DE2422327A1

DE2422327A1 - Vorschubgetriebe fuer einen werkzeugmaschinenschlitten

Info

Publication number: DE2422327A1
Application number: DE19742422327
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Gebrueder Boehringer GmbH
Current assignee: MAG IAS GmbH Eislingen
Priority date: 1974-05-08
Filing date: 1974-05-08
Publication date: 1975-11-20
Also published as: ATA266175A; FR2270053B1; FR2270053A1; AT333569B; GB1508316A

Description

Vorschubgetriebe für einen Werkzeugmaschinenschlitten

Die Erfindung betrifft ein Vorschubgetriebe für einen Werkzeugmaschinenschlitten, der beim Vorschub gegen einen festen Anschlag läuft und dadurch positioniert wird. Dabei wird das Vorschubgetriebe durch Ausrücken einer Kupplung von dem Antriebsmoment entlastet, damit kein Bruch eintritt. Gewöhnlich ist irgendein Meßglied, z.B. ein abgefedertes bewegliches Element, vorhanden, das das Ausrücken der Kupplung übernimmt, sobald das Drehmoment des Vorschugetriebes eine bestimmte Grenze überschreitet. In dem Zeitpunkt, in dem dies geschieht, ist die durch das Vorschubgetriebe übertragene Antriebskraft auf ihren Höchstwert gestiegen und hat sämtliche Elemente des Vorschubgetriebes unter eine Vorspannung gesetzt, die eine entsprechende elastische Verformung bewirkt. Diese geht schlagartig zurück, wenn die Kupplung ausgerückt wird. Bei bekannten Vorschubgetrieben dieser Art führt diese schlagartige Entspannung dazu, daß der Schlitten um eine

Patentanwälte Dipl.-lng. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann

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merkliche Strecke zurückprallt. Der Einstellpunkt, in dem der Schlitten stehenbleibt, kann daher nicht mit Sicherheit vorausgesagt werden; er liegt innerhalb eines gewissen Streubereiches.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Streubereich ganz erheblich einzuengen.

Diese Aufgabe ist nicht neu. Man hat sie bisher dadurch gelöst, daß man die maximale Vorspannung des Getriebes herabgesetzt hat, wenn der Schlittenstillstandspunkt sehr genau festliegen muß. Hierfür hat man eine Umsehaltvorrichtung vorgesehen. Die Lösung der Erfindungsaufgäbe bietet nicht nur den Vorteil, daß der Streubereich ganz erheblich eingeengt wird, sondern den weiteren Vorteil, daß diese Umschaltvorrichtung fortfällt.

Erfindungsgemäß ist die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Element des Vorschubgetriebezuges zwischen der ein- und ausrückbaren Kupplung und dem Schlitten mit einem die Rückprallverschiebung verhindernden Gesperre versehen ist.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen„

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung in Anwendung auf eine Drehmaschine mit Zugspindel und Leitspindel ist in den Zeichnungen dargestellt. In diesen zeigen:

Fig. 1 ein Getriebeschema eines Vorschubgetriebes,

das im Schloßkasten einer mit Leitspindel und Zugspindel ausgerüsteten Drehmaschine angeordnet ist;

Fig. 2 einen lotrechten Schnitt durch diesen Schloßkasten mit einem Handhebel zum Ein- und Ausschalten des Vo rs chub e s und

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Fig. 3 den Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 2.

