CH283141A - Feed drive unit on modularly assembled machine tools. - Google Patents

Feed drive unit on modularly assembled machine tools.

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CH283141A
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CH
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drive
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rapid traverse
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Otto Dr Ing Georg
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Otto Dr Ing Georg
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q5/00Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23Q2705/00Driving working spindles or feeding members carrying tools or work
    • B23Q2705/005General aspects of driving arrangements in a lathe, e.g. indexing the spindle, devices for keeping the cutting speed constant, braking or reversing devices

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Gear Transmission (AREA)

Description

  

  Vorschubantriebseinheit an baukastenmässig zusammengesetzten Werkzeugmaschinen.    Beim Bau von Werkzeugmaschinen geht  man neuerdings vielfach so vor, dass man aus  immer wiederkehrenden Bauelementen, den  sogenannten Einheiten, Werkzeugmaschinen  verschiedenster Arbeitsweisen baukastenmässig  zusammensetzt. Die Erfindung hat sich die  Aufgabe gestellt, die Anwendungsmöglich  keiten solcher Baukastenwerkzeugmaschinen  durch die Schaffung einer Vorschubantriebs  einheit zu erweitern.  



  Gemäss der Erfindung ist die Vorschub  antriebseinheit dadurch gekennzeichnet, dass  ein Eilgangtrieb und ein Arbeitsvorschub  trieb je auf einer Antriebsseite eines Differen  tials liegen und von getrennten Motoren aus  antreibbar sind, wobei der Arbeitsvorschub  antrieb auf das Zentralrad des Differentials,  der Eilgangantrieb auf dessen Planetenräder  einwirkt und der Abtrieb zum Vorschubmittel  geht. Auf diese Weise kann erreicht werden,  dass, den besonderen Verhältnissen bei Bau  kasten-Werkzeugmaschinen entsprechend, die  Abtriebswelle, die beispielsweise mit der Vor  schubspindel einer Spindeleinheit verbunden  sein kann, alle Bewegungen bereits besitzt, die  für die Steuerung des Vorschubes einer Ar  beitsmaschine notwendig sind.

   Die gesamte  Steuerung der Maschine kann durch zwei  Wendeschütze erfolgen, welche ohnehin zum  Umsteuern der Motore vorhanden sind und  die durch entsprechende Kontakte an einer  Schlitteneinheit derart umgesteuert werden  können, dass sie jede Schaltung, darunter auch  komplizierte, wie z. B. Sprungschaltung -    das heisst Schaltschritte in beliebiger Reihen  folge und Richtung - oder Pilgerschrittschal  tung - wechselweise Vor- und Rücklauf mit  unterschiedlicher Geschwindigkeit     bzw.    Länge  - ausführen können.  



  Auf der Zeichnung sind ein Ausführungs  beispiel und Detailvarianten des Erfindungs  gegenstandes dargestellt. Es zeigen:  Fig.1 die Einheit in einem senkrechten  Schnitt nach der Linie C-D in Fig. 2,  Fig. 2 einen waagrechten Schnitt hierzu  nach der Linie A-B der Fig.1 und  Fig. 3 und 4 Detailvarianten.  



  Die Vorschubeinheit besitzt ein Gehäuse 1,  an welchem der Arbeitsmotor 2 und der     Eil-          gangmotor    3 befestigt sind. Der Motor 2  greift     mit    seiner Welle in eine Schnecke 4 ein,  die das Schneckenrad 5 antreibt. Auf dem     vor-          dern    Ende der Schneckenwelle 6 sitzt ein  Wechselrad 7 (im Grundriss gestrichelt ge  zeichnet), welches in das (gleichfalls gestri  chelt gezeichnete) Wechselrad 8 auf der  Schneckenwelle 9 eingreift. Die Schnecken  welle 9 treibt das Schneckenrad 10, das auf  dem Sonnenrad 11. des Differentials festge  keilt ist. Durch dieses Sonnenrad wird die Be  wegung über die beiden Planetenritzel 1.2, 12  auf das Innenzahnrad 13 und damit auf die  Abtriebswelle 14 übertragen.  



