DE825942C

DE825942C - Universal manufacturing device

Info

Publication number: DE825942C
Application number: DE1948P0009587
Authority: DE
Inventors: Hans Luce
Original assignee: Hommel H GmbH
Current assignee: Hommel H GmbH
Priority date: 1947-09-11
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1951-12-27
Also published as: GB694632A; FR1008511A; CH277394A

Description

(WiGBl. S. 175)(WiGBl. P. 175)

AUSGEGEBEN AM 27. DEZEMBER 1951ISSUED DECEMBER 27, 1951

In dem Bestreben, den Bedarf von namentlich kleineren Fertigungsbetrieben und Reparaturwerkstätten an Werkzeugmaschinen klein zu halten, ohne den Arbeitsbereich hierdurch einzuengen, hat man schon verschiedene Wege für die Schaffung einer wandelbaren Werkzeugmaschine vorgeschlagen, die im wesentlichen darin bestehen, die für die verschiedenen Werkzeugmaschinen charakteristischen Arbeits- und Halteglieder austauschbarIn an effort to meet the needs of smaller manufacturing companies and repair shops to keep machine tools small without restricting the work area different ways of creating a convertible machine tool have already been proposed, which essentially consist of those characteristic of the various machine tools Interchangeable working and retaining links

ίο zu gestalten und einem Maschinenbett zuzuordnen, auf das sie in der jeweils benötigten Zusammenstellung und Anordnung aufgesetzt werden. Ein wesentlicher Fortschritt in der Entwicklung dieser Universalmaschinen wurde dabei erzielt, als man dazu überging, einem Maschinenbett, das für die wahlweise Aufnahme eines Spindelstockes, ednes Kreuzsupportes, eines Reitstockes und eines Getriebekastens ausgebildet war, die Grundelemente einer Säulenbohrmaschine, nämlich die Zahnstangensäule mit einer daran verschiebbaren und in so der Verschiebeebene schwenkbaren Aufspannplatte zuzuordnen, auf der der für das Drehbankett bestimmte Spindelstock ebenfalls aufgesetzt werden konnte. Diese Ausführung ermöglicht zwar die Verwehdung der Maschine als Mehrzweckedrehbank, Bohrmaschine, Fräs- oder Schleifmaschine, ohne daß jedoch die Möglichkeit zur Bearbeitung beliebig geformter Werkstücke, namentlich solcher mit Schräg- oder Wölbflächen, gegeben ist.ίο to be designed and assigned to a machine bed, on which they are placed in the required combination and arrangement. A Significant progress in the development of these universal machines was achieved when one to this, a machine bed, which can optionally accommodate a headstock, ednes Cross support, a tailstock and a gear box were formed, the basic elements a column drilling machine, namely the rack column with a movable thereon and in such a way to assign the shifting plane swiveling platen on which the intended for the lathe Headstock could also be put on. This execution allows the Verwehdung the machine as a multi-purpose lathe, drill, milling or grinding machine, without However, that the possibility of processing workpieces of any shape, especially those with Inclined or curved surfaces, is given.

Eine andere Ausführungsform sieht die Anordnung einer senkrechten Führung auf einem besonderen Kreuzsupport vor, wobei die Führung eine in edner senkrechten Ebene drehbare Platte mit daran verschiebbarer Aufspannplatte aufnimmt. Trotz des hier vorhandenen Aufwandes an Ver-Stellmitteln ist auch dieses Gerät nur für bestimmteAnother embodiment provides for the arrangement of a vertical guide on a special Cross support in front, with the guide having a plate that can be rotated in a vertical plane takes up on it sliding platen. Despite the existing expenditure on adjusting means also this device is only for certain

