DE2855873A1

DE2855873A1 - Ueber eine kraftuebertragungsvorrichtung angetriebene maschine, insbesondere werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE2855873A1
Application number: DE19782855873
Authority: DE
Inventors: Marcel Francois Martin Bruyere
Original assignee: BERTHIEZ FA
Current assignee: BERTHIEZ FA
Priority date: 1977-12-23
Filing date: 1978-12-22
Publication date: 1979-06-28
Also published as: US4201100A; JPS5491670A; FR2412387A1; IT7831234A0; IT1100859B; FR2412387B1

Description

Die Erfindung befaßt sich mit Verbesserungen an einer Maschine .insbesondere einer Werkzeugmaschine, die über eine Kraftübertragunqsvorrichtung von einer Antriebseinrichtung her angetrieben wird, wobei die übertragung der Bewegung von der Kraftübertragungsvorrichtunq auf die Maschine durch Eingriff eines Ausgangszahnrades der Kraftübertragungsvorrichtung mit einem zur Maschine gehörenden Zahnkranz mit fester Achse erfolgt und wobei die Kraftübertragungsvorrichtung in einem von der Maschine unabhängigen Gehäuse angeordnet und an der Maschine vermittels elastischer Mittel befestigt ist.

Im Betrieb sind die Kraftübertragungsvorrichtungen, welche eine Bewegung über ein Zahnradgetriebe übertragen, ganz allgemein eine Quelle mechanischer Vibrationen, die insbesondere von den ineinandergreifenden Zahnrädern verursacht werden. Bei Werkzeugmaschinen großer Abmessungen, wie beispielsweise vertikalen Türmen, in denen die Kraftübertraqungsvorrichtung integraler Bestandteil der Maschine ist oder starr an dem Rahmen der Welle befestigt ist, werden die Vibrationen direkt auf die Maschine übertragen. Wenn diese im Leerlauf oder im Teillastbetrieb arbeitet, sind die Vibrationen erheblich und bilden eine Quelle für Geräusche, deren Pegel sehr hoch ist und 9o dB oder selbst mehr erreichen kann.

Ein Geräuschpegel dieser Größenordnung stellt eine erhebliche Belästigung dar, insbesondere wenn mehrere derartiger Maschinen gleichzeitig in einer Halle oder einer Werkstatt laufen.

Ferner gelangen aufgrund der sehr großen Starrheit des Sockels oder Rahmens dieser Maschinen die über starre Brücken übertragenen Vibrationen bis zum Werkzeug, so

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daß es schwierig oder selbst unmöglich ist, die Genauigkeit der Bearbeitung über eine bestimmte Grenze zu verbessern.

Man hat bereits versucht, diese Nachteile zu mildern, indem man die Kraftübertragungsvorrichtung an der Maschine mit Hilfe von Elementen wie etwa Klötzen oder Polstern zu befestigen, welche eine Isolierung gegen Vibrationen darstellen sollen.

Bei einer derartigen Ausführungsform kann sich jedoch die Kraftübertragungsvorrichtung aufgrund der relativen Elastizität des für die isolierenden Elemente verwendeten Materials merklich gegenüber der Maschine bewegen. Im Falle der Maschinen, mit denen sich die Erfindung insbesondere befaßt, d.h. solcher Maschinen, bei denen das Ausgangsritzel der Kraftübertragungsvorrichtung mit einem Zahnkranz fester Achse der Maschineim Eingriff steht, bilden diese Relativbewegungen einen erheblichen Nachteil, da man nicht mehr sicher sein kann, daß das Werkzeug oder das zu bearbeitende Werkstück gleichmäßig angetrieben wird. Aus diesem Grunde kann die Bearbeitung nicht so genau sein wie dies erwünscht ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend beschriebenen Nachteile zu beseitigen und soweit wie möglich die übertragung von Vibrationen von der Kraftübertragungsvorrichtung auf die Maschine zu vermeiden, derart, daß der Geräuschpegel der Maschine im Betrieb merklich gesenkt wird und daß man Werkstücke mit einer erhöhten Genauigkeit bearbeiten kann. Dabei soll so vorgegangen werden, daß trotz der Verwendung von Mitteln zur Abschirmung der Vibrationen die Relativbewegungen

