DE1552227A1 - Werkzeugmaschine mit einem Schlitten zur Aufnahme einer umlaufenden Werkzeugspindel - Google Patents
Werkzeugmaschine mit einem Schlitten zur Aufnahme einer umlaufenden WerkzeugspindelInfo
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Description
The Gross Company, !raser, Michigan (V.St.A.)
Werkzeugmaschine mit einem Schlitten zur Aufnahme eimer umlaufenden Werkzeugspindel
Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit einem
auf dem Maschinenbett hin- und herbewegbaren Schlitten zur Aufnahme einer umlaufenden Werkzeugspindel für Bohr-,
Räum-, Präs- und ähnliche Arbeiten.
Ein Arbeitszyklus einer solchen Maschine umfaßt folgende Schritte J Heranfahren des Werkzeuges an das Werkstück,
Durchführen des Bearbeitungsvorganges unter gleichzeitigem Vorschub des Werkzeuges, Herausziehen dee Werkzeuges au»
dem Werkstück, Zurückfahren des Schlittens in die Ausgange stellung.
Bas Heranfahren des Werkzeuges an das Werkstück und sein
Zurückziehen in die Ausgangsstellung bedeuten, bezogen auf ' den Bearbeitungsvorgang, Leerlaufzeiten, die au* Gründen !
der wirtschaftlichen Fertigung so gering wie möglich gehalten werden müssen. Die Steuerung von Maschinen dieser
Art ist deshalb allgemein so auegebildet, daß während des '
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Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig.2 und
Fig. 4 einen Schnitt in vergrößertem Maßstab des in dem mit *4-w bezeichneten Kreis der Fig. 3 befindlichen
Masöhinenbereiches.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung weist einen Werkzeugschlitten auf, der in Längsrichtung durch eine Vorschubspindel
bewegbar ist, die ihrerseits mit zwei gesteuerten Motoren in Verbindung steht. Die Verbindung
ist dabei durch ein raamsparendes und leicht zugängliches Differentialgetriebe gebildet derart, daß eine raache
Zustell- und Rückzugsbewegung und eine relativ langsame
Arbeitsvorschubbewegung des Werkzeuges und des Werkzeugechlittens sowie eine gleichzeitig mit dem Vorschub des
Werkzeuges und des Schlittens erfolgende Drehbewegung des Werkzeuges erzielt wird. Motor und Differentialgetriebe
stehen fest und nehmen an der Bewegung des Werkzeugschlittens nicht teil.
In den Zeichnungen ist der Werkzeugschlitten mit der als Ganzes mit 11 bezeichneten Antriebsanordnung auf einem
Rahmen mit einer Grundplatte 13 über ein darauf befestigtes langgestrecktes Bett 15 gelagert. Ein Werkzeugschlitten
17 ait einer drehbaren Werkzeugspindel 19 ist über zwei im Abstand voneinander angeordnete langgestreckte
Buchsen 27 horizontal auf dem Bett 15 verschiebbar. Die
Buchsen 27 ihrerseits dienen zur Aufnahme entsprechender
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Führungastangen 39* die an beiden Enden des Bettes 15 mit
Schrauben 31 befestigt sind. Bin Spindel- und Vorschubmotor
21 sowie ein Zuetell- und Bücklaufmotor (Eilgangmotor) 23 sind Jeweils an einem Gehäuse 22 angebracht» da· seinerseits an dem Bett 13 befestigt ist und sind antriebemäßig
mit einer dfehbaren Vorschubspindel 39 verbunden, durch die der Schlitten 17 in Längsrichtung auf dem Bett 15
bewegbar wird. Dadurch, daß die Motoren 21 und 23 steuerbar sind, ist auch die Geschwindigkeit und die Bewegungsrichtung des Schlittens steuerbar.
Die Vorschubspindel 39 besitzt einen mit Gewinde versehenen Abschnitt 40, der in eine Mutter 35 eingreift, die beispielsweise zwei nach unten greifende Ansätee, von denen
in Fig. 3 nur einer bei 33 dargestellt ist. an dem Bchlltrten
17 gehalten ist. Eine Jeder 37 aalt die Mutter 35 derart* (
fest, daß sie sich nicht gegenüber dem flohlitten 17 ver- j
drehen kann. Da die Mutter 35 «omit unverdrehbar gehalten!
ist, erübrigt sich ein Drucklager.