Arbeiten verwendbar, wobei außerdem die Vorschubbewegungen von Werkzeug und Werkstück in erster Linie durch die beiden Kreuzsupporte des Grundgestells eingeleitet werden.
Die Erfindung hat sich die Schaffung eines Universal-Fertigungsgerätes zum Ziel gesetzt, mit welchem es möglich ist, dem Werkstück und/oder Werkzeug jede Bewegung zu erteilen, die bei allen bekannten Werkzeugmaschinen zusammengenommen vorkommen und dabei insbesondere jede Dreh-, Fräs-, Hobel-, Schleif- oder Bohrbearbeitung beliebig verlaufender Wölb- oder Schrägflächen ermöglicht. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß bei einem Universal-Fertigungsgerät mit zwei in fester Beziehung senkrecht zueinander stehenden Führungsbetten und von diesen aufgenommenen Werkstück- bzw. Werkzeugträgern, jeder dieser Werkstück- oder Werkzeugträger nach zwei Richtungen der Ebene des zugeordneten . Führungsbettes verschiebbar ist. Zweckmäßig ist dabei jeder dieser Werkzeug- oder Werkstückträger nach allen Richtungen der Verstellebene verschiebbar. Diese neue Ausbildung hat gegenüber den bekannten Vorschlägen den wesentlichen Vor-Work can be used, and the feed movements of the tool and workpiece are primarily initiated by the two cross supports of the base frame.
The invention has set itself the goal of creating a universal manufacturing device with which it is possible to give the workpiece and / or tool any movement that occurs in all known machine tools and in particular any turning, milling, planing , Grinding or drilling of any curved or inclined surfaces. This is achieved according to the invention in that in a universal manufacturing device with two guide beds standing in a fixed relationship perpendicular to one another and the workpiece or tool carriers received by these, each of these workpiece or tool carriers in two directions of the plane of the associated. Guide bed is displaceable. Each of these tool or workpiece carriers is expediently displaceable in all directions of the adjustment plane. This new training has the main advantages over the known proposals

*5 teil, daß, insbesondere bei Verwendung des an dem vertikalen Führungsbett angeordneten Haltegliedes als Werkzeugträger, dem Werkzeug in jeder Richtung seiner Ebene ein Achsvorschub erteilt werden kann. Dieser Vorteil wirkt sich insbesondere bei der Verwendung des Gerätes als Universalfräs-, -bohr- oder -schleifmaschine aus, da nunmehr jede Schräg- oder Wölbfläche, insbesondere auch Kugelflächen ohne weiteres bearbeitet werden können.
Zweckmäßig bestehen die beiden Werkstück- oder Werkzeugträger aus je einem Kreuzsupport, dessen Untersupport auf dem aufnehmenden Führungsbett längs verschiebbar und dessen Obersupport gegenüber dem Untersupport um 360⁰ schwenkbar ist. Der Ober- und Untersupport sind vorteilhaft in dem Schwenklager leicht trennbar ausgebildet, wobei das Schwenkauflager und der Obersupport mit Aufspannflächen für das Werkstück oder Werkzeug bzw. die verschiedenen Halteoder Führungsglieder für diese versehen sind. Eines der beiden Führungsbetten, und zwar zwangsmäßig das vertikale Führungsbett, ist um seine Längsachse drehbar gelagert.* 5 part that, especially when using the holding member arranged on the vertical guide bed as a tool carrier, the tool can be given an axis feed in every direction of its plane. This advantage is particularly effective when the device is used as a universal milling, drilling or grinding machine, since any inclined or curved surface, in particular spherical surfaces, can now be machined without further ado.
Conveniently, the two work or tool supports each consist of a cross support, the lower support on the receiving guide bed to be longitudinally displaceable and its upper support relative to the lower support 360 is pivotally ^0. The upper and lower support are advantageously designed to be easily separable in the pivot bearing, the pivot support and the upper support being provided with clamping surfaces for the workpiece or tool or the various holding or guide members for these. One of the two guide beds, specifically the vertical guide bed, is rotatably mounted about its longitudinal axis.