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zwischen der Kraftübertragungsvorrichtung und der Maschine im Betrieb derart sind, daß sie die Genauigkeit der Bearbeitung nicht beeinflussen. Diese Ziele sollen mit preiswerten und einfachen Mitteln erreicht werden, deren Einsatz keine wesentlichen Änderungen an der Maschine erforderlich macht.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Maschine der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die elastischen Mittel zum einen mindestens eine an dem Gehäuse befestigte Feder zur Aufhebung der Komponenten des Gehäusegewichtes aufweisen, die nicht in der Eingriffslinie des Ausgangsζahnrades der Kraftübertragungsvorrichtung mit dem Zahnkranz der Maschine liegen, und daß die elastischen Mittel zum anderen so ausgebildet sind, daß die an dem Gehäuse angreifenden Aktionsund Reaktionskräfte entweder in der Eingriffslinie des Ausgangszahnrades der Kraftübertragungsvorrichtung mit dem Zahnkranz der Maschine oder in einer Mittelebene liegen, die durch die axiale Mitte des Ausgangszahnrades der Kraftübertragungsvorrichtung und senkrecht zu dessen Achse verläuft, wodurch es möglich ist, eine größtmöglic he Übereinstimmung zwischen dem Verlauf der Achse des Ausgangszahnrades der Kraftüberferagungsvorrichtung und der festen Achse des Zahnkranzes der Maschine aufrecht zu erhalten.

Dank dieser Anordnung wird die Kraftübertragungsvorrichtung hinsichtlich der Vibrationen gegenüber der Maschine isoliert, so daß diese Vibrationen entweder nicht auf die Maschine übertragen werden oder daß die Vibrationen zur Maschine nur in sehr abgeschwächter Form gelangen, in der sie die große Bearbeitungsgenauigkeit nicht

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beeinträchtigen, die man bei Werkzeugmaschinen dieser Art erwarten darf.

Diese Ausbildung ermöglicht es ferner, mit der größtmöglichen Exaktheit eine. Übereinstimmung der Lage zwischen der Drehachse des Ausgangsritzels der Kraftübertragungsvorrichtung und der festen Drehachse des Zahnkranzes der Maschine zu bewahren, d.h. daß die beiden Achsen ständig parallel zueinander bleiben. Hieraus ergibt sich, daß die Eingriffslinie zwischen dem Ausgangsritzel und dem Zahnkranz unverändert bleibt, da der Zahnkranz als räumlich fest angenommen wird. Jede Relativbewegung der Kraftübertragungsvorrichtung und der Maschine beeinflußt daher in keiner Weise die Gleichmäßigkeit des Eingriffs zwischen dem Ausgangsritzel und dem Zahnkranz. Dies trägt dazu bei, das Erreichen einer erhöhten Bearbeitungsgenauigkeit zu begünstigen.

In dem Fall, in dem die Antriebseinrichtung die Kraftübertragungsvorrichtung über ein drehbares Eingangselement in Form einer Zahnradübersetzung, eines Zahnrades, einer Rolle oder dergleichen antreibt, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Achse des drehenden Eingangselementes parallel zur Achse des Ausgangszahnrades des Gehäuses ist, daß die Mittelebene des drehenden Eingangselements mit der Mittelebene des Ausgangszahnrades zusammenfällt und daß die elastischen Befestigungsmittel elastische Seitenanschläge zur Kompensation der Reaktionskräfte umfassen, die unter der Wirkung der tangentialen Reaktionskraft aufgrund des Eingriffes des Ausgangszahnrades mit dem zahnkranz und unter der Wirkung des von dem

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drehenden Einaangselement auf die Kra^übertragungsvorrichtung übertragenen Momentes an dem Gehäuse angreifen, wobei die Seitenanschläge in der Mittellinie angeordnet sind.

In dem Fall, in dem die Antriebsvorrichtung die Xraftübertragungsvorrichtung über eine Transmission mit einer parallel zur Mittelebene des Ausgangszahnrades verlaufenden Welle antreibt, ist es zweckmäßig, wenn diese Transmission zwei parallel zueinander gerichtete, gegensinnig rotierende Wellen aufweist, welche gleiche Momente übertragen.

Ferner wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die elastischen Mittel ferner mindestens einen axialen elastischen Anschlag umfassen, um eine radial gerichtete Singriffsreaktionskraft aufgrund des Eingriffes zwischen dem Ausgangszahnrad und dem Zahnkranz sowie die Komponente zu kompensieren, die ausgehend von dem sich drehenden Eintrittselement in Richtung der radialen Eingriffsreaktionskraft an dem Gehäuse angreift.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die elastischen Befestigungsmittel elastische Auflageelemente zur Abstützung des Gehäuses umfassen, die derart ausgebildet sind, daß die Resultierende ihrer an dem Gehäuse angreifenden Reaktionskräfte die axiale Eingriffsreaktionskraft aufgrund des Eingriffes zwischen dem Ausgangszahnrad und dem Zahnkranz sowie die Komponente des Gehäusegewichtes kompensiert, die in der Eingriffslinie zwischen dem Austrittszahnrad und dem Zahnkranz liegt.

Damit die Maschine alle Verwendungsmöglichkeiten behält, ist es vorteilhaft, die elastischen Befestigungsmittel

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so auszubilden, daß sie einen Antrieb der Maschine in der einen wie in der anderen Richtung ermöglichen.

Ferner wird für den Fall, in dem das drehbare Eingangsorgan der Kraftübertragungsvorrichtung durch mindestens ein Endlosband (Riemen oder Kette) angetrieben wird, erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß eine mit einem viskosen Medium arbeitende Dämpfungsanordnung oder eine einstellbare Dämpfungsanordnung vorgesehen ist, die auf die Welle des sich drehenden Eingangselementes aufsetzbar ist und derart ausgebildet ist, daß die oszillatorischen Änderungen des Momentes gedämpft werden, die auf der Elastizität der von dem endlosen Band gebildeten Transmission herrühren.

Diese letztgenannte Anordnung ermöglicht es, das von der Maschine erzeugte Geräusch noch weiter zu dämpfen und den Gleichlauf der Maschine im Betrieb noch weiter zu verbessern.

Weitere Merkmale und Vorteile, der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, welche in Verbindung mit den beiliegenden Figuren die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 bis 3 perspektivische, halbschematische Ansichten dreier Ausführungsformen der Erfindung, und

Fig. 4 einen Schnitt durch ein Detail der Ausführungsformen gemäß den Fig. 1 bis 3.

Fig.- 1 zeigt in einer sehr schematischen Weise eine Kraftübertragungsvorrichtung, beispielsweise ein Getriebe 1,

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das in einem Gehäuse 1a eingeschlossen ist und dazu dient, eine von einer nicht dargestellten Antriebsvorrichtung, beispielsweise einem Motor kommende Drehbewegung auf
sine Werkzeugmaschine zu übertragen, von der lediglich
ein Eingangszahnkranz 5 dargestellt ist.

Das Getriebe 1 nimmt die Drehbewegung durch ein drehendes Eingangselement auf, das aus einem von einem Ausgangszahnrad des Motors angetriebenen Zahnrad, aus
einem über eine Kette angetriebenen Kettenrad oder aber vorzugsweise wie in dem dargestellten Fall aus einer
Riemenrolle 2 besteht, die über einen Riemen 3 angetrieben wird. Daneben kann das drehende Eingangselement von jedem anderen Element der gleichen Art gebildet sein.

Auf seiner Ausgangsseite treibt das Getriebe 1 über ein Ritzel 4 mit einer Achse 4a, die parallel zur Achse 2a
der Riemenrolle 2 gerichtet ist, ein Zahnrad 5 an, dessen Achse 5a parallel zur Achse 4a des Ritzels verläuft und an der Werkzeugmaschine angeordnet ist, wie dies bereits oben festgestellt wurde. Aufgrund ihres erheblichen Gewichtes und ihrer Verankerung im Boden oder auf einer
geeigneten Unterlage kann sich die Werkzeugmaschine
während ihres Betriebes nicht bewegen, so daß die Achse 5a des Zahnkranzes 5 absolut fest liegt.

