DE1502081C - Teilschaltvorrichtung für Werkzeugmaschinen, insbesondere für die Werkstückspindel von Verzahnungsmaschinen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Teilschaltvorrichtung sichert ist. Wird die Ringkammer 21 vor dem Kolben

für Werkzeugmaschinen mit den im Oberbegriff des 18 mit einem Druckmittel beschickt, dann werden

Anspruchs 1 aufgeführten Merkmalen. die Flächen bei 22 und 23 zusammengeklemmt, so

Die Erfindung bezweckt die Verbesserung oder daß jede durch das Fräswerkzeug auf das Werkstück

weitere Ausbildung der durch dieses Patent 1 297 434 5 ausgeübte Kraft unmittelbar auf das Gehäuse 10, Il

geschützten Erfindung, die nicht veröffentlicht ist. ' übertragen wird. Wird die Kammer 21 auf-Abfluß

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu- geschaltet, dann wird dadurch die Spindel für eine

gründe, diese Teilschaltvorrichtung so auszugestalten, geringe axiale Verschiebung freigegeben, die not-

daß sie bei hohen Betriebsgeschwindigkeiten stoßfrei wendig ist, damit sie den für die Teilschaltdrehung

läuft, d.h. ohne große Beschleunigungen oder Ver- io erforderlichen axialen Spielraum hat.

zögerungen, und daß sie sich darüber hinaus durch An dem vom Werkstück abgewandten Ende der

Einfachheit, Genauigkeit und Widerslandsfähigkeit Spindel ist abnehmbar ein zweiteiliges Malteserrad

auszeichnet. ■ 24, 25 starr befestigt, dessen Teil 24 von einer Platte

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, mit radialen Schlitzen 26 gebildet wird. Diese haben daß die Zähne der Zahnkupplung Ratschenzähne 15 den gleichen Winkelabstand voneinander und entsind, und die Kupplungsmuffe unter einer Vospann- sprechen an Zahl den am Werkstück zu bearbeitenkraft steht, durch die sie in Kupplungsstellung beweg- den Zähnen. Der andere Teil 25 des Malteserrades bar ist. ' hat um seinen Umfang herum gleichmäßig verteilt

Bekannt war eine Teilschaltvorrichtung mit einem die gleiche Anzahl von Kerben 27. Der das Malteserschrittweise drehbaren Malteserrad, in dessen radiale 20 rad schrittweise antreibende Triebling besteht aus Schlitze jeweils ein kreisender Zapfen eines Trieblings einer Scheibe 28, aus einer daran mit einem Flansch eingreift, der durch einen Pendelantrieb hin- und 29 starr aber abnehmbar befestigten Welle 31 und herdrehbar ist und bei Drehung in der einen Richtung aus einer auf der Welle verkeilten Kupplungsmuffe das Malteserrad schrittweise weiterschaltet, aber bei 36. Die Achse 32 der Welle 31 verläuft parallel zur Rückdrehung durch axiale Verschiebung des Trieb- 25 Achse 13. Die Scheibe 28 des Trieblings hat zwei lings außer Eingriff mit den radialen Schlitzen ge- in Durchmesserrichtung einander gegenüberliegende bracht ist. Die radiale Hin- und Herbewegung des Zapfen 33, die vorzugsweise von Rollen gebildet Trieblings erfolgt dabei durch einen Schubkurven- ,^ werden und abwechselnd in die radialen Schlitze 26 antrieb. Diesem Stande der Technik gegenüber bietet der Scheibe 28 eingreifen, wenn der Triebling schrittder Gegenstand der Erfindung den großen Vorteil, 30 weise stets in derselben Richtung um jeweils 180° daß die in der Achsenrichtung des Trieblings' hin- umläuft. Am Gehäuse ist durch einen Zapfen 35 eine und herzu bewegenden Massen viel geringer sind, und _;. Sperrklinke 34 schwenkbar gelagert, Fig. 5, die jedaher die Schaltung mit größerer Geschwindigkeit weils in eine der Kerben 27 eingreifen kann, um erfolgen kann. . ..-·■■.).. _t}_acj_urcn Jj₆ Spindel nach jeder Teilschaltung genau

