Schaltvorrichtung an einer Drehbank, insbesondere zum Gewindeschneiden Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung an einer Drehbank, insbesondere zum Gewindeschneiden,
mit einer Schaltspindel zum Umschalten der Drehzahl einer Arbeitsspindel von einem ersten .auf einen zweiten Wert und mit einem Schaltorgan zum Umschalten der Bewegungsrichtung eines Schlittens.
Es ist bekannt, an einer Drehbank eine erste Schalt- spindel zum Umschalten der Drehzahl der Arbeits spindel von einem ersten auf einen zweiten Wert vor zusehen, sowie eine zweite Schaltspindel zum Umschal ten der Bewegungsrichtung des Schlittens.
Diese beiden Schaltspindeln, erstrecken seich über die ganze Länge der Drehbank. Die zweite Spindel: wird selten benötigt und bei der gedrängten Bauweise moderner Drehbänke ist es immer schwieriger, dien geeeigneten Platz für dielse Spindel vorzusehen.
Dib Erfindung bezweckt -die Schaffung einer Schalt vorrichtung, welche in vorteilhafter Weise die wenig ge brauchte zweite Schaltspindel zum Umschalten der Bewegungsrichtung des Schlittens ersetzt.
Diese Vor richtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Schalt spindel zum Umschalten der Drehzahl der Arbeits spindel- lösbar mit dem Schaltorgan zum Umschalten der Bewegungsrichtung des Schlittens verbunden ist, und dass bei der Verbindung des Schaltorgans mit der Schaltspindiel,
in einer ersten Stellung der Schaltspindel die erste Drehzahl der Arbeitsspindel und die Be wegungsrichtung des Schlittens und in einer zweiten Stellung der Schaltspindel die zweite Drehzahl der Arbeitsspindel und' die andere Bewegungsrichtung des Schlittens eingeschaltet ist.
Diese Vorrichtung isst insbesondere beirn Gewinde schneiden vorteilhaft. Falls ein Gewinde in mehreren Arbeitsstufen geschnitten werden soll, russ die Be- wegungsrichtung des Schlittens nach jeder Arbeitsstufe umgekehrt und der Schlitten in,
seine Ausgangslage zurückgebracht werden. Damit der Schlitten möglichst schnell in seine Ausgangslage zurückkehrt, russ die Drehzahl der Arbeitsspindel erhöht werden, da beim Gewindeschneiden die Bewegungsgeschwindigkeit des Schlittens von der Drehzahl der Arbeitsspindel abhängig ist.
Somit war es bisher bei jeder Umkehr des Schlittens erforderlich, zwei Schalthebel zu betätigen, nämlich er stens, um die Drehzahl der Arbeitsspindel und zweitens die Bewegungsrichtung des Schlittens umzuschalten.
Die -erfindungsgemässe Vorrichtung ermöglicht es beim Umkehren der Bewegungsrichtung des Schlittens automatisch die Drehzahl der Arbeitsspindel umzu schalten, ohne dass die Bedienungsperson gezwungen ist, zwei Schalter zu betätigen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der er- findungsgernässen Vorrichtung ist zur Verbindung des Schaltorgans mit der Schaltspindel eine Kupplung vor gesehen. Diese Kupplung kann aus zwei nebeneinander angeordneten Scheiben bestehen, von denen die eine an der Schaltspindel und die andere am Schaltorgan befestigt ist und aus einem Bolzen zum Verbinden der beiden Scheiben miteinander.
Vorzugsweise kann der grösseren Drehzahl der Ar beitsspindel die Rückwärtsbewegung des Schlittens in seine Ausgangslage nach der Arbeitsbewegung zugeord net sein.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist im folgenden anhand der beigefügten Zeichnung ausführlich beschrieben.
In der einzigen Figur der Zeichnung ist der kine matische Aufbau einer Drehbank in vereinfachter Form dargestellt, wobei die Teile, welche zum Verständnis der Erfindung nicht notwendig sind, weggelassen wurden.
