DE1286886B - Teilschaltvorrichtung fuer eine Spindel einer Werkzeugmaschine - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Teilschaltvor- Der Teilschaltdrehung der Werkzeugspindel 9, die

richtung für eine Spindel einer Werkzeugmaschine, ein zu bearbeitendes Kegelrad G trägt, dient ein insbesondere für die Werkstückspindel einer Verzah- Triebling in Gestalt einer Welle 26 mit einem Exzennungsmaschine, bei der eine auf der Spindel ange- terzapfen 27. In einer Buchse 28, F i g. 1 B, die im ordnete Malteserscheibe als Teilscheibe dient, in die 5 Gehäuse 8 drehbar gelagert ist, ist die Welle mit ein Exzenterzapfen eines Trieblings eingreift, mit Feder und Nut gegen Drehung gesichert gleitend einem hydraulischen, im Arbeitsablauf gesteuerten geführt, so daß sie sich in Achsenrichtung verschie-Pendelantrieb für den Triebling und mit einem Hub- ben kann. In ihrer oberen Stellung kann ihr Exzenterantrieb für diesen, um den Exzenterzapfen während zapfen 27 in einen radialen Schlitz einer Malteserdes Stillstandes der Malteserscheibe aus der Lage io scheibe 32 eingreifen, welche die an der Spindel 9 zurückzuziehen und wieder in die Lage vorzuschie- befestigte Teilschaltscheibe darstellt und ebensoviel ben, in der er in die Malteserscheibe eingreifen kann, Malteserschlitze 31 hat, wie das Werkstück Zahnwobei der Hubantrieb und der Pendelantrieb für ab- teilungen aufweist.

wechselnde Hub-bzw. Pendelbewegung gekoppelt sind. Der axialen Verschiebung des Maltesertrieblings

Bei einer bekannten Teilschaltvorrichtung dieser 15 26,27 in der Buchse 28 dient ein gleitend an der Art ist der Hubantfieb als mechanischer Antrieb in Welle 26 befestigter Kolben 34 in einem am Geder Weise ausgebildet,; daß-an dem Triebling eine häuse8 befestigten Zylinder 33. Wird die Antriebsmit ihm umlaufende und mit ihm verschiebbare kammer 35 unter hydraulischen Druck gesetzt so wird Trommel befestigt ist, die auf ihrem Umfang Schub- dadurch der Kolben 34 angehoben. Er senkt sich, kurvennuten mit stufenweise verlaufenden Böden hat. 20 wenn die Kammer 36 unter Druck gesetzt und die In diese Nuten greift ein ortsfester Zapfen ein, der Kammer 35 auf Abschluß geschaltet wird. Ferner durch Federdruck in seiner Achsrichtung auf den wird dem Triebling 26, 27 eine Pendelbewegung erBoden der Nut gedrückt und an den Stufen in die teilt, und zwar durch einen Pendelantrieb in Gestalt jeweils richtige Nut umgeleitet wird. Die Betriebs- eines Flügelkolbenmotors, dessen mit der Buchse 28 geschwindigkeit dieses Hubantriebes ist indessen be- 25 verbundener Drehflügelkolben 39 in einem zylindrigrenzt. sehen Gehäuse 37 läuft, das am Gehäuse 8 befestigt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die ist und beiderseits des Drehflügelkolbens Kammern Teilschaltvorrichtung dadurch zu vereinfachen und . 41 und 42 enthält, die durch einen feststehenden ihre Betriebsgeschwindigkeit zu erhöhen, daß dieser Flügelkolben 38 begrenzt sind. Wird die Kammer 42 verwickelte Hubantrieb durch einen sehr viel ein- 30 auf Druck und die Kammer 41 auf Abfluß geschaltet, fächeren und schneller wirkenden ersetzt wird. Er- dann pendelt der Triebling 26, 27 im Uhrzeigersinn findungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß mit Bezug auf die Fig. 2 und 3. Bei Umsteuerung der Hubantrieb als_; hydraulische Kolben-Zylinder- der Anschlüsse dreht sich der Triebling im Gegen-Einheit, mit einem äis'Dreh-Längsschieber zur Steue- Uhrzeigersinn zurück.

