-
Vorrichtung zum Plandrehen
-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Plandrehen, Ausdrehen
u. a. spanabhebende Bearbeitungsvorgänge gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
-
In der Praxis der Werkstückbearbeitung treten häufig Zerspanungsprobleme
auf, so daß entweder aufwendige Umspannvorgänge erforderlich sind oder Spezialvorrichtungen
bzw.
-
Spezialwerkzeuge, zeitaufwendige Zerspanungs-Alternativen wie z. B.
ein zirkulares Bahnfräsen, oder sogar Sondermaschinen eingesetzt werden müssen.
Ein Beispiel ist die Bearbeitung von Werkstücken, die aus Gewichts-, Gestalts-oder
Unwuchtsgründen nicht auf einer Drehmaschine aufgenommen werden können, jedoch irgendwelche
rotationssymmetrische Konturen besitzen. Solche Teile lassen sich mit herkömmlichen
Drehwerkzeugen ohne eigene Vorschubbewegung des Schneidwerkzeugs quer zur Drehachse
nicht bearbeiten.
-
Es wurden daher bereits Werkzeuge geschaffen, die einen rotierenden
Drehkopf mit einem angetriebenen Werkzeugschlitten besitzen, der quer zu der Längsrichtung
des Drehkopfes
verfahrbar ist. Für die Rotationsbewegung wird der
Drehkopf an der Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine festgelegt, und der Vorschub
des Werkzeugschlittens kann -abgesehen von hydraulischen und pneumatischen Lösungen
- über ein geeignetes Getriebe ebenfalls von der Drehung der Arbeitsspindel abgeleitet
werden. Insbesondere können hierzu Planetengetriebe zur Anwendung kommen. Die bekannten
Werkzeuge mit eigener Vorschubbewegung eines Werkzeugschlittens haben den Nachteil,
daß sie nur für sehr eingeengte Anwendungsfälle geeignet sind und sich nur bedingt
bzw.
-
gar nicht automatisieren lassen. Sie kommen daher für die Serienfertigung
nur mit äußerstem Vorbehalt in Frage, da ein manuelles Eingreifen unabdingbar ist.
Die bekannten Werkzeuge bauen auf Grund der bislang verwendeten Getriebe relativ
groß und schwer, und sie lassen eine Einstellung der Vorschubgeschwindigkeit des
Werkzeugschlittens nur in engen Grenzen zu, was die Anwendungsmöglichkeiten einschränkt.
Die Stellgenauigkeit des Werkzeugschlittens läßt nach dem Stand der Technik zu wünschen
übrig, und insbesondere bei höheren Drehzahlen und Schnittgeschwindigkeiten treten
wegen eines nicht vorhandenen oder unvollständigen Massenausgleichs Unwuchtprobleme
auf. Schließlich sind die bekannten Werkzeuge auch nicht gegen eine mechanische
Überlastung ihres Getriebes geschützt, was in Störfällen zu Getriebeschäden führen
kann.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Nachteilen abzuhelfen und eine
universellere, anwendungsfreundlichere und kosten; günstigere Vorrichtung der eingangs
genannten Art zu schaffen.
-
Das erfindungsgemäße Werkzeug soll auf praktisch allen Werkzeugmaschinen
für Bohr- und Fräsoperationen einsetzbar sein und seine Leistungsfähigkeit vor allem
auf Bearbeitungszentren mit CNC-Steuerung oder Produktionsmaschinen entfalten können.
Das Werkzeug soll sich mittels einer voreinstellbaren Umschaltautomatik variabel
an die verschiedensten Bearbeitungsvorgänge anpassen lassen, und die Vorschubgeschwindigkeit
des Werkzeugschlittens soll in einem breiten Spektrum einstellbar sein. Weiterhin
soll die Stellgenauigkeit des Werkzeugschlittens verbessert und ein totaler Massenausgleich
geschaffen werden, der einen unwuchtfreien Betrieb auch bei hohen Drehzahlen und
Schnittgeschwindigkeiten erlaubt.
