DE1477644B1

DE1477644B1 - Zahnradgetriebe fuer die Querschlitten an einem Mehrspindel-Drehautomaten oder fuer eine aehnliche Werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE1477644B1
Application number: DE1965N0027087
Authority: DE
Inventors: Karl Paul Schubert
Original assignee: Acme Cleveland Corp
Current assignee: Acme Cleveland Corp
Priority date: 1965-06-04
Filing date: 1965-07-27
Publication date: 1970-12-17
Also published as: GB1098562A; US3364788A

Description

Die Erfindung bezieht sich in erster Linie auf ein Zahnradgetriebe für einen Mehrspindel-Drehautomaten, der an jeder Spindelstellung des Spindelträgers einen beweglichen Teil, beispielsweise einen Schlitten, aufweist, dessen Antrieb von dem Zahnradgetriebe abgeleitet ist.
Bei Getrieben dieser Art ist es bisher üblich, für den Antrieb der Schlitten oder anderer beweglicher Teile ein Ringzahnrad vorzusehen, das im Maschinengehäusc radial gelagert ist und den Spindelträger umgibt. Wenn jedoch die Geschwindigkeit des Ringzahnrades hoch ist, sind die Geschwindigkeiten an den Lagerflächen hoch und verursachen große Reibung. Weiterhin ist es schwierig, die konzentrische Lage zwischen dein Ringzahnrad und dem Maschinengehäuse bei den großen Durchmessern aufrechtzuerhalten. Weiterhin muß ein solches Ringzahnrad wegen der radialen Lagerung in das Maschinengehäuse in axialer Richtung eingebaut werden, und dir s bedeut°_t, daß das Maschinengehäuse in zwei Teile aufgeteilt sein muß, um diesen Einbau des Ringzahnrades zwischen den beiden Teilen zu ermöglichen. Die Aufteilung des Maschinengehäuses in zwei Teile bedeutet, daß sehr große Teile des Gehäuses maschinell bearbeitet werden müssen, damit sie konzentrisch zusammenpassen.
Die Erzielung dieser Konzentrizität stellt ein sciiv; ieriges Problem dar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zahr:radgetriebe der einleitend genannten Art zu schallen, das einfacher gestaltet und zusammengebart w: r-.zn haan und bei dem Reibungseinflüsse weitgehend ausgeschaltet sind. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch ein in an sich bekannter Weise lagerlos angeordnetes angetriebenes Leerzahnrad, das konzentrisch zur Mittelachse des Spindelträgers angeordnet und gegen axiale Bewegung durch am Maschinengehäuse vorgesehene Halteteiie und gegen radiale Bewegung durch mit seiner Außenverzahnung im Eingriff stehende im Maschinengehäuse gelagerte Ritzel gehalten ist, die mit den beweglichen Teilen in Antriebsverbindung stehen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Halteteile Wandungsteile der Maschine, und sie bestimmen eine ringförmige Tasche in dem Gehäuse, in welcher das lagerlose Leerzahnrad angeordnet ist.
Zweckmäßig und vorzugsweise sind die Teilkreise der Zähne der Ritzel tangential zu dem Teilkreis des Leerzahnrades angeordnet.
Durch die Erfindung ist es möglich, ein einstückiges Maschinengehäuse zu verwenden, weil das Leerzahnrad radial eingesetzt werden kann und zwischen den am Maschinengehäuse vorgesehenen Halteteilen gegen axiale Bewegung gehalten ist. Das Leerzahnrad wird ohne irgendeine radiale Lagerung durch die Zähne der Ritzel abgestützt, mit denen es kämmt. Diese Ritzel sind an nur einem Umfang des Leerzahnrades vorhanden, und zwar am inneren oder äußeren Umfang. Somit brauchen einerseits am Maschinengehäuse keine aufwendigen Bearb2it_ungsvorgänge ausgeführt werden und andererseits sind auch die nachteiligen Reibungseinflüsse der bekannten Getriebe insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten vermieden.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine Vorderansicht eines Spindelträgers einer Werkzeugmaschine gemäß der Erfindung, F i g. 2 eine Längsschnittansicht durch das Maschinengehäuse der F i g. 1, F i g. 3 eine schematische Darstellung des Getriebezuges durch die Maschine der F i g. 1.
Die Erfindung kann in einer Maschinell verwendet werden, die als Werkzeugmaschine dargestellt ist, im vorliegenden Fall ein Mehrspindel-Drehautomat, welcher eine mittlere Achse aufweist. Die Maschine 11 weist ein Gehäuse 13 auf, in welchem eine Spindeltrommel 14 um die Achse 12 gelagert ist. Die Spindeltrommel 14 ist ein großer Drehteil, der vertr_ittels eines Schaltmechanismus 15 geschaltet wird, der von einem Hauptmotor 16 angetrieben wird. In dem Spindelträger 14 sind beispielsweise eine Mehrzahl drehbarer Spindeln 18 ausgebildet, im vorliegenden Fall sechs an der Zahl. Antriebszahnräder 19 liefern eine Antriebsenergie von dem Hauptmotor 16 zu den Spindeln.
