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Drehmaschine mit zwei Vorschubschnecken
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehmaschine gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1. Solche Drehmaschinen sind gegenwärtig gebräuchlich und dem Fachmann
bekannt.
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Bei der bekannten Drehmaschine ist die eine Vorschubschnecke nach
einer Seite axial festgelegt und nach der anderen zur Gegenschnecke hin gerichteten
Seite schwimmend axial gelagert. Die zweite Vorschubschnecke ist axial vollkommen
schwimmend angeordnet. Die axiale Fixlage der beiden Vorschubschnecken wird erst
über den Hydraulikzylinder erreicht, der an der nach beiden Saiten schwimmenden
Vorschubschnecke angebaut ist. ueber einen festeingestellten öldruck werden beide
Vorschubschnecken gegeneinander verspannt. Dabei wird bei allen Bearbeitungssituationen,
z.B. Schruppen, Schlichten oder auch Schleichgang immer eine gleich große Vorschubschnecken-Vorspannung
angelegt. Dadurch entstehen Reibkräfte, welche z.B. beim Schlichten unnötig sind
und zu einer unerwünschten hohen Stromaufnahme des Vorschubmotors sowie zu unnötigem
Verschleiß besonders der Vorschubschnecken und der Schneckenzahnstange führen.
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Zur Minderung dieser Nachteile ist es zwar üblich, z.B.
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bei Eilgang zurück die Schneckenvorspannung abzuschalten.
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Erfolgt dann der nächste Richtungswechsel, z.B. Vorschub vor, so setzt
während der Vorschubbewegung die Vorspannung wieder ein. Ein großer Nachteil bei
dieser Anordnung ist, daß man einen gewissen Vorschubweg benötigt, bis über den
Hydraulikzylinder die Vorschubschneckenvorspannung ihren Sollwert erreicht hat und
das Spiel zwischen den Vorschubschnecken aufgehoben ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehmaschine der eingangs
genannten Art derart zu gestalten, daß bei allen Bearbeitungssituationen möglichst
geringe Reibkräfte zwischen Vorschubschnecken und Schneckenzahnstange auftreten.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem Hydraulikzylinder
eine Drucksteuereinrichtung zugeordnet ist, durch welche er in Abhängigkeit von
den Vorschubkräften druckbeaufschlagbar ist.
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Die Vorteile der Erfindung ergeben sich in erster Linie aufgrund der
Tatsache, daß mittels der Drucksteuereinrichtung die Vorspannkraft der Vorschubschnecken
optimal den jeweiligen Betriebssituationen angepaßt werden kann. Dadurch werden
unnötig hohe Reibkräfte und damit unnötiger Verschleiß sowie unnötiger Energieverbrauch
vermieden. Auch beim Eilgang kann mit geringer Vorspannkraft gearbeitet werden,
so daß bei einem Richtungswechsel kein zu überwindendes Spiel auftritt.
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Bei Drehmaschinen für Handbetrieb sind die Vorspanndrücke mit der
Hebelschaltung der einzelnen Vorschubwerte, z.B. Schruppen, Schlichten, Eilgang
und Schleichgang an der Kommandotafel der Maschine, vorgewählt. Bei Drehmaschinen
mit NC-Ausführung werden die Vorspanndrücke der beiden Vorschubschnecken über eine
Hilfsfunktion des Datenträgers (Lochband) der Steuerung eingegeben. Die Hilfsfunktion
informiert die NC-Steuerung über die benötigte Bearbeitungssituation und die Drucksteuereinrichtung
regelt den jeweilig zugehörigen Vorspanndruck ein.
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Die Drehbewegung der beiden Vorschubschnecken kann über eine gemeinsame
Schneckenwelle tVielkellwelle) erfolgen, die vom Vorschubmotor über Stirnzahnräder
angetrieben wird.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in Anspruch 2 gekennzeichnet.
Das Proportionalventil ist vor dem Hydraulikzylinder angeordnet und wird von einer
separaten Ölpumpe mit Drucköl versorgt.
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Besonders vorteilhaft gestaltet sich die erfindungsgemäße Drehmaschine
gemäß Anspruch 3. Durch den Einsatz des Proportionalventils und dessen Umschaltbarkeit
ist es möglich, den Vorspanndruck für die beiden Vorschubschnecken und für die jeweilige
Bearbeitungssituation auf einfache Weise ohne steuerungstechnischen Aufwand zu verändern.
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Eine weitere Ausgestaltung der Einrichtung für proportionale Vorschub-Schneckenvorspannung
ist in Anspruch 4 gekennzeichnet. Die angebaute Drucksteuereinrichtung besteht im
wesentlichen aus dem elektrischen Steuerteil und dem elektrisch schaltbaren Proportionalventil.
In dem elektrischen Steuerteil ist für jede Bearbeitungssituation z.B. Schruppen,
Schlichten, Eilgang und Schleichgang ein zugehöriger fester Vorspanndruck gespeichert,
der jedoch in einem geringen Spannungsbereich einjustiert werden kann. Ohne die
Verwendung der Proportionalventile müßte für jede der vier Bearbeitungssituationen
ein separates Wege-Magnetventil angeordnet sein. Ein Anbauproblem bezüglich des
Platzbedarfes im Vorschubkasten würden 4 separate Wege-Magnetventile benötigt.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausführung der Einrichtung
für porportionale Vorschubschneckenvorspannung ergibt sich nach Anspruch 5. Aufgrund
der Anhängigkeit von der Leistungsaufnahme des Vorschubmotors wird der Vorspanndruck
der beiden Vorschubschnecken über den elektrischen Steuerteil der Drucksteuereinrichtung
und das Proportionalventil für die jeweilige Bearbeitungssituation gesteuert.
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Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu.
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Eine davon ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend
beschrieben.
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Die Zeichnung zeigt einen Schnitt durch beide Vorschubschnecken, Stirnzahnräder
und Vorschubmotor, parallel zur vorderen Bettführungsbahn einer Drehmaschine.
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In einem Vorschubkasten 1 der Drehmaschine sind auf einer gemeinsamen
Mitte und in einem bestimmten Abstand hintereinander zwei Vorschubschnecken 2 und
3 eingebaut. Der Drehantrieb erfolgt über einen am Vorschubkasten 1 angeflanschten
Vorschubmotor 15 in Gle ichstromausführung und Stlrnzahnräder-Übersetzungen auf
eine gemeinsame Vorschubwelle 4 (Vielkeilwelle).
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Ihre radiale Lagerung im Vorschubkasten 1 erfolgt über die Radiallager
8, 9 und lo. Die beiden Vorschubschnekken 2 und 3 greifen in die am Drehmaschinenbett
angeschraubte Schneckenzahnstange 5 ein. Die eine Vorschubschnecke 2 ist im Vorschubkasten
1 mit den beiden Axial-Rollenlagern 6 und 7 axial fest gelagert. Die andere Vorschubschnecke
3 auf der Vorschubwelle 4 montiert, hat eine schwimmende Anordnung, d.h., sie ist
axial beweglich. Auf der Vorschubschnecken-Mitte, hinter der schwimmenden Vorschubschnecke
3 ist ein Hydraulikzylinder 11 angebaut, in welchem eine radiale Lagerung 13 sowie
eine axiale Lagerung 14 angeordnet ist.
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Vor dem Hydraulikzylinder 11 ist ein elektromagnetisches Proportionalventil
17 und eine elektrische Steuereinheit 18 angebaut. Entsprechend der jeweiligen Arbeitssituation
werden von der elektrischen Steuereinheit 18 Steuerimpulse auf das elektromagnetische
Proportionalventil 17 weitergegeben. Dieses spannungsabhängig gesteuerte Proportionalventil
17 läßt dosiertes Drucköl in den ölraum 12 des Hydraulikzylinders 11 fließen.
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Der Hydraulikzylinder 11 bewegt sich axial und nimmt über das Axial-Rollentager
14 die Vorschubwelle 4 (Vielkeilwelle) mit. Die Vorschubwelle 4 verschiebt
sich
axial in ihrer vielkeilführung der im Vorschubkasten axial fest gelagerten Vorschubschnecke
2. Der an einem Wellenabsatz der Vorschubwelle 4 angeordnete Ring 16 legt sich bei
der Axialbewegung der Vorschubschneckenwelle 4 an die schwimmend gelagerte Vorschubschnecke
3 an und verschiebt diese so weit, bis sich die Zahnflanken der beiden Vorschubschnecken
2 und 3 mit dem vom Proportionalventil gesteuerten Vorspanndruck n die Zahnflanken
der Schneckenzahnstangen 5 anlegen.