SE460525B

SE460525B - PROCESSING UNIT WITH SWINGABLE HEAD

Info

Publication number: SE460525B
Application number: SE8504145A
Authority: SE
Inventors: H Maier; H Vogel
Original assignee: Heller Geb Gmbh Maschf
Priority date: 1984-09-18
Filing date: 1985-09-05
Publication date: 1989-10-23
Also published as: SE8504145D0; GB2167327A; BR8504525A; GB2167327B; SE8504145L; GB8522970D0

Description

460 U1 10 15 20 25 30 35 525 2 ett vertikalläge; 2 visar bearbetningsenheten i fig. 1 med sväng- Fig. huvudet i horisontellt läge; 3 är en tvärsnittsbild i större skala av ett parti av bearbetningsenheten i fig. 1 och 2. 460 U1 10 15 20 25 30 35 525 2 a vertical position; Fig. 2 shows the processing unit of Fig. 1 with the pivot head in horizontal position; Fig. 3 is an enlarged cross-sectional view of a portion of the processing unit of Figs. 1 and 2.

I den visade utföringsformen är bearbetningsenheten en fräsenhet och försedd med en drivmotor l 1 och 2), Dennas fria ände uppbär ett Fig. (fig. med vilken en drivaxel 2 drivs. koniskt kugghjul 3, som står i ingrepp med ett koniskt kugghjul 4 pà en mellanaxel 5. Denna ligger, sásom framgår av fig. 3 i vinkel mot drivaxeln 2. I det visade utförings- exemplet bildar centrumlinjerna 6 och 7 för drivaxeln 2 resp. mellanaxeln 5 en vinkel pá 450 med varandra. Mellan- axeln 5 är placerad i en mellanhállare 8, pà vilken ett fräshuvud 9 med en arbetsspindel 10 är lagrat sàsom sväng- huvud. Mellanhàllaren 8 är vridbar kring drivaxelns 2 centrumlinje 6. Enär mellanaxelns 5 centrumlinje ligger i en vinkel på 450 mot centrumlinjen 6 för drivaxeln 2, kan vid svängningen kring centrumlinjen 7 för mellanaxeln 5 fräshuvudet 9 omställas från det i fig. läget, i vilket arbetsspindelns 10 centrumlinje ll står vertikalt, till det i fig. 2 visade horisontella läget, i vilket arbetsspindelns centrumlinje ll ligger horisontellt.In the embodiment shown, the machining unit is a milling unit and is provided with a drive motor 11 and 2), its free end carrying a Fig. (Fig. With which a drive shaft 2 is driven. Conical gear 3, which engages with a conical gear 4 on an intermediate shaft 5. As shown in Fig. 3, this is at an angle to the drive shaft 2. In the embodiment shown, the center lines 6 and 7 of the drive shaft 2 and the intermediate shaft 5, respectively, form an angle of 450 with each other. in an intermediate holder 8, on which a milling head 9 with a working spindle 10 is mounted as a pivot head.The intermediate holder 8 is rotatable about the center line 6 of the drive shaft 2. Since the center line of the intermediate shaft 5 is at an angle of 450 to the center line 6 of the drive shaft 2, the oscillation about the center line 7 of the intermediate shaft 5 the milling head 9 is adjusted from that in the position in which the center line 11 of the working spindle 10 is vertical, to the horizontal position shown in Fig. 2, in which the center line 11 of the working spindle 11 lies horizontally.

Mellanaxeln 5 omges vid sin fràn det koniska kugghjulet 4 vända ände av ett annat koniskt kugghjul 12, som är oförskjutbart lagrat i fräshuvudet 9 och står i ingrepp med ett koniskt kugghjul 13 på arbetsspindeln 10. Mellanaxeln 5 med sitt koniska kugghjul 4 är roterbart lagrad i mellan- hàllaren 8. Arbetsspindeln 10 rotationsdrivs från driv- motorn 1 under förmedling av drivaxeln 2, den koniska kugghjulstransmissionen 3, 4, mellanaxeln 5 och den koniska 1 visade vertikala kugghjulstransmissionen 12, 13.The intermediate shaft 5 is surrounded at its end facing away from the bevel gear 4 by another bevel gear 12, which is non-displaceably mounted in the milling head 9 and is in engagement with a bevel gear 13 on the working spindle 10. The intermediate shaft 5 with its bevel gear 4 is rotatably mounted the intermediate spindle 8. The working spindle 10 is rotationally driven from the drive motor 1 while conveying the drive shaft 2, the conical gear transmission 3, 4, the intermediate shaft 5 and the conical 1 shown the vertical gear transmission 12, 13.