rung seiner eigenen Längsbewegungen wirkenden 35 Mit der Welle 26 des Trieblings dreht sich der Kolben ausgebildet ist. Dadurch wird der Fortschritt Kolben 34. Es ist als Dreh-Längsschieber ausgebildet, erzielt, daß die durch den Pendelantrieb bewirkte der seine eigene axiale Verschiebung steuert, und Drehung des Trieblings mittels des Dreh-Längsschie- zwar derart, daß diese Verschiebung des Kolbens 34 bers im gegebenen Augenblick unverzüglich die jeweils erst nach Beendigung einer Drehung des Längsverschiebung des Kolbens herbeiführt, woraus 40 Drehflügelkolbens 39 stattfindet. Auch dient der vom sich eine sehr einfache Bauart und eine hohe Be- Kolben 34 gebildete Dreh-Längsschieber dem Zweck, triebsgeschwindigkfeit'efgibt. Diese Lösung der Auf- -die Schaltung einer . dehnbaren Kammer 17,19, gäbe hat nicht nahegelegen. F i g. 4 zum Festklemmen der Werkzeugspindel 9 auf

Vorzugsweise steht der den Hubantrieb darstel- Druck oder Abfluß zu steuern. Eine Pumpe P, lende Drehlängsschieber mit dem als Drehflügel- 45 Fig. 5 und 6, saugt das hydraulische Druckmittel kolben ausgebildeten hydraulischen Pendelantrieb in aus einem Vorratsbehälter 43 an und drückt es durch Drehverbindung, der in bekannter Weise durch einen Leitungen 44 und 45 zu Steuermündungen des Zyim Arbeitsablauf gesteuerten Umsteuerschieber ge- linders 33, die in Ringnuten 46 und 47 des Kolbens steuert wird. Das.führt zu einer sehr kompakten und 34 münden, und zwar bei allen Stellungen des Koleinfachen, rein hydraulisch wirkenden Antriebseinheit 50 bens. Von der Nut 46 aus gelangt das Druckmittel für den Triebling. ' zu einer Steuermündung 48 oder 49 des Zylinders,

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Erfin- wobei diese Steuermündungen mit den Kammern 35 dungsgegenstandes in Anwendung auf eine Maschine und 36 des Zylinders 33 in Verbindung stehen. Der zum Schneiden von Kegelrädern ist in den Zeich- Abfluß des Druckmittels erfolgt jeweils durch die nungen gezeigt. In diesen zeigen 55 andere Steuermündung 49 oder 48 und die Nut 51

F i g. 1A und 1B zusammen einen lotrechten des Kolbens, die ständig mit einer Steuermündung Schnitt durch die Teilschaltvorrichtung nach der Er- des Zylinders in Verbindung steht, welche ihrerseits findung nach der Schnittebene 1-1 der F i g. 5, wobei an die Rückflußleitung 52 angeschlossen ist. Diese F i g. 1A den links von der Linie A-B und F i g. 1B verläuft zurück zum Vorratsbehälter. Bei manchen den rechts von dieser Linie liegenden Teil des Schnit- 60 Stellungen des Kolbens 34 kann das hydraulische tes wiedergibt, Druckmittel von der Ringnut 47 aus durch die Steuer-

F i g. 2 den hydraulischen Pendelantrieb für den mündung 53 in einen Kanal fließen, der zur Klemm-Triebling des Maltesergetriebes, kammer 17 verläuft.

F i g. 3 einen Teilgrundriß der Teilscheibe in Rieh- In anderen Stellungen des Kolbens 34 ist diese

rung des Pfeiles 3 der F i g. 1 B gesehen, 65 Kammer 17 auf Abfluß geschaltet, und zwar über

F i g. 4 ein hydraulisches Schaltschema und die Steuermündung 53 und eine der Ringnuten 54,

F i g. 5 die Abwicklung eines in den F i g. 1B und 4 die ständig über eine Steuermündung des Zylinders gezeigten Dreh-Längsschiebers. mit der Rücklaufleitung 55 in Verbindung stehen.

