DE1145460B

DE1145460B - Device for switching off the feed drive of a slide or support of a machine tool when the drive is overloaded

Info

Publication number: DE1145460B
Application number: DEW25016A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Lappe
Original assignee: Fritz Werner AG
Current assignee: Fritz Werner AG
Priority date: 1959-02-12
Filing date: 1959-02-12
Publication date: 1963-03-14

Description

Einrichtung zum Abschalten des Vorschubantriebes eines. Schlittens oder Supportes einer Werkzeugmaschine bei Antriebsüberlastung Zur genauen Begrenzung der Vorschübe von Teilen von Werkzeugmaschinen oder Baueinheiten solcher Maschinen, wie Schlitten und Supporte, ist es vielfach üblich, gegen einen festen Anschlag zu fahren. In diesem Fall wird im allgemeinen im Antrieb entweder eine Rutschkupplung oder eine Verschiebeschnecke vorgesehen, die mit Hilfe von Federdruck auf ein bestimmtes übertragbares Drehmoment eingestellt sind. Wird dieses Drehmoment, welches über dem größten beim Arbeiten auftretenden Schnittdruck liegen muß, durch Anfahren gegen den Festanschlag überschritten, so gleiten dieTeile derRutschkupplung aufeinander bzw. verschraubt sich die Schnecke in ihrem Schneckenrad in axialer Richtung. Diese Relativbewegung der entsprechenden Teile wird dazu ausgenutzt, über Kontakte den Antriebsmotor oder eine im Antrieb liegende Elektrokupplung abzuschalten.Device for switching off the feed drive of a. Sledge or supports of a machine tool in the event of drive overload For precise limitation the feed rates of parts of machine tools or components of such machines, like sledges and supports, it is common practice to use a fixed stop to drive. In this case, either a slip clutch is generally used in the drive or a screw conveyor is provided, which with the help of spring pressure on a certain transmittable torque are set. Will this torque, which is about must be against the greatest cutting pressure occurring when working, by starting against the fixed stop is exceeded, the parts of the slip clutch slide on each other or the worm is screwed in its worm wheel in the axial direction. These Relative movement of the corresponding parts is used to contact the Switch off the drive motor or an electric clutch in the drive.

Sowohl die Verschiebeschnecke als auch die Rutschkupplung unterliegen jedoch einem starken Verschleiß, so daß sie die Lebensdauer des Antriebes in unerwünschter Weise beschränken. Für Rutschkupplungen kommt noch hinzu, daß, während die Kupplung für die Kraftübertragung unter Berücksichtigung der gleitenden Reibung ausgelegt ist, zur Einleitung des Rutschvorganges die wesentlich größere ruhende Reibung zu überwinden ist, so daß eine solche Rutschkupplung eine wesentlich stärkere Dimensionierung der betreffenden Antriebsteile erfordert.Both the sliding screw and the slip clutch are subject to however, strong wear, so that they the life of the drive in undesirable Restrict way. For slip clutches there is also the fact that while the clutch designed for power transmission taking sliding friction into account is to initiate the sliding process to the much greater static friction is overcome, so that such a slip clutch has a much larger dimension of the drive parts concerned.

Es ist auch bekannt, anstatt des Schneckenantriebes Schraubenräder zum Abschalten bei Überlast zu verwenden. Dabei treten jedoch im wesentlichen die gleichen Nachteile auf, wie bei dem vorerwähnten Schneckenantrieb.It is also known to use helical gears instead of the worm drive to be used for switching off in the event of an overload. However, this essentially occurs the same disadvantages as in the aforementioned worm drive.

