DE1111905B

DE1111905B - Schlitten- oder Tischantrieb fuer schwere Fraesmaschinen

Info

Publication number: DE1111905B
Application number: DEW23711A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hansjuergen Schulz
Original assignee: Gildemeister AG
Current assignee: DMG Mori AG
Priority date: 1958-07-16
Filing date: 1958-07-16
Publication date: 1961-07-27

Description

Schlitten- oder Tischantrieb für schwere Fräsmaschinen Zur Erzeugung der geradlinigen Bewegungen von Schlitten oder Tischen bei Werkzeugmaschinen verwendet man vielfach Zahnräder bzw. Zahnradsegmente mit Zahnstangen. Derartige Antriebe haben den Nachteil, daß sich bei den verhältnismäßig geringen Schlitten- undTischvorschubgeschwindigkeiten von schweren Fräsmaschinen das Zahnspiel unangenehm bemerkbar macht, indem die Bewegung des Schlittens oder des Tisches ungleichmäßig und ruckweise erfolgt. Dieser Übelstand kann teilweise durch Verwendung von Schrägverzahnungen aufgehoben werden. Hierbei ist aber wieder das Auftreten seitlicher Kräfte durch geeignete Anordnung der Elemente auszuschalten.
Viel gleichmäßiger kann die Übertragung einer Drehbewegung in eine geradlinige Bewegung mit Hilfe einer Schnecke und einer Schneckenzahnstange erfolgen, da sich dabei stets mehrere Zähne gleichzeitig in Eingriff befinden. Mit einem solchen Antrieb können sowohl die für den Vorschub benötigten niedrigen als auch die höheren Geschwindigkeiten erzielt werden. Um die Verformung an der Zahnoberfläche in der Berührungszone klein zu halten und den Verschleiß herabzusetzen, ist eine genaue Bearbeitung des Schneckentriebes erforderlich.
Hohe Genauigkeit und Gleichmäßigkeit der Bewegung gewährleistet der Schraubtrieb, der aus einer Gewindespindel und einer Mutter besteht. Ein solcher Antrieb gestattet auch eine schnelle Verminderung und Erhöhung der Vorschubgeschwindigkeit, erfordert aber lange Gewindespindeln, die mit großer Genauigkeit hergestellt werden müssen und daher sehr kostspielig sind. Zwar können Differenzen der Steigung durch Ausgleichvorrichtungen in der Mutter überbrückt werden, aber auch diese Konstruktionen sind kompliziert und teuer.
Um den Wirkungsgrad durch Verbesserung der Gleitverhältnisse zu erhöhen, hat man sogenannte Wälzschraubtriebe entwickelt, die an Stelle des Gewindes Kugellaufbahnen in Gewindesteigung aufweisen. Die Verwendung der Wälzschraubtriebe erfordert aber geschliffene Laufbahnen in der Mutter und der Spindel. Die Kugeln liegen aneinander und verschieben sich durch die Rückfühmut in einem Kreislauf innerhalb der vorgeschriebenen Bahn. Durch , diese Rückführung der Kugeln wird die Mutter ein kompliziertes Bauelement.
Bei allen Schraubtrieben mit langen Gewindespindeln müssen außerdem zur Vermeidung des Durchbiegens bzw. -hängens der Spindel besondere Abstützungen vorgesehen werden.
Schließlich sind schon Schneckengetriebe bekannt, bei denen auf dem Umfang eines von einer Schnecke angetriebenen Rades an Stelle von Zähnen in gleichmäßigen Abständen voneinander Zapfen befestigt sind, die auf Kugellagern drehbar gelagerte, mit der Schnecke in Eingriff stehende Rollen tragen. Derartige Getriebe sind aber als sogenannte Leistungsgetriebe, wie sie im Werkzeugmaschinenbau, insbesondere für schwere Fräsmaschinen, benötigt werden. nicht verwendbar. Außerdem ist bei den bekannten Schneckengetrieben dieser Art keine ausreichend:: Spielfreiheit gewährleistet.
Diesem Bekannten gegenüber betrifft die Erfindung einen Schlitten- oder Tischantrieb für schwere Fräsmaschinen, der aus einer mechanisch angetriebenen Schnecke und mindestens einer am Schlitten bzw. Tisch befestigten Stange besteht, die ähnlich den Schneckenrädern der vorerwähnten Schneckengetriebe auf in gleichmäßigen Abständen voneinander angeordneten Zapfen auf Wälzlagern drehbar gelagerte, mit der Schnecke in Eingriff stehende Rollen trägt.
Erfindungsgemäß sind dabei die Rollen auf exzentrischen Teilen von zylindrischen Zapfen drehbar gelagert, die in Bohrungen der sie tragenden Stange dreh- und festklemmbar sind. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist jeder Zapfen mit einer ein koaxial zur Drehachse liegendes Langloch aufweisenden Lasche od. dgl. starr verbunden, die mittels einer Klemmschraube auf der Stange festlegbar ist.
Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht es, den Abstand der Rollen bzw. ihrer Tragzapfen mit Hilfe einer Lehre sehr genau einzustellen, so daß auch beim Übertragen großer Vorschubkräfte, wie sie bei schweren Fräsmaschinen auftreten, ein spielfreies Arbeiten mit nur einer Schnecke gewährleistet ist. Außerdem ist eine hohe Stehgenauigkeit -des Tisches bzw. Schlittens erzielbar, wie sie zur Positionierung benötigt wird.
Der erfindungsgemäße Antrieb hat gegenüber den bekannten Zahnantrieben den Vorteil, daß keine Gleitreibung mehr auftritt und daher keine kostspielige Bronzezahnstange mehr erforderlich ist.
Gegenüber den Antrieben mit Schraubspindel und Mutter hat die erfindungsgemäße Anordnung den Vorteil, daß kein Durchhang auftreten kann, da die Rollentragstange fest mit dem Schlitten oder Tisch verbunden ist. Es entfällt eine lange gehärtete Gewindespindel.
Gegenüber den Wälzschraubtrieben tritt keine Verringerung des Wirkungsgrades auf; denn um den Kugelkreislauf aufrechtzuerhalten, ist beim Wälzschraubtrieb das Verschieben der Kugeln in der Laufbahn und in der Rückführung zusätzlich erforderlich.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen Fig. 1 und 2 einen aus einer Schnecke und einer mit dieser in Eingriff stehenden Stützrollenstange bestehenden Antrieb in zwei verschiedenen Seitenansichten, Fig. 3 einen Schnitt durch die Rollenstange nach Fig. 1 und 2 mit der erfindungsgemäßen Rolleneinstellvorrichtung, Fig.4 eine Draufsicht auf die Anordnung nach Fig. 3.
Der Antrieb nach Fig. 1 und 2 besteht im wesentlichen aus einer mechanisch angetriebenen Schnecke 3 und mindestens einer am Schlitten bzw. Tisch einer Werkzeugmaschine zu befestigenden Stange 2, die in gleichmäßigen Abständen auf zylindrischen Zapfen 4 auf Wälzlagern drehbar gelagerte Rollen 1 trägt, die mit der Schnecke 3 in Eingriff stehen. Eine Drehung der Schnecke 3 bewirkt somit eine Längsbewegung der Stange 2, wobei sich die Rollen 1 auf den Schneckengängen abwälzen.
Als Lager für die Rollen 1 kommen insbesondere Rollen- oder Nadellager in Frage, die große Kräfte aufzunehmen und zu übertragen vermögen.
Erfindungsgemäß sind die Rollen 1 bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3) und 4 auf exzentrischen Teilen 4a von zylindrischen Zapfen 4.b drehbar gelagert, die in den Bohrungen der Stange 2 dreh- und festklemmbar sind. Jeder der Zapfen 4a ist an seinem auf der der Rolle 1 abgekehrten Seite der Stange 2 liegenden Ende mit einem Vierkantansatz 4 c versehen, auf dem eine mit einem entsprechenden Vierkantloch versehene Lasche 6 mittels einer Schraube 5 befestigt ist. Die Lasche 6 weist ferner ein koaxial zum Zapfen 4 b verlaufendes Langloch auf, durch das eine Klemmschraube 7 hindurchführe, die zu:n Festlegen der Lasche 6 dient.
Nach dem Lösen der Schrauben s und 7 kann die Lasche 6 mit dem Zapfen 4 b geschwenkt und dadurch der die Rolle 1 tragende, exzentrische Teil 4 ra des Zapfens um das Maß x seitlich verschoben werden. Diese Anordnung ermöglicht eine sehr genaue Einstellung des Rollenabstandes.
Naturgemäß läßt sich der erfindungsgemäße Antrieb nicht nur für Schlitten und Tische von schweren Fräsmaschinen, sondern auch in ähnlich gelagerten Fällen verwenden, in denen die gleiche Wirkung erzielt werden soll.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Schlitten- oder Tischantrieb für schwere Fräsmaschinen, bestehend aus einer mechanisch angetriebenen Schnecke und mindestens einer am Schlitten bzw. Tisch befestigten Stange, die auf in gleichmäßigen Abständen voneinander angeordneten Zapfen auf Wälzlagern drehbar gelagerte, mit der Schnecke in Eingriff stehende Rollen trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (1) auf exzentrischen Teilen (4 a) von zylindrischen Zapfen (4 b) drehbar gelagert sind, die in Bohrungen der Tragstange (2) dreh- und festklemmbar sind.
2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zapfen (4 b) mit einer ein koaxial zur Drehachse liegendes Langloch aufweisenden Lasche (6) od. dgl. starr verbunden ist, die mittels einer Klemmschraube (7) auf der Stange (2) festlegbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Französiche Patentschrift Nr. 1086189; schweizerische Patentschrift Nr. 126 464; Prof. Dr.-Ing. Alfred Widmaier, Band »Schrauben und Radgetriebe«, Verlag Conrad Wittwer, Stuttgart, 1945, Blatt 51, Abb. Zc 4.01.