Die Umsteuerung des Flügelkolbenmotors 37, 39 erfolgt durch einen Umsteuerschieber 56, der durch eine Magnetwicklung 57 umschaltbar ist und jeweils die eine der beiden Kammern 41 und 42 mit der Druckleitung 58 und die andere mit der Abflußleitung 59 verbindet. Mit der Leitung 58 steht ein mechanischer Druckspeicher 61 in Verbindung, der das Druckmittel für eine schnelle Vorwärtsdrehung des Drehflügelkolbens 39 auch dann liefert, wenn die Pumpe P nur eine verhältnismäßig kleine Förderleistung hat. Die Steuerung der Magnetwicklung 57 erfolgt durch einen Schalter 62, der durch einen Nocken 63 umschaltbar ist. Dieser wird durch irgendeinen nicht dargestellten Motor über ein Untersetzungsgetriebe 64 in Umlauf versetzt. Bei der besonderen Verzahnungsmaschine, zu der die beschriebene Teilschaltvorrichtung gehört, befindet sich der Nocken 63 auf der Messerkopfspindel. Schaltet er die Magnetwicklung ein, so wird dadurch eine Teilschaltung herbeigeführt. Es geschieht dies bei jedem Umlauf des Messerkopfes immer dann, wenn sich das Werkstück G in einer Lücke des Messerkranzes befindet und sich daher ungehindert durch die Messer drehen kann. Bei dem Teilschaltvorgang spielen sich nacheinander die folgenden Vorgänge ab:

Vorgang I, bei welchem die Bearbeitung des Werkstücks G erfolgt: Der Steuerschieber 56 verbindet die Kammer 41 mit der Druckleitung 58, wodurch der Drehflügelkolben 39 und der Exzenterzapfen 27 im Uhrzeigersinn bis in ihre Grenzlage gedreht werden. Diese ist in F i g. 3 in ausgezogenen Linien dargestellt. Dabei nehmen die Steuermündungen 48, 49 und 53 gegenüber dem Kolben 34 die in F i g. 5 gezeigten Stellungen ein, wobei sich die Steuermündungen 48 und 49 mit Zweigen der auf Druck geschalteten Ringnut 46 und der auf Abfluß geschalteten Ringnut 51 decken, so daß der Kolben 34 und der Zapfen 27 in ihren höchsten Stellungen gehalten werden. Die Steuermündung 53 deckt sich mit einem Zweig der auf Druck geschalteten Ringnut 47, so daß die Spindelklemme eingeschaltet ist und die Spindel starr mit dem Gehäuse 8 verbindet.

Vorgang II bei Beendigung der spanabhebenden Bearbeitung des Werkstücks G: Hierbei wird der Schalter 62 geschlossen und erregt die Magnetwicklung 57, so daß der Umsteuerschieber 56 die Anschlüsse der Kammern 41 und 42 an die Druck- und Saugleitung vertauscht. Infolgedessen dreht sich der Drehflügelkolben 39 nebst dem Zapfen 27 im Uhrzeigersinn. Bevor der Exzenterzapfen in dem ihm zugewandten Schlitz 31 der Malteserscheibe 32 eintritt, ist durch die Drehung des Kolbens 34 die Steuermündung 53 in die bei 53 A in F i g. 5 gezeigte Relativstellung gelangt und hat die Kammer 17,19 auf Abfluß geschaltet, wodurch die Klemme der Werkstückspindel 9 gelöst wird. Bei der weiteren Drehung des Drehflügelkolbens 39 tritt der Exzenterzapfen 27 in den Malteserschlitz 31 ein und schaltet die Teilschaltscheibe 32 um eine Zahnteilung weiter. Bei Beendigung dieser Teilschaltung befinden sich die Steuermündungen in den relativen Stellungen, die mit 48 B, 49 B und 53 B in F i g. 5 bezeichnet sind und der Zapfen 27 in die Grenzstellung 27 B in F i g. 3 nach seiner Drehung im Uhrzeigersinn gelangt ist. Bevor indessen diese Grenzstellung erreicht wird, kommt die Steuermündung 49 vorübergehend zur Deckung mit einem Zweig der Ringnut 46 (bei der in Fig. 5 mit 48 bezeichneten Relativstellung); da in diesem Augenblick aber die Steuermündung 48 geschlossen ist, wird dadurch keine axiale Verschiebung des Kolbens 34 herbeigeführt.