Am Bett 10 der Drehmaschine sind auf der Vorderseite untereinander eine Leitspindel 12 und eine Zugspindel 14 drehbar gelagert. Der Bettschlitten 13 trägt einen Schloßkasten 16, in welchem ein Ritzel 20 gelagert ist, das auf der Zugspindel gleitend geführt und mit ihr durch einen Keil 22 zu gemeinsamer Drehung verbunden ist. Dieses Ritzel 20 treibt über ein Zahnrad 24, dessen Teilkreis 24^l in Fig. 2 zu sehen ist, eine im Schloßkasten gelagerte Welle 26 an, die über ein Kegelradpaar 28 eine im Schloßkasten gelagerte Welle 30 antreibt. Parallel zu dieser Welle 30 ist im Schloßkasten eine Vorschubwelle 32 gelagert, die in einer später zu erläuternden Weise mit der Welle 30 kuppelbar ist und über ein Zahnradpaar 34 eine zu ihr parallele Welle 36 antreibt. Diese Welle treibt ihrerseits über ein Ritzel 38 zwei kämmende Zahnräder 40 und 42 in der einen Richtung und über ein Ritzel 44 und ein Wendezahnrad 46, Figo 3j zwei kämmende Zahnräder 48 und 50 in der Gegenrichtung. Die beiden entgegengesetzt laufenden Zahnräder 40 und 48 sind auf einer Welle 52 drehbar gelagert und mit dieser wahlweise durch eine axial verschiebbare Kupplungsmuffe 5^ kuppelbar und dienen dem Längsvorschub des Bettschlittens 13ο

Die beiden Zahnräder 42 und 50 sind auf einer gemeinsamen Welle 56 gelagert und können mit ihr wahlweise durch eine axial verschiebbare Kupplungsmuffe 58 gekuppelt werden. Diese Welle 56 dient dem Vorschub des auf dem Bettschlitten 13 geführten Planschlittens.

Nunmehr sei erläutert, wie die Wellen 30 und 32 miteinander verbunden sind. Auf der Welle 32 ist durch Feder und Nut verschiebbar, aber mit der Welle drehbar eine Kupplungsmuffe 60 geführt, die durch Plankerbzähne 62 mit einem Zahnrad 64 und durch Plankerbzähne 66 mit einem Zahnrad 68 kuppelbar ist.

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Das Zahnrad 68 wird mit normaler Vorschulbgeschwindigkeit von der Welle 30 durch ein auf dieser aufgekeiltes Zahnrad 72 angetrieben, während das Zahnrad 64 mit verringerter Vorschubgeschwindigkeit durch ein auf der Welle 30 befestigtes Ritzel 70 antreibbar ist.

Jenachdem, in welcher Richtung die Kupplungsmuffe 60 von der in Fig. 1 gezeigten ausgerückten Lage ausgehend verschoben wird, erfolgt der Antrieb der Welle 32 durch die Welle 30 mit einem kleineren oder mit einem größeren Übersetzungsverhältnis.

Wie bereits festgestellt, dient die Welle 52 dem Längsvorschub des Bettschlittens 14. Sie ist zu diesem Zweck durch ein Zahnradpaar 74, 76 mit einer zu ihr parallelen Welle 78
gekuppelt, die ein Ritzel 80 trägt. Dieses kämmt mit einer
am Bett befestigten Zahnstange 82, Fig. 2.

Wenn nun der Bettschlitten 13 gegen einen Anschlag fährt und durch diesen festgehalten wird, dann wird die ganze Kette der kraftübertragenden Elemente 14 bis 82 unter eine wachsende Spannung gesetzt, die schließlich dazu führt, daß die mit schrägen Wangen versehenen Stirnkerbzähne 62 oder 66 (je nach dem, welche von diesen eingerückt sind) aufeinander zu gleiten beginnen und dadurch die Kupplungsmuffe 60 in die in Fig. 1 gezeigte ausgerückte Lage verschwenken, wobei die Kraft einer
Rastfeder überwunden werden muß_o

In dem Augenblick, in welchem die bis dahin eingerückten Kupplungszähne 62 oder 66 außer Eingriff gelangen, entspannen sieh die kraftübertragenden Elemente schlagartig. Mangels besonderer Vorkehrungen könnte dies zu einem Rückprall des Bettschlittens 13 von dem Anschlag führen. Um das zu verhindern, ist eine Rückwärtsdrehung der Welle 36 durch ein Reibungsgesperre verhindert. Auf der Welle 36 ist nämlich ein Reibrad 81 befestigt, Fig. 1 und 3, das in der rückwärtigen Drehrichtung
durch einen Sperrhebel 84 festgehalten wird. Dieser Sperrhebel