In einem Gehäuse 10 ist eine Arbeitsspindel 11 in der üblichen Weise drehbar gelagert und weist am rech ten Ende einen Spindelkopf 12 auf, an dem in bekann ter Weise ein Werkstück, z. B. mittels eines Backen futters, befestigt werden kann.. An der Arbeitsspindel ist ein Zahnrad 13 befestigt, das mit einem Zahnrad 14 in Eingriff steht. Das Zahnrad 14 ist zusammen mit zwei anderen Zahnrädern 15 und 16 auf einer Welle 17 befestigt, welche ebenfalls im Gehäuse 10 gelagert ist. Das Zahnrad 15 steht ständig mit einem Zahnrad 18 in Eingriff, und das Zahnrad 16 steht ebenfalls ständig mit einem Zahnrad 19 in Eingriff.
Diese beiden Zahn räder 18 und 19 sind drehbahr auf einer Welle 20 ge lagert, welche ihrerseits im Gehäuse 10 gelagert ist. Auf dieser Welle 20 sind zwei hydraulische Kupplungen K1 und K2 vorgesehen. Mit der Kupplung K1 kann das Zahnrad 18 mit der Welle 20 verbunden werden, und mit der Kupplung K2 kann das Zahnrad 19 mit der Welle 20 verbunden werden. Auf der Welle 20 ist ferner ein Zahn rad 21 befestigt, das mit einem Zahnrad 22 in Eingriff steht, welches an einem Motor 23 befestigt ist.
Wie aus dem beschriebenen, stark vereinfacht dar gestellten Hauptgetriebe einer Drehbank ersichtlich ist, kann die Arbeitsspindel 11 entweder über den Getriebe strang 13, 14; 15, 18 und 21, 22 vom Motor 23 mit einer ersten Drehzahl n1 angetrieben werden, falls in weiter unten beschriebener Weise die Kupplung K1 eingeschaltet ist, oder über den Getriebestrang 13, 14; 16, 19 und 21, 22 mit einer zweiten Drehzahl n2, falls die Kupplung K:, eingeschaltet ist. Bei diesem Haupt getriebe stehen sämtliche Zahnräder ständig miteinander in Eingriff.
Für die beiden Kupplungen K1 und K2 sind hydraulisch.-- Lamellenkupplungen vorgesehen, welche sich auch bei laufendem Getriebe schalten lassen. Es ist somit möglich, bei laufendem Getriebe von der einen Drehzahl n1 auf die andere Drehzahl n2 umzu schalten. In der Praxis besitzt das Hauptgetriebe eine Anzahl weiterer Zahnräder, welche wahlweise mitein ander in Eingriff gebracht werden können, so dass ausser den Drehzahlen n1 und n2 noch westere Drehzahlen einstellbar sind. Da diese Zahnräder jedoch im Zu sammenhang mit der vorliegenden Erfindung nicht von Interesse sind, sind sie hier nicht dargestellt _worden. Vorzugsweise ist n> = 1,4 n1 oder genauer = 1/2 n1.
Der Antrieb einer Leitspindel 24 erfolgt von der Antriebsspindel 11 über die Zahnräder 13 und 14 auf ein weiteres Zahnrad 25, das mit dem Zahnrad 14 über weitere, nur durch eine gestrichelte Doppellinie ange deutete Zahnräder in Eingriff steht. Das Zahnrad 25 ist zusammen mit einem Zahnrad 26 auf einer Welle 27 befestigt, die ebenfalls im Gehäuse 10 gelagert ist. Das Zahnrad 26 steht mit einem Zahnrad 28 in Ein griff, welches zusammen mit zwei Zahnrädern 29 und 30 auf einer Welle 31 befestigt ist, die im Gehäuse 10 gelagert ist.