Eine zweckmäßige Ausgestaltung des Gegenstandes 35 auszurichten,

der Erfindung ist in dem Unteranspruch angegeben. Die Kupplungsmuffe 36, die auf dem Ende der

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in An- Welle 31 neben dem Flansch 29 sitzt, läuft auf

Wendung auf die Werkstückspindel einer Verzah- Lagerrollen 37 in einer Buchse 38, die starr im

nungsmaschine in den Zeichnungen dargestellt und Gehäuse 10 befestigt; ist. Das andere Ende der Welle

wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt 40 trägt einen auf ihr verkeilten Ring 39, der seinerseits

Fig. 1 einen Längschnitt des Trieblings und des in der Buchse 38 mittels eines Rollenlagers 4.1 abge-

Malteserrades, wobei die Schnittebenen ungefähr stützt ist und in Achsenrichtung an einer Schulter der

der Linie 1-1 der F i g. 4 verlaufen, Welle 31 anliegt. In Richtung auf die Platte 24 kann

Fig. 2 schaubildlich die Ratschenzähne des An- sich die Welle nicht verschieben. Denn der auf ihr

triebsgliedes und des Trieblings, die in Fig. I im 45■ befestigte Ring 39 legt sich mit einem Flansch an die Schnitt gezeigt sind, . ..■>.. ■.■;:;■· _Λ.·.-. ■';. vordere Stirnfläche der Buchse 38. Zwischen dem

Fig. 3 den Teilschnitt nach der Ebene 3-3 der Flansch 29 der Welle 31 und der anderen Sirnfläche

Fig. 1, / . f. ;■■■ ■;, . ■ _:._t ,' ...;■-.· . der Buchse 38 ist ein .Nadelspurlager 42 eingesetzt.

F i g. 4 den Querschnitt nach der Ebene 4-4 der Dieses verhindert eine axiale Verschiebung der Welle

Fig. 1, bei der sich jedoch die Teilschaltvorrichtung 50 in Richtung von der Platte24 des Malteserrades fort,

in einem anderen Betriebszustand befindet, und Auf der Welle 31 sitzt das Antriebsglied 43 zum

Fig. 5 schematisch die Druckmittelsteueranlage." schrittweisen Antrieb des Trieblings. Dieses Antriebs-

Das Gehäuse 10 der. dargestellten Teijschaltvor- . ...glied 43 wird von einer zweiten Kupplungsmuffe gerichtung ist starr riiit einem LagerringΪ1 'und einem"' bildet, 'die auf der Welle drehbar und axial vervorderen Ring 12 verbunden. In diesem Gehäuse ist 55 schiebbar mittels einer Kügellage'rhülse 44 abgestützt die Werkstückspindel um eine Achse 13 drehbar ge- ist und Ratschenzähne 49 hat, die als Kupplungslagert, daß sie sich in begrenztem Maße längsver- klauen wirken und in ,die Kupplungsklauen der Muffe schieben kann. Sie besteht aus einem Vorderteil 14 36 eingreifen können. Dieses Antriebsglied 43 hat und einem starr damit verbundenen Hinterteil 15, eine Ritzelverzahnung, die mit einer Zahnstange 55, zwischen denen eine zylindrische Kammer liegt. Diese 60 Fig. 5, kämmen kann. Zwischen dem Ring39 und enthüll den Antriebskolben 16 für das Spannfutter, dem Antriebsglied 43 ist eine Schraubendruckfeder mit dessen Hilfe ein Werkstück G vorn an der Spindel 45 eingefügt, die das Antriebsglied mit Bezug auf befestigt werden kann. Der Vorderteil der Spindel ist Fig. 1 nach links zu drücken und dadurch die Kuppim Lagerring 11 durch eine Kugellagerhülse 17 abge- lungsklauen in Eingriff zu bringen sucht. Zwischen stützt. Zwischen dem Gehäuse 10 und dem Ring Il 65 der Feder und dem Antriebsglied 43 sind eine Unterbefindet sich ein ringförmiger Klemmkolben 18, der legscheibe und ein Nadellager 46 eingefügt. Die in Achsenrichtung um eine kleine Hublänge verschieb- Klauenkupplung kann zwangsweise in Eingriff gebar, übet· neuen Dreliunu durch einen Stift 19 ge- halten werden. Wenn das geschehen soll, wird die die

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Feder 45. enthaltende Kammer über eine im Antriebs- durch einen erheblich verstärkten Druck, der dcn-

glied 43 vorgesehene öffnung 47 unter Flüssigkeits- jenigen der Feder 45 bei weitem übersteigt, zusam-

druck gesetzt, wodurch das Antriebsglied 43 nach mengepreßt werden! Der Kolbenschieber 57 läuft

links gedrückt wird. ' nach rechts und rückt die mit ihm verbundene Sperr-

Die Muffe 36 hat vorzugsweise zwei einander in 5 klinke 34 aus der Teilscheibe 25 aus. Gleichzeitig

Durchmesserrichtung gegenüberliegende Kupplungs- trennt der Steuerschieber die Steuermündung 71 von

klauen als Ratschenzähne48, denen- zwei dazu der Steuermündung 69 und verbindet. sie mit der

passende Ratschenzähne 49 auf dem Antriebsglied Steuermündung 73, so daß die Spindelklem'me !gelöst

43 entsprechen. Diese Ratschenzähne, deren Flanken wird, weil· nunmehr die Kammer 21 über die Leitung

51 beim Umlauf des Antriebsgliedes im Gegenuhr- io 74 auf Abfluß geschaltet ist. Gleichzeitig wird die

zeigersinn mit Bezug auf Fig. 2 aneinanderliegen Steuermündung 69 mit einer Steuermündung 75 ver-

(im Uhrzeigersinn mit Bezug auf Fig. 4) und einen bunden, wodurch die obere Kammer des Zylinders

Eingriffswinkel von 0° aufweisen, d.h. ungefähr in 54 über eine Leitung76 unter Druck gesetzt wird,

einer die Achse 32 enthaltenden Ebene liegen. Die ent- Infolgedessen läuft der Kolben 53 herab und dreht

gegengesetzten Flanken 52 hingegen haben einen viel 15 dadurch mittels der Zahnstange 55 das Antriebsglied

größeren Eingriffswinkel. Läuft das Antriebsglied 43 43, das seinerseits den Triebling 28, 31, 36 im Uhr-

mit Bezug auf Fig. 2 im Uhrzeigersinn um, dann zeigersinn um 180" mitnimmt. Dadurch wird das

gleiten daher die geneigten Flanken 52 aufeinander, Hinterteil 15 der Arbeitsspindel mit dem Malteserrad

so daß das Antriebsglied 43 umlaufen kann, während 25, 24 um eine Zahnteilung des Werkstücks G ge-

die Muffe 36 stillsteht. Bei dem veranschaulichten 20 dreht. Gegen Ende dieser Schaltbewegung wird diese

Ausführungsbeispiel werden die Flanken 52 von dadurch gedämpft, daß der Kolben 53 die zur Ab-

Schraubenflächen mit einem Eingriffswinkel von etwa flußleitung 66 führende Steuermündung 77 überdeckt.

55° gebildet. , 1st das geschehen, dann kann der Abfluß nur noch

Zum Antrieb der Teilschaltvorrichtung dient der durch einen Drosselquerschnitt 78 erfolgen, weil der in Fig. 5 gezeigte Kolben 53, der in einer zylin- 25 Rückfluß das Schließen eines Drosselventils 79 zur drischen Kammer 54 des Gehäuses 10 hin und her Folge hat, das parallel zum Drosselquerschnitt gegeht und die Zahnstange 55 bildet, die mit der Ver- schaltet ist. Während des letzten Abschnitts dieses zahnung des Antriebsgliedes 43 kämmt. Um die Teilschalthubes suchen die Werkstückspindel und der Zahnstange im Eingriff abzustützen, legt sie sich an , Triebling 28, 31, 36 unter dem Einfluß ihrer Wucht eine Rolle 56 an, die im Gehäuse drehbar gelagert 30 das Antriebsglied 43 zu überholen und infolgedessen ist. Gesteuert wird der Einlaß des Druckmittels zum die Ratschenzähne 48, 49 außer Eingriff zu bringen, hydraulischen Antrieb 53, 54 und zur Kammer 21 der Um das zu verhindern, wird die Kraft der Feder 45 Spindelklemme und anderen durch einen Kolben- durch den in ihrer Kammer wirkenden hydraulischen schieber 57, F i g. 4 und 5, der in einer Bohrung 58 _;. Druck verstärkt.

gleitend geführt und bei 59 durch einen Gelenkzapfen 35 . Sobald : die Erhöhung des Nockens 63 an dem

mit der Klinke 34 verbunden ist. Außerdem gehört elektrischen Schalter 62 vorbeigelaufen ist und sich

zur hydraulischen Steueranlage bei dem veranschau- dieser schließt, wird dadurch der Umsteuerschicber

lichten Ausführungsbeispiel ein magnetisch umschalt- 61'wiederum magnetisch umgeschaltet, so daß das

barer Umsteuerschieber 61, dessen elektrischer rechte Ende des Kolbenschiebers 57 über die Leitung Steuerschalter 62 durch einen Nocken 63 der Ver-.40 66 unter Druck gesetzt wird und infolgedessen die zahnungsmaschine umschaltbar ist. ' · ^r':?'·. η Sperrklinke 34 wieder in die Teilscheibe 25 einrückt.

Während die Fräsarbeit der Verzahnungsmaschine Dadurch wird der Teilschaltvorgang der Werkstückandauert, verbindet der Umsteuerschieber 61 die spindel beendet. Erst bei Beendigung dieser Bewegung Druckleitung 64 mit einer Leitung 66 und die Abfluß- des Klemmkolbens 18 wird die Druckmündung 69 leitung 65 mit einer Leitung 67. Infolgedessen wird 45 mit der Steuermündung 71 verbunden und daher die der Kolben 53 in seiner oberen Grenzlage gehalten, Spindelklemme wieder unter Druck gesetzt. Das gein welcher er das Antriebsglied 43 im Gegenuhr- schieht daher erst, nachdem der Teilschaltvorgang zeigersinn bis in dessen Grenzlage gedreht hat; der beendet ist. Die Umsteuerung des Steuerschiebers 61 Kolbenschieber 57 wird in seiner linken Grenzstellung hat sofort zur Folge, daß die die Feder 45 enthaltende gehalten, in welcher die Sperrklinke 34 in eine Kerbe 50 Kammer auf Abfluß geschaltet und das untere Ende 27 der Teilscheibe 25 eingreift; über eine Leitung 68 des Kolbens 53 über das Rückschlagventil 79 mit der und Steueröffnungen 69 und 71 wird die Kammer 21 Druckflüssigkeit beaufschlagt wird. Indessen erfolgt der Spindelklemme unter Druck gesetzt; schließlich der Aufwärtshub des Kolbens erst gegen Ende des wird die die Feder 45 enthaltende Kammer über eine nach links gerichteten Hubes des Kolbenschiebers, Leitung 72 auf Abfluß geschaltet, so daß die Kupp- 55 nämlich dann, wenn die Steuermündung 75 mit der lungsklauen 48 und 49 nur durch die Feder 45 in Steuermündung 81 verbunden wird, die über die Eingriff gehalten werden. In demjenigen Zeit- Leitung 82 an die Abflußleitung 65 angeschlossen ist. abschnitt eines jeden Arbeitsspiels der Verzahnungs- Die Leitung 82 enthält ein Überdruckventil 83, so maschine, in welchem die Teilschaltung der Werk- daß auf den Kolben 53 ein Gegendruck wirkt. Das Stückspindel erfolgen soll, öffnet der Nocken 63 60 hat zur Folge, daß der Rückhub des Kolbens verkurzzeitig den Schalter 62, und zwar gerade so lange, hältnismäßig langsam erfolgt. Indessen kann das als es für die Teilschaltung erforderlich ist. Unmittel- Arbeitsspiel der Maschine zeitlich auf den Umlauf bar nach dieser öffnung des Schalters 62 wird der des Nockens 63 so abgestimmt sein, daß der Fräs-Umsteuerschieber 61 magnetisch umgesteuert und Vorgang beginnt, bevor der Kolben seinen Rücklauf verbindet die Leitung 66 mit der Abflußleitung, aber 65 beendet hat, sobald nämlich der Klemmkolben 18 die Leitung 67 mit der Druckleitung. Infolgedessen festgezogen ist. Das Antriebsglied 43 kann bei seinem wird die Kammer der Feder 45 unter Druck gesetzt, mit Bezug auf F i g. 4 und 5 im Gegenuhrzeigersinn so daß nunmehr die Kupplungsklauen 48 und 49 erfolgenden Rücklauf den Triebling 28, 31, 33, 36