Die Spindelantriebe der beiden Kreuzsupporte sind zweckmäßig ausrückbar, wobei abnehmbare Handhebel eine Schnellverstellung ermöglichen. Desgleichen können, die Untersupporte über einen Zahustangenritzelantrieb auf den Führungsbetten verstellbar sein. Sofern das senkrechte Führungsbett die Konstruktionsbedingungen des Unterteils (Führungsschlittens) eines Kreuzsupportes erfüllt, also eine Leitspindel oder Zahnstange trägt, in die eine Leitmutter bzw. ein Ritzel des Führungsstückes zwecks Bewegungsübertragung eingreift, genügt es für die Zwecke der Erfindung, wenn das verschiebbare Führungsstück einen um 360⁰ verschwenkbaren Quersupport trägt. In diesem Falle bildet das Führungsstück den Untersupport. Es versteht sich von selbst, daß alle Verstell- und Einstelleinrichtungen mit den entsprechenden Feintrieben, Grobtrieben, Noniusteihingen usw. versehen sind, um die Arbeitsglieder genau einstellen und ausrichten sowie schnell und langsam verstellen bzw. verschieben zu können. Die abnehmbaren Befestigungen der Untersupporte auf den Führungsbetten sind so ausgebildet, daß die Unter-Supporte auch um i8o° verdreht aufgesetzt werden können, um den Arbeitsbereich zu vergrößern. Es ist weiter Vorsorge getroffen, daß das in dieser Stellung des Untersupportes auf der Vorderseite des Führungsbettes liegende Ende der Verstellspindel über einen Winkeltrieb und eine Gelenkwelle mit dem Zahnradvorgelege des Spindelkastens oder sonst einem Antrieb gekuppelt werden kann, um einen selbsttätigen Quervorschub herbeizuführen. The spindle drives of the two cross supports can expediently be disengaged, with removable hand levers enabling quick adjustment. Likewise, the lower supports can be adjusted on the guide beds via a rack pinion drive. If the vertical guide bed meets the design requirements of the lower part (guide carriage) of a cross support, i.e. carries a lead screw or rack into which a lead nut or a pinion of the guide piece engages for the purpose of movement transmission, it is sufficient for the purposes of the invention if the displaceable guide piece has one 360 ⁰ swiveling cross support carries. In this case the guide piece forms the sub-support. It goes without saying that all adjustment and setting devices are provided with the corresponding fine drives, coarse drives, Noniusteihingen, etc. in order to adjust and align the working members precisely and to adjust or move them quickly and slowly. The removable attachments of the sub-supports on the guide beds are designed so that the sub-supports can also be attached rotated by 180 ° in order to enlarge the working area. Provision is also made that the end of the adjusting spindle lying on the front of the guide bed in this position of the lower support can be coupled to the gear train of the headstock or some other drive via an angle drive and a cardan shaft in order to bring about an automatic transverse feed.

Bei den beschriebenen Verstellmöglichkeiten ist es andererseits erforderlich, die Grundstellungen, das sind die rechtwinkeligen Lagen der einzelnen Bauelemente untereinander, für besondere Bedarfsfälle festzulegen, um dadurch zu erreichen, daß nach erfolgter Verstellung keine langwierige Ausrichtung auf genaue rechte Winkel erforderlich wird. Aus diesem Grund sind an allen Verstellteilen (Obersupporte gegenüber Untersupporten, verdrehbares, senkrechtes Bett gegenüber horizon- go talem Bett) Indexbolzen vorgesehen, die bei den Nullstellungen in an sich bekannter Weise den feststehenden Teil mit dem drehbaren verbinden, welche also entfernt werden müssen, wenn die Bauelemente gegeneinander verschwenkt werden sollen. Um die hohe Präzision bei der Herstellung der Paßlöcher für die Indexbolzen zu vermeiden, können die Führungen für dieTndexbolzen in einem der beiden Verstellteile einstellbar angeordnet sein, beispielsweise durch eine allseitig verstellbare Flanschbüchse, die nach erfolgter einmaliger Einstellung festgesetzt wird und die auch später nach eintretendem Verschleiß neu eingestellt werden kann.In the case of the adjustment options described, on the other hand, it is necessary to change the basic positions, these are the right-angled positions of the individual components among each other, for special needs to set in order to achieve that no lengthy alignment after adjustment to exact right angles is required. For this reason there are adjustment parts on all (Upper supports opposite lower supports, rotatable, vertical bed opposite horizontal talem bed) provided index bolts, which in the zero positions in a known manner connect the fixed part with the rotatable, which must therefore be removed when the components to be pivoted against each other. To ensure the high precision in the manufacture of the To avoid fitting holes for the index bolts, the guides for the index bolts can be used in one of the two adjustment parts can be arranged to be adjustable, for example by means of an adjustable part Flanged bushing, which is fixed after a one-time setting and which also later occurring wear can be readjusted.

