CH654781A5

CH654781A5 - Werkzeugmaschine, insbesondere flachschleifmaschine.

Info

Publication number: CH654781A5
Application number: CH8149/81A
Authority: CH
Inventors: Werner Dr Redeker; Uwe Uhlig
Original assignee: Hauni Werke Koerber & Co Kg
Priority date: 1981-02-20
Filing date: 1981-12-21
Publication date: 1986-03-14
Also published as: IT8219773A0; JPH0126814B2; GB2093381A; FR2500350B1; FR2500350A1; JPS57178637A; DK67182A; GB2093381B; IT1212520B; US4449988A

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit einer Spindelhubeinrichtung bestehend aus einer Gewindespindel und einer Spindelmutter zur Höhenverstellung eines Werkzeugträgers und mit einem Antriebsmittel zur Betätigung der Spindelhubeinrichtung.

Die Spindelhubeinrichtung einer Werkzeugmaschine dient zur Höhenverstellung des Werkzeughalters. Sie besteht gewöhnlich aus einer mit einer Spindelmutter in Eingriff stehenden vertikalen Gewindespindel. Bei Präzisionsmaschinen wird gewöhnlich eine Kugelrollspindel als Gewindespindel gewählt. Der Antrieb des drehbaren Teils der Spindelhubeinrichtung, entweder der Spindelmutter oder der Gewindespindel, erfolgt mittels eines Zahnriemens, mit dem eine spielfreie Drehmomentübertragung von einem Antriebsmittel, beispielsweise einem Motor, zu der Spindelhubeinrichtung möglich ist.

Bei Werkzeugmaschinen mit vertikaler Spindelhubeinrichtung ohne Selbsthemmung, die über einen Zahnriemen angetrieben ist, besteht die Gefahr, dass der vertikal verstellbare, den Werkzeugträger tragende Teil der Spindelhubeinrichtung zusammen mit dem Werkzeugträger beim Reissen des Zahnriemens nach unten durchfällt. Dies ist mit Gefahren für die Maschine und das Personal verbunden. Besonders kritisch ist das Durchfallen des Schleifkopfs einer Schleifmaschine, da das zur Zerstörung der rotierenden Schleifscheibe und damit zu einer erheblichen Gefährdung des Personals führen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugmaschine der eingangs beschriebenen Art, insbesondere eine Flachschleifmaschine mit einer Spindelhubeinrichtung zur Höhenverstellung des Werkzeugträgers anzugeben, bei der im Falle eines Zahnriemenrisses das Durchfallen der Ge-windespindel bzw. der Spindelmutter und damit des Werkzeugträgers ausgeschlossen ist.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einer Werkzeugmaschine der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäss dadurch, dass die Spindelhubeinrichtung über einen Zahnriementrieb kinematisch mit dem Antriebsmittel verbunden ist und dass parallel zum Zahnriementrieb zusätzlich ein das Antriebsmittel mit der Spindelhubeinrichtung kinematisch verbindendes Zahnradgetriebe vorgesehen ist. Durch das zum Zahnriemen parallele, zusätzliche Zahnradgetriebe wird verhindert, dass die Spindelmutter bzw. die Gewindespindel bei einem Riss des Zahnriemens frei rotieren und dabei unter dem Gewicht des Werkzeugträgers mit zunehmender Geschwindigkeit nach unten durchfallen kann. In Weiterbildung der Erfindung kann das Zahnradgetriebe ein einstellbares Spiel aufweisen, damit es bei ordnungsgemässem Betrieb der Maschine frei mitläuft und den Antrieb über den Zahnriemen nicht beeinflusst. Das Zahnradgetriebe weist vorzugsweise eine ungerade Anzahl von Zahnrädern auf. In bevorzugter Ausführungsform ist ein Mittel zur Überwachung der Zahnriemenspannung vorgesehen, welches mit einer Steueranordnung verbunden ist, die das Antriebsmittel abschaltet, sobald die Zahnriemenspannung einen vorgegebenen Wert unterschreitet. Da das Zahnradgetriebe wegen seines grossen Spiels ein präzises Arbeiten mit der Werkzeugmaschine nicht erlaubt, wird bei einem Riss des Zahnriemens die Maschine abgeschaltet. Gemäss einer besonders zweckmässigen Ausbildung der Erfindung ist die Gewindespindel rotationsfest mit dem Werkzeugträger verbunden. Parallel zu dem Zahnriementrieb ist zusätzlich ein einstellbares Spiel aufweisendes Zahnradgetriebe angeordnet, das die drehbar, aber lagefest angeordnete Spindelmutter kinematisch mit dem Antriebsmittel verbindet.

Die erfindungsgemäss vorgeschlagene Werkzeugmaschine hat den Vorteil, dass das Zerreissen des die Spindelhubeinrichtung antreibenden Zahnriemens nicht zu einem Durchfallen der Gewindespindel bzw. der Spindelmutter und damit des Werkzeugträgers führt. Durch die Erfindung wird also die Betriebssicherheit von Werkzeugmaschinen mit einem Zahnriemenantrieb für die Spindelhubeinrichtung wesentlich erhöht. Dies kommt insbesondere bei Flachschleifmaschinen zum Tragen, da bei diesen ein Herabfallen des Schleifkopfes zur Zerstörung der rotierenden Schleifscheibe führen kann, was eine ganz besondere Gefährdung des Personals bedeutet.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung am Beispiel einer Flachschleifmaschine näher erläutert.

Die Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch den relevanten Teil einer Flachschleifmaschine und die Figur 2 eine schematische Draufsicht auf einen Zahnriementrieb mit einer Überwachungseinrichtung für die Zahnriemenspannung.

In Figur 1 ist ein Querschnitt durch den Antriebsteil einer Spindelhubeinrichtung einer Flachschleifmaschine dargestellt. Mit 1 ist ein Teil der Maschinensäule bezeichnet, welche in einer Bohrung eine Spindelhubeinrichtung 2 trägt. Die Spindelhubeinrichtung besteht aus einer Gewindespindel 3, im dargestellten Fall einer Kugelrollspindel, und einer Spindelmutter 4. Obwohl die Erfindung hier am Beispiel einer Flachschleifmaschine mit einer vertikalen Kugelrollspindel beschrieben wird, ist sie für jede Art von Spindelhubeinrichtungen ohne Selbsthemmung verwendbar.

Die Spindelhubeinrichtung 2 ist mittels Präzisionslagerungen 6 und 7 in der Bohrung der Maschinensäule 1 gelagert. Der Antrieb der Spindelmutter 4 erfolgt über einen Zahnriementrieb 8. Ein Zahnriemen 9 verläuft über ein Zahnrad 11, das fest mit der Spindelmutter 4 verbunden ist, und ein Zahnrad 12, das auf der Achse 13 eines Motors 14 befestigt ist. Der Motor 14 ist an einen verstellbar an der Maschinensäule 1 angebrachten Halteblock 16 angeflanscht.

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Mittels einer Stellschraube 17 wird der Halteblock 16 verschoben, wodurch die Zahnriemenspannung eingestellt werden kann.

Die in der Zeichnung dargestellte Spindelhubeinrichtung ist nicht selbsthemmend. Bei einem Zerreissen des Zahnriemens 9 würde durch das von der Gewindespindel 3 getragene Gewicht des nicht gezeigten Schleifkopfes der Flachschleifmaschine das Zahnrad 11 in rotierende Bewegung versetzt, so dass die Gewindespindel 3 mit zunehmender Geschwindigkeit nach unten durchfallen würde. Der Zahnriementrieb 9, der an sich eine sehr spielfreie Drehmomentübertragung von dem Motor zur Spindelmutter 4 ermöglicht und der daher als bevorzugtes Mittel zur Drehmomentübertragung anzusehen ist, stellt daher eine Gefahrdung der Betriebssicherheit der Maschine dar. Um die Betriebssicherheit der Maschine zu erhöhen, ist daher gemäss der Erfindung parallel zu dem Zahnriementrieb 8 ein Zahnradgetriebe 18 vorgesehen. Dieses besteht aus drei Zahnrädern 19,21 und 22, von denen das Zahnrad 19 mit der Achse 13 des Motors 14 fest verbunden ist und das dritte Zahnrad 22 rotationsfest auf der Spindelmutter 4 sitzt. Das zwischen den Zahnrädern 19 und 22 angeordnete Zahnrad 21 ist mit seiner Achse 23 in der Maschinensäule 1 gelagert. Das aus den Zahnrädern 19, 21 und 22 bestehende Zahnradgetriebe 18 hat relativ grosses Spiel, damit es bei ordnungsgemässem Betrieb parallel zu dem Zahnriementrieb 8 frei mitläuft, ohne den Zahnriemenantrieb zu beeinflussen. Das Spiel des Zahnradgetriebes kann gleichzeitig mit der Einstellung der Zahnriemenspannung mit der Stellschraube 17 eingestellt werden. Zur Einstellung des Zahnrades 19 relativ zu dem Zahnrad 12 des Zahnriementriebs 8 ist eine Befestigungsschraube 24 vorgesehen, deren Lösung eine relative Drehung des Zahnrades 19 zu dem Zahnrad 12 um die Motorachse 13 erlaubt. Das parallel zu dem Zahnriementrieb 8 vorgesehene Zahnradgetriebe 18, das natürlich dasselbe Übersetzungsverhältnis aufweist wie der Zahnriementrieb, verhindert bei einem Reissen des Zahnriemens 9 die freie Rotation des Zahnrades 11 und der Spindelmutter 4 und damit das Durchfallen der Gewindespindel 3 und erhöht somit die Betriebssicherheit der Maschine.

Gemäss Figur 2 ist eine Überwachungseinrichtung für die Zahnriemenspannung vorgesehen. Diese Überwachungseinrichtung besteht aus einem Überwachungsorgan 26, das auf ein Zerreissen des Zahnriemens 9 anspricht. Als Überwachungsorgan kommen optoelektronische Wandler, mechanische Taster und dergleichen in Frage. Das Überwachungsorgan 26 ist über eine Verstärkereinheit 27 mit einer Steuereinrichtung 28 verbunden, welche so aufgebaut ist, dass sie den Motor 14 beim Zerreissen des Zahnriemens 9 abschaltet. Es kann sich bei der Steuereinrichtung 28 um eine einfache Schalteinrichtung handeln, die bei Vorliegen entsprechender Impulse am Ausgang des Verstärkers 27 die Speisespannung des Motors 14 ausschaltet. Durch diese Überwachungseinrichtung wird sichergestellt, dass die Maschine sofort angehalten wird, wenn der Zahnriemen 9 reisst. Dies ist von Vorteil, da das Zahnradgetriebe 18 nicht die für eine Präzisionsmaschine erforderliche Spielfreiheit aufweist.

Die Erfindung wurde am Beispiel einer Flachschleifmaschine mit einer Spindelhubeinrichtung beschrieben, die eine Kugelrollspindel aufweist. Es ist selbstverständlich, dass der Einsatz des zum Zahnriementrieb parallelen Zahnradgetriebes bei allen Werkzeugmaschinen sinnvoll ist, die eine Spindelhubeinrichtung ohne Selbsthemmung haben. Der besondere Vorteil der Erfindung besteht in einer Erhöhung der Betriebssicherheit und der Sicherheit des die Maschine bedienenden Personals. Gleichzeitig ist durch die Überwachung der Zahnriemenspannung gewährleistet, dass eine ungenaue Bearbeitung von Werkstücken bei einem Zahnriemenriss ausgeschlossen ist, da die Maschine bei jedem Zahnriemenriss sofort abschaltet.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

654781 PATENTANSPRÜCHE

1. Werkzeugmaschine mit einer Spindelhubeinrichtung, bestehend aus einer Gewindespindel und einer Spindelmutter zur Höhenverstellung eines Werkzeugträgers und mit einem Antriebsmittel zur Betätigung der Spindelhubeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindelhubeinrichtung (2) über einen Zahnriementrieb (8) kinematisch mit dem Antriebsmittel (14) verbunden ist und dass parallel zum Zahnriementrieb (8) zusätzlich ein das Antriebsmittel (14) mit der Spindelhubeinrichtung (2) kinematisch verbindendes Zahnradgetriebe (18) vorgesehen ist.

2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnradgetriebe (18) ein einstellbares Spiel aufweist.

3. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnradgetriebe (18) eine ungerade Anzahl von Zahnrädern (19,21,22) aufweist.

4. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mittel (26) zur Überwachung der Zahnriemenspannung vorgesehen ist, welches mit einer Steueranordnung (27,28) verbunden ist, die das Antriebsmittel (14) abschaltet, sobald die Zahnriemenspannung einen vorgegebenen Wert unterschreitet.

5. Werkzeugmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindespindel (3) rotationsfest mit dem Werkzeugträger verbunden ist und dass parallel zu dem Zahnriementrieb (18) zusätzlich ein ein einstellbares Spiel aufweisendes Zahnradgetriebe (18) die drehbar, aber lagefest angeordnete Spindelmutter (4) kinematisch mit dem Antriebsmittel (14) verbindet.