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Handrad für die Feinverstellung der Schlitten von Werkzeugmaschinen,
insbesondere Fräsmaschinen Es sind Handantriebe für die Schlitten von Werkzeugmaschinen,
insbesondere Fräsmaschinen, bekannt, bei denen das lose und axial verschiebbar auf
der Transportspindel des betreffenden Schlittens gelagerte Handrad zur Verstellung
des Schlittens von Hand erst über eine Klauenkupplung od. dgl. mit der Spindel gekuppelt
werden muß, so daß beim Selbstgang &:r Maschine die Antriebsverbindung des Handrads
zu der Spindel gelöst ist. Trotzdem nimmt das Handrad im allgemeinen an der Drehung
der Spindel teil, da es durch Reibung mitgenommen wird. Da insbesondere beim Eilgang
sehr hohe Tourenzahlen der Spindel auftreten, werden aus Gründen der Sicherheit
diese Handräder in der Regel ohne Ballengriffe und ohne Speichen ausgebildet. Häufig
ist auch noch eine besondere Sicherung vorgesehen, die das Einrücken des Handrads
bei eingeschaltetem Selbstgang verhindert. Bei einem über Klauenkupplung einrückbaren
Handrad besteht diese Sicherung beispielsweise darin, däß im Selbstgangantrieb eine
Gegenkupplung angeordnet ist, die über eine Verbi,ndftungsstange derart mit der
Handradkupplung verbunden ist, daß durch das Einrücken der Handradkupplu:ng die
Gegenkupplung ausgerückt wird, und umgekehrt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, beim Selbstgang der Maschine
einen ,unbedingten Stillstand des Handrads zu erzielen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist es bekannt, den Handantrieb über die
zu diesem Zweck drehbar ausgebildete Spindelm@utter vorzunehmen, während der Selbstgang
durch Drehung der Spindel in der dann feststehenden Mutter erfolgt. Entsprechend
muß entweder diie Mutter oder die Spindel blockiert werden. Diese Ausführung bedingt
eine Abwendung von der üblichen Form des Schlittenantriebs und ist daher nicht allgemein
anwendbar.
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Ferner ist es zur Lösung der gleichen Aufgabe bekannt, das Handrad
auf einer besonderen Welle zu lagern, die mit der die Drehbewegung auf die Tischspindel
übertragenden Welle über eine durch das Handrad gesteuerte Klauenkupplung derart
verbunden ist, daß beide Wellen bei ausgerücktem Handrad vollkommen voneinander
getrennt sind. In diesem Fall erübrigt sich eine Sicherung des Handrads gegen Mitnahme
durch Reibung. Diese Ausführung bedingt jedoch eine besondere Lagerung der das Handrad
tragenden Welle, die in vielen Fällen unerwünscht bzw. wegen der räumlichen Verhältnisse
der Maschine nicht möglich ist.
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Gemäß der Erfindung wird die vorgenannte Aufgäbe in besonders einfacher
und zweckmäßiger Weise dadurch gelöst, daß das lose .und axial verschiebbar auf
seiner Welle gelagerte Handrad, welches in bekannter Weise über eine- Klauen- oder
Zahnkupplung mit dieser Welle gekuppelt werden kann, über eine Verbindungsstange
od. dgl. mit einer Gegenkupplung verbunden ist, welche beim Ausrücken des Handrads
in einen feststehenden Teil der Maschine eingreift und beim Einrücken des Handrads
freigegeben wird.
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Es tritt somit eine automatische Verriegelung des Handrads in seiner
ausgerückten Stellung ein, ohne daß zu diesem Zweck entsprechende Klemm- oder Blockierungseinrichtungen
betätigt zu werden brauchen. Außerdem ermöglicht es die Erfindung, die übliche Form
des Schlittenantriebs beizubehalten.
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Zweckmäßig wird die das verschiebbare Handrad mit der Gegenkupplung
verbindende Stange durch die hohl ausgebildete Verstellwelle hindurchgeführt, so
daß die Gegenkupplung, die vorzugsweise ebenfalls als Klauen- oder Zahnkupplung
ausgebildet wird, an dem dem Handrad gegenüberliegenden Ende der Welle angeordnet
werden kann und damit im geschützten Innern des Schlittens liegt.
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Die Erfindung ermöglicht es ferner, in besonders vorteilhafter Weise
eine gegenseitige Verriegelung von Selbstgang .und Handantrieb zu erhalten, indem
die Gegenkupplung mit einer Steuerscheibe verbunden bzw. ein Teil dieser Kupplung
als Steuerscheibe ausgebildet wird und die beim Einrücken der Handradkupplung erfolgende
Axialverschiebung dieser Scheibe zur Betätigung eines Endschalters ausgenutzt wird,
der im Stromkreis des oder der Antriebsmotoren oder -kupplungen für den Selbstgang
liegt.
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Das Einrücken der Haridradkupplung erfolgt gemäß einem weiteren Merkmal'
der Erfindung selbsttätig durch Federdruck, wenn ein mit der Gegenkupp-
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zusammenwirkender Arretierungshebel, der von Hand betätigt wird, ausgelöst wird.
Der Arretierungshebel besteht zweckmäßig aus einem Winkelhebel, dessen einer Arm
als Klinke ausgebildet ist, gegen die die Steuerscheibe der Gegenkupplung unter
dem Druck der Einrückfeder anliegt. Der andere Arm dies Arretieru:ngshebels liegt
gegen den Stößel des den Stromkreis:des, oder der Antriebsmotoren oder -kupplungen
unterbrechenden Endschalters an, so daß die das selbsttätige Einrücken des Handrads
bewirkende Betätigung des Arretierungshebels von Hand gleichzeitig auch den Motorstromkreis
unterbricht.
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Um zu verhindern, d'aß durch eine ungewollte Betätigung des erwähnten
Arretierungshebels das Handrad bei laufendem Selbstgang der Maschine eingerückt
wird, ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung noch ein zweiter ebenfalls
mit der Steuerscheibe der Gegenkupplung zusammenarbeitender Arretierungshebel vorgesehen.
Dieser ist in gleicher Weise ausgebildet wie der erstgenannte Hebel. Er ermöglicht
jedoch, wenn der erste Hebel betätigt wird, nur eine solche Axialverschiebung des
Handrads, daß die Klauen oder Zähne der Handradkupplung sich unmittelbar vor dem
Eingriff mit den Gegenklauen oder Zähnen der Verstellwelle befinden. Durch das erwähnte
Auslösen des ersten Arretierungshebels ist auch der den Stromkreis der Antriebsmotoren
oder -kupplungen unterbrechende Endschalter betätigt worden. Wird daher jetzt der
zweite Arretierungshebel ausgelöst, so erfolgt das endgültige Einrücken des Handrads
bei Stillstand der Selbstgangmotoren.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeipiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigt Abb.1 die Feinverstellung für den Tisch einer Fräsmaschine im Schnitt,
, Abb. 2 einen in einer anderen Ebene liegenden Teilschnitt durch die Gegenkupplung,
welche den zweiten Arretierungshebel erkennen läßt.
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Im Unterschlitten 1 der Fräsmaschine ist eine Verstellwelle 2 gelagert,
die über eine Schnecke 3 das auf der Tischspindel angeordnete Schneckenrad 4 antreibt.
Auf der Verstellwelle 2 ist über ein Wälzlager 5 das Handrad 6 lose drehbar und
axial verschiebbar gelagert. Die Stirnseite der Handradnabe ist mit Kupplungsklauen
7 versehen, die mit an der Verstellwelle 2 ausgebildeten Gegenklauen 8 zum Eingriff
gebracht werden können. Bis dahin ist die Einrichtung bekannt.
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Erfindun,gs@gemäß ist nun durch die hohl ausgeführte Verstellwelle
2 eine Verbindungsstange 9 hindurchgeführt, die an ihrem in der Zeichnung linken
Ende mit dem Handrad 6 und an ihrem rechten Ende mit der einen Hälfte 10 einer Gegenkupplung
fest verbunden ist, deren zweite Hälfte aus einer in den Unterschlitten 1 fest eingesetzten
Buchse 11 besteht. Die an den einander gegenüberliegenden Stirnseiten der Kupplungsteile
10 und 11 ausgebildeten Klauen oder Zähne 12 stehen bei dem in der Zeichnung dargestellten
ausgerückten Zustand des Handrads 6 miteinander im Eingriff, so daß das Handrad
an einem feststehenden Teil der Maschine verriegelt ist und sich daher nicht drehen
kann.
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Der Teil 10 der Gegenkupplung steht ferner unter dem Druck
einer Feder 13, die bestrebt ist, diesen Teil in der Zeichnung nach rechts zu verschieben
.und damit das Handrad einzurücken. Um dies zu verhindern, ist der Teil 10 der Gegenkupplung
als Steuerscheibe ausgebildet, die gegen die Fangklinke 14 eines Arretierungshebels
15 anliegt. Der Arretierungshebel 15 besteht aus einem drehbar gelagerten Winkelhebel,
dessen nach unten zeigender Arm zezen den Stößel 16 eines Endschalters 17 anliegt.
Der Endschalter liegt im Stromkreis oder Steuerkreis der Antriebsmotoren - in diesem
Fall sind zwei Antriebsmotoren, nämlich ein Motor für den Vorschubantrieb und ein
besonderer Eilgangmotor vorgesehen - und unterbricht bei seiner Betätigung diesen
Stromkreis, so daß der Selbstgang nicht geschaltet werden kann. Sofern mit ständig
laufenden Motoren und im Vorschubantrieb liegenden Kupplungen gearbeitet wird, wird
der Endschalber 16, 17 natürlich im Steuerkreis dieser Kupplungen angeordnet.
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Der Arretierungshebel15 kann von Hand in Richtung des Pfeiles A gezogen
werden. Er gibt dann die Steuerscheibe 10 frei, so daß unter Einwirkung der Feder
13 das Handrad 6 und der Teil 10 der Gegenkupplung sich in der Zeichnung nach rechts
bewegen. Dadurch wird die Gegenkupplung 10 bis 12 gelöst und werden die Kupplungsklauen
7 und 8 des Handrads aufeinander zu bewegt. Zunächst erfolgt jedoch aus dem nachstehend
behandelten Grund noch kein Einrücken der Handradkupplung 7, B. Gleichzeitig wird
durch das Vexschwenken des Arretierungshebels 15 der Endschalter 16, 17 betätigt
und der Strom der Antriebsmotoren oder -kupplungen unterbrochen, so daß diese nicht
geschaltet werden können. Die Fangklinke 14 des Arretierungshebels 15 ist so weit
nach rechts verlängert, daß die Steuerscheibe 10 bei ihrer Bewegung auf der Oberseite
der Fangklinke, gleitet und somit der Stößel 16 dies Endschalters 17 in seiner hineingedrückten
Stellung gehalten wird.
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Die im vorstehenden beschriebene Bewegung ,der Steuerscheibe 10 nach
rechts wird jedoch zunächst noch durch den in Abb. 2 dargestellten Arretierungshebel
18 mit Fangklinke 19 begrenzt, und zwar an einer solchen Stelle, d'aß die Gegenkupplung
10 bis 12 zwar schon ausgerückt ist, die Klauen 7, 8 der Handradkupplung jedoch
noch unmittelbar vor ihrem Eingriff stehen. Erst wenn auch der zweite Arretierungshebel
18 von Hand gezogen wird, kann die Steuerscheibe 10 und damit das Handrad 6 unter
Einwirkung der Feder 13 die weitere Bewegung nach rechts ausführen, .die zum Einrücken
der Handradkupplung 7, 8 erforderlich ist. Damit ist die für den Handantrieb erforderliche
Verbindung hergestellt und kann durch Drehen des Handrads 6 .die Tischspindel über
Verstellwelle 2, Schnecke 3 und Schneckenrad 4 unmittelbar angetrieben werden.
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Der vorstehend behandelte zweite Arretierungshebe118, 19 soll verhindern,
.daß, wenn die Maschine im Selbstgang läuft, bei einer unbeabsichtigten Betätigung
des Arretierungshebels 14, 15 das Handrad 6 in die dann schnellumlaufende Welle
einfällt. In diesem Fall wird nämlich, wie beschrieben, zunächst nur der Endschalter
16, 17 betätigt, so daß die Maschine zum Stillstand kommt, dagegen wird die Handradkupplung
7, 8 noch nicht eingerückt, da die Bewegung der Steuerscheibe 10 durch den zweiten
Arretierungshebel 18 begrenzt ist. Erst wenn auch dieser gezogen wird, kann dann
das Handrad endgültig eingerückt werden.
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Um die durch das Handrad 6 vorzunehmende Feinverstellung des Tisches
ablesen zu können, ist auf der Verstellwelle 2 ferner ein an sich bekannter Teilring
20 angeordnet. Dieser ist mit der Verstellwelle 2 über eine sehr feinteilige Zahnkupplung
21 verbunden, deren Zahnteilung etwa der Strichteilung der Teilringskale entspricht.
Die Zähne dieser Kupplung sind an den einander gegenüberliegenden Stirnseiten der
Nabe 22 des Teilringes und einer fest mit der Welle 2 verbundenen Buchse 23 auszebildet.
Die Nabe 22 des
Teilringes steht unter Einwirkung einer Feder 24,
die bestrebt ist, die Kupplungszähne 21 im eingerasteten Zustand zu halten. Soll
eine Verstellung vorgenommen werden, so wird der Teilring 20 von Hand entgegen dem
Druck der Feder 24, auf die Zeichnung bezogen, so weit nach links gezogen, daß die
Zähne 21 ausrasten. Dann wird der Teilring auf Null gestellt und wieder zum Einrasten
gebracht. Nunmehr kann die Verstellung des Tisches um eine beliebige Anzahl von
Teilstrichen in der schon beschriebenen Weise erfolgen. Der Vorteil dieser Anordnung
besteht darin, daß die einmal gewählte Nullstellung eine beliebig lange Zeit beibehalten
werden kann, da der Teilring in kraftschlüssiger Antriebsverbindung mit der Tischspindel
steht und daher seine Stellung zu dieser und beim Arbeiten im Selbstgang nicht ändert.