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ist auf einer im Schloßkasten befestigten Achse 86 schwenkbar gelagert und mit einer Reibbacke 88 versehen, die am Umfang des Reibrades 81 aufliegt und durch eine Druckfeder 90 angedrückt wird. Dabei befindet sich die Mitte der Bremsfläche der Backe mit Bezug auf Fig. 3 dicht unter einer Linie 91» welche die Mitten von 36 und 86 verbindet. Die Welle 36 kann sich daher mit Bezug auf Fig. 3 nur im Uhrzeigersinn, nicht aber im Gegenuhrzeigersinn drehen. Sie kann daher auch nicht im Gegenuhrzeigersinn zurückprallen, wenn die Kupplungszähne 62 oder 66 außer Eingriff kommen.

Dieselbe Wirkung tritt ein, wenn der von der Welle 56 an-igetriebene Planschlitten gegen einen Anschlag läuft.

Das Einrücken der Kupplungsmuffe 60 erfolgt durch eine Schaltgabel 100, Fig. 3, die die Kupplungsmuffe 60 umgreift und zwei Rollen 102 trägt, welche in eine Umfangsnut 104 der Kupplungsmuffe 60 eingreifen,, An ihrem oberen Ende trägt diese Schaltgabel 100 einen Zapfen mit einem kugeligen Kopf 104, der in eine Schubkurvennut 106 einer Schalttrommel 108 eingreift, die auf einer Welle 110 befestigt ist, welche einen Schalthebel 112 trägt. Das untere Ende der Gabel 100 ist durch eine Rolle 114 an einem durch eine Druckfeder II6 aufwärtsgedrückten Hebel 118 gerastet, der um einen waagerechten Zapfen 120 drehbar am Schloßkasten schwenkbar gelagert ist. Übersteigt das von der Plankerbverzahnung 62 oder 68 übertragene Drehmoment eine bestimmte Grenze, etwa weil der Bettschlitten an einen Anschlag angefahren ist, dann verschiebt sich die Kupplungsmuffe 60 in der die Plankerbzähne ausrückenden Richtung, wobei die Muffe mittels der Zapfen 102 die Schaltgabel 100 mitnimmt und um die Kugel 104 verschwenkt. Dadurch wird die" Rastkugel 114 aus der in der Oberseite des Hebels 118 vorgesehenen Vertiefung ausgerückt, wobei der Rasthebel 118 die Feder II6 zusammendrückt.

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Das Wiedereinrücken der Kupplung erfolgt mittels des Schalthebels 112. Wird dieser in der entsprechenden Richtung verschwenkt, dann verschwenkt die Schubkurventrommel 108 die Schaltgabel 100 um die Zapfen 102, wobei zunächst die an der Gabel sitzende Kugel 114 wieder eingerastet wird und dann durch weiteres Verschwenken der Gabel 100 die Kupplungszähne 62 oder 66 eingerückt werden, je nach der Schwenkrichtung.

Die Kupplungsmuffe 6o stellt also die getriebene Kupplungshälfte dar. Die Welle 32, auf der sie sitzt, steht mit der Welle 36 durch die Zahnräder 34 in Getriebeverbindung. Auf diese Nebenwelle 36 wirkt das Reibungsgesperre 81, 84.

Es empfiehlt sich, dieses Gesperre 81, 84 solange unwirksam zu machen, als der Vorschub durch die Zugspindel ausgeschaltet ist. In Sonderfällen kann die Welle 36 z.B_o durch einen Fremdantrieb in beiden Drehrichtungen angetrieben werden. Dann muß sich diese Welle frei drehen können.