-
Diese Aufgabe wird gelöst mit dem Merkmal nach dem kennzeichnenden
Teil des Anspruchs 1. Bevorzugte Weiterbildungen sind in nachgeordneten Ansprüchen
gekennzeichnet.
-
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt
durch ein Plan- und Ausdrehwerkzeug gemäß der vorliegenden Erfindung; Fig. 2 einen
Getriebeplan des Werkzeugs, in dem insbesondere eine erste Bauform eines Vorschubdifferentialgetriebes
und die beiden Drehrichtungen eines Vorschubwendegetriebes illustriert
sind;
Fig. 3 den Getriebeplan einer zweiten Bauform des Vorschubdifferentialgetriebes;
Fig. 4 den Getriebeplan einer Umschaltautomatik einschließlich eines Momentenschalters
und Kupplungsfreilaufs; Fig. 5 einen Längsschnitt durch einen Vorwahlhebel der Umschaltautomatik;
Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine abgewandelte Bauform des Werkzeugs mit einem
zur Regelung der Vorschubgeschwindigkeit dienenden, externen Antriebsaggregat; Fig.
7 ein Schaltschema des Antriebsaggregats.
-
Bezugnehmend zunächst auf Fig. 1, hat das Werkzeug ein Gehäuse 1,
eine drehbar in dem Gehäuse 1 gelagerte Arbeitswelle 2 und einen drehfest an der
Arbeitswelle 2 festlegbaren Drehkopf 3. Dieser Drehkopf 3 wird über die Arbeitswelle
2 von einer Werkzeugmaschine drehend angetrieben. Hierzu wird das Gehäuse 1, gegebenenfalls
unter Zwischenschaltung eines Adapterrings 90, ortsfest an der Werkzeugmaschine
festgelegt. Die Arbeitswelle 2 kann beispielsweise mit einer Werkzeugaufnahme 4
stirnseitig aus dem Gehäuse 1 herausragen.
-
Zur Herstellung der Antriebsverbindung wird diese Werkzeugaufnahme
4
in die Arbeitsspindel der Werkzeugmaschine eingesetzt. Die Gestalt der Werkzeugaufnahme
4 entspricht hierzu verschiedenen gängigen Normen. Bei Inbetriebnahme der Werkzeugmaschine
wird somit die Arbeitswelle 2 relativ zu dem Gehäuse 1 in Drehung versetzt. Die
Arbeitswelle 2 trägt an ihrem der Werkzeugaufnahme axial abgewandten, ebenfalls
aus dem Gehäuse 1 herausragenden Ende den angetriebenen Drehkopf 3. Dieser ist mit
Schrauben 5 lösbar auf die Stirnseite der Arbeitswelle 2 aufgeschraubt, wodurch
ein einfaches Auswechseln von Drehköpfen 3 möglich ist.
-
Die Längsmittelachse 6 in Fig. 1 bildet die Drehachse für die Werkzeugaufnahme
4, die Arbeitswelle 2 und den Drehkopf 3. Auf dem Drehkopf 3 sind zwei Werkzeugschlitten
7 angeordnet, die eine angetriebene Vorschubbewegung quer zu der Längsmittelachse
6 ausführen. Die Werkzeugschlitten 7 bewegen sich auf einem Durchmesser des Drehkopfes
3, und sie führen eine synchrone Bewegung radial in Gegenrichtung aus. Die Werkzeugschlitten
7 sind in Fig. 1 in einem maximal eingefahrenen Zustand gezeigt, in dem sie auf
dem Zentrum des Drehkopfes 3 miteinander in Anlage stehen. Die Werkzeugschlitten
7 lassen sich aus dieser Ausgangsstellung simultan in eine Position dicht am Rand
des Drehkopfes 3 und wieder in die Ausgangsstellung zurück verfahren. An den Werkzeugschlitten
7 werden vermittels geeigneter Werkzeugträger Schneidwerkzeuge (nicht dargestellt)
für die spanabhebende Werkstückbearbeitung befestigt; in Fig. 1 ist insofern ein
Bohrbild 8 auf dem Werkzeugschlitten 7 angedeutet. Im Betrieb wird dem Schneidwerkzeug
zusätzlich zu der Rotationsbewegung
des Drehkopfes 3 über die Werkzeugschlitten
7 eine radiale Vorschubbewegung vermittelt, deren Antrieb von der Arbeitswelle 2
abgeleitet wird. Das hierzu erfindungsgemäß vorgesehene Getriebe erlaubt es unter
anderem, die Vorschubgeschwindigkeit der Werkzeugschlitten 7 in weiten Grenzen zu
variieren und ihre Vorschubrichtung einstellbar zu wechseln.