Das Zahnrad 29 steht direkt mit einem auf der Leitspindel 24 gelagerten Zahnrad 32 in Ein griff, während das Zahnrad 30 über zwei die Dreh richtung umkehrende Zahnräder 33 und 34 mit einem ebenfalls auf der Leitspindel 24 gelagerten Zahnrad 35 in Eingriff steht. Auf der Leitspindel 24 sind zwei Klauenkupplungeh K3 und K4 vorgesehen. Mit der Kupplung K3 kann das Zahnrad 32 mit der Leitspindel 24 verbunden werden, und mit der Kupplung K.4 kann das Zahnrad 35 mit der Leitspindel verbunden werden.
Die Zähnezahl der beschriebenen Zahnräder 13, 14, 25, 26, 28, 29, 30, 33, 34 und 35 sind vorzugsweise so gewählt, dass die Drehzahl der Leitspindel 24 doppelt so gross ist wie die Drehzahl der Arbeitsspindel 11.
Wie aus dem beschriebenen Getriebe für die Leit- spindel ersichtlich ist, dreht sich die Leitspindel 24, z. B. im gleichen Drehsinn wie die Arbeitsspindel, wenn die Kupplung K3 eingeschaltet ist und im entgegenge setzten Drehsinn zur Arbeitsspindel, wenn die Kupplung K1 eingeschaltet ist. Für die Kupplungen K3 und K4 werden vorzugsweise Klauenkupplungen verwendet, welche gewährleisten, dass z.
B. beim Gewindeschneiden die Stellung eines von der Leitspindel verschobenen Schlosskastens immer mit der jeweiligen Stellung der Arbeitsspindel übereinstimmt, unabhängig davon, wel che der Kupplungen K:; und K4 eingeschaltet ist.
Zum Ein- und Ausschalten der Kupplungen K1 und K2 ist ein Steuerventil 36 vorgesehen, das über zwei hydraulische Leitungen 37 und 38 mit den Kupplungen K1, -K" verbunden ist. An das Steuerventil 36 ist eine Schaltspindel 39 angeschlossen. Diese, Schaltspindel ist in eine erste Stellung schwenkbar, in welcher die Kupplung K1 eingeschaltet ist und in eine zweite Stellung, in welcher die Kupplung K- einge schaltet ist. Zum Schwenken der Schaltspindel 39 ist ein erster Hebel 40 an einer mit der Schaltspindel 39 starr verbundenen Scheibe 41 befestigt. Ferner ist zum Schwenken der Schaltspindel 39 ein zweiter Hebel 42 an einer auf der Schaltspindel 39 verschiebbar, aber drehfest gelagerten Scheibe 43 befestigt.
Die Scheibe 43 mit dem Hebel 42 befindet sich vorzugsweise auf dem nicht dargestellten Schlosskasten der Drehbank und verschiebt sich mit dem Schlosskasten entlang der Schaltspindel 39.
Zum Ein- und Ausschalten der Kupplungen K:; und K4 ist ein Gestänge 44 vorgesehen, mit dem ent weder die Klauen 45 der Kupplung K3 mit den am Zahnrad 32 vorgesehenen Klauen 46 oder die Klauen 47 der Kupplung K4 mit den am Zahnrad' 35 vorgesehenen Klauen 48 in Eingriff gebracht werden können. Das Gestänge 44 isst an ein auf der Schaltspindel 39 dreh bar gelagertes Rohr 49 angeschlossen, das ebenfalls in zwei Stellungen schwenkbar ist, wobei in der ersten Stellung des Rohres 49 die Kupplung K3 und in der zweiten Stellung des Rohres 49 die Kupplung K.4 ein geschaltet ist. Zum Schwenken dies Rohres 49 ist am einen Ende desselben eine Scheibe 50 mit -einem Hebel 51 befestigt.
Die beiden Scheiben 41 und. 50 zum Ein- und Ausschalten der Kupplungen K1, K- bzw. der Kupplun gen K3, K4 sind erfindungsgemäss nebeneinander ange ordnet und jede der Scheiben weist z. B. eine Bohrung auf, die zueinander ausgerichtet sind:, wenn sich.
Schalt spindel 39 und Schaltrohr 49 in ihrer ersten Schwenk stellung befinden, so dass ein Bolzen 52 durch die beiden Scheiben 41 und 50 hindurch gesteckt werden kann. Jede Scheibe kann auch eine weitere Bohrung aufweisen, die zueinander ausgerichtet sind', wenn sich die Schaltspindel 39 in ihrer ersten Schwenkstellung und das Schaltrohr sich in seiner zweiten Schwenk stellung befindet, so dass der Bolzen 52 wiederum durch die:
beiden Scheiben 41 und 50 hindurchgesteckt werden kann, wobei jedoch ihre relative Lage anders ist als im ersten Fall.
In der Praxis ist die Leitspindel 24 nicht direkt an die Kupplung K3 und K, angeschlossen, sondern über ein Vorschubgetriebe, mit welchem die Vorschub- geschwindigkeit des durch die Leitspindel 24 angetrie benen Schlosskastens eingestellt werden kann. Da die ses Varschubgetriebe jedoch im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung nicht von Interesse ist, ist dieses Vorschubgetriebe hier nicht dargestellt worden.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist wie folgt: Es sei z. B. angenommen, dass ein Gewinde in meh reren Arbeitsstufen zu schneiden ist. Für jede Arbeits stufe bewegt sich der Schlitten mit dem Gewindeschneid stahl in der einen Bewegungsrichtung und muss nach Beendigung in seine Ausgangslage zurückgebracht wer den.
Für die Arbeitsstufe wird jeweils die Kupplung K, eingeschaltet, damit sich die Arbeitsspindel mit dem daran befestigten Werkstück, an dem das: Gewinde zu schneiden ist, mit der gewünschten Drehzahl n, dreht. Gleichzeitig wird die Kupplung K3 eingeschaltet, damit der Schlitten sich mit der gewünschten Geschwindig keit in der einen Bewegungsrichtung verschiebt.
Die Schaltspindel 39 befindet sich somit in ihrer ersten Stel lung, und ebenso ist das, Rohr 49 in seiner ersten Stel lung. Der Bolzen 52 wird durch die beiden Scheiben 41 und 50 hindurchgesteckt. Sobald eine Arbeitsstufe be endet ist, wird die Kupplung K1 ausgeschaltet und die Kupplung K2 eingeschaltet, indem die Schaltspindel 39 in ihre zweite Stellung geschwenkt wird. Dadurch dreht sich die Arbeitsspindel 12 mit der zweiten Drehzahl n2, die z.
B. grösser ist als, die erste Drehzahl. Gleichzeitig wird auch die Kupplung K3 ausgeschaltet und die Kupp lung K4 eingeschaltet, da die beiden Scheiben 41 und 50 durch den Bolzen 52 miteinander verbunden sind und somit bei der Betätigung der Schaltspindel 39 auch das Schaltrohr 49 aus seiner ersten Stellung in seine zweite Stellung gelangt.
Da die Arbeitsspindel sich jetzt mit der grösseren Drehzahl n2 dreht, wird auch die Leit- spindel 24 schneller angetrieben und da die Kupplung K4 eingeschaltet wurde, dreht sich die Leitspindel im entgegengesetzten Drehsinn und schiebt den Schlitten mit erhöhter Geschwindigkeit in seine Ausgangslage zu rück.
Statt der Kupplung, bestehend aus den beiden Scheiben 41 und 50 und dem durch die beiden Scheiben hindurchgesteckten Bolzen 52, kann irgendeine andere geeignete Kupplung verwendet werden. Statt dem kon zentrisch zur Schaltspindel 39 angeordneten Rohr 49 kann eine zur Schaltspindel 39 parallele Welle vorge sehen sein, welche z. B. durch Zahnräder mit der Schaltspindel gekuppelt werden kann.
Zwischen der ersten und zweiten Schaltstellung der Schaltspindel 39 kann eine Bremsstellung vorge- sehen sein, .in welcher die, Arbeitsspinden 12 abgebremst werden kann. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn die Arbeitsspindel sich beider Drehzahl n2 .in entgegen gesetztem Drehsinne dreh t als bei der Drehzahl n1.