DE1477643C3 - Gewindeschneideinrichtung an einem Ein- oder Mehrspindel-Drehautomaten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gewindeschneideinrichtung an einem Ein- und Mehrspindel-Drehautomaten, bei der das drehbare und axial bewegbare Werkzeug mit einem Leitgewinde verbunden ist, mit dem eine Leitmutter in drehbarem Gewindeeingriff steht, die von einer Werkstückspindel mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit antreibbar ist,

wobei das Leitgewinde durch eine Zweigeschwindigkeitskupplung mit kleinerer oder größerer Geschwindigkeit als die der Leitmutter drehbar ist, und wobei der Leitmutter eine Kupplungseinrichtung zugeordnet ist, über weiche die Leitmutter mit dem Leitgewinde

ίο kuppelbar ist.

Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art (USA.-Patentschrift 3 134 996) ergibt sich, insbesondere wenn mit vergleichsweise hoher Arbeitsgeschwindigkeit gearbeitet wird, bei dem wechselseitigen Schalten der Kupplungseinrichtungen eine wenn auch geringe Relativbewegung zwischen der Leitmutter und dem Leitgewinde. Dies ist unerwünscht, insbesondere dann, wenn mittels eines einzigen Werkzeuges viele Tausende von Werkstücken aufeinanderfolgend mit Gewinde versehen werden, weil durch die geringe Relativbewegung zwischen Leitmutter und Leitgewinde sich eine Änderung der Relativstellung zwischen Leitmutter und Leitgewinde ergibt, wodurch sich wiederum eine Gesamtverschiebung des Werkzeughubes ergibt, so daß das Gewinde an aufeinanderfolgenden Werkstücken nicht jeweils an der gleichen Stelle oder im gleichen Bereich gebildet wird. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Gewindeschneideinrichtung der genannten Art so auszubilden, daß auch bei Herstellen von Gewinde bei einer sehr großen Anzahl von Werkstücken aufeinanderfolgend das Gewinde in jedem Werkstück immer an der gleichen Stelle geschnitten wird. Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Einrichtung der einleitend genannten Art dadurch gekennzeichnet, daß die der Leitmutter zugeordnete Kupplungseinrichtung eine Doppelkupplung aufweist, über welche die Leitmutter wahlweise mit der Werkstückspindel oder mit dem Leitgewinde kuppelbar ist.

Dies bedeutet, daß das Kuppeln der Leitmutter mit dem Leitgewinde erfolgt, ohne daß es wie bei der bekannten Einrichtung zuvor erforderlich wäre, die Zweigeschwindigkeitskupplung zwischen Leitgewinde und Antrieb auszurücken. Anders ausgedrückt erfolgt bei der Erfindung die Verbindung zwischen Leitmutter und Leitgewinde durch einfaches Einrükken einer Kupplung, die als Doppelkupplung ausgebildet ist und bei deren Betätigung die eine Kupplungshälfte das Einkuppeln der Leitmutter mit dem Leitgewinde und die andere Kupplungshälfte das Auskuppeln zwischen Leitmutter und Werkstückspindel bewirkt. Für diesen Vorgang braucht der Zustand der Zweigeschwindigkeitskupplung des Leitgewindes nicht geändert zu werden. Durch die Erfindung ist gewährleistet, daß beim Kuppeln sich keine Relativdrehung zwischen Leitmutter und Leitgewinde ergibt, so daß gewährleistet ist. daß der Werkzeughub sich nicht verschiebt.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Ansprüchen unter Schutz gestellt.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Teilansicht eines Mehrspindel-Drehautomaten, an welchem die Erfindung verwendet ist,

Fig. 2 eine Seitenansicht, in welcher Teile weggebrochen sind und welche den Antriebsmechanismus der Erfindung wiedergibt.

Fig. 3 einen vergrößerten Maßstab teilweise im Längsschnitt und teilweise in Ansicht ein Teil des Antriebsmechanismus, der mit dem Gewindeherstellungswerkzeug verbunden ist,

Fi g. 4 in vergrößertem Maßstab eine Ansicht, teilweise im Längsschnitt und teilweise in Ansicht, welche die Doppelkupplung in dem Antriebsmechanismus wiedergibt,

F i g. 5 in vergrößertem Maßstab eine Längsschnittansicht und gibt die Leitmutter und das Leitgewinde und die Zweigeschwindigkeitskupplung zum Antrieb der Leitmutter und des Leitgewindes des Antriebsmechanismus gemäß der Erfindung wieder,

Fig. 6 schematisch eine schaubildliche Ansicht, welche den kurvenbetätigten Mechanismus zum Bewegen der Leitmutter und des Leitgewindes in axialer Richtung während der schnellen Annäherungs- und Rückkehrbewegung wiedergibt.

In Fig. 1 ist ein Spindelträger 10 und ein Stirnwerkzeugschlitten 11 eines Mehrspindelstangenautomaten dargestellt, an welchem die Erfindung verwen-) det werden kann.

Bei der dargestellten Ausführung trägt der Spindelträger sechs Spindeln 12,13,14,15,16 und 17, deren jede ein Werkstück halten kann und deren jede um ihre eigene Achse durch einen zweckentsprechenden üblichen Antrieb (nicht dargestellt) gedreht werden kann. Die sechs Spindeln sind in gleichem radialen Abstand von der Achse des Spindelträgers 10 angeordnet, und sie sind in gleichem Abstand rings um die Achse angeordnet. Der Spindelträger 10 ist auf einer Spindelträgerwelle 18 fest angeordnet. Der Spindelträger 10 und seine Welle 18 sind so ausgeführt, daß er um die Achse der Welle 18 geschaltet werden kann, so daß die verschiedenen Spindeln 12 bis 17 aufeinanderfolgende Stellungen um diese Achse einnehmen. Beispielsweise wird bei der Ausführung der F i g. 1 mit sechs Spindeln der Spindelträger 10 um V₆ einer vollen Umdrehung (60°) jedesmal gedreht, wenn er geschaltet wird.

Die Spindelträgerwelle 18 ragt über den Spindel- : träger 10 vor und findet in dem Stirnwerkzeugschlitten k 11 drehbar Aufnahme, der gegen Drehbewegung f festgehalten ist. Der Stirnwerkzeugschlitten 11 ist in [ axialer Richtung auf der Welle 18 verschiebbar, um \ sich gegen die und weg von den Spindeln 12 bis 17 I. durch eine zweckentsprechende kurvengesteuerte ι Ausführung (nicht dargestellt) bewegen zu können. ^; Bei der besonderen in Fig. 1 dargestellten Sechs- : Spindelmaschine hat der Stirnwerkzeugschlitten 11 sechseckige Form, eine Seite für jede der Spindeln. Jede Seite des Stirnwerkzeugschlittens 11 hat die iiblichen Längsnuten 19, um den Sockel eines Werkzeug- ; halters 20 verschiebbar aufzunehmen, der in Längsrichtung des Stirnwerkzeugschlittens 11 verschiebbar ist. Aus Gründen der Einfachheit ist nur einer der Werkzeughalter in Fig. 1 dargestellt; in einer typi- ! sehen Maschine ist ein Werkzeughalter an jeder Seite des Stirnwerkzeugschlittens üblicherweise angeord- : net.