Vorgang III, bei welchem die Teilschaltung beendet ist und die nächste spanabhebende Bearbeitung des Werkstücks beginnen kann, obgleich die Teilschalteinrichtung noch in ihre Ausgangslage zurückkehren muß:
Die Steuermündung 53, die sich dann bei 53 B befindet, deckt sich mit einem Zweig der auf Druck geschalteten Ringnut 47 und setzt die Kammer 17, 19 unter Druck, wodurch die Spindel 9 wieder festgeklemmt wird. Die Steuermündungen 48 und 49 decken sich bei 48 B und 49 B mit Zweigen der auf Abfluß bzw. Druck geschalteten Ringnut 51 und 46. Dadurch wird der Kolben 34 abwärts verschoben und zieht den Zapfen 27 nach unten aus dem Malteserschlitz 31 heraus. Die Steuermündungen befinden sich nun relativ zum Kolben 34 in den bei 48 C, 49 C

so und 53 C gezeigten Stellen.

Vorgang IV: Der Nocken 63 erregt nun die Magnetwicklung 57, die daraufhin den Steuerschieber 56 umschaltet. Dadurch wird die Kammer 41 an die Druckleitung 58 und die Kammer 42 an die Abflußleitung 59 angeschlossen, so daß sich der Drehflügelkolben 39 mit dem Malteserzapfen 27 im Gegenuhrzeigersinn bis in die Endstellung dreht. Die Mündungen 48, 49 und 53 nehmen relativ zum Kolben 34 dann die bei 48 D, 49 D und 53 D gezeigten Stellungen ein. Zwar wird vor dem Erreichen dieser Stellung die Steuermündung 49 vorübergehend mit der Ringnut 46 in Deckung gebracht (an der mit 48 D bezeichneten Stellung der Steuermündung 48), doch wird dadurch keine Verschiebung des Kolbens 34 herbeigeführt, weil die Steueröffnung 48 in diesem Zeitpunkt verschlossen ist.

Vorgang V: Die Zylinderkammer 36 wird über die Steuermündung 48 (bei 48 D) an die Druckleitung und die Zylinderkammer 36 über die Steuermündung 49 (bei 49 D) an die Abflußleitung angeschlossen. Infolgedessen läuft der Kolben 34 nebst dem Malteserzapfen 27 aufwärts in die Grenzstellung, so daß der Zustand wieder hergestellt wird, der oben unter »Vorgang I« beschrieben ist.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Teilschaltvorrichtung für eine Spindel einer Werkzeugmaschine, insbesondere für die Werkstückspindel einer Verzahnungsmaschine, bei der eine auf der Spindel angeordnete Malteserscheibe als Teilscheibe dient, in die ein Exzenterzapfen eines Trieblings eingreift, mit einem hydraulischen, im Arbeitsablauf gesteuerten Pendelantrieb für den Triebling und mit einem Hubantrieb für diesen, um den Exzenterzapfen während des Stillstandes der Malteserscheibe aus der Lage zurückzuziehen und wieder in die Lage vorzuschieben, in der er in die Malteserscheibe eingreifen kann, wobei der Hubantrieb und der Pendelantrieb für abwechselnde Hub- bzw. Pendelbewegung gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubantrieb als hydraulische Kolben-Zylindereinheit (33, 34), mit einem als Dreh-Längsschieber zur Steuerung seiner eigenen Längsbewegungen wirkenden Kolben (34) ausgebildet ist.

2. Teilschaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der den Hubantrieb

darstellende Dreh-Längsschieber (34) mit dem als Drehflügelkolben (39) ausgebildeten, in bekannter Weise durch einen im Arbeitsablauf gesteuerten Umsteuerschieber (56) gesteuerten hydraulischen Pendelantrieb in Drehverbindung steht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen