CH605024A5 - Machine tool slide traversing mechanism - Google Patents

Description

  
 



   Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bewegen eines Werkzeuges, mit einem Träger für das Werkzeug, der von einer Ausgangsstellung in mehrere Arbeitsstellungen und zurück in die Ausgangsstellung verschiebbar ist.



   Bei Arbeitsautomaten mit hoher Dauergenauigkeit ihrer Werkzeuge besteht das Bedürfnis, die die Werkzeuge tragenden Arbeitseinheiten nicht nur genau, sondern auch schnell in ihre jeweiligen Arbeitsstellungen zu bringen, wobei die dazu verwendeten Steueranordnungen einfach aufgebaut sein sollten.



   Solche Arbeitseinheiten, die beispielsweise auf Schalttellerautomaten angeordnet sind, sind u. a. Bohr-, Dreh-, Reib-, Fräs-, Gewindeschneideeinheiten. Üblicherweise weisen diese Arbeitseinheiten zwei Arbeitsglieder auf. Das erste Arbeitsglied dient zum Antrieb des Werkzeuges und weist beispielsweise ein Zahnradgetriebe auf, um ein Bohrwerkzeug mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit anzutreiben, und das zweite Arbeitsglied ist ein z. B. von einem hydraulischen   Vorschubgetriebe    gesteuertes Hydraulikglied, das die Längsbewegung des z. B. Bohrwerkzeuges steuert, d. h. beim Bohren den Vorschub des Werkzeuges, die Bohrlochtiefe und schliesslich das Zurückziehen des Bohrwerkzeuges im Eilgang steuert.



   Das genannte Ziel wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass pro Arbeitsstellung ein fluidbetätigtes Betätigungsorgan mit mechanisch begrenztem Hub vorhanden ist, wobei jedes Betätigungsorgan den Träger nur von einer Stellung in die jeweils nachfolgende Arbeitsstellung verschiebt, dass zur Hubbegrenzung jedes Betätigungsorgans ein Anschlag vorhanden ist und die Anschläge in Verschiebungsrichtung je um eine Strecke voneinander entfernt sind, die gleich dem Abstand zwischen den jeweiligen zwei Arbeitsstellungen ist, und dass auf die Betätigungsorgane eine Steuereinrichtung einwirkt.



   Nachfolgend wird der Erfindungsgegenstand anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.



   Die Figur zeigt einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung zum Bewegen eines Werkzeuges.



   In der Zeichnung ist ein Tragrahmen gezeigt, der einen ersten Rahmenteil 1 zur Verbindung mit dem Maschinenrahmen aufweist. Mit dem ersten Rahmenteil 1 ist ein zweiter Rahmenteil 2 mittels Schraubenbolzen 3, 4 verbunden. Der zweite Rahmenteil 2 ist mit dem ersten Rahmenteil 1 längsverschiebbar verbunden, wobei die Verschiebung mittels eines weiteren Schraubenbolzens 5 genau durchführbar ist. Der Rahmenteil 2 trägt einen Zylinderblock, der allgemein mit 6 bezeichnet ist. Im Zylinderblock 6 ist ein länglicher, rohrförmiger Träger 7 gelagert.



   Der Träger 7 ist längsverschiebbar und dient zum Tragen und longitudinalen Verschieben der Arbeitseinheit, die beispielsweise eine Absägeeinheit, Bohreinheit, Fräseinheit, Gewindeschneideeinheit, Einstecheinheit usw. sein kann. Dazu weist der Träger eine ringförmige Stirnplatte 8 auf, die mit Schraubenbolzen 9 versehen ist, mittels welchen die jeweilige Arbeitseinheit fest mit dem Träger 7 verbunden werden kann.



   Am entgegengesetzten Ende ist der Träger 7 mit einer senkrecht zu seiner Längsachse verlaufenden Platte 10 verbunden. In dieser Platte ist eine Mehrzahl Löcher 11 ausgebildet, welche Löcher 11 entlang einer Kreislinie angeordnet sind.



