DE1752545A1 - Rotierender Werkstuecktraeger fuer Werkzeugmaschinen - Google Patents

Description

Charles William Berthiez in Lausanne/Schweiz

Rotierender Werkstückträger für Werkzeugmaschinen

Die Erfindung betrifft einen rotierenden Werkstückträger für Werkzeugmaschinen, welche zur Bearbeitung von Werkstücken mit großen Abmessungen in einer Ebene verwendet werden und insbesondere für Werkzeugmaschinen, mit welchen in verhältnismäßig kurzen Zeitabständen solche Werkstücke abwechselnd mit kleineren Werkstücken bearbeitet werden sollen.

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Derartige Werketücke werden zum Drehen,zum Bundfräsen oder zu Bearbeitungsvorgingen, bei denen ein Indexieren erforderlich ist, in allgeaeinen auf einer Planachelbe befestigt, welche in bezug auf die Werkzeugmaschine beweglich ist und auf einer kreisförmigen Gleitbahn in Drehung versetzt werden kann·

Normalerweise richtet sich die Größe solcher Planseheiben

ein nach der OröSe der Werkstücke, d.h. es besteht/aufgrund der Erfahrung festgelegter Zusammenhang zwischen des Durchmesser der Gleitbahn und de» zulässigen Maximaldurohmesser des auf der Planscheibe zu bearbeitenden Werkstückes sowie ein Zusanaenhang zwischen der vorgesehenen Sohnittleistung und der Werketüokgrb*Se, da Werkstücke «it große« Durchmesser als sehr eohwer anzusehen sind und da bei diesen beträchtllohe Mengen an Material abgearbeitet werden müssen, was eine hohe Schnittleistung erfordert·

Sollen dagegen Werkstücke mit großem Durchmesser, die Jedoch ein geringes Gewicht aufweisen, beispielsweise Ringe, bearbeitet werden, so mußten bisher Planscheiben mit großem Durohmesser verwendet werden, deren Gewicht und Leistung weit höher als nötig waren.

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Derartige Planscheiben sind sehr kostspielig und erfordern starke Fundamente. Ihre Möglichkeiten sind somit im vorliegenden Fall schlecht ausgenutzt. Andererseits, wenn sie die bei der Bearbeitung von großen Werkstücken gestellten Anforderungen auch über das erforderliche Maß hinaus erfüllen, so eignen sie sich doch schlecht für die Bearbeitung von Werkstücken kleinen Durchmessers, da diese beim Drehen eine hohe Drehgeschwindigkeit erfordern, die bei Planscheiben dieser Größe nicht erreichbar ist· Ferner müssen hierbei bei der Bearbeitung von kleinen Werkstücken zur Vermeidung einer zu großen Ausladung des Werkzeugträgers Drehbänke mit zwei Ständern und einem Querträger verwendet werden, die ein hohes Gewicht haben und teuer sind.

Zur Vermeidung dieser Nachteile wurden bereits verschiedene Lösungen vorgeschlagen·

Beispielsweise sind Planscheiben bekannt, die zwei konzentrische, rotierende Flächen mit verschiedenen, zu ihrem Durchmesser umgekehrt proportionalen Drehgeschwindigkeiten besitzen. Diese Planscheiben besitzen jedoch einen noch komplizierteren Aufbau und sind teurer als die oben beschriebenen Ausführungsformen, insbesondere da sie die Verwendung von Drehbänken mit zwei Ständern und einem Querträger zur Bearbeitung kleiner Werkstücke erfordern.

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Die gegenwärtig gebräuchlichste Lösung des Problems der Bearbeitung von Werkstücken mit großem Durchmesser und geringem Gewicht besteht darin, auf einer kleinen Planscheibe eine abnehmbare große Planschelbe mit sternförmig angeordneten Armen zu montieren. Derartige Vorrichtungen eignen sich auf befriedigende Weise zur Bearbeitung von kleinen Werkstücken mit entsprechenden Drehgeschwindigkeiten, wobei das Werkzeug eine minimale Ausladung besitzt. Ihre Handhabung ist jedoch infolge ihrer großen Abmessungen äußerst langwierig und schwierig. Außerdem ruht bei dieser Bauart die große Planscheibe nach Installierung auf der kreisförmigen Gleitbahn der kleinen Planscheibe, was die Drehstabilität der großen Planscheibe und des Werkstücks und damit die Genauigkeit der Bearbeitung beeinträchtigt.

Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile durch Schaffung eines rotierenden Werkstückträgers einfachen Aufbaus zu vermeiden, der die Bearbeitung von Werkstücken sehr großer Abmessung sowie von Werkstücken sehr unterschiedlicher Größe mit einer hohen von der Werkstückgröße unabhängigen Genauigkeit und schließlich die Bearbeitung von Werkstücken mit sehr großem Durchmesser und einem im Verhältife zu ihrer Größe geringen Gewicht auf rationelle und wirtschaftliche Weise ohne Beeinträchtigung der Bearbeitungsgenauigkeit gestattet und ein schnelles und bequemes Zubringen von Werkstücken sehr unterschiedlicher Größe zur Werkzeugmaschine und eine Beschränkung der Totzeit der Werkzeugmaschine ermöglicht.

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Zu diesem Zweck ist der erfindungsgemäße Werkstückträger für Bearbeitungsvorgänge , wie Drehen, Fräsen und Indexieren durch zwei selbständige, zueinander parallel angeordnete Planscheiben, deren größere oberhalb der kleineren angeordnet ist, durch Einrichtungen zur Längsbewegung der großen Planscheibe in Bezug auf die Werkzeugmaschine und durch Einrichtungen zum Drehantrieb der großen Planscheibe durch die kleine Planscheibe gekennzeichnet«

Ein anderes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die kleine Planscheibe unter der großen Planschelbe in Bezug auf die Werkzeugmashine bewegbar montiert ist und daß die beiden Planscheiben mit Einrichtungen zur gegenseitigen Zentrierung und Koppelung versehen sind, welche ihre Achsen genau in Flucht halten.

Ein weiteres Merkmal besteht darin, daß die Einrichtungen zur Längsbewegung der großen Flanschelbe In Bezug auf die Werkzeugmaschine aus der kleinen Flanscheibe bestehen.

