DE2545269A1

DE2545269A1 - Ueberlastsicherung fuer vorschub- und drehwerk von werkzeugmaschinen

Info

Publication number: DE2545269A1
Application number: DE19752545269
Authority: DE
Inventors: Joshiaki Jmamara
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1974-11-14
Filing date: 1975-10-09
Publication date: 1976-05-20
Also published as: SE7511793L; JPS5163591U; US4023430A; GB1529446A

Description

Dipl.-lng. H. Sauerland · Dn.-|ng, P, König · Dipl.-lng. K. Bergen Patentanwälte · 4OOD Düsseldorf 3D · Cecilienallee 7B ■ Telefon 43273a

8₀ Oktober 1975

Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha, 5-1, Marunouchi 2-chome, Chiyoda-ku, Tokio, Japan

"Überlastsicherung für Vorschub- und Drehwerk von Werkzeugmaschinen"

Die Erfindung bezieht sich auf eine Überlastsicherung für Vorschub- und Drehwerk von Werkzeugmaschinen.

Bisher wurden für das Vorschub- und Drehwerk von Werkzeugmaschinen derartige Vorrichtungen benutzt, bei denen beim Schnellabschalten oder Auftreffen auf Hindernisse der Vorschubmotor usw. (Antriebsseite) wegen Überlastung zum Stillstand kommen, wobei eine aufwendige Überlastsicherung bei der Konstruktion der vorliegenden Maschine nicht in Frage kam. Der Grund dafür liegt darin, daß Werkzeugmaschinen bisher relativ klein waren. Aber auch für diese Werkzeugmaschinen besteht das Bedürfnis zur Vergrößerung und es ist zu befürchten, daß mit der Vergrößerung des Gewichtes der Werkstücke auch das Massentragheitsmoment

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m · r größer wird, so daß beim Schnellabschalten usw. relativ große Stoßkräfte auf das Vorschub- und Drehwerk ausgeübt und letztere beschädigt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es_? eine Überlastsicherung für Vorschub- und Drehwerk von Werkzeugmaschinen vorzuschlagen, von der auf die Vorschubwelle ausgeübte Stöße zuverlässig aufgenommen werden₀ Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens

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eines der die Vorschubwelle des Vorschub- und Drehwerkes tragenden Lager in einen einstückigen, aus einer Büchse und einem Radialflansch bestehenden Kolben eingepaßt ist und auf der Außenseite der Umfangsfläche der Büchse eine Druckölkammer gebildet wird, die mit Drucköl mit vorbestimmtem Druck gefüllt werden kann, so daß die Vorschubwelle in Richtung ihrer Längsachse bewegbar gelagert ist, und daß eine unter Einwirkung einer Stoßkraft gegebenenfalls hervorgerufene Verschiebung der Vorschubwelle einen mit der Vorschubwelle gekuppelten Stift auf einen Endschalter einwirken läßt, der das Vorschub- und Drehwerk stillsetzt«,

Anhand der Zeichnungen wild die Erfindung näher erläutert,, Es zeigen:

Figo 1 eine herkömmliche Überlastsicherung im Längsschnitt;

Fiffo 2 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Längsschnitt,; und

Fia;. 5 einen vergrößerten Schnitt durch das in Fig. 2 gezeigte Radiallager, senkrecht zur Zeichenebene_β

Bei einem Gerät, bei dem gemäß Fig. 1 eine Vorschubwelle 1 von einem Radiallager 2 und einem Drucklager 3 getragen wird und die Drehkraft des (nicht dargestellten) Motors USW₀ über ein Reduziergetriebe 4 auf eine Schnecke 5 und ein Schneckenrad 6 übertragen und dadurch der (nicht dargestellte) Tisch, auf dem sich das (nicht dargestellte) Werkstück befindet, zum Zwecke des Vorschubs bzw. der Drehung des Werkstückes angetrieben wird, besteht die große Gefahr, daß die erwähnten Stoßkräfte zu Beschädigungen der Zahnflächen des Schneckenrades 6 führen,,