nicht mitnehmen. Denn dieser Triebling wird durch das Maltcscrrad 24, 25 festgehalten, das ja in diesem Zeitpunkt durch Eingriff der Sperrklinke 34 in die Teilscheibe und durch den Klemmkolben 18 gesperrt ist. Infolgedessen gleiten beim Rücklauf des Antriebsglicdes 43 dessen Ratschenzähne 49 außer Eingriff mit den Ratschcrizähnen 48, wobei sich das Anlriebsglicd 43 in Achsenrichtung entgegen der verhältnismäßig schwachen Kraft der Feder 45 verschiebt. Denn die die Feder enthaltende Kammer ist ja zu dieser Zeil ohne, hydraulischen Druck. 1st der Rücklauf des Antriebsgliedes 43 um 180° beendet, dann fallen die Ratschenzähne unter dem Druck der Feder 45 wieder ein, womit das Arbeitsspiel der Vorrichtung beendet ist.

Freilich hat die Rolle 33 im Schlitz 26 des Malleserradcs etwas Spiel, so daß sich mangels besonderer Vorkehrungen der Triebling 28, 31, 36 während des Rücklaufs des Antriebsgliedes 43 um einen kleinen Winkel im Gegenuhrzeigersinn drehen könnte. Vorzugsweise wird das durch ein Gesperre verhindert, das einer Drehung des Tricblings im Gegenuhrzeigersinn formschlüssig vorbeugt. Dieses Gesperre enthält eine Klinke 84, die durch einen Gelenkzapfen 85 mit einem starr am Gehäuse sitzenden Halter 86 verbunden ist, und eine Feder 87, die zwischen dem Haller und der Klinke wirkt und diese in die eine oder die andere zweier einander in Durchmesserrichlung gegenüberliegenden Kerben 88 des Flansches 29 preßt, wenn der Teilschalthub be-■ endet ist. .

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Teilschallvorrichtung für Werkzeugmaschinen. insbesondere für die Werkstückspindel von Verzahnungsmaschinen, mit einem Gehäuse und mit einem schrittweise antreibbaren Malteserrad, in dessen radiale Schlitze für jede Schrittschaltung ein kreisender Zapfen eingreift, der von einem Triebling getragen wird, welcher durch ein drehbares, gleichachsig mit ihm angeordnetes und hin- und herlaufendes Antriebsglied antreibbar ist, wobei jeweils nur während des Rücklaufes des Antriebsglicdes dessen Triebverbindung mit dem Malteserrad durch einen mittels eines Druckmittels verschiebbaren Kolben unterbrochen wird, der die Drehung des Trieblings mitmacht und längs dessen Umlaufachse verschiebbar ist, wobei der Kolben als eine relative zum Triebling hin- und herbewegbare Kupplungsmuffe ausgebildet ist, die an ihren beiden Stirnflächen je Kupplungszähne aufweist, die mit am Antriebsglied bzw. am Gehäuse angeordneten Gegenzähnen in Eingriff bringbar sind, und wobei das Antriebsglied um einen Winkel von 180° hin- und herdrehbar ist und der Triebling zwei solcher kreisenden Zapfen aufweist, die einander in Durchmesserrichtung gegenüberliegen, und die Kupplungszähne in die Gegenzähne in zwei Winkelstellungen eingreifbar sind, die mit Bezug auf die Achse des Trieblings um 180° versetzt sind, nach Patent 1297 434, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne der Zahnkupplung Ratschenzähne (48, 49) sind und die Kupplungsmuffe (43) unter einer Vorspannkraft steht, durch die sie in Kupp-' lungsstellung bewegbar ist.

2. Teilschaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Erzeugung der Vorspannkraft eine Feder (45) dient, die in Achsenrichtung wirkend die Kupplungsmuffe (43) in die Eingriffsstellung zu verschieben sucht, und daß ein Druckmittelaggregat (47, 61) vorgesehen ist, dessen Druck auf die Kupplungsmuffe (43) in der axialen Richtung während des Umlaufes des Trieblings (43) in der einen Richtung wirkt, während der Druck während der Rückdrehung aufgehoben ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen