DE2726469A1

DE2726469A1 - Antriebsvorrichtung fuer einen werkstuecktisch einer werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE2726469A1
Application number: DE19772726469
Authority: DE
Inventors: Erich Baumann; Hans-Peter Dipl Ing Mente; Wolfgang Mueller
Original assignee: Hermann Pfauter GmbH and Co
Current assignee: Hermann Pfauter GmbH and Co
Priority date: 1977-06-11
Filing date: 1977-06-11
Publication date: 1978-12-21
Also published as: GB2001270A; US4286479A; RO75084A; JPS545293A; GB2001270B; DD135456A5

Description

Κ>ιρ:.-1ης. Waiter JeekiecK

7. Stuttgart N. Menzetetrafi« at ,

Firma A 35

Hermann Pfauter

Sch\viebe_"dinger Str« 87
7HO Ludwigsburg

Antriebsvorrichtung für einen Werkstücktisch einer Y/erk zeugma sch ine

Die Erfindung besieht sich auf eine Antriebsvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 r.i'.hor bezeichneten Art. Sine derartige Antriebsvorrichtung ist allgemein bekannt.

Der Antrieb des Werkstücktisches einer Verzahnmaschine erfolgt üblicherweise durch ein aus einer Schnecke und einem Schneckenrad bestehenden Schneckengetriebe. Bei einer bekannten Ausführungsform einer derartigen Antriebsvorrichtung v/erden in ein Schneckenrad zv/ei Schnecken in Eingriff gebracht, welche durch ihre gemeinsame Anlage an einer Planke des Schneckenrades gleichzeitig das erforderliche Drehmoment auf den Werkstücktisch übertragen oder durch elastisches Andrücken nur einer Schnecke an die Gegenflanke in dem betreffenden Teilgetriebe die erforderliche Spielfreiheit gewährleisten. Die gleichen Liöglichkeiten ergeben sich auch bei einem aus zwei Schneckenrädern und zwei Schnecken

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bestehenden Schneckengetriebe.

Insbesondere für große V/älzfräsmaachinen sir.a Antriebcvorrichtungen für den werkstücktisch bekannt, welche E:v,ei Schneckengetriebe mit unterschiedlicher übersetzung aufweisen, um denY/erkstücktisch wahlweise mit kleinerer oder größerer Übersetzung bzw. größerer oder kleinerer Drehzahl antreiben zu können. Bei dieser bekannten Antriebsvorrichtung befindet sich nur das jeweils gewünschte Schneckengetriebe im Eingriff, wobei zuvor das andere Schneckengetriebe durch geeignete Vorrichtungen und Umbauten außer Eingriff gebracht wurde. Bei Getrieben mit äußerst großer Genauigkeit, wie sie für den Tischantrieb einer T/älzfräsmaschine benötigt werden, muß durch mechanische und elektrische Verriegelungen eine Beschädigung der Schneckengetriebe beim Einkoppeln verhindert v/erden. Ferner erfordert die Verbindung der Antriebswelle mit der jeweiligen Schnecke des einzukoppelnden bzw. auszukoppelnden Schneckengetriebes äußerste Genauigkeit und Sorgfalt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Antriebsvorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die eine Umschaltung von dem einen Schneckengetriebe auf das andere Schneckengetriebe auf einfachere und schnellere Weise ermöglicht. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, zusätzlich zu der einfacheren und schnelleren Umsehaltbarkeit eine Spielfreiheit der Antriebsvorrichtung bei kleine-

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ren Drehzahlen des Werkstücktisch^ zu gev/ührleiston sowie eine übermäßige Erwärmung; bei größeren Drehzahlen des V/erk— stücktisches su vermeiden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch, die in iCennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Lierkniale gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen, welche die angegebenen weiteren Ziele der Erfindung verwirklichen, sind in den Ansprüchen 2-5 gekennzeichnet.