Det koniska kugghjulet 12 står med en invändig kuggkrans 14 i ingrepp med en utvändig kuggkrans 15 pá mellanaxeln 5.The bevel gear 12 engages with an inner ring gear 14 with an outer gear ring 15 on the intermediate shaft 5.

Mellanaxeln 5 omges av en axiellt förskjutbar kuggring 16, som är fast förbunden med fräshuvudet 9, exempelvis fast- skruvad pà detta.The intermediate shaft 5 is surrounded by an axially displaceable toothed ring 16, which is fixedly connected to the milling head 9, for example screwed onto it.

Mellanhàllaren 8 har ett cylindriskt rum 18 med en ringkolv 17. Denna har på sin från kuggringen 16 vända sida, 10 15 25 30 35 460 525 3 en cylindrisk kuggkrans 21, som företrädesvis är en Hirth- kuggkrans. Den ingriper i en motsvarande cylindrisk kuggkrans 22, företrädesvis en Hirth-kuggkrans, på mellanhàllaren 8, 3 visade läget. när ringkolven 17 befinn * 5 i det i fig.The intermediate holder 8 has a cylindrical space 18 with an annular piston 17. This has on its side facing away from the toothed ring 16, a cylindrical toothed ring 21, which is preferably a Hirth toothed ring. It engages in a corresponding cylindrical gear ring 22, preferably a Hirth gear ring, on the position shown on the intermediate holder 8, 3. when the ring piston 17 is in the position shown in fig.

Det koniska kugghjulet _¿ stöder mot kuggringen 16 under förmedling av ett lager 19. Kuggringen-16 har en invändig kuggkrans 20, som vid drivning av arbetsspindeln 10 ligger ur ingrepp med den utvändiga kuggkransen 15 på mellanaxeln 5.The bevel gear 25 abuts the toothed ring 16 while transmitting a bearing 19. The toothed ring 16 has an inner ring gear 20 which, when driving the working spindle 10, disengages from the outer ring gear 15 on the intermediate shaft 5.

Vid arbete med fräshuvudet 9 rotationsdrivs arbetsspindeln 10 på det beskrivna sättet från drivmotorn 1 under förmedling av drivaxeln 2, de koniska kugghjulstransmissionerna 3, 4 och 12, 13 och mellanaxeln 5. Ringkolven 17 intar sitt i fi 3 visade ena ändläge, i vilket de båda Hirth-kugg- kran-arna 21, 22 är i ingrepp med varandra. Härigenom är fräshuvudet 9, som är fast förbundet med kuggringen 16, låst i förhållande till mellanhållaren 8. Mellanaxeln 5 kan med sina båda koniska kugghjul 4, 12 vrida sig i förhållande till mellanhållaren 8 och kuggringen 16.When working with the milling head 9, the working spindle 10 is rotationally driven in the manner described from the drive motor 1 while transmitting the drive shaft 2, the conical gear transmissions 3, 4 and 12, 13 and the intermediate shaft 5. The ring piston 17 assumes one end position shown in Fig. 3, in which the two The Hirth gear cranes 21, 22 engage each other. As a result, the milling head 9, which is fixedly connected to the toothed ring 16, is locked relative to the intermediate holder 8. The intermediate shaft 5 can rotate with its two conical gears 4, 12 relative to the intermediate holder 8 and the toothed ring 16.

Om fräshuvudet 9 skall omställas till det vertikala läget till det horisontella läget eller omvänt, stoppas först drivmotorn 1, så att arbetsspindeln 10 kommer att stå stilla. Därefter trycksätts eller belastas ringkolven 17 i den av en pil 23 markerade riktningen (fig. 3). Kolven förskjuts därvid i det cylindriska rummet 18 och medbringar fräshuvudet 9, varigenom det i detta oförskjutbart lagrade koniska kugghjulet 12 medbringas. Ringkolven 17 förskjuts så långt, att de båda Hirth-kuggkransarna 21 och 22 kommer ur ingrepp med varandra. Samtidigt förskjuts kuggringen 16 på mellanaxeln 5 så långt, att dess invändiga kuggkrans 20 kommer i ingrepp med den utvända kuggkransen 15 på mellan- axeln 5.If the milling head 9 is to be adjusted to the vertical position to the horizontal position or vice versa, the drive motor 1 is first stopped, so that the working spindle 10 will stand still. Thereafter, the ring piston 17 is pressurized or loaded in the direction marked by an arrow 23 (Fig. 3). The piston is then displaced in the cylindrical space 18 and entrains the milling head 9, whereby the conical gear 12, which is displaced therein, is entrained. The ring piston 17 is displaced so far that the two Hirth gears 21 and 22 come out of engagement with each other. At the same time, the tooth ring 16 on the intermediate shaft 5 is displaced so far that its inner ring gear 20 engages with the outer gear ring 15 on the intermediate shaft 5.

Därefter inkopplas drivmotorn på nytt. En drivförbindelse till fräshuvudet 9 föreligger då under förmedling av drivaxeln 2, den koniska kugghjulstransmissionen 3, 4, mellanaxeln 5 och kuggringen 16, så att fräshuvudet medelst drivaxeln 2 kan svängas till horisontellt eller vertikalt läge. Så snart detta ändläge har uppnåtts frånslås drivmotorn 1 åter, och ringkolven 17 trycksätts eller belastas i 460 525 10 15 20 25 30" 35 4 motsatt riktning. Hirth-kuggkransarna 21 och 22 kommer då äter i ingrepp med varandra, medan kuggringen 16 med sin invändiga kuggkrans 20 förs ur ingrepp med den utvändiga kuggkransen 15 på mellanaxeln S. Härvid skjuts det koniska kugghjulet 12 tillbaka till sitt i fig. 3 visade utgångsläge.Then the drive motor is switched on again. A drive connection to the milling head 9 then exists during the transmission of the drive shaft 2, the conical gear transmission 3, 4, the intermediate shaft 5 and the gear ring 16, so that the milling head can be pivoted to a horizontal or vertical position by means of the drive shaft 2. As soon as this end position has been reached, the drive motor 1 is switched off again, and the ring piston 17 is pressurized or loaded in the opposite direction. The Hirth gear rings 21 and 22 then engage with each other, while the gear ring 16 with its inner gear ring 20 is disengaged from the outer gear ring 15 on the intermediate shaft S. In this case, the conical gear 12 is pushed back to its initial position shown in Fig. 3.

Vid den beskrivna svängningen av fräshuvudet 9 förblir mellanhàllaren 8 stillastående. säkerställer en exakt fixering av de båda ändlägena för fräshuvudet 9. Med dessa kan fräshuvudet 9 låsas säkert i arbetsläget och pà enkelt sätt friges för omställning. För omställningen av fräshuvudet 9 finns genom den beskrivna utformningen endast drivmotorn l, med vilken även arbets- spindeln 10 drivs. Fräsenheten utmärker sig därför genom en konstruktivt mycket enkel uppbyggnad, emedan ingen separat drivmekanism för omställning av fräshuvudet 9 erfordras.During the described pivoting of the milling head 9, the intermediate holder 8 remains stationary. ensures an exact fixing of the two end positions of the milling head 9. With these, the milling head 9 can be locked securely in the working position and easily released for adjustment. For the adjustment of the milling head 9, there is, through the described design, only the drive motor 1, with which also the working spindle 10 is driven. The milling unit is therefore characterized by a constructively very simple construction, since no separate drive mechanism for adjusting the milling head 9 is required.

Den för läsning och frigivning av fräshuvudet 9 nödvändiga Hirth-kuggkransarna 21, 22 anordningen är utrymmessparande anordnad pá mellanhállaren 8, varigenom fräsenhetens utvändiga dimensioner ej behöver ökas.The Hirth gear rings 21, 22 necessary for reading and releasing the milling head 9 are arranged in a space-saving manner on the intermediate holder 8, whereby the external dimensions of the milling unit do not have to be increased.

För att fräshuvudets 9 ändläge skall kunna bestämmas noggrant har fräsenheten en inkremental rotationsgivare 25 (fig. 3). För inriktning av arbetsspindeln 10 har den lämpligen en utväxling pà 1:1 till denna. Med rotations- givaren 25 kan arbetsspindeln 10 inriktas i båda arbets- lägena för fräshuvudet 9, så att automatiskt verktygsbyte kan genomföras utan svårigheter. Verktygsbytet kan sålunda ske i varje svängläge för fräshuvudet. Dessutom är arbete med inriktade verktyg 30 möjligt i båda lägena för fräs- huvudet 9. Drivmotorn 1, som är utförd i form av en reglerad likströmsmotor, kan med lågt varvtal omställa fräshuvudet 9 till horisontal- eller vertikalläget. Rotationsgivaren 25 har en axel 28 med ett kugghjul 27, som ingripwr i ett kugghjul 26 pá mellanaxeln 5. Vid svängningen av fräs- huvudet 9 roteras kugghjulstransmissionen 26, 27 under förmedling av mellanaxeln 5, så att rotationsgivaren 25 . avger en signal till drivmotorn 1 och frànslár denna när den för tillfället avsedda svängningsvinkeln uppnås.In order to be able to determine the end position of the milling head 9 accurately, the milling unit has an incremental rotation sensor 25 (Fig. 3). For alignment of the working spindle 10, it suitably has a gear ratio of 1: 1 thereto. With the rotation sensor 25, the working spindle 10 can be aligned in both working positions of the milling head 9, so that automatic tool change can be carried out without difficulty. The tool change can thus take place in each pivot position of the milling head. In addition, work with aligned tools 30 is possible in both positions of the milling head 9. The drive motor 1, which is designed in the form of a regulated direct current motor, can switch the milling head 9 to the horizontal or vertical position at low speed. The rotary sensor 25 has a shaft 28 with a gear 27, which engages in a gear 26 on the intermediate shaft 5. When the milling head 9 is pivoted, the gear transmission 26, 27 is rotated while transmitting the intermediate shaft 5, so that the rotary sensor 25. emits a signal to the drive motor 1 and switches it off when the currently intended oscillation angle is reached.

Samtidigt kan en signal avges till ett kolvstyrdon, som styr trycksättningen av den företrädesvis hydrauliskt 10 20 25 30 35 460 525 5 manövrerade kolven 17. Med rotationsgivaren 25 kan också arbetsspindeln 10 inriktas i presshuvudets 9 horisontella och vertikala arbetsläge, eftersom varje rotationsrörelse hos mellanaxeln 5 och därmed hos drivaxeln 2 och arbets- spindeln 10 páförs rotationsgivaren under förmedling av kugghjulstransmissionen 26, 27.At the same time, a signal can be sent to a piston control device, which controls the pressurization of the preferably hydraulically operated piston 17. With the rotation sensor 25, the working spindle 10 can also be aligned in the horizontal and vertical working position of the press head 9, since each rotational movement of the intermediate shaft 5 and thus to the drive shaft 2 and the working spindle 10 the rotary sensor is applied during transmission of the gear transmission 26, 27.