Der Erfindungsgegenstand ist an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigtThe subject matter of the invention is based on the exemplary embodiment shown in the drawing explained in more detail. It shows

Fig. ι eine Vorderansicht,Fig. Ι a front view,

Fig. 2 eine Draufsicht undFig. 2 is a plan view and

Fig. 3 eine Seitenansicht des Gerätes in der Grundausführung.Fig. 3 is a side view of the device in the basic version.

Auf einem als Aufspannplatte ausgebildeten Führungsbett 1 ist ein aus Untersupport 2 und Obersupport 3 bestehender Kreuzsupport längs des Bettes verschiebbar und in jeder Stellung feststellbar aufgesetzt. Der Obersupport 3 ist gegenüber dem Untersupport 2 um 360⁰ verdrehbar und durch einen zentralen Bolzen leicht abnehmbar gehalten.On a guide bed 1 designed as a mounting plate, a cross support consisting of lower support 2 and upper support 3 can be displaced along the bed and can be locked in any position. The upper support 3 is kept relative to the lower support 2 360 ⁰ rotatable and by a central bolt easy to remove.

Das Führungsbett 1 trägt an der Rückseite nahe dem Kopfende ein Lagerauge 4, in das ein zweites Führungsbett 5, das auch eine Zahnstangensäule sein kann, mit einem Spurzapfen 6 drehbar eingesetzt ist. Auch dieses Führungsbett 5 trägt einen aus Untersupport 8 und Obersupport 7 bestehenden Kreuzsupport, der in seiner Ausbildung derjenigen des Kreuzsupportes 2, 3 entspricht. Insbesondere ist der Obersupport 7 gegen den L^Tntersupport 8The guide bed 1 has a bearing eye 4 on the rear near the head end, into which a second guide bed 5, which can also be a rack column, is rotatably inserted with a spigot 6. This guide bed 5 also carries a cross support consisting of lower support 8 and upper support 7, which corresponds in its design to that of cross support 2, 3. In particular, the upper support 7 against the L ^T ntersupport 8

um 360⁰ verdrehbar und leicht abnehmbar. Für die Verstellung der beiden Untersupporte 2, 8 auf den F"ü'hrungsbetten 1, 5 können diese mit einer Leitspindel oder einer Zahnleiste versefhen sein, in due eine Leitmutter bzw. ein Ritzel der Untersupporte eingreift. Die Führung ist weiter derart ausgebildet, daß die Untersupporte 2, 8 um i8o° verdreht auf die Führungsbetten 1, 5 aufgesetzt werden können.Can be rotated 360 ⁰ and is easy to remove. For the adjustment of the two sub-supports 2, 8 on the guide beds 1, 5, these can be provided with a lead screw or a toothed bar into which a guide nut or a pinion of the sub-supports engages. The guide is also designed in such a way that the sub-supports 2, 8 rotated by 180 ° can be placed on the guide beds 1, 5.

Sofern das Führungsbett 5 in der oben beschriebenen Form ausgebildet ist, kann das an ihm verschiebbare Führungsstück als Untersupport dienen, das dann einen um 360⁰ verdrehbaren Obersupport aufnimmt.Provided that the guide bed is formed in the above-described mold 5, the slidable guide piece to it can serve as a support, which then receives a 360 ⁰ rotatable upper support.