Gemäß einem anderen Merkmal sind Einrichtungen zum Abstützen der großen Planscheibe auf dem Mittelpunkt der kleinen Planscheibe mit einer einstellbaren Kraft vorgesehen*

Eine vorteilhafte Ausführungefora der erfindungsgemäeen Vonlchtung besteht ferner darin, daß die große Planscheibe drehbar auf einem Tisch sitzt, der seinerseits in einer zur

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Bewegungsrichtung der kleinen Planscheibe parallelen Richtung bewegbar ist, wobei die Drehachsen der beiden Planacheiben stets in derselben Ebene liegen.

Durch eine derartige Vorrichtung werden die Bedingungen bei der Bearbeitung von Werkstücken von großen Abmessungen in einer Ebene erheblich verbessert, und zwar insbesondere, wenn die Möglichkeit, mit derselben Werkzeugmaschine auch kleinere Werkstücke zu bearbeiten, beibehalten werden soll.

Die Vorrichtung 1st so ausgebildet, dafl die kleine oder die große Planscheibe nach Belieben in die Nähe der Werkzeugmaschine herangebracht werden kann, so dafl die Ausladung des Werkzeuges einer Maschine, deren Gestell einen senkrechten Ständer besitzt, unabhängig von dem Format des Werkstückes auf ein Minimum beschränkt werden kann· Ferner wird dadurch, daß die beiden Planscheiben übereinander angeordnet sind, der Platzbedarf der Anlage verringert. ^

Die Verwendung einer zweiten Planscheibe großer Abmessung, die ständig mit der kleinen Planscheibe bekannter Ausführung kombiniert bleibt, ermöglicht neben der Vergrößerung des Verwendungsbereiohes eine Erhöhung der Leistung der Maschine duroh optimale Ausnutzung der Betriebszeit. Die Montage und die Bereitstellung der großen Planscheibe zur Bearbeitung

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eines großen Werkstückes können vorgenommen werden, ohne daß der Maschinenbetrieb bei der Bearbeitung eines auf der kleinen Planscheibe befestigten Werkstücks kleinerer Abmessungen hierzu unterbrochen werden muß.

Ferner ist die große Planscheibe äußerst bequem zu bewegen und kann nach Abnahme des auf der kleinen Planscheibe fertig bearbeiteten Werkstückes schnell und einfach in ihre Arbeitsstellung vorgeschoben werden.

Auf diese Weise kann also lediglich durch Verwendung von zwei einfachen Planscheiben der Verwendungsbereich und die Produktivität einer Werkzeugmaschine unter Ausschaltung unrentabler Arbeitsgänge beträchtlich vergrößert werfer..

Außerdem wird dadurch, daß die große Planscheibe auf einem Tisch montiert ist, der von dem der kleinen Planscheibe unabhängig und größer als dieser ist, eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit erreicht, da ein derartiger Tisch der großen Planscheibe eine ausgezeichnete Stabilität verleiht.

Bei der Bearbeitung von großen Werkstücken nitim Verhältnis zu ihrer Größe geringem Gewicht, beispielsweise Ringen, bedarf die große Planscheibe keiner großen Schnittleistung; in diesem Fall ist es zweckmäßig, die große Plan-

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scheibe durch die kleine Planscheibe anzutreiben, so daß deren Eigenschaften (Leistung, Geschwindigkeit, Beweglichkeit in Längsbewegung) wirtschaftlich ausgenutzt werden.

Die durch die Erfindung gebotene Lösung zeichnet sich durch große Einfachheit aus, da die große Planscheibe bei der Bearbeitung im Grunde nur aufgrund ihrer geometrischen Eigenschaften eine Bolle spielt. Die zum Antrieb der großen Planscheibe durch Koppelung mit der kleinen Planscheibe

erforderliche Auszentrierung der großen Planscheibe in bezug auf die kleine wird ebenfalls auf einfache Weise durchgeführt.

Die zum Übergang von einer Planscheibe auf die andere erforderlichen Arbeitsgänge können in kurzer Zeit durchgeführt werden. Die kleine Planscheibe, die mit Antriebsorganen zur Längsbewegung und mit Drehantriebsorganen zum Bundbearbeiten oder Indexleren versehen ist, kann unter die große Planscheibe gebracht werden. Diese kann dann zentriert und mit der kleinen Planscheibe gekoppelt werden, welche nun die große Planscheibe in Arbeitsstellung bringt, in der sie in Längsbewegung blockiert wird. Durch die Koppelung der großen Planscheibe mit der kleinen Planscheibe in Drehbewegung werden die zur Bundbearbeitung und zum Indexleren er-

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forderlichen Bewegungen der großen Planscheibe mitgeteilt. Nach Beendigung des BearbeitungsVorganges wird die große Planscheibe mit Hilfe der kleinen Planscheibe von der Werkzeugmaschine entfernt und in die äußerste Hucklaufstellung gebracht, in der die beiden Planscheiben entkoppelt werden. Der Weg, den die kleine Planscheibe in Längsbewegung durchlaufen kann, ist so groß, daß diese allein unter die Werkzeugmaschine in Arbeitsstellung gebracht werden kann, ohne daß sie von der in äußerster Hucklaufstellung befindlichen großen Planscheibe überlappt wird.

Durch die Möglichkeit, die große Planscheibe mit radial angeordneten Armen, welche Stenge von je nach Größe der Werkstücke verschiedenen Abmessungen bilden, zu vergrößern, wird die Anpassungsfähigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung noch erhöht. Die Befestigung dieser Arme wird vorgenommen, wenn sich die große Planscheibe in der äußersten Rücklaufst ellung befindet.

Ferner ist eine Vorrichtung vorgesehen, mittels welcher das durch diese Arme erzeugte zusätzliche Gewicht der großen Planscheibe auf die A^hse der kleinen Planscheibe überüagen werden kann. Dadurch wird die zum Drehantrieb der großen Planscheibe erforderliche Leistung erheblich verringert. Dieses auf den Mittelpunkt der kleinen Planscheibe übertragene zu-

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sätzliche Gewicht wird von einem Lager geringen Durchmessers aufgefangen, so daß der kreisförmige Tisch, auf welchem die große Planscheibe rollt, wenig belastet ist. Dieser Tlash dient im wesentlichen zum Auffangen der senkrechten Komponenten der auf die große Planschelbe einwirkenden Kräfte und dient »mit zur Stabilisierung bei der Einwirkung der Schnittkräfte.

