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Stoßmaschine mit freitragend ausfahrbarem Stößel Bei der spanabhebenden
Bearbeitung von Werkstücken, z. B. Gehäusen od. dgl., lassen sich vielfach Fräs-
und Hobelmaschinen .bekannter Ausbildung beispielsweise dann nicht zum Einsatz bringen,
wenn es sich um das Einarbeiten von Nuten oder um die Bearbeitung von Flächen im
Inneren des Werkstückes handelt, die beispielsweise nur mit stangenförmigen Werkzeugen
zugänglich sind. Für die Bearbeitung von Flächen an solchen Stellen sind daher die
sogenannten Stoßmaschinen entwickelt worden, deren Stößel das Werkzeug trägt,und
sich mit dem eigentlichen Werkzeug in das Innere des Werkstückes, beispielsweise
in das Innere eines Gehäuses, .einführen läßt, um dort z. B. .eine Nut auszuarbeiten.
Bei großen Werkstücken ist es dabei oft erforderlich, Stößel beträchtlicher Länge
zu verwenden, deren Querschnitt aber begrenzt ist, @um gegebenenfalls,durch kleine
Durchbrüche in den Werkstückwandungen in das Innere gelangen zu können. Die Schnittkräfte
jedoch machen einen gewissen Mindestquerschnitt des Stößels erforderlich, damit
bei den Stoßbewegungen keine unzulässige Biegung und keine unzulässigen Schwingungen
auftreten. Infolgedessen können eine bestimmte Stößellänge und ein entsprechender
Stößelhub nicht überschritten werden, obwohl vielfach die Form des Werkstückes einen
größeren Hub und gleichzeitig einen verhältnismäßig schlanken Stößel erfordert.
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Es ist nun schon versucht worden, diese Mängel dadurch zu beseitigen,
daß der Stößel teleskopartig aus einzelnen Hülsenzusammengesetzt ist, die je nach
der Länge des Arrbeitshubes mehr oder weniger weit auseinander ausgeschoben werden.
Damit ist erreicht, daß der am weitesten ausladende Stößelteil verhältnismäßig schlank
gehalten werden kann, um .so beispielsweise in kleine Ausnehmungen hineingelangen
zu können, während -der weniger weit .ausladende Stößelteil stärker ausgebildet
ist und infolgedessen ein größeres Widerstandsmoment aufweist, wie es meist, insbesondere
an der Einspannstell.e des Stößels, erforderlich ist.
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Mit diesen Maßnahmen bleibt aber trotzdem der Anwendunggbereich einer
solchen Stoßmaschine begrenzt; denn praktisch läßt .sich .der Stößel nur aus- und
einfahren, gegebenenfalls durch Verschieben des Stößelträgers in .der waagerechten
Lage verschieben, während im Bedarfsfalle alle anderen Relativbewegungen zwischen
Werkstück und Stößeldurch eine entsprechende Bewegjung des Werkstückes durchgeführt
werden müssen. Bei großen Werkstücken ist dies aber praktisch nur schwer möglich.
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Der Erfindung liegt .daher .die Aufgabe zugrunde, den Stößel derart
zu lagern, daß er nicht nur für den Arbeits- -und Leerhub aus- und einfährt, gegebenenfalls
durch Heben und Senken des Stößelträgers gehoben und gesenkt werden kann und schließlich
auch noch seitliche Verschiebungen möglich sind, sondern darüber hinaus auch noch
schräge und andere Arbeitsstellungen zuläßt.
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Ausgehend von einer Stoßmaschine mit freitragend ausfahrbarem Stößel,
der in einer in Stoßrichtung freitragend im Stößelträger ausfahrbaren Hülse undrehbar
und zentrisch geführt ist, insbesondere mit hydraulischer oder pneumatischer Stößelbewegung,
wird nach der Erfindung vorgeschlagen, daß die in bekannter Weise als Rundhülse
ausgebildete Hülse um ihre Achse drehbar und in jeder eingestellten Lage im Stößelträger
feststellbar ist. Durch die drehbare Lagerung der Hülse sind zusätzliche Bearbeitungsmöglichkeiten
gegeben; denn das Verdrehen führt zwangläufig auch zu einem Verschwenken .des Stoßstahles,
so daß sich bei einer beispielsweise rechteckigen Ausnehmung im Inneren eines Gehäuses
die einzelnen senkrecht aufeinanderstehenden Flächen nachdem Drehen derHülse und
damit auch ,des Stößels jeweils um 90° nacheinander bearbeiten lassen, ohne das
Werkstück zu drehen. Andere Arbeiten können beispielsweise .in bekannter Weise durch
ein Auf- oder Abwärtsverschieben des Stößelträgers bzw. -schlittens oder -durch
eine Waagerechtverschiebung des Maschinenständers oder des Werkstücks ausgeführt
werden, je nachdem, welche Verschiebungsmöglichkeiten im einzelnen bei der Stoßmaschine
in an sich bekannter Weise vorgesehen werden.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung kann die Hülse in der Längsrichtung
geteilt ausgeführt sein. Eine Längsteilung oder Hülse bringt den Vorteil mit sich,
daß sich ihre Innenflächen, auf denen der Stößel
gleitet oder geführt
ist, in verhältnismäßig einfacher Weise bearbeiten lassen. Außerdem bereitet das
Einsetzen .des Stößels, das Einsetzen von Lagerschalen od. dgl. und die Anordnung
der verschiedenen Antriebs- und Verstellelemente :keine Schwierigkeiten.
