DE1602959B2 - Differential stirnrad umlaufgetriebe fuer den antrieb einer abstechmaschine - Google Patents

Description

eine an dem den Werkzeugkopf antreibenden Getriebeteil gleichachsig angeschlossenen Antriebswelle aufweist, die ein fest angeordnetes, innenverzahntes Zentelrad trägt, das mit auf den Umfang verteilt angeordneten, an einem umlaufenden Steg gelagerten Planetenrädern kämmt, die zudem innen in ein an der zweiten Antriebswelle des Umlaufgetriebes fest angeordnetes Zentralrad eingreifen, und ferner auf den Achsen der Planetenräder je ein weiteres Planetenrad gelagert ist, die innen mit einem gestellfesten Zentralrad und außen mit einem an das angetriebene, auf die Werkzeugverstellglieder wirksamen Getriebeteil angeschlossenes, innen verzahntes Zentralrad kämmen, wobei vorzugsweise das Umlaufgetriebe mit einem Übersetzungsverhältnis von 1:1 ausgelegt ist.

Ferner kennzeichnet sich ein vorteilhaftes und erfinderisches Merkmal des vorbeschriebenen Gegenstandes dadurch, daß an dem zweiten Antrieb des Umlaufgetriebes zur wahlweisen Veränderung des Übersetzungsverhältnisses ein hydraulischer Schwenktrieb angeschlossen ist.

Hierzu hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn beim vorbeschriebenen Gegenstand ein hydraulischer, an sich bekannter, lineare Bewegung des Koltens über einen Zahnstangentrieb in eine begrenzte Drehbewegung umwandelnder Schwenktrieb vorgesehen ist und vorzugsweise ferner dieser Schwenktrieb am Gehäuse des Umlaufgetriebes angeflanscht ist.

Durch diese Maßnahmen sind nunmehr beträchtlich weniger Einzelteile als bisher erforderlich, die zudem so zueinander angeordnet sind, daß sich eine ebenso bisher unerreichte, kompakte Raumform ergibt. Darüber hinaus ist das Eigengewicht wesentlich geringer als bisher. Zudem zeichnet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung durch einen wesentlich besseren Rundlauf aus, woraus eine Erhöhung der Lebensdauer und der Arbeitsgüte resultiert und zudem auch bisher unerreicht hohe Drehzahlen ermöglicht.

Eine vorteilhafte und erfinderische Weiterbildung des vorbeschriebenen Gegenstandes besteht darin, daß als Übertragungselemente für die Drehbewegungen von den antreibenden und den angetriebenen Getriebeteilen auf den umlaufenden Werkzeugkopf und die Werkzeugverstellglieder Zahnkettentriebe angeordnet sind.

Auf diese Weise erhält man einen Antrieb, dessen Übertragungselemente gegen Verunreinigung, wie Zunder, Schmiermittelreste usw. weitgehend unempfindlich sind, weil im Gegensatz zu bekannten Ausführungsformen, bei welchen als Übertragungsmittel Rädertriebe vorgesehen sind, bei Ablagerung von Schmutz in den Zähnen der Kettenräder die Zahnkette radial begrenzt ausweichen kann.

Zudem ist eine vorteilhafte und erfinderische Ausgestaltung des vorbeschriebenen Gegenstandes zur Verminderung der Baulänge dadurch gekennzeichnet, daß das antreibende und das angetriebene Getriebeglied als Topfscheiben ausgebildet sind, ferner die Höhlungen der gleichachsig angeordneten Topfscheiben zueinandergerichtet sind, und in den von den topfscheibenartigen Getriebegliedern umgrenzten Raum eine vorzugsweise elastische Kupplung zum Anschluß des Umlaufgetriebes angeordnet ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine sinnbildliche Darstellung einer Antriebsvorrichtung einer Abstechmaschine,

F i g. 2 die Antriebsvorrichtung im Längsschnitt,
Fig. 3 desgleichen in Richtung der Linie A-B der F i g. 2 gesehen.

F i g. 4 desgleichen in Richtung der Linie C-D der Fig. 2 gesehen,

F i g. 5 eine Einzelheit in Richtung E der F i g. 2 gesehen.