Der Sitz der großen Planscheibe ruht auf einziehbaren Bollen. Somit kann dieser in der Arbeitsstellung auf Spannplatten herabgelassen und an diesen festgespannt werden· Dadurch wird die Wirkung seines Eigengewichtes noch verstärkt und wird Jede Bewegung des Sitzes unter der Einwirkung der Schnittkräfte ausgeschaltet.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung, das in der beiliegenden Zeichnung dargestellt ist. Auf dieser Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Werkzeugmaschine mit einem Werkstückträger, bei dem die beiden Planscheiben . miteinander gekoppelt sind;

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Fig. 2 eine Fig. 1 entsprechende Darstellung, wobei die beiden Planscheiben entkoppelt sind;

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Werkstückträger und die Werkzeugmaschine mit aus entkoppelten Planscheiben;

Fig. b die Vorrichtung von Fig. 1 von links gesehen, wobei Teile diametral geschnitten sind;

Fig. 5 den Riegel zur Koppelung der oberen Planscheibe mit

der unteren Planscheibe in zwei verschiedenen Stellungen;

Fig. 6 einen Schnitt in einer Ebene, in der die Achse einer Rolle zur geradlinigen Bewegung des Sitzes der oberen Planscheibe liegt;

Fig. 7 einen Axialschnitt durch die obere Planscheibe, wobei verschiedene Ausführungseinzelheiten dargestellt sincl .

Bei dem auf den Fig. 1 bis b dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein Bohr- und Fräswerk 1 mit einem auf einem Bett 2 in Querrichtung bewegbaren Ständer und einem Drehwakzeughalter 3.

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Der Werkstückträger 4 dieser Maschine besteht aus zwei waagrecht angeordneten Planscheiben 5 und 6, die in zwei übereinanderliegenden Ebenen angeordnet sind, wobei die kleinere Planscheibe 5 unterhalb der größeren Planscheibe 6 angeordnet ist·

Die kleine Planscheibe 5 ist in einem Schacht 7 montiert, der sich senkrecht zum Bett des Bohr- und Präswerkes 1 erstreckt. Die große Planscheibe 6 ist in derselben Richtung über diesem Schacht bewegbar, wobei die Achsen der beiden Planscheiben ständig in derselben senkrechten Ebene angeordnet bleiben.

Die Planscheibe 5 besteht aus einem mit Nuten versehenen Planscheibenkörper 8, der drehbar auf einem Sitz 9 montiert ist; dieser Sitz ist am Boden des Schachtes 7 auf einem Bett 10 geradlinig bewegbar, das durch Gleitführungsabdeckungen 11 und 12 gestützt ist. Die Oberfläche der Planscheibe 5 ist im wesentlichen mit dem Fußboden bündig.

Am Hand des Schachtes 7 sind Spannplatten 13 mit T-Nuten Ik (Pig. ^) vorgesehen, die auf längs dieses Schachtes sich erstreckenden Kästen 15 ruhen; auf den Spannplatten sind auf beiden Seiten des Schachtes 7 geradlinige Hollbahnen l6 vorgesehen.

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Die große Planscheibe 6 besteht im wesentlichen aus einem vieleckigen Planscheibenkörper 17, der in bezug auf den Körper 8 der kleinen Planscheibe große Abmessungen besitzt^ und ist an ihrer Oberseite mit T-Nuten 18 versehen. An den Seitenflächen des vieleckigen Planscheibenkörpers können Arme 19 (Fig. 3) angebracht werden, deren länge an die Größe des Werkstückes angepaßt ist} im vorliegenden Beispiel sind diese Arme an den Seitenflächen des vieleckigen Planscheibenkörpers 17 angeschraubt· In der Oberseite der Arme 19 sind T-Nuten 20 vorgesehen, die sich in der Verlängerung der Nuten 18 des Planscheibenkörpers 17 befinden. Die Enden der Arme 19 sind durch Stege 22 nlteinander verbunden, welche den Umfang des durch die Befestigung der Arme 19 an dem vieleckigen Planscheibenkörper 17 gebildeten Sterns verkleiden und zum Unfallschutz dienen.

Der vieleckige Planscheibenkörper 17 ruht auf einem Tisch 24 von ähnlicher Form und mit ungefähr demselben Durchmesser wie der Planscheibenkörper 17; dieser Tasjh 2h besteht aus einem sehr festen Metallkasten, der in der Mitte ausgespart und an seinem Umfang mit einer Heihe von Hollen 25 versehen ist, auf denen der vieleckige Planscheibenkörper 17 mit einer an der Peripherie seiner Unterseite vorgesehenen kreisförmigen Rollbahn aufliegt· Der Tisch 24 ist mittels vier auf den Rollbahnen 16 laufenden Rollen 27

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in bezug auf die Werkzeugmaschine 1 geradlinig bewegbar. Diese Hollen 27 können ins Innere des Tisches 2k eingezogen werden, so daß dieser mit vier an den Ecken eines Rechteckes angeordneten Auflageflächen, die jeweils aus drei um die Holle 27 herum angeordneten Platten 29 bestehen, auf den Spannplatten 13 aufliegen kann.

Im Mittelpunkt der großen Planscheibe 6 ist ein Riegel 30 vorgesehen, dessen unteres Ende in eine entsprechende, in der Mitte der kleinen Planscheibe 5 ausgesparte Bohrung eingreifen kann. Dieser Riegel erfüllt im wesentlichen drei Aufgaben. Erstens dient er zum Auszentrieren der beiden Planscheiben 5 und 6, so daß die Drehbewegung der kleinen Planscheibe auf die große Planscheibe übertragen werden kann; zweitens können mit Ihm die beiden Planscheiben in geradliniger Bewegung, wenn die Planscheibe 5 am Boden des Schachtes 7 längsverachoben wird, gekoppelt werden; hierbei nimmt der Hiegel 30 die Planscheibe 6 in geradliniger Bewegung auf den Hollbahnen 26 mit; drittens dient der Riegel zur Übertragung gewisser Lasten von der großen Planscheibe auf den Mittelpunkt der kleinen Planscheibe, wodurch die Laufflächen 25 und 26 der großen Planscheibe und ihres Tisches 2k entsprechend entlastet werden.