  Der     Eilgangmotor    3 wirkt unmittelbar  über die Riemenscheiben     1.5,    16, welche auch  gewechselt werden können, also ein Wechsel  getriebe darstellen, auf die     Schneekenwelle    17  und damit auf das     Schneckenrad    18 ein. Die-      ses Schneckenrad 18 trägt zwei Achsen 19, 19,  auf denen die vorerwähnten Planetenräder  12, 12 drehbar gelagert sind. Dieses System  bildet somit die zweite Seite des Differential  getriebes, dessen dritte Seite durch das bereits  erwähnte Innenzahnrad 13 und die Abtriebs  welle 14 gebildet wird. Die Abtriebswelle 14  der Vorschubantriebseinheit wird über Kupp  lungen oder Räder mit dem Vorschubmittel,  einer Spindel, einer Kurbel, einem Ritzel oder  dergleichen gekuppelt.  



  Die Wirkungsweise des Getriebes ist fol  gende. Wird der Vorschubmotor 2 bei stehen  dem Motor 3 eingeschaltet, so dreht sich das  Schneckenrad 10 nach Massgabe des gewollten  Vorschubes herum und nimmt bei stillstehen  dem Schneckenrad 18 über die beiden Pla  netenräder 12, 12 das Innenzahnrad 13 und  damit die Abtriebswelle 14 mit.  



  Schaltet man den Vorschubmotor 2 aus  und den Eilgangmotor 3 ein, so dreht sich das  Schneckenrad 18, wobei sich die Planeten  räder 12,12 auf dem feststehenden Sonnenrad  11 abwälzen und das Innenzahnrad 13 und  damit die Abtriebswelle 14 betätigen.  



  Der Antrieb kann links- und rechtsherum  erfolgen, je nachdem in welcher Richtung  man die Motore betätigt. Die Motore können  auch beide gleichzeitig laufen, ohne dass Zwi  schenfälle eintreten können. Dabei werden die  Geschwindigkeiten des Arbeitsantriebes und  des Eilgangantriebes im Differential gemischt,  also je nach Richtung der Bewegungen addiert  oder subtrahiert, wobei in jedem Falle der  Einfluss des Eilvorschubmotors überwiegt.  Insbesondere ist man hierdurch in der Lage,  einen Arbeitsvorschub in der einen Richtung  durch einen Eilvorschub in der andern Rich  tung zu überlagern, so dass im Enderfolg  durch diese Überlagerung ein etwa dem Ar  beitsvorschub entsprechender Differential  rücklauf entsteht.

   Man kann von der     Zu-          schaltimg    eines gleichsinnigen Eilganges bei  Sprungschaltungen Gebrauch machen, das  heisst, wenn Leerlaufstellen im Eilgang zwi  schen Arbeitsstellen überfahren werden sollen.  Dabei kann man den Arbeitsgang eingeschal  tet lassen und den     Eilgang    zum schnellen    Überfahren der Leerlaufstellen zuschalten,  wie es ja überhaupt. denkbar ist, mit ständig  laufendem Arbeitsvorschub zu arbeiten und  alle Bewegungen mit dem     Eilgang    zu steuern.  In diesem Falle kann man sogar auf den Ein  bau eines besonderen Arbeitsvorschubmotors  in der Vorschubantriebseinheit verzichten und  den Arbeitsgang unter Umständen von der von  einem andern Motor getriebenen Arbeitsspin  del der Werkzeugmaschine aus betätigen.  



  Wegen der schnelleren Übersetzung ist es  von besonderer Bedeutung, dass der Eilgang  auf die Planetenräder des Differentials ein  wirkt, während der Arbeitsgang auf das Son  nenrad einwirkt, das zum Innenzahnrad die  langsamere Übersetzung hat. Diese Massnahme  ist deshalb besonders wichtig, weil der     Schnek-          kenantrieb    17,18 des Eilganges selbstsperrend  sein muss und man sonst zur Erzielung einer  genügend grossen Eilgangsgeschwindigkeit die  Schneckenwelle 17 mit unzulässig hoher Um  drehungszahl umlaufen lassen müsste.  



  Um ein genaues Stillsetzen der Motore und  einen Nachlauf des Getriebes zu vermeiden,  kann man beide Motore in bekannter Weise  als Bremsmotore ausbilden, das heisst die     Mo-          t.ore    mit automatisch ansprechenden, schlag  artig     wirksam    werdenden Bremsen, versehen.  Ausserdem kann man den Motoren Über  wachungseinrichtungen zuordnen, die die Vor  schubtiefe überwachen, derart, dass bei     Errei-          ehen    einer vorbestimmten     Vorschubtiefe    die  Motoren abgeschaltet und schlagartig abge  bremst werden. Derartige Einrichtungen sind  als sogenannte     Bremswächter    bekannt.