Wie in F i g. 1 dargestellt, trägt der Werkzeughalter 20drehbar ein Gewindewerkzeug 21, z.B. einen Gewindebohrer zwecks Längs-(Axial-)-Eingriff in ein von der Spindel 17 getragenes Werkstück (nicht dargestellt), wenn der Werkzeughalter gegen den Spindelträger 10 vorbewegt wird. Gleichzeitig tragen die weiteren Werkzeughalter (nicht dargestellt) an den übrigen Seiten des Stirnwerkzeugschlittens 11 drehbar Werkzeuge zum Eingriff in Längsrichtung in die entsprechenden von den anderen Spindeln 12 bis 16 an dem Spindelträger 10 getragenen Werkstücke. Nachdem sie ihre Schneidvorgänge durchgeführt haben, werden die Werkzeuge von den entsprechenden Werkstücken zurückgezogen, und dann wird der Spindelträger 10 um V₆ einer Umdrehung geschaltet, um das nächste Werkstück jedem dieser Werkzeuge zuzubringen.

ίο Die Maschine weist weiterhin einen (nicht dargestellten) Querschlitten in jeder der Spindelstellungen auf. Jeder Querschlitten ist quer zum Werkstück in der entsprechenden Spindellage bewegbar,· und er trägt ein oder mehrere Werkzeuge zur Durchführung von Schneidvorgängen von der Seite des entsprechenden Werkstückes. Vorzugsweise wird jeder Querschlitten mit seiner eigenen besonderen Zuführungsgeschwindigkeit einzeln vorbewegt und zurückbewegt.

Es ist ersichtlich, daß bei dieser Ausführung in jeder Schaltstellung des Spindelträgers die Stirnwerkzeuge und Querwerkzeuge gegen das entsprechende Werkstück bewegt werden, um die diesbezüglichen Schneidvorgänge durchzuführen, wonach die Werk-

a.5 zeuge zurückgezogen werden, und der Spindelträger in die nächste Schaltstellung gedreht wird.

Bei einer üblichen Ausbildung, wenn man einer Spindel rings um den vollständigen Kreis folgt, wird in einer Schaltstellung des Spindelträgers der Stangenvorrat nach außen vorgeführt, um eine volle Länge jenseits der Spindel abzumessen, und rohe Schneidvorgänge werden an ihr von dem Ende und von der Seite durchgeführt. Diese Spindel wird dann aufeinanderfolgend in die nächsten vier Schaltstellungen geschaltet, in welchen weitere maschinelle Arbeitsvorgänge durch die entsprechenden Sätze von Stirn- und Seitenwerkzeugen durchgeführt werden. Schließlich wird die Spindel in die sechste und letzte Schaltstellung geschaltet, in welcher das fertige Werkstück abgeschnitten und auf ein Förderorgan abgegeben wird. Die insoweit beschriebene Ausführung ist ein Mehrspindel-Stangenautomat bekannter Ausführung.

Die Erfindung bezieht sich auf einen neuen und verbesserten Mechanismus zum Steuern der Bewegung eines oder mehrerer Gewindewerkzeuge axial gegen und weg von den entsprechenden in der Maschine zu bearbeitenden Werkstücken. Die Erfindung wird nachstehend an Hand einer Mehrspindelmaschine beschrieben, sie kann jedoch auch gegebenenfalls an einer Einspindelmaschine verwendet werden. In F i g. 2 weist die besondere Ausführungsform der dargestellten Erfindung eine konzentrische Werkzeugspindel auf, die eine äußere Hohlwelle 22 und eine innere Welle 23 hat, deren Vorderende in der äußeren Welle 22 angeordnet und mit ihr durch eine übliche Schlitzmutter- und Zapfenkupplung 24 gekuppelt ist, welche ermöglicht, daß die äußere Welle 22 in Längsrichtung der inneren Welle 23 eingestellt und dann an Ort und Stelle auf ihr festgeklemmt werden kann.

Das Hinterende der Innenwelle 23 ist mit einem Leitgewinde 25 fest verbunden, mit welchem eine Leitmutter 26 in Gewindeeingriff steht. Die Steigung der Gewindegänge an der Leitmutter 26 und dem Leitgewinde 25 ist die gleiche wie die Steigung der Gewindegänge an dem Werkzeug 21. Die Leitmutter 26 wird durch einen Arm 27 drehbar getragen, der

auf einer axial verschiebbaren Vortriebsstange 28 angeordnet ist. Wie im einzelnen nachstehend beschrieben wird, ist die Vortriebsstange 28 mit einer kraftangetriebenen Steuerkurve gekuppelt, deren Funktion darin besteht, die Vortriebsstange 28 in axialer Richtung für einen Eil-Vorschub und eine schnelle Rückbewegung des Werkzeuges 21 zu verschieben. Eine axiale Bewegung der Vortriebsstange 28 in der einen oder in der anderen Richtung wird durch den Arm 27 auf die Leitmutter 26, welche das Leitgewinde 25 trägt, ferner auf die Innenwelle 23 und die Außenwelle 22 übertragen, um den Stirnwerkzeughalter 20 und das Werkzeug 21 in axialer Richtung längs des Stirnwerkzeugschlittens 11 gegen den und weg von dem Spindelträger 10 axial schnell zu bewegen.

Der Wellenaufbau 22, 23, welcher mit dem Werkzeug 21 gekuppelt ist, wird von einer Spindelantriebswelle 30 durch eine Zweigeschwindigkeitskupplung 31 angetrieben. Diese hat zwei Kupplungen, welche mechanisch miteinander verbunden sind und welche abwechselnd und einzeln miteinander in Eingriff treten können, um diesen Wellenaufbau 22, 23 und das Leitgewinde 25 in einer gegebenen Richtung, jedoch mit verschiedenen Geschwindigkeiten, anzutreiben. Eine Doppelkupplung 32 steuert die Drehgeschwindigkeit der Leitmutter 26.

In einer ersten Arbeitslage kuppelt die Doppelkupplung 32 den Spindelantrieb 30 mit der Leitmutter 26, und die Getriebe-Übersetzungs-Verhältnisse sind derart, daß die Leitmutter 26 sich dann mit der gleichen Geschwindigkeit und in der gleichen Richtung wie die Werkstückspindel 17 dreht, welche das Werkstück trägt, mit dem das Werkzeug in Eingriff treten soll. Gleichzeitig wird das Leitgewinde 25 vom Spindelantrieb 30 durch die Zweigeschwindigkeitskupplung 31 mit einer Geschwindigkeit, die von der der Leitmutter 26 und der Werkstückspindel verschieden ist, jedoch in der gleichen Richtung, angetrieben. Als Folge der verschiedenen Drehgeschwindigkeiten der Leitmutter 26 und des Leitgewindes 25 werden die Wellen 22,23, der Werkzeughalter 20 und das Werkzeug 21 vorwärtsbewegt oder von dem Werkstück zurückbewegt, und dies hängt davon ab, welche der beiden Drehgeschwindigkeiten die höhere ist.

Die Doppelkupplung 32 hat einen zweiten Arbeitszustand, in welchem sie die Ausgangswelle 49 der Zweigeschwindigkeitskupplung 31 mit der Leitmutter 26 kuppelt, so daß die Leitmutter 26 und das Leitgewinde 25 sich gemeinsam drehen. Unter diesen Bedingungen ist keine Axialbewegung der Wellen 22, 23, des Werkzeughalters 20 und des Werkzeuges 21 mit Bezug auf die Leitmutter 26 vorhanden.