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Aus Figo 2 geht hervor, daß bei der erfindungsgemäßen Überlastsicherung die Vorschubwelle 11 durch zwei Radiallager 12 und 13 sowie zwei Drucklager 14 und 15 getragen wird«, Zwischen dem Drucklager 14 und dem Drucklager 15 wird eine Druckscheibe 16 mit einem etwas größeren Durchmesser als dem dieser Lager eingesetzt, und auf das Ende der Vorschubwelle 11 ist eine Mutter 17 geschraubt, damit die Vorschubwelle 11 gehaltert ist. Eine Büchse 18, ein Distanzstück 19 sowie ein Distanzstück 20 dienen ebenfalls der gewünschten Lagerung der Welle 11 ο

Ein aus einer Büchse 21a mit endseitigem, einstückigem Flansch 21b gebildeter Kolben 21 ist so angeordnet, daß der Flansch 21b und eine Stirnfläche der Druckscheibe miteinander in Berührung kommen,, Dadurch, daß das Drucklager 14 eingesetzt wird und die Außenfläche des Flansches 21b sowie das dem Flansch gegenüberliegende Ende der Büchse 21a mit dem Gehäuse 25 in Berührung stehen, ist der Kolben 21 im Hauptteil 25 bewegbar gelagert. Das bedeutet, daß die Vorschubwelle 11 in der Zeichnung nach rechts bewegbar ist. Durch die Umfangsflache der Büchse 21a und das Gehäuse wird ein hermetisch abgeschlossener Raum für eine Druckölkammer gebildet, die durch den am Gehäuse 25 vorgesehenen Druckölkanal 28 mit dem Öldrucksystem verbunden ist« Ein Kolben 22, der gleich dem Kolben 21 ausgebildet ist, liegt mit seinem Flansch 22b der anderen Stirnfläche der Druckscheibe 16 an und nimmt das eingepaßte Drucklager 15 auf_e Das heißt, der Kolben 21 und der Kolben 22 sind so angeordnet, daß sie symmetrisch zur senkrechten Mittellinie der Druckscheibe 16 liegen» Der Kolben 22 kann sich in einem in das Gehäuse 25 eingepaßten Zylinder 26 gleitend nach links (in Fig_e 2) bewegen. Der Kolben 22 trägt somit zusammen mit dem Kolben 21 die Vorschubwelle 11 in deren Längsrichtung be-

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wegbar. Der Zylinder 26 wird in das Gehäuse 25 eingepaßt und vorzugsweise durch eine mit Bund versehene Buchse in dem Gehäuseteil 25 festgelegte Eine hermetisch dichte Druckölkammer 24, die durch die Außenumfangsflache der Büchse 22a des Kolbens 22, die Innenumfangsflache des Zylinders 26 und die Buchse 27 gebildet wird, ist wie die Druckölkammer 23 durch den Druckölkanal 28 mit dem Öldrucksystem 29 verbunden.

Das Öldrucksystem 29 ist ein üblicherweise verwendetes und liefert Drucköl in die Druckölkammern 22 und 23; es besitzt ein Überdruckventil 29a, damit das Drucköl in den Druckölkammern 22 und 23 auf einem vorbestimmten Druck gehalten werden kann_e Die Vorschubwelle 11 ist mit einer Schnecke 30 versehen. Die von einem Motor 31 erzeugte . Drehkraft wird über eine Antriebswelle 32, ein Kegelrad 33 und ein Reduziergetriebe 34 auf ein mit der Schnecke 30 im Eingriff stehendes Schneckenrad 35 übertragen, wodurch der Vorschub bzw» die Drehung des (nicht dargestellten) Werkstücks bewirkt wird.

Im Bereich des Radiallagers 12 sind Maßnahmen vorgesehen, die dafür sorgen, daß der Motor 31 und damit auch Vorschub- und Drehwerk stillgesetzt werden, wenn die Vorschubwelle 11 durch auf sie einwirkende Stoßkräfte in ihrer Längsrichtung verschoben wird. Wie Fig. 3 zeigt, wird dazu ein Stift 36, der an seinem einen Ende kegelförmig ausgebildet ist, durch die potentielle Kraft einer Feder 38 mit dem kegelförmigen Ende in eine schräge Nut 37a im Lagergehäuse 37 des Lagers 12 eingedrückt, während am anderen Ende ein bei Absinken des Stiftes 36 mit einem Endschalter 40 in Berührung kommender Nocken 39 befestigt ist. Die schräge Nut 37a ist an der Außenumfangsflache des Lagers 12 vorgesehen, während