Wie gesagt, können an dem vieleckigen Planscheibenkörper 17 zur Anpassung an die Abmessungen des Wakstückes Ar-

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me 19 verschiedener Länge befestigt werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind Arme 19 von zwei verschiedenen Längen vorgesehen; hierbei bilden die einenArme einen Stern mittleren Durchmessers und die anderen einen Stern von sehr großem Durchmesser ,der die größten der zu bearbeitenden Werkstücke aufnehmen kann. Der Hiegel 30 besitzt eine Einrichtung, mittels welcher in beiden Fällen das Gewicht der den Stern bildenden Arme 19 auf den Mittelpunkt der kleinen Planscheibe 5 übertragen werden kann; mit Hilfe eines Gestänges 32 und eines später noch beschriebenen Mechanismus kann nachgeprüft werden, ob der durch Anbau der Arme 19 entstandene Lastzuwachs des vieleckigen Planscheibenkörpers 17 tatscählich auf die kleine Planscheibe 5 übertragen wird.

An der Unterseite der großen Planscheibe 6 ist eine Koppelvorrichtung 33 vorgesehen, welche in ein am Rande des Planscheibenkörpers 8 befestigtes Teil 3^ eingreifen kann und den Drehantrieb der großen Planscheibe 6 durch die kleine Planscheibe 5 gestattet, wenn deren Achsen mittels des Riegels 30 genau zum Fluchten gebracht sind.

Im folgenden werden Einzelheiten der Ausführug des eigentlichen Werkstückträgers beschrieben. Bei dem Bohr- und Fräswerk 1 handelt es sich um eine Maschine bekannter Ausführung; die kleine Planscheibe 5 ist ebenfalls auf bekannte W^ise ausgeführt und besitzt neben den Einrichtungen zur

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Längsbewegung am Boden des Schachtes 7 auf dem Bett 10 Drehantriebseinrichtungen zum Rundbearbeiten und zum Indexieren der Werkstücke.

Fig. 7 ist zu entnehmen, daß die Rollbahn 26, die aus einem an der Peripherie der Unterseite des vieleckigen Planscheibenkörpers 17 vorgesehenen Stahlring besteht, diesen Planscheibenkörper gegenüber dem Tisch 24 nicht auszentriert. Die Rollen 25 werden nicht geführt.

Die Rollen 25 sind gleichmäßig am Umfang des Tisches verteilt und sind jeweils in einer Gabel 40 montiert, deren Schaft 41 in einer entsprechenden Bohrung des Tisches 24 zentriert ist.

Die Rollen 25 sind kegelstumpfförmig und so angordnet, daß die VeuLängerung ihrer Drehachse 42 die Drehachse 44 des großen Planscheibenkörpers 17 in der Ebene der Rollbahn 26 schneidet. Dadurch wird jedes Gleiten zwischen der Rollbahn 26 und dem Radkranz 45 der Rolle 25 vermieden, wenn der vieleckige Planscheibenkörper 17 auf seinem Tisch 24 um seine Achse 44 rollt.

Die Rollen 25 sind über konische Rollenlager auf einer gegen die Waagrechte geneigte Achse 46 montiert und in Bohrungen in den beiden Schenkeln 47 der Gabel 40 auszentriert.

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Die genaue Einstellung der Rollen 25 in Höhe und in radialer Richtung geschieht mittels Einlegestücken.

Die Planscheibe 6 ist ferner mit einem Riegel 48 ausgestattet, mit dessen Hilfe der Planscheibenkörper 1? auf seinem Tisch 24 gegen Drehung blockiert werden kann» Dieser Riegel ist in eine in der Bodenplatte des Planscheibenkörpers vorgesehene Bohrung 49 eingesetzt und kann in Verriegelungsstellung in eine entsprechende, im oberen Teil des den Tisch 24 bildenden Kastens vorgesehene Bohrung 50 eingreifen. Sr ist ferner mit einem Schaft 51 und einem Handgriff 52 versehene In der oberen Platte des Planscheibenkörpers 1? ist eine mit einem zweiteiligen Deckel 55 abgedeckte Öffnung 53 vorgesehen, die nach Entfernung des Deckels den Zugang zu dem Riegel gestattet, so daß dieser herausgezogen werden kann, bis der Handgriff 52 durch die Öffnung 53 hindurchtritt. In diesem Moment werden die beiden Teile des Deckels wieder um den Schaft 51 teruragelegt, so daß die Abwärtsbewegung des Handgriffes 52 in seine Ausgangsstellung verhindert wird und der Riegel aus der Bohrung 50 ausgerückt bleibt. In dieser Stellung ist der Planscheibenkörper 17 auf seinem Tisch 24 frei drehbar.

Fig. 6 zeigt die Montage der vier Rollen 27 zur Längsbewegung des Tisches 24 der großen Planscheibe 6 auf den längs der Längsränder des Schachtee 7 angeordneten Rollbahnen.

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Die Hollen 27 sind über Rollenlager 6l, die auf einer bei 63 auf der Achse 60 aufgekeilten Buchse 62 sitzen, auf dieser Achse 60 montiert.

Die Achse 60 ist in Bohrungen 64 einer senkrecht angeordneten Gabel 65 mit zylindrischer Außenfläche gelagert, die genau in eine Bohrung 66 im Tisch 2h eingepaßt ist und in dieser Bohrung gleiten kann.

Am oberen Ende der Gabel 65 ist ein Schaft 67 vorgesehen, an dessen Ende ein konvexes, sphärisch gewölbtes Teil angebracht ist, das an einer entsprechend geformten, im unteren verbreiterten Teil 70 eines Hubwerkes 71 vorgesehenen konkaven Auflagefläche 69 anliegen kann. Der Schaft dieses Hubwerkes 71 besitzt ein Außengewinde und sitzt in einer Mutter 72, an dessen Umfang eine schraubenförmige Zahnung vorgesehen ist. In diese Zahnung greift eine Schnecke 74 ein, fc deren A_chse zur Achse des Schaftes des Hubwerkes 71 senkrecht angeordnet ist. Das Ende dieser Schnecke 74 hat quadratischen Querschnitt (nicht dargestellt) und gestattet den Drehantrieb dieser Schnecke.

Das Hubwerk 71 ist durch einen am Tisch 24 befestigten Keil 75, der in eine am unteren Teil 70 des Hubwerkes 71 vorgesehene seitliche Nut 76 eingreift, gegen Drehung blockiert, Die Mutter 72 sitzt in einer zylindrischen Kammer 77' eines

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auf dem T3ssh Zh angeschraubten Gehäuses 77, die unten durch einen mit dem Gehäuse 77 verschraubten Ring 78 geschlossen ist. Der Tisch 24 kann über die Oberseite 79 der zylindrischen Kammer 77¹ des Gehäuses 77 sich auf der Mutter 72 aufstützen.

Bei der auf Fig. 6 dargestellten Stellung ist die Rolle 27 zur Längsbewegung in den Tisch 24 eingezogen, d.h. dieser Tisch liegt mit seinem ganzen Gewicht über die Platten 29 (Fig. 3) auf den Spannplatten 13 auf. Hierbei liegt die Rolle 27, die in der in der Bohrung 66 verschiebbaren Gabel 65 montiert ist,, mit ihrem eigenen Gewicht auf der Rollbahn 16 auf, trägt aber nicht den Tisch 2h, wie es das Vorhandensein eines Spiels 80 zwischen dem sphärisch gewölbten Teil 68 des Schaftes der Gabel 67 und der konkaven Auflagefläche 69 des Hubwerkes 71 zeigt.

Durch eine Drehung der Schnecke fh über ihr quadratisches Ende (nicht dargestellt) in entsptechender Richtung wird die Mutter 72 in Drehung versetzt und bewegt sich das gegen Drehung blockierte Hubwerk 71 axial nach unten. Wenn die Auflagefläche 69 an dem konvexen Teil 68 anstößt, wird das Gewicht des Tisshes Zh über Gehäuse 77, Mutter 72, Hubwerk 71 und Gabel 65 auf die Rolle 27 uö. auf die Rollbahn l6 übertragen.

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Durch die Betätigung aller vier Hollen 27 auf dieselbe Weise kann das Gewicht des Tisches Zk und damit das des vieleckigen Planscheibenkörpers 17 vollständig auf diese Übertragen werden. Die große Planscheibe 6 kann nunmehr über dem Schacht 7 längsbewegt werden.

Der Aufwärts- und Abwärtshub des Hubwerkes 71 wird einerseits durch Anschlag des ausgeweiteten Teils 70 an der Unterseite der Mutter 72 und andererseits durch Anschlag dieses Teils an einer Nut 81 des Ringes 78 begrenzt.

Auf beiden Seiten der Hollen 27 sind Abstreifer (nicht dargestellt) am Tisch 2k angebracht, welche die Aufgabe haben,die Rollbahn 16 vor den Hollen zu kehren, um deren Beschädigung durch Späne oder andere Abfälle zu vermeleiten. Infolge des erforderlichen Spiels 83 sind die Rollen 27 in der oberen Nut 82 der Rollbahnen seitlich nicht geführt.

Die Einzelheiten des Riegels 30 sind auf Fig. 5 dargestellt. Der Riegel 30, der die oben erwähnten drei Aufgaben erfüllt, ist an dem vieleckigen Planscheibenkörper 37 angebracht und befindet sich in dessen Mittelpunkt und erstreckt sich in dessen Achse. Er besteht aus einem hochfesten Metallzylinder 100, der in zwei im Meiälgerüst des Planscheibenkörpers 17 vorgesehenen Bohrungen 101 und 102 genau eingepaßt ist und in diesen gleiten kann. An diesem Gerüst ist eine

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Schraube 103 befestigt, deren inneres Ende 104- in eine an dem Hohlzylinder 100 vorgesehene Nut 105 eingreift und dessen Drehung gegenüber dem Planscheibenkörper 17 verhindert.

Das untere Ende 106 des Hohlzylinders 100 kann in die Bohrung 107 eines am Planscheibenkörper 8 der kleinen Planscheibe 5 angebrachten becherförmigen Teils 108 eingreifen.

Das becherförmige Teil 108 sitzt in einer in dem Planscheibenkörper 8 vorgesehenenBohrung 109 und ist in dieser durch eine Buchse 110 genau auszentriert.

Am unteren Ende 106 des Hohlzylinders 100 ist ein konvexes, sphärisch gewölbtes Auflageteil 111 vorgesehen, das einem in eine Aussparung im Boden des becherförmigen Teils 108 eingepreßten konkaven Gegenstück 112 gegenüberliegt.

Am oberen Ende des Hohlzylinders 100 ist eine Stange aufgeschraubt, an deren oberem Ende eLn Kolben 114 sitzt. Dieser Kolben gleitet in einem Hubzylinder 115i in dem die sich bewegende Stange 113 mittels einer Dichtung 116 abgedichtet ist; die Unterseite des Hubzylinders 115 ist mit dem oberen Ende des Hohlzylinders 100 über zwei Sätze Scheibenfedern 117, die jeweils paarweise einander entgegengesetzt angeordnet sind und eine kräftige Feder bilden, verbunden. Das Ende 120 einer an dem Planscheibenkörper 17 befestigten Schraube

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118 greift in eine am Umfang des Hubzylinders 115 vorgesehene Längsnut 119 ein, so daß dieser gegen Drehung blockiert, jedoch axial verschiebbar ist.

Am Boden des Hubzylinders 115 ist eine Zuleitung 121 zur Zufuhr von Drucköl vorgesehen, welches auf die Unterseite 122 des Kolbens 11^ einwirken und somitdie Annäherung des Hohlzylinders 100 an den Hubzylinder 115 durch Komprimierung der Scheibenfedern 117 bewirken kann. Die Zuleitung 121 ist über eine flexible Leitung 123 mit einem Behälter und einem Öldruckerzeuger (nicht dargestellt), die an dem Planscheibenkörper 17 befestigt sind, verbunden.

Der Hubzylinder 115 wird durch einen Deckel 12^ verschlossen, auf dem ein mit einer Nut versehender Ring 125 angebracht ist, in welchem eine am unteren Ende einer Stange 127 vorgesehene Schlüter 126 sitzt. Diese Stange 127 ist mit einem Trapezgewinde 128 versehen und befindet sich in der Achse des Riegels 30.

Die Schulter 126 kann sich gegenüber dem Deckel 12^ frei drehen, der seinerseits durch die Schraube 118 gegen Drehung blockiert ist. Die mit einem Außengewinde versehene Stange 127 sitzt in einer mit einem entsprechenden trapezförmigen Innengewinde versehenen Bohrung eines Ringes 129, der an einer mit dem vieleckigen Planscheibenkörper 117 starr verbundenen Kappe 130 befestigt ist.

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Mit Hilfe des am oberen Ende der mit Außengewinde versehenen Stange 127 vorgesehenen Vierkantstückes 131 kann diese Stange in Drehung versetzt werden, wodurch sie in dem mit Innengewinde versehenen Hing 129 ein- und ausgeschraubt wird und somit der Hubzylinder 115» die Stange 113 und der Hohlzylinder 100 über die Schulter 126 gegenüber dem in der kleinen Planscheibe 5 vorgesehenen becherförmigen Teil 108 angehoben oder gesenkt werden.

Somit können die beiden Planscheiben 5 und 6, sofern sie übereinander angeordnet sind, durch Senken des Riegels 30 in zueinander koaxialen Stellungen gekoppelt werden. Hierzu muß lediglich das untere Ende 106 des Hohlzylinders 100 in das im Mittelpunkt der kleinen Planscheibe vorgesehene becherförmige Teil 108 eingreifen. Auf diese Weise ea?- reicht man die Zentrierung der beiden Planscheiben sowie die Übertragung der zu den Ebenen dieser Planscheiben parallelen Kräfte von einer auf die andere Planscheibe. Wenn auf dem vieleckigen Planscheibenkörper 17 keine zusätzliche, durch die Anwesenheit von Armen 19 bewirkte Belastung vorhanden ist, so findet keine Übertragung der senkrechten Kräfte zwischen diesen beiden Planscheiben statt.

Soll ein Teil der Last des vieleckigen Planscheibenkörpers 17 auf die kleine Planscheibe 5 übertragen werden, so wird über die Zuleitung 121 in dem Hubzylinder 115 ein

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Öldruck erzeugt. Dadurch wird der Kolben 1 Ik in bezug auf den Hubzylinder 115 gehoben und damit bewegt sich der Hohlzy] Inder 100 entgegen der Einwirkung der Scheibenfedern nach oben, so daß diese mit einer gewissen Kraft F zusammengepreßt werden.

Falls die beiden Planscheiben vor der Zuführung von Drucke] verriegelt waren, d.h.falls das konvexe Auflageteil 111 mit dem entsprechend geformten Gegenstück 112 am Boden des becherförmigen Teils 108 in Berührung war, bewirkt die Aufwlirtsbewegung des Kolbens 11*4-, daß sich das Auflageteil 311 um eine ent;sprechende Strecke von dem Gegenstück 112 abhebi. Nunmehr kann der Hiegel 30 durch Betätigung der mit Außengewinde versehenen Stange 127 mittels ,des Vierkantrtücl-es 131 gesenkt werden, bis das Auflageteil 111 mit dem Cifgenßt üek 112 wieder in Berührung ist.

Wf¹Dn nun der Öldruck in dem Hubzylinder 115 aufgehoben wird, pressen die weiterhin komprimiert bleibenden Scheibenfi-;ri«!rii 117 das Auflageteil 111 mit einer Kraft F, die gleich ihrer Komprensionskraft ist, gegen das Gegenstück 112 und entlasten somit als Reaktion den Tisch 2k um einen p'Jiiicli großen Toi] der durch den vieleckifren Planscheibenkörprr 17 Musgeübi.en Belastung; die Scheibenfedern 117 wirkrn nfimlich auf den Hubzylinder 115 mi t einer nach oben /:i-v's clit iM.nii Kraft F ein, die über die mit Außengewinde ver-

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sehene Stange 127 und die Kappe 130 auf den vleleckignn Plansehelbcnkörper 17 übertragen wird.

Wie bereits ausgeführt wurde, wird diese Las (.übertragungsvorrichtung im wesentlichen dazu verwentlet, ünr, (iewieht der Arme 19, welche durch Bildung eines Sternes eine Vergröi3erung des vieleckigen Plans ehe ibenkö rpero L7 gestatten, auf die kleine Planscheibe 5 zu übertragen. Bei dem hler beschriebenen Ausführungsbeispiel, bei dem zwei Typen von Armen 19 zur Bildung eines Sternes mittlerer Größe und eines Sternes von sehr großer Abmessung verwendet werden, können sich die Scheibenringe 117 in drei verschiedenen Zuständen befinden, und zwar: nichtkomprimiert, mittelstark komprimiert und stark komprimiert; diese drei Zustände äuüern sich in drei Höhenstellungen des Vierkantstückes 131 in bezug auf die Oberseite der Kappe 130.

Diese drei Stellungen können leicht mittels eines Stufenringes 132 mit nach unten gerichteten Stufen markiert werden, der direkt unterhalb des Vierkantstückes 131 angeordnet ist und mit dessen Hilfe visuell nachgeprüft werden kann, ob die durch Anwesenheit von Armen 19 eines bestimmten Typs erzeugte zusätzliche Belastung des Planseheibenkörpers 17 tatsächlich auf den Mittelpunkt der kleinen Planscheibe übertragen ist.

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Zu diesem Zweck kann das Ende 133 einer Stange I34 des Gesbanges 32 zwischen der Oberseite der Kappe 130 und eine der Auflagefläche]! 132 a, 132 b oder I32 c des Stufenringes-132 eingreifen.

Und zwar kann das Ende I33 dieser Sfcange bei nicht belasteten Scheibenfedern 117 unter die unterste Auflagefläche 132a, bei mittelstark komprimierten Scheibenfedern unter die mittlere Auflagefläche 132 b und bei maximal komprimierten Scheibenfedern unter die obere Auflagefläche 132 c geschoben werden.