   Man  kann auch von Bremsmotoren in besonders  vorteilhafter Weise Gebrauch machen, um  eine Sicherungsvorrichtung gegen Überlastung  zu schaffen. In diesem Falle wird das     Schnek-          kengetriebe    17, 18 nicht selbstsperrend ausge  bildet, sondern     beispielsweise    durch Verwen  dung einer mehrgängigen Schnecke so gestal  tet, dass beim Arbeitsgang der     Rückdruck    auf  das Schneckenrad 18 die\ Schnecke 17 in Dre  hungen zu versetzen sucht.

   Diese Drehung  kann durch den Bremswiderstand des Brems  motors 3 bis zur Überschreitung dieses Wider  standes     aufgefangen'werden.    Darüber hinaus      wird der Bremsmotor in Umdrehung versetzt  und wirkt dabei als Sicherheitsglied beim An  schlagdrehen oder ungewolltem Anfahren.  



  Die Konstruktion des Gehäuses 1 ist der  art ausgebildet, dass das Gehäuse 1 in bezug  auf die in Fig. 1 gezeichnete Schnittebene ab  solut symmetrisch ist. Es ist also möglich, die  im Grundriss nach Fig. 2 gezeichneten Wellen  und Lager sowohl rechts wie auch links zu  montieren, ohne dass irgendein Teil geändert  werden muss. Dies ist wichtig für die univer  sale Anwendung der Vorschubantriebeinheit,  da sich je nach Verwendungszweck ein An  trieb von links oder von rechts als notwendig  erweisen kann. Ferner ist es möglich, die Vor  schubantriebseinheit sowohl in der in Fig.1  gezeichneten Lage als auch auf dem Kopf ste  hend zu verwenden, ohne dass die wichtige  Schmierung der Getriebeteile dabei leidet.

   In  dem einen Falle schöpfen das Schneckenrad 5  und die Schneckenwellen 9 und 17 das Öl, im  ander Falle die Schnecken 4, die Schnecken  räder 10, 18, die Planetenräder 12 und das  Innenzahnrad 13.  



  Für die übliche Verwendung in baukasten  mässig zusammengesetzten Einzweckmaschinen  genügt es, für die vorliegende Operation eine  Geschwindigkeit zur Verfügung zu haben, die  durch die beiden Wechselräder 7 und 8 dem  jeweiligen Verwendungszweck angepasst wird.  Es ergibt sich aber eine ausserordentlich wich  tige Erweiterung der Anwendung der Vor  schubantriebseinheit auch auf baukastenmässig       zusammengesetzten    Universalmaschinen, wenn  die Möglichkeit geschaffen wird, die Einheit  mit mehreren schaltbaren Vorschubgeschwin  digkeiten auszurüsten. Zu diesem Zwecke ist  ein zusätzliches Anbaugetriebe in Form eines  Ziehkeilgetriebes geschaffen, das in Fig. 2 im  Schnitt in angebauter Betriebslage gezeigt ist.

    Statt der Wechselräder 7 und 8 werden in die  sem Falle die Schneckengetriebeachsen 6 und 9  vermittels einfacher Kupplungshülsen 20, 21  mit der Antriebswelle 22 und der Abtriebs  welle 23 des Ziehkeilgetriebes mit gleichem  Achsenstand wie die Achsen 6, 9 verbunden.  Die festen Zahnräder 24, 25, 26, 27, 28 und 29  kämmen mit den auf der Welle 23 drehbar    angeordneten Zahnrädern 30, 31,.32, 33, 34, 35,  die durch den Ziehkeil 36 mit der Welle 23  einzeln verbunden werden können. Die Ver  schiebung des Ziehkeils geschieht dabei durch  den Schaft 37, der durch das Schaltritzel 38  axial verschoben werden kann. Jedes Räder  paar ergibt eine andere Geschwindigkeit.  



  Auch das Ziehkeilgetriebe ist so gebaut,  dass es wahlweise an der einen oder andern  Seite des Gehäuses 1 angeflanscht werden  kann.  



  Eine weitere Forderung, die an ein brauch  bares Vorschubgetriebe gestellt werden muss,  ist die, dass das Getriebe bei Überlastung aus  rücken muss. Zu diesem Zwecke kann, wie be  reits oben geschildert, mit Vorteil ein Brems  motor benutzt werden. Um von diesen Sonder  motoren unabhängig zu sein und um insbe  sondere durch die Überlastung einen Steuer  vorgang     ausläsen    zu können, ist eine über  lastungskupplung vorgesehen, wie in Fig.1  gezeigt. Sie weist eine Kupplungsbüchse 39  auf, die längsverschiebbar, aber gegen Verdre  hen gesichert auf der Welle 14 angeordnet und  durch eine Feder 40 belastet ist. Sie greift in  eine ähnliche Hülse 41 auf dem Vorschubmit  tel, im Beispielsfalle einer Spindel 42 ein, wel  che fest auf dieser Spindel angeordnet ist.

   Die  Klauen der Kupplung haben schräge Flächen,  welche bei Überlastung dazu     führen,    dass die  Kupplungshülse 39 nach links verschoben  wird. Sie stösst dabei gegen die Rolle eines       Endausschalters    43, der entweder über ein  Steuerschütz den Strom für den Vorschub  motor unterbricht oder den     Vorschubmotor,     besser aber noch den     Eilgangmotor    3, auf  Linksgang schaltet, wodurch der Maschinen  schlitten oder dergleichen stillgesetzt bzw. in  entgegengesetzter Richtung zurückbewegt  wird. Diese Einrichtung kann für Anschlag  arbeiten oder als Schutz gegen Anfahren Ver  wendung finden.  



  Eine vorteilhafte, baulich sehr einfache  und im Gehäuse 1 fest eingebaute Sicherung  zeigt     Fig.    3. Die     Eilgangschneckenwelle    17 ist  dabei auf beiden Seiten durch vorgespannte  Federn 44, 44 in ihrer Mittellage gehalten und  bewegt sich bei Überschreitung des Maximal-      drehmomentes axial je nach Drehrichtung.  Diese kleine Bewegung wird durch das Wel  lenende auf eine Membran 45 übertragen, die  einen mit Flüssigkeit. gefüllten Raum. 46 ver  grössert oder verkleinert. Der Druck oder     Sog          überträgt    sich verstärkt auf den Stift 47, der  seinerseits den Hilfsschalter betätigt.

   Statt  des Stiftes 47 kann auch eine Rohrleitung an  gebracht werden, welche die Impulse nach je  dem beliebigen Anbringungsort des Hilfsschal  ters überträgt.  



  Eine rein mechanisch betätigte Abwand  lung dieser Ausrückung zeigt Fig. 4. Das  Ende der Eilgangschneckenwelle trägt eine  gehärtete Stahlkugel 48, die exzentrisch gegen  eine kleine Achse 49 stösst, welche an ihrem  Ende den Ausschalthebel 50 trägt. .  



  Da die Eilgangschneckenwelle beim Ein  schalten des Arbeitsvorschubes infolge des  Ausgleichgetriebes ebenfalls belastet wird, und  zwar nach den Räderverhältnissen zum Bei  spiel etwa. ein Drittel so stark wie beim     Eil-          gang,    sichert die Überlastungsvorrichtung so  wohl das Eilgangs- wie auch das beispielsweise  dreifach höhere Arbeitsdrehmoment der Vor  sehubeinheit.  



  Die Vorschubeinheit gemäss vorliegender  Anmeldung gestattet es, eine elektrische Steue  rung von besonderer Einfachheit zu verwirk  lichen, und     zwar    wie bereits oben geschildert,  dadurch, dass beim Einschalten des     Eilgang-          motors    der Vorschubmotor vorher nicht ab  gestellt zu werden braucht. Das schont die  Schaltgeräte, insbesondere die Motorschütze,  in besonders starker Weise.