Die Vorschubspindel 39 besitzt stufenförmig abgesetzte
Abschnitte 41 und 42, wobei der Abschnitt 41 am Bftt
mit einer Abstandsbuchse 43 drehbar gelagert ist« Diese
Buchse 43 durchgreift mit genauem Paßsita die inneren Laufringe zweier Kugellager 45, djie in einer Bohrun| 4?
im Bett 15 eingesetzt sind. Ein Lagerhalter 49, der am Bett 15 durch (nicht gezeigte) Schrauben befestigt ist,
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bad
Heranfahrens des Werkzeuges und seines Zurückziehens in
die Ausgangsstellung im sogenannten "Eilgang11 gefahren wird, d.h. mit einer weit über der Vorschubgeschwindigkeit
liegenden Geschwindigkeit. Der Eilgang wird beim Erreichen des Werkstückes auf die Vorschubgeschwindigkeit umgeschaltet,
und entsprechend wird von der Vorschubgeschwindigkeit auf den Eilgang zurückgeschaltet, wenn das Werkzeug wieder
vom Werkstück frei gekommen ist.
Zu dem Antrieb für den Werkzeugschlitten kommt noch der Antrieb für die Werkzeugspindel hinzu.
Wenngleich die zahlreichen bekannten Werkzeugmaschinen dieser Art durchaus geeignet sind, die Bearbeitungsvorgänge mit günstigem Ergebnis durchzuführen, leiden sie
doch konstruktiv an dem Mangel eines großen, sperrigen Aufbaue·, der nicht nur den Platzbedarf der Maschine versehr
größert, sondern auch eine starke Bett- und Führungskon
struktion verlangt, die wegen der zu fordernden Genauigkeit der Führung des Sehlittehe entsprechend teuer ist.
Hinzu kommt, daß die Wartungs- und Aushesserungekosten
verhältnismäßig hoch sind, vor allem, weil die Getriebe— teile nur schwerlich zugänglich sind. Der Aufbau wird noch
verwickelter, wenn, wie es nicht selten der Fall ist, für die Werkzeu^spindel ein besonderer Antrieb vorgesehen ist.
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Die Erfindung beschäftigt sich mit der Aufgabe, eine Werkzeugmaschine der erwähnten Art so auszubilden, daß
gegenüber den bekannten Bauformen eine wesentliche Vereinfachung des Aufbaues erzielbar ist.
Die Erfindung besteht darin, daß die Werkzeugmaschine
mit getrennten Motoren für Eilgang und Vorschub ausgerüstet ist, der Vorschubmotor gleichzeitig Spindelantriebsmotor
ist, die beiden Motoren über Untersetzungsgetriebe auf die Schlittenantriebsspindel arbeiten und die Motor.en
mit dem Getriebe getrennt" vom Schlitten fest am Maschinengestell
angebaut sind.
Der neue Grundaufbau der Maschine gestattet eine weitere
bedeutsame Verbesserung dadurch, daß das Getriebe in ein von außen leicht zugängliches, durch eine abnehmbare
Platte abgedecktes Gehäuse eingebaut ist. Die Ausbauarbeiten für Wartung und Ausbesserung werden hierdurch ganz
wesentlich herabgesetzt.
Weitere wertvolle'Ausgestaltungen werden an Hand des in
den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigen :
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Maschine mit einer
Einheit aus Schlitten und Antrieb, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Anordnung nach Fig. 1,
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hllt die äußeren Lauf ringe der Lager 45 in der Bohrung 47,
lin weiterer Halter 51, der den abgesetzten Seil 42 der Vorschubspindel 39 umschließt, besitzt einen axialen
flansch, der an den inneren Lauf ringen der Lager 45 angreift und diese hält* Bine auf den Schraubenabschnitt
aufgesetzte Mutter 53 wird gegen die inneren Laufringe der Lager 45 angezogen, um diese gegen einen radialen
flansch der Hülse 43 zu halten, um somit die einzelnen
Teile der Lageranordnung zusammenzuhalten und ein Herausziehen der Spindel aua den Lagern 45 zu verhindern·
Das über die stufenförmig abgesetzten Teile 41 und 42
hinausragende Xnde der Spindel 39 ist in seinem Durchmesser weiterhin verringert und, wie bei 59 angegeben,
mit) einer Kerbversahnung versehen und undrehbar in eine ebenfalls mit einer Ktrbverzahnung versehene hohle Ausganfswells 57 des Untersetzungsgetriebes 25 eingeschoben.
