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Fräsmaschine mit- Teilvorrichtung Wenn auf Fräsmaschinen Teile bearbeitet
werden müssen, die Teilarbeiten erfordern, so ist es seit langem bekannt, diese
Operation mit Hilfe eines zusätzlichen Apparates auszuführen, der in der Praxis
allgemein mit Teilkopf bezeichnet wird.
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Diese Einrichtung gelangt sowohl beim Fräsen von Werkstücken mit geraden
oder Spiralnuten zur Anwendung. Der Teilkopf wird auf dem Werkstückschlitten an
geeigneter Stelle befestigt, mit dem Werkstück zwangläufig verbunden und von Hand
betätigt. Der Teilvorgang findet statt, wenn sich der Werkstückschlitten im Anschluß
-an einen Arbeitsgang und dem nachfolgenden Rücklauf wieder in der Ausgangsstellung
befindet, wobei das Fräswerkzeug nicht mit dem Werkstück im Eingriff steht. Die
gewünschte Drehbewegung wird durch Drehen einer Kurbel und mit Hilfe einer sogenannten
Lochscheibe festgelegt. Beim Fräsen von Spiralnuten ist es notwendig, dem Werkstück
während des Arbeitsprozesses eine von der Vorschubbewegung des Werkstückschlittens
und der Spiralsteigung der zu erzeugenden Nuten festgelegte Drehbewegung zu erteilen.
Dies wird beispielsweise derart bewerkstelligt, daß zwischen der Teilspindel am
Teilkopf und dem für die Erzeugung der Längsbewegung des Werkstückschlittens maßgebenden
Antriebselement der Fräsmaschine eine meistens mit Zahnrädern bewerkstelligte Verbindung
hergestellt wird.
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Der Teilkopf wird heute auf die beschriebene Art nach wie vor eingesetzt,
besonders dort, wo nur gelegentlich Teilarbeiten ausgeführt werden müssen. Wenn
aber, z. B. im Werkzeugbau, fortwährend Werkstücke bearbeitet werden müssen, die
eine Teilvorrichtung erfordern, so genügt das obengenannte Arbeitsverfahren nicht
mehr. Man ist aus wirtschaftlichen Erwägungen heraus seit längerer Zeit dazu übergegangen,
Fräsmaschinen zu bauen, in die der Teilkopf und die zum Fräsen von spiralgenuteten
Werkstücken erforderlichen Einrichtungen organisch eingebaut sind. Derartige Fräsmaschinen
verfügen über Steuereinrichtungen, die mit mechanischen, hydraulischen, elektrischen
oder kombinierten Mitteln gesteuert werden. Die Einrichtungen zum Fräsen von spiralgenuteten
Werkstücken bestehen zur Hauptsache aus einem Differentialgetriebe und einer Anzahl
von Wechselrädern. Es ist ein gemeinsames Merkmal aller bisher für diesen Zweck
und mit diesen Mitteln gebauten Fräsmaschinen, daß das Differentialgetriebe und
die Teilvorrichtung immer auf zwei voneinander getrennten Achsen angeordnet sind.
Diese Bauweise wurde gewählt in der Erkenntnis, daß für zwei zeitlich voneinander
getrennt stattfindende Aufgaben des Steuermechanismus zwei getrennt angeordnete
Einrichtungen vorzusehen sind. Zwangfäufig wird durch diese Verhältnisse der konstruktive
Aufbau der Fräsmaschine, d. h. hauptsächlich derjenigen Partie, die mit dem Werkstück
in Verbindung steht, weitgehend festgelegt. Damit im Zusammenhang wird auch das
mit einer derart gebauten Fräsmaschine erfüllbare Arbeitsprogramm bestimmt. Es hat
sich gezeigt, daß eine Erweiterung des jetzt zur Verfügung stehenden Arbeitsgebietes
speziell in Hinsicht auf die mannigfaltigen Bedürfnisse des Werkzeugbaues wünschenswert,
aber mit den bisher angewendeten Mitteln nicht erreichbar ist.
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Die im nachstehenden Beispiel beschriebene und dargestellte Fräsmaschine
zeigt eine neuartige Gestaltung- der mit dem Antrieb des Werkstückes im Zusammenhang
stehenden Partie. Auf die bisher verwendeten Grundelemente (Teilvorrichtung, Differentialgetriebe
und Wechselräder) wird nicht verzichtet, hingegen werden diese in einer neuen, erfindungsgemäßen
Weise miteinander kombiniert. Diese resultiert in einer wesentlichen Vereinfachung
der Bauart der Maschine und bringt eine nennenswerte Ausdehnung des Arbeitsgebietes,
weil durch die neuartige Anordnung der Werkstückantriebsorgane vermehrte Einstellmöglichkeiten
für das in mannigfachen Formen herzustellende Werkstück geschaffen werden.
