DE2061959A1 - Werkzeugmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit zwei relativ zueinander verschiebbaren UJerkzeugmaschinenteilen, die mittels einer Zahnstange einerseits und einem Zahnrad andererseits miteinander in Antriebsverbindung stehen,.

Bei den bisher üblichen Werkzeugmaschinen u/ar an einem Schlitten od. dgl» längsbeujegbaren Maschinenteil eine Zahnstange starr befestigt, die mit einem Antriebsritzel in Antriebsverbindung stand« Es ist jedoch unmöglich, die Zahnflanken der Zahnstange derart mit den Zähnen des Antriebsritzels in beiden Richtungen genau auszurichten, da wegen der ständigen Kräfteumkehr eine Stellungsänderung dieser Flachen eintritt© Hierdurch ergaben sich geringe Richtungsabtueichungen, wenn der Schlitten nacheinander in der einen oder anderen Richtung bewegt würde,-

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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diesen Mangel dadurch zu beheben, daß eine selbst einstellbare Zahnstange vorgesehen ist.

Die. Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß

die Zahnstange in Vorschubrichtung starr und quer ?ur Vorschub-

richtung begrenzt schwenkbar mit dem zugeordneten Maschinenteil verbunden ist₀

Vorteilhaft ist vorgesehen, daß mit dem einen iiiaschinenteil

ein Adapter starr verbunden ist, in dem mindestens eine,mit

der Zahnstange verbundene Schraube quer zur Vorschubrichtung schwenkbar gehalten ist.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der Adapter eine sich längs zur Vorschubrichtung erstreckende Öffnung oder Ausnehmung aufweist, in der der Rücken der Zahnstange aufgenommen ist.

Vorteilhaft u/eist der Adapter mindestens eine durchgehende, mit der Ausnehmung in Verbindung stehende Öffnung auf, in der eine nach innen stehende Schulter vorgesehen ist, auf der sich ein federndes Glied abstützt, das seinerseits die lose in der Öffnung angeordnete, an der Zahnstange hefestinte Schraube trägt.

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Ferner ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Rückenfläche der Zahnstange an einer Fläche des Adapters anliegt und daß eine der beiden Flächen quer zur Vorschubrichtung abgerundet ist.

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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert,· und zu/ar zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer üblichen Schleifmaschine mit den erfindungsgemäßen Worrichtungen· zur Sicherstellung einer genauen Führung des Schlittens

Fig. 2 einen teilmeisen Querschnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 1 in vergrößertem Maßstab

Fig. 3 einen vergrößerten Querschnitt durch einen

Adapter und eine selbsteinstellbare Zahnstange

Fig. 4 eine Darstellung gemäß Fig. 3, jedoch mit einer geneigt angeordneten Zahnstange und

Fig. 5 eine Einzelheit.

Fig. 1 zeigt einp Schleifmaschine 5, die. ein lYlaschinengestell 10 aufweist, auf dem ein üblicher Schleifscheibenkopf 11 angeordnet ist. Dieser Schleifscheibenkopf 11 besitzt eine waagerechte Spindel 12, auf der eine umlaufende Schleifscheibe 13 sitzt. Die Schleifscheibe wird in üblicher UJeise mittels eines Motors und Riementriebes (nicht dargestellt) angetrieben.

Auf entsprechend bearbeiteten Führungsbahnen 15A und 15B (Fig. 2) des Maschinengestelles 10 ist ein Schlitten 14 geführt. Auf dem Schlitten 14 ist ein Schwenktisch 16 in üblicher

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17 trägt "

Weise befestigt, der einen Spindelstock und einen Reitstock 18, zwischen deren Körnerspitze 19 bziü. 20 ein Werkstück UJ drehbar gehalten ist« Der Spindelstock 17 weist die üblichen Einrichtungen zum Drehantrieb des Werkstückes W während des Schleifens auf. Der Schlitten 14 wird in Längsrichtung zum Maschinen- gestell 10 während des SchleifVorganges bewegt, um eine bestimmte Jflaterialmenge vom Werkstück W in üblicher Weise zu entfernen. f

Die Bewegung des Schlittens 14 erfolgt durch einen üblichen Antrieb, von dem ein Teil in Fig. 2 dargestellt ist. Die Zähne 21 eines Zahnrades 22 stehen in Eingriff mit den Zähnen 23 einer Zahnstange 24. Die Zahnstange 24" ist gemäß der Erfindung an einem Adapter 25 befestigt, wie dies in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist«

Wie Fig. 3 insbesondere zeigt, ist die Zahnstange 24 am Adapter Λ 25 mittels einer Anzahl Schrauben 26 befestigte Um die Stellung einer Schraube 26 innerhalb des Adapters 25 zu erleichtern, besitzt der Adapter 25 eine vergrößerte Öffnung 27_r die sich zu deren Oberseite hin öffnet. 3eder Öffnung 27 ist eine untere und engere Öffnung 28 zugeordnet, die sich durch den Boden des Adapters 25 öffnet. Dede Öffnung 27 bzw. 28 kann als getrennte Bohrung für jede Schraube 26 oder auch als länglicher Schlitz zur Aufnahme einer tfielzahl von Schrauben 26 ausgebildet sein.