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der Endschalter 40 elektrisch mit dem Motor 31 verbunden ist»

Wenn ein mit der Überlastsicherung nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ausgerüstetes Vorschub- und Drehwerk eine Schnellabschaltung erfährt oder wenn das auf dem Tisch befindliche Werkstück mit einem in der Umgebung vorhandenen Gegenstand in Berührung kommt oder kollidiert, wird die Stoßkraft durch das Schneckenrad 35 und die Schnecke 30 auf die Vorschubwelle 11 übertragene Wenn diese Kraft nach links (in Fig. 2) gerichtet ist, wird sie über die Druckscheibe 16 auf den Kolben 22 übertragen und vom Drucköl, mit dem die Druckölkammer 24 gefüllt ist, aufgenommen. Wenn die Kraft nach rechts (in Fig_e 2) gerichtet ist, wird sie durch die Druckscheibe 16 auf den Kolben 21 übertragen und vom Drucköl, mit dem die Druckölkammer 23 gefüllt ist, aufgenommen.

Wenn sich die Vorschubwelle 11 durch die Stoßkraft axial verschiebt, verschiebt sich auch das Lagergehäuse 37 entweder nach links oder nach rechts in Fig. 3» Infolgedessen wird der Stift 36 entlang der schrägen Nut 37a und gegen die potentielle Kraft der Feder 38 heruntergedrückt, so daß der Endschalter 40 durch den Nocken 39 zum Wirken betätigt und durch den Endschalter 40 der Motor 31 (Antriebsseite) abgeschaltet wird und dadurch das Vorschub- und Drehwerk zum Stillstand kommt_β

Als Vorschub- und Drehwerk, für das die Vorrichtung nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eingesetzt werden kann, sind nicht nur Einrichtungen mit Schnecke und Schneckenrad sondern auch solche Ausführungen verwendbar, bei denen z,B_o mit Hilfe einer Zahnstange und einem Ritzel eine geradlinige Bewegung erfolgt, also grundsätzlich alle Einrichtungen mit im Eingriff stehenden,

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Kraft übertragenden Teilen.

Wie oben anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, werden von der Überlastsicherung nach der vorliegenden Erfindung nicht nur verschiedene auf mit Zahnrädern im Eingriff stehende Teile ausgeübte Stoßkräfte aufgenommen und damit gedämpft, sondern bei Wirksamwerden der Kräfte das Vorschub- und Drehwerk auch selbst stillgesetzt, so daß sonst mögliche Beschädigungen an im Eingriff stehenden Teilen auf das Mindestmaß beschränkt werden, was von besonderer Wichtigkeit für größere Werkzeugmaschinen ist, für die in Zukunft eine immer größere Nachfrage zu erwarten ist ο

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Claims

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Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha, 5-1, Marunouchi 2-chome, Chiyoda-ku, Tokio, Japan

Patentanspruch;

Überlastsicherung für Vorschub- und Drehwerk von Werkzeugmaschinen, dadurch gekennzeich net , daß mindestens eines(14, 15) der die Vorschubwelle (11) des Vorschub- und Drehwerkes tragenden Lager in einen einstückigen, aus einer Büchse (21a, 22a) und einem Radialflansch (21b, 22b) bestehenden Kolben (21, 22) eingepaßt ist und auf der Außenseite der Umfangsfläche der Büchse (21a, 22a) eine Druckölkammer (23, 24) gebildet wird, die mit Drucköl mit vorbestimmtem Druck gefüllt werden kann, so daß die Vorschubwelle (11) in Richtung ihrer Längsachse bewegbar gelagert ist, und daß eine unter Einwirkung einer Stoßkraft gegebenenfalls hervorgerufene Verschiebung der Vorschubwelle (11) einen mit der Vorschubwelle (11).gekuppelten Stift (36) auf einen Endschalter (40) einwirken läßt, der das Vorschub- und Drehwerk stillsetzt₀

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