Eine Mehrzahl von Werkzeugschlitten 21 ist an der Vorderseite des Spindelstocks des Gehäuses 13 vorgesehen, und jeder Schlitten 21 kann mit einer anderen der Spindeln 18 bei jeder Schaltstellung der Spindeltrommel14 zusammenarbeiten. Diese Schlitten 21 sind so ausgebildet, daß sie allgemein radial gegen die und weg von der entsprechenden Spindel 18 gleiten. Im vorliegenden Fall mit einer Sechs-Spindeltrommel 14 sind die Spindeln 18 notwendigerweise in einem Abstand von 60° angeordnet, jedoch brauchen die Schlitten 21 nicht so angeordnet zu sein, und F i g. 1 zeigt die Anordnung der Schlitten in etwa 45° Abstand, um unmittelbar oberhalb und unterhalb der Achse 12 freie- Bereiche zu belassen.
Ein Antriebszug 24 ist vorgesehen, um die Schlitten 21 anzutreiben, und dies kann von einer Antriebsvorrichtung, z. B. von dem Hauptmotor 16, erfolgen. Der Antriebszug enthält eine Antriebswelle 25, ein Antriebsritzel 26, ein Leerzahnrad 27, angetriebene Ritzel 28, einen Nocken 29 und einen Nokkennachlaufteil 30. Die Antriebswelle 25 ist senkrecht unterhalb der Mittelachse 12 und parallel zu ihr gelagert. Das Antriebszahnrad 26 ist auf die Antriebswelle 25 aufgekeilt. Das Leerzahnrad 27 ist ein Ringzahnrad mit Stirnzähnen. Es ist ein mittelpunktloses Zahnrad, welches die Spindeltrommel14 konzentrisch umgibt und im Abstand von ihm angeordnet ist. Die Spindeltromme114 ist in Lagerbuchsen 32 und 33 in dem Gehäuse gelagert. Der Innendurchmesser 34 des Leerzahnrades 27 ist größer als der Außendurchmesser der Spindeltromme114, so daß das Zahnrad auf ihm keine radiale Lagerung hat. Die angetriebenen Ritzel 28 sind in dem Gehäuse 13 axial hinter jedem Schlitten 21 gelagert. Wie in F i g. 1 dargestellt ist, umgeben diese sechs angetriebenen Ritzel 28 das Leerzahnrad 27 und stehen mit ihm im Eingriff. Alle Ritzel 26 und 28 befinden sich in der gleichen Ebene wie das Leerzahnrad 27, und alle haben Stirnradzähne, obgleich sie auch Schraubenzahnräder oder Pfeilzahnräder sein könnten. Wie am besten in F i g. 1 dargestellt ist, können Stellungen, beispielsweise die Einführstellung und die Auswerfstellung an der Werkzeugmaschine angeordnet sein, dort wo keine Schlitten 21 vorgesehen sind. In diesem Fall können angetriebene Zahnräder 28 A vorgesehen sein, welche mit dem Leerzahnrad 27 kämmen, um sicherzugehen, daß in jedem Quadranten des Umfanges oder in je 120' Segment-Bogenabstand des Umfanges des Ringzahnrades 27 ein Ritzel vorhanden ist, welches mit dem Leerzahnrad 27 kämmt, um seine radiale Bewegung in allen Richtungen zu verhindern.
Das Maschinengehäuse 11 hat erste und zweite Druckwandteile 36 bzw. 37, die senkrecht und parallel und lotrecht zur Achse 12 angeordnet sind. Diese Wände 36 und 37 bestimmen eine Tasche 38 in dem Gehäuse 13 zur Aufnahme des Leerzahnrades 27. Eine Abdeckung 39 kann an dem Maschinengehäuse befestigt sein, um diese Tasche 38 abzudecken. Das Leerzahnrad 27 hat eine erste 41 und eine zweite ebene parallel dazu liegende Seitenfläche 42, welche die Dicke des Leerzahnrades 27 bestimmen. Die Dicke dieses Zahnrades ist nur wenig geringer als der geringste Abstand zwischen den Haltewandungen 36 und 37, und demzufolge arbeiten die Wände 36 und 37 als axiale Drucklager, um jeder axialen Bewegung des Leerzahnrades 27 relativ zu dem Gehäuse 13 einen Widerstand entgegenzusetzen. Weiterhin kann dadurch, daß die Dicke des Zahnrades kleiner als die Tasche 38 ist, das Leerzahnrad 27 in radialer Richtung in diz Tasche 38 eingeführt werden, bevor die Abdeckung 39 und die oberen angetriebenen Ritzel sich an Ort und Stelle befinden. F i g. 1 zeigt am besten, wie das Antriebsritze126 und die angetriebenen Ritzel 28 und 28 A mit dem Leerzahnrad 27 kämmen, um das Leerzahnrad 27 in allen radialen Richtungen durch die Anordnung ihrer Zähne in dem Teilkreisdurchmesser des Leerzahnrades abzustützen. Daher ist ersichtlich, daß das Leerzahnrad 27 ein radiales lagerfreies Zahnrad ist, welches nur durch die Zähne abgestützt ist, die mit anderen Zahnrädern oder Ritzeln kämmen.
Die Erfindung wurde oben in ihrer bevorzugten Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch einleuchtend, daß es sich nur um ein Ausführungsbeispiel handelt und daß zahlreiche Änderungen in der Ausführung der Erfindung vorgenommen werden können. ohne aus dem Rahmen der vorliegenden Erfindun- herauszukommen. Es ist ferner denkbar, daß die Spindeln nicht wie beim Ausführungsbeispiel Werkstückspindeln, sondern Werkzeugspindeln sind und das erfindungsgemäße Getriebe dem Antrieb von Werkstückträgern statt von Werkzeugschlitten dient.

Claims

Patentansprüche: 1. Zahnradgetriebe für die Querschlitten an einem Mehrspindel-Drehautomaten oder für eine ähnliche Werkzeugmaschine, die an jeder Spindelstellung des Spindelträgers einen beweglichen Teil, beispielsweise einen Werkzeugschlitten, aufweist, dessen Antrieb von dem Zahnradgetriebe abgeleitet ist, gekennzeichnet durch ein in an sich bekannter Weise lagerlos angeordnetes angetriebenes Leerzahnrad (27), das konzentrisch zur Mittelachse (12) des Spindelträgers (14) angeordnet und gegen axiale Bewegung durch am Maschinengehäuse (13) vorgesehene Halteteile (36, 37) und gegen radiale Bewegung durch mit seiner Außenverzahnung im Eingriff stehende im Maschinengehäuse gelagerte Ritzel (28) gehalten ist, die mit den beweglichen Teilen (21) in Antriebsverbindung stehen.
2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteteile (36, 37) Wandungsteile der Maschine sind und eine ringförmige Tasche (38) in dem Gehäuse (13) bestimmen, in welcher das lagerlose Leerzahnrad (27) angeordnet ist.
3. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilkreise der Zähne der Ritzel (28) den Teilkreis des Leerzahnrades (27) berühren.