   Im Träger 7 ist eine Antriebswelle 12 für die Arbeitseinheit mittels Wälzlagern gelagert, wobei das eine ein Kugellager 13 und das andere ein Rollenlager 14 ist. Das aus dem Träger 7 hervorstehende Ende der Antriebswelle 12 weist ein Kegelzahnrad 14 auf, das zum Eingriff in das Antriebszahnrad der jeweiligen mit dem Träger 7 verbundenen Arbeitseinheit bestimmt ist.



   Das andere Ende der Antriebswelle 12 ist als Keilwelle 15 ausgebildet, die in eine in Achsrichtung nicht verschiebbare Hülse 16 eingreift, die von Wälzlagern 17 und 18 getragen ist.



  Somit ist die Antriebswelle 12 in jeder Stellung im Eingriff mit der sie antreibenden Hülse 16. Diese Hülse 16 trägt eine Riemenscheibe 19. Diese Riemenscheibe 19 ist mittels eines Riemens 20 mit einer weiteren Riemenscheibe 21 antriebsverbunden, die mit der Antriebswelle 22 eines Motors 23 verbunden ist.



   Bei drehendem Motor wird also die Arbeitseinheit über die Riemenscheibe 21, den Riemen 20, die Riemenscheibe 19, Hülse 16, Keilwelle 15, Antriebswelle 12 und Kegelzahnrad 14 unabhängig von der jeweiligen axialen Stellung der mit dem Träger 7 längsverschiebbaren Antriebswelle 12 dauernd angetrieben.



   Der Träger 7 ist mit einem Stellkolben 24 fest verbunden und mittels diesem längsverschiebbar. Dieser Stellkolben 24 ist von einem Zylinder 25 umgeben, in welchem der Träger 7 über Zwischenglieder gelagert ist Der Zylinder 25 ist vom Zylinderblock 6 bzw. zweiten Rahmenteil 2 getragen. Der Zylinderblock 6 trägt seinerseits eine Deckelplatte 26 eines Gehäuses 127.



   Diese Platte 26 trägt eine Mehrzahl von hydraulischen Betätigungsorganen, deren Längsmittelachsen 27 mit den Mittellinien der Löcher 11 zusammenfallen. Der Zylinder 28 jedes Betätigungsorgans ist mit der Platte 26 verschweisst. Im Zylinder 28 ist ein einfach wirkender Kolben 29 angeordnet.



  Weiter ist der Zylinder 28 mit einer Leitung 30 zur Zufuhr von Hydraulikflüssigkeit verbunden. Jeder Kolben 29 weist eine Schulter 30 auf, die zum Aufliegen auf und Verschieben der mit dem Träger 7 verbundenen Platte 10 bestimmt ist.



  An einer Stirnfläche steht vom Kolben 29 ein Zapfen 31 ab, der durch das Loch 11 in der Platte 10 ragt.



   Jedem Zapfen 31 liegt ein Anschlag gegenüber, der ein Teil eines Schraubenbolzens 32 ist. Jeder Schraubenbolzen 32 ist mit einer zweiten Deckplatte 33 des Gehäuses verbunden.



  Jeder Schraubenbolzen 32 ist nun derart ausgebildet, dass er eine Stirnfläche 34 aufweist, wobei die Stirnflächen 34 in Längsrichtung des Trägers 7 gesehen je um eine Strecke voneinander entfernt sind, die genau dem jeweiligen Abstand zwischen zwei Arbeitsstellungen der Arbeitseinheit entspricht.



   Der Betrieb geht nun folgendermassen vor sich.



   Der Motor 23 ist dauernd im Betrieb, so dass sich die Antriebswelle 12 dauernd dreht und sich daher z. B. der   Boh-    rer der Arbeitseinheit dauernd dreht.



   Zur Erreichung der Ausgangsstellung aus irgend einer Stellung wird in den Ringraum 35 zwischen dem Zylinder 25 und Kolben 24 Drucköl gesteuert, wobei sämtliche andere Druck ölleitungen, insbesondere die Leitungen 41 der Betätigungsorgane 28, 29, drucklos sind. Im Ringraum 36 zwischen dem Kolben 24 und Zylinder 25 herrscht derselbe Öldruck vor wie im Ringraum 35. Weil jedoch die dem Ringraum 35 zugekehrte Steuerfläche 38 des Kolbens 24 eine grössere Oberfläche als die dem Ringraum 36 zugekehrte Steuerfläche 39 aufweist, wirkt eine nach links gerichtete Kraft auf den Kolben 24 ein und bewegt ihn daher nach links in eine Ausgangsstellung. Der Kolben 24 bewegt den mit ihm verbundenen Träger 7 und damit die Arbeitseinheit mit dem Werkzeug nach links in die Ausgangsstellung.



   In dieser Ausgangsstellung, d. h. Endstellung des Stellkolbens 24 baut sich folglicherweise in seiner Zufuhrleitung ein Öldruck auf. Dieser Öldruck wirkt auf einen (nicht gezeigten) Steuerkolben, der in eine Stellung verschoben wird, in welcher die Leitung 41 zum einfach wirkenden Kolben 29 mit der Druckölquelle verbunden wird. Somit wird im Raum 40 vor dem Kolben 29 ein Öldruck aufgebaut, der den Kolben 29 nach rechts schiebt. Der Kolben 29 liegt mit seiner Schulter 30 auf der Platte 10 des Trägers 7 auf und schiebt die Platte 10 und den Träger 7 so weit nach rechts, bis der Zapfen 31 auf die Stirnfläche 34 des Schraubenbolzens 32 auftritt. In dieser Stellung befindet sich der Träger 7 und somit die Arbeitseinheit  in der ersten Arbeitsstellung.

  Weil der Kolben 29 nicht weiter verschiebbar ist, baut sich ein Öldruck in der Leitung 41 und daher im erwähnten Steuerkolben weiter auf, womit der Steuerkolben in eine weitere Stellung geschoben wird, in welcher er Drucköl einem hydraulischen Vorschubgetriebe zuleitet.



  Die Ausbildung des hydraulischen   Vorschubgetriebes,    das die Arbeitseinheit als solche steuert, ist bekannt und daher wird sie nicht näher beschrieben.



   Bei Beendigung der von der Arbeitseinheit durchzuführenden Arbeit wird durch das hydraulische Vorschub getriebe bewirkt, dass der der zweiten Arbeitsstellung zugeordnete einfach wirkende Kolben mit Drucköl beaufschlagt wird. Somit schiebt dieser zweite, einfach wirkende Kolben die Platte 10 des Trägers 7 weiter nach rechts. Weil nun der erste einfach wirkende Kolben 29 mit seinem Zapfen 31 an der Stirnfläche 34 aufliegt, kann er sich nicht weiter nach rechts bewegen. Somit gleitet die Platte 10 entlang des Zapfens 31, bis der Zapfen des zweiten einfach wirkenden Kolbens an der ihm zugeordneten Stirnfläche des Anschlags aufliegt.



   Weil nun für jede Arbeitsstellung eine gesonderte Betätigungseinheit 28, 29 mit gesonderten Hubbegrenzungen 32, 34 vorhanden ist, sind die verschiedenen Arbeitsstellungen mit grösster Präzision einstellbar und erreichbar.



   Bei Beendigung des letzten Arbeitsschrittes der Arbeitseinheit werden alle Hydraulikteile ausser dem Kolben 24 entlastet. Durch den auf der Kolbenfläche 38 vorhandenen Öldruck wird der Träger 7 und die Platte 10 nach links verschoben. Damit schiebt die Platte 10 alle mit der Schulter 30 auf ihr aufliegenden einfach wirkenden Kolben 29 in ihre Ausgangsstellung zurück, so dass das nächste, der Arbeitseinheit automatisch vorgelegte Werkstück bearbeitet werden kann. 

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH

   Vorrichtung zum Bewegen eines Werkzeuges, mit einem Träger (7) für das Werkzeug, der von einer Ausgangsstellung in mehrere Arbeitsstellungen und zurück in die Ausgangsstellung verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass pro Arbeitsstellung ein fluidbetätigtes Betätigungsorgan (28, 29) mit mechanisch begrenztem Hub vorhanden ist, wobei jedes Betätigungsorgan (28, 29) den Träger (7) von einer Stellung in die jeweils nachfolgende Arbeitsstellung verschiebt, dass zur Hubbegrenzung jedes Betätigungsorgans (28, 29) ein Anschlag (32) vorhanden ist und die Anschläge (32) in Verschiebungsrichtung je um eine Strecke voneinander entfernt sind, die gleich dem Abstand zwischen den jeweiligen zwei Arbeitsstellungen ist, und dass auf die Betätigungsorgane (28, 29) eine Steuereinrichtung einwirkt.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (7) eine senkrecht zu seiner Längsachse verlaufende Platte (10) und jedes Betätigungsorgan (28, 29) eine Schulter (30) aufweist, die zum Verschieben des Trägers gegen die Platte (10) gedrückt wird, dass das Betätigungsorgan mit einem Zapfen (31) versehen ist, der die Platte (10) durchsetzt und zur Begrenzung des Hubes bei Erreichen der zugeordneten Arbeitsstellung des Trägers (7) auf den ihm zugeordneten Anschlag (32) auftrifft.

   2. Vorrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Betätigungsorgan (28, 29) eine Zylinder Kolben-Einheit ist, wobei die Schulter (30) am Kolben (29) ausgebildet ist, dass der Zapfen (31) ein Fortsatz am Kolben (29) ist und durch ein Loch (11) in der Platte (10) längsverschiebbar auf der der Auflagefläche der Schulter gegenüberliegenden Seite der Platte (10) hervorsteht, dass der Anschlag ein Schraubenbolzen (32) ist, der in einer Halterung (33) angeordnet ist.

   3. Vorrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubenbolzen (32) in einer gemeinsamen plattenförmigen Halterung (33) angeordnet sind und unterschiedliche Längen aufweisen.

   4. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (7) mit einem weiteren fluidbetätigten Betätigungsorgan (24, 25) verbunden ist, mittels welchem er von der letzten Arbeitsstellung in die Ausgangsstellung zurückschiebbar ist.

   5. Vorrichtung nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Betätigungsorgan ebenfalls eine Zylinder-Kolben-Einheit ist, deren Kolben (24) den länglichen Träger (7) hülsenförmig umgibt, mit ihm verbunden und im Zylinder (25) verschiebbar gelagert ist, dass eine den rohrförmigen Träger (7) durchsetzende Antriebswelle (12) für das Werkzeug im Träger (7) gelagert ist.

   6. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung eine hydraulische Vorschubeinrichtung für den Vorschub des Werkzeuges steuert.

   7. Vorrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben der erstgenannten Zylinder-Kolben Einheit einfach wirkend ist.

   8. Vorrichtung nach Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Ausgangsstellung des Trägers (7) der Zylinder der weiteren Zylinder-Kolben-Einheit (24) mit einer Quelle unter Druck stehenden Fluids verbunden ist, der auf den Steuerkolben eines Ventils der Steuereinrichtung einwirkt, welches die Quelle des unter Druck stehenden Fluids mit dem Zylinder des einfach wirkenden Kolbens (24) der erstgenannten Zylinder-Kolben-Einheit (24) verbindet.

   9. Vorrichtung nach Unteranspruch 6 und Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass jedesmal, wenn ein Zapfen (31) am zugehörigen Anschlag (32) auftrifft, durch den sich am einfach wirkenden Kolben (29) aufbauenden Druck die hydraulische Vorschubeinrichtung über das Ventil mit der Fluidquelle verbunden wird.