ίο Die Antriebsvorrichtung zur Erzielung einer Relativbewegung zwischen einem umlaufenden Werkzeugkopf 1 und einer Verstelleinrichtung 2 für die am Werkzeugkopf gehaltenen, etwa in Richtung der Werkzeugkopfmitte und wieder zurückstellbaren Werkzeuge 3 besteht im wesentlichen aus einem antreibenden Getriebeglied 4 und einem diesem nachgeschalteten und auf ein antreibbares Getriebeglied 5 wirksames Umlaufgetriebe 6 mit zwei Antrieben, und mit einem Übersetzungsverhältnis von 1:1. Dabei erfolgt die Übertragung der Drehbewegung vom antreibenden Getriebeglied 4 auf den umlaufenden Werkzeugkopf 1 und vom Getriebeglied 5 auf die Verstellglieder 2 der Werkzeuge mittels Zahnkettentrieben?. Das antreibende Getriebeglied 4 ist auf einer Abtriebswelle eines vorgeschalteten, motorisch antreibbaren Verstellgetriebes 9 aufgekeilt. Gleichachsig zur Antriebswelle 8 des Verstellgetriebes 9 ist mittels einer elastischen Kupplung 10 eine Antriebswelle 11 des Umlaufgetriebes 6 angeschlossen. Auf der Antriebswelle 11 ist ein Zentralrad 12 mit Innenverzahnung befestigt. Letzteres kämmt mit drei auf den Umfang verteilt angeordneten und an einem gemeinsamen Steg 13 gelagerten Planetenrädern 14, die zudem innen in ein auf der zweiten, koaxial zur ersten Antriebswelle 15 aufgekeiltes Zentralrad 16 eingreifen. Auf den Achsen 17 der Planetenräder 14 ist jeweils ein weiteres Planetenrad 18 drehbar gelagert. Diese Planetenräder 18 kämmen innen mit einem am Gestell 19 befestigten Zentralrad 20 und außen mit einem Zentralrad 21 mit Innenverzahnung. Letzteres ist mittels einer im Gestell 19 gelagerten Topfscheibe 22 an das antreibbare Getriebeglied 5 angeschlossen. Dabei haben die Planetenräder 14, 18 und die Zentralräder 16 und 12 einander gleiche Zähnezahlen.

Ferner sind auch die Zähnezahlen der Zentralrädei 12 und 21 einander gleich, sowie die Zähnezahlen der Getriebeglieder 4 und 5. Am Gehäuse 19 ist ferner ein hydraulischer Schwenktrieb 23 angeflanscht, bei welchem die lineare Bewegung der druckbeaufschlagbaren Kolben über einen Zahnstangentrieb 24 in eine Drehbewegung umgewandelt wird. Diese wahlweise aufbringbare Drehbewegung, und zwar sowohl im Rechts- als auch im Linksdrehsinn, ist auf die Antriebswelle 15 des Umlaufgetriebes 6 wirksam.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende:

Dreht lediglich die Antriebswelle 8 im Rechtsdrehsinn, wird das Getriebeglied 4 und auch das Getriebeglied 5 über das Umlaufgetriebe 6 im gleichen Drehsinn und mit gleicher Drehzahl mitgenommen.

Soll nun eine Nacheilung vom Vorschub der Werkzeuge 3 erzielt werden, wird der hydraulische Schwenktrieb 23 eingeschaltet, der die Antriebswelle 15 im Linksdrehsinn verschwenkt, wobei normalerweise ein Schwenkwinkel von 30° ausreicht. Dabei können Vorschubgeschwindigkeiten für die Werkzeuge bis 0,5 mm und mehr pro Umdrehung des Werkzeugkopfes 1 und Schnittgeschwindigkeiten bis etwa 100 m/min erzielt werden. Die Rückführung der

Werkzeuge 3 wird durch Verschwenken der Antriebswelle 15 im Rechtsdrehsinn erreicht, wodurch ebenfalls wie beim Vorschieben der Werkzeuge 3 eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses im Umlaufgetriebe erfolgt, das bei in Ruhe verbleibendem Schwenktrieb 23 ein Übersetzungsverhältnis von 1:1 aufweist. Um die Vorlaufzeit bis zum Anschnitt und die gesamte Rücklaufzeit der Werkzeuge 3 möglichst klein zu halten, sind Einrichtungen vorgesehen, die abschnittsweise die Kolbengeschwindigkeit des Schwenktriebes erhöhen können, wozu vorzugsweise eine in der Zuleitung des Schwenktriebes 23 angeordnete Drossel wirksam werden kann.