Durch die erfindungsgemäSe Antriebsvorrichtung ist es möglich, ohne aufwendige Unrüstarbsiton die Antriebsdrehsahl des Werkötücktisches einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer Verzahnmaschine wie beispielsweise einer 'Jälzfräsrnaschine,auf einfache und schnelle V/eise zu wählen. Im Falle der Anwendung der Erfindung auf ',Yälzfräsraaschinen können mittels d?r erfindungsgeir:äßen Antriebsvorrichtung bsisⁱ,">ie?_sv/eise Stirnräder' .. ) bei höheren Tischarehzahlen iait mehrgängigen Wälzfräsern vorgefräst --,-erden, v;obei das Schneckengetriebe mit der größeren Übersetzung nicht im Eingriff ist und dadurch nicht durch die schweren Schnitte belastet wird. Anschließend kann durch Umschaltung auf das Schnecl-rengetriebe mit.der größeren Übersetzung mit eingängigen Wälzfräsern fertig gefräst werden, un die erforderliche Genauigkeit zu erzielen.

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Die Erfindung wird rait ihren weiteren .^inaslheiten und Vorteilen anhand der Zeichnungen nilher erläutert. Es zeilen:

i'ig. 1 einen Schnitt durch die eriinäungogenäße Antriebsvorrichtung, bei der sich das eine Schneckengetriebe mit der größeren Übersetzung im Eingriff befindet;

Fig. 2 eine Seitenansicht der Antriebsvorrichtung nach Pig. 1, und

Fig» 3 einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung, bei der sich das andere Schneckengetriebe mit der 3:leinersn Übersetzung im Eingriff befindete

Die in iig« 1 im Schnitt dargestellte erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung umfaßt im wesentlichen die beiden Schneckengotriebe 10 und 20, v/eiche abwechselnd mit der Antriebswelle 30 eines nur schematisch dargestellten Llotors 40 in Singriff bringbar sind. Das eine Schneckengetriebe 10 weist eine größere Übersetzung als das andere Schneckengetriebe 20 auf, so daß ein mit beiden Schneckengetrieben 10 und 20 festgekoppelter, dreh- oder längsverschiebbarer Werkstücktisch 50 (Fig. 2) mit zwei verschiedenen Drehzahlen bzw. Verschiebegeschv.'indigkeiten antreibbar ist. Die Kopplung zwischen den Schneckengetrieben 10 und 20 mit dem Werkstücktisch 50 ist in Pig. 2 zur Vereinfachung lediglich mit einer gestrichelten Linie angedeutet; es versteht sich dabei, daß

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dex" Durehfschnittsfachriann je nach Art äea V/er^stückbisches [50 eine geeignete Verbindung zwi^chan üen beiden Schneckengetrieben 10 und 20 und dorn Werkstücktisch 50 vorsieüt.

Das Schneckengetriebe 10 besteht aus einer an beiden Enden gelagerten Schnecke 3» welche rait eine:;! Schneckenrad 1 känmt«. Das Schneckenrad 1 ist aus Vereinte chunksgründen in Pig» 1 um 90 in die Zeichenebene hineingeklappt dargestellt. Das Schneckengetriebe 20 besteht ebenfalls aus einer beidseitig gelagerten Schnecke 4, die ε it einem υ_α 90° in die Zeichenebene hineingeklappt dargestellten Schnackenrad 2 kämmt. Das der Antriebswelle 50 zugewandte ±)nde .χαer Schnecke 3 bzw» 4 trägt zwei in einem axialen Abstand angscrüi^stö Stirnzahnräder 5, 3 bzw. o, 9, wobei day .' Stirnrad 5 der Schnecke mit dem · Stirnrad. ". 6 der Schnecke 4 ki'.mmt. 'Vie aus Fig. 1 ohne weiteres ersichtlich ist, ά&ΐ der axiale Abstand zv/ischer den Stirnrädern 5 und 8 der Sc!ir.oo"-:e 3 größer gewählt als der axiale Abstand zwischen don Stirnrädern 6 und 9 der Schnecke 4-, so daß die · Stirnräder 8 und 9 in zv/ei verschiedenen parallelen .üb en en zueinander liegen. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Singriffsfall kämmt das Stirnrad . 8 der Schnecke 3 nit dem endseitigen Ritzel 7 der Antriebswelle 30. Das Ritzel 7 kann durch axiale Verschiebung der Antriebswelle 30 nach rechts außer Eingriff mit dem Stirnrad . 8 der Schnecke 3 und in kämmenden Singriff ait dem Stirnrad 9 der Schnecke 4 gebracht werden, wie an-

