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Anschlagsvorrichtung zur Begrenzung der Drehbewegung einer z. B. in
einer Werkzeugmaschine einen beweglichen Teil derselben, beispielsweise einen Querschlitten,
verschiebenden Schraubenspindel Die Erfindung bezieht sich auf eine Anschlagsvorrichtung
zur Begrenzung der Drehbewegung einer z. B. in einer Werkzeugmaschine einen beweglichen
Teil derselben, beispielsweise einen Querschlitten, verschiebenden Schraubenspindel
mit zwei auf der Schraubenspindel axial unbeweglich angeordneten Scheiben, von denen
die eine sich mit der Schraubenspindel dreht, während die andere in bezug auf die
Schraubenspindel drehbar gelagert ist, und von denen die eine Scheibe eine radiale
Nut und die andere eine spiralförmige Nut aufweist, zwischen welchen eine Kugel
eingesetzt ist, die durch Drehung der Schraubenspindel ohne gleichzeitige Drehung
der drehbar gelagerten Scheibe längs der radialen Nut bewegt wird und durch Anschlagen
an das eine oder andere Ende der spiralförmigen Nut die Drehbewegung der Schraubenspindel
begrenzt.
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Es sind bereits Vorrichtungen dieser Art bekannt, die aus einem Anschlag
bestehen, den man an jeder gewünschten Stelle der Führungsbahn, auf der sich der
Querschlitten bewegt, festlegen kann. Wenn man diesen Querschlitten von Hand zustellt,
fühlt man in dem Augenblick, da er mit dem vorgenannten Anschlag in Berührung tritt,
einen Widerstand,- worauf man die Zustellbewegung aufhören läßt, so daß der Querschlitten
die gewünschte Stellung einnehmen müßte. Leider ist diese Stellung oft nicht mit
der ganzen erwünschten Genauigkeit bestimmt. Tatsächlich weisen solche Anschläge
kein Mittel für die genaue Festlegung ihrer Stellung entlang dem Querschlitten auf.
Im allgemeinen beginnt man zum Einstellen eines solchen Anschlages damit, daß man
ihn löst; dann stellt man mit Hilfe des Handrades mit Nonius des Querschlittens
diesen zu, der den Anschlag vor sich herschiebt. Man. mißt also die Stellung des
Anschlages mit Hilfe des Nonius des Zustellhandrades des Querschlittens. Dabei ergeben
sich mehrere Mängel: Tatsächlich erreicht die Genauigkeit der üblichen Nonien dieser
Zustellungen nicht die Genauigkeit, mit der man einen solchen Anschlag einstellen
müßte. Außerdem wirkt der Anschlag auf den Querschlitten, dessen Bewegung gegenüber
der Bewegung des Handrades sehr untersetzt ist, so daß man nicht mit Genauigkeit
den Augenblick » spürt «, in dem der Querschlitten mit dem Anschlag in Berührung
tritt. Im übrigen kann es infolge dieser Untersetzung der Handzustellung vorkommen,
daß man den Anschlag, dessen Lage auf dem Querschlitten nicht »positiv «, sondern
einfach durch die Reibung infolge seines Festziehens bestimmt ist, geringfügig verstellt.
Schließlich kann es auch vorkommen, daß der Anschlag sich während seines Festziehens
an Ort und Stelle etwas verstellt, was wiederum eine neue Fehlerquelle mit sich
bringt. Schließlich ist auch noch eine die Begrenzung der Drehbewegung einer Schraubenspindel
erlaubende Vorrichtung bekannt, die jedoch bei eingeschwenktem Anschlag höchstens
eine einzige Umdrehung in einer Drehrichtung ausführen kann. Außerdem hat es sich
bei dieser Vorrichtung als besonders nachteilig erwiesen, daß bei jeder neuen Einstellung
zunächst eine Schraube gelöst und nach der mit oder ohne Zuhilfenahme der Verstellschraube
erfolgten Einstellung wieder festgezogen werden muß.