Auf diese Weise bewirkt also eine Umdrehungsbewegung der Ausgangswelle 57 gleichzeitig eine Ujndrehungsbewegung der
Vorschubspindel 39ι wodurch über den Gewindeeingriff mit
der Mutter 35 der Schlitten 17 entlang der Tührungsstangtn 29 in eine Längsbewegung versetzt wird. Der Schiit-
ten 17 kann
jeden beliebigen Teil oder Mechanismus einer
Vtrkseugaes(hin« tragen, die im Zuge der Betätigung der
Maschine eil θ hin-und hergehende Bewegung ausführt. So
kann beispielweise die auf dem Schlitten montierte Verk-
. · ι BAD ORIGINAL ,
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zeugspindel 19 ein Werkzeug üblicher Art, beispielsweise ein Bohr- und Räumwerkzeug tragen.
Das in Fig. 3 gezeigte Untereetaungegetriebe 25, das
einen Seil des Kraftweges bildet, ist nach Art eines Differentialgetriebes ausgebildet, insbesondere derart,
wie es in der amerikanischen Patentschrift 1 54-3 791 der Universal Gear Oorporation, Indianapolis, Indiana,
beschrieben ist und unter der Bezeichnung "Heliocentric Drive" auf den Markt gebracht wird. Als andere für den
gleichen Zweck verwendbare Einheit kommt das Differentialgetriebe
der United Shoe Machinery Oorporation, Beverly, Massachusetts, in Frage, das unter der Bezeichnung
"Harmonie Drive" auf den Markt gebracht wird. Es kann
hierfür aber auch die modifizierte Vorrichtung Verwendung
finden, wie sie im einzelnen nachstehend noch erläutert und dargestellt ist» Mit Hilfe des in den Fig. 3 und 4-gezeigten
Differentialgetriebes 25 kann die Vorschubspindel 39 in eine rasche oder eine langsame Umdrehungsbewegung
versetzt werden. Die hier gezeigte besondere Ausführungsform weist eine Eingangswelle 59 auf, deren Ende 60 lösbar
durch ein Kugellager 63 abgestützt ist, das koaxial zu einer durch ein Kugellager 65 gehaltenen Ausgangewelle
57 angeordnet ist. Die Ausgangswelle 57 ist durch eine
abnehmbare Haltekapsel 58 am Gehäuse 22 und eine von dieser gehaltenen öldichtung 62 hindurchgeführt. Daa Kugellager
65 liegt in einer Ausnehmung 67 des Gehäuses 22, das an dem
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Bett 15 durch (nicht gezeigte) Mittel lösbar befestigt
ist· Das Kugellager 63 ist mit Preßsitζ in eine Bohrung
69 einer Abdeckplatte 71 eingepaßt, die in der üblichen Weise durch die (nicht gezeigte^) Faßetifte und Schrauben
am Gehäuse 22 lösbar befestigt ist· Die Abdeckplatte 71 ift vorzugsweise mit einer Mehrzahl von Abdrüokschrauben
72 versehen, von denen lediglich eine gezeigt ist, um die fe ! Deckplatte zum Zwecke der überprüfung oder der Wartung
der Antriebsvorrichtung abzunehmen·
Auf die Singengewelle 59 ist ein durch eine Mutter abgestütztes Zahnrad 75 drehfest aufgekellt, so daß es
zusammen mit der Welle umläuft» Das Zahnrad 75 kämmt mit einen auf eine Welle 77 aufgekeilten Ritzel 75* Die Welle
77 ist drehbar im Gehäuse 22 und in der Abdeckplatte 71
gelagert, und zwar in zwei im Abstand voneinander angeordneten Kugellagern 79 bzw.31. Das eine Ende 83 der Welle
1st durch eine Bohrung 84 in der Abdeckplatte 71 hindurchgeführt
und von einer Öldichtung 86 umgeben» Das andere Ende der Welle 77 greift durch eine abnehmbare Halterungskappe
92 hindurch, die ebenfalls mit einer öldichtung 94-versehen
ist und gleichzeitig dazu dient, das Kugellager 79 Iu fixieren. An dem Wellenende 83 ist eine Eiemen-
echtib· 85 lösbar befestigt und derart angeordnet, daß
fit «it einer Auegangewelle 37 des Spindel- und Vorschub-
»otors 21 Über Riemen 89 und eine andere (nicht gezeigte)
Bolle in eine Umdrehungibewegung mit der Welle 87 versetzt
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"" j — ■
werden kann, Der' Motor 21 besitzt eine Fußplatte 91, die
durch Bolzen 93 an der Oberseite des Gehäuses 61 befestigt
ist. Eine'abnehmbare Schutzhaube 95 verhindert durch Unaufmerksamkeit
mögliche Verletzungen oder Beschädigungen von Kleidungsstücken. Bei dieser Ausführungsform kann der
Schlitten 17 durch den Motor 21 wegen der Untersetzung über die Zahnräder 75 und 73 und über d*n Differentialantrieb
25 mit langsamer Geschwindigkeit angetrieben werden. In der Abdeckplatte 71 und Ur Gehäuse 22 ist außerdem eine
zusätzliche Ausnehmung 88 und eine Wellenhalterung 90 vorgesehen,
um gegebenenfalls für das Zahnrad 75 noch eine weitere Untersetzung gegenüber dem Motor 21 zu schaffen.