Bei einer typischen Maschine wird die Werkstückspindel 17 mit 2000 Umdrehungen in der Minute angetrieben. Bei dem oben bezeichneten ersten Arbeitszustand der Doppelkupplung 32 wird die Leitmutter 26 ebenfalls mit 2000 Umdrehungen angetrieben. Wenn die Zweigeschwindigkeitskupplung 31 betätigt wird, um eine niedrige Ausgangsgeschwindigkeit zu liefern, werden das Leitgewinde 25, die Wellen 22, 23 und das Werkzeug 21 mit 1200 Umdrehungen in der gleichen Richtung wie die Leitumutter 26 und das Werkstück angetrieben. Unter diesen Bedingungen bewegt sich das Werkzeug 21 in axialer Richtung in das Werkstück vor. Wenn umgekehrt die Zweigeschwindigkeitskupplung 31 betätigt wird, um ihre hohe Ausgangsgeschwindigkeit zu liefern, werden das Leitgewinde 25, die Wellen 22, 23 und das Werkzeug 21 in der gleichen Richtung mit 3000 Umdrehungen angetrieben, wodurch bewirkt wird, daß das Werkzeug 21 aus dem Werkstück zurückbewegt wird.
Während der Leerlaufzeit, während welcher der Spindelträger 20 aus einer Stellung in die nächste geschaltet wird, befindet sich die Doppelkupplung 32 in ihrer zweiten Arbeitsstellung, und das Leitgewinde 25 und die Leitmutter 26 sind beide mit der Ausgangswelle der Zweigeschwindigkeitskupplung 31 gekuppelt, so daß zwischen ihnen keine Relativbewegung vorhanden ist.

Gemäß Fig. 3 hat der Werkzeughalter 20 eine geeignete Lagerausführung (nicht dargestellt) zum drehbaren Tragen der Außenwelle 22 und zum freigebbaren Kuppeln dieser Welle 22 mit dem Werkzeug 21, so daß das Werkzeug 21 sich mit der Welle 22 gemeinsam dreht und axial bewegt. An dem Werkzeughalter 20 ist zweckentsprechende Vorkehrung zu seiner verschiebbaren Anordnung an dem Stirnwerkzeugschlitten 11 geschaffen. Die Einzelheiten dieser Ausführungen bilden keinen Teil der Erfindung, und daher werden sie im einzelnen nicht beschrieben.

An einer Stelle hinter dem Werkzeughalter 20 ist die äußere Welle 22 mit einem mittleren axialen Durchgang 40 versehen, der das Vorderende der inneren Welle 23 drehbar aufnimmt. Über einen Teil ihrer Länge ist hier die äußere Welle 22 außen mit Schraubengewinde 41 versehen und hat über einen großen Teil dieses mit Gewinde versehenen Teiles diametral gegenüberliegend angeordnete Längsschlitze 42. Die oben erläuterte Kupplung 24 aus Zapfen und geschlitzter Mutter zwischen den Wellen 22, 23 weist einen Zapfen 43 auf, der in dem Schlitz 42 verschiebbar Aufnahme findet und sich diametral zwischen sie erstreckt und satt passend in einem Querdurchgang 44 in der Innenwelle 23 Aufnahme findet, und ein Paar geschlitzte Muttern 45 und 46 sind mit dem Zapfen 43 verbunden und stehen mit dem Gewindeteil 41 der Außenwelle 22 in Gewindeeingriff.

Bolzen 45a und 46a ermöglichen, daß diese Muttern auf der Welle 22 freigebbar festgehalten werden können.

Diese Ausführung ermöglicht eine begrenzte Längseinstellung der Außenwelle 22 längs der Innenwelle 23. Das hintere Ende der Außenwelle 22 ist außen bei 47 geschlitzt und ist in einer Buchse 46 mit inneren Keilnuten verschiebbar angeordnet. Die Buchse 48 ist an dem vorderen Ende einer Hohlwelle oder Kupplungsausgangswelle 49 vermittels einer Mutter 50 festgeklemmt. Diese Mutter 50 ist mit der Buchse 48 verkeilt und steht mit der Welle 49 in Gewindeeingriff. Die Welle 49 ist die Ausgangswelle der Zweigeschwindigkeitskupplung 31 und wird in dem Gehäuse 51 der Maschine durch Kugellager 52 drehbar getragen. Die Ausführung ist derart, daß der Aufbau aus der Welle 49, der Mutter 50 und der Buchse 48 sich frei drehen kann, jedoch gegen axiale Verschiebung gehalten wird.

Die Innenwelle 23 erstreckt sich drehbar nach hinten durch die Ausgangswelle 49 der Zweigeschwindigkeitskupplung 31. Die Keile 47 ermöglichen, daß die Außenwelle 22 sich axial längs der Buchse 48 bewegt, wenn sie sich gemeinsam mit der Welle 49 dreht. Diese Axialbewegung der Welle 22 wird durch den Werkzeughalter 20 auf das Werkzeug 21 übertragen, so daß sie sich in axialer Richtung gemeinsam gegen den oder weg von dem Spindelträger 10 bewegen können.

Wie in Fig. 3 dargestellt ist, ist die Kupplungsausgangswelle 49 durch ein Paar Kugellager 53 drehbar gelagert, die durch eine nach vorn vorstehende Ringverlängerung 54 an dem Eingangszahnrad 55 für hohe Geschwindigkeit der Zweigeschwindigkeitskupplung 31 getragen wird. Das Zahnrad 55 hat einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser und wird durch ein Zahnrad 56 mit größerem Durchmesser auf dem Spindelantrieb 30 angetrieben (Fig. 2).

Wie in Fi g. 2 dargestellt ist, hat die Zweigeschwindigkeitskupplung 31 an ihrem gegenüberliegenden Ende ein Eingangszahnrad 57 verhältnismäßig großen Durchmessers, welches durch ein Zahnrad 58 mit kleinerem Durchmesser auf dem Spindelantrieb 30 angetrieben wird.

Es ist ersichtlich, daß bei einer gegebenen Umdrehungsgeschwindigkeit des Spindelantriebs 30 das Eingangszahnrad 55 mit einer höhere Geschwindigkeit als das andere Eingangszahnrad 57 angetrieben wird.

Gemäß Fig. 4 weist die Zweigeschwindigkeitskupplung 31 eine erste hohle Antriebswelle 130 auf, ) welche mit dem Eingangszahnrad 55 bei hoher Geschwindigkeit starr verbunden ist, und eine zweite hohle Eingangswelle 130', die mit dem Eingangszahnrad 57 für niedrige Geschwindigkeit starr verbunden ist. Beide Eingangswellen sind um die Ausgangswelle 49 konzentrisch angeordnet.

Ein erster Satz radial angeordneter axial im Abstand voneinander angeordneter ringförmiger flacher Reibscheiben 131 ist auf die Ausgangswelle 49 nahe ihrem linken Ende (Fig. 4) aufgekeilt. Diese Reibscheiben 131 sind zwischen einem zweiten Satz radial angeordneter axial im Abstand voneinander angeordneter ringförmiger flacher Reibscheiben 132 zwischengeschaltet, die außen mit der ersten Eingangswelle 130 verkeilt sind. Die ineinandergreifenden Reibscheiben können als einander gegenüberliegende Reibteile angesehen werden. Diese Scheiben sind zwischen einer ringförmigen Stirndruckplatte 133, welche am linken Ende des Reibscheibenaufbaus angeordnet ist, und einer axial verschiebbaren ringförmigen Druckplatte 134 angeordnet, die am rechten Ende des Reibscheibenaufbaus angeordnet ist. Beide Druckplatten 133, 134 sind auf der Ausgangswelle 49 verkeilt. Die Druckplatte 133 kann als erster Druckteil bezeichnet werden. Ein Sprengring 135 tritt zwischen der Platte 113 und am Umfang im Abstand voneinander angeordneten radial nach außen vorstehenden einstückigen Schultern 136 am linken Ende der Ausgangswelle 49 in Eingriff.

Bei dieser Ausführung passen gewöhnlich die Reibscheiben 131 und 132 lose ineinander, so daß die erste Eingangswelle 130 und die Ausgangswelle 49 sich relativ zueinander drehen, ohne einander eine Drehbewegung zu erteilen. Wenn jedoch die axial verschiebbare Druckplatte 134 in Fig. 4 nach links gedrückt wird, werden die von der ersten Eingangswelle 130 getragenen Reibscheiben 132 fest zwischen die Druckplatten 133, 134 und die Reibscheiben 131 geklemmt, die insgesamt auf der Ausgangswelle 49 getragen sind. Infolgedessen werden die beiden Wellen 130 und 49 dann durch Reibung miteinander gekuppelt, wobei diese Reibscheiben das Drehmoment von der Eingangswelle 130 auf die Ausgangswelle 49 übertragen.

Die verschiebbare Druckplatte 134 hat an ihrem rechten Ende eine einstückige ringförmige Nabe 137 von verkleinertem Durchmesser, welche eine Mehrzahl von am Umfang im Abstand voneinander angeordneten Kugeln aufnehmende Ausnehmungen 138 aufweist, die jeweils im Querschnitt teilkreisförmig und an dem Ende der Druckplatte 134 offen und ge-.

maß Fig. 4 nach rechts schräg einwärts verlaufend ausgebildet sind.

Ein ringförmiger Druckkörper 139, der als zweiter Druckteil bezeichnet werden kann, ist ebenfalls auf der Ausgangswelle 49 aufgekeilt, der Druckkörper

ίο 139 weist an seinem linken Ende eine Mehrzahl von ähnliche Kugeln aufnehmenden offenen Ausnehmungen 140 auf. Jede dieser Ausnehmungen 140 ist direkt gegenüber einer der entsprechenden Ausnehmungen 138 angeordnet, und jede bildet ein Spiegelbild der

¹S gegenüberliegenden Ausnehmung mit entgegengesetzter Schräglage.

Eine Druckkugel 141 steht zwischen jedem Paar gegenüberliegender Ausnehmungen 138 und 140 in Eingriff. Jede Druckkugel 141 kann radial nach außen über den Druckkörper 139 und die Nabe 137 an der Druckplatte 134 vorstehen. Zufolge der Schräglage der Ausnehmungen 138 und 140 wird, wenn die Kugel 141 radial einwärts gedrückt wird, die Druckplatte 134 in axialer Richtung von dem Druckkörper 139 weggedrückt, wie später noch erläutert wird.

Die radiale Lage der entsprechenden Druckkugeln 141 wird durch einen Kugeldruckring oder dritten Druckteil 142 gesteuert, der an der Außenseite des Druckkörpers 139 an der verkleinerten Nabe 137 an der Druckplatte 134 axial verschiebbar angeordnet ist. Dieser Kugeldruckring 142 hat eine Mehrzahl schräger Kugelaufnahmeöffnungen 143 zum Eingriff mit den Außenflächen der entsprechenden Druckkugeln 141. Jede dieser Ausnehmungen hat kreisförmigen Querschnitt und ist gemäß Fig. 1 schräg nach innen und rechts verlaufend ausgebildet. Wenn der Kugeldruckring 142 nach links gedrückt wird, drückt er die entsprechende Druckkugel 141 radial einwärts, um die Druckplatte 134 in axialer Richtung von dem Druckkörper 139 wegzuführen. Die Kugeln 141, welche in den Ausnehmungen laufen, gewährleisten, daß der Kugeldruckring 142 sich mit der Druckplatte 134 und dem Druckkörper 139 dreht.

Der Kugeldruckring 142 bietet am rechten Ende gemäß Fig. 4 eine ringförmige Ausnehmung 142a dar, weiche eine ringförmige Außenschulter 139a an dem Druckkörper 139 aufnehmen kann, wie nachstehend erläutert wird.

Eine Innen-Ringlaufbahn eines Kugellagers 144 ist an der Außenseite des Kugeldruckringes 142 fest angeordnet. Der Kugeldruckring 142 weist an seinem linken Ende eine äußere ringförmige Schulter auf, welche mit dem linken Ende dieser Laufbahn in Eingriff steht. Ein in eine Außennut in dem Kugeldruckring 142 eingesetzter Sprengring steht mit dem rechten Ende dieser Laufbahn in Eingriff.

Dieses Kugellager 144 hat eine äußere ringförmige Laufbahn, die an einem ringförmigen Kolben 146 fest getragen wird. Der Kolben 146 ist in einer Ringkammer 145 verschiebbar angeordnet, welche in einem feststehenden ringförmigen Gehäuse 147 ausgebildet ist, welches die Ausgangswelle 49 nur über einen Teil ihrer Länge umgibt. Der Kolben 146 und seine Aufnahmekammer 145 sind beide zur Ausgangswelle 49 gleichachsig. Der Kolben 146 hat eine ringförmige Innenschulter, welche mit dem rechten Ende der äußeren Laufbahn des Kugellagers 144 in Eingriff steht. Ein Sprengring, der in eine Innennut in dem Kolben

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146 eingesetzt ist, steht mit dem linken Ende der äußeren Laufbahn im Eingriff.

Eine Mehrzahl Kugeln steht zwischen der äußeren und der inneren Laufbahn des Kugellagers 144 in Eingriff. Der Kolben 146 ist nicht drehbar, jedoch axial bewegbar. Bei dieser Ausführung wird eine axiale Kraft auf den Kolben 146 durch den Kugellageraufbau 144 auf den Druckring 142 übertragen, so daß der Druckring 142 sich in axialer Richtung gemeinsam mit dem Kolben 146 bewegt. Gleichzeitig ermöglicht dieses Kugellager 144 dem Druckring 142, sich in bezug auf den nichtdrehbaren Kolben 146 zu drehen. Das Kugellager 144 ist daher ein kombiniertes Radial- und Drucklager.

Ein Gehäuse 147 hat eine innere Ringwand 148 mit beträchtlicher axialer Ausdehnung, die zu dem Kupplungsaufbau koaxial liegt. Die Wand 148 hat eine radial nach innen vorstehende Schulter 149, die an drei am Umfang im Abstand voneinander angeordneten Stellen für einen später zu erläuternden Zweck weggeschnitten sind. Die Außenlaufbahn eines Kugellagers 150 legt sich mit ihrem rechten Ende gegen die linke Fläche dieser Schulter 149. Die Innenlaufbahn des gleichen Kugellagers 150 legt sich gegen die rechte Stirnfläche der vorgenannten Außenschulter 139a an dem Druckkörper 139. Die Kugeln befinden sich zwischen der äußeren und der inneren Lagerlaufbahn dieses Kugellagers.

Bei dieser Ausführung ordnet die Gehäuseschulter 149 den Druckkörper 139 in axialer Richtung zwangläufig an. Ein axialer Druck an den Körper 139 wird durch das Kugellager 150 auf die Gehäuseschulter 149 übertragen. Gleichzeitig trägt dieser Kugellageraufbau den Druckkörper 139 zwecks Drehbewegung mit Bezug auf das Gehäuse 147.

Luft oder ein anderes Druckmittel wird dem rechten Ende der Gehäusekammer 145 durch eine mit Innengewinde versehene Buchse 151 an dem Gehäuse 146 zugeführt.

Die Zweigeschwindigkeitskupplung 31 enthält einen entsprechenden zweiten Kupplungsaufbau zum wahlweisen Kuppeln der Eingangswelle 130' mit der Ausgangswelle 49. Die Teile dieses zweiten Kupplungsaufbaus sind in umgekehrter Anordnung von Stirn-zu-Stirn-Seite gegenüber der bereits beschriebenen angeordnet, und entsprechende Elemente haben das gleiche Bezugszeichen mit einem Zusatz. Da diese Aufbauteile in der Ausbildung und in der Arbeitsart gleich den bereits beschriebenen sind, brauchen sie im einzelnen nicht beschrieben zu werden.

Wie in Fig. 4 dargestellt ist, steht das linke Ende des Druckkörpers 139' in dem zweiten Kupplungsaufbau mit dem rechten Ende des entsprechenden Druckkörpers 139 in dem vorbeschriebenen ersten Kupplungsaufbau in Eingriff.

Das Gehäuse 147 hat eine zweite ringförmige Gehäusekammer 145', welcher Luft durch eine zweite, mit Innengewinde versehene Buchse zugeführt wird, die in Fig. 4 nicht erscheint.

Die entsprechenden Ringkolben 146 und 146' sind miteinander durch drei starre Keile 152 gekuppelt, von denen nur einer in Fig. 4 ersichtlich ist. Diese Keile 152 sind in den weggeschnittenen Teilen der Innenschulter 149 an dem Gehäuse 147. verschiebbar angeordnet, und sie stehen mit der Innenwandung 148 dieses Gehäuses 147 über seine axiale Ausdehnung verschiebbar in Eingriff. An seinem linken Ende hat jeder Keil 152 einen nach außen vorstehenden radialen Flansch 153, der zwischen dem rechten Ende der äußeren Kugellagerlaufbahn des Lagers 144 und einer Innen-Ringschulter an dem Kolben 146 in Eingriff steht. Auf entsprechende Weise hat jeder Keil 152 an seinem rechten Ende einen ähnlichen Flansch 153', der zwischen die äußere Kugellagerlaufbahn des Lagers 144' und eine Innenschulter an dem Kolben 146' eingreift. Bei dieser Ausführung bewegt sich, wenn der Kolben 146 nach links bewegt wird, der Kolben

ίο 146' ebenfalls nach links und umgekehrt.

Fig. 4 zeigt die Stellungen der Teile der ersten Kupplung 31, wenn ein Druckmittel, z. B. Luft, in die Kammer 145 eingeführt wird, um den Kolben 146 nach links zu bewegen. Zu diesem Zeitpunkt ist der Arbeitsmitteldruck in der anderen Kammer 145' entlastet. Es kann ein Vierwegeventil (nicht dargestellt) vorgesehen sein, welches abwechselnd die jeweiligen Öffnungen mit einer Druckmittelquelle oder mit der Atmosphäre in Verbindung bringt.

Diese Bewegung des Kolbens 146 wird dem Kugeldruckring 142 durch das Kugellager 144 erteilt, um den Kugeldruckring 142 nach links anzuordnen (Fig. 4). Diese Bewegung des Kolbens 146 wird durch die Keile 152 auch dem anderen Kolben 146' erteilt und zieht letzteren nach links (Fig. 4). Diese Bewegung des Kolbens 146' wird dem entsprechenden Kugeldruckring 142' durch das Kugellager 144' übertragen, das zwischen ihnen in Eingriff steht. Infolgedessen wird der Kugeldruckring 142' nach links in Eingriff mit der Schulter 139' an dem Druckkörper 139' bewegt (Fig. 4). Der Druckkörper 139' wird in axialer Richtung durch das Kugellager 150' und die Innenschulter 149 an dem Gehäuse 147 zwangläufig angeordnet. Die axiale Lage der mit Kugeln in Eingriff stehenden Ausnehmungen 143' in dem Druckring 142' ist derart, daß die Druckkugeln 141' nach rechts gegen die Druckplatte 134' keine erhebliche axiale Kraft ausüben, so daß die Kupplungsscheiben 131', 132' nicht in Kupplungseingriff miteinander sind.

Die Bewegung des Kugeldruckringes 142 in axialer Richtung nach links gemäß vorstehender Beschreibung bewirkt, daß die schrägen, die Kugeln aufnehmenden Öffnungen 143 in dem letztgenannten Teil über die entsprechenden Druckkugeln 141 laufen und letztere radial einwärts drücken. Diese Einwärtsbewegung der Druckkugeln 141 drückt die Druckplatte 134 nach links und bringt die Kupplungsscheiben 131, 132 in einen Drehmoment aufnehmenden Eingriff miteinander. Dadurch ist die Eingangswelle 130 mit der zweiten Ausgangswelle 49 gekuppelt.

Wenn umgekehrt das Druckmittel in der Gehäusekammer 145 entlastet und Druckmittel in die Gehäusekammer 145' eingeführt wird, um den Kolben 146' nach rechts zu bewegen, treten die Kupplungsscheiben 131', 132' in dem zweiten Kupplungsaufbau in Eingriff, kuppeln die Eingangswelle 130' mit der Ausgangswelle 49, während die Kupplungsscheiben 131, 132 in dem ersten Kupplungsaufbau freigegeben bzw. entlastet werden.

Bei dieser Ausführung werden die beiden Kupplungen in der Zweigeschwindigkeitskupplung 31 mechanisch derart miteinander verriegelt, daß, wenn eine angelegt wird, die andere freigegeben wird und umgekehrt. Falls die dem Eingangszahnrad 57 zugeordnete Kupplung (am rechten Ende) angelegt wird, wird die Ausgangswelle 49 mit einer niedrigeren Geschwindigkeit angetrieben. Umgekehrt, wenn die Kupplung (am linken Ende), die dem anderen Eingangszahnrad

55 zugeordnet ist, in Eingriff tritt, wird die Ausgangswelle 49 mit höherer Geschwindigkeit in der gleichen Richtung angetrieben.

In jedem Fall wird die Drehbewegung der Kupplungsausgangswelle 49 durch die Mutter 50 und die mit Keilen versehene Buchse 48 auf die äußere Welle 22 übertragen, die mit dem Werkzeug 21 gekuppelt ist. Weiterhin wird die Drehbewegung der Kupplungsausgangswelle 49 von der Welle 22 durch die Kupplung 24 und die Innenwelle 23 auf das Leitgewinde 25 übertragen. Demgemäß werden sowohl das Werkzeug 21 als auch das Leitgewinde 25 mit einer Geschwindigkeit angetrieben, die durch die Zweigeschwindigkeitskupplung 31 bestimmt ist.

Wie in F i g. 5 dargestellt ist, erstreckt sich die Ausgangswelle 49 der Zweigeschwindigkeitskupplung 31 bis hinter das letztgenannte Eingangszahnrad 57 und hat eine Verlängerung 49a, welche eine Mehrzahl von am Umfang im Abstand voneinander angeordneten Längsnuten 60 aufweist, in welche radial vorstehende Keile 60ö eingesetzt sind. Die Doppelkupplung 32 f) enthält eine ringförmige Kupplungsbuchse 61, welche die Verlängerung 49a der Ausgangswelle 49 der Zweigeschwindigkeitskupplung 31 verschiebbar umgibt. Die Buchse 61 hat am Umfang im Abstand voneinander angeordnete Längskeilwege an ihrer Innenseite, welche die Keile 60a verschiebbar aufnehmen. Auf diese Weise ist diese Kupplungsbuchse 61 in axialer Richtung längs der Wellenverlängerung 49a verschiebbar und ist mit letzterer gemeinsam drehbar. Die Buchse 61 ist der erste Eingangsteil der Doppelkupplung 32.

Ein ringförmiger Gehäusekörper 62 trägt ein Kugellager 63, welches die Ausgangswelle 49 der Zweigeschwindigkeitskupplung 31 drehbar trägt. Eine geschlitzte Mutter 64 ist auf einem Gewindeteil 49b der Welle 49 unmittelbar links von dem Lager 64 (F i g. 5) festgeklemmt. Dieser Aufbau 64 arbeitet als ein Enddruckteil, welcher eine Bewegung des Gehäusekörpers 62 nach links längs der Welle 49 verhindert.

Der Gehäusekörper 62 hat einen sich nach hinten erstreckenden Ringflansch 62α, welcher einen ring-ί förmigen Zylinderraum 65 bildet. Ein ringförmiger ' Kolben 66 ist in dem Zylinderraum 65 verschiebbar angeordnet. Dieser Zylinderkolbenaufbau liegt zur Welle 49 konzentrisch. Der Gehäusekörper 62 hat eine Lufteinlaß- und -auslaßleitung 67, welche mit dem ringförmigen Zylinderraum 65 in Verbindung steht. Der Kolben 66 trägt einen O-Ring 68 aus kautschukartigem Material, welcher mit der Innenfläche des ringförmigen Flansches 62a am Gehäusekörper 62 dichtend in Eingriff steht. Der Kolben 66 hat eine ringförmige nach vorn vorstehende Verlängerung 69 verkleinerten Durchmessers, mit welcher ein entsprechender O-Ring 70 abdichten in Eingriff steht, der von dem Gehäusekörper 62 an seiner Innenseite zwischen dem Kugellager 63 und dem ringförmigen Zylinderraum 65 getragen wird.

Der Kolben 66 hat eine nach hinten gerichtete Ringschulter 71, welche mit dem Vorderende der äußeren Laufbahn eines Kugellagers 72 in Eingriff steht. Die innere Laufbahn dieses Kugellagers 72 legt sich an ihrer Rückfläche gegen eine nach vorn gerichtete Ringschulter 73 an der Kupplungsbuchse 61.

Wenn bei dieser Ausführung Druckluft durch den Durchgang 67 in den ringförmigen Zylinderraum 65 eingeführt wird, wird der Kolben 66 nach hinten (Fig. 5 nach rechts) bewegt, und die gleichachsige Bewegung wird durch das Lager 72 der Kupplungsbuchse 61 erteilt. Das Lager 72 ist sowohl ein Drucklager, welches zwischen dem Kolben 66 und der Kupplungsbuchse 61 arbeitet, als auch ein Radiallager, welches eine Relativbewegung zwischen ihnen gestattet.

Hinter ihrer Schulter 73 weist die Kupplungsbuchse 61 eine Mehrzahl von am Umfang im Abstand voneinander angeordneten radial nach außen stehenden

ίο Flanschen 74 auf, deren jeder eine nach hinten vorstehende Verlängerung 75 kleinen Durchmessers hat. Ein erster innerer Satz ringförmiger Kupplungsantriebsscheiben 76 ist auf diesen Verlängerungen 75 aufgekeilt, so daß diese Kupplungsscheiben 76 sich mit der Kupplungsbuchse 61 gemeinsam drehen und längs letzterer in axialer Richtung verschiebbar sind. Ein weiterer innerer Satz ringförmiger angetriebener Kupplungsscheiben 77 ist zwischen dem Flansch 74 auf der Kupplungsbuchse 61 und den Antriebskupplungsscheiben 76 eingebaut. Diese angetriebenen Kupplungsscheiben 77 werden auf einer Mehrzahl von am Umfang im Abstand voneinander angeordneten Fingern 79 getragen, welche sich von einem radialen Flansch 78a an einer Kupplungsdruckbuchse 78 nach vorn erstrecken. Die angetriebenen Kupplungsscheiben 77 haben äußere radiale Vorsprünge, welche jeweils zwischen diesen Fingern 79 an der Kupplungsdruckbuchse 78 verschiebbar Aufnahme finden. Bei dieser Ausführung sind die angetriebenen Kupplungsscheiben 77 in axialer Richtung längs der Finger 79 der Kupplungsdruckbuchse 78 axial verschiebbar und sind mit letzterer zwecks gemeinsamer Drehung gekuppelt. Die Kupplungsdruckbuchse 78 ist die Ausgangswelle der zweiten Doppelkupplung 32.

Wenn die inneren antreibenden und angetriebenen Kupplungsscheiben 76, 77 in einem Drehmoment-Reibungseingriff miteinander stehen, kuppeln sie die Kupplungsbuchse 61 mit der Kupplungsdruckbuchse

78 und schaffen eine innere erste druckluftbetätigte Kupplung in der Doppelkupplung 32, um von der Eingangswelle 49 der Zweigeschwindigkeitskupplung 31 zu der Kupplungsdruckbuchse 78 eine Drehbewegung zu erteilen.

Die im Abstand voneinander angeordneten Finger 79 an der Kupplungsdruckbuchse 78 haben zusätzliche Schlitze zwischen sich, welche verschiebbar radial einwärts sich erstreckende Vorsprünge an einem zweiten äußeren Satz ringförmiger angetriebener Kupplungsscheiben 81 aufnehmen. Ein Paßring 82 hat innere radiale Vorsprünge, die auf entsprechende Weise in den letztgenannten Schlitzen Aufnahme finden. Sprengringe 83 sind an den Fingern 79 der Kupplungsdruckbuchse an der Vorderseite des Paßringes 82 angeordnet.

Eine ringförmige Druckplatte 84 ist auf den Fingern

79 der Kupplungsdruckbuchse 78 gegenüber dem radialen Flansch 78a der Kupplungsdruckbuchse 78 verschiebbar angeordnet. Diese Druckplatte 84 hat eine Mehrzahl von am Umfang im Abstand voneinan-

der angeordneter Öffnungen, welche diese Finger 79 verschiebbar aufnehmen.

Eine Mehrzahl von am Umfang im Abstand voneinander angeordneter Schraubenfedern 85 stehen unter Vorspannung zwischen dem Druckbuchsenflansch 78a und der Druckplatte 84 in Eingriff.

Ein ringförmiges Kupplungszahnrad 86, welches der zweite Eingangsteil der Doppelkupplung 32 ist, ist um die Kupplungsdruckbuchse 78 konzentrisch an-

geordnet. Ein Kugellager 87 steht zwischen diesen Teilen in Eingriff und arbeitet sowohl als Drehlager als auch als Drucklager. Das Kupplungszahnrad 86 hat eine Mehrzahl von am Umfang im Abstand voneinander angeordneten nach vorn vorstehenden Fingern 88, die radial nach außen von den Fingern 79 an der Kupplungsdruckbuchse 78 vorstehen. Ein zweiter äußerer Satz ringförmiger Antriebskupplungsscheiben 89 hat äußere radiale Vorsprünge, die zwischen diesen Fingern 88 verschiebbar Aufnahme finden, so daß diese Antriebskupplungsscheiben 89 sich gemeinsam mit dem Kupplungszahnrad 86 drehen und in ihnen axial verschiebbar sind. Die Antriebskupplungsscheiben 89 sind zwischen den Preßring 82, die angetriebenen Kupplungsscheiben 81 und die Druckplatte 84 zwischengeschaltet.

Die Druckplatte 84 legt sich gegen die End-Antriebskupplungsscheibe 89 in der äußeren Kupplung und weiterhin gegen die angetriebene Endkupplungsscheibe 77 in der Innenkupplung.

Das Kupplungszahnrad 86 der äußeren Antriebskupplungsscheibe 89, die äußeren angetriebenen Kupplungsscheiben 81, der Preßring 82, die Druckplatte 84, die Federn 85 und die Druckbuchse 78 bilden zusammen eine äußere zweite federbeeinflußte Kupplung in der zweiten Doppelkupplung 32, die konzentrisch zu der inneren ersten darin befindlichen Kupplung liegt.

Das Kupplungszahnrad 86 hat Zahnradzähne 90, . welche mit einem Zahnteil 91 auf der Spindelantriebswelle 30 in Eingriff stehen (Fig. 2).