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Der Erfindungsgedanke besteht darin., daß das Differentialgetriebe
und die Teilvorrichtung nicht voneinander getrennt, sondern auf einer gemeinsamen
Achse angeordnet sind, wobei einerseits beim Fräsen von Werkstücken mit -spiralförmig
angeordneten Nuten oder Zähnen das mit der Teilvorrichtun- in Verbindung stehende
Rad des Differentialgetriebes blockiert ist, während das Werkstück über den sieh
drehenden Steg des Differentialgetriebes' angetrieben wird, wobei
andererseits
beim Ausführen der Teilbewegung der --mannte Steg des Differentialgetriebes infolge
des stillstehenden Längsschlittens zwangläufig blockiert ist, während die nun von
der Teilvorrichtung ausgelöste Drehbewegung über das besagte Rad und die übrigen
drei Zahnräder des Differentialgetriebes als Teilbewegung auf das Werkstück übertragen
wird. Es zeigt Fig. 1 eine Frontansicht einer Fräsmaschine, Fig. 3 eine Seitenansicht
einer Fräsmaschine, teilweise im Schnitt, Fig.3 eine Einzelheit des Werkstückantriebes
im Schnitt nach Linie I-I der Fig. 2, Fig. 4 und 4a einen Schnitt durch den Werkstückantrieb
nach Linie II-II der Fig. 1 mit einer schematischen Darstellung der Steuerung beim
Fräsen von spiralgenuteten Werkstücken, Fig. 5 eine Einzelheit des Werkstückantriebes
gemäß Fig. 4 im Schnitt nach Linie III-III der Fig. 4, Fig. 6 eine Einzelheit des
Werkstückantriebes gemäß Fig. 4 im Grundriß, teilweise im Schnitt, Fig. 7 und 7
a einen Schnitt durch den Werkstückantrieb nach Linie II-II der Fig. 1 mit einer
schematischen Darstellung der Steuerung beim Fräsen von geradegenuteten Werkstücken,
Fig.8 eine Einzelheit des Werkstückantriebes gemäß Fig. 7 im Schnitt nach Linie
IV-IV der Fig. 7, Fig. 9 eine Einzelheit des Werkstückantriebes gemäß Fig. 7 im
Grundriß, teilweise im Schnitt.
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Am Boden des Ständers 1 ist der Motor 2 befestigt (Fig.
2). Er treibt über die Riemenscheibe 3 und die Keilriemen 4 die Riemenscheibe 5
sowie die mit einem Stirnrad 6 bestückte Zwischenwelle 7 an, die im Ständer 1 gelagert
ist. Das Stirnrad 6 befindet sich im Eingriff mit dem Stirnrad 170. Dieses ist zusammen
mit dem Kegelrad 8 auf der im Ständer 1 drehbar gelagerten Welle 9 aufgeteilt. Vom
Kegelrad 8 aus wird der Antrieb über das Kegelrad 191, über die im Frässupport-10
gelagerte Welle 11 und das Stirnräderpaar 12, 13 auf die Frässpindel 14 übertragen.
Der Frässupport 10 ist schwenkbar angeordnet und wird in der Bohrung 1001 .des Ständers
1 zentriert. Zum Fixieren des Frässupportes 10 dienen vier Schrauben
15, die in -T-Nztten 1002 des Ständers 1 geführt sind und mit Hilfe
der Muttern 16 angezogen werden. Die Frässpindel 14 -ist mit einem Fräsdorn 17 ausgerüstet.
Der letztere wird in der konischen Bohrung 1401 zentriert und. durch -die im Zentrum
der Frässpindel 14 angeordnete Schraube-18 festgehalten. Er ist mit .einem Fräser
19 bestückt, der in geeigneter Lage zwischen einer Anzahl- Distanzbüchsen 20 plaziert
ist. Der Fräsdorn 17 wird ferner in einem Gegenlager 23. geführt, das verschiebbar
auf dem Frässupport 10 angeordnet ist und mit den Schrauben 22 und Muttern
23 in der gewünschten- Lage befestigt werden kann. Als Mitnehmer zwischen -Frässpindel
14 und Fräsdorn 17 dient der ,dazwischen eingelegte Querkeil 24. Der Oberteil des
Frässupportes 10 ist mit dem Deckel 25 geschützt.
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Der in die Schwalbenschwanzführungen 1003, 1004 eingesetzte Längsschlitten
26 ist verschiebbar auf den Ständer 1. aufgesetzt. Der Längsschlitten 26 trägt den
in den beiden Führungsbahnen 261, 262 (Fig. 3) abgestützten Querschlitten 27. Die
Führungsbahnen 261, 262 sind rechtwinklig zu den Schwalbenschwanzführungen 1003,
1004 angeordnet. Zum Verschieben des Ouerschlittens 27 dient die mit dein Handrad
28 drehbare Spindel 29. Diese ist in einer Bohrung 301 der Frontplatte
30, die am Onerschlit#en 27 befestigt ist, drehbar gelagert. Die Gewindepartie291
befindet sich im Eingriff reit einer Mutter 31, die in einem mit dem Längsschlitten
26 verbundenen Support 263 befestigt ist. Es ist denkbar, diese Verstelleinrichtung
mit einer automatisch betätigten Schnellverstellvorrichtung auszurüsten, die z.
B. am Ende eines Arbeitsganges das Werkstück um einen gewissen Betrag vom Fräser
19 abhebt, worauf der Rücklauf des Längsschlittens 26 in die Ausgangsstellung stattfinden
kann. Unmittelbar bei Wiedereinsetzen des nächsten Arbeitsganges bewirkt die Schnellverstellvorrichtung
das Zustellen des Querschlittens 27 in die Arbeitslage.
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Auf dem Querschlitten 27 ist das Gehäuse 32 zentriert und schwenkbar
aufgesetzt. Die Zentrierung wird -durch die Bohrung 271 (Fig. 3) übernommen, während
die T-Nut 272 für die Aufnahme zweier Schrauben 331 bestimmt ist, die mit den zugeordneten
Muttern 341 dazu dienen, das Gehäuse 32 in der zum Arbeiten erforderlichen Lage
zu fixieren.
