Werkzeugmaschine mit aktiver Schallminderung

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine, insbesondere zur spanenden Bearbeitung von Werkstücken.

[0002] Eine derartige Werkzeugmaschine ist beispielsweise durch die DE 199 07 617 A1 bekannt geworden.

[0003] Die aus DE 199 07 617 A1 bekannte Werkzeugmaschine hat einen im Maschinengestell um eine horizontale Achse schwenkbar gelagerten Doppelschwenktisch, dessen einer Schwenktisch als Bearbeitungsseite und dessen anderer Schwenktisch als Bestückungsseite vorgesehen ist. Die Bearbeitungs- und Bestückungsseiten sind durch eine Spritzschutzscheibe voneinander getrennt und können durch Verschwenken des Doppelschwenktisches vertauscht werden. Da der Doppelschwenktisch während der Bearbeitungsphase gleichzeitig auch bestückt wird, ist die Person, die diese Bestückung ausführt, den Bearbeitungsgeräuschen in voller Lautstärke von bis zu ca. 90 dB ausgesetzt.

[0004] Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Lautstärke der von der Werkzeugmaschine ausgehenden Bearbeitungsgeräusche zu reduzieren. Dabei werden unter Bearbeitungsgeräuschen sowohl die beim Zerspanungsvorgang entstehenden Geräusche als auch die von beteiligten Bauteilen und -gruppen verursachten Geräusche verstanden. Ziel ist es, alle Bearbeitungsgeräusche im Umfeld der Werkzeugmaschine zumindest teilweise zu eliminieren.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Werkzeugmaschine gemäß Anspruch 1.

[0006] Erfindungsgemäß werden den Bearbeitungsgeräuschen der Werkzeugmaschine entsprechende Geräusche, deren Amplituden um 180° phasenverschoben sind, überlagert, wodurch die Bearbeitungsgeräusche durch Interferenz mit den phasenverschobenen Bearbeitungsgeräuschen weitgehend, im Idealfall vollständig, eliminiert werden. Diese aktive Schallminderung ist sowohl bei horizontalen als auch bei vertikalen Werkzeugmaschinen einsetzbar.

[0007] Vorzugsweise ist jeder Lautsprecher in solch einem Abstand zum Entstehungsort der Bearbeitungsgeräusche angeordnet, dass die Bearbeitungsgeräusche und die phasenverschobenen Bearbeitungsgeräusche im Umfeld der Werkzeugmaschine wenigstens teilweise eliminiert sind. Bei einer anderen Ausführungsform ist jeder Lautsprecher in solch einem Abstand zum Entstehungsort der Bearbeitungsgeräusche angeordnet, dass die Bearbeitungsgeräusche und die phasenverschobenen Bearbeitungsgeräusche zumindest an einem Bedienungsarbeitsplatz der Werkzeugmaschine, insbesondere am Bestückungsarbeitsplatz, wenigstens teilweise eliminiert sind.

[0008] Weiterhin ist die Werkzeugmaschine in eine Bearbeitungsseite und eine Bestückungsseite unterteilt. Insbesondere kann das mindestens eine Mikrofon am oder im Spindelkasten einer Arbeitsspindel der Werkzeugmaschine angeordnet sein.

[0009] Die Werkzeugmaschine weist einen um eine Achse gelagerten Doppelschwenktisch auf, dessen einer Schwenktisch als Bearbeitungsseite und dessen anderer Schwenktisch als Bestückungsseite durch Verschwenken des Doppelschwenktisches vertauschbar sind.

[0010] Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.

[0011] Es zeigt:

Fig. 1

eine erfindungsgemäße vertikale Werkzeugmaschine mit einem Doppelschwenktisch als Werkstückträger in einer Seitenansicht;

Fig. 2

die Vorderansicht der Werkzeugmaschine entsprechend II in Fig. 1 bei abgenommener Fronttür; und

Fig. 3

eine erfindungsgemäße horizontale Werkzeugmaschine mit einem Doppelschwenktisch als Werkstückträger in einer Ansicht analog zur Fig. 1.

[0012] Bei der in Fig. 1 insgesamt mit 1 bezeichneten vertikalen Werkzeugmaschine ist im rahmenartigen Maschinengestell 2 (Fig. 2) um eine horizontale Achse 3 ein Doppelschwenktisch (Doppelschwenkbalken) 4 schwenkbar gelagert, dessen einer Schwenktisch 4a (in Fig. 1 der rechte) auf der Bearbeitungsseite 5 und dessen anderer Schwenktisch 4b auf der Bestückungsseite 6 vorgesehen ist. Durch Verschwenken (Pfeilrichtung 7) des Doppelschwenktisches 4 um die horizontale Achse 3 lassen sich die Bearbeitungs- und Bestückungsseiten der Schwenktische 4a, 4b vertauschen. Die beiden Schwenktische 4a, 4b sind zwischen und an zwei Schwenkscheiben 8, welche seitlich am Maschinengestell 2 um die horizontale Achse 3 gelagert sind, jeweils um eine horizontale Schwenkachse 9 verschwenkbar gelagert.

[0013] Der Schwenktisch 4b wird bei geöffneter Fronttür 10 mit neuen Werkstücken bestückt, die dann nach Vertauschen der Schwenktische 4a, 4b auf der Werkzeugseite 5 mittels des in der vertikalen Arbeitsspindel 11 aufgenommenen Werkzeuges bearbeitet werden. Zum Vertauschen der Schwenktische 4a, 4b werden sowohl beide Schwenktische 4a, 4b um ihre Schwenkachsen 9 in Schwenkrichtung 12 als auch der Doppelschwenktisch 4 in Schwenkrichtung 7 jeweils um 180° geschwenkt, wodurch sich mit vertauschten Schwenktischen 4a, 4b wieder die in Fig. 1 gezeigte Anordnung ergibt.

[0014] Zwischen und an den beiden Schwenkscheiben 8 ist eine feststehende Spritzschutzwand 13 (z.B. ein dünnes Blech) befestigt, die in der in Fig. 1 dargestellten Schwenkendposition des Doppelschwenktisches 4 die Bearbeitungsund Bestückungsseiten 5, 6 voneinander trennt. Auf diese Weise kann während des Bearbeitens der Werkstücke auf der Bearbeitungsseite 5 ein neues Werkstück auf der Bestückungsseite aufgespannt werden, wobei das Bedienungspersonal vor spritzendem Bohrwasser oder herumfliegenden Bohrspänen etc. geschützt ist. Diese Spritzschutzwand 13 verläuft in einer Radialebene der horizontalen Achse 3 zwischen den beiden Schwenktischen 4a, 4b und weist zu beiden Seiten der horizontalen Achse 3 im radial äußeren Bereich jeweils eine Wandöffnung 14 auf, die mit einer Schiebetür 15 verschließbar ist. Indem die Schiebetür 15 radial nach innen verfahren wird, wird die Wandöffnung 14 freigegeben und ermöglicht dem Bedienungspersonal den frontalen Zugang zur Bearbeitungsseite 5 und zu dem dort befindlichen Schwenktisch. Die beiden Schiebetüren 15 sind jeweils wechselweise in einer der beiden Schwenkendstellungen des Doppelschwenktisches 4 zu bedienen.

[0015] Wie Fig. 2 weiter zeigt, sind die Schwenktische 4a, 4b über ihre Seitenwände 16 an den Schwenkscheiben 8 und diese an den vertikalen Seitenwänden 17 des Maschinengestells 2 gelagert. Auf den beiden Seitenwänden 17 lastet auch der die zweispindlige Arbeitsspindel 11 tragende Querträger 18.

[0016] Auf der Bearbeitungsseite 5, genauer gesagt, am Spindelkasten der Arbeitsspindel 11, ist ein Mikrofon 20 angeordnet, das die Bearbeitungsgeräusche der Werkzeugmaschine 1 auf der Bearbeitungsseite 5 erfasst. Die erfassten Bearbeitungsgeräusche werden einem Phasenverschieber 21 zugeführt, der die Amplituden der erfassten Bearbeitungsgeräusche um 180° phasenverschiebt. Am Spindelkasten der Arbeitsspindel 11 sind weiterhin zwei Lautsprecher 22 angeordnet, welche die vom Phasenverschieber 21 zugeführten phasenverschobenen Bearbeitungsgeräusche abgeben. Die Lautsprecher 22 sind in solch einem Abstand zum Entstehungsort der Bearbeitungsgeräusche, d.h. zum bearbeiteten Werkstück bzw. zur Arbeitsspindel 11, angeordnet, dass sich die Bearbeitungsgeräusche und die phasenverschobenen Bearbeitungsgeräusche durch Interferenz im Umfeld der Werkzeugmaschine 1 möglichst vollständig gegenseitig auslöschen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Mikrofon 20 mittig zwischen den beiden Lautsprechern 22 angeordnet. Wie in Fig. 1 gestrichelt angedeutet, kann das Mikrofon 20 auf der Bearbeitungsseite 5 alternativ oder zusätzlich auch fern vom Entstehungsort der Bearbeitungsgeräusche angeordnet sein.

[0017] In Fig. 3 ist eine Werkzeugmaschine 1' mit horizontaler Arbeitsspindel 11' gezeigt, an deren Spindelkasten - wie bei der vertikalen Werkzeugmaschine 1 - ein Mikrofon 20 und zwei Lautsprecher 22 angeordnet sind, welche die vom Phasenverschieber 21 zugeführten phasenverschobenen Bearbeitungsgeräusche abgeben.

Ansprüche

1. Werkzeugmaschine (1; 1') mit einem um eine Achse (3) gelagerten Doppelschwenktisch (4), dessen einer Schwenktisch (4a) als Bearbeitungsseite (5) und dessen anderer Schwenktisch (4b) als Bestückungsseite(6) durch Verschwenken des Doppelschwenktisches (4) vertauschbar sind, gekennzeichnet durch mindestens ein auf der Bearbeitungsseite (5) angeordnetes Mikrofon (20) zum Erfassen von Bearbeitungsgeräuschen der Werkzeugmaschine (1; 1'), einen Phasenverschieber (21), der die Amplituden der erfassten Bearbeitungsgeräusche um ca. 180° phasenverschiebt, und mindestens einen auf der Bestückungsseite (6) angeordneten Lautsprecher (22) zur Abgabe der phasenverschobenen Bearbeitungsgeräusche.

2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Lautsprecher (22) in solch einem Abstand zum Entstehungsort der Bearbeitungsgeräusche angeordnet ist, dass die Bearbeitungsgeräusche und die phasenverschobenen Bearbeitungsgeräusche im Umfeld der Werkzeugmaschine (1; 1') wenigstens teilweise eliminiert sind.

3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Lautsprecher (22) in solch einem Abstand zum Entstehungsort der Bearbeitungsgeräusche angeordnet ist, dass die Bearbeitungsgeräusche und die phasenverschobenen Bearbeitungsgeräusche zumindest an einem Bedienungsarbeitsplatz der Werkzeugmaschine (1) wenigstens teilweise eliminiert sind.

4. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Mikrofon (20) am oder im Spindelkasten einer Arbeitsspindel (11; 11') der Werkzeugmaschine (1; 1') angeordnet ist.

5. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eine horizontal oder vertikal angeordnete Arbeitsspindel (11; 11').

Claims

1. Machine tool (1; 1') having a double rotating worktable (4) which is mounted about an axis (3), whose one rotating worktable (4a), as a machining side (5), and whose other rotating worktable (4b), as a population side (6), can be interchanged by pivoting the double rotating worktable (4), characterized by at least one microphone (20) arranged on the machining side (5) for registering machining noises from the machine tool (1; 1'), a phase shifter (21), which phase-shifts the amplitudes of the machining noises registered by about 180°, and at least one loudspeaker (22) arranged on the population side (6) to output the phase-shifted machining noises.

2. Machine tool according to Claim 1, characterized in that each loudspeaker (22) is arranged at a distance from the location at which the machining noises are produced such that the machining noises and the phase-shifted machining noises are at least partly eliminated in the surroundings of the machine tool (1; 1').

3. Machine tool according to Claim 1, characterized in that each loudspeaker (22) is arranged at a distance from the location at which the machining noises are produced such that the machining noises and the phase-shifted machining noises are at least partly eliminated, at least at an operating workstation of the machine tool (1).

4. Machine tool according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one microphone (20) is arranged on or in the tool head of an operating spindle (11; 11') of the machine tool (1; 1').

5. Machine tool according to one of the preceding claims, characterized by at least one operating spindle (11; 11') arranged horizontally or vertically.

Revendications

1. Machine-outil (1;1') équipée d'une table pivotante double (4) disposée autour d'un axe (3), dont une table pivotante (4a) en tant que côté d'usinage (5) et dont l'autre table pivotante (4b) en tant que côté d'équipement (6) sont interchangeables par pivotement de la table pivotante double (4), caractérisée par au moins un microphone (20) disposé sur le côté d'usinage (5) en vue de la détection de bruits d'usinage de la machine-outil (1;1'), un déphaseur (21) qui déphase d'environ 180° les amplitudes des bruits d'usinage détectés, et au moins un haut-parleur (22) disposé sur le côté d'équipement (6) en vue de la délivrance des bruits d'usinage déphasés.

2. Machine-outil selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque haut-parleur (22) est disposé à un écartement de l'endroit de génération des bruits d'usinage de telle sorte que les bruits d'usinage et les bruits d'usinage déphasés sont éliminés au moins partiellement dans l'environnement de la machine-outil (1;1').

3. Machine-outil selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque haut-parleur (22) est disposé à un écartement de l'endroit de génération des bruits d'usinage de telle sorte que les bruits d'usinage et les bruits d'usinage déphasés sont au moins partiellement éliminés en un poste de manoeuvre de la machine-outil (1).

4. Machine-outil selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le au moins un microphone (20) est disposé sur ou dans la poupée fixe d'une broche (11;11') de la machine-outil (1;1').

5. Machine-outil selon une des revendications précédentes, caractérisée par au moins une broche (11;11') disposée horizontalement ou verticalement.

Zeichnung