Beim Arbeiten der Doppelkupplung 32 ist gewöhnlich die äußere zweite in ihr befindliche Kupplung in Eingriff und die innere erste Kupplung in ihr ist freigegeben. Federn 85 halten die Antriebskupplungsscheiben 89 und die angetriebenen Kupplungsscheiben 81 und den Preßring 82 der äußeren zweiten Kupplung in Reibeingriff, um eine Drehbewegung von dem Kupplungszahnrad 86 auf die Kupplungsdruckbuchse 78 zu übertragen. Gleichzeitig stehen die Antriebskupplungsscheiben 76 und die angetriebenen Kupplungsscheiben 77 der inneren Kupplung in keinem ein Drehmoment übertragenden Eingriff miteinander. Dieser Zustand herrscht vor, solange kein erheblicher Luftdruck auf den Kolben 66 wirkt.

Wenn jedoch Druckluft in den Zylinder 65 eingeführt wird, bewegt sich der Kolben 66 nach rechts in Fig. 4 und drückt die Kupplungsbuchse 61 nach rechts. Dieser axiale Druck auf die Kupplungsbuchse 61 wird durch die antreibenden Kupplungsscheiben 76 und die angetriebenen Kupplungsscheiben 77 der Innenkupplung auf die Druckplatte 84 übertragen, drückt letztere gegen den Flansch 78a an der Kupplungsdruckbuchse 78 und drückt die Feder 85 weiter zusammen und entlastet die äußere Kupplung. Gleichzeitig werden die antreibenden Kupplungsscheiben 76 und die angetriebenen Kupplungsscheiben 77 der inneren Kupplung in einen drehmomentübertragenden reibenden Eingriff gebracht, so daß das Drehmoment von der Kupplungsbuchse 61 auf die Kupplungsdruckbuchse 78 übertragen wird. Auf diese Weise wird durch Eingriff der inneren Kupplung in der Doppelkupplung 32 die Kupplungsdruckbuchse 78 mit der Ausgangswelle 49 der Zweigeschwindigkeitskupplung 31 gekuppelt, und gleichzeitig wird die Kupplungsdruckbuchse 78 von dem Kupplungszahnrad 86 abgekuppelt, die durch die Spindelantriebswelle 30 angetrieben wird.

Wie in Fig. 5 dargestellt ist, erstreckt sich die Kupplungsdruckbuchse 78, weiche der Ausgangsteil der Kupplung 32 in dem einen oder in dem anderen der beiden Arbeitszustände ist, von ihren radialen Flanschen 78a nach hinten. Sie trägt eine Ringbuchse 92. Walzenlager 93 stehen zwischen dieser Buchse 92 und der Verlängerung 49a der Ausgangswelle 49 der Kupplung 31 in Eingriff.

Die Leitmutter 26 ragt nach vorn in die Kupplungsdruckbuchse 78 vor. Ein Keil 94 ist an der Druckbuchse 78 fest angeordnet und ragt radial nach innen von ihr in eine Längskeilbahn 95 vor, welche in der Leitmutter 26 ausgebildet ist. Bei dieser Ausbildung ist die Leitmutter 26 mit der Kupplungsdruckbuchse 78 zwecks gemeinsamer Drehbewegung und zwecks Verschiebung in axialer Richtung längs der Buchse 78 verbunden.

Ein ringförmiger Tragteil 96 ist in einer Wand 97 des Gehäuses der Maschine fest angeordnet. Eine geschlitzte Mutter 98 ist an dem Hinterende des Tragteiles 96 mit Gewinde angeordnet und wird an Ort und Stelle auf ihm durch einen Bolzen 99 festgeklemmt. Ein Ring 100 steht zwischen der Vorderseite der Mutter 98 und einer inneren Ringschulter 101 an der Hinterseite der Gehäusewand 97 in Eingriff. Der Tragteil 96 hat einen radialen Ringflansch 102, welcher sich gegen eine innere Ringschulter 103 an der Vorderseite der Gehäusewandung 97 erstreckt.

Ein Kugellager 104 steht zwischen der Außenseite des Tragteils 96 und der Innenseite des Kupplungszahnrades 86 in Eingriff und arbeitet sowohl als Drehlager als auch als Drucklager. Ein weiteres Kugellager 105 steht zwischen der Innenseite des Tragteiles 96 und der Außenseite der Kupplungsdruckbuchse 78 in Eingriff.

Eine geschlitzte Mutter 106 ist auf das Hinterende der Kupplungsdruckbuchse 78 aufgeschraubt und wird an Ort und Stelle auf ihr durch einen Bolzen 107 festgeklemmt. Die Mutter 106 legt sich gegen die äußere Stirnfläche der inneren Laufbahn des Kugellagers 105.

Mit dem Arm 27 ist einstückig ein ringförmiger Teil 27a ausgebildet, der an einem Ende ein Paar Kugellager 110 und 111 trägt, welche die Leitmutter 26 drehbar abstützen. Die Leitmutter 26 hat eine äußere Schulter 112, welche sich gegen die Vorderseite der Innenlaufbahn des Lagers 110 legt. Das hintere Ende der Leitmutter 26 ist außen mit Gewinde versehen und trägt eine Mutter 113, welche eine Scheibe 114 gegen die Hinterfläche der Innenlaufbahn des anderen Lagers 111 hält.

Der Arm 27 ist an seinem gegenüberliegenden Ende mit der in Längsrichtung hin- und herbewegbaren Vortriebsstange 28 fest gekuppelt, welche durch Buchsenlager 115 und 116 verschiebbar abgestützt ist, die an dem Gehäuse der Maschine getragen sind. Wie in Fig. 6 dargestellt, ist eine jochförmige gegabelte Platte 117 zwischen der Vortriebsstange 28 und einer hin- und herbewegbaren Platte 118 angeschlossen, welche einen Steuerkurvennachlaufteil 119 trägt. Der Nachlaufteil 119 steht mit einer Kurvennut 120 in einer absatzweise drehbaren Steuerkurventrommel 121 in Eingriff.

Arbeitsweise

Beim Arbeiten des Mechanismus wird der Eilvorschub des Werkzeuges 21 gegen das auf der Werkstückspindel getragene Werkstück durch den Steuer-

kurvenantrieb durchgeführt. Wenn die Steuerkurve 121 sich dreht, wird der Nachlaufteil 119 nach vorn (Fig. 6 nach links) gedruckt und nimmt die Platten 118 und 117, die Vortriebsstange 28 und den Arm 27 mit. Der Arm 27 treibt die Leitmutter 26 axial vorwärts, und die Leitmutter 26 nimmt das Leitgewinde 25, die Innenwelle 23, die Kupplung 24, die Außenwelle 22, den Werkzeughalter 20 und das Werkzeug 21 mit sich.

Für den Einführvorgang kuppelt die durch eine Feder angelegte Außenkupplung in der Doppelkupplung 32 die Leitmutter 26 mit dem Zahnteil 91, 90, die von dem Spindelantrieb 30 angetrieben werden, und bewirkt, daß die Leitmutter 26 sich in der gleichen Richtung und mit der gleichen Geschwindigkeit (z. B. 2000 Umdrehungen je Minute) wie die Werkstückspindel 17 dreht. Gleichzeitig wird die Zweigeschwindigkeitskupplung 31 betätigt, um das Leitgewinde 25 mit dem Spindelantrieb 30 durch die Zahnräder 58, 57 mit geringer Geschwindigkeit zu kuppeln, so daß das Leitgewinde 25 und das Werkzeug 21 sich mit etwas niedrigerer Geschwindigkeit, beispielsweise 1200 Umdrehungen je Minute, und in der gleichen Richtung wie die Leitmutter 26 und die Werkstückspindel 17 drehen. Die Gewinderichtung des Arbeitsgewindes 25 und des Werkzeuges ist derart, daß das Werkzeug 21 infolge der Differenz zwischen den Umdrehungsgeschwindigkeiten des Werkzeuges und des Werkstückes und des Leitgewindes 25 und der Leitmutter 26 sich axial in das Werkstück vorbewegt. .

