DE1204916B - Vorrichtung zum wahlweisen Beseitigen des axialen Spiels in einem aus einer Zahnstange und zwei mit dieser im Eingriff stehenden Antriebsschnecken bestehenden Tischantrieb von Werkzeugmaschinen, insbesondere Fraesmaschinen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

B23c

Deutschem.: 49 b-4/05

Nummer: 1204916

Aktenzeichen: W 230461 b/49 b

Anmeldetag: 31. März 1958

Auslegetag: 11. November 1965

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum wahlweisen Beseitigen des axialen Spiels in einem aus einer Zahnstange und zwei mit dieser im Eingriff stehenden Antriebsschnecken bestehenden Tischantrieb von Werkzeugmaschinen, insbesondere Fräsmaschinen, bei der eine der Antriebsschnecken axial unverschiebbar und die andere Schnecke mit einstellbarer Kraft axial verschiebbar auf einer Welle gelagert ist.

Soweit die bekannten Vorrichtungen dieser Art mit rein mechanischen Mitteln arbeiten, haben sie den Nachteil, daß der Druck, den die Antriebsschnecken nach dem Ausschalten des axialen Spiels auf die Zahnflanken der Stange ausüben, nicht einstellbar ist. Bei Anwendung eines Elektromagneten muß dieser sehr groß bemessen werden, da zur Beseitigung des axialen Spiels ein beträchtlicher Energieaufwand erforderlich ist. Außerdem muß ein Elektromagnet für die Dauer der Beseitigung des axialen Spiels ständig unter Spannung stehen, was zu einer starken Erwärmung und einem großen Stromverbrauch führt. Die Anwendung eines hydraulischen Steuerkolbens für diesen Zweck ist ebenfalls sehr kostspielig und hat außerdem den Nachteil, daß leicht Leckstellen auftreten.

Diesem Bekannten gegenüber besteht die Erfindung im wesentlichen darin, daß bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art die Axialverschiebung der einen Schnecke über einen Getriebemotor erfolgt, der über eine Gewindespindel auf eine Mutter wirkt, die nach einer Axialverschiebung Schalter zum Abschalten des Getriebemotors betätigt.

Diese Ausbildung der Vorrichtung hat den Vorteil, daß ein verhältnismäßig kleiner Motor mit hoher Drehzahl, der nur kurzfristig eingeschaltet zu werden braucht, Verwendung finden kann und das erforderliche große Drehmoment durch das Getriebe erzeugt wird. Infolgedessen sind der Raum- und Energiebedarf der erfindungsgemäßen Vorrichtung sehr gering.

An der Spindelmutter sind erfindungsgemäß zwei Finger oder Bügel angeordnet, die bei Axialverschiebung der Mutter auf die Stoßbolzen der in ihrem Bereich liegenden Schalter einwirken, während der den Getriebemotor nach erfolgter Beseitigung des axialen Spiels unter Zusammendrücken von Federpaketen stillsetzende Schalter parallel zur Spindelmutter längsverschiebbar angeordnet ist. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, die Vorrichtung jeweils in dem Augenblick zum Stillstand zu bringen, in welchem die gewünschte Vorspannung der Federpakete erreicht ist.

Vorrichtung zum wahlweisen Beseitigen des
axialen Spiels in einem aus einer Zahnstange
und zwei mit dieser im Eingriff stehenden
Antriebsschnecken bestehenden Tischantrieb
von Werkzeugmaschinen, insbesondere
Fräsmaschinen

Anmelder:

Werkzeugmaschinen-Fabrik

Gildemeister & Comp., Akt.-Ges., Bielefeld

Als Erfinder benannt:
Dipl.-Ing. Hans-Jürgen Schulz,
Pfullingen bei Reutlingen;
Hans-Ernst Rahe, Bielefeld

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung teils in Seitenansicht und teils im Vertikalschnitt,

F i g. 2 eine Draufsicht auf die Anordnung nach Fig.l,

F i g. 3 einen Querschnitt nach der Linie A-B der Fig. 1,

F i g. 4 einen Teilschnitt nach der Linie C-D der Fig. 2,

Fig. 5 eine Seitenansicht der Einstellskala in Richtung E (F i g. 4),

F i g. 6 eine Einzelheit.