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Zwischen jeder Öffnung 27 und der zugeordneten Öffnung 28 ist eine Schulter 30 gebildet.. Auf dieser Schulter 30 stützt sich das untere Ende einer Druckfeder 31 ab, deren oberes Ende an einem Federteller 32 angreift, der vom oberen Teil der Schraube 26 getragen u/ird und normalerweise an der unteren Seite des Schraubenkopfes 33 der Schraube 26 anliegt.

Jede Schraube 26 ist außer von dem Federteller 32 auch noch won einer Büchse 34 umgeben. Das untere Ende jeder Schraubte 26 ist in eine Innengsuiindebohrung 35 an der Oberseite der Zahnstange 24 eingeschraubt und dient dazu, die Büchse 34 zujischen der Zahnstange 24 und dem Federteller 32 einzuspannen. Auf diese Weise befindet sich der Federteller 32 in einem bestimmten Abstand oberhalb der Zahnstange 24 und bewirkt eine Zusammenpressung der Druckfeder 31 um ein bestimmtes ^ (maß, ohne daß die Schrauben 26 nachgestellt werden müssen.

Es ergibt sich, daß die Zahnstange 24 gegen die Unterseite des Adapters 25 federnd angedrückt ist, Vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise besitzt die Zahnstange 24 eine mittlere nach oben ragende Rippe 36, die in einer etwas größeren Ausnehmung 37 an der Unterseite des Adapters 25 aufgenommen ist.

Ripp β
Die obere 3ö ist vorzugsweise, wie an der StBlIe 38 gezeigt, abgerundet.

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IMe Fig. 3 zeigt, stellt sich die Zahnstange 24, obwohl sie ■ fest am Adapter 25 befestigt ist, entsprechend jeder Kraftwirkung selbst ein, die erzeugt wird, wenn zwischen den miteinander in Eingriff stehenden Zähnen der Zahnstange 24 und den Zähnen 21 eine Ungenauigkeit vorliegt.

IMe Fig. 4 zeigt, ist die Überseite der Rippe 36 abgerundet μ und ist ein genügender Luftraum der Ausnehmung 37 Vorgesehen, um ein Schwenken der Zahnstange 24 zu gestatten, falls die" Zähne der Zahnstange 24 nicht mit den Zähnen ties Zahnrades 22 parallel sind. Die Zahnstange 24 kann sich unter dem Druck seitens des Zahnrades 22 schwenkbar verstellen^und die Elastizität der Federn 31 ermöglicht eine Rückstellung der Zahnstange 24-in ihre Ausgangsstellung.

Fig. 5 zeigt eine typische Endverbindung zwischen der Zahnstange 24 und dem Adapter 25. Der Adapter 25 -weist an jedem seiner Enden einen Kraftübertragungsblack 40 auf, der mittels einer oder mehrerer Schrauben 41 am Adapter 25 befestigt ist. 3eder Block 40 wählt gegenüber der Zahnstange 24 einen minimalen Luftspalt, der nicht dargestellt ist, aber in der Größenordnung von etwa 0,35mm vorliegt, so daß die Zahnstange 24 in Querrichtung schwenkbar bleibt, wobei jedoch eine Längsschubbetuegung der Zahnstange 24 über diesen Luftspalt hinaus verhindert · wird. ^; ■

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-B-

UJie Fig. 2 zeigt, ist der Adapter 25 an der Unterseite des Schlittens 14 mittels geeigneter Schrauben 42 befestigt. Normalerweise jedoch u/ird die Zahnstange 24 am Adapter 25 befestigt, bevor der Schlitten 14 auf die Führungsschienen 15A und 15B aufgesetzt tuird.

Das Antriebszahnrad 22 sitzt auf einer Welle 43 und ist mittels Stellschrauben 44, von denen eine dargestellt ist, an dieser so befestigt, daß sie mit der UJelle umläuft. Die U/elle 43 ist in Lagern 45 und 46 an ihrem einen Ende und in einem Lager am anderen Ende gehalten. Die Lager 45,46* sitzen innerhalb einer Büchse 48, die ihrerseits in einir Gehäusebohrung 49 des lYlaschinengestelles 10 gehalten ist, während das Lager 47 in einer Gehäusebohrung 50 des fflaschinengestelles 10 gehalten ist. Aus der Zeichnung ergibt sich, daß die Lager ' 45,46 und 47 die IDelle 43 und das Zahnrad 42 drehbar lagern, so daß dies von bekannten Einrichtungen einschließlich eines Vorgeleges (nicht dargestellt) angetrieben u/erden kann. Es sei noch besonders bemerkt, daß die U/elle 43 mit hoher Genauigkeit eingebaut ist, um eine Parallelität zwischen dem Antriebszahnrad 22 und den Führungsschienen 15A und 15B des fflaschinengestelles 10 aufrecht zu erhalten.

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Die Drehung des üblichen Vorgeleges, von dem das Zahnrad einen Teil bildet, kann von Hand durch Drehung eines Handrades Sl (Fig. 1) oder durch übliche Antriebseinricht-ung.enerfolgen. Die U/alle 43 und das Zahnrad 22 werden dann in Umlauf versetzt, um den Schlitten 14 längs und parallel zu den Führungsschienen 15A und 15B zu verschieben. ' ^

Eine genaue Bewegung des Schlittens 14 erhält man durch die selbst einstellende Zahnstange 24, die jegliche quergerichtete oder winklige Kräfte infolge/des Eingriffes der Zähne 21 und der Zähne 23 der Zahnstange 24 ausgleicht. Die Zahnstange 24 lenkt dann im Gegenihczeigersinn oder im Uhrzeigersinn -gemäß- Fig. 4 entsprechend jeglicher Querkraftbeeinflüssung aus, die durch eine Nichtübereinstimmung zwischen den Zähnen der Zahnstange 24 und den Zähnen 21 des Zahnrades 22 g entstehen können*

Die gefederte Anordnung der Zahnstange 24 gestattet es, daß jegliche unerwünschte Bewegungsbeeinflussung durch die Zahnstange 24 aufgenommen wird, so daß der Schlitten 14 genau entlang seiner Fahrbahn bewegt werden kann. Eine vollfllchig© Berührung zwischen den Zähnen 21 des Zahnrades und den Zähnen 23 der Zahnstange ist bei der selbst, einstellenden Zahnstange 24 erlaubt, um aufeinanderfolgende Stellbewegungen

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des Schlittens zu ermöglichen, ohne daß auch nur geringe Fehler infolge eines Nichtübereinstimmens oder anderer geringer Abweichungen im Zusammenspiel der Zähne des Zahnrades 22 und der Zahnstange 24 übertragen werden.

Es ist. offensichtlich, daß die federnde Befestigung der

^ Zahnstange 24 am Adapter 25 in keiner Weise die Übertragung

einer den Schlitten bewegenden Kraft von der Zahnstange 24 zum Schlitten 14 durch den Adapter 25 nachteilig beeinflußt, da die Blocks 40 an jedem Ende der Zahnstange 24 vorgesehen sind.

Es sei hier noch ausgeführt, daß ein genauer Eingriff zwischen dem Zahnrad 22 und den Zähnen 23 durch geringe Bewegung am Handrad 51 während des Zusammenbaues in üblicher Weise überwacht werden kann.

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Claims (8)

Patentansprüche /.

1. Werkzeugmaschine mit zu/ei relativ zueinander verschiebbaren Maschinenteilen, die mittels einer Zahnstange einerseits und einem Zahnrad and&rerseits miteinander in Antriebsverbindung stehen, dadurch g e k en η ζ e ich η e t ,- daß die Zahnstange (24) in Vorschubrichtung starr und quer zur Vorschubrichtung λ begrenzt schwenkbar mit dem zugeordneten Maschinenteil

(14) verbunden ist, ■ ■ ^{; T}

2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, d a du r c h

ge k e nn-zeic-hne t, daß mit dem einen (lila- _; schinenteil (14) ein Adapter (25) starr verbunden ist, in dem mindestens eine, mit der Zahnstange (24) verbundene Schraube (26) quer zur Vorschubrichtung schu/enkbar gehalten ist.

3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Adapter (25) eine sich längs zur Vorschubrichtung erstreckende Öffnung oder Ausnehmung (28) aufweist, in der der Rücken der Zahnstange (24) aufgenommen ist,

4« Ulerkzeugmaschine nach Anspruch 2 oder 3, d a d u r c h g e k en η ζ eich η et , daß der Adapter minde-

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stens eine durchgehende, mit der Ausnehmung (28) in Verbindung stehende Öffnung (27) aufweist, in der sine nach innen stehende Schulter (30) vorgesehen ist, -auf der sich ein federndes Glied (31). abstützt, das seinerseits die lose in der Öffnung (27) angeordnete, an der Zahnstange (24) befestigte Schraube (26) trägt.

5. Werkzeugmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kopf (33) jeder Schraube (26) und dem federnden Glied (31) je ein Federteller (32) angeordnet ist.

6. Werkzeugmaschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Zahnstange (24) und jedem Federteller (32) ein Distanzstück

■| · (34) angeordnet ist.

7_e Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückenfläche (38) der Zahnstange (24) an einer Fläche des Adapters (25) anliegt und daß eine der beiden Flächen (38) quer zur Vorschubeinrichtung abgerundet ist.

8. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß

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das eine Maschinenteil das ilflaschinengestellt (10) und das andere Maschinenteil ein auf dem Mäschinengestell(lG) geführter Schlitten (14) ist,

■--.-■- Tür Litton Industries, Inc.

Dipl.-Ing. -U/a If gang K. Rauh PAT E NT A N Ui A L T

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