Die Antriebsmotoren 21 und 23 und der Getriebewegf der das
Differentialgetriebe 25 umfaßt, sind gegenübe» der Grund-''
platte 13 feststehend montiert. Im Zuge einns Arbeitsganges
führen lediglich der Werkzeugschlitten 17 und die Spindel 19 eine Vorschubbewegung durch. Diese Eigenart >
: i
ist insofern vorteilhaft, als einmal im Betrieb an den
Motoren, dem Getriebeweg und an der Schlittenführung geringere Abnutzungserscheinungen auftreten, und weil anderer- j
seits Schlitten und Spindel die einzigen beweglichen Bau- ,
teile sind und daher auch für genaues Arbeiten eingestellt .werden können.
Ein weiterer !Fortschritt der Erfindung besteht in der
relativen Einfachheit, mit der .sich sämtliche feile des.
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Antriebszugee auebauen und auswechseln lassen. Venn dies
notwendig wird, brauchen lediglich die Rolle 85 vom Ende
der Welle 77 abgenommen, die die Abdeckung an Gehäuse
haltenden Schrauben gelöst und die Abdrückschrauben 72 angezogen zu werden, wodurch die Abdeckplatte 71 vom Gehäuse
22 gelöst wird. Bei dem Abnehmen der Deckplatte 71 gehen auch der Motor 23 und das Kugellager 63 mit, welches
sich vom Ende 60 der Welle 59 abzieht. Die Welle 77 dagegen wird aus der Ausnehmung 84 herausgezogen und bleibt im Gehäuse
22. Der gesamte Antriebszug einschließlich dee Differentialgetriebes 25 1st somit mit einem Mindestaufwand
an Arbeit und Zeit jederzeit für jeden gewünschten Wartungsund Reparaturdienst zugänglich, ohne daß zu diesem Zweck
der Werkzeugschlitten irgendwie auseinandergenommen zu werden braucht.
Um eine rasche Zustellbewegung des Schlittens 17 zu schaffen, ist der Antrieb derart konstruiert, daß wahlweise
die Getriebeausgangswelle 57 vom Eilgangmotor 23 unter AuiBcbaltung der Eingangswelle 59 in eine Umdrehung versetzt
wird, wie jetzt beschrieben werden soll.