Die Stellung des Endes 133 der Stange 134 in radialer Richtung wLrd durch einen radial verlaufenden Stößel des Gestänges 32 gesteuert, der mit Anschlägen aisammenarbeitet, die an den Armen 19 je nach Typ dieser Arme in verschiedenen Stellungen angebracht sind; die Einzelheiten dieses Gestänges sind nicht dargestellt. Je nach der Stellung des Endes 133 dieser Stange 13^· in radialer Richtung kann der Stufenring 132 mehr oder weniger weit nach unten bewegt wadeη und kann somit die Übereinstimmung zwischen dem Typ des am vieleckigen Planscheibenkörpers befestigten Armes 19 und der Belastung der Scheibenfedern 117 hergestellt werden. Diese optische Kontrollvorrichtung kann beispielsweise auch durch eine Vorrichtung mit elektrischen Kontakten vervollständigt oder ersetzt werden. _{BA0 0R(G(NAL}

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'Zusiii ;Λ ich i'uin liiere] 30, dor die Lanp-sbewopunp dor pro ben Plmtr-oheibe C; durch die kleine Planscheibe 'j ,sowie die Zentriei'unp diener beiden Planscheibe!) p.entatiet, int ;;um Drehantrieb der protfen Planscheibe <; eine Koppe] vorrichtung 33 niit p-roßen Abmessungen vor/re; rohen, die en der Unterneite deR vie]( cl<i/:cn l'lanficheibo.nliöi'iiei's IV nach unten hervorragt.

Die;:c horp^f;'l vorri e.hUinj! 33 bestellt ;iuh (;iLem (ireitM'.l·.i p³n lictfj'J 1 ireriisi , i;:t pepen den Riegel 30 versetzt und kann rieh mil dem Flansche.jbeiil'"nrper 17 5in ]_viiorRi) des fii-ehe:; Ά\ rjj't.^ l»?n, Sir bi ;ii..l c^jin Iviide l^il mil- ree.hteekip-em Quer.'^f¹);!)! ti , <ia.·; mit einem ,-iii der iei-ipherie der rianrohoi lenl-ürpeiT? Ii der kleineij ] 1 a η :■·(',}]<■ i lie h bei' (»pti f-r I en Ki 1 nehniei'b] o<;!\ 1^',' Mrliei t ( 1 j l;ann.

Dien r KiI nehmerbl^ek I'J? id- mit einem .'ScI..1 i 1 :-, ί^Ί v» r~ sehen (l'i/'_t ¹^ in v."-] ₍>hen das Ende 1^1 der Κοϊ-pc] vorri ehtuiip M

Vi einr»< 1 iU i'i, werden kann. Ferner sind Schrauben rur .'-e.j_ ¹ fn^insi el 1 \v\a <ie;5 Enden 1^1 in dem Sohl i tr: 1'rj voi'/'f-r^ilien (nicht darpr v\< lit).

Die Di'eijr )· der V leinen P] an« ehe i be '·, bt;wi rkt ' ii:< Dre- !.i.-iif df] Kopp'-.·] veri'i el'ii uiif:' 33, Vielehe ilij'ei'nei 1 ,■■ die. ; -roi-e I-lanr'rl;'" j be ir lie /^reirein;;aitie Achse diese.r beiden F'lai- : i'h« ji.i ι in Di ι Ί ·ΐ)Γ ^Τίι j :^:r1 ;"t.,

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Auf die Beschreibung der Bauteile der großen Planscheibe 6 und ihrer Funktionsweise folgen nun einige Hinweise für die Aufstellung eines erfindungsgemäßen Werkstückträgers.

Beim Installieren der beiden Planscheiben 5 und 6 muß die große Planscheibe 6 in bezug auf die kleine Planscheibe 5 in Querrichtung ausgerichtet werden, damit die Verriegelung vorgenommen werden kann; die Stellung der großen Planscheibe 6 ist nämlich durch ihre Rollbahnen zur Längsbewegung und zur Drehbewegung nicht genau festgelegt.

Hierzu wird zunächst die kleine Planscheibe auf ihrem Fundament auf dem Boden des Schachtes 7 aufgesetzt. Die große Planscheibe 6 wird an einem Laufkran aufgehängt und durch Betätigung der mit Außengewinde versehenen Stange 127 wird der Riegel 30 herausbewegt. Der Abwärtshub des Hohlzylinders 100 wird durch Anschlag der Auflagefläche 132a des Stufenringes 132 an dem Ende 133 der Stange 134 bestimmt. Diese Stange 134 wird durch einen wegrückbaren Anschlag (nicht dargestellt) in dieser Stellung gehalten, der am Rand des Planscheibenkörpers 17 gegenüber dem Ende der radial verlaufenden Stange des Gestänges 32 angeordnet ist.

Dann wird die große Planscheibe 6 auf die kleine Planscheibe 5 so herabgelassen, daß das untere Ende 106 des Hohl-

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Zylinders 100 sich in dem becherförmigen Teil 108 der kleinen Planscheibe 5 auszentriert und die vier Hollen 27 zur Längsbewegung des Tisches 24 mit den beiden geradlinigen Rollbahnen 16 in Berührung kommen. Anschließend wird der Mitnehmerblock 142 auf dem Planscheibenkörper 8 der kleinen Planscheibe 5 in Übereinstimmung mit der Stellung der Koppelvorrichtung 33 montiert.

Nunmehr kann die nicht mit Armen 19 ausgerüstete große Planscheibe 6 durch die kleine Planscheibe 5» mit dar sie gekoppelt ist, in Drehung und in Längsbewegung mitgenommen werden. Sie kann nun in Arbeitsstellung unter der Werkzeugmaschine 1 gebracht werden (Fig. 1).

Vor der Bearbeitung wird der Tisch 24 durch Einziehen der Hollen 27 mittels des durch die Schnecke 74 betätigten Hubwerkes 71 auf die Spannplatten 13 herabgelassen und in dieser Stellung festgespannt.