Die Auflagerflächen der beiden Unter- und Obersupporte sind als Aufspannflächen ausgebildet und dienen je nach der auszuführenden Arbeit entweder mittelbar oder unmittelbar als Träger des feststehenden oder umlaufenden Werkzeuges oder des zu bearbeitenden Werkstückes.The bearing surfaces of the two lower and upper supports are designed as clamping surfaces and serve, depending on the work to be carried out, either indirectly or directly as a carrier of the fixed or rotating tool or the workpiece to be machined.

Zufolge der Verwendung der beiden Kreuzsupporte und der Verdrehbarkeit der Obersupporte gegen die Untersupporte kann somit dem Werkzeug oder Werkstück auf jedem der beiden Führungsbetten eine Vor- oder Querschubbewegung in jeder Richtung einer zu dem Führungsbett parallelen Ebene gegeben werden, wobei die Richtung dieser Ebene des senkrechten Führungsbettes zufolge dessen Verschwenkbarkeit beliebig eingestellt werden kann. Auch kann, etwa durch Einschaltung entsprechender Gelenkstücke zwischen Führungsbett und Untersupport bzw. Untersupport und Obersupport, die Verstellebene des Werkstückes oder des Werkzeuges schräg zu der Ebene des zugehörigen Führungsbettes ausgerichtet werden, wie es auch möglich ist, das Spurlager 4, 6 für das vertikale Führungsbett 5 als feststellbares Kugelgelenklager auszubilden, um dieses Führungsbett in jede beliebige Lage zu dem horizontalen Führungsbett zu bringen.As a result of the use of the two cross supports and the rotatability of the top supports The tool or workpiece on each of the two guide beds can thus be used against the sub-supports a forward or transverse thrust movement in any direction parallel to the guide bed Level are given, the direction of this level according to the vertical guide bed whose pivotability can be adjusted as required. Also can, for example by switching on corresponding joint pieces between the guide bed and sub-support or sub-support and Upper support, the adjustment plane of the workpiece or the tool at an angle to the plane of the associated Guide bed to be aligned, as it is also possible, the thrust bearing 4, 6 for the vertical Train guide bed 5 as a lockable ball joint bearing to this guide bed in each to bring any position to the horizontal guide bed.

Diese Ver- und Einstellmöglichkeiten wirken sich beispielsweise dann besonders günstig aus, wenn unter Aufspannung eines Spindelkopfes mit Fräs- oder Schleifwerkzeug bzw. einer Handbohrmaschine auf den Obersupport des senkrechten Führungsbettes 5 das Gerät als Universalfräs-, -schleif- oder -bohrmaschine zur Bearbeitung von auf dem waagerechten Führungsbett 1 bzw. dessen Kreuzsupport aufgespannten Werkstücken mit Schräg- oder Wölbflächen dienen soll.These adjustment and setting options have a particularly favorable effect, for example, when clamping a spindle head with a milling or grinding tool or a hand drill on the upper support of the vertical guide bed 5 the device as a universal milling, Grinding or drilling machine for processing on the horizontal guide bed 1 or its Cross support is intended to serve clamped workpieces with inclined or curved surfaces.