Wie insbeeondere die fig. 4 zeigt, weist die Kraftübertragung
25 sswei ringförmige Käfige 97 bzw.. 99 auf, die im
Gehäuse 61 in zwei Rollenlagern 101 bzw. 103 drehbar gelagert sind» Der Käfig 99 ist dabei vorzugsweise einstückig
mit der Ausgangswelle 57 hergestellt und mit einer ebenfalls
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einstückigen Innenverzahnung 105 versehen. Hin außen verzahnter,
Hing 10? ist auf einen Exzenter 109 und die BingangWelle
.- 59 über zwei seitlich im Abstand "voneinander angeordnete
tug·Ilager 111 drehbar aufgesetzt^und kämmt mit der Innenverzahnung 105 und «it einer weiteren Innenverzahnung 113
«Α den Käfig 97* Vie bereits angegeben, tragen die Lager
65 und 103 drehbar den Käfig 991 während ein Kugellager im
Käfig 99 das innere Ende 115 der Singangewelle 59 abstützt· Alt sprechend ist der Käfig 97 durch ein Kugellager 121
drehbar auf einen zylindrischen Teil 119 der Eingang «welle
gelagert. Zusätzlich besitzt der Käfig 97 ein einstückig mit ihm hergestelltes Stirnrad 123« Der umschaltbare IiI-gangmotor 23 belltet eine Auegangswell· 125, die durch ein
Kugellager 12? drehbar in den Gehäuse 61 gelagert ist und
deren eines einen geringeren Durchmesser aufweisendes Snde
135 mit einem Hiteel 131 verkeilt ist, das seinerseits
mit dem Zahnrad 123 kämmt. Auf das Snde 135 der Welle 125 ist eine Kutter 133 aufgeschraubt, die das Ritzel I31
auf der Welle hält. Wenn also der Motor 23 in Betrieb gesetzt wird und die Welle 125 in eine Umdrehungsbewegung
versetzt, so dreht sich auch das Ritzel 131 gleichzeitig damit und treibt das Zahnrad 123 an, wodurch entsprechend
auch der Käfig 97 in Drehung versetzt wird. Wie nachstehend noch im einzelnen erläutert wird, dreht sich der
Käfig 99 im wesentlichen mit der gleichen Geschwindigkeit wie der Käfig 971 wenn dieser in Umdrehung ve*eetst wird*
Über die Ausgangswelle 5?i die Spindel 39 und die Mutter
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BAD
werden Schlitten 17 und Spindel 19 rasch zugestellt·
Der lilgangmotor 23 let für eine Bewegung des Sohllttene
und der Spindel 19 in beiden Längsrichtungen als umsteuerbarer Motor ausgebildet. Zusätzlich ist der Eilgangmotor
23 mit einer Bremsvorrichtung 137 versehen, die bei ihrer Betätigung eine Drehbewegung der Motorwelle 125 verhindert.
Wie aus der Fig. 3 hervorgeht, weist die Bremsvorrichtung
137 zwei in Abstand voneinander angeordnete Bremsscheiben
138 und 139 auf ,· die auf das Ende 141 der Welle 125 aufgekeilt und mit dieser drehbar sind. Zwischen den Scheiben
138 und 139 ist eine ringförmige Bremsplatte 14-3 angeordnet, deren äußeres Ende an einer Halteabdeokung 145
befestigt ist, die durch mehrere Stiftschrauben 147 lösbar an den Gehäuse des Eilgangmotors befestigt ist. Der
Scheibe 139 benachbart ist eine Ankerplatte 149, die normalerweise durch eine verhältnismäßig starke Druckfeder 151 an die Scheibe 139 angedrückt wird. Die Feder
151 ist innerhalb eines Kernes 153 eingebaut, der mit
einer Schraube 155 an der Abdeckung 145 befestigt ist. Den Kern 153 umgibt eine Bremsepule 157* die, wenn sie
unter Strom gesetzt wird, den Anker 149 von der Bremsscheibe 139 in Richtung einer Zusammendrückung der Feder
151 abzieht. Die Bremsscheiben 138 und 139 sind derart
ausgebildet, daß mindestens ein Teil ihrer Stirnflächen aus einen Reibbelag besteht. Wird die Spule 157 abgeschaltet^ so bewirkt die auf den Anker 149 einwirkende Feder 151,
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daß die Scheibe 139 zu einem Reibungekontakt mit der
Platte 143 gelangt, die ihrerseits wiederum reibungsschlüssig
an der Scheibe 138 zur Anlage gelangt. Ba die
Platte 143 an der Halterung 145 befestigt ist und die
Scheiben 138 und 139 an dem Wellenteil 141 festgekeilt sind, verhindert die Reibungsanlage zwischen den Scheiben
138 und 139 und der Platte 143 eine Drehung der Motorwelle 125. Wird jedoch die Spule 157 an Spannung gelegt
und damit der Anker 149 zur leder 151 hingezogen, so
können sich die Scheiben 138 und 139 und infolgedessen auch die Welle 125 frei drehen. Wenn sich die Bremsecheiben
138 und 139 in Anlage an der Platte 140 befinden und die Welle 125 somit gegen eine Umdrehungsbewegung gesichert
ist, sind auch das Ritzel 131 und das Zahnrad 123 und
infolgedessen auch der Käfig 97 an einer Drehung gehindert. Unter diesen Bedingungen bewirkt eine Umdrehungibtwegung
der Getriebeeingangswelle 59 durch den Spindel- und Vorschubmotor
21 über die Welle 87, die Hiemen 89, die Hiemenscheibe
85, die Welle 83 und die Zahnräder 79 und 73 eine Umdrehung des Exzenterteiles 109» der die aufeinanderfolgenden
Zähne des Zahnrades 107 mit entsprechenden auf-j einanderfolgenden Zähnen des feststehenden Käfig· 97 derart
zum Eingriff bringt, daß sich das Zahnrad 107 um «»ine
Achse um einen Bogenweg dreht, der ein oder zwei Zähnen
Umdrehung des Exzentera 109 entspricht.
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Hat beispielsweise die Innenverzahnung 113 an dem Käfig
132 Zähne und die Verzahnung 107 13O Zähne, so dreht
sich das Zahnrad 107 hei jeder Umdrehung des Exzenters
109 um einen Abstand, der jeweils zwei Zähnen entspricht,
wodurch eine entsprechende Untersetzung von 66t1 gegeben ist. Da das Zahnrad 107 gleichzeitig auch an der ringförmigen
Innenverzahnung 105 am Käfig 99 angreift, dreht
eich dieser Gehäuseteil und infolgedessen auch die Ausgangswelle
57 mit der gleichen Geschwindigkeit wie das Zahnrad 107, wobei, wi» vorstehend angegeben, gegenüber der Geschwindigkeit
der Eingangswelle 59 eine Untersetzung von 66l1 vorliegt.
Wenn der Motor 23 eingeschaltet und die Welle 125 in Umdrehung
versetzt ist, bewirkt das darauf aufgekeilte Ritzel
131 eine Drehung der Verzahnung 123 und damit auch
de* Käfigs 97* Da die ringförmige Innenverzahnung 113 am Käfig 97 mit der Hingverzahnung 107 kämmt, wird durch
die Umdrehung des Käfige 97 auch die Ringverzahnung 107 mit im wesentlichen der gleichen Geschwindigkeit in' eine
Umdrehung versetzt, waa eine Umdrehung des Käfigs 99 und der Ausgangswelle 57 sur folge hat. Die Innenverzahnungen
113 und 105 der Käfige 97 bisw. 99 sind vorzugsweise identisch
ausgebildet. So unterscheidet sich bei dem vorstehend »!!gegebenen Beispiel die Umdrehungsgeschwindigkeit des
Käfig· 99 von derjenigen des Käfigs 97 nur durch zwei 2ähne je Umdrehung. Bei dem Eilgangmotor 23 kann es sich
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ua einen ait verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit laufenden Motor handeln, der bei seiner Betätigung die Auagangswelle 57 ei* einer Geschwindigkeit in Umdrehung versetzt, die im wesentlichen derjenigen der Motorwelle 125
gleich Ist, die lediglich durch das Ritzel 131 und die
Verzahnung 123 herabgesetzt ist. Man erhalt damit eine
verhältnismäßig rasche Umdrehung der Vorschubspindel 59
und infolgedessen auch eine rasche Sustellbewegung des
Werkzeugschlitten 17. Ba der Motor 23 umschaltbar ist,
läßt iloh der Schlitten 17 rasch in beiden Richtungen in
eine Zustell- und Bttckholbewegung versetzen.
Die Drehgeschwindigkeit des Spindel- und Vorsohubmotors
21 kann je nach Wunsch im wesentlichen gleich oder niedriger sein als diejenige des Bilgangmotors 23. In jedem
falle wird die Drehgeschwindigkeit, die der Ausgangewelle 57 durch den Spindel- und Vorschubmotor 21 erteilt wird,
wenn die Welle 125 des Eilgangmotors 23 durch die Bremsvorrichtung 137 gegen eine Drehung gesichert ist, über
die Riemen 89 und die Riemenscheibe 85, die Zahnräder 75 und 73 und das Getriebe 25 herabgesetzt und ist deshalb
wesentlich niedriger als die durch den Eilgangmotor 23 eingeleitete Geschwindigkeit. Nachdem der Werkzeugschlitten
17 in seine Stellung verschoben ist, in der das Werkzeug
dem Werkstück genähert wird, wird die Bremsvorrichtung für den Eilgangmotor erregt und der Werkzeugschlitten 17
mit dem Werkzeug von dem Spindel- und Vorschubmotor 21
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BAO
langsam weitergefahren. Im Anschluß hieran wird die Bremsvorrichtung
137 für den Eilgangmotor wieder abgeschaltet
und der Motor 23 in umgekehrter Richtung eingeschaltet, um den Werkzeugschlitten 17 mit dem Werkzeug wieder zurückzuziehen.