Mit der beispielsweise am Arbeitstisch einer Langfräsmaschine befestigten Zahnstange 1 stehen zwei auf einer gemeinsamen Welle 2 angeordnete Schnecken 3 und 4 im Eingriff. Die eine Schnecke 3 sitzt fest auf der in Achsrichtung unverschieblich gelagerten Welle 2, während die andere Schnecke 4 mittels einer Vielkeilverzahnung 5 axial verschiebbar auf dem Ende der Welle 2 angeordnet ist. In dem von der Antriebswelle 2 bzw. deren Vielkeilverzahnung 5 freien Teil der Schnecke 4 ragt eine mehrfach abgestufte Welle 6 hinein, die in einem ortsfesten Lagerbock 7 längsverschiebbar und undrehbar gelagert und mit der Schnecke 4 durch je zwei Radial- und Axialkugellager in Achsrichtung spielfrei verbunden ist, d. h., jede Axialverschiebung der Welle 6 nach rechts oder links bewirkt eine entsprechende Axialverschie-

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bung der Schnecke 4 auf dem Vielkeilzapfen 5 der Antriebswelle 2.

Auf dem auf der anderen Seite des Lagerbockes 7 liegenden Teil 6' der Welle 6 sind zwischen einem auf dem äußeren Ende festsitzenden Widerlager 8 und einer unmittelbar neben dem Lagerbock? lose gelagerten Brücke 9 Tellerfederpakete 10 angeordnet. Die Brücke 9 trägt an zwei sich gegenüberliegenden Stirnseiten Zapfen 11.

Vor der äußeren Stirnseite des Achszapfens 6' ist in einem Lagerbock 12 des Maschinenständers eine Gewindespindel 13 drehbar gelagert, die mit einem Getriebemotor 14 kraftschlüssig gekuppelt ist. Diese Spindel 13 wirkt auf eine Mutter 15 ein, die durch eine am Lagerbock 12 befestigte Leiste 16 an einer Drehung gehindert wird. Infolge dieser Anordnung bewirkt jede Drehung der Gewindespindel 13 eine axiale Verschiebung der Mutter 15 nach rechts oder links. An den beiden senkrechten Stirnflächen der Mutter 15 sind Zapfen 17 vorgesehen, welche Gleitsteine 18 tragen, die in radialen Schlitzen 19 zweier Kurbelarme 20 liegen. Diese Kurbelarme 20 sind durch einen Schwenkzapfen 21 starr miteinander verbunden, welcher in einer halbkreisförmigen Ausnehmung eines auf dem Lagerbock 12 befestigten Auslegers 22 liegt. Ferner tragen die Kurbelarme je einen nach außen gerichteten Zapfen 23. Der Abstand dieser Kurbelzapfen 23 von dem Schwenkzapfen 21 ist wesentlich geringer als der Abstand der an der Mutter 15 vorgesehenen Zapfen 17 von dem Schwenkzapfen 21. Infolgedessen ist der Hub der Kurbelzapfen 23 erheblich geringer als die Längsverschiebung der Mutter 15 und der an ihr befestigten Zapfen 17.

Die Kurbelzapfen 23 sind durch Augenlaschen 24 mit den seitlichen Zapfen 11 der Brücke 9 verbunden. Jede durch die Drehung der Spindel 17 verursachte Längsverschiebung der Mutter 15 bewirkt somit eine entsprechende, infolge der Hebelübersetzung aber geringere Axialverschiebung der Brücke 9.

Soll beispielsweise bei Beginn eines Fräsvorganges das axiale Spiel zwischen den Antriebselementen 1, 3 und 4 ausgeschaltet werden, so wird beispielsweise durch einen am Frästisch vorgesehenen Anschlagnocken od. dgl. ein Schalter betätigt, der den Motor 14 einschaltet, und zwar in einer Richtung, daß die Mutter 15 mit den Zapfen 17 durch die mit geringer Drehzahl umlaufende Gewindespindel 13 in Richtung zum Motor 14 axial verschoben wird. Diese Axialverschiebung wird durch die Kurbelarme 20 und die Kurbelzapfen 23 sowie die Laschen 24 auf die Brücke 9 übertragen. Die Axialverschiebung der Brücke 9 bewirkt zunächst eine entsprechende Axialverschiebung der zweiten Schnecke 4 auf dem Vielkeilzapfen 5 der Welle 2, bis kein Spiel zwischen den Gängen der Schnecken 3 und 4 und den Zahnflanken der Zahnstange 1 mehr vorhanden ist. Im weiteren Verlauf dieser Bewegung werden die Tellerfederpakete 10 vorgespannt, so daß sich der Zahnflankendruck vergrößert. Wenn der Zahnflankendruck das gewünschte Maß erreicht hat, wird der Motor 14 zum Stillstand gebracht. Zu diesem Zweck ist ein Endschalter 25 vorgesehen, dessen Stoßbolzen durch einen an der Mutter 15 befestigten Bügel oder Finger 26 betätigt wird. Erfindungsgemäß ist dieser Schalter 25 in der Längsrichtung verstellbar angeordnet, um den Motor 14 jeweils bei Erreichen der gewünschten Vorspannung der Federpakete 10 zum Stillstand bringen zu können. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Schalter 25 auf einer am Maschinenfluß oder -bett längsverschiebbar gelagerten Schiene 27 befestigt, welche ständig unter der Einwirkung einer Zugfeder 28 steht und an ihrem dem Schalter 25 abgekehrten Ende einen Zapfen 29 trägt, der in eine Gabel 30 einer im Maschinenfuß oder -bett drehbar gelagerten Querwelle 31 hineinragt. Diese Querwelle 31 ist über ein Ritzelpaar 32 mit einer zweiten Querwelle 33 gekuppelt, welche an ihrem äußeren Ende einen Handhebel 34 trägt. Der Handhebel 34 ist vor einer mit einer Skala und mit Rasten 35 versehenen Scheibe 36 angeordnet.