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Am Gehäuse 32 sind- die Platte 33 und das die Teilvorrichtung beherbergende
Gehäuse 34 mit den Schrauben 35 befestigt. Auf der Gegenseite ist der Support
36 schwenkbar in der Bohrung 321 zentriert. Er kann mit Hilfe der in die T-Nuten
322 eingesetzten Schrauben 37 und den zugeordneten Muttern 38 in der für die Bearbeitung
notwendigen Winkellage befestigt werden.
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In das Gehäuse 32 ist ein Differentialgetriebe eingebaut, dessen Korb
39 in ,der Bohrung 32'5 geführt und mit einem Kegelrad 40 bestückt ist. Wenn Werkstücke
3:20 zu fräsen sind, die Spiralkehlen 121 auf weisen, so steht dieser Korb 39 über
die nachstehend beschriebene Getriebekette mit der am Ständer 1 befestigten Zahnstange
41 in Verbindung.
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Mit der soeben genannten Zahnstange 41 kämmt -ein Stirnrad 42, das
auf der Welle 43 befestigt ist. Die letztere ist im Längsschlitten 26 drehbar gelagert
und mit einem weiteren Stirnrad 44 bestückt. Dieses ist das erste von vier Wechselrädern
44, 45, 46, 47, die entsprechend der Spiralsteignng der am Werkstück 120 zu erzeugenden
spiralförmigen Nut 121 berechnet und montiert werden. Das Wechselrad 47 sitzt auf
einer Welle 48, die ebenfalls im Längsschlitten 26 drehbar gelagert ist. Die'beiden
Wechselräder 45, 46
sind drehbar auf einen Lagerzapfen 49 aufgesetzt, der
seinerseits den Bedürfnissen entsprechend an der Wechselradschere 50 befestigt werden
kann. Die letztere ist auf einer Nabe 264 geführt, die konzentrisch zur Weile 48
am Längsschlitten 26 vorhanden ist. Die axiale Lage und die Stellung der Wechselradschere
50 wird durch die Mutter 51 gesichert. Die in Fig. 7 dargestellten Verhältnisse
haben Gültigkeit, wenn Werkstücke -mit rechtsspiraligeü Nuten gefräst werden müssen.
Für linlesspiralige Nuten muß ein Transportrad in den Wechselrädersatz 44bis47 eingeordnet
werden. Die WechselraAchere 5:0 besitzt dementsprechend zwei Schlitze 501,
502 (Fig. 3), damit zwei Lagerzapfen 49 angebracht werden können.
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Das Wellenende481 der Welle48 ist mit einem langen Keil52 ausgerüstet
und durchstößt die B.ƒhrung eines Kegelrades 53. Dieses ist in einem mit
dem Ouerschlitten27 zusammenhängenden Lager273 drehbar geführt. Die axiale Führung
wird einerseits durch die Bundf(.äche 531 des Kegelrades 53, andererseits
durch die auf der Gelivindepärtie 5.32'sitzenden Mutter 54 übernommen. Das Kegelrad53
kämmt mit dem Kegelrad 55, das auf der senkrecht eingebauten Welle 56 befestigt
ist, Die Achse der letzteren fällt mit dem Zentrum der Bohrung 273. zusammen. «
Die Führung der Welle 56 übernehmen die Lagerstelle 274 3rn Ouersehlitteaa27 und
die @agerstelle323 lm Gehäuse
32. Das auf dem oberen Ende der Welle
56 befestigte Kegelrad 57 befindet sich im Eingriff mit dem Kegelrad 40 am Korb
39 des Differentialgetriebes. Die vorstehend beschriebene Verbindung zwischen der
Zahnstange41 und dem Kegelrad40 am Korb des Differen= tialgetriebes 39 wird benötigt,
wenn Werkstücke 120 mit Spiralnuten 121 gefräst werden müssen. Für das Fräsen von
Werkstücken 120' mit geraden Nuten 121' sind an der Arbeitsspindel 85 mit Ausnahme
der von der Teilvorrichtung gesteuerten Drehbewegungen keine von der Bewegung des
Längsschlittens 26 abhängigen Drehbewegungen erforderlich. Dementsprechend werden
auch keine Wechselräder 44 bis 47 benötigt, da keine Spiralsteigung berücksichtigt
werden muß. An Stelle des letzten Wechselrades 47 wird eine Scheibe 111 auf der
Welle 48 montiert. Der in der Scheibe 111 steckende Zapfen 112 ist in die Bohrung
265 eingepaßt. Bei diesen Verhältnissen werden also die Teile 48, 52, 53, 55, 56,
57, 40 und 39 blockiert. Das Differentialgetriebe ümfaßt neben dem bereits erwähnten
Korb 39 die vier Stirnräder 58, 59, 60, 61 und die Welle 62. Das Rad 58 ist auf
die Welle 63 aufgekeilt, die in der Platte 33 und in der Nabe des Kupplungskörpers
64 drehbar gelagert ist.