Da die der Vorschubspindel 39 durch den Spinde1- und Vorschubmotor 21 aufgedrückte Drehgeschwindigkeit im
Vergleich zu derjenigen, die bei der Umdrehung dee Eilgangmotors
23 eingeleitet wird, verhältnismäßig klein ist, kann der Spindel- und Vorschubmotor 21 während der Vorwärts-
oder Rückwärtsbewegung des Werkzeuges und des Werkzeugschlitten 17 eingeschaltet bleiben oder nicht.
Eine weiter· Eigenschaft der Erfindung besteht darin, daß
die Werkzeugepindel von dem Spindel- und Vorschubmotor 21, angetrieben wird. So besitzt, wie aus Fig. 3 hervorgeht,
die Welle 77 einen Abschnitt 158 von verringertem Durchmesser,
der verschiebbar mit der Werkzeugepindel 19 verkellt ist. Die Spindel 19 wiederum ist an einem Ende drehbar
in dem Werkzeugschlitten 17 durch ein Kugellager 159
gehalten, das in einer Bohrung 161 im Schlitten untergebracht und durch eine Haltekappe 163 und auf der Spindel
durch einen Sohulterteil 165 und einen Haltering 167 ge-
hmltea let« XIn weiter·· Lager 169 ist drehbar in einen
»ylindriechen Abschnitt 171 des Schlittens 17 angeordnet
und trägt drehbar dl· Spindel 19 an deren anderem Ende, auf 4*r te durch einen Schulterabechnitt 173 und einen
909845/0560 BAD ORIGINAL
Sprengring 175 gehalten ist. Die Spindel 19 bewegt sich
somit zusammen mit dem Schlitten 17 und ist gleichzeitig zusammen mit der Welle 77 in dem Schlitten frei drehbar.
Im Betrieb wird die Spule. 157 erregt, so daß sie die
Bremsvorrichtung 157 freigibt. Dann wird der Eilgangmotor 23 eingeschaltet, der den Schlitten 17 rasch in eine
Stellung bringt, in der das (nicht gezeigte) Werkzeug nahe am Werkstück zu liegen kommt. An diesem Punkt wird
der Eilgangmotor 23 zusammen mit der Bremsspule 157 wieder ausgeschaltet und die Bremse 137 zur Anlage gebracht. Anschließend
kommt der Vorschubmotor 21 zum Zuge, der während der Verschiebebewegung des Schlittens 17 nach Belieben gelaufen
ist oder nicht und schiebt den Schlitten und die Werkzeugspindel 19 während des Arbeitshubes des Werkzeuges
vor, wobei die Werkzeugspindel und das in dieser gehaltene Werkzeug rasch umlaufen. Nach Beendigung des Arbeitshubes
wird der Eilgangmotor 23 in umgekehrter Richtung eingeschaltet, um den Werkzeugschlitten 17 rasch zurückzuziehen.
Der Werkzeugschlitten und der Spindelantrieb entsprechend
der Erfindung sind geeignet für eine automatische Steuerung der Bewegung während der Eilgangbewegung, der Vorschubbewegung
und der Rücklaufbewegung. So ist beispielsweise entsprechend der Darstellung der Eig. 1 und 2 an der Grundplatte
15 durch Schrauben 183 eine Endschalteranordnung mit den Endschaltern 177, 179 und 181 mit Schwenkarm!»
909845/0560
-•18 -
185, 187 und 189 vorgesehen, denen an dem Schlitten 17 befestigte Anschläge 191» 193 und 195 zugeordnet sind.