   Wenn man zum  Beispiel, wie dies bei Schleifmaschinen vor  kommt, eine ständig hin und her gehende Be  wegung des Werkstückschlittens erzielen will,  so kann man den Vorschubmotor ständig in       i    einer Richtung durchlaufen lassen und den  Eilgangmotor mit entgegengesetztem Dreh  sinn zur Erzielung eines differentialüberlager  ten Rücklaufes an einem Hubende einschalten  und am andern wieder ausschalten. Durch ge  eignete Wahl der Eilgangsgeschwindigkeit  kann dabei der Rücklauf mit der gleichen Ge  schwindigkeit vor sich gehen wie der Vorlauf.  Um diese Bewegung durch einen normalen    Motor zu erzielen, müsste man jeweils an den  Endpunkten -des Hubes den Vorschubmotor  umsteuern. Bei der grossen Schalthäufigkeit  würde das sowohl den Wendemotor wie auch  das Wendeschütz in unzulässiger Weise bean  spruchen.  



  Die geschilderte Vorschubantriebseinheit  ist mit Hilfe des elektrischen Stromes leicht  fernzusteuern. Die Steuerung selbst ist unab  hängig von der Lage der Einheit. Dabei     ist    die  Bauart einfach, so dass die Einheit in kurzer  Zeit in grossen Mengen leicht hergestellt und  ab Lager verfügbar gehalten werden kann.



  Feed drive unit on modularly assembled machine tools. In the construction of machine tools, one has recently often proceeded in such a way that machine tools of the most varied of working methods are assembled in a modular way from recurring components, the so-called units. The invention has the task of expanding the possible applications of such modular machine tools by creating a feed drive unit.



  According to the invention, the feed drive unit is characterized in that a rapid traverse drive and a work feed drive are each located on a drive side of a differential and can be driven by separate motors, the work feed drive acting on the central wheel of the differential, the high speed drive acting on its planetary gears and the output goes to the feed means. In this way, it can be achieved that, according to the special conditions in construction box machine tools, the output shaft, which can be connected, for example, to the feed spindle of a spindle unit, already has all the movements that are necessary to control the feed of an Ar work machine .

   The entire control of the machine can be done by two reversing contactors, which are already available for reversing the motors and which can be reversed by appropriate contacts on a slide unit in such a way that they can switch any circuit, including complicated ones, such as. B. Snap action - that is, switching steps in any order and direction - or Pilgerschrittschal device - alternately forwards and backwards at different speeds or lengths - can perform.



  In the drawing, an execution example and detailed variants of the subject invention are shown. They show: FIG. 1 the unit in a vertical section along the line C-D in FIG. 2, FIG. 2 a horizontal section in this regard along the line A-B in FIG. 1 and FIGS. 3 and 4 detailed variants.



  The feed unit has a housing 1 to which the working motor 2 and the rapid traverse motor 3 are attached. The motor 2 engages with its shaft in a worm 4 which drives the worm wheel 5. On the front end of the worm shaft 6 there is a change gear 7 (shown in broken lines in the plan), which engages in the change gear 8 (also shown in broken lines) on the worm shaft 9. The worm shaft 9 drives the worm wheel 10, which is wedged Festge on the sun gear 11 of the differential. Through this sun gear, the movement is transmitted via the two planetary pinions 1.2, 12 to the internal gear 13 and thus to the output shaft 14.



  The rapid traverse motor 3 acts directly on the Schneekenwelle 17 and thus on the worm wheel 18 via the pulleys 1.5, 16, which can also be changed, ie represent a change gear. This worm wheel 18 carries two axles 19, 19 on which the aforementioned planetary gears 12, 12 are rotatably mounted. This system thus forms the second side of the differential gear, the third side of which is formed by the aforementioned internal gear 13 and the output shaft 14. The output shaft 14 of the feed drive unit is coupled via couplings or wheels with the feed means, a spindle, a crank, a pinion or the like.



  The mode of operation of the transmission is as follows. If the feed motor 2 is switched on while the motor 3 is at a standstill, the worm wheel 10 rotates according to the desired feed rate and takes the internal gear 13 and thus the output shaft 14 with the worm wheel 18 via the two Pla designated wheels 12, 12.



  If the feed motor 2 is switched off and the rapid traverse motor 3 is switched on, the worm gear 18 rotates, the planet gears 12, 12 rolling on the fixed sun gear 11 and the internal gear 13 and thus the output shaft 14 actuating.



  The drive can be left or right, depending on the direction in which the motors are operated. The motors can also both run at the same time without incidents occurring. The speeds of the working drive and the rapid traverse drive are mixed in the differential, i.e. added or subtracted depending on the direction of the movements, with the influence of the rapid feed motor predominating in each case. In particular, this enables you to superimpose a work feed in one direction with a rapid feed in the other direction, so that in the end this superposition results in a differential return roughly corresponding to the work feed.