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Das Wellenende631 dient zur Aufnahme einer Teilscheibe 65 (wenn spiralgenütete
Werkstücke 120 gefräst werden müssen) öder einer Hülse 66 (wenn Werkstücke 120'
mit geraden Nuten 121' herzustellen sind). Den Abschluß der Welle 63 bildet eine
Scheibe 67, die mit der Schraube 68 befestigt wird. Die Kupplungskörper 64 ist mit
einem Zahnkranz 641 versehen. Die dem Differentialgetriebe zugekehrte, im Durchmesser
vergrößerte Partie 642 umfaßt die als Kolben geformte Partie 632 der Welle 63, so
daß zwischen der letzteren und dem Kupplungskörper 64 eine Kammer 69 gebildet wird.
Der Zahnkranz 641 befindet sich im Eingriff mit den beiden Kolben 70, 71, die in
den parallel zueinander angeordneten Bohrungen 72, 73 des Gehäuses 34 verschiebbar
geführt sind. Die in der Bohrung 72 steckende, am Gehäuse 34 befestigte Büchse 74
ist mit einer Schraube 75 aüsgerüstet, die zum Einstellen des Hubes H am Kolben
70 bestimmt ist. Die links und rechts die Bohrung 73 abschließenden Büchsen 76,
77 stehen mit den beiden Steuerleitungen 133, 134 in Verbindung. Die beim Fräsen
von spiralgenuteten Werkstücken 120 der Teilscheibe 65 zugeordnete Klinke 78 ist
in einer Bohrung 341 geführt. Eine auf dem Deckel 79 abgestützte Feder 80
hat das Bestreben, die Klinke 78 dauernd nach oben bzw. gegen die Teilscheibe 65
zu drücken. Eine zwischen der Bohrung 341 und der Klinke 78 gebildete Kammer 81
ist an die Steuerleitung 139 angeschlossen.
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Die mit dem Stirnrad 61 des Differentialgetriebes bestückte Welle
82 ist in der Bohrung 391 des Korbes 39 und in Bohrung 324 des Gehäuses 32 drehbar
gelagert. Sie trägt ferner ein Kegelrad 83, das mit dem Kegelrad 84 im Eingriff
steht. Das letztere ist auf der Arbeitsspindel 85 aufgekeilt. Diese ist in den Bohrun-361
und 861 radial geführt, während die axiale Führung durch den Bund 851 und die Stirnfläche
841 am Kegelrad 84 übernommen wird. Die Lagerbüchse 86 ist in die Bohrung
362 eingesetzt und mit der Schraube 88 in ihrer Lage fixiert. Im dargestellten
Beispiel ist die Arbeitsspindel 85 für die Aufnahme von Werkstücken bestimmt,
die mit einem konischen Schaft und einem Anzugsgewinde versehen sind. Dementsprechend
weist die Arbeitsspindel 85 am werkstückseitigen Ende eine konische Bohrung852
auf, an die eine zylindrische Bohrung 853 anschließt, die von der Schraube 89 durchstoßen
wird, die zur Befestigung des Werkstückes dient. Das Wellenende 854 ist für die
Aufnahme einer Teilscheibe 65 bestimmt, wenn geradegenutete Werkstücke gefräst werden
müssen. Die bei dieser Situation ebenfalls erforderliche Klinke 78' mit der Feder
80' ist in der mit dem Deckel 79' abgeschlossenen Bohrung 363 eines Klinkengehäuses
geführt, das mit dem Support 36 verbunden ist.
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Die Maschine wird während des Arbeitsprozesses mit Hilfe einer hydraulischen
Steuerung gesteuert, die in einem am Ständer 1 befestigten. Steuerblock 90 zusammengefaßt
ist. Dieser beherbergt die drei Kolben 91, 92, 93, die für folgende Funktionen vorgesehen
sind: Der Kolben 91 ist ein Vorsteuerkolben, der unter anderem eine Rille
911 aufweist, in die der Zapfen 94 hineinragt. Der letztere ist Bestandteil eines
Hebels 95, der seinerseits am unteren Ende einer im Ständer 1 drehbar gelagerten
Welle 96 befestigt ,ist. Auf dem oberen Ende derselben steckt ein Hebel
97, der entweder von Hand oder durch die am Längsschlitten 26 befestigten
Anschläge 98, 99 betätigt werden kann. Die letzteren sind verschiebbar angeordnet
und werden dem beim Fräsen erforderlichen Hub des Längsschlittens 26 entsprechend
plaziert.
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Der Kolben 92 dient als Hauptsteuerkolben. Er ist mit einer Arretiervorrichtung
ausgerüstet, die im Anschluß an eine bereits abgeschlossene Rückfahrt des Längsschlittens
26 in die Ausgangsstellung, aber vor dem Einsetzen eines Arbeitsganges in Aktion
tritt. Diese Arretiervorrichtung umfaßt eine in der Bohrung 901 geführte Fangraste
100, die dauernd von der Feder 101, die zwischen der besagten Fangraste 100 und
der Schraube 102 eingesetzt ist, .gegen den Kolben 92 gedrückt wird. Die Fangraste
100 besitzt eine als Zahnstange 101Ö ausgebildete Partie, die mit einem Zahnrad
103 im Eingriff steht. Das letztere bildet die Mittelpartie einer Welle 104, die
im Steuerblock 90 gelagert ,und mit einem Hebel 105 ausgerüstet ist. Der vom Hauptsteuerkolben
92 gesteuerte Kolben 106 ist in die zwischen und parallel zu den Führungsbahnen
1003, 1004 verlaufende Bohrung 1005 des mit dem Ständer 1 kombinierten Zylinders
1006 eingepaßt. Die Kolbenstange 1061 ist am Längsschlitten 26 befestigt (Big. 3),
während die Bohrung 1005 mit den beiden Deckeln 107, 108 abgeschlossen wird.
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Der Kolben 93 dient zum Betätigen der Teilvorrichtung. Die nach links
weisende Partie ist als Zahnstange 931 ausgebildet und befindet sich im Eingriff
mit einem verzahnten Segment 109, das auf der im Steuerblock 90 . drehbar gelagerten
Achse 1101 befestigt ist, die außerdem den Hebel 110 trägt. Mit Hilfe dieses Hebels
110 kann der Kolben 93 in drei verschiedene Stellungen A, B, C verstellt
werden. Alle Einzelheiten über den Zusammenhang und die Folge der Steuerbewegungen
werden nachstehend bei der Beschreibung des Arbeitsprozesses eingehend erläutert.
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Für die Beschreibung des Arbeitsprozesses soll folgende Ausgangssituation
angenommen werden: In ein Werkstück 120 müssen vier Spiralnuten 121 gefräst werden.
Das Werkstück 120 steckt in der konischen Bohrung 852 der Arbeitsspindel 85 und
wird durch die Schraube 89 festgehalten. Die Wechselräder 44 bis 47 sind entsprechend
den Erfordernissen, wie sie durch die am Werkstück einzuhaltende Spiralsteigung
vorgeschrieben sind, eingesetzt. Die Anschläge 98, 99 sind derart angeordnet, daß
der am Längsschlitten 26 auszuführende Hub die zu bearbeitende Partie am Werkstück
120 und den Einlauf und Auslauf des Fräsers 19 berücksichtigt. Die Lage
der
drei schwenkbar angeordneten Teile (Frässupport 10, Gehäuse 32 und Support 36) ist
ebenfalls den Bedürfnissen des Werkstückes angepaßt und durch die zugeordneten Schrauben
und Muttern gesichert. Auf dem Wellenende 631 sitzt eine mit vier Rasten versehene
Teilscheibe 65. .Für die Beschreibung des Arbeitsablaufes so11 angenommen werden,
daß der Längsschlitten 26 im Arbeitsgang von links nach rechts wandert, während
der Fräser 19 -am Werkstück 3.20 arbeitet. Im Steuersystem herrscht bei diesen Verhältnissen
die in den Fig. 4 und da dargestellte Situation.
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Die vom Motor 121 -angetriebene, am Ständer 1 angeflanschte Zahnradpumpe
122 fördert Steueröl aus dem im Ständerfuß befindlichen Behälter in die Leitung
3.23. Zum Einstellen und zur Kontrolle des Öldruckes dienen das Regelventil 124
und das Manometer 125. Durch die :an der Leitung 3.23 angeschlossene Leitung 126
ließt Drucköl in die Kammer 912 und von dort über die Leitung 127 in die Kammer
921. Der Kolben 92 wird infolgedessen in der Endstellung rechts -festgehalten, In
dieser Stellung gelangt Drucköl aus der Leitung 123 über die .Leitung 128
in die Kammer 922 und dringt von dort aus über die Leitung 129 .in die Kammer 1062
ein, Dies bewirkt, daß der Kolben 106 und .der damit verbundene Längsschlitten 26
von links nach rechts verschoben werden. Die in der Kammer 1063 befindliche Flüssigkeit
kann über die Leitung 3:30, die .Kammer 923 und die Leitungen 131, 132 in den Behälter
entweichen. Außerdem sind die Kammer 933, die Leitung 133 und die Kammer 135 .mit
Drucköl gefüllt, das aus der Leitung 3.23 stammt. Der Kolben 71 wird demgemäß nach
rechts gedrückt, wobei der über den Zahnkranz 641 damit in mechanischer Verbindung
stehende Kolben 70 das Bestreben hat, nach links zu fahren. Die Bewegung nach links
wird aber durch die Schraube 75 verhindert Die Kammer 136 steht über die Leitung
134, die Kammer 932 und die Leitung 137 mit der Ablaufleitung 138 in Verbindung,
Die Klinke 78 befindet sich im Eingriff mit einer der vier Rasten der Teilscheibe
65, weil die zugeordnete Kammer 81 entlastet ist. Die letztere ist -im betrachteten
Moment über die Leitung -139, die Kammer 932-und die Leitung 137 an die in den Behälterführende
Leitung 138 angeschlossen. Ebenso sind .die- Kammern 69, 1391 entlastet, weil -die
beiden dazu führenden Leitungen 3.40, 141 an die obengenannte Leitung 139 angeschlossen
sind.
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Da die Teilscheibe b5 durch die Klinke 78 unverrückbar in ihrer Lage
fixiert wird, sind zwangläufig auch die Welle 63 und das Stirnrad 58 des Differentialgetriebes
blockiert. Während der Bewegung -des Längsschlittens 26 nach rechts wälzt sich das
Stirnrad 42 auf der am Ständer 1 befestigten Zahnstange 41 ab und setzt über
die Welle 43, die Wechselräder 44 bis 47, die Welle 48, die Kegelräder 53, 55, die
@#@'elle 56 und die Kegelräder 57, 40 den Korb 39 des Differentialgetriebes in Drehung.
Diese Drehbewegung i.#ird über dass Stirnrad 59, das auf dem blockierten i Sti-nrad
58 abrollt, die Welle 62 und die Stirnräder 60, 61 auf die Welle 82 geleitet. Von
dort aus wird über das -Kegelräderpaar $3, 84 die Arbeitsspindel 85 und das darin
eingespannte Werkstück 12U in Drehung zersetzt, so daß der Fräser 19 Spiralnuten
121 erzeugt. i Am Ende dieses Arbeitsganges trifft der Anschlag 99 auf den Lappen
971 und verursacht eine DrehbewegUng des Hebels 97, der Welle 96 und des Hebels
95. so daß der im letzteren befestigte Zapfen 94 den Kolben 91 narb rechts schleppt.
Diese -Verschiebung ; kommt zurr Abschluß, wenn infolge der veränderter Lage des
Kolbens 91 Druckflüssigkeit in die Kammer 913 einströmt und von dort über die Leitung
142 in die Kammer 924 gelangt. Da die Kammer 921 nun über die Leitung 127 und die
Kammer 912 mit der Ablaufleitung 143 in Verbindung steht, verursacht das
in die Kammer 924 eindringende Drucköl eine Verschiebung des Kolbens 92 nach links.
Sie bewirkt, daß die Kammer 3.063 mit Drucköl beliefert wird, das aus der Leitung
-128 über die Kammer 923 und die Leitung 130 dorthin belangt. Das in der Kammer
1062 eingeschlossene -Öl kann über die Leitung 129 und die Kammer 922 in
die Ablaufleitung 132 bzw. in den Behälter zurückfließen, Bei diesen Verhältnissen
bewegt sich der Längsschlitten 26 von rechts nach links. Zwangläufig ändert aber
auch .die von der Zahnstange 41 aus angetriebene- Getriebekette einschließlich Arbeitsspindel
85 und Werkstück 120 ihre Drehrichtung. (Beim Einsetzen dieses Rücklaufes kann der
Querschlitten 27 mit Hilfe von Handrad 28 und Spindel 29 oder mit einer --- nicht
dargestellten Schnellversteilvorrichtung um einen kleinen Betrag verschoben werden,
damit während des Rücklaufes der Fräser 19 vom Werkstück 3.20 abgehoben ist.) Der
Rücklauf findet seinen Abschluß, wenn der Anschlag 98 den Lappen 971 berührt -und
in der Folge am Hebel 97, an der Welle 96 und am Hebel 95 eine Drehung im Gebenuhrzeigersinn
verursacht, was am Kolben 91 eine Verschiebung nach links .zur Folge hat. In dieser
.Stellung fließt, wie bereits früher erwähnt wurde, Druclcöi in die Kammer 923.
und drückt den Kolben 92 nach rechts. Das bei dieser Bewegung aus der Kammer 924
auszustoßende öl kann über die Leitung 142, die Kammer 913 und die -Leitung
145 in den Bettälter abfließen. Der Kolben 92 kann seinen Hub nach rechts
nicht vollenden, weil er ungefähr in seiner Mittelstellung von der in die Nute 925
fallenden Fangraste 100 gestoppt wird. Bei diesen Verhältnissen werden die
beiden Leitungen 3.29,130 durch den Mantel des Kolbens 92 abgeschlossen, so daß
weder Drucköl in die Kammern 1062, 1063 gelangen, noch Ablauföl von dort wegfließen
kann. Zwangl-äufg bleibt der Längsschlitten 26 in der .Ausgangsstellung stehen:
und auch d=ie ganze Getriebekette zwischen Zahnstange 41 und dem Korb 39 ist demzufolge
stilgesetzt. In dieser Phase des Ärbeitsprozesses wird nun die Teilvorrichtung betätigt,
was auf folgende Art und Weise geschieht: Der Hebel 110, der bei den vorangegangenen
Betrachtungen dauernd in der Stellung a>A« belassen worden war,- wird nun vorerst
in die Stellung »B« und anschließend daran in die Stellung ».C« gedreht. Bei dieser
Manipulation wird der Kolben 93 mit Hilfe des -Segmehtcs 109 und der Zahnstange
931 nach links verschoben. Wenn der Hebel 110 in der mit »B« bezeichneten Lage steht,
strömt Drucköl aus der Leitung 123 in die Kammer 933, in die Leitung 139 und gelangt
von dort in die Kammer 81, ferner über die Leitung 141 in die Kammer 1391 und außerdem
über die Leitung .140, die Bohrung 331, die Nut 633, die Radialbohruttg 634, die
Axiäibohrung 635 und die Radialbohrung 636 in die Kammer 69: Demzufolge werden die
beiden Klinken 78; 78' so weit verschoben, bis sie an den zugeordneten Deckeln 79;
79' zur Anlage, kommen, d. h,, die Klinke 78 befindet sich nun außerL halb des Bereiches
der Teilscheibe 65. -Gleichzeitig wird infolge des in- der -Kammer 69 anwesenden
Drucköls 'die Stirnfläche 643 der -KupplunbShülse-64-an die Stirnfläche.651der Teilscheibe
65 gepreßfi, daß diese Verbindung als starre Kupplung betrachtet
werden
darf. Sobald nun der Hebel 110 in die Stellung »C« geschwenkt wird, kommt über die
Leitung 133 und die Kammer 934 eine Verbindung zwischen der Kammer 135 und der Ablaufleitung
138 zustande. Gleichzeitig strömt Druckflüssigkeit aus der Leitung 123 über die
Kammer 933 und die Leitung 134 in die Kammer 136 ein, was eine sofortige
Verschiebung des Kolbens 71 nach links zur Folge hat. Diese Verschiebung kommt zum
Abschluß, wenn der über den Zahnkranz 641 zwangläufig nach rechts transportierte
Kolben 70 an der Stirnfläche 721 zur Anlage kommt. Die dieser Verschiebung zugeordnete
Drehbewegung wird über die Kupplungshülse 64 und die Kupplung wirkenden Stirnflächen
643, 651 auf die Teilscheibe 65 und die Welle 63 übertragen. Der Hub H ist so bemessen,
daß die zugeordnete Drehbewegung an der Teilscheibe 65 im vorliegenden Beispiel
90° beträgt. Die Drehbewegung an der Welle 63 wird über das Stirnräderpaar 58, 59,
die Welle 62 und das Stirnräderpaar 60, 61 auf die Welle 82 und von dort über das
Kegelräderpaar 83, 84 auf die Arbeitsspindel 85 und das darin steckende Werkstück
120 übertragen. Die Übersetzungsverhältnisse dieser Getriebekette sind so gewählt,
daß die Drehbewegung am Werkstück 120 genau derjenigen an der Teilscheibe 65 entspricht,
d. h. im vorliegenden Falle 90° beträgt. Es wird darauf aufmerksam gemacht, daß
der Korb 39 des Differentialgetriebes infolge des stillstehenden Längsschlittens
26 stillgesetzt ist, die Stirnräder 58 bis 61 und die Welle 62 hingegen als Übertragungselemente
zum Ausführen der Teilbewegung herangezogen werden.
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Wenn diese Teilbewegung vollzogen ist, wird der Hebel 110 in die Stellung
»B« und abschließend in die Stellung »A« zurückgedreht. Wenn er sich in der Stellung
»B« befindet, so besteht wieder eine Verbindung zwischen der Leitung 139 und den
Ablaufleitungen 137, 138. Das in den Kammern 81, 1391 befindliche Öl wird durch
die Klinken 78, 78', die unter der Last der Federn 80, 80' stehen, ausgestoßen.
Die dem Teilrad 65 zugeordnete Klinke 78 wird spielfrei in die nun in Arbeitsstellung
befindliche Raste hineingedrückt, wodurch die Blockierung der Welle 63 und des Stirnrades
58 wiederhergestellt ist. Gleichzeitig wird auch die Kammer 69 entlastet und die
von den Stirnflächen 643, 651 gebildete Kupplung gelöst. Sobald anschließend der
Hebel 110 in die Stellung »A« zurückgedreht wird, gelangt auf bereits früher beschriebenem
Wege Druckflüssigkeit in die Kammer 135 und drückt den Kolben 71 nach rechts, bis
der über den Zahnkranz 641 damit verbundene Kolben 70 an der Schraube 75 zur Anlage
kommt. Die dadurch bedingte Drehbewegung wird nur von der Kupplungshülse 64 ausgeführt,
weil die Kammer 69 entlastet ist. Das aus der Kammer 136 auszustoßende Öl fließt
auf bereits früher beschriebenem Wege in den Behälter zurück.
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Wenn diese Funktionen vollzogen sind, kann ein neuer Arbeitsgang gestartet
werden. Dies geschieht, indem durch Abwärtsdrücken des Hebels 105 über die Welle
104, das Zahnrad 103 und die Zahnstange 1010 die Fangraste 100 aus der Nut 925 herausgezogen
wird. Da die Kammer 921 mit Drucköl gefüllt ist, wird der Kolben 92 sofort in die
Endstellung rechts verschoben. Infolgedessen wird auch die Zufuhr von Drucköl in
die Kammer 1062 gesichert, während das in der Kammer 1063 eingeschlossene Öl in
den Behälter entweichen kann. Der Längsschlitten 26 startet zu einem neuen Arbeitsgang
von links nach rechts, während welchem der Fräser 19 eine weitere Spiralnute
121 am Werkstück 120 erzeugt. Die nun im Steuerschema herrschende
Situation stimmt mit derjenigen überein, die zum Ausgangspunkt dieser Betrachtungen
gewählt wurde. Der Arbeitsprozeß läuft beim Fräsen von Werkstücken 120 mit
Spiralnuten auf die beschriebene Weise weiter, bis alle auf dem Umfang des letzteren
zu erzeugenden Nuten 121 gefräst sind.
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Wenn Werkstücke 120' mit einer Anzahl von im vorliegenden Beispiel
geraden Nuten 121' gefräst werden müssen, so ändern sich an der Ausgangssituation
für den Arbeitsprozeß folgende Einzelheiten: Das Werkstück 120' muß beim Fräsen
einer Nut 121' keine von der Bewegung des Längsschlittens 26 abhängige Drehbewegung
ausführen. Infolgedessen werden keine Wechselräder 44 bis 47 benötigt, da das Differentialgetriebe
bzw. dessen Korb 39 nicht angetrieben, sondern blockiert werden muß. Zu diesem Zwecke
wird an Stelle des Wechselrades 47 die Scheibe 111 auf die Welle 48 aufgesetzt,
wobei der in der Scheibe 11 steckende Zapfen 112 passend in der Bohrung 265 steckt.