Zunächst liegt der Schlitten 17 hinter dem Anschlag 191 und greift an dem Arm 185 des Schalters 177 an, wobei
die Motoren 21 und 23 sowie die Spule 151 abgeschaltet
sind. Dann wird ein (nicht gezeigter) Hauptschalter geschlossen und damit der Motor 23 und die Spule 151 einge-
schaltet. Weiter wird der Motor 21 eingeschaltet und der Schlitten 17 rasch in Vorwärtsrichtung ausgefahren, bis
der Anschlag 193 an dem Arm 187 des Schalters 179 zur Anlage gelangt. Dadurch werden der Eilgangmotor 23 und die
Spule 151 abgeschaltet und somit die Welle 125 des Motors
23 und infolgedessen auch der Käfig 97 drehsicher gesperrt. Anschließend übernimmt der eigentliche Spindel-
und Yorschubmotor die Drehung der Vorschubspindel 39 und den Vorschub des Schlittens 17, diesen mit einer langsamen
Geschwindigkeit, während die Werkzeugspindel 19 eine rasche Umdrehungsbewegung vollführt. Dies dauert solange, bis
der Anschlag 195 am Arm 189 des Schalters 181 angreift,
woraufhin die Spule 157 wieder erregt und der Eilgangmotor 23 in umgekehrter Richtung eingeschaltet wird, so daß
der Werkzeugschlitten 17 rasch zurückläuft, bis der Anschlag 191 am Arm 185 des Schalters 177 anschlägt, wodurch
die gesamte Anlage stillgesetzt wird.
909845/0560
Zwar wurde vorstehend «In voreugsweises Ausführungsbeiepiel
der Erfindung beschrieben und dargestellt, jedoch sind
ohne weitere« noch eine Reihe von Zusätzen, Änderungen oder Weglaasungen denkbar, otine'dafi hierdurch der Rahmen
der Erfindung Überschritten würdt.
909845/0560
Claims (9)
- Patentansprüche ιWerkzeugmaschine mit einem auf dem Maschinenbett hin- und herbewegbaren Schlitten zur Aufnahme einer umlaufenden Werkzeugspindel mit Eilgang für die Zustell-•und Rückzugbewegung und mit langsam verlaufender Vorschubbewegung, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit getrennten Motoren für Eilgang und Vorschub ausgerüstet ist, der Vorschubmotor gleichzeitig Spindelantriebsmotor ist, die beiden Motoren über Untersetzungsgetriebe auf die Schlittenantriebsopindel arbeiten und die Motoren mit dem Getriebe getrennt vom Schlitten fest am Iίοschinengestell angebaut sind.
- 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangswellen der beiden Ho tor en mit tje einem Eingangsglied einen als Untersetzungsgetriebe ausgebildeten Differentialgetriebes verbunden sind, dessen Au ßßrajßfjf1; Ii(^d mit der Schlittenantriebsspindel verbunden ist.
- 3. Einrichtung nach Antspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die am Lifferentialgf;trieb-; ;ü greifende Welle des Eilgangmotors durch eine Bremseinrichtung feststellbar ist.BAD ORIGINAL 909845/0560
- 4. Einrichtung nach einem oder mehreren der Voransprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die am Differentialgetriebe angreifende Eingangswelle des Vorschubantriebes achsgleich zu der Ausgangswelle des Getriebes ist.
- 5. Einrichtung nach einem oder mehreren der Voranspräche, dadurch gekennzeichnet, daß das Differentialgetriebe zwei in einem Gehäuse drehbar gelagerte, mit Innenverzahnungen versehene Käfige und einen auf der Eingangswelle drehbar gelagerten Exzenterzahnkranz enthält, der mit den beiden Innenverzahnungen der Käfige kämmt, und daß der eine Käfig über ein Untersetzungsgetriebe mit der Eilgangwelle verbunden ist.
- 6. Einrichtung nach einem oder mehreren der Voransprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe in ein von außen leicht zugängliches, durch eine abnehmbare Platte abgedecktes Gehäuse am Maschinengestell eingebaut ist.
- 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Eilgangmotor an die Deckplatte des Gehäuses angesetzt und mit dieser zusammen abnehmbar ist. s
- 8. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß in die Abdeckplatte Lager für Wellen einge-909845/0560 BAD ORIGINAL-•22 -baut sind und die Lager beim Abnehmen der Deckplatte von den Enden der in ihnen gelagerten Wellen abziehbar sind.
- 9. Einrichtungnach einem oder-mehreren der Voransprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebeeingangswelle über ein Zahngetriebe mit der vom Vorschubmotor angetriebenen Werkzeugspindel triebmäßig verbunden ist.909845/05608,3 Leerseite
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