   You can make use of the activation of a rapid traverse in the same direction for snap switches, that is, if idle positions are to be passed between workplaces in rapid traverse. You can leave the working gear switched on and switch on the rapid traverse to quickly pass over the idle positions, as it is at all. it is conceivable to work with a continuously running work feed and to control all movements with rapid traverse. In this case, you can even do without the installation of a special work feed motor in the feed drive unit and, under certain circumstances, operate the operation from the work spindle of the machine tool driven by another motor.



  Because of the faster translation, it is of particular importance that the rapid traverse acts on the planetary gears of the differential, while the operation acts on the sun gear, which has the slower translation to the internal gear. This measure is particularly important because the worm drive 17, 18 of the rapid traverse must be self-locking and otherwise the worm shaft 17 would have to rotate at an impermissibly high speed in order to achieve a sufficiently high rapid traverse speed.



  In order to avoid an exact shutdown of the motors and an overrun of the gearbox, both motors can be designed as brakemotors in a known manner, that is, the motors are provided with automatically responding, abruptly effective brakes. In addition, monitoring devices can be assigned to the motors, which monitor the feed depth in such a way that the motors are switched off and suddenly braked when a predetermined feed depth is reached. Such devices are known as so-called brake monitors.

   Brake motors can also be used in a particularly advantageous manner in order to create a safety device against overload. In this case, the worm gear 17, 18 is not designed to be self-locking but, for example, by using a multi-start worm, so that the back pressure on the worm wheel 18 tries to set the worm 17 in rotation during the operation.

   This rotation can be caught by the braking resistor of the brake motor 3 until this resistance is exceeded. In addition, the brake motor is set in rotation and acts as a safety element in the event of stop turning or unintentional start-up.



  The construction of the housing 1 is designed in such a way that the housing 1 is absolutely symmetrical with respect to the sectional plane drawn in FIG. 1. It is therefore possible to mount the shafts and bearings drawn in the plan according to FIG. 2 on the right as well as on the left without any part having to be changed. This is important for the universal application of the feed drive unit, since depending on the intended use, a drive from the left or from the right may prove necessary. It is also possible to use the feed drive unit both in the position shown in FIG. 1 and upside down, without the important lubrication of the gear parts suffering.

   In one case the worm wheel 5 and the worm shafts 9 and 17 draw the oil, in the other case the worms 4, the worm gears 10, 18, the planet gears 12 and the internal gear 13.



  For the usual use in modular single-purpose machines, it is sufficient to have a speed available for the present operation that is adapted to the respective purpose by the two change gears 7 and 8. However, this results in an extremely important extension of the application of the feed drive unit also to modular universal machines if the possibility is created to equip the unit with several switchable feed speeds. For this purpose, an additional add-on gear is created in the form of a draw key gear, which is shown in section in the installed operating position in FIG. 2.

    Instead of the change gears 7 and 8, the worm gear axles 6 and 9 are connected to the drive shaft 22 and the output shaft 23 of the draw wedge gear with the same axis position as the axes 6, 9 by means of simple coupling sleeves 20, 21 in this case. The fixed gears 24, 25, 26, 27, 28 and 29 mesh with the gears 30, 31, 32, 33, 34, 35 which are rotatably arranged on the shaft 23 and which can be individually connected to the shaft 23 by the draw key 36 . The United shift of the draw key is done by the shaft 37, which can be moved axially by the switching pinion 38. Each pair of wheels results in a different speed.



  The draw key gear is also constructed in such a way that it can be flange-mounted either on one side or the other of the housing 1.



  Another requirement that must be made of a usable feed gear is that the gear must move out when overloaded. For this purpose, as already described above, a brake motor can be used with advantage. In order to be independent of these special motors and to be able to omit a control process, in particular due to the overload, an overload clutch is provided, as shown in FIG. It has a coupling sleeve 39 which is longitudinally displaceable but arranged on the shaft 14 secured against twisting and is loaded by a spring 40. It engages in a similar sleeve 41 on the vorubmit tel, in the example of a spindle 42, wel che is fixedly arranged on this spindle.

   The claws of the coupling have inclined surfaces which, if overloaded, result in the coupling sleeve 39 being shifted to the left. It hits against the role of a limit switch 43, which either interrupts the current for the feed motor via a control contactor or switches the feed motor, or better still the rapid traverse motor 3, to left-hand gear, whereby the machine slide or the like is stopped or moved back in the opposite direction becomes. This device can work for stop or as protection against start-up Ver use.



  An advantageous, structurally very simple fuse firmly installed in the housing 1 is shown in FIG. 3. The rapid traverse worm shaft 17 is held in its central position on both sides by pretensioned springs 44, 44 and moves axially depending on the direction of rotation when the maximum torque is exceeded. This small movement is transmitted through the shaft end to a membrane 45, which is one with liquid. filled space. 46 enlarged or reduced. The pressure or suction is transmitted to the pin 47, which in turn actuates the auxiliary switch.

   Instead of the pin 47, a pipe can be brought to which transmits the pulses depending on the location of the auxiliary switch.



  A purely mechanically operated Abwand development of this disengagement is shown in FIG. 4. The end of the rapid traverse worm shaft carries a hardened steel ball 48 which abuts eccentrically against a small axis 49 which carries the disengaging lever 50 at its end. .



  Since the rapid traverse worm shaft when switching on the working feed due to the differential gear is also loaded, according to the gear ratios for example in the game. a third as strong as with rapid traverse, the overload device secures both the rapid traverse and, for example, three times higher working torque of the pre-stroke unit.



  The feed unit according to the present application allows an electrical control of particular simplicity to be realized, as already described above, in that the feed motor does not need to be switched off beforehand when the rapid traverse motor is switched on. This protects the switching devices, especially the motor contactors, in a particularly strong way.

   For example, if you want to achieve a constant back and forth movement of the workpiece slide, as happens with grinding machines, you can let the feed motor run continuously in one direction and the rapid traverse motor with the opposite sense of rotation to achieve a differential overlay th return Switch on at one end of the stroke and switch off again at the other. By suitably selecting the rapid traverse speed, the return can proceed at the same speed as the forward. To achieve this movement with a normal motor, the feed motor would have to be reversed at the end points of the stroke. Given the high switching frequency, this would stress both the reversing motor and the reversing contactor in an impermissible manner.



  The described feed drive unit can easily be controlled remotely with the help of the electric current. The control itself is independent of the position of the unit. The design is simple, so that the unit can be easily manufactured in large quantities in a short time and kept available from stock.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Vorschubantriebseinheit an baukasten mässig zusammengesetzten Werkzeugmaschi nen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Eilgang- , trieb und ein Arbeitsvorschubtrieb je auf einer Antriebsseite eines Differentials liegen und von getrennten Motoren aus antreibbar sind, wobei der Arbeitsvorschubantrieb auf das Zentralrad des Differentials, der Eil- gangsantrieb auf dessen Planetenräder ein wirkt und der Abtrieb zum Vorschubmittel geht. UNTERANSPRÜCHE: 1. Einheit nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass für den Arbeitsvorschub zwei miteinander gekuppelte Schnecken getriebe und für den Eilgang ein Wechsel getriebe und ein Schnecken--etriebe vorgesehen sind. 2. PATENT CLAIM: Feed drive unit on modular machine tools, characterized in that a rapid feed, drive and a work feed drive are each located on one drive side of a differential and can be driven by separate motors, with the work feed drive on the central wheel of the differential, the rapid drive acts on the planet gears and the output goes to the feed means. SUBClaims: 1. Unit according to patent claim, characterized in that two worm gears coupled to one another are provided for the working feed and a change gear and a worm gear are provided for the rapid traverse. 2. Einheit nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass für beide Motore Kon takte und Wendeschütze angeordnet sind, um die für die verschiedenen Arbeitsphasen erfor derlichen Schaltungen auszuführen. 3. Einheit nach Patentanspruch und Un- teransprueh 2, dadurch. gekennzeichnet, dass die Motore als Bremsmotore ausgebildet sind. 4. Einheit nach Patentanspruch und Un teransprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeich net, dass die Motore mit Überwachungsvor richtungen zum genauen Einhalten der Vor schubtiefe versehen sind. 5. Unit according to claim, characterized in that contacts and reversing contactors are arranged for both motors in order to carry out the circuits required for the various work phases. 3. Unit according to patent claim and sub-claim 2, thereby. characterized in that the motors are designed as brake motors. 4. Unit according to patent claim and Un subclaims 2 and 3, characterized in that the motors are provided with monitoring devices to precisely adhere to the thrust depth. 5. Einheit nach Patentanspruch und Un teranspruch 3; dadurch gekennzeichnet, dass das Schneckengetriebe des Eilganges nicht selbstsperrend ist und in Verbindung mit dem Bremswiderstand des Eilgang-Bremsmotors als Überlastungssicherung für den Arbeits gang dient. 6. Einheit nach Patentanspruch und Un teranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei dauernd laufendem Arbeitsvorschub antrieb Geschwindigkeit und Richtung des Vorschubes durch Zu- oder Abschalten des mit wahlweiser Richtung und Geschwindigkeit laufenden Eilgangantriebes regelbar ist. 7. Unit according to claim and sub-claim 3; characterized in that the worm gear of the rapid traverse is not self-locking and, in conjunction with the braking resistor of the rapid traverse brake motor, serves as an overload protection for the work gear. 6. Unit according to patent claim and Un terclaim 2, characterized in that with continuously running work feed drive speed and direction of the feed by switching on or off the rapid traverse drive running with optional direction and speed can be regulated. 7th Einheit nach Patentanspruch und Un teransprüchen 2 und 6, dadurch gekennzeich net, dass für Pendelarbeitsbewegungen eine der beiden Vorschubrichtungen des Arbeitsvor schubantriebes mit der entgegengesetzten Vor schubrichtung des Eilganges und mit dessen Geschwindigkeit so abgestimmt ist, dass sich gleich schnelle Hin- und Herbewegungen er geben. B. Einheit nach Patentanspruch und Un teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswellen der Vorschubeinheit so im Gehäuse angeordnet und ausgebildet sind, dass die Einheit wahlweise mit ihrer einen oder andern Seite an einer andern Barteinheit der Werkzeugmaschine angebaut werden kann. 9. Einheit nach Patentanspruch und Un teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneckengetriebewelle des Arbeitsvor schubs durch Wechselräder miteinander ge kuppelt sind. 10. Unit according to claim and sub-claims 2 and 6, characterized in that for pendulum work movements one of the two feed directions of the work feed drive is coordinated with the opposite feed direction of the rapid traverse and with its speed so that there are equally fast back and forth movements. B. Unit according to patent claim and Un teran claim 1, characterized in that the drive shafts of the feed unit are arranged and designed in the housing so that the unit can optionally be attached with one or the other side of another beard unit of the machine tool. 9. Unit according to patent claim and Un teran claim 1, characterized in that the worm gear shaft of the Arbeitsvor thrust through change gears are coupled together ge. 10. Einheit nach Patentanspruch und Un teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erhöhung des Arbeitsbereiches und zur Erzielung mehrerer Vorschubgeschwindigkei ten ein aus einem Ziehkeilgetriebe mit meh reren Übersetzungen bestehendes Anbauge triebe vorgesehen ist, wobei der Abstand zwi schen dessen Antriebs- und Abtriebsachse gleich dem Abstand der gleichlaufenden Schneckengetriebeachsen des Arbeitsvorschub triebes ist. 11. Einheit nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle der Vorschubeinheit mit einer Überlastungskupp- lung versehen ist, die bei Überschreitung eines bestimmten Drehmomentes ausrückt und eine Stromunterbrechung bewirkt. 12. Unit according to claim and sub-claim 1, characterized in that to increase the working range and to achieve several feed speeds, an attachment gear consisting of a draw-wedge gear with several gear ratios is provided, the distance between its drive and output axis being equal to the distance of the co-rotating worm gear axes of the work feed drive is. 11. Unit according to patent claim, characterized in that the output shaft of the feed unit is provided with an overload clutch which disengages when a certain torque is exceeded and causes a current interruption. 12. Einheit nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Eilgangsschnecken- welle in beiden Richtungen axial abgefedert bei Überschreitung des höchsten Drehmomen tes axial ausweicht und diese Bewegung auf einen Schalter überträgt. Unit according to patent claim, characterized in that the rapid traverse worm shaft, axially cushioned in both directions, gives way axially when the highest torque is exceeded and transmits this movement to a switch.
CH283141D 1949-11-15 1949-11-15 Feed drive unit on modularly assembled machine tools. CH283141A (en)

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