Die große Planscheibe 6 kann ferner auch durch Verschieben der kleinen Planscheibe 5 auf ihren Gleitbett 10 in die von der Maschine 1 am weitesten entfernt liegende Stellung am anderen Ende des Schachtes 7 gebraoht werden. Diese Stellung wird durch einen Hubbegrensungskontakt (nicht dargestellt) genau kontrolliert, welcher die Bewegung der kleinen Planscheibe automatisch unterbricht·

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In dieser Stellung wird die große Planscheibe 6 vor dem Entkoppeln der beiden Planscheiben 5 und 6 direkt auf die Spannplatten 13 zum Aufliegen gebracht und auf dieselbe Weise wie oben festgespannt. Dann werden die Planscheiben entkoppelt; die kleine Planschelbe 5 kann nun allein in jede beliebige Stellung, insbesondere in die Stellung, in der die Bearbeitung des auf ihr befestigten Werkstückes erfolgen kann, bewegt werden (Fig. 2 und 3).

Während der Verwendung der kleinen Planscheibe 5 kann die große Planscheibe 6 mit Armen 19 zur Bildung eines Sternes von großen Abmessungen ausgerüstet werden und kann auf dieser Planscheibe 6 ein Werkstück ohne Bninderung des Betriebs der kleinen Planscheibe aufgesetzt und zentriert werden.

Das Ausrichten der großen Planscheibe in Querrichtung wurde ein für alle Kai durchgeführt; um die beiden Planschei ben 5 und 6 wieder miteinander zu koppeln, genügt es, die kleine Planscheibe 5 in dem Schacht 7 zurückzuschieben, die durch die Wirkung des bereite erwähnten Hubbegrenzungskontaktes hierbei in einer entsprechenden Stellung unterhalb der großen Planscheibe 6 automatisch stehenbleibt· In dieser Stellung ist nur nooh der Bitgel 30 so abwärts zu bewegen und genau in das becherförmige Teil einzuführen.

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Wenn die große Planscheibe 6 mit Armen 19 ausgestattet ist, wird das Gewicht dieser Arme durch Erzeugung eines Öldruckes in dem Hubzylinder 115 auf die oben beschriebene Weise auf die kleine Planscheibe übertragen; mittels des Gestänges 32 und des Stufenringes 132 kann nachgeprüft werden, ob die Last auch tatsächlich übertragen wird.

Mit den oben beschriebenen Anordnungen können die eingangs dargelegten Ziele der Erfindung erreicht werden, d.h. kann ein Werkstückträger geschaffen werden, der aufOefriedigende und wirtschaftliche Weise verschiedene, bei der Bearbeitung von großen Werkstücken häufig gestellte Anforderungen erfüllt. Im Rahmen der Erfindung können unter Verwendung der wesentlichen Merkmale dieser Vorrichtung zu derselben Zwecken andere Werkzeugträger gebaut werden, dere- Ausführung sich von der der oben beschriebenen Vorrichtung unterscheiden.

- 32 Patentansprüche

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Claims (10)

ι. Patentansprüche

1. Rotierender Werkstückträger für Werkzeugmaschinen, gekennzeichnet durch zwei selbständige, zueinander parallel angeordnete Planscheiben (5» 6) verschiedener Größe, deren größere (6) oberhalb der kleineren (5) angeordnet ist, Einrichtungen zur Längsbewegung der großen Planscheibe (6) in bezug auf die Werkzeugmaschine (11) und Einrichtungen zum Drehantrieb der großen Planscheibe über mittels der kleinen Planscheibe.

2. Werkstückträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kleine Planscheibe (5) unter der großen Planscheibe (6) in bezug auf die Werkzeugmaschine (1) bewegbar montiert ist und daß die beiden Planscheiben mit Einrichtungen (30, 33) zur gegenseitigen Zentrierung und Koppelung versehen sind, welche ihre Achsen genau in Flucht halten.

3. Werkstück träger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Längsbewegung der großen Planscheibe (6) in bezug auf die Werkzeugmastiine (1) aus der kleinen Planscheibe (5) bestehen.

4. Werkstückträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet, durch Einrichtungen (100-134)

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ORIGINAL INSPECTED

zum Abstützen der großen Planscheibe (6) auf dem Mittelpunkt der kleinen Planscheibe (5) mit einer einstellbaren Kraft.

5« Werkstückträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die große Planscheibe (6) drehbar auf einem Tisch (24) sitzt, der seinerseits in einer zur Bewegungsrichtung der kleinen Planscheibe (5) parallelen Richtung bewegbar ist, wobei die Drehachsen der beiden Planscheiben stets in derselben Ebene liegen.

6. Werkstückträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (30, 33) zum Zentrieren und Koppeln der beiden Planscheiben (3t 6) aus einem in der großen Planscheibe (6) axial bewegbaren Hiegel (30), einer entsprechenden, in der kleinen Planscheibe (5) vorgesehenen axialen Bohrung (107) sowie aus einer exzentrisch angeordneten Koppeleinrichtung (33) bestehen deren Ende (l4l) in entsprechende Gegenstücke (142) auf der kleinen Planscheibe (5) eingreifen kann.

7. Werkstückträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (100-134) zum Abstützen der großen Planscheibe (6) auf dem Mittelpunkt der kleinen Planscheibe (5) mit einer

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einstellbaren Kraft aus dem axialen Hiegel (30) der großen Planscheibe (6) bestehen, mit der dieser Riegel über elastische Organe (117) verstellbarer Spannung verbunden ist.

8. Werkstückträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die große Planscheibe (6) mit radial angeordneten, abnehmbaren Armen (19) ausgerüstet ist, deren Gewicht durch die Einrichtungen (100-13²O zum Abstützen der größen Planscheibe mit einer einstellbaren Kraft auf die kleine Planscheibe (5) übertragbar ist.

9. Werkstückträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Arme (19) mit Einrichtungen (132, 133, 13¹O zum Überprüfen der tatsächlichen Übereinstimmung des Gewichtes dieser Arme mit der Kraft, mit welcher die große Planscheibe (6) auf der kleinen Plancheibe (5) aufliegt, versehen ist.

10. Werkstückträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die kleine Planscheibe (5), deren Oberfläche mit dem Fußboden bündig ist, auf einem Bett (10) in einem Schacht (7) sitzt, an dessen Händern Spannplatten (13) zur Auflage des Tisches

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(24) der großen Planscheibe (6) und zwei Rollbahnen (16) für an diesem Tisch befestigte und in diesen einziehbare Rol len (27) vorgesehen sind.

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