Bei um i8o° verschwenkter Anordnung des Kreuzsupportes 2, 3 auf dem waagerechten Führungsbett 1 gelangt das hintere Ende 9 der Antriebsspindel 10 des Untersupportes 2 auf die Vorderseite des Führungsbettes 1 und kann dann über einen aufsteckbaren Winkeltrieb und eine Gelenkwelle mit einem an die Stirnseite 11 des Führungsbettes ι ansetzbaren Räderkasten oder sonst einem Antrieb gekuppelt werden. Diese Maßnahme ermöglicht beispielsweise bei auf das Führungsbett 1 aufgesetztem Spindelstock mit Planscheibe für die Aufnähme des Werkstückes und mit von dem Kreuzsupport 2, 3 aufgenommenen Abdrehstahl ein selbsttätiges Plandrehen, während das Gerät mit von dem Spindelstock aufgenommener Schleifscheibe und auf dem Kreuzsupport aufgespannten Werkstück als selbsttätige Flächenschleifmaschine eingesetzt werden kann.With the arrangement of the cross supports 2, 3 pivoted by 180 ° on the horizontal guide bed 1, the rear end 9 of the drive spindle 10 of the lower support 2 reaches the front of the guide bed 1 and can then via an attachable angle drive and a cardan shaft with one on the end face 11 of the guide bed ι attachable gear box or otherwise Drive can be coupled. This measure enables, for example, when on the guide bed 1 attached headstock with faceplate for the inclusion of the workpiece and with from the Cross support 2, 3 recorded turning tool automatic facing while the device is with Grinding wheel picked up by the headstock and clamped on the cross support Workpiece can be used as an automatic surface grinding machine.

Die neue Grundausbildung wird ergänzt durch das übliche Werkzeugmaschinenzubehör, wie Spindelstock, Reitstock, Aufspannwinkel, Rundtisch, Getriebekasten usw., wobei alle Teile derart ausgebildet sind, daß sie wahlweise auf eines der beiden Führungsbetten oder einen der Ober- bzw. Untersupporte aufgesetzt werden können. Der Antrieb des Spindelstockes kann hierbei durch einen an ihn oder das jeweils freie Führungsbett ansetzbaren Elektromotor erfolgen wie auch bei Verwendung des Gerätes als Bohrwerk gegebenenfalls eine übliche elektrische Handbohrmaschine auf den Support eines der Führungsbetten aufgespannt werden kann.The new basic training is supplemented by the usual machine tool accessories, such as headstock, Tailstock, clamping angle, rotary table, gear box, etc., with all parts designed in this way are that they are optionally on one of the two guide beds or one of the upper or lower supports can be put on. The drive of the headstock can be connected to it by a or the respective free guide bed attachable electric motor take place as well as when using of the device as a boring mill, if necessary, a conventional electric hand drill on the Support one of the guide beds can be stretched.

Claims

Patent claims:

1. Universal manufacturing device with two in fixed relationship perpendicular to each other guide beds and recorded by these Tool or workpiece carriers, characterized in that each of these workpiece carriers or tool carriers (2, 3 or 7, 8) in two directions of the plane of the associated Guide bed (1 or 5) is adjustable.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that each tool or workpiece carrier (2, 3 or 7, 8) can be moved in all directions of the adjustment plane.

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that each guide bed (1, 5) is provided with a cross support (2, 3 or 7, 8), the upper support (3 or 7) against the lower support (2 or respectively . 8), can be rotated ^{360 0.}

4. Apparatus according to claim 1 to 3, characterized in that that the sub-supports (2, 8) can be easily removed from the guide beds (1, 5) are placed and can be moved lengthways on this.

5. Apparatus according to claim 1 to 4, characterized in that that the upper supports (3, 7) are placed on the lower supports (2, 8) so that they can be pivoted about the central pin and are easily removable.

6. Apparatus according to claim 1 to 5, characterized in that that the displacement and locking means between the guide beds and the Undersupports are designed in such a way that they convert the undersupports by i8o ° allow.

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the adjusting spindles (10) of the Unterupporte are formed at the rear ends (9) for receiving a drive shaft.

8. Apparatus according to claim 1 to 7, characterized in that that the sub-supports by a mechanical longitudinal transport on the guide beds are movable.

9 · Device according to claim 1 to 7, characterized in that that the spindle drives of the supports can be switched off and by a quick hand lever adjustment are replaceable.

10. Apparatus according to claim i, characterized in that that one of the two guide beds is pivotably mounted on the other guide bed about its longitudinal axis (4).

11. Apparatus according to claim 1 to 10, characterized

characterized in that index bolts to secure the zero position of all rotatable parts are provided, which are used in guide bushes and each expediently one this sleeve is adjustable.

Attached publications: German Patent NV. 378 657.

1 sheet of drawings