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hand von Fig. 3 veranschaulicht ist. Eine wesentliche Voraussetzung für diese einfache umschaltung von den einen Schneckengetriebe 10 auf das andere Schneckengetriebe 20 ist die Wahl des Übersetzungsverhältnisses zwischen den beiden stets miteinander kämmenden Stirnrädern ς _xxn^_L g derart, daß dieses Verhältnis dem reziproken 7'ert des Übersetzungsverhältnisses der beiden Schneckengetriebe 10 und 20 untereinander entspricht. ~-!enn beispielsweise das Schneckengetriebe 10 ein Übersetzungsverhältnis von 4:1 und das Schneckengetriebe 20 ein Übersetzungsverhältnis von 2:1 besitzt, so wird das Übersetzungsverhältnis der auf den Stirnzahnrädern 5 und 6 bestehenden Verzahnung zv. 1:2 gewählt, d.h., der Durchmesser des Stirnrades S ist doppelt so groß wie der Durchmesser des Stirnrades _ 3■> LIit der vorgenannten Bemessungsregel wird gewährleistet, daß die beiden Schneckenräder 1 und 2 stets die gleiche Drehzahl aufweisen, deren jeweiliger Tert davon abhängig ist, welche der Schnecken 3 und 4 über ihr zugeordnetes Stirnrad 8 bzw. 9 mit dem Ritzel 7 in Eingriff ist.

Während das der Antriebswelle 30 abgewandte 3nde der Schnecke 3,wie in Fign. 1 und 3 dargestellt, gegen eine axiale Ver schiebung gesichert ist, ist das betreffende Snde der Schnecke 4 mit dem Kolben 12 einer druckmittelbetätigten, insbesondere hydraulischen Vorrichtung 13 verbunden. Die Vorrichtung 13 ist mit ihren Zylinder 14 unverschieblich gela-

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gert, wohingegen die bohnecl-:e 4 verschieblich gelagert ist und daher durch Axialverschiebung des Kolbens 12 in beide axiale Sichtungen verstellt -.-/erden kanne In '.Ic-::; Zylindergehäuse 14 der drucknittelbetätigten Vorrichtung 13 sind zwei, an eine nicht dargestellte Druckinittelouelle angeschlossene Druckmittelkanäle 15, 16 ausgebildet welche jeweils auf eine Stirnfläche des Kolbens 12 münden. In den Zuleitungen zwischen den Kanälen 15, 16 und der nicht dargestellten Druckmittelquelie können ferner Steuervorrichtungen, beispielsweise Ventile, Klappen oder dergleichen ,vorgesehen v/erden, die von einer zentralen Steuerungslogik der Werkzeugmaschine gesteuert werden. Zur Begrenzung des Kolbenhubs kann, wb aus J?ig. 3 hervorgeht, an dsr Außenseite des Zylindergehäuses 14 ein verstellbarer Anschlag 11 vorgesehen v/erden, der gegen eine mit dea Kolben 1 k verbundene Anschlagplatte 17 arbeitet. Der Kolben 12 kann auch durch andere Mittel hydraulischer oder mechanischer Art in aeiner Lage iixiert werden.

Die Steuerung der druckniittelbetätigten Vorrichtung 13 erfolgt auf die nachstehend erläuterte V/eise £

Bei der Ankopplung der Antriebswelle 30 an das Schneckengetriebe 10 mit der größeren Übersetzung wird die Schnecke 4 durch entsprechende Verstellung des Kolbens 12 gegen eine Zahnflanke des zugeordneten Schneckenrades 2 angedrückt, wodurch das mit dem Schneckenrad 2 über den 7,'erkstücktisch 50 (Fig. 2) gekoppelte Schneckenrad 1 an die Planke der zu geordneten Schnecke 3 angedrückt wird. Auf diese Weise ist

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bei eingekuppelte::! Schnycken^etriobe 10, das nyißt, bei geringen .'D rohzahl en bzw. Vorschubge^chv/ir-digkeit-än des './orkstücktisches 50 die Spielfreiheit o.er eri'iniuni.;age.-näßcn Antriebsvorrichtung bei konstanter !''Ir.-njrenpressung gev/älrrleistet.

Bsi der in i^!'ig. 3 dargestellten Ankopplung der Antriebswalle 30 an das Schneckengetriebe 20 mit der kleineren Übersetzung wird die Schnecke 4 durch entsprechende Verstellung

des Kolbens 12 außer Berührung mit den Zahnflanken ihres zuraues 2

geordneten Schnecken/ gebracht. Diese Stellung wird bei Anlage der Platte 17 gegen den Anschlag Ί1 der Torrichtung 13 erreicht. In dieser Stellung liluft die Schnecke 3 nur noch ohne f.ahnkontc-kt mit, wodurch eins übermäßige irv/ärmung des Schneckengetriebes 20 infolge hoher Gleitgeochv/indigkeit der Schneckenflanke auf den ?lanken des Schneckenrades vermieden wird, /jui· Verwirklichung dieoes Zveckc ist das Zubnspiel bei dew Schneckengetriebe 10 größer gewählt als bei deia Schneckengetriebe 20.

Abschließend sei erwähnt, dai3 die in den Pign. 1 und 2 veranschaulichten Pfeile die Drehrichtung des zugeordneten Rades veranschaulichen. Wie hieraus ohne weiteres ersicht lich ist, bewegen sich die Räderpaare 7, 8 bav/. 7, 9 und

5, 6 gegensinnig, ebenso v/ie die auf den gleichen Wellen sitzenden Schnecken 3 und 4. Aufgfund der entgegengesetzten Gangrichtung der Schnecken 3 und 4 bewegen sich dann die Schneckenräder 1 unä 2 gleichsinnig»

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Claims

Firma A 35 349

Hermann Pfauter

W 7

Schwieberdinger Str« 87
Ludwigsburg

Patentansprüche

M T) Antriebsvorrichtung für einen Werkstücktisch einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer Verzahnmaschine, mit Z7/ei aus jeweils einer Schnecke unä einem Schneckenrad bestehenden Schneckengetrieben von unterschiedlichem Übersetzungsverhältnis, deren Schnecken abwechselnd mit einer Antriebswelle verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet , daß die Schnecken (3, 4) der beiden Schneckengetriebe (10, 20) gotrieblich miteinander verbunden sind, v/obei das übersetzungsverhältnis dieser Getriebeverbindung (5, 6) der beiden Schnecken (3, 4) gleich dem reziproken übersetzungsverhältnis der Schneckengetriebe (10, 20) untereinander ist und daß die mit übereinstimmender, von dem jeweils gekoppelten Schneckengetriebe (10 bzw. 20) abhängigen Drehzahl in der gleichen Drehrichtung bewegten Schneckenräder (1, 2) beider Schneckengetriebe (10, 20) sowohl untereinander als auch mit dem Werkstücktisch (50) gekoppelt sind.

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2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, cad u r c h gekennzeichnet , daß die Schnecke (4) des Schneckengetriebes (20) aiit dem kleinere:: übersetzungsverhältnis axial verschieblich ist unu d^;u"; das Zähnspiel bei dem ersten Schneckengetriebe (1C) :.iit den größeren Übersetzungsverhältnis größer gewählt ist als bei dem zweiten Schneckengetriebe (20) mit dem kleineren Übersetzungsverhältnis.
3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß zur axialen Verschiebung der Schnecke (4) des zweiten Schneckengetriebes (20) eine drucicraittelbetütigte vorrichtung (13) vorgesehen ist, deren Kolben (12) mit der einen Schnecke (4) verbunden ist.
4. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die druckmittelbetätigte Vorrichtung (13) eine Hydraulikvorrichtung ist.
5. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß die druckinittelbetätigte Vorrichtung (13) derart steuerbar ist, daß

(a) bei Ankopplung der Antriebswelle (30) an das erste Schneckengetriebe (10) mit dem größeren Übersetzungs-

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verhältnis dan über das Schneckenrad (2) des zweiten Schneckengetriebes (2C) mit der verschiebbaren Schnecke (^) kraftschlücsig verbundene Schneckenrad (1) des ersten Schneckengetriebes (10) gegen eine Zahnflanke ihrer zugeordneten Schnecke (3) angedruckt wird, und
(b) bei Ankopplung der Antriebswelle (30) an das zweite Schneckengetriebe (20) mit den kleineren Übersetzungsverhältnis das über das Schneckenrad (2) dieses Schneckengetriebes (20) mit der verschiebbaren Schnecke (4) kraftschlüssig verbundene Schneckenrad (1) des ersten Schneckengetriebes (1C) außer Berührung mit den Zahnfliinken ihrer zugeordneten Schnecke (3) ist.

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