DE1022878B

DE1022878B - Werkzeugmaschine mit horizontaler Arbeitsspindel und horizontal verschiebbarem Spindelkasten

Info

Publication number: DE1022878B
Application number: DES45289A
Authority: DE
Inventors: M Andre Mottu
Original assignee: GENEVOISE INSTR PHYSIQUE; Societe Genevoise dInstruments de Physique
Current assignee: GENEVOISE INSTR PHYSIQUE; Societe Genevoise dInstruments de Physique
Priority date: 1954-10-20
Filing date: 1955-08-25
Publication date: 1958-01-16
Also published as: CH323397A; FR1129857A; US2864269A; GB789028A

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit horizontaler Arbeitsspindel und einem Spindelkasten, der auf einem Support der Maschine horizontal verschiebbar ist.

Es ist bekannt, daß Werkzeugmaschinen mit horizontaler Spindel, insbesondere Bohrmaschinen, nicht eine sehr hohe Genauigkeit erreichen können. Dies ist verschiedenen Gründen zuzuschreiben, jedoch besonders der Tatsache, daß die Erwärmung des Spindelkastens unerwünschte Verstellungen der Spindelachse verursacht. Tatsächlich vergrößert diese Erwärmung durch Ausdehnung des Spindelkastenkörpers den Abstand zwischen der Spindelachse und der Ebene der Führungsbahnen des den Spindelkasten tragenden Ständers oder Schlittens. Besonders störend ist, daß die durch die sich bewegenden Teile entwickelte Wärme mit der Drehzahl schwankt und daß die Abkühlungsgeschwindigkeit nicht konstant ist, da sie von dem Unterschied zwischen der Umgebungstemperatur und der Temperatur des Spindelkastens abhängt. Daraus ergibt sich eine große Unbeständigkeit der Lage der Spindelachse.

Man hat verschiedene Mittel versucht, um diesem Mangel abzuhelfen. Das einfachste besteht darin, einen Ventilator mit großer Leistung zu verwenden, der die Luft im Inneren des Spindelkastens umwälzt. Jedoch ist der Ventilator im allgemeinen schwierig unterzubringen und muß mit Ölfiltern ausgestattet sein, die verhindern, daß die im Inneren des Spindelkastens umgewälzte und mit den vom Getriebe weggeschleuderten Öltröpfchen gesättigte Luft unmittelbar nach außen abgeführt wird, weil sonst der Ölstand oft erneuert werden müßte und der Bedienende belästigt werden könnte.

Eine andere Maßnahme, die für auf zwei Führungsbahnen gleitende Spindelkästen anwendbar ist, besteht darin, daß man die Fläche oder die Flächen dieser Führungsbahnen durch die Spindelachse verlaufen läßt und die festen oder gleitenden Teile durch bekannte Mittel thermisch abisoliert. Jedenfalls ist diese Lösung nicht zufriedenstellend, da sie Konstruktionsschwierigkeiten mit sich bringt und das Berichtigen der Verstellung der Spindelachse nur in einer einzigen Richtung gestattet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die obenerwähnten Mängel abzustellen; sie betrifft eine Werkzeugmaschine mit horizontaler Arbeitsspindel und mit einem Spindelkasten, der auf einem Support der Maschine horizontal verschiebbar ist, beispielsweise mittels einer vertikal auf einem Ständer dieser Maschine beweglichen Traverse.

Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine ist gekennzeichnet durch drei horizontale Führungsbahnen für die Verschiebung des Spindelkastens, von denen Werkzeugmaschine mit horizontaler
Arbeitsspindel und horizontal
verschiebbarem Spindelkasten

Anmelder:

Societe Genevoise d'instruments
de physique, Genf (Schweiz)

Vertreter: Dipl.-Ing. R. Müller-Börner, Patentanwalt, Berlin-Dahlem, Podbielskiallee 68

Beansprudite Priorität:
Schweiz vom 20. Oktober 1954

M. Andre Mottu, Genf (Schweiz),
ist als Erfinder genannt worden

zwei Führungsbahnen auf verschiedenen Seiten de" Spindelachse derart liegen, daß die mittleren Abschnitte der sich gegen diese Führungsbahnen abstützenden Flächen des Spindelkastens von einer durch die Spindelachse verlaufenden schrägen Ebene geschnitten werden, wobei diese Ebene senkrecht auf einer anderen Ebene steht, die ebenfalls die Spindelachse enthält und den mittleren Abschnitt der sich gegen die dritte Führungsbahn stützenden Fläche des Spindelkastens schneidet.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Form einer Bohrmaschine dar. Es zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht der Bohrmaschine,

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Arbeitsweise und

Fig. 3 eine Teilansicht, in Richtung des Pfeiles von Fig. 1 gesehen.

In Fig. 1 trägt das Bett 1 der Bohrmaschine einmal einen Ständer 2 und außerdem einen auf Führungsbahneu 4 und 5 gleitenden Werkstücktisch 3. Der Ständer 2 ist mit zwei Führungsbahnen 6 und 7 ausgestattet, auf denen der Support 8 vertikal verstellbar ist. Der Support 8 wird von hydraulischen Kolben 9 und 10 getragen und hat drei horizontale Führungsbahnen 11, 12 und 13, der einen Spindelkasten 14, dessen Spindel 15 von einem Motor 16 angetrieben wird, trägt und führt.

