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Title:
MACHINING CARRIAGE FOR A MACHINE TOOL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/062978
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a machining carriage (1) for a machine tool. The machining carriage comprises a receiver for a work spindle (3) having a cylindrical housing. In order to simplify attaching and detaching of the work spindle (3), the receiver (2) should be open on both sides in a direction of the spindle axis (5), a fastening flange (8) for the work spindle (3) should be provided on the end of the receiver (2) facing the working space of the machine tool, and a centering hole (6) for the cylindrical housing of the work spindle (3) should be arranged in the area of the receiver end facing away from the working space. The work spindle (3) can also be installed in or removed from the machining carriage (1) via the side facing away from the working space.

Inventors:
Späth, Günther (Stauffenbergstrasse 37 Kornwestheim, D-70806, DE)
Application Number:
PCT/EP2000/001918
Publication Date:
October 26, 2000
Filing Date:
March 04, 2000
Export Citation:
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Assignee:
HÜLLER HILLE GMBH (Schwieberdinger Strasse 80 Ludwigsburg, D-71636, DE)
Späth, Günther (Stauffenbergstrasse 37 Kornwestheim, D-70806, DE)
International Classes:
B23Q1/70; B23Q37/00; B24B41/04; (IPC1-7): B24B41/04; B23Q1/70
Domestic Patent References:
WO1997012720A1
Foreign References:
US3965948A
EP0001262A1
DE29514155U1
Attorney, Agent or Firm:
Dahlkamp, Heinrich Leopold (Thyssen Krupp Industries AG CJP Patente Am Thyssenhaus 1 Essen, D-45128, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Bearbeitungsschlitten für eine Werkzeugmaschine, der eine Aufnahme für eine Arbeitsspindel mit zylindrischen Gehäuse aufweist, bei dem die Aufnahme in Richtung der Spindelachse beidseitig offen ist, so daß die Arbeitsspindel wahlweise vom Arbeitsraum oder von der dem Arbeitsraum abgewandten Seite her in den Bearbeitungsschlitten ein oder ausgebaut werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem dem Arbeitsraum der Werkzeugmaschine zugewandten Ende der Aufnahme (2) ein Befestigungsflansch (8) für die Arbeitsspindel (3) vorgesehen ist und daß im Bereich des dem Arbeitsraum abgewandten Endes der Aufnahme (2) eine Zentrierbohrung (6) für das zylindrische Gehäuse der Arbeitsspindel angeordnet ist.
2. Bearbeitungsschlitten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnte, daß der Befestigungsflansch (8) lösbar an einer die Aufnahme (2) begrenzenden Stirnfläche (9) des Bearbeitungsschlittens (1) befestigt ist.
3. Bearbeitungsschlitten nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsflansch (8) mit Schrauben (10) und zumindest zwei Stiften am Bearbeitungsschlitten (1) fixiert ist.
4. Bearbeitungsschlitten nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsflansch (8) als Stufenring ausgebildet ist, der eine Zentrierbohrung (11) für das zylindrische Gehäuse der Arbeitsspindel (3) aufweist und davon ausgehend einen Radialflansch (13) zur Befestigung der Arbeitsspindel (3).
5. Bearbeitungsschlitten nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsspindel (3) mit Schrauben (14) am Radialflansch (13) befestigt ist.
6. Bearbeitungsschlitten nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Gehäuse der Arbeitsspindel (3) den Zentrierbohrungen (6,11) zugeordnete Zentrierkränze (7,12) aufweist.
Description:
Bearbeitungsschlitten für eine Werkzeugmaschine Beschreibung Die Erfindung betrifft einen Bearbeitungsschlitten für eine Werkzeugmaschine, der eine Aufnahme für eine Arbeitsspindel mit zylindrischem Gehäuse aufweist, bei dem die Aufnahme in Richtung der Spindelachse beidseitig offen ist, so daß die Arbeitsspindel wahlweise vom Arbeitsraum oder von der dem Arbeitsraum abgewandten Seite her in den Bearbeitungsschlitten ein-oder ausgebaut werden kann.

Werkzeugmaschinen, insbesondere in Bearbeitungszentren, weisen einen Arbeitsraum auf, in den die Arbeitsspindel ragt und in dem auch ein Werkstückträger angeordnet ist. Der Arbeitsraum ist vom restlichen Teil der Maschine durch Abdeckungen, Dichtungen oder dergleichen abgetrennt, so daß der Arbeitsraum geschlossen ist und in ihm mit Kühtschmiermitteh gearbeitet werden kann, die bei hohen Drehzahlen der Arbeitsspindel stark vernebeln. Der Bearbeitungsschlitten und ggf. der Werkstückträger können einachsig oder mehrachsig bewegt werden.

Arbeitsspindeln von Werkzeugmaschinen sind üblicherweise an einer Stirnseite mit einem Flansch versehen und werden vom Arbeitsraum her in den Bearbeitungsschlitten eingebaut. Es gibt auch Arbeitsspindeln mit einem zylindrischen Gehäuse ohne Flansch, die kraftschlüssig in den Bearbeitungsschlitten eingebaut werden. In jedem Fall muß im Arbeitsraum genug Platz für Ein-und Ausbau der Arbeitsspindel freigehalten werden. Das gilt auch für eine Montageöffnung, durch die der Arbeitsraum zugänglich ist.

Moderne Bearbeitungszentren sind mit Motorspindeln ausgerüstet. Dabei handelt es sich um kompakte, kombinierte Einheiten, die den Antriebsmotor und die Arbeitsspindel mit Werkzeugeinspannung enthalten. Die Motorspindeln können je nach Motorgröße eine beträchtliche Länge haben. Dementsprechend muß die Montageöffnung ausgeführt werden. Zusätzlich müssen Werkstückträger mit den zu bearbeitenden Werkstücken im Arbeitsraum so angeordnet werden, daß eine Montage oder Demontage der Arbeitsspindel möglich ist.

Aus der DE 295 14 155 U1 ist eine Motorspindel bekannt, bei der Spindel und Antrieb zu einer integralen Einheit kombiniert sind und die Außenkontur des Antriebes als zylindrisches, in eine Bohrung eines Spindelkastens der Werkzeugmaschine einsetzbares patronenartiges starres Formteii ausgebildet ist. Der Einbau dieser Motorspindel ist nur von einer Seite vom Arbeitsraum aus möglich.

In der DE 298 10 481 U1 ist ein Halter für eine Motorspindel beschrieben, wobei an dem Gehäuse der Motorspindel ein Tragzapfen befestigbar ist, der eine geschlitzte Spannbuchse aufweist, in der das zylindrische Gehäuse der Motorspindel festspannbar ist. Problematisch ist hierbei die genaue Fixierung und Befestigung der Motorspindel, insbesondere bei der Montage und Demontage.

Aufgabe der Erfindung ist es, Montage und Demontage der Arbeitsspindel zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Aufnahme in Richtung der Spindelachse beidseitig offen ist, daß auf dem dem Arbeitsraum der Werkzeugmaschine zugewandten Ende der Aufnahme ein Befestigungsflansch für die Arbeitsspindel vorgesehen ist, und daß im

Bereich des dem Arbeitsraum abgewandten Endes der Aufnahme eine Zentrierbohrung für das zylindrische Gehäuse der Arbeitsspindel angeordnet ist, so daß die Arbeitsspindel, insbesondere eine Motorspindel, auch über die dem Arbeitsraum abgewandte Seite in den Bearbeitungsschlitten ein-oder ausgebaut werden kann. Der Arbeitsraum und seine Montageöffnung brauchen nicht mehr an die Größe der Arbeitsspindel angepaßt zu werden.

Der Befestigungsflansch sollte lösbar an einer die Aufnahme begrenzenden Stirnfläche des Bearbeitungsschlittens befestigt sein. Die Befestigung kann vom Arbeitsraum her erfolgen, insbesondere dann, wenn der Befestigungsflansch mit Schrauben und zumindest zwei Stiften am Bearbeitungsschlitten fixiert ist.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist der Befestigungsflansch als Stufenring ausgebildet, der eine Zentrierbohrung für das zylindrische Gehäuse der Arbeitsspindel aufweist und davon ausgehend einen Radialflansch zur Befestigung der Arbeitsspindel. Die Arbeitsspindel kann mit Schrauben am Radialflansch befestigt sein. Dies ist auch so, wenn das zylindrische Gehäuse der Arbeitsspindel den Zentrierbohrungen zugeordnete Zentrierkränze aufweist, so daß das Gehäuse der Arbeitsspindeln nur im Bereich der Zentrierkränze passgenau bearbeitet werden muß.

Die Anordnung eines als Stufengang ausgebildeten Befestigungsflansches für die Arbeitsspindeln hat noch einen weiteren Vorteil, insbesondere dann, wenn der Bearbeitungsschlitten in Richtung der Spindelachsen einen sehr großen Weg zurücklegen kann. Der Bearbeitungsschlitten hat dann nämlich gegenüber seinen Führungselementen eine sehr große Austragung, woraus sich ein schwerkraftbedingter Durchhang und damit ein Winkelversatz der

Spindelachse um einige Winkelsekunden ergibt. Steuerungen von Werkzeugmaschinen können zwar durch Korrekturfaktoren Fehler in den Koordinaten x-y-z ausgleichen, Winkelfehler der Spindelachse können jedoch nur durch Abstimmarbeiten während der Montage durchgeführt werden. Bei Einsatz des Stufenringes kann während der Montage der Arbeitsspindel in den Bearbeitungsschlitten durch Schleifen der an der zugeordneten Stirnfläche des Bearbeitungsschlittens anliegenden Planfläche der Einbauwinkel im Winkelsekundenbereich auf einfache Weise korrigiert werden.

Im folgenden wird ein in den Figuren 1 und 2 dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert : Figur 1 zeigt schematisch und teilweise geschnitten den Bearbeitungsschlitten einer Werkzeugmaschine mit einer darin angeordneten Arbeitsspindel.

Figur 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt zu Figur 1.

Der dargestellte Bearbeitungsschlitten 1 weist eine Aufnahme 2 mit einem im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt für eine darin angeordnete Arbeitsspindel 3 auf, die bei der dargestellten Ausführung eine Motorspindel ist. Der in der Figur 1 linke Teil des Bearbeitungsschlittens 1 mit dem darüber vorragenden Abschnitt der Arbeitsspindel 3 ragt in einen nicht näher wiedergegebenen Arbeitsraum der Werkzeugmaschine, der von dem restlichen Teil der Werkzeugmaschine durch nicht dargestellte Abdeckungen, Dichtungen oder dergleichen abgetrennt ist. Der Bearbeitungsschlitten 1 ist auf Führungselementen 4 in Richtung der Spindelachse 5 verschiebbar. Ein zugeordneter Antrieb ist nicht dargestellt.

Die Aufnahme 2 weist im Bereich ihres dem Arbeitsraum abgewandten Ende eine Zentrierbohrung 6 auf, der ein am zylindrischen Gehäuse der Arbeitsspindel 3 ausgebildeter Zentrierkranz 7 zugeordnet ist. Am anderen, dem Arbeitsraum der Werkzeugmaschine zugewandten Ende der Aufnahme 2 ist ein Befestigungsflansch 8 angeordnet, der mit einer Planfläche an einer zugeordneten Stirnfläche 9 des Bearbeitungsschlittens 1 anliegt. Der Befestigungsflansch 8 ist mit Schrauben 10 und nicht dargestellten Stiften an der Stirnfläche 9 des Befestigungsflansches 1 lösbar fixiert.

Der Befestigungsfiansch 8 ist als Stufenring ausgebildet. Er weist eine Zentrierbohrung 11 für einen zugeordneten Zentrierkranz 12 am zylindrischen Gehäuse der Arbeitsspindel 3 auf, und ausgehend von dieser Zentrierung 11 einen Radialflansch 13, an dem die Arbeitsspindel 3 mit Schrauben 14 lösbar befestigt ist.

Montage und Demontage der Arbeitsspindel 3 können von der dem Arbeitsraum abgewandten Seite des Bearbeitungsschlittens 1 erfolgen.

Die Schrauben 10,14 können vom Arbeitsraum gelöst bzw. angezogen werden. Wenn sich bei der Montage herausstellt, daß sich wegen zu großer Auskragung des Bearbeitungsschlittens 1 gegenüber seinen Führungselementen 4 ein Winkelversatz der Spindelachse 5 ergibt, kann dieser Winkelversatz durch Schleifen der an der Stirnfläche 9 des Bearbeitungsschlittens 1 anliegenden Planfläche des Befestigungsflansches 8 korrigiert werden.

Bezugszeichenliste (1) Bearbeitungsschlitten (2) Aufnahme (3) Arbeitsspindel (4) Führungselemente (5) Spindelachse (6) Zentrierbohrung an (2) (7) Zentrierkranz an (3) (8) Befestigungsflansch (9) Stirnfläche an (1) (10) Schrauben (11) Zentrierbohrung an (8) (12) Zentrierkranz an (3) (13) Radialflansch an (8) (14) Schrauben