Zur Veranschaulichung wird angenommen, daß die Riemenrolle 2, das Ritzel 4 und der Zahnkranz 5 sich um ihre
jeweilige Achse in der durch die Pfeile 6, 7 und 8
angegebenen Richtung drehen. Ferner wird angenommen,
ohne daß dadurch der Anmeldungsgegenstand eingeschränkt werden soll, daß das Ritzel 4 und der Zahnkranz 5 mit
einer Schraubenverzahnung versehen sind.

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Unter diesen Bedingungen wirken während des Betriebes folgende Kräfte auf das Getriebe 1 ein:

1. Die Reaktionskraft des Zahnkranzes 5 auf das Ritzel 4, die in dem betrachteten Fall in bekannter Weise zerlegbar ist in

eine tangentiale Reaktionskraft eine axiale Reaktionskraft F, eine radiale Reaktionskraft F_R.

Diese drei orthogonal zueinander gerichteten Kräfte haben ihren gemeinsamen Ursprung in Punkt M, der auf halber Höhe des Ritzels 4 auf der Eingriffslinie XX¹ des Ritzels 4 mit dem Zahnkranz 5 liegt.

2. Das am Schwerpunkt G des Getriebes 1 angreifende Gewicht TT desselben.

3. Schließlich die durch die Riemenrolle 2 hervorgerufenen Kräfte, d.h. ein Antriebsmoment, das durch zwei gleich große, einander entgegengesetzt gerichtete und senkrecht zur Achse- 2a der Riemenrolle 2 verlaufende Kraft F_M darstellbar ist, deren Hebelarm durch den auf halber Höhe der Riemenrolle 2 auf der Riemenrollenachse 2a liegenden Punkt N verläuft, und eine in dem Punkt N angreifende Kraft F , welche die Resultierende der Kräfte F und F „ist, welche von den beiden Strängen des Riemens 3 ausgeübt werden.

Erfindungsgemäß besteht das Getriebe 1 aus einer von der Werkzeugmaschine unabhängigen Einheit,die an dem Gestell oder Rahmen der Werkzeugmaschine mit Hilfe elastischer

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Mittel befestigt ist. die derart ausgebildet sind, daß die Achse 4a des Ausgangsritzels parallel zur Achse 5a des Eingangssahnkranzes 5 bleibt unabhängig von den im Betrieb der Maschine auftretenden Zuständen.

Um diese Bedingung zu erfüllen, sind die elastischen Mittel so ausgebildet, daß sie die an dem Getriebe 1 angreifenden Kräfte (Aktionskräfte und Reaktionskräfte) entweder in der Eingriffslinie XX' oder in der Ebene P liegen, welche den Punkt M enthält und senkrecht zur Eingriffslinie XX' verläuft.

Zu diesem Zweck ist das Gehäuse des Getriebes 1 so ausgebildet, daß der Punkt N (der nach den obigen Angaben auf halber Höhe der Riemenrolle 2 auf der Achse 2a derselben liegt) in der Ebene P liegt, indem beispielsweise an dem Gehäuse 1a ein stufenförmiger Abschnitt vorgesehen ist, auf dem die Riemenrolle 2 angeordnet ist.

Ferner sind zwischen dem Maschinenrahmen und dem Getriebe 1 ein axialer elastischer Anschlag 1o (d.h. dessen Reaktion parallel zu den Kräften F_R und F gerichtet ist)_r um die Kraft F_ und die Reaktionskraft F zu kompensieren, und seitliche elastische Anschläge 11 und 12 vorgesehen, um die Reaktionskraft F und die Reaktionskräfte auszugleichen, die von dem durch die Riemenrolle 2 übertragenen Antriebsmoment herrühren und schematisch durch die Kräfte F^ wiedergegeben sind. Die elastischen Anschläge 1o, 11 und 12 sind derart angeordnet, daß die Reaktionskräfte, die sie auf das Getriebe 1 ausüben, in der Ebene P liegen, wie dies bereits oben gesagt wurde. Zu diesem Zweck können die Anschläge an Klauen 1oa, 11a bzw. 12a geeigneter Höhe angeordnet sein, die an dem Gehäuse 1a des Getriebes 1 angeordnet sind, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist.