Außerdem wird die Teilscheibe 65 auf dem Wellenende 854 befestigt. Diese Maßnahme
wird getroffen, um die Beeinträchtigung des Fräsvorganges durch Totgang, der möglicherweise
in der beim Fräsen von geraden Nuten 121' unbelasteten Getriebekette zwischen
der Scheibe 111 und der Arbeitsspindel 85 vorhanden sein könnte, vollständig auszuschalten.
Damit die im Gehäuse 32 untergebrachte Teilvorrichtung für die Übertragung der Teilbewegung
verwendet werden kann, wird auf das Wellenende 631 eine Hülse 66 aufgesetzt, wobei
die Stirnflächen 643, 661 die beim Vollzug der Teilbewegung benötigte Kupplung bilden.
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Der Arbeitsprozeß läuft - abgesehen davon, daß die Drehbewegung des
Werkstückes während des Fräsvorganges unterbleibt - genau gleich ab, wie es für
das Fräsen von Spiralnuten 121 beschrieben wurde. Einem Arbeitsgang des Längsschlittens
26 folgt automatisch ein Rücklauf, hierauf wird das selbsttätige Wiedereinsetzen
des nächsten Arbeitsganges verhindert, weil der Kolben 92 bei dem Hub nach rechts
von der Fangraste 100 abgefangen wird. In diesem Betriebszustand erfolgt das Einleiten
der Teilbewegung durch das Schwenken des Hebels 110
in die Stellungen »B«
und »C«, wobei in der Stellung »B« die Klinken 78, 78' mit Drucköl bewegt werden,
d. h., daß unter den jetzt betrachteten Verhältnissen die Klinke 78' aus dem Bereich
der auf der Arbeitsspindel 85 sitzenden Teilscheibe 65 entfernt wird. Gleichzeitig
füllt sich die Kammer 69 mit Drucköl, was das Aneinanderpressen der beiden Stirnflächen
643, 661 zur Folge hat. In der Stellung »C« fließt Drucköl aus der Leitung 123 über
die Kammer 933 und die Leitung 134 in die Kammer 136 und stößt den Kolben 71 nach
links, wobei das aus der Kammer 135 ausgestoßene Öl über die Leitung 133, die Kammer
934 und die Leitung 138 in den Behälter entweichen kann. Die durch die Verschiebung
des Kolbens 71 verursachte, durch den Weg des Kolbens 70 begrenzte Drehbewegung
der Kupplungshülse 64 wird über die als Kupplung wirkenden Stirnflächen 661, 643
auf die Hülse 66, die Welle 63, das Stirnräderpaar 58, 59, die Welle 62, das Stirnräderpaar
60, 61, die Welle 82, das Kegelräderpaar 83, 84 auf die Arbeitsspindel 85, das Werkstück
120' und die Teilscheibe 65 übertragen. Dabei gilt wiederum die für das vorliegende
Beispiel gewählte Voraussetzung, daß die dem Hub H des Kolbens 70 zugeordnete
Drehbewegung an der Arbeitsspindel 85, dem Werkstück 120' und an der
Teilscheibe
eine Drehbewegung von 90° verursacht. Die für diesen
Betriebszustand geltenden Verhältnisse im Steuersystem sind in den Fig. 7 und 7
a dargestellt. Beim Zurückschalten des Hebels 110 in die Stellungen
»B« und »A« werden die Kammern 69, 81, 1391 von Drucköl entlastet
und anschließend daran die beiden Kolben 71, 70 in die Ausgangsstellung zurückgeführt.
Da die Teilscheibe 65 auf der Arbeitsspindel 85 aufgesetzt ist, wird die erstere
von der Klinke 78' blockiert, sobald die Kammer 1391 entlastet ist. Wenn alle diese
Steuerbewegungen ausgeführt sind, kann auf bereits früher beschriebene Weise durch
Abwärtsdrücken des Hebels 105 ein neuer Arbeitsgang gestartet werden.
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Zusammenfassend ist festzuhalten, daß das aus den Teilen 39, 58 bis
62 gebildete Differentialgetriebe auf einer gemeinsamen Achse mit der aus den Teilen
63, 64,65 oder 66, 70, 71 gebauten Teilvorrichtung angeordnet ist.
Beim Fräsen von spiralgenuteten oder -verzahnten Werkstücken wird das mit der Teilvorrichtung
in Verbindung stehende Rad 58 des Differentialgetriebes blockiert, während die Arbeitsspindel
85 über den sich drehenden Steg 39 des Differentialgetriebes angetrieben wird, während
andererseits beim Ausführen der Teilbewegung der besagte Steg 39 des Differentialgetriebes
infolge des stillstehenden Längsschlittens 26 zwangläufig blockiert ist, wobei die
von der Teilvorrichtung gesteuerte Teilbewegung über die Räder 58 bis
61 des besagten Differentialgetriebes auf die Arbeitsspindel 85 übertragen
wird.
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Beirr Fräsen von geradegenuteten oder -verzahnten Werkstücken sind
vom Differentialgetriebe der Steg 39 und das mit der Teilvorrichtung in Verbindung
stehende Rad 58 blockiert. Beim Ausführen der von der Teilvorrichtung gesteuerten
Teilbewegung wird diese ebenfalls über- die Räder 58 bis 61 des Differentialgetriebes
bei blockiertem Steg 39 der Arbeitsspindel 85 mitgeteilt.