Infolge dieser Anordnung und der Federcharakteristik der Tellerfedern ist es möglich, die Skala 35 so zu eichen, daß der Motor 14 jeweils ausgeschaltet wird, wenn die Federpakete die durch die jeweilige Stellung des Hebels 34 eingestellte Vorspannung erreicht haben. Stellt man also beispielsweise den Hebel 34 auf den Markenstrich 5 ein, so wird der Motor 14 ausgeschaltet, sobald die Vorspannung der Federpakete 10 den Wert von 500 kg erreicht hat.

Beim Eilrücklauf oder einem eventuell erwünschten Eilvorlauf des Werkstücktisches wird der Motor 14 wiederum durch einen am Frästisch vorgesehenen Anschlag, welcher einen Schalter betätigt, selbsttätig eingeschaltet, jedoch in umgekehrter Drehrichtung wie vorher, so daß die Federpakete 10 entspannt werden und das jetzt erwünschte axiale Spiel zwischen den Antriebselementen wieder hergestellt ist. Diese rückläufige Bewegung wird ebenfalls selbsttätig beendet, sobald ein an der Mutter 15 befestigter zweiter Bügel oder Finger 26' den Stoßbolzen eines fest an der Maschine angebrachten Schalters 37 betätigt.

Naturgemäß sind die Ausführungsmöglichkeiten der Erfindung durch das dargestellte Ausführungsbeispiel nicht erschöpft, so ist es beispielsweise möglich, an Stelle der dargestellten Tellerfeder-Anordnung eine andere geeignete Federanordnung zu wählen. Ferner können für die Längsverstellung des Ausschalters 25 auch andere Verstellmittel vorgesehen werden, wenn sich auch die dargestellte Ausführungsform der Verstelleinrichtung als besonders vorteilhaft erwiesen hat.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum wahlweisen Beseitigen des axialen Spiels in einem aus einer Zahnstange und zwei mit dieser im Eingriff stehenden Antriebsschnecken bestehenden Tischantrieb von schweren Werkzeugmaschinen, insbesondere Langfräsmaschinen, bei der eine der Antriebsschnecken axial unverschiebbar und die andere Schnecke mit einstellbarer Kraft axial verschiebbar auf einer Welle gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialverschiebung der einen Schnecke (4) durch einen Getriebemotor (14) erfolgt, der über eine Gewindespindel (13) auf eine Mutter (15) wirkt, die nach einer Axialverschiebung einen Schalter (25 bzw. 37) zum Abschalten des Getriebemotors (14) betätigt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Spindelmutter (15) zwei Finger oder Bügel (26 und 26') angeordnet sind, die bei der Axialverschiebung der Mutter (15) auf die Stoßbolzen der in ihrem Bereich liegenden Schalter (25 und 37) einwirken, und

der den Getriebemotor (14) nach erfolgtem Ausschalten des axialen Spiels unter Zusammendrücken von Federpaketen (10) stillsetzende Schalter (25) parallel zur Spindelmutter (15) längsverschiebbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellung des den Getriebemotor (14) unter Zusammendrücken der Federpakete (10) ausschaltende Schalter (25) gegenüber dem Maschinenfuß oder -bett von einem in Rasten (35) einspringenden Handhebel (34) einstellbar ist, der über einer auf die Charakteristik der Federpakete (10) geeichten Skala spielt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federpakete (10) sich einerseits an einer mit der axial verschiebbaren Schnecke (4) drehbaren aber unverschiebbaren Welle (6'), andererseits an einer auf dieser Welle (6') verschiebbaren Brücke (9) abstützen, die über Kurbelarme (20), Zapfen (23) und Laschen (24) mit der Mutter (15) verbunden ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 724 331, 898 839, 925, 953 569.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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