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Der Erfindung liegt als Aufgabe die Schaffung einer Anschlagsvorrichtung
zugrunde, die nicht die vorgenannten Mängel der bekannten Systeme aufweist. Sie
soll die Drehbewegung der Schraubenspindel völlig unabhängig von dem zu bewegenden
Teil begrenzen.
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Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß eine Anschlagsvorrichtung vorgesehen,
die sich dadurch auszeichnet, daß eine drehbar gelagerte Seheibe ein mit einer Schnecke
zusammenwirkendes Schneckenrad aufweist und somit durch die Schnecke an jeglicher
Drehung gehindert wird, während eine Drehung der Schnecke die Winkelstellung der
drehbar gelagerten
Scheibe in bezug auf die andere Scheibe und hierdurch
die Stellung der Kugel in der radialen Nut ändert.
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Es ist klar; daß der Anschlag infolge einer solchen Bauweise eine
absolute Lage einnimmt, die sich also nicht beim Betrieb, selbst nicht während des
Einstellens, ändern kann. Die -Einstellung des Anschlages kann mit Hilfe von mikrometrischen
Mitteln unmittelbar, und zwar in einer an sich absolut unabhängigen Weise, beispielsweise
ohne die geringste Abhängigkeit vom Handzustellmechanismus, mit großer Genauigkeit
erfolgen. Es ist also unter anderem möglich, den Anschlag um eine genau definierte
beliebig kleine Strecke in einem beliebigen .Stadium des Bearbeitungsvorgangs zu
verstellen. Der Anschlag wirkt auf ein Element des Handzustellungsmechanismus, d.
h. auf ein schwachen Kräften ausgesetztes Element, und folglich unter für die Erzielung
eines genauen Anhaltens des beweglichen Maschinenteiles günstigsten Bedingungen
ein. Schließlich kann man den Anschlag, da er ausschaltbar ist, schnell außer Betrieb
setzen oder über eine große Strecke verstellen, ohne daß man gezwungen ist, die
mikrometrische Einstellvorrichtung über eine große Strecke zu betätigen.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist die Schnecke in einem
Träger angeordnet, der unter der Einwirkung eines als Steuerorgan für das Ausrücken
der Schnecke dienenden Exzenters um eine senkrecht zur Achse der Schnecke gerichtete
Achse schwenkbar ist.
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Zweckmäßig ist ein Steuerorgan für eine automatische Zustellung des
beweglichen Maschinenteiles vorgesehen, wobei der Träger der Schnecke und das Steuerorgan
zwei einander zugeordnete Teile tragen, die so angeordnet und eingerichtet sind,
daß sie das gleichzeitige Einrücken der Schnecke und der vorgenannten automatischen
Zustellung verhindern.
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Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung an Hand der beispielsweise
nicht beschränkend eine Ausführungsform der Erfindung darstellenden Zeichnung näher
erläutert. Es zeigt Fig.1 einen vertikalen Schnitt durch eine mit einer Querschlittenanschlagsvorrichtung
nach der Erfindung versehene Drehbank, wobei der Schnitt in einer zur Achse des
Drehbankbettes senkrechten Ebene außerhalb des Hauptschlittens geführt worden ist
und die Anschlagsvorrichtung in axialem Schnitt dargestellt ist, Fig.2 die in Fig.
1 im Schnitt dargestellte Anschlagsvorrichtung in vergrößertem Maßstab, Fig. 3 einen
Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 2, Fig.4 eine Ansicht entsprechend der Ansicht
nach Fig. 3 unter Darstellung der Schnecke in ausgerücktem Zustand, Fig. 5 einen
Schnitt nach der Linie V-V in Fig. 2 und Fig. 6 eine Vorderansicht nach der Linie
VI-VI in Fig. 2.
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Die in Fig. 1 dargestellte Drehbank hat ein Bett 1, auf dessen Führungsbahnen
2 und 3 ein, Hauptschlitten 4 verstellbar ist. Ein Querschlitten
5 kann auf dem Hauptschlitten 4 entweder unter der Einwirkung eines
Handzustellmechanismus oder unter Einwirkung eines automatischen Zustellmechanismus
in Querrichtung zum Drehbankbett 1 verstellt werden. In beiden Fällen werden die
Verstellungen des Querschlittens auf dem Hauptschlitten durch die Drehbewegung einer
Schnecke 6 a bewirkt; die mit einer mit dem Querschlitten fest verbundenen. Mutter
5 a im Eingriff steht und mit einer Welle 6 fest verbunden ist, die so angeordnet
ist, daß sie ohne axiale Verschiebung im Schlitten 4 drehbar ist.
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Der Querschlitten 5 kann auf dem Hauptschlitten 4 mit Hilfe einer
auf einem Ende der Welle 6 befestigten Kurbel? von Hand und mit Hilfe eines (nicht
dargestellten) Getriebes automatisch verstellt werden, das mittels Steuerung durch
einen Handhebel 34 auch die Welle 6 antreibt.
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Eine Vorrichtung zum Anhalten des Querschlittens an mindestens einem
genauen Punkt seiner Bewegungsbahn auf dem Hauptschlitten enthält zwei auf der Welle
6 koaxial angeordnete drehbare Scheiben 8 und 9. Die Scheibe 9 ist mittels eines
Keiles 11 fest mit der Welle 6 verbunden, während die Scheibe 8 lose auf einer mit
Hilfe desselben Keiles 11 mit der Welle 6 ebenfalls fest verbundenen Buchse
10 angeordnet ist.
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Die Amplitude der relativen Drehbewegung der beiden Scheiben B und
9 wird von einer Kugel 15 begrenzt, die zu einer Hälfte in einer radialen Nut 13
der Scheibe 8 und zur anderen Hälfte in einer spiralförmigen Nut 14 der Scheibe
9 untergebracht ist. Die relative Bewegung endet, wenn die Kugel 15 das eine
oder das andere der beiden Enden 16 und 17 der spiralförmigen Nut 14 erreicht.
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Die Scheibe 8 ist zu einem Zahnrad 18 ausgebildet, mit dem eine Schnecke
19 in Eingriff kommen kann, die mit einer Welle 22 fest verbunden ist, die
sich in zwei Lagern 20 und 21 dreht, die mit einem Träger
26
fest verbunden sind, der um eine mit dem Hauptschlitten 4 fest verbundene
Achse 27 schwenkbar ist.
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Die Welle 22 der Schnecke trägt einen Einstellknopf
23, der mit einer vor einem auf dem Hauptschlitten befestigten Zeiger
25 beweglichen, mit einer Teilung versehenen Trommel 24 ausgestattet
ist. Mit Hilfe eines in der Nähe der Kurbel 7 auf dem Hauptschlitten angeordneten
und mit einer einen exzentrisch angeordneten und in einem länglichen Loch 31 des
Trägers 26 untergebrachten Zapfen 28 tragenden Platte 29 fest verbundenen
Griffes 30 kann man die Schnecke 19 mit dem Zahnrad 18 (Fig. 3) in
Eingriff bringen oder umgekehrt aus diesem ausrücken.
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Zur Verhütung der gleichzeitigen Inbetriebsetzung der Vorrichtung
zum genauen Anhalten des Querschlittens und der automatischen Zustellung desselben
und zur Verhinderung einer Beschädigung der Maschine durch die Fortsetzung der automatischen
Zustellung über das Ende des durch die Anschlagsvorrichtung vorgesehenen Hubes hinaus
ist eine Sicherheitsvorrichtung vorgesehen, die einen mit dem Träger 26 fest verbundenen,
mit einem Anschlag 33 versehenen Arm 32 enthält, während der Steuerhebel
34 für die automatische Zustellung einen Gegenanschlag 35 trägt. Die Anordnung ist
so, daß man einerseits, wenn die Schnecke 19 sich mit dem Zahnrad 18 im Eingriff
befindet, nicht den Einschalthebel 34 für die automatische Zustellung des Querschlittens
betätigen kann, da der Anschlag 33 den Gegenanschlag 35 daran hindert, sich in die
entsprechende Richtung zu bewegen, und andererseits, sofern die automatische Zustellung
eingerückt ist, der Gegenanschlag 35 sich gegenüber dem Anschlag
33 befindet und diesen daran hindert, sich in die Richtung zu verstellen,
die dem Träger ein Schwenken gestatten würde, um die Schnecke 19 mit dem Zahnrad
18 in Eingriff zu bringen.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung arbeitet wie folgt: Wenn man die
Vorrichtung zum genauen Anhalten des Querschlittens am Hubende bei Handzustellung
verwendet,
befindet sich der Hebel 34 für die automatische Zustellung in der Anschlagsstellung,
d. h. in der in der Zeichnung dargestellten Stellung, und die Schnecke 19 steht
mit dem Zahnrad 18 im Eingriff (in Fig. 3 dargestellte Stellung). Die Scheibe
8 ist durch die mit dem Zahnrad 18 ein nicht umsteuerbares Kräftepaar
bildende Schnecke 19 drehungsmäßig festgelegt. Wenn man die Kurbel? mit der Hand
dreht, wird die mit der Mutter 5 a im Eingriff stehende Schnecke 6,a mitgenommen,
und der Querschlitten wird so lange zugestellt, bis die sich in der Nut 13 der Scheibe
8 radial bewegende Kugel eines der Enden der in der Scheibe 9 ausgearbeiteten spiralförmigen
Nut 14 anhält. Von diesem Augenblick an kann man die Kurbel 7 nicht mehr weiterdrehen,
und der Querschlitten 5 nimmt auf dem Hauptschlitten 4 eine einwandfrei definierte
Stellung ein, die durch die Anhaltevorrichtung, deren Anschlag aus dem Gewinde der
Schnecke 19 besteht, bestimmt wird. Wenn man die Stelle des Hubendes des Querschlittens
ändern will, kann man die Schnecke 19 mit Hilfe des Knopfes 23 drehen. Die mit Teilung
versehene Trommel 24 und der Zeiger 25 gestatten die genaue Ermittlung
des Winkels, um den man die Schnecke dreht, und folglich das Vorverlegen oder Zurücknehmen
der Grenzstellung des Querschlittens auf dem Hauptschlitten um eine ebenfalls sehr
genaue Strecke.
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Infolge des nicht umsteuerbaren Charakters der Schnecke
19 ist kein Fehler durch ungewollte Verstellung des durch die Lage des Gewindes
der Schnecke bestimmten Anschlages zu befürchten.
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Am Schluß der Arbeit kann man das Werkzeug durch mehrere Umdrehungen
der Kurbel 7 vom Werkstück lösen, ohne dazu die durch die mit Hilfe des Knopfes
23 erzielte mikrometrische Einstellung festgelegte Stellung zu verändern.
Zu einem leichten überarbeiten des Werkstückes dreht man den Knopf 23 um
die Tiefe des auszuführenden Einstiches und stellt den Querschlitten bis an sein
so bestimmtes Hubende zu.
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Die durch den Mikrometeranschlag gegebene Stellung des Querschlittens
5 ist sehr genau, da dieser Anschlag auf Organe einwirkt, die unmittelbar der auf
die Kurbel 7 und nicht auf das Ende der kinematischen Kette der Querschlittenzustellung
angewendeten Kraft, an dem diese Kraft übersetzt ist, ausgesetzt sind. Insbesondere
wirkt die Torsion der Welle 6 bei dem Instellungbringen des Querschlittens nicht
ein.
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Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die beschriebene und
dargestellte beispielsweise Ausführungsform beschränkt. Man kann daran verschiedene
dem Fachmann entsprechend der jeweils beabsichtigten Anwendung naheliegende Abänderungen
vornehmen, ohne daß man dadurch den Bereich der Erfindung verläßt.
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So könnte man beispielsweise, statt die Kugel mit ; den Enden der
spiralförmigen Nut in Anschlag zu bringen, in dieser Nut an vorbestimmten Stellen
derselben Anschlagsstifte anbringen. Außerdem könnte man, statt die Kugel zwischen
zwei Platten anzuordnen, diese zwischen zwei koaxial übereinander angeordneten zylindrischen
Trommeln anbringen.