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Schließlich ist das Gewicht It des Getriebes 1 in zwei Kräfte zerlegbar: Die Kraft Tt^ liegt in der Eingriffslinie XX¹ und die Kraft TT₂ greift an einem Punkt K an, der auf einer durch den Schwerpunkt G verlaufenden Normalen zur Eingriffslinie XX¹ liegt.

Die Kraft TT^ wird durch eine Kraft kompensiert, die von einer langen vertikalen Feder 13 herrührt, die in Punkte L an dem Getriebe 1 befestigt ist. Der Punkt L liegt auf der Wirkungslinie der Kraft TT₃. Die Feder 13 ist praktisch unempfindlich gegen geringe Auslenkungen des Getriebes in der Ebene P oder in vertikaler Richtung.

Um die in der Eingriffslinie XX' liegenden Kräfte zu kompensieren, sind zur Abstützung des Getriebes Auflager vorgesehen, die aus elastischen Klötzen 14 bestehen, die ihrerseits zwischen dem Gehäuse 1a des Getriebes 1 und dem Maschinenrahmen angeordnet sind. Man kann zwei elastische Klötze 14 verwenden, die symmetrisch zueinander bezüglich der Eingriffslinie XX¹ angeordnet sind. Um jedoch die Stabilität der Befestigung des Getriebes zu erhöhen, wird die Anzahl an Klötzen 14 vorzugsweise erhöht und man kann beispielsweise wie in dem in Fig. 1 dargestellten Fall vier Klötze 14 vorsehen. Die elastischen Klötze 14 sind also so angeordnet, daß die Resultante ihrer Reaktionskräfte in der Eingriffslinie XX¹ liegt und daß ihre Oberflächen so bestimmt sind, daß sie den gleichen Drücken ausgesetzt sind und daher auch unter der Wirkung einer in der Eingriffslinie XX¹ liegenden Kraft eine gleiche Verformung erfahren.

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Wenn die Werkzeugmaschine in einer zum dargestellten Pfeil δ entgegengesetzten Drehrichtuncr angetrieben wird, ändern die Kräfte F , F und F^ ihre Richtung, während die Kräfte ^", F₀ und F_ gegenüber einer Drehrichtungänderung in Variant bleiben. In diesem Fall braucht der axiale Anschlag 1o nicht modifiziert zu werden. Man benötigt jedoch zwei andere seitliche Anschläge 15 und 16, die symmetrisch zu den Anschlägen 11 und 12 angeordnet sein können. Was die Klötze 14 betrifft, so sollen sie unter Berücksichtiguna der Tatsache dimensioniert werden, daß die zwei Kräfte F_A und 5f"" nun in der gleichen Richtung wirken. Weiter unten wird noch ein Ausführungsbeispiel für Klötze 14 angegeben, das diesen Anforderungen entspricht.

In dem in Fig. 1 dargestellten Fall, in dem das Getriebe die Drehbewegung über eine Riemenrolle 2 aufnimmt, können im Leerlauf oder im Teillastbetrieb oszillatorische Änderungen des Antriebsmomentes auftreten, die von der Elastizität des Riemens 3 herrühren. Diese plötzlichen und raschen Änderungen führen zu mechanischen Vibrationen, die im Sinne einer Verstärkung des von der Maschine überzeugten Geräusches wirken.

Um diesen Nachteil zu beseitigen, ist vorgesehen, auf die Achse 2a der Riemenrolle 2 eine Dämpfungsanordnung 17 aufzusetzen, welche eine Dämpfung der oben genannten Änderungen des Antriebsmomentes ermöglicht. Diese Dämpfungsanordnung kann eine mit einem viskosen Medium arbeitende Dämpfungsanordnung oder eine einstellbare Dämpfungsanordnung sein.

Man erkennt, daß die Lage der Klötze 14 in einer parallel zur Eingriffslinie XX¹ verlaufenden Richtung nicht kri-

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tisch ist. Insbesondere kann man die Klötze 14 in der Ebene P anordnen. In diesem Fall ist es möglich, bestimmte Klötze 14 mit bestimmten seitlichen Anschlägen 11, 12, 15 und 16 in der Weise zu kombinieren, daß jedes so gebildete Element gleichzeitig zur Abstützung des Getriebes 1 und zur Bildung eines Widerlagers gegen das Antriebsmoment dienen kann.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform (bei der die mit der Ausführungsform gemäß Fig. 1 übereinstimmenden Teile mit denselben Bezugszeichen versehen sind) nimmt das Getriebe 1 die Antriebsbewegung über eine Welle 2o auf, deren Achse 2oa im wesentlichen parallel zur Achse 4a des Ritzels 4 verläuft und die sich in der durch den Pfeil 21 angegebenen Richtuna dreht.

Das durch die Welle 2o übertragene Antriebsmoment ist durch z\

liegen.

durch zwei Kräfte F.. darstellbar, die in der Ebene P

Aufgrund dieser Tatsache erfolgt die Befestigung des Getriebes a an dem Maschinenrahmen in der gleichen Weise wie in dem Fall des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels mit dem kleinen Unterschied, daß die Resultierende F der Zugkräfte ^F _c1 ^+F _c2 ^{des Ri}emens 3 nicht mehr vorhanden ist, so daß der axiale Anschlag nun so dimensioniert ist, daß er lediglich die Reaktionskraft F kompensiert.

In dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel (in dem wiederum die mit dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 übereinstimmenden Teile mit denselben Bezugszeichen versehen sind) ,in .dem das Getriebe 1 über

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einen Wellenantrieb angetrieben wird, der im wesentlichen parallel zur Ebene P verläuft, ist vorgesehen, daß der Wellenantrieb aus zwei parallel zueinander verlaufenden gegensinnig zueinander rotierenden Wellen 3o und 31 besteht. Diese Wellen 3o und 31 sind an jedem ihrer Enden über Zahnräder 32, 33 und 34, 35 miteinander gekoppelt und die Motorwelle 36 treibt eine dieser Wellen 3o und 31, beispielsweise die Welle 3o, über ein die Antriebsmomente ausgleichendes Differentialgetriebe 37 an.

Da sich die Wellen 3o und 31 gegensinnig zueinander drehen und ständig gleich große Momente übertragen, übt dieseAntriebseinrichtung keine Reaktionskraft auf das Getriebe 1 aus, so daß die seitlichen Anschläge nun lediglich die Tangentialkraft F„ ausgleichen müssen. Im übrigen ist auch wie bei der Anordnung gemäß Fig. 2 der axiale Anschlag 1o lediglich für eine Kompensation der Reaktionskraft F_ dimensioniert.

Man erkennt, daß aufgrund der durch diese Antriebsübertragung erreichten Vorteile (Unterdrückung der auf das Getriebe 1 ausgeübten Kräfte) die beiden Wellen 3o und 31 nicht notwendigerweise paralle zur Ebene P verlaufen müssen, sondern in einer beliebigen Richtung angeordnet werden können.

Fig. 4 zeigt ein Ausfuhrunqsbeispiel eines Klotzes 14, der so ausgebildet ist, daß er einen Betrieb der Maschine sowohl in der einen wie in der anderen Drehrichtung erlaubt .

Zwei Platten 4o und 41 aus einem elastischen Material (beispielsweise Kautschuk) sind einerseits zwischen einer

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Wand 42 des Getriebes 1 und dem Rahmen 43 der Maschine und andererseits zwischen der Wand 42 und einer Sicherungsplatte 44 angeordnet, wobei die gesamte Anordnung durch einen Bolzen 45 zusammengehalten wird, welcher die Sicherungsplatte 44, die Platte 41, die Wand 42 und die Platte 4o durchsetzt und in den Rahmen 43 eingeschraubt ist. Eine Hülse 46 umgibt den Schaft des Bolzens 45 und hält die Sicherungsplatte in einem konstanten Abstand zum Rahmen 43, so daß der Bolzen 45 festgezogen werden kann.

Wenn die Werkzeugmaschine im Leerlauf oder unter Teillast läuft, wird eine der elastischen Platten 4o oder 41 unter der Einwirkung von Kräften zusammengepreßt, die von dem Getriebe 1 herrühren.

Um ein zu weites Zusammendrücken der elastischen Platten 4o und 41 zu vermeiden, wenn die Maschine im Vollastbetrieb arbeitet, ist vorgesehen, koaxial zu den Platten 4o und 41 harte Anschläge 47 und 48 anzuordnen, gegen welche die Wand 42 des Getriebes 1 bzw. die Sicherungsplatte 44 zur Anlage kommen können.