Die Führungsbahnen 11, 12 und 13 arbeiten mit Rollen 11a und ebenen Flächen 12 a und 13 a (Fig. 3") des Spindelkastens zusammen. Von den Flächen 12 a

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und 13 α liegt die eine hinter und die andere vor der Achse O der Spindel. Eine durch die mittleren Abschnitte der Stützflächen 12 a und 13 a verlaufende, schräge Ebene p enthält die Achse O der Spindel, während eine durch die Achse O und durch den mittleren Teil der Stützlinie der Rollella verlaufende Ebene q in O senkrecht auf der Ebene ρ steht. Die Rollen 11a dienen in der Hauptsache zum Abstützen des Spindelkastens, und das in seinem Schwerpunkt G angreifende GewichtP desselben bildet mit der Gegenkraft R₁ der Führungsbahn 11 ein Kräftepaar, das durch das von den Gegenkräften R₂ und R₃ der Führungsbahnen 12 und 13 auf den Flächen 12 α und 13 α des Spindelkastens gebildete, entgegengesetzt wirkende Kräftepaar im Gleichgewicht gehalten wird.

Es kann angenommen werden, daß sich der Support 8 infolge seiner großen Kühlfläche und seiner verhältnismäßig geringen Berührung mit der von dem Spindelkasten gebildeten Wärmequelle im Verhältnis zu diesem nur sehr wenig erwärmt. Die Führungsbahnen 11, 12 und 13 können also als feste Bezugsflächen angesehen werden.

In Fig. 2 sind die Spindelachse O und die Führungsbahnen 11, 12 und 13 schematisch dargestellt. Außerdem sieht man für die Lage des Spindelkastens bei Umgebungstemperatur die Spuren der bereits erwähnten Ebenen p und q und der vertikal durch die Spindelachse O verlaufenden Ebene v, wobei α und b die Entfernung dieser Ebene υ von den Führungsbahnen 12 bzw. 13 darstellen. Wenn die Temperatur des Spindelkastens höher ist als die Umgebungstemperatur, so sieht man, wie bei starker Übertreibung der Auswirkungen der Ausdehnung zwecks Verdeutlichung der Zeichnung die Entfernungen α und b auf O₁ bzw. b₁ zugenommen haben und ein Kippen des Spindelkastens hervorrufen.

Infolge der besonderen Anordnung der Rollen 11 a und der Flächen 12 α und 13 α sowie ihrer Fähigkeit, sich geringfügig auf den Flächen der Führungsbahnen 11, 12 bzw. 13 zu verschieben, wird nun aber der Spindelkasten um die Spindelachse O gekippt, die selbst ihre Lage fest beibehält. Hierbei verschieben sich die Mitten der Stützflächen 12 a und 13 a etwas, und die Ebene p nimmt, indem sie um die Achse O kippt, die in Fig. 2 mit P₁ bezeichnete Lage ein.

Ebenso verschiebt sich die Mitte der sich auf der Führungsbahn 11 abstützenden Linie der Rolle 11a. und die Ebene q nimmt, nachdem sie um den gleichen Winkel wie die Ebene/» um die Achse O gekippt ist, die senkrecht auf P₁ stehende Lage q₁ ein. Die neue Lage des Spindelkastens wird durch die neuen Spuren P₁, Q₁ und Tj der Ebenen p. q und ν definiert. Das Kippen des Spindelkastens, das in Wirklichkeit äußerst gering ist, ist für die Genauigkeit der Maschine kein Nachteil und gestattet das Erreichen des Zieles der Erfindung, indem die Lage der Spindelachse in bezug auf den den Spindelkasten tragenden Support oder Ständer unverändert bleibt.

Vorzugsweise sind zwei sich nach unten abstützende Rollen 11a und eine dritte (nicht dargestellte;, sich nach oben abstützende Rolle vorgesehen, wobei die Lage der drei Rollen vertikal einstellbar ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Werkzeugmaschine mit horizontaler Arbeitsspindel und einem Spindelkasten, der auf einem Support der Maschine horizontal verschiebbar ist, gekennzeichnet durch drei Führungsbahnen für die Verschiebung des Spindelkastens, von denen zwei Führungsbahnen (12, 13) auf verschiedenen Seiten der Spindelachse (O) derart liegen, daß die mittleren Abschnitte der sich gegen diese Führungsbahnen abstützenden Flächen des Spindelkastens (14) von einer durch die Spindelachse verlaufenden schrägen Ebene (/>) geschnitten werden, wobei diese Ebene (/») senkrecht auf einer anderen Ebene (q) steht, die ebenfalls die Spindelachse ent hält und den mittleren Abschnitt der sich gegen die dritte Führungsbahn (11) stützenden Fläche des Spindelkastens schneidet.

2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Führungsbahn (11) die Form einer Laufschiene hat, auf der mindestens drei am Spindelkasten gelagerte, vertikal einstellbare Rollen (11 a) laufen, von denen zwei sich nach unten und die andere nach oben stützen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen