、この形式の重量補償装置の場合には相応
の圧力媒体供給装置や、圧力媒体シリンダ内の圧力を調
節・維持する制御装置が必要になる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、工作
機械の可動機械部分の重量を補償する装置であって、簡
単且つコンパクトに構成され、高価な圧力媒体供給装置
や制御装置を必要とすることなく重量補償が可能な装置
を得ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題は、本発明によ
れば、前記装置が単数または複数のうず巻きばねを含
み、可動機械部分の重量に抗する反力を発生させるため
に、前記うず巻きばねの一端を固定構成部材に結合し、
他端を可動機械部分に結合することによって解決され
る。
【０００６】本発明の装置によれば、特に垂直方向また
は斜め方向に可動の機械部分の重量を、簡単な手段によ
って、その全てを、または部分的に補償することができ
る。これによって、機械部分の上昇に要する駆動出力が
低減できる。送り駆動装置は、比較的大きな質量体を上
昇させる際にも負荷が軽減され、加速を一層向上するこ
とができる。
【０００７】本発明の好適実施例および好適な構成は、
特許請求の範囲の従属請求項に記載されている。
【０００８】例えば、特に好適な装置は、並列に配置さ
れた複数のうず巻きばねを含み、このうず巻きばねが、
移動せしめられる機械部分と固定構成部分との間に配置
されている。うず巻きばねが複数であることにより、ば
ね特性線を、要求される条件に最適に適応させることが
できる。加えて、うず巻きばねのうちの１個が破断した
場合にも、安全が保証される。
【０００９】外部に対して大部分が閉じられた形式の装
置の場合には、うず巻きばねの内端が軸に結合され、外
端が、軸と同心的なハウジングに固定される。軸は固定
配置され、ハウジングは回動可能に配置することができ
る。しかし、またハウジングのほうを固定し、軸を回動
可能に配置することも可能である。
【００１０】固定軸と可動ハウジングとを有する形式の
装置の場合、ハウジングは、移動せしめられる機械部分
に、歯付きベルトを介して結合するのが好ましい。この
歯付きベルトは大きい荷重を支えることができ、機械部
分の上昇時には、好ましくはドラム状のハウジング中央
部に巻き上げられる。しかしながら、可動の機械部分と
のハウジングの結合には別の引張り部材を使用してもよ
い。
【００１１】別の好適な構成によれば、並列配置された
うず巻きばねがスペーサ板によって互いに隔てられてい
る。これによって、個々のうず巻きばね間の望ましくな
い摩擦を低減することができる。
【００１２】うず巻きばねを付勢するために、軸には、
相応の調節フランジを設けておくことができ、このフラ
ンジは、半径方向孔を介して回動可能であり、且つ端側
の固定ねじ等を介して所望の角位置で山形コンソールま
たは他の固定機械部分に固定することができる。
【００１３】本発明のこの他の詳細および長所は、図示
する好適実施例についての以下の説明によって明らかに
される。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１に略示した工作機械の可動機
械部分の重量を補償する装置は、うず巻き状に巻き上げ
たばね帯鋼で造られたうず巻きばね１を含み、このうず
巻きばねの内端２は、定置支持部材５の２つの側方部材
３，４内に回転可能に軸受けされた軸６に取り付けら
れ、うず巻きばねの外端７は、支持部材５の両側方部材
３，４間の固定連結ウエブ８に取り付けられている。相
応の軸受９を介して両側方部材３，４間に回転可能に軸
受けされた軸６の、側方部材３，４からさらに側方へ突
出した両端部には、それぞれローラ１０および１１が相
対回転不能に取り付けられている。ローラ１０，１１に
は、機械部分１２に固定された２つのケーブル１３，１
４の上端部が取り付けられ、機械部分１２の昇降時には
ケーブルの繰り出し、および巻き上げが可能である。う
ず巻きばね１を相応に付勢した場合、移動せしめられる
機械部分１２の重量は、ばね力を介して全部または一部
が補償される。それによって、機械部分１２の上昇に要
する送り駆動装置の駆動出力が明らかに低減され、送り
駆動装置は、より小型の駆動モータで十分となる。
【００１５】図２〜図５は、本発明による、立形マシニ
ングセンタの垂直移動可能の主軸台の重量を補償する装
置の一具体例を示すものである。この形式の装置の場
合、方形横断面を有するばね帯鋼製の４つのうず巻きば
ね１５〜１８が、軸１９を中心としてハウジング内に配
置されている。ハウジング２は、図２に示すように、軸
１９と同心的なドラム２１と、２つの端側軸受カバー２
２，２３とを含み、この軸受カバーにより、ハウジング
２０が、軸受２４，２５を介して軸１９上に回転可能に
支承されている。個々のうず巻きばね１５〜１８は、摩
擦またはその他の相互影響を防止するために、スペーサ
板２６によって互いに隔てられている。ハウジング２０
は、軸１９の一方の側の段状部２７と、軸１９の他方の
側に固定可能な端板２８とにより、軸受２４，２５と共
に軸方向に固定されている。しかし、別の実施形式で
は、図１の原理説明で示したように、ハウジングを固定
し、軸を回転可能に構成することもできる。
【００１６】図３から分かるように、各ばね１５〜１８
の内端２９が半径方向スリット３０を介して軸１９に固
定されている。ばね１５〜１８の外端３１は、ロッド３
２の周囲に曲げ付けられてドラムに固定されている。ロ