Man erkennt, daß die Auflagefläche der elastischen Platte 4o größer ist als die der elastischen Platte 41 aufgrund der Tatsache, daß die Kräfte F_A und 7Γ -. entweder einander entgegengesetzt gerichtet oder gleichsinnig gerichtet sind, je nachdem, ob sich das Ritzel in Richtung des Pfeiles 7 oder in der entgegengesetzten Richtung dreht.

Dank der erfindungsgemäßen Vorrichtungen werden sämtliche auf die Kraftübertragungseinrichtung einwirkenden Kräfte

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in der Weise kompensiert, daß nur Bewegungen der Kraftübertragungsvorrichtung gegenüber der Werkzeugmaschine möglich sind, die parallel zur Eingriffslinie XX¹ erfolgen. Dadurch wird die Gleichmäßigkeit des Antriebs des Zahnkranzes der Maschine in keiner Weise gestört, während aufgrund der elastischen Befestigung der Kraftübertragungsvorrichtung die in dieser erzeugten Vibrationen nicht auf die Maschine und somit auch nicht auf das Werkzeug übertragen werden.

Hieraus ergibt sich,daß der Geräuschpegel der von der Maschine ausgesandten Geräusche beträchtlich reduziert wird. Es ist ferner möglich, Werkstücke mit einer größeren Präzision zu bearbeiten. Und schließlich vermindert man die Reaktionskräfte wesentlich, die auftreten, wenn das Werkzeug der Maschine in Berührung mit dem Material des zu bearbeitenden Werkstückes tritt (beispielsweise dann, wenn während eines Umlaufs das Werkzeug an einem Werkstück angreift, welches zu bearbeitende Flächen aufweist, die durch unbearbeitete Abschnitte voneinander getrennt sind, d.h. bei einer diskontinuierlichen Bearbeitung) .

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Claims

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys Dr.K.Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr. Ing. H. LisKA 2855873 8000 MÜNCHEN 86, DEN η -j fjg;^ 1Q7A POSTFACH 860 820 ,<--*■· MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22 BSRTHIEZ 15, Avenue d'Eylau 75116 Paris, Frankreich über eine Kraftübertragungsvorrichtung angetriebene Maschine, insbesondere Werkzeugmaschine Patentansprüche

1.J Maschine, insbesondere Werkzeugmaschine, die über eine Kraftübertragungsvorrichtuna von einer Antriebseinrichtung her angetrieben wird, wobei die übertragung der Bewegung von der Kraftübertragungsvorrichtung auf die Maschine durch Eingriff eines Ausgangszahnrades der Kraftübertragungsvorrichtung mit einem zur Maschine gehörenden Zahnkranz mit fester Achse erfolgt und wobei die Kraftübertragungsvorrichtung in einem von der Maschine unabhängigen Gehäuse angeordnet und an der Maschine vermittels elastischer Mittel befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die

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elastischen Mittel (1o, 11, 12, 13, 14, 15, 16) zum einen mindestens eine an dem Gehäuse (1a) befestigte Feder ,(13) zur Aufhebung der Komponenten ( "N"^ ) des Gehäusegewichtes (TT) aufweisen, die nicht in der Eingriffslinie (XX¹) des Ausgangszahnrades (4) der Kraftübertragungsvorrichtung (1) mit dem Zahnkranz (5) der Maschine liegen, und daß die elastischen Mittel (1o, 11, 12, 13, 14, 15, 16) zum anderen so ausgebildet sind- daß die an dem Gehäuse (1a) angreifenden Aktions- und Reaktionskräfte entweder in der Eingriffslinie (XX¹) des Ausgangszahnrades (4) der Kraftübertragungsvorrichtung (1) mit dem Zahnkranz (5) der Maschine oder in einer Mittelebene (P) liegen, die durch die axiale Mitte des Ausgangszahnrades (4) der Kraftübertragungsvorrichtung (1) und senkrecht zu dessen Achse (4a) verläuft, wodurch es möglich ist, eine größtmögliche Übereinstimmung zwischen dem Verlauf der Achse (4ä) des Ausgangszahnrades (4) der Kraftübertragungsvorrichtung und der festen Achse (5a) des Zahnkranzes (5) der Maschine aufrecht zu erhalten.

2. Maschine nach Anspruch 1, wobei die Antriebsvorrichtung die Kraftübertragungsvorrichtung über ein drehendes Eintrittsorgan antreibt, das in Form eines Eingriffselementes, eines Zahnrades, einer Rolle oder dergleichen ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Achse (2a) des drehenden Eingangselementes (2) parallel zur Achse (4a) des Ausgangszahnrades (4) des Gehäuses (1a) ist, daß die Mittelebene des drehenden Eingangselements (2) mit der Mittelebene (P) des Ausgangszahnrades (4) zusammenfällt und daß die elastischen Befestigungsmittel elastische Seitenanschläge (11, 12, 15, 16)

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zur Kompensation der Reaktionskräfte umfassen, die unter der Wirkung der tangentialen Reaktionskraft (F ) aufgrund des Eingriffes des AusgangsZahnrades (4) mit dem Zahnkranz (5) und unter der Wirkung des von dem drehenden Eingangselement (2) auf die Kraftübertragungsvorrichtung (1) übertragenen Momentes an dem Gehäuse angreifen, wobei die Seitenanschläge (11, 12, 15, 16) in der Mittelöbene (?) angeordnet sind.

3. Maschine nach Anspruch 1, wobei die Antriebsvorrichtung die Kraftübertragungsvorrichtung über eine Transmission mit einer parallel zur Mittelebene des Ausgangszahnrades (4) der Kraftübertragungsvorrichtung (1) verlaufenden Welle antreibt, dadurch gekennzeichnet , daß diese Transmission zwei parallel zueinander gerichtete, gegensinnig rotierende Wellen (3o, 31) aufweist, welche gleiche Momente übertragen.

4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden gegensinnig rotierenden Wellen (3o, 31) miteinander über ein Differential (37) gekoppelt sind.

5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die elastischen •Mittel ferner mindestens einen axialen elastischen Anschlag (1o) umfassen, um eine radial gerichtete Eingriffsreaktionskraft aufgrund des Eingriffes zwischen dem Ausgangszahnrad (4) und dem Zahnkranz (5) sowie die Komponente zu kompensieren, die ausgehend von dem sich drehenden Eintrittselement (2) in Richtung der radialen Eingriffsreaktionskraft (F_R) an dem Gehäuse (1a) angreift.

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6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die elastischen Befestigungsmittel elastische Auflageelemente (14) zur Abstützung des Gehäuses (1a) umfassen, die derart ausgebildet sind, daß die Resultierende ihrer an dem Gehäuse (1a) angreifenden Reaktionskräfte die axiale Eingriffsreaktionskraft (F_A) aufgrund des Eingriffes zwischen dem Ausgangszahnrad (4) und dem Zahnkranz

(5) sowie die Komponente (T?"Ί) des Gehäusegewichtes (Tf) kompensiert, die in der Eingriffslinie (XX¹) zwischen dem Austrittszahnrad (4) und dem Zahnkranz (5) liegt.

7. Maschine nach Ansspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die elastischen Auflageelemente (14) in der Mittelebene (P) angeordnet sind.

8. Maschine nach Anspruch 6 und Anspruch 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens einige dieser Anschläge (11, 12, 15, 16) und der elastischen Auflageelemente (14) miteinander kombiniert sind.

9. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß die elastischen Befestigungsmittel in der Weise ausgebildet sind, daß sie einen Antrieb der Maschine in beiden Richtungen ermöglichen.

1o. Maschine nach einem der Ansprüche 2 und 5 bis 9, wobei das sich drehende Eintrittselement der Kraftübertragungsvorrichtung durch mindestens ein Endlosband (Riemen oder Kette) angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet , daß eine mit einem vis-

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kosen Medium arbeitende Dämpfungsanordnung oder eine, einstellbare Dämpfungsanordnung (17) vorgesehen ist, die auf die Welle (2a) des sich drehenden Eingangselementes (2) aufsetzbar ist und derart ausgebildet ist, daß die oszillatorischen Änderungen des Momentes gedämpft werden, die von der Elastizität der von dem endlosen Band (3) gebildeten Transmission herrühren.

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