Um dieser Bedingung zu genügen, hat der Sperrhebel 84 an seinem oberen Ende einen Zapfen 126, der in die eine oder die andere zweier Vertiefungen 128 der Schalttrommel 108 eingreift, wenn diese sich in der einen oder der anderen Endstellung befindet, in der sie mittels des Schalthebels 100 die Kupplungsmuffe 60 eingerückt hält. In allen anderen Stellungen der Schalttrommel 108 verschwenkt diese durch Einwirken auf den Zapfen 126 den Sperrhebel 84 in eine Lage, in der dessen Bremsschuh 88 von der Reibscheibe 81 abgehoben ist„

Die Kupplungsmuffe 60 ist in ihrer Ausrücklage durch eine abgefederte Kugel 130 gerastet, die in einer Querbohrung der Welle 32 geführt und durch eine Feder in eine entsprechende Raste auf der Innenfläche der Kupplungsmuffe 60 eingedrückt wird.

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Ist der Bettschlitten 13 oder der Planschlitten bei seinem Vorschub gegen einen Anschlag gefahren und ist infolgedessen die Kupplung 6o durch die geneigten Flanken ihrer Plankerbzähne 62 oder 66 ausgerückt, dann verschwenkt man den Handhebel 112 in die Ausschaltstellung. Dadurch wird dann das Reibungsgesperre 82, 84 ausgerückt, so daß sich das bis dahin durch das Vorschubmoment gespannte Vorschubgetriebe entspannen kann. Die Schalttrommel 108, die das Sperrglied zum Unwirksammachen des Gesperres 82, 84 darstellt, dient übrigens auch zum Öffnen und Schließen des Mutterschlosses 122, 124 und ist zu diesem Zweck auf seiner Stirnseite mit spiraligen Schubkurvennuten versehen, in die Zapfen 132 der Mutterschloßhälften eingreifen.

Besondere Bedeutung kommt dem Umstand zu, daß die Schaltgabel 100 bei ihrer Verschwenkung durch die Ausrückbewegung der Kupplungsmuffe 6Ö den Schalthebel 112' in Ruhe beläßt. Um das zu gewährleisten, erhält die Schubkurvennut 106 eine so geringe Steigung, daß die Schalttrommel 108 durch die beim Ausrücken der Kupplungsmuffe 60 verschwenkte Schaltgabel 100 nicht gedreht wird. Denn diese Drehung könnte zur Folge haben, daß die Schalttrommel 108 mittels einer der Vertiefungen 128 und des Zapfens 126 den Sperrhebel 84 sogleich ausrückt, obgleich doch gerade in diesem Augenblick der Sperrhebel 84 wirksam sein soll.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1.J Vorschubgetriebe für einen Werkzeugmaschinenschlitten, der beim Vorschub gegen einen festen Anschlag läuft und dabei durch Ausrücken einer Kupplung von dem Antriebsmoment entlastet wird und daher zurückzuprallen sucht, dadurch gekennzeichnet, daß ein Element (36) des Vorschubgetriebezuges zwischen der ein— und ausrückbaren Kupplung (60, 62, 66) und dem Schlitten (13) mit einem die Rückprallverschiebung verhindernden Gesperre (82, 84) versehen ist.

2. Vorschubgetriebe nach Anspruch 1, bei welchem die getriebene Kupplungshälfte (60) auf einer Welle (32) sitzt, dadurch gekennzeichnet, daß das Gesperre als Reibungsgesperre (82, 84) ausgebildet ist, das auf eine mit der Welle (32) in Getriebeverbindung (34) stehende .Nebenwelle (36) wirkt.

3- Vorschubgetriebe nach Anspruch 1 oder 2 für eine Drehmaschine mit Zugspindel und Leitspindel, dadurch gekennzeichnet, daß das Gesperre (82, 84) solange unwirksam ist, als der durch die Zugspindel (l4) bewirkte Vorschub ausgeschaltet ist.

4. Vorschubgetriebe nach Anspruch 3 für eine Drehmaschine, bei der der durch die Zugspindel bewirkte Vorschub mittels eines schwenkbaren Hebels (ll2) ein— und ausschaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (llO) des schwenkbaren Hebels (112) ein Sperrglied (IO8) trägt, durch das das Gesperre (82, 84) in seiner Ausrücklage verriegelbar ist.

5· Vorschubgetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrglied (IO8) eine Schubkurve (106) zum Ein- und Ausrücken der Kupplung (60, 62, 66) aufweist,,

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