-
Der Antrieb für die Werkzeugschlitten 7 wird zentral in den Drehkopf
3 eingeleitet. Die Arbeitswelle 2 hat entsprechend die Gestalt eines mehrfach abgestuften,
sich zu dem Drehkopf 3 hin weitenden Zylinders. Die drehfeste Schraubverbindung
zwischen Arbeitswelle 2 und Drehkopf 3 wird am Rand der Arbeitswelle 2 im Bereich
ihres größten Durchmessers hergestellt. Der abgestufte, im wesentlichen zylindrische
Innenraum der Arbeitswelle 2 nimmt das Getriebe für den Antrieb der Werkzeugschlitten
7 auf. Das Getriebe ist dabei in durchweg konzentrischer Anordnung im Innern der
Arbeitswelle 2 enthalten. Stirnseitig zu dem Drehkopf 3 hin wird die Arbeitswelle
2 von einem Deckel 9 verschlossen, der das Getriebe einkapselt. Der Deckel 9 ist
mit der Arbeitswelle 2 fest verschraubt, so daß er mit dieser mitdreht.
-
Er ist zentrisch gelocht, und durch die entsprechende Kreisöffnung
ragt eine Antriebswelle 10, die bei 11 drehbar und öldicht in dem Deckel 9 gelagert
ist. Die Antriebswelle 10 bewegt über ein Kegelradgetriebe und einen Drehspindeltrieb
die Werkzeugschlitten 7, und sie wird dazu ihrerseits über das in der Arbeitswelle
2 enthaltene Getriebe angetrieben. Wesentlich für das Verständnis der Anordnung
ist
die Tatsache, daß nur dann eine Bewegung der Werkzeugschlitten 7 erfolgt, wenn die
Drehzahl der Antriebswelle 10 von der der Arbeitswelle 2 abweicht. Dreht die Antriebswelle
10 schneller als die Arbeitswelle 2, so erfolgt eine Hinbewegung der Werkzeugschlitten
7, und bei einer langsameren Drehung der Antriebswelle 10 relativ zu der Arbeitswelle
2 eine Rückbewegung, wobei die Vorschubgeschwindigkeit der Werkzeugschlitten 7 der
Drehzahldifferenz zwischen Arbeitswelle 2 und Antriebswelle 10 proportional ist.
Bei einem synchronen Gleichlauf zwischen Arbeitswelle 2 und Antriebswelle 10 wird
hingegen kein Vorschub der Werkzeugschlitten 7 bewirkt.
-
Im einzelnen werden die Werkzeugschlitten 7 mittels je einer Drehspindel
12 bewegt. Die Drehspindeln 12 sind quer zu der Längsmittelachse 6, d. h. der Drehachse
der Arbeitswelle 2, auf einem gemeinsamen Durchmesser des Drehkopfes 3 angeordnet,
wobei sie je eine Halbseite des Drehkopfes 3 einnehmen. Die Drehspindeln 12 liegen
im Innern des Drehkopfes 3 versenkt, und sie sind drehbar und in Längsrichtung unversetzbar
in dem Drehkopf 3 gelagert. Vorzugsweise können vergütete und geschliffene Trapezgewindespindeln
aus einem hochfesten Vergütungsstahl zum Einsatz kommen. Die Werkzeugschlitten 7
sind auf die Drehspindeln 12 unverdrehbar und in Längsrichtung verschiebbar aufgezogen.
