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Vorschubbegrenzung für einen mittels Handhebel unmittelbar verschiebbaren
Maschinenteil einer Werkzeugmaschine Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Werkzeugmaschinen
und bezieht sich insbesondere auf solche Werkzeugmaschinen, bei denen ein Werkzeugschlitten
oder auch ein Kreuzschlitten unmittelbar durch einen Handhebel verschiebbar sind.
Derartige Werkzeugmaschinen werden vornehmlich als. halbautomatisch arbeitende Produktionsmaschinen
eingesetzt.
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Bei Werkzeugmaschinen, bei denen die Zustellbewegungen des Werkzeuges
mit einem Handhebel bewirkt werden, der in allen Richtungen einer Ebene beweglich
ist, hat es sich als Nachteil herausgestellt, daß beispielsweise beim Anfahren des
Querschlittens gegen einen festen Anschlag beim darauffolgenden Längsdrehen eine
ungenaue Oberfläche entsteht. Dieser Umstand ist darauf zurückzuführen, daß infolge
des Lagerspiels des mehrfach gelagerten Handhebels und auf Grund der elastischen
Durchbiegung des langen Handhebels der Kreuzschlitten verschieden stark gegen den
Anschlag gedrückt wird. Es entsteht dadurch ein, wenn auch sehr geringes, Bewegungsspiel,
das die Ungenauigkeit in der Oberfläche beim Eindrehen erzeugt.
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Hier setzt die Erfindung ein, die sich die Aufgabe gestellt hat, den
Kreuzschlitten so festzulegen, daß er unabhängig von dem auf den Handhebel aufgebrachten
Druck oder Zug gegenüber einem Anschlag immer die gleiche Lage behält.
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Nach der Erfindung ist bei einer Werkzeugmaschine eine Vorschubbegrenzung
für einen mittels Handhebel unmittelbar verschiebbaren Maschinenteil durch Anlaufen
gegen einen verstellbaren, als elektrischer Kontakt ausgebildeten Anschlag dadurch
gekennzeichnet, daß der Schlitten mit dem ihm gegenüber festen Maschinenteil durch
eine elektromagnetische Lamellenkupplung kuppelbar ist und daß die Kupplung durch
den Anschlagkontakt einschaltbar ist. Nach einer besonderen Ausführungsform der
Erfindung ist die Vorschubbegrenzung dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung aus
wechselweise ineinandergreifenden, am Schlitten bzw. am festen Maschinenteil angeordneten,
geraden Stahllamellen besteht, die durch einen Elektromagneten magnetisierbar sind.
Nach einer anderen Ausführungsform ist die Vorschubbegrenzung nach der Erfindung
dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung aus einer drehbaren Magnetlamellenkupplung
besteht, deren Achse mit den festen Lamellen, mit dem verschiebbaren Schlitten und
deren zylindrisches Gehäuse mit den beweglichen Lamellen über zwei gegenläufig aufgewickelte
Stahlbänder mit der Schlittenführung verbunden ist. Es ist schon bekannt, beispielsweise
bei Lehrenbohrwerken zum Erreichen einer äußerst genauen Einstellung einer groben
Zustellung durch normale Gleit-oder Wälzführungen, eine Feineinstellung nachzuschalten,
die sich dadurch auszeichnet, daß das Maschinenteil an dem auf der Führung verschieblichen
oder drehbaren Schlitten mittels Federn befestigt ist, die bei Aufbringen einer
Kraft am Maschinenteil durch elastische Verformung eine Relativbewegung des Maschinenteils
gegen den Schlitten ermöglichen, wobei Mittel vorgesehen sind, die das in seine
genaue Lage gebrachte Maschinenteil gegenüber dem Schlitten festlegen. Diese Mittel
zum Festlegen bestehen dabei aus einer elektromagnetischen Spannplatte.
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Die bei der Vorrichtung nach der Erfindung verwendeten Anschläge,
die unmittelbar als elektrische Kontakte ausgebildet sind, sind an sich in verschiedener
Ausführung bekannt, und die nach einem besonderen Ausführungsbeispiel der Erfindung
verwendeten walzenförmigen und drehbaren Magnetlamellenkupplungen sind als Bremskupplungen
ebenfalls bekannt.
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Ausführungsbeispiele nach der Erfindung werden nachstehend an Hand
der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt Fig.1 eine perspektivische
schematische Ansicht eines Kreuzschlittens mit Handhebel, Fig. 2 eine Draufsicht
auf einen Kreuzschlitten mit Handhebel nach einem anderen Ausführungsbeispiel, Fig.
3 eine Seitenansicht aus der Ebene III-111 der Fig. 2, Fig. 4 einen Schnitt durch
ein Detail der Fig.2 und 3.
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Nach der Fig.1 ist ein Handhebel 11 an seinem unteren Ende
mit einem Gelenk 12 über eine Stange
13 mit Kugel 14 in einer
Kugelpfanne 15 gestenfest gelagert. Etwa in der Mitte .des Hebels 11 ist an einem
Gelenk 16 eine Stange 17 angelenkt, die drehbar, jedoch axial nicht verschieblich,
in einem Längsschlitten 18 gelagert ist. Der Längsschlitten 18 ist auf dem hier
nicht dargestellten Maschinenbett derart geführt, daß er Bewegungen in der auf ihm
angedeuteten Pfeilrichtung ausführen kann.
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Die Stange 17 ragt am anderen Ende des Schlittens 18 heraus und ist
über eine Kurbel 19 und ein Verbindungsglied 20 an einen Querschlitten 21
angelenkt. Der Querschlitten 21 ist in hier nicht dargestellter Weise auf dem Längsschlitten
18 geführt, so daß er Bewegungen in der auf ihm dargestellten Pfeilrichtung quer
zum Längsschlitten ausführen kann.
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Seitlich an dem Querschlitten 21 sind Lamellen 22 befestigt, die sich
parallel zu seiner Bewegungsrichtung erstrecken. In die Zwischenräume der Lamellen
22 greifen Lamellen 23 ein, die bei 24 an dem Längsschlitten 18 festsitzen. Die
Lamellen 22 und 23 überlappen sich etwa so weit, wie die Bewegungsmöglichkeit des
Querschlittens 21 gegenüber dem Längsschlitten 18 reicht. Am Querschlitten 21 ist
weiterhin ein Anschlag 25 angebracht, der mit einem Vorsprung 26 am Längsschlitten
18 zusammenwirkt. Die Zeichnung gibt nur eine schematische Darstellung. In der Praxis
ist eines der beiden Teile 25 oder 26 verstellbar, und beide Teile sind elektrisch
isoliert. Diese beiden Teile sind elektrisch mit einer Erregerspule in einem Elektromagneten
27 verbunden, der fest in dem Querschlitten 21 sitzt und derart angeordnet ist,
daß er bei Erregung die Lamellen 22 und 23 anzieht und fest miteinander verblockt.
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Die beiden Teile 25 und 26 sind weiterhin mit dem Stromnetz verbunden,
und es ist zu erkennen, daß bei Berührung, also Kontaktgabe zwischen den beiden
Teilen, dem Anschlag 25 und dem Gegenanschlag 26, die Spule des Magneten 27 erregt
wird und damit die Lamellen 22 und 23 fest miteinander verblockt werden.- Eine Bewegung
des Querschlittens gegenüber dem Längsschlitten ist in dieser Stellung nicht mehr
möglich, gleichgültig, wie stark der Zug oder Druck am Handhebel 11 wirkt.
In der eingestellten Lage der Anschläge bilden also nach Kontaktgabe Querschlitten
und Längsschlitten eine fest zusammenhängende Einheit. Dieser Einheit stehen nur
noch die Bewegungsmöglichkeiten des Längsschlittens frei. Es ist zu erkennen, daß
beim Längsdrehen keinerlei auch noch so geringfügige Querverschiebungen des Werkzeugstahles
mehr möglich sind, infolgedessen ergibt sich also eine wesentlich verbesserte Oberflächengenauigkeit
am Werkstück. Nach dem Beendigen des Längsdrehens drückt der Bedienungsmann an der
Maschine auf den Knopf 28 am Handhebel 11, dadurch wird der Stromkreis des Elektromagneten
27 unterbrochen, die Lamellen 22, 23 lösen sich voneinander, und die Beweglichkeit
des Querschlittens ist wiederhergestellt.
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In den Fig.2 bis 4 ist ein anderes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung
nach der Erfindung dargestellt. Auch hier ist wieder der Längsschlitten mit 18 und
der Querschlitten mit 21 bezeichnet. Der Längsschlitten 18 bewegt sich auf der gestenfesten
Führung 30, und der Querschlitten 21 bewegt sich auf der am Längsschlitten festen
Führung 31. Am Querschlitten 21 ist ein Revolverkopf 32 zuerkennen, und der Handhebel
11, der in gleicher Weise wie in Fig.1 dargestellt, auf die beiden Schlitten
wirkt, ist im Bett 33 der Maschine mit Kugel und Pfanne gelagert. An den Querschlitten
21 ist an Armen 34 eine Achse 35 befestigt. Diese Achse 35 trägt eine Magnetlamellenkupplung
36, die in ihrer äußeren Gestalt als Walze ausgebildet ist. In der Kupplung 36 greifen
die kupplungsfesten Lamellen 37 in die auf der Achse 35 festen Lamellen 38 ein.
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Am Außenumfang der walzenförmigen Magnetlamellenkupplung 36 ist ein
Stahlband 39 mit seinem einen Ende befestigt und teilweise um die Walze herumgewickelt
und mit seinem anderen Ende innerhalb der Führung 31 am Längsschlitten 18 befestigt.
Ein zweites Stahlband 40 ist ebenfalls mit seinem einen Ende an dem Außenumfang
der Walze 36 befestigt und gegenläufig zu dem Stahlband 39 um die Walze teilweise
herumgewickelt und an seinem anderen Ende innerhalb der Führung 31 entgegengesetzt
zu dem Stahlband 39 am Längsschlitten 18 befestigt. Eines der Stahlbänder, vorzugsweise
das nach hinten liegende Stahlband 40, ist unter Zwischenschaltung einer starken
Zugfeder mit dem Längsschlitten 18 verbunden. Auf Grund dieser Anordnung rollt die
Walze 36 spielfrei zwischen der Führung 31 beim Verschieben des Querschlittens 21
ab. Am Querschlitten ist weiterhin ein verstellbarer Anschlag 41 angebracht, der
mit einem Gegenanschlag 42 am Längsschlitten zusammenwirkt. Beide Anschläge 41,
42 sind, wie weiter oben beschrieben, elektrisch isoliert und bilden die Schaltkontakte
für den Elektromagneten der Magnetlamellenkupplung 36.
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Beim Verschieben des Querschlittens 21 gegen den Anschlag 42 wird
bei Kontaktgabe zwischen den Anschlägen 41 und 42 der Elektromagnet der Magnetlamellenkupplung
36 erregt, die Lamellen 37 und 38 werden angezogen und miteinander verblockt, und
damit ist der Querschlitten 21 gegenüber dem Längsschütten 18 festgelegt. Eine Verschiebung
des Querschlittens auch um geringste Strecken ist jetzt nicht mehr möglich, weil
die in der Magnetlamellenkupplung festsitzenden Lamellen 37 praktisch über das Gehäuse
der Kupplung und die Stahlbänder 39, 40 fest mit dem Längsschlitten 18 verbunden
sind und die Lamellen 38 fest mit dem Querschlitten verbunden sind. Auch hier wird
nach Beendigung des Längsdrehens der Stromkreis des Elektromagneten der Kupplung
36 unterbrochen durch einen Druck auf den Druckknopf 28 an der Handhabe des Hebels
11. Der Querschlitten 21 ist dadurch wieder frei beweglich und kann zurückgezogen
werden.