Ferner ist ein mit Kegelrädern arbeitender Zahnradantrieb mit Sicherung gegen Überlastung bekannt, bei dem das eine Kegelrad entgegen Federdruck axial verschiebbar ist. Das letztere Kegelrad besteht aus einem Stück mit einem geradverzahnten Antriebszahnrad für die Maschine, so daß eine Zahntrommel entsteht, die lose drehbar auf ihrer Welle gelagert ist. Der Nachteil dieser Einrichtung ist, daß durch die Verschiebung des einen Kegelrades die Eingriffsverhältnisse der Kegelräder sich schnell ändern. Es steht daher nur ein geringer Verschiebeweg zur Verfügung, der für den Steuervorgang ausgenutzt werden kann. Infolgedessen ist es erforderlich, entweder mit einer Fallschnecke zu arbeiten oder eine in ähnlicher Weise wirkende Abfederung zu verwenden. In beiden Fällen ; muß das Wiedereinrücken von Hand erfolgen, so daß die bekannte Einrichtung für die weitgehend automatisch arbeitenden modernen Werkzeugmaschinen nicht brauchbar ist.Furthermore, there is a gear drive working with bevel gears with a fuse Known against overload, in which one bevel gear is axially displaceable against spring pressure is. The latter bevel gear consists of one piece with a straight-toothed drive gear for the machine, so that a toothed drum is created, which loosely rotates on its shaft is stored. The disadvantage of this device is that by moving the a bevel gear, the meshing ratios of the bevel gears change quickly. It there is therefore only a small amount of displacement available for the control process can be exploited. As a result, it is necessary to either use a falling snail to work or to use a cushioning that acts in a similar way. In both Cases; the re-engagement must be done by hand, so that the known device not usable for the largely automatically working modern machine tools is.

Die Erfindung geht von einer Einrichtung zum Abschalten des Vorschubantriebes einer Werkzeugmaschine oder Vorschubeinheit, z. B. für Dreh-, Fräs-oder Bohrmaschinen, bei Antriebsüberlastung, insbesondere beim Fahren gegen einen Festanschlag, aus, bei der das axiale Wandern gegen Federdruck eines von zwei schrägverzahnten Antriebsrädern ausgenutzt wird, um über der Bewegungsrichtung des Schlittens oder Supportes zugeordnete Endschalter den Antriebsmotor oder eine im Antrieb liegende Kupplung abzuschalten, und bei der das axial verschiebbare Zahnrad als Zahntrommel ausgebildet ist, die außerdem einen geradverzahnten Teil besitzt, der zum Antrieb der lose drehbar auf ihrer Welle gelagerten Trommel liegt. Zur Vermeidung der eingangs erwähnten Nachteile besteht die Erfindung darin, daß bei einer Einrichtung der vorerwähnten Art die schrägverzahnten Antriebsräder als achsparallele Stirnräder ausgebildet sind.The invention is based on a device for switching off the feed drive a machine tool or feed unit, e.g. B. for turning, milling or drilling machines, in the event of drive overload, especially when traveling against a fixed stop, in which the axial migration against spring pressure of one of two helical drive wheels is used to map over the direction of movement of the carriage or support Limit switch to switch off the drive motor or a clutch located in the drive, and in which the axially displaceable gear is designed as a toothed drum, the also has a straight-toothed part that rotates loosely to drive the drum mounted on its shaft. To avoid the disadvantages mentioned at the beginning The invention is that in a device of the type mentioned above Helical drive gears are designed as axially parallel spur gears.

Da Stirnräder bekanntlich sehr günstige Reibungsverhältnisse aufweisen, wird durch die Erfindung die Lebensdauer der bekannten Überlastungssicherungen erheblich verlängert. Dabei wird gegenüber den Kegelrädern noch der besondere Vorteil erzielt, daß ein verhältnismäßig langer Verschiebeweg zur Auslösung der Steuerfunktionen zur Verfügung steht, und daß sich während dieses Weges die Eingriffsverhältnisse der Zahnräder zueinander nicht ändern.Since spur gears are known to have very favorable friction conditions, the invention significantly increases the service life of the known overload protection devices extended. Compared to the bevel gears, the special advantage is achieved, that a relatively long displacement path to trigger the control functions is available, and that the engagement conditions during this path the gears do not change to each other.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung als schematischer Axialschnitt durch eine Vorschubeinheit dargestellt. Dem in der Zeichnung dargestellten Zahnräderweehselgetriebe wird der Antrieb von einem nicht wiedergegebenen Motor über die Kegelräder 1 und 2 zugeleitet. Das Kegelrad 2 ist drehfest mit der Welle 3 verbunden, die an ihrem linken Ende ein dem Eilgang dienendes, ebenfalls drehfest auf ihr angebrachtes Zahnrad 4 trägt. Zahnrad 4 kämmt mit einem Zahnrad 5; welches lose drehbar auf der Abtriebswelle 6 der Einheit gelagert ist und mit dieser durch eine Elektrolamellenkupplung 7 verbunden werden kann. Der äußere Teil 7 a der die linke Hälfte einer Doppelkupplung bildenden Kupplung 7 ist fest mit dem Zahnrad 5 und der innere Kupplungsteil 7 bist drehfest mit der Welle 6 verbunden. Durch Einschalten der Kupplung 7 kann der Eilgang erhalten werden, der dann über Kegelräder 1, 2, Zahnräder 4, 5 und Kupplung 7 zur Welle 6 verläuft.In the drawing, an embodiment of the invention is shown as a schematic axial section through a feed unit. The drive from a motor (not shown) via the bevel gears 1 and 2 is fed to the geared reversing gear shown in the drawing. The bevel gear 2 is non-rotatably connected to the shaft 3, which at its left end carries a gear 4 which is used for rapid traverse and is also non-rotatably attached to its gearwheel 4. Gear 4 meshes with a gear 5; which is loosely rotatably mounted on the output shaft 6 of the unit and can be connected to it by an electric multi-plate clutch 7. The outer part 7 a of the clutch 7, which forms the left half of a double clutch, is fixedly connected to the gear 5 and the inner clutch part 7 is non-rotatably connected to the shaft 6. By switching on the clutch 7, the rapid traverse can be obtained, which then runs via bevel gears 1, 2, gears 4, 5 and clutch 7 to the shaft 6.

Auf dem vom Kegelrad 2 rechts befindlichen Teil der Welle 3 ist lose drehbar und axial verschiebbar eine Zahntrommel 8 gelagert, die in ihrem linken Teil. 9 eine Schrägverzahnung und in ihrem rechten Teil 10 eine Geradverzahnung aufweist. Die Trommel 8 steht unter Einwirkung einer nur schematisch dargestellten Feder 11, die über eine mit der Trommel 8 verbundene gemeinsame Hülse 12 so auf die Trommel einwirkt, daß die Bewegung der letzteren aus ihrer Mittellage in beiden Richtungen nur entgegen der Kraft dieser Feder erfolgen kann. Die Feder 11 ist in an sich bekannter Weise einstellbar (nicht dargestellt). On the part of the shaft 3 located on the right of the bevel gear 2, a toothed drum 8 is loosely rotatably and axially displaceably mounted, in its left part. 9 has a helical toothing and in its right part 10 a straight toothing. The drum 8 is under the action of a spring 11, shown only schematically, which acts on the drum via a common sleeve 12 connected to the drum 8 so that the movement of the latter from its central position in both directions can only take place against the force of this spring. The spring 11 can be adjusted in a manner known per se (not shown).

In eine Ringnut 13 der Tromel 8 greift eine Gabel 14 ein, die um eine Achse 15 drehbar gelagert und mit einem. um die gleiche Achse schwenkbaren Steuersegment 16 verbunden ist. Das Steuersegment hat eine Kurve 17, gegen die ein Winkelhebel 18 anliegt, der zur Betätigung zweier Endschalter 19 und 20 dient. Die letzteren schalten den Antriebsmotor bzw. eine im Antrieb liegende Kupplung ab.In an annular groove 13 of the drum 8 engages a fork 14 which is rotatably mounted about an axis 15 and with a. Control segment 16 pivotable about the same axis is connected. The control segment has a curve 17, against which an angle lever 18 rests, which is used to actuate two limit switches 19 and 20 . The latter switch off the drive motor or a clutch located in the drive.

Am rechten Ende der durch die Gehäusewand 21 hindurchgeführten Welle 3 ist ein Zapfen zur Aufnahme eines Wechselrades 22 vorgesehen. Das Wechselrad 22 kämmt mit einem auf den Zapfen einer weiteren Welle 23 aufsteckbaren Wechselrad 24. Das linke Ende der letzteren Welle trägt ein drehfest damit verbundenes Zahnrad 25, welches in den geradverzahnten Teil 10 der Trommel 8 eingreift.At the right end of the shaft 3 passed through the housing wall 21, a pin for receiving a change gear 22 is provided. The minute wheel 22 meshes with a clip on the pin a further shaft 23 minute wheel 24. The left end of the latter shaft carries a non-rotatably connected thereto gear 25 that meshes 10 of the drum 8 in the straight-toothed part.

Der schrägverzahnte Teil 9 der Trommel 8 kämmt mit einem ebenfalls schrägverzahnten, lose drehbar aber axial nicht verschiebbar auf der Abtriebswelle 6 gelagerten Zahnrad 26, welches über eine Elektrolamellenkupplung 27 mit dieser Welle verbunden werden kann. Die Kupplung 27 stellt den rechten Teil der weiter oben erwähnten Doppelkupplung dar und ist über ihren äußeren Teil 27 a fest mit dem Zahnrad 26 und dem inneren Teil 7 b der Doppelkupplung drehfest mit der Welle 6 verbunden: Der Vorschubantrieb verläuft von Kegelrad 2 über Welle 3, Wechselräder 22, 24, Welle 23; Zahnrad 25, Zahntrommel 8, Zahnrad 26 und Elektrokupplung 27 zur Abtriebswelle 6.The helical part 9 of the drum 8 meshes with a likewise helical gear 26 which is loosely rotatable but not axially displaceable on the output shaft 6 and which can be connected to this shaft via an electric multi-plate clutch 27. The clutch 27 represents the right side of the above-mentioned dual clutch and is on its outer portion 27 a b fixed to the gear 26 and the inner part 7 of the dual clutch rotationally fixed to the shaft 6: The feed drive extends from bevel gear 2 via shaft 3 , Change gears 22, 24, shaft 23; Toothed wheel 25, toothed drum 8, toothed wheel 26 and electric clutch 27 to the output shaft 6.

Wenn das zu übertragende Drehmoment den an der Feder 11 eingestellten Höchstwert überschreitet, z. B. weil der Schlitten der Maschine gegen einen festen Anschlag fährt, verschiebt sich die Trommel 8 je nach der Antriebsrichtung in der einen oder anderen Richtung, wie durch den Doppelpfeil. 28 angedeutet: Gabel 14 verschwenkt dann das Steuersegment 16 in der durch die Drehung dieses Teiles bedingten Richtung, wie Doppelpfeil. 29 erkennen räßt: Der Winkelhebel 18 gleitet auf der Kurve 17 des Steuersegmentes und betätigt dabei Endschalter 19 oder 20, was zur Abschaltung der Maschine führt. Da Winkelhebel 18 auf zur Drehachse 15 konzentrischen Teilen des Steuersegmentes 16 gleitet, kann das Steuersegment und damit der Antrieb der Maschine auch nach dem Auftreffen auf den Anschlag noch eine gewisse Bewegung ausführen.If the torque to be transmitted exceeds the maximum value set on the spring 11, e.g. B. because the carriage of the machine moves against a fixed stop, the drum 8 moves depending on the drive direction in one or the other direction, as indicated by the double arrow. 28 indicated: fork 14 then pivots the control segment 16 in the direction caused by the rotation of this part, like a double arrow. 29 recognize races: The angle lever 18 slides on the curve 17 of the control segment and actuates limit switches 19 or 20, which leads to the machine being switched off. Since the angle lever 18 slides on parts of the control segment 16 that are concentric with the axis of rotation 15 , the control segment and thus the drive of the machine can still perform a certain movement even after it has hit the stop.

Claims

PATENT CLAIM :: Device for switching off the feed drive a slide or support of a machine tool or feed unit, e.g. B for lathes, milling machines or drilling machines. drive overload, in particular when traveling against a fixed stop, where the axial wall in against spring pressure one of two helical drive wheels is used to control the direction of movement the slide or support assigned limit switch the drive, motor or a Switch off the clutch lying in the drive, and in the case of the axially displaceable gear is designed as a toothed drum, which also has a straight-toothed part, which is used to drive the loosely rotatable ge on its shaft, mounted drum, thereby gekennzeichne4 that the helical drive gears are parallel to the axis as spur gears (9, 26) are formed. Publications considered: German Patent Specifications Nos: 469 804, 876 496, 1043 751; German patent application p 16 8361 b / 49 a (announced on September 27, 1951).