Durch den Wegführvorgang, welcher stattfindet, nachdem das Werkzeug auf die erforderliche Tiefe in das Werkstück eingeschnitten hat, wird die Zweigeschwindigkeitskupplung 31 betätigt, um das Leitgewinde 25 mit der Spindelantriebswelle 30 durch die Zahnräder 56, 55 mit hoher Geschwindigkeit anzutreiben, so daß das Leitgewinde 25 und das Werkzeug 21 sich mit höherer Geschwindigkeit, z. B. 3000 Umdrehungen je Minute, gegenüber der Werkstückspindel und das Leitgewinde 25 in der gleichen Richtung drehen. Der Unterschied zwischen diesen Umdrehungsgeschwindigkeiten ist derart, daß das Werkzeug sich aus dem Werkstück zurückbewegt.

Während des Einführ- und des Ausführvorganges steht der Nachlaufteil 119 mit einem Ruhebereich an der Steuerkurve 120 in Eingriff, so daß keine axiale Bewegung der Vortriebsstange 28, des Armes 27 und der Leitmutter 26 während dieser Arbeitsvorgänge vorhanden ist. Nachdem das Werkzeug aus dem Werkstück zurückgezogen worden ist, zieht die Steuerkurve 121 die Vortriebsstange 28, den Arm 27 und die Leitmutter 26 zurück. Gleichzeitig wird Luft an die Doppelkupplung 32 angelegt, damit die innere Kupplung in Eingriff tritt und die äußere Federkupplung in dieser Doppelkupplung gelöst wird. Dadurch werden die Leitmutter und das Leitgewinde miteinander gekuppelt, so daß zwischen ihnen keine Relativbewegung vorhanden ist, und die Leitmutter 26 zieht das Leitgewinde 25 und das Werkzeug 21 zurück, wenn die Leitmutter 26 selbst durch die Steuerkurve 120 zurückgezogen wird.

Die gleichen Bedingungen herrschen während der nächsten schnellen Annäherungsbewegung vor. Daher ist während des Leerlaufintervalls, während das Werkzeug von dem Werkstück freigegeben ist und der Spindelträger in seine nächste Steuerstellung geschaltet wird, keine Abweichung in der Stellung zwischen der Leitmutter und dem Leitgewinde vorhanden.

Zweckentsprechende grenzschalterbetätigte

Steuerungen (nicht dargestellt) sind zum Steuern der Folge von Eilvorschub, des Einführens und des Wegführens, der Schnellrückkehr und der Leerlaufvorgänge vorgesehen.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt in der neuen Ausführung der beiden Kupplungen 31 und 32 zum Steuern der entsprechenden Geschwindigkeiten der Leitmutter und des Leitgewindes. Die Zweigeschwindigkeitskupplung 31 steuert die Geschwindigkeit des Leitgewindes vollständig. Die beiden abwechselnd in Eingriff stehenden Kupplungen in der Doppelkupplung 31 sind mechanisch miteinander verriegelt, so daß, wenn eine in Eingriff steht, die andere gelöst ist und umgekehrt. Die Doppelupplung 32 steuert vollständig die Geschwindigkeit der Leitmutter mit Bezug auf das Leitgewinde, d.h. entweder die gleiche Geschwindigkeit oder eine abweichende Geschwindigkeit zum Zuführen oder Wegführen. Die beiden abwechselnd in Eingriff stehenden Kupplungen in der Doppelkupplung 32 sind so miteinander verbunden, daß, wenn die eine in Eingriff steht, die andere freigegeben wird, und umgekehrt. Daher ist es demgemäß, wenn ein Wechsel in der Geschwindigkeit des Leitgewindes oder der Leitmutter während des Arbeitszyklus der Maschine eintritt, nicht notwendig, daß zwei getrennte betätigte Kupplungen gleichzeitig betätigt werden müssen, um eine unerwünschte Abweichung zwischen der Leitmutter und dem Leitgewinde zu verhindern. Dies steht im Gegensatz zu bekannten Mechanismen der gleichen allgemeinen Art, bei denen eine erhebliche Abweichung zwischen der Leitmutter und dem Leitgewinde über mehrere Arbeitszyklen der Maschine stattfinden kann, und zwar wegen der praktischen Schwierigkeit, einen genauen und gleichzeitigen Eingriff und eine Freigabe getrennt betätigter Kupplungen vorzunehmen, welche die Relativgeschwindigkeiten der Leitmutter und des Leitgewindes steuern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

409 509/112

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Gewindeschneideinrichtung an einem Ein- oder Mehrspindel-Drehautomaten, bei der das drehbare und axial bewegbare Werkzeug mit einem Leitgewinde verbunden ist, mit dem eine Leitmutter in drehbarem Gewindeeingriff steht, die von einer Werkstückspindel mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit antreibbar ist, wobei das Leitgewinde durch eine Zweigeschwindigkeitskupplung mit kleinerer oder größerer Geschwindigkeit als die der Leitmutter drehbar ist, und wobei der Leitmutter eine Kupplungseinrichtung zugeordnet ist, über welche die Leitmutter mit dem Leitgewinde kuppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die der Leitmutter (26) zugeordnete Kupplungseinrichtung eine Doppelkupplung (32) aufweist, über weiche die Leitmutter (26) wahlweise mit der Werkstückspindel (12) oder mit dem Leitgewinde (25) kuppelbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitmutter (26) mittels der ihr zugeordneten Doppelkupplung (32) über die Zweigeschwindigkeitskupplung (31) mit dem Leitgewinde (25) kuppelbar ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Leitmutter (26) zugeordnete Doppelkupplung (32) ein hohles drehbares Ausgangsteil (78) aufweist, in dem die Leitmutter (26) verschiebbar jedoch gemeinsam mit ihm drehbar Aufnahme findet.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Leitmutter (26) zugeordnete Doppelkupplung (32) einen äußeren Satz gegenüberliegender ringförmiger Antriebsscheiben (79) und angetriebener Scheiben (81) sowie ein Eingangszahnrad (86) aufweist, das von dem Spindelantrieb (30) antreibbar ist und mit den antreibenden Kupplungsscheiben (79) verbunden ist, jede angetriebene Kupplungsscheibe (81) mit dem hohlen Ausgangsteil (78) der Doppelkupplung (32) drehfest verbunden ist, und daß Federn (85) vorgesehen sind, welche die Kupplungsscheiben in Drehmomenteingriff halten, daß die Doppelkupplung (32) ferner einen inneren Satz einander gegenüberliegender Antriebsscheiben (76) und angetriebener Scheiben (77), die mit dem Satz Kupplungsscheiben (79, 81) des ersten Satzes gleichachsig sind, sowie einen in einem Zylinder verschiebbaren Kolben (66), um die antreibenden und angetriebenen Scheiben des inneren Satzes in Eingriff miteinander, und die antreibenden und angetriebenen Scheiben des äußeren Satzes außer Eingriff zu bewegen, aufweist, und daß die Antriebsscheiben des inneren Satzes mit der Ausgangswelle (49) der Zweigeschwindigkeitskupplung (31) und die angetriebenen Kupplungsscheiben des inneren Satzes mit dem Ausgangsteil (78) der Doppelkupplung (32) verbunden sind.