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Um die Längsverschiebung der Hülse durchzuführen, kann die Hülse mit
einer in an sich bekannter Weise durch ein Getriebe verschiebbaren Zahnstange drehbeweglich
verbunden .sein. Um die Drehung der Hülse um ihre Achse zu ermöglichen, ist erfindungsgemäß
in ider Hülse eine Ringnut vorgesehen, in welche die im Stößelträger geführte, längs
verschiebbare Zahnstange mit einem Gleitschuh eingreift. Hierdurch wird erreicht,
daß die Hülse gegenüber der Zahnstange verdreht, gleichzeitig aber umabhängig von
der jeweiligen durch das Verdrehen erzielten Stellung in der Längsrichtung um die
Zahnstangenlänge aus- oder eingeschoben werden kann. Das Verdrehen der Hülse um
ihre Längsachse kann auf verschiedene Weise ermöglicht werden. Als bevorzugte Lösung
wird nach der Erfindung die Verwendung eines über Getrieberäder und Schnecke verdrehbaren
Schneckenkranzes vorgeschlagen, der die Hülse umfaßt und mit Federn, Rippen od.
dgl. in Längsnuten der Hülse eingreift und in Richtung der Hülsenachse urverschiebbar
im Stößeiträger gehalten ist. Wird der Schneckenkranz verdreht, .so nimmt er die
Hülse mit. Erfährt dagegen die Hülse eine Längsverschiebung, bleibt der Schneckenkranz
in unveränderter Lage und nach wie vor im Eingriff mit der Schnecke, über die seine
Verdrehung erfolgt.
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Im allgemeinen erfolgt die Bewegung des Stößels bei einer Stoßmaschine
auf hydraulischem oder pneumatischem Wege. Bei den bekannten Maschinen ist entweder
ein Zylinder hinter -dem Stößel angeordnet, wobei gegebenenfalls der Stößel selbst
den Kolben bildet, oder es ist ein Zylinder mit Kolben parallel zum Stößel angeordnet,
-der über eine. starre Brücke mit dem Stößel verbunden ist.
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In der Zeichnung ist die Erfindung an einer Waagerechtstoßmaschine
beispielsweise dargestellt. Es zeigt Fig.l eine Seitenansicht einer Waagerechtstoßmaschine,
Fig. 2 eine Stirnansicht, Fig. 3 eine weitere Seitenansicht mit in der Längsrichtung
geschnittenem Stößel und Stößelträger, Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV
der Fig. 3, Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V der Fig. 3, Fig.6 einen teilweisen
Längsschnitt :senkrecht zu dem in der Fig. 5 gezeigten Ausschnitt, .und Fig.7 die
Klemmvorrichtung zum Faststellen der Hülse.
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In dem Ausführungsbeispiel ist .der Maschinensockel mit 1, mit 2 der
Maschinenständer, mit 3 der als Schlitten ausgebildete Stößelträger und mit 4 das
Antriebsaggregat für die Verschiebebewegungen des Maschinenständers 2, des Stößelschlittens
3 sowie für den Antrieb.der Pumpe für die Hydraulik. Wie Fig. 1 erkennen läßt, ist
der Maschinenständer 2 auf dem Maschinensockel 1 waagerecht verschiehbar, während
der Stößelschlitten 3 lotrecht am Maschinenständer auf- und abwärts bewegbar ist,
so daß sich der Stößel s jeweils in die gewünschte Lage einstellen läßt. Waagerecht
im Stößelschlitten 3 ist die Hülse 6 gelagert, deren Länge .um ihre Ausschublänge
größer ist als die Länge des Stößelschlittens. Hierdurch wird erreicht, daß sie
auch in aasgeschobenem Zustand den Stößelschlitten 3 in seiner ganzen Länge durchdringt
und darin in aasgeschobenem Zustand wie ein einseitig eingespannter Träger festgehalten
ist. Im Bereich des ausgezogenen Teils wirkt sie in bekannter Weise als Abstützung
für den Stößel 5, so daß dessen freie Länge um die ausgefahrene Hülsenlänge verkürzt
ist. Hierdurch ist ,die Möglichkeit gegeben, den Stößel trotz eines nur geringen
Querschnitts erheblich länger auszubilden, als es ohne Hülse im Hinblick auf ,die
auftretenden Schnittkräfte zulässig wäre, ohne daßdeshalb Verbiegungen und Schwingungen
auftreten können, die sich nachteilig auf die Bearbeitungsgüte auswirken könnten.
Am vorderen Ende des SWßelendes 5 befindet sich die Meißelklappe 7, in die ein Meißel
eingespannt ist. Für die Längsverschiebung der Hülse 6 befindet sich am Stößelschlitten
3 das Handrad 8, das auch aus -den Fig. 5 -und 6 ersichtlich ist. Auf der Achse
des Handrades sitzt die Schnecke9, die in das Schneckenrad 10 eingreift. Deren Drehbewegung
wird über -die Übersetzungsräder 11, 12 und 13 in eine Längsbewegung der Zahnstange
14 umgewandelt. Die Zahnstange 14 greift mit .dem Gleitschuh 15 in die schwalbenschwanzförmige
Ringnut 16 der Hülse 6 ein, die ,drehbar im Stößelschlitten 3 gelagert ist. Die
Länge der Zahnstange 14 ist gleich der Ausschublänge der Hülse 6. Die Zahnstange
14 ist im Stößelträger 3 gelagert.
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Das Drehen der Hülse 6 erfolgt mittels des Schnekker@kranzes 17, der
.die Hülse am vorderen Ende des Stößelschlittens 3 umfaßt. Das Ausschubende der
Hülse 6 weist -die Längsnuten 18 auf. In ,diese greift der Schneckenkranz 17 mit
Federn ein, so daß die Hülse 6 für sich längs verschoben :werden kann. Die Lage
des Schneckenkranzes ist mit Hilfe der Kappe 34 und des Ringes 19 als Teile des
Stößeschlittens 3 festgelegt. In den Schneckenkranz 17 greift die Schnecke 20 ein,
die (wie aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich ist) durch das Handrad 21 gedreht werden
kann. Die Lage der Verstellvorrichtung und des Handrades 21 ist euch aus Fig. 1
zu entnehmen.
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In Fig.7 ist im einzelnen eine Klemmvorrichtung für die Hülse
6 dargestellt. Seitlich der Hülse 6, in welcher -der Stößel s längsverschiebbar
gelagert ist, befinden sich die beiden Klemmstücke 22, welche die mit zwei gegenläufigen
Gewinden versehene Spinde123 durchdringt. Die Spindel 23 ist mittels des Handrades
24 über die Kegelräder 25 und 26 drehbar, so daß je nach Drehrichtung entweder die
beiden Klemmstücke 22 gegeneinander und an die Hülse 6 gepreßt oder voneinander
rund von der Hülse 6 gelöst werden können. Durch Gegeneinanderziehen der Klemmstücke
22 wird die Hülse unverrückbar festgehalten und ist gegen Verdrehung und Längsverschiebung
gesichert. Beim Ausführungsbeispiel sind zwei derartige Klemmvorrichtungen angeordnet,
wie aus den Handrädern 24 (Fig. 1) zu ersehen ist. Oberhalb und unterhalb der Hülse
6 befindet sich je ein Zylinder 27 (Fig. 1, 3 und 7). Die Zylinder 27 stehen über
Rohrleitungen 35, die am stoßseitigen Ende .des Stößelschlittens 3 (Fig. 3) bei
28 und am anderen Ende bei 33 (Fig. 1 und 3) in die Zylinder einmünden, mit der
bzw. den Pumpen des Antriebsaggregats ,in Verbindung. Im Inneren der Zylinder 27
)befinden sich die Kolben 29 mit den Kolbenstangen 30, die an ihren Enden durch
den Kolbenstangenbock 31 -miteinander verbunden sind. Der Bock 31 umfaßt den Zapfen
32 des Stößels 5 am hinteren Ende desselben. Die beschriebene Lage und Anordnung
der Zylinder 27, der Kolben 29 und deren Kolbenstangen 31 in bezeug auf den Stößel
5 bringt es in Verbindung mit dem Kolbenst.angenbock 31 mit sich, daß keinerlei
Drehmoment zur Wirkung kommt und der Stößel 5 erschütterungsfrei hydraulisch aus-
und einfahrbar ist.
Aus Fig.l ist sowohl der maximale Stoßweg des
Stößels als auch dessen Stellung im eingezogenen Zustand (gestrichelt angedeutet)
.ersichtlich. Die größtmögliche Ausschublänge und der jeweilige Rückhub ist durch,die
jeweils eingestellte Lage der Hülse 6 bestimmt. Wie weiterhin der F.ig. 1 zu entnehmen
ist, trägt der Stößelschlitten 3,das Schutzblech 36, das den rückwärts aus dem Stößelschlitten
3 ausfahrbaren Teil der Hülse 6 sowie .die beim Stoßvorgang aus- und einfahrenden
Teile, wie Stößel 5 und Kolbenstangen 30 mit .dem Kolbenstangenbock 31 abdeckt.