I det vertikala läget (fig. 1) kan fräshuvudet 9 också svängas kring drivaxelns 2 centrumlinje 6. Fräshuvudet 9 kan exempelvis svängas 900 át báda hàllen fràn det verti- kala läget. Mellanhàllaren 8 vrids härvid kring drivaxelns 2 centrumlinje 6 i förhållande till en vinkelrätt mot denna centrumlinje liggande frontsida på fräsenheten och positio- neras friktionsbundet i det tillfälliga vridningsläget. Pà frontsidan 31 finns i ett i tvärsnitt T-formigt ringspàr 32 skruvar 33, pà vilka muttrar 34 kan páskruvas. Dessa har vardera en fläns 36, som kommer till anliggning mot en skulderyta 37 pà en fläns 35 pà mellanhàllaren 8. Vid átdragning av muttrarna 34 uppkommer ynder förmedling av flänsen 37 en friktionslásning mellan mellanhállaren 8 och den motstående delen av fräsenheten. Om fräshuvudet 9 skall omställas kring drivaxelns 2 centrumlinje 6 i det vertikala läget, lossas först muttrarna 34. Mellanhállaren 8 kan sedan manuellt eller med,motorkraft vridas kring centrum- linjen 6 till det önskade vinkelläget. Enär skruvarna 33 är placerade i det T-formiga koaxiellt med drivaxeln 2 liggande ringspàret 32, kommer de vid vridningen av mellanhállaren 8 att förskjutas i detta ringspár 32. Därefter dras muttrarna 34 åter át, så att fråshuvudet 9 friktionsbundet positioneras i det nya vinkelläget. I mellanhàllarens 8 fläns 35 finns en ringformig tätning 39, som anligger mot frontsidan 31 htanför skruvarna 33. Därigenom avtätas mellanrummet mellan frontsidan 31 och mellanhàllarens 8 fläns 35 pålitligt.In the vertical position (Fig. 1), the milling head 9 can also be pivoted about the center line 6 of the drive shaft 2. The milling head 9 can, for example, be pivoted 900 to both sides from the vertical position. The intermediate holder 8 is hereby rotated about the center line 6 of the drive shaft 2 in relation to a front side of the milling unit perpendicular to this center line and is positioned frictionally in the temporary rotational position. On the front side 31 there are screws 33 in a cross-section T-shaped ring groove 32, on which nuts 34 can be screwed. These each have a flange 36, which abuts against a shoulder surface 37 on a flange 35 on the intermediate holder 8. When the nuts 34 are tightened, a frictional locking occurs between the intermediate holder 8 and the opposite part of the milling unit. If the milling head 9 is to be adjusted around the center line 6 of the drive shaft 2 in the vertical position, first loosen the nuts 34. The intermediate holder 8 can then be turned manually or with motor force around the center line 6 to the desired angular position. Since the screws 33 are placed in the T-shaped annular groove 32 lying coaxially with the drive shaft 2, they will be displaced in this annular groove 32 when rotating the intermediate holder 8. Then the nuts 34 are tightened again, so that the milling head 9 is positioned in the new angular position. In the flange 35 of the intermediate holder 8 there is an annular seal 39, which abuts against the front side 31 beyond the screws 33. Thereby the space between the front side 31 and the flange 35 of the intermediate holder 8 is reliably sealed.

Claims

. -.-. ~ ...... l ._..... 460 525 te v

Machining unit, preferably milling and drilling unit, with a pivot head which is pivotable about an axis line, preferably 45 °, opposite the horizontal plane from a vertical to a horizontal working position and vice versa and has a working spindle which stands in drive connection with a drive shaft of a drive motor belonging to the processing unit during transmission of a first and a second gear transmission, the pivot head (9) for the pivot being drivable from the drive shaft (2), känggtggkgag of in the drive connection between the drive shaft (2 ) and the pivot head (9) is an intermediate transmission (15,16), which can be connected for pivoting the pivot head. _

Machining unit according to claim 1, characterized in that the intermediate transmission (15, 16) has a gear (16) which is arranged to be engaged with an internal gear ring (20) with an external gear ring (15) on an intermediate shaft (5). ), the center line (7) of which forms the pivot axis of the pivot head (9). 20

Machining unit according to claim 2, characterized in that the gear (16) surrounds the intermediate shaft (5) and can be coupled to it by axial displacement.

Machining unit according to Claim 2 or 3, characterized in that the gear (16) is fixedly connected to the pivot head (9). 25

Processing unit according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the pivot head (9) is locked to the processing unit during work with the working spindle (10) during the transmission of a ring piston (17).

Processing unit according to claim 5, characterized in that in the working position of the pivot head (9) with a cylindrical gear ring (21) on it, the ring piston (17) engages with a cylindrical gear ring (22) on an intermediate holder (8). . '

Processing unit according to claim 6, in that the cylindrical gears (21, 22) are Hirth gears. 35

Processing unit according to Claim 4 and one of Claims 6 and 7, in that the first-mentioned gear (16) of the intermediate transmission (15, 16) is arranged to be brought into engagement with its inner gear ring (20) with the outer gear ring of the intermediate shaft (5). (15) when pressurizing the ring piston (7), while simultaneously disengaging the cylindrical gears (21, 22) on the ring piston (17) and the intermediate holder (8).

Processing unit according to one of Claims 1 to 8, in that for a precise determination of the pivot path of the pivot head (9), a rotary sensor (25) is connected in drive connection between the drive shaft (2) and the pivot head.

Machining unit according to Claim 9, characterized in that the rotary sensor (25) is in drive connection with the intermediate shaft (5) during the transmission of a gear transmission (06, 27).

11. ll. Machining unit according to claim 10, the rotary sensor (25) during transmission of the gear transmission (12, 13; 26, 27) has a gear ratio of 1: 1 to the working spindle (10). characterized by that