Durch diese Maßnahmen erhält man eine Abstechmaschine für Rohre oder Stangen, bei welcher es lediglich Dreh- und Abwälzbewegungen gibt, woraus gegenüber der bekannten Ausführungsform mit axial verschiebbaren Getriebegliedern, eine um ein Vielfaches größere Lebensdauer resultiert. Dabei weist der Erfindungsgegenstand eine kompakte Raumfonn auf und läßt erfahrungsgemäß bei großer Laufruhe eine etwa dreifache Drehzahl des Werkzeugkopfes als die bekannte Ausführungsform zu, so daß eine erfindungsgemäß ausgebildete Abstechmaschine nun auch für einen größeren Durchmesserbereich der Stangen oder Rohre als bisher wirtschaftlich einsetzbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Differential-Stirnrad-Umlaufgetriebe für den Antrieb einer Abstechmaschine mit einem um die ortsfest gehalterten Werkstücke umlaufenden Werkzeugkopf und mit am Werkzeugkopf angeordneten, zur Mitte und wieder zurückstellbaren Werkzeugen, deren Verstellbewegungen durch Relativbewegungen zwischen dem antreibenden und dem angetriebenen Getriebeteil erzielt wird, wobei zwischen dem antreibenden und dem angetriebenen Getriebeteil ein Umlaufgetriebe mit einem zweiten Antrieb zur wahlweisen Veränderung des Übersetzungsverhältnisses im Umlaufgetriebe geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Differential-Stirnrad-Umlaufgetriebe (6) eine an dem den Werkzeugkopf antreibenden Getriebeteil (4) gleichachsig angeschlossene Antriebswelle (11) aufweist, die ein fest angeordnetes, innenverzahntes Zentralrad (12) trägt, das mit auf den Umfang verteilt angeordneten, an einem umlaufenden Steg (13) gelagerten Planetenrädern (14) kämmt, die zudem innen in ein an der zweiten Antriebswelle (15) des Umlaufgetriebes (6) fest angeordnetes Zentralrad (16) eingreifen, und ferner auf den Achsen (17) der Planetenräder (14) je ein weiteres Planetenrad (18) gelagert ist, die innen mit einem gestellfesten Zentralrad (20) und außen mit einem an das angetriebene, auf die Werkzeugverstellglieder wirksamen Getriebeteil (5) angeschlossenes, innen verzahntes Zentralrad (21) kämmen.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlaufgetriebe (6) mit einem Übersetzungsverhältnis von 1:1 ausgelegt ist.

3. Getriebe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den zweiten Antrieb (15) des Umlaufgetriebes (6) zur wahlweisen Veränderung des Übersetzungsverhältnisses ein hydraulischer Schwenktrieb (23) angeschlossen ist.

4. Getriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein hydraulischer an sich bekannter, die lineare Bewegung des Kolbens über einen Zahnstangentrieb (24) in eine begrenzte Drehbewegung umwandelnder Schwenktrieb (23) vorgesehen ist, und vorzugsweise ferner dieser Schwenktrieb (23) am Gehäuse des Umlaufgetriebes (6) angeflanscht ist.

5. Getriebe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Übertragungselemente für die Drehbewegungen von den antreibenden und den angetriebenen Getriebeteilen (4,5) auf den umlaufenden Werkzeugkopf (1) und die Werkzeugverstellglieder (2) Zahnkettentriebe (7) angeordnet sind.

6. Getriebe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das antreibende und das angetriebene Getriebeglied (4, 5) als Topfscheiben ausgebildet sind, ferner die Höhlungen der gleichachsig angeordneten Topfscheiben zueinander gerichtet sind, und in dem von den topfscheibenartigen Getriebegliedern (4,5) umgrenzten Raum eine Kupplung (10) zum Anschluß des Umlaufgetriebes (6) angeordnet ist.

Die Erfindung betrifft ein Differential-Stirnrad-Umlaufgetriebe für den Antrieb einer Abstechmaschine mit einem um die ortsfest gehalterten Werkstücke umlaufenden Werkzeugkopf und mit am Werkzeugkopf angeordneten, zur Mitte und wieder zurückstellbaren Werkzeugen, deren Verstellbewegungen durch Relativbewegungen zwischen dem antreibenden und dem angetriebenen Getriebeteil erzielt wird, wobei zwischen dem antreibenden und dem angetriebenen Getriebeteil ein Umlaufgetriebe mit einem zweiten Antrieb zur wahlweisen Veränderung des Übersetzungsverhältnisses im Umlaufgetriebe geschaltet ist.

Hierzu ist ein Getriebe bekannt, bei welchem zur Erzielung einer Voreil- oder Nacheilbewegung des umlaufenden, auf die Werkzeuge wirksamen Verstellringes gegenüber dem umlaufenden Werkzeugkopf zwischen dem antreibenden und dem angetriebenen Getriebeteil ein aus zwei gleichen Rädern bestehendes Vorgelege eingeschaltet ist, dessen eines Triebrad gleichzeitig axial und tangential auf seiner Welle derart verschiebbar ist, daß eine Verdrehung der beiden Räder des Vorgeleges gegeneinander und damit eine Voreilung oder Nacheilung bewirkende zusätzliche Bewegung des angetriebenen Getriebeteiles in bezug auf den antreibenden Getriebeteil eintritt, wobei das eine Rad des Vorgeleges derart auf seiner Welle angeordnet ist, daß es sich bei der axialen Verschiebung schraubengangförmig auf seiner Welle verdreht.

Solche Getriebe verschleißen aber durch die axiale Verschiebung des einen Triebrades gegenüber dem angetriebenen, mit dem umlaufenden Werkzeugkopf eine Einheit bildenden Rades und durch die schraubförmige Verschiebung desselben Triebrades gegenüber seiner Antriebswelle verhältnismäßig schnell. Zudem ist die Herstellung der schraubförmigen Nuten in der Antriebswelle und vor allem der in diese Nuten eingreifenden, am Triebrad angeordneten Gleitsteine schwierig und sehr aufwendig.

Ferner hat es sich herausgestellt, daß solche Getriebe nur verhältnismäßig geringe Drehzahlen zulassen, die zur Erzielung der zulässigen Schnittgeschwindigkeit der Abstechstähle nicht ausreichen.

Weiterhin sind Abstechmaschinen bekannt, bei welchen die zur Verstellung der Werkzeuge erforderliche Bewegung über ein Kegelrad-Differential-Umlaufgetriebe auf den umlaufenden Werkzeugkopf geleitet wird, wobei die Verstellung der Werkzeuge über das Kegelrad-Differential-Getriebe nicht nur von Hand, sondern auch über einen zweiten umlaufenden Motor erfolgen kann. Solche Getriebe sind aber äußerst aufwendig und sperrig und erfordern deshalb unter anderem viel Raum. Zudem ist aus der deutschen Patentschrift 957 708 bekannt, daß an Stelle eines Kegelrad-Differentialgetriebes auch ein Stirnrad-Differentialgetriebe verwendet werden kann. Konkrete Anweisungen zum technischen Handeln fehlen aber.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein Differential-Stirnrad-Umlaufgetriebe für den Antrieb einer Abstechmaschine eingangs beschriebener Art zu schaffen, bei dem die beschriebenen Nachteile bekannter Ausführung entfallen, darüber hinaus erheblich höhere Drehzahlen, als bisher zuläßt und das Getriebe sich auch durch eine weit höhere Lebensdauer als bekannte Ausführungsformen auszeichnet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Differential-Stirnrad-Umlaufgetriebc