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Einrichtung zum Entlasten der Führungsbahn des Drehtisches bei Zahnradfräsmaschinen
und anderen Verzahnmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum
Entlasten der Führungsbahn des Drehtisches bei Zahnradfräsmaschinen und anderen
Verzahnmaschinen, bei denen die Tischspindel als Drehachse dient, durch Anheben
der Tischspindel mittels einer mechanisch betätigten Vorrichtung.
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Die Führungsbahn oder Führungsbahnen der als Drehtische ausgebildeten
Aufspanntische von Werkzeugmaschinen werden je nach dem Gewicht der zu bearbeitenden
Werkstücke unterschiedlich belastet. Da die Führungsbahnen wegen einer leichten
Drehbarkeit des Tisches nur für einen bestimmten Flächendruck bemessen sind, tritt
bei sehr schwerer Belastung ein zu großer Flächendruck auf. Die hierdurch erzeugte
Reibung oder Verspannung wirkt sich nachteilig auf das ordnungsgemäße Drehen des
Tisches aus und erschwert das Arbeiten der Antriebselemente, z. B. Schnecke und
Schneckenrad, bzw. macht das Drehen vollkommen. unmöglich. Auch ein. Fressen der
Führungsflächen kann eintreten. Die Führungsbahnen dürfen deshalb nur bis zu einem
höchstzulässigen Flächendruck belastet werden.
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Es sind schon die verschiedensten Einrichtungen vorgeschlagen und
entwickelt worden, um die Führungsbahnen von dem Gewicht des zu bearbeitenden Werkstückes
zu entlasten und dadurch die vorgenannten Mängel auszuschalten.
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Bei einer bekannten Entlastungseinrichtung wird der Drehtisch durch
eine mittels Handrad betätigte Vorrichtung angehoben und damit die Führungsbahn
entlastet. Ein bestimmtes Maß für die Entlastung kann aber nicht erreicht werden,
da keine Möglichkeit vorhanden ist, die erreichte Entlastung zu kontrollieren. Es
wird zwar vorgeschrieben, daß der Aufspanntisch so weit entlastet werden muß, bis
er leicht, d. h. ohne besondere Anstrengung, gedreht werden kann. Dies ist aber
kein eindeutiges Maß für die Entlastung, sondern. ist davon abhängig, ob ein kräftiger
oder schwächerer Bedienungsmann die Entlastung durchführt. Der Flächendruck in der
Führungsbahn. der Maschine kann deshalb einmal größer oder kleiner sein, wodurch
der Tischantrieb ungleichmäßig beansprucht wird.
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Es ist deshalb schon weiter vorgeschlagen, unter der Tischspindel
einen Waagebalken anzuordnen, der auf eine Schiebegewichtswaage wirkt. Mit dieser
Einrichtung kann die Entlastung der Führungsbahn genau eingestellt und abgelesen
werden. Die Einrichtung hat aber den Nachteil, daß sie kompliziert im Aufbau und
deshalb teuer in der Herstellung ist und eines gewissen Zeitaufwandes zur Messung
der Be- und Entlastung bedarf.
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Es ist ferner bekannt, um z. B. große und schwere Pressen vor Überlastung
zu sichern, die Längenänderung von Pressenteilen unter Verwendung von Kraftmeßdosen
mit Meßuhren zu messen, um über die erfolgte Längenänderung auf die Beanspruchung
schließen zu können. Diese Kraftmeßdosen sind in Wirklichkeit jedoch Streckenmesser,
wobei eine differenzierende, elektrische Schutzschaltung aus dem zeitlichen Abstand
der Aufeinanderfolge mindestens zweier Streckenmessungen auf die Deformationsgeschwindigkeit
des Press.engerüstes und unter bestimmten Voraussetzungen mittelbar auf die zeitliche
Änderung der dafür ursächlichen Belastung schließt.
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Eine Druckmeßdose findet ferner Anwendung zur Feststellung der Stempeldrücke
unter Tage, die bei Belastung durch den auf die Druckmeßdose wirkenden Stempel eine
Druckanzeige an einem mit ihr verbundenen Druckanzeiger erfolgen läßt, wobei sich
bei Änderung des angezeigten Druckes in Belastungsrichtung die Druckmeßdose nicht
nennenswert verformt. Diese Anwendung einer Druckmeßdose liegt aber auf einem gegenüber
dem Erfindungsgegenstand ganz abseitigen technischen Gebiet.
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Es ist weiterhin bekannt, zur fortlaufenden Anzeige des zwischen zwei
nachgiebig gegeneinander gedrückten Kalanderwalzen bestehenden Druckes eine ringzylindrische
Kraftmeßdose in den Kraftschluß der Anstellspindel einzuschalten. Wegen. der notwendigen
Zwischenschaltung eines federbelasteten Dämpfers kommt es dabei auf etwaige Verschiebungen
der Druckmeßdose bei Änderung der Druckbelastung nicht an.
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Auch ist es bekannt, an Fräsmaschinen Einrichtungen mit Druckmeßdose
zum Messen. des Fräsdruckes
vorzusehen. Diese Einrichtungen bestehen
aus einer Brückenwaage, die auf die Druckmeßdose mit Druckanzeiger einwirkt. Mit
dieser Einrichtung wird aber nicht die Führungsbahn eines Werkstücktisches entlastet,
sondern es wird nur der von dem Fräser auf das Werkstück ausgeübte Druck angezeigt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lagerung des Drehtisches mit Entlastung
der Führungsbahn zu schaffen, die gegenüber den bekannten Entlastungseinrichtungen
mit Meßvorrichtungen im Aufbau und in der Bedienung einfacher ist und mit der die
Nachteile der bekannten Einrichtungen vermieden werden.
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Die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, da.B
eine Druckmeßdose mit Druckanzeiger zwischen Tischspindel und Entlastungsvorrichtung
angeordnet ist, durch die das Maß der Entlastung der Führungsbahn prüfbar ist. Durch
eine mehr oder weniger große Anstellung wird der zulässige Flächendruck erreicht,
und durch den Druckanzeiger kann das jeweilige, auf der Druckmeßdose lastende Gewicht
abgelesen werden.
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Die Einrichtung gemäß der Erfindung ermöglicht unter Ausnutzung der
unelastischen, vernachlässigbar geringen axialen Deformation der angewendeten Druckmeßdose
in kraft- und formschlüssiger Verbindung mit der Entlastungsvorrichtung nacheinander
durch vollständiges Anheben der Entlastung die Messung der gesamten Tischbelastung
und sodann durch teilweises Senken der Entlastungsspindel die Einstellung der für
ein einwandfreies Arbeitsergebnis erforderlichen, vorbestimmten, schonenden Belastung
der Führungsfläche, wobei sich diese Entlastung, im Gegensatz zu den hierfür vorbekannten,
mit Entlastungsfedern arbeitenden Wägeeinrichtungen, während des Betriebes der Maschine
bei der Aufnahme der Fräskräfte nicht ändern kann.
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Die Einrichtung gemäß der Erfindung ist gegenüber den bekannten Einrichtungen
wesentlich einfacher im Aufbau und in der Bedienung, sie ist sicherer und jederzeit
kontrollierbar und auch bedeutend zeitsparender im Gebrauch. Durch die einfache
Bedienung und durch die ständige Kontrolle während des Fräsens ist die Sicherheit
gegeben, auch bei den schwersten Belastungen die Führungsbahn so weit zu entlasten,
daß die Antriebs- und Lagereinrichtungen der Maschine nicht überlastet werden und
ein ruhiger und gleichmäßiger Gang der Maschine gewährleistet ist, was die Genauigkeit
der gefrästen Räder verbessert.
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In besonderer Ausbildung der Erfindung ist die Entlastungsvorrichtung
durch ein senkrecht verstellbares, die Druckmeßdose abstützendes Widerlager gekennzeichnet,
das Teil einer im Maschinengestell senkrecht geführten, mit Außengewinde versehenen
Spindel ist, die mit einer von Hand oder maschinell drehbaren, im Maschinengestell
gelagerten Gewindemutter zusammenwirkt.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Druckmeßdose ringförmig
ausgebildet und wird von einem die Tischspindel abstützenden, in dem Widerlager
der senkrecht geführten Spindel mit Schiebesitz gelagerten Stempel durchdrungen,
der sich mit einem Widerlager auf die Druckmeßdose legt.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung
als Beispiel dargestellt.
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Die Zeichnung zeigt in vereinfachter Darstellung im senkrechten Mittelschnitt
den Drehtisch einer Werkzeugmaschine, z. B. einer Räderfräsmaschine. In dem angedeuteten
Maschinengestell 1 ist eine senkrecht verstellbare, hohle Gewindespindel 2 gelagert.
Sie ist gegen Verdrehung durch Eingriff von an ihrem unteren Ende angeordneten Klauen
3 in Gegenklauen gesichert, die an einem von unten angesetzten Abschlußdeckel 4
vorgesehen sind. Die Klauen sind so bemessen, daß sie eine gewisse axiale Verschiebung
der Gewindespindel 2 gestatten. Die Gewindespindel durchdringt eine im Maschinengestell
drehbar gelagerte Gewindemutter 5, die mit einem Stirnrad 6 ausgerüstet ist und
sich auf einer Wälzlagerung 7 im 1Iaschinenbett abstützt. Das Stirnrad 6 steht mit
einem Stirnrad 8 eines Schneckengetriebes 9 im Eingriff. Innerhalb der Gewindespindel
2 ist mit Schiebesitz eine Buchse 10 eingesetzt, die aus der Gewindespindel nach
oben herausragt und unter Zwischenschaltung einer Wälzlagerung 11 die Tischspindel
12 des Dreh- oder Aufsparmtisches 13 abstützt. Der Drehtisch ist in einer Führungsbahn
14 des Tischbettes 15 gelagert. Über ein an sich bekanntes und deshalb nicht näher
dargestelltes Getriebe 16 erfolgt die Drehung des Aufspanntisches. Durch eine im
Tischbett gelagerte oder entsprechend angeordnete Welle 17 und über Kegelräderpaare
18, 19 kann das Schneckengetriebe 9 gedreht werden. Die Gewindespindel 2 ist mit
einem als Widerlager ausgebildeten oberen Flansch 20 und die Buchse 10 mit einem
ebenfalls als Widerlager ausgebildeten oberen Flansch 21 versehen. Zwischen. beiden
Flanschen ist eine ringförmige Druckmeßdose 22 so angeordnet, daß sich beide Flansche
mit ihren gegeneinandergerichteten Stirnflächen gegen die Druckmeßdose legen. Mit
der Druckmeßdose ist ein Manometer 23 über eine Leitung 24 verbunden, das
die jeweilige Belastung der Druckmeßdose anzeigt.
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Durch Drehen. der Welle 17 mittels einer Handkurbel oder eines Handrades
wird über die Kegelräderpaare 18, 19, Schneckengetriebe 9 und Stirnradgetriebe 8/6
die Gewindemutter 5 gedreht, wodurch sich, je nach Drehrichtung der Gewindemutter,
die Gewindespindel 2 hebt oder senkt. Beim Bewegen nach oben werden Druckmeßdose
22, Buchse 10, Wälzlager 11 und Tischspindel 12 und damit der Aufspanntisch 13 angehoben
und die Führungsbahn 14 entlastet.
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Die Funktion der Entlastungseinrichtung und bis zu welchem Maß die
Entlastung vorzunehmen ist, sei an folgendem praktischem Beispiel erläutert: Das
Gewicht des Aufspanntisches mit Tischspindel und Aufspannvorrichtung betrage zusammen
5 t, und das zu bearbeitende Werkstück habe ein Gewicht von 15 t. Es ergibt sich
somit eine Gesamtbelastung der Führungsbahn mit 20 t. Die Führungsbahn soll aber
nur mit 3 t belastet werden. Es muß also eine Entlastung der Führungsbahn von 20-3=17
t erfolgen. Zu diesem Zweck wird zuerst die hydraulische Meßdose 22 durch Abwärtsbewegen
der Gewindespindel 2 so weit entlastet, bis das Manometer »Null« anzeigt. Das Gesamtgewicht
von 20 t ruht also nun auf der Führungsbahn 14. Jetzt wird durch Drehen der Welle
17 die Gewindespindel 2 so weit angehoben, bis das Manometer 23 eine Belastung der
Druckmeßdose von 17 t anzeigt. Der Flächendruck auf die Führungsbahn hat dann einen
Wert von 20-17=3 t, der als zulässig eingesetzt wurde.
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Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung kann z. B. die
Anstellung der hydraulischen Druckmeßdose anstatt von Hand maschinell erfolgen,
wozu die Anstellmittel durch einen kuppelbaren, von dem Antrieb des Drehtisches
oder einer sonst geeigneten Stelle abgenommenen Antrieb bewegt werden, oder die
Anstellung der Druckmeßdose kann durch eine aus einen Kolben und einen Zylinder
bestehende hydraulische Druckvorrichtung vorgenommen werden.
Diese
hydraulische Anstellung kann ebenfalls von Hand oder maschinell betätigt werden.