ッド３２は、ドラム２１の相応の切除部に軸１９の軸線
方向に延在している。加えて、ドラム２１の外側には、
図４に示す歯付きベルト３４を固定するためのクランプ
条片３３が、ねじ固定されている。回転可能なハウジン
グ２０のドラム２１は、歯付きベルト３４を介して主軸
台３５と接続されている。主軸台３５は、図５には一部
のみが示されており、図示されていない送り駆動装置に
より垂直軸線上を移動可能である。
【００１７】軸１９は、図４および図５の場合、２個の
山形支持体３８，３９の、前方へ突出した支持部３６，
３７間に回転不能に取り付けられている。重量補償装置
は、２個の山形支持体３８，３９を介して、工作機械の
固定部分に取り付け固定可能である。うず巻きばね１５
〜１８に対する付勢力を調節するため、軸１９の一端に
は、特に図２に見られるように、半径方向孔４１を有す
るフランジ４０が設けられている。図示されていない側
方の固定ねじを介して、軸１９は、調節された付勢力を
維持するために、例えば支持部３７に対して特定角位置
に固定可能である。
【００１８】以上に説明し、図面に示した本発明による
装置によって、例えば垂直軸線上を移動可能な機械加工
ユニットの重量を補償することができる。本発明は、し
かし、既述の実施形式に限定されるものではなく、別の
垂直方向または斜め方向に移動可能な機械部分の重量補
償にも使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】重量補償装置の第１実施例の大幅に簡単化した
略示図。
【図２】重量補償装置の別の実施例の縦断面図。
【図３】図２のＩ−Ｉ線に沿って截断した横断面図。
【図４】図２および図３に示した重量補償装置に設けら
れた歯付きベルトと側部の山形支持体とを示す斜視図。
【図５】一部が示された立形マシニングセンタ主軸台に
取り付けられた、図４の部材を示す図。
【符号の説明】
１，１５〜１８ うず巻きばね ２，２９ うず巻きばね内端 ５ 支持部材 ６，１９ 軸 ７，３１ うず巻きばね外端 ８ 連結ウエブ ９，２４，２５ 軸受 １０，１１ ローラ １２ 可動の機械部分 １３，１４ ケーブル ２０ ハウジング ２１ ドラム ２２，２３ 軸受カバー ３６，３７ 支持部 ３８，３９ 山形支持体 ４０ フランジ ４１ 半径方向孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｇ 1/28 Ｆ１６Ｇ 1/28 Ｂ Ｂ２３Ｑ 1/00 Ｂ

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 工作機械の可動機械部分の重量を補償す
    る装置において、 該装置が単数または複数のうず巻きばね（１；１５〜１
    ８）を含み、可動機械部分（１２；３５）の重量に抗す
    る反力を発生させるために、前記うず巻きばねの一端
    （７；２９）が固定構成部分（８；１９）に結合され、
    他端（２；３１）が可動機械部分（１２；３５）に結合
    されている重量補償装置。
  2. 【請求項２】 前記重量補償装置が、並列配置された複
    数のうず巻きばね（１５〜１８）を含み、該うず巻きば
    ねの内端（２９）が軸（１９）に固定され、外端（３
    １）が、軸（１９）と同心的なハウジング（２０）に固
    定されていることを特徴とする請求項１に記載された重
    量補償装置。
  3. 【請求項３】 前記軸（１９）が固定され、前記ハウジ
    ング（２０）が回転可能に配置されていることを特徴と
    する請求項２に記載された重量補償装置。
  4. 【請求項４】 前記ハウジング（２０）が固定され、軸
    （１９）が回転可能に配置されていることを特徴とする
    請求項２に記載された重量補償装置。
  5. 【請求項５】 前記ハウジング（２０）が歯付きベルト
    （３４）を介して可動機械部分（３５）に結合されてい
    ることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれ
    か１項に記載された重量補償装置。
  6. 【請求項６】 前記うず巻きばね（１５〜１８）が並列
    配置され、且つスペーサ板（２６）によって互いに隔離
    されていることを特徴とする請求項１から請求項５まで
    のいずれか１項に記載された重量補償装置。
  7. 【請求項７】 前記うず巻きばね（１または１５〜１
    ８）が、方形横断面を有するばね帯鋼製であることを特
    徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記
    載された重量補償装置。
  8. 【請求項８】 前記うず巻きばね（１または１５〜１
    ８）を付勢するための装置（４０，４１）が設けられて
    いることを特徴とする請求項１から請求項７までのいず
    れか１項に記載された重量補償装置。
  9. 【請求項９】 うず巻きばね（１５〜１８）を付勢する
    ための前記装置（４０，４１）が、軸（１９）上に設け
    られた調節フランジ（４０）を含み、該調節フランジ
    （４０）が所定角度位置に固定可能であることを特徴と
    する請求項８に記載された重量補償装置。
JP2001154126A 2000-05-23 2001-05-23 重量を補償する装置 Pending JP2002001623A (ja)

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