Hierzu dient eine spiel- und lageeinstellbare Doppelmutter 13 mit zwei Abstimmscheiben
14. Vermittels dieser kann das Lagerspiel des Gewindetriebs auf einen Minimalwert
eingestellt und zugleich eine Lage-Justierung der Werkzeugschlitten 7 vorgenommen
werden.
Die Doppelmuttern 13 können z. B. aus hochfester, verschleißarmer Bronze gefertigt
sein. Die Lagerung der Drehspindel 12 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
als Gleitlager ausgeführt, was den Vorteil eines geringen Raumbedarfs hat. Die entsprechenden
Gleitlagerbuchsen 15 sind in einer Bohrung auf dem Außenmantel des Drehkopfes 3
aufgenommen. Sie bestehen ebenfalls aus einer hochfesten, verschleißarmen Bronze,
und sie weisen ein äußerst kleines relatives Lagerspiel auf. Dies ist aus Präzisionsgründen
wünschenswert und technisch ohne weiteres realisierbar, weil die Relativgeschwindigkeit
zwischen dem Lagerzapfen der Drehspindel 12 und der Gleitlagerbuchse 15 relativ
gering ist. Die Schmierung dieser Lagerung erfolgt durch eine Fettfüllung.
-
Für die Lagerung der Werkzeugschlitten 7 ist in dem dargestellten
Ausführungsbeispiel eine Präzisionswälzlagerung in Kreuzrollenbauweise vorgesehen.
Diese genügt höchsten Qualitätsanforderungen und verfügt über eine Reihe von Vorteilen.
Infolge reiner Wälzbewegung tritt kein stick-slip-Effekt (Ruck-Gleiten) auf. Es
ist eine leichte Spieleinstellbarkeit der Längsführung gewährleistet, und es ist
bei der Herstellung weder ein Einschaben, noch ein aufwendiges Beschichten erforderlich.
Durch eine leichte Austauschbarkeit der Verschleißteile ist die Lagerung u. a. besonders
kostengünstig, und es besteht keine Freßgefahr, da im Lager ein reines Wälzen erfolgt,
das durch eine zuverlässige Fettschmierung unterstützt wird.
-
Die Drehspindeln 12 tragen an ihrem dem Zentrum des Drehkopfes 3 zugewandten
Ende je ein Kegelzahnrad 16. Die Kegelzahnräder 16 wenden einander die verzahnten
Stirnflächen zu, und sie kommen in einem solchen Abstand voneinander zu liegen,
daß der gleichzeitige Eingriff eines Kegelritzels 17 in beide Kegelzahnräder 16
möglich ist. Das Kegelritzel 17 wird von einer Ritzelwelle 18 getragen, die in eine
zentrische, axiale Mittelbohrung der Antriebswelle 10 paßt.
-
Die Ritzelwelle 18 wird fest mit der Antriebswelle 10 verbunden. Das
Kegelritzel 17 steht zusammen mit der Antriebswelle 10 ein Stück von der Oberfläche
des Deckels 9 ab, der die Arbeitswelle 2 verschließt. Bei der Montage des Drehkopfes
3 an die Arbeitswelle 2 kämmt das Kegelritzel 17 mit beiden Kegelzahnrädern 16,
wodurch die Antriebsverbindung für den Spindeltrieb der Werkzeugschlitten 7 hergestellt
wird. Die Kegelzahnräder 16 und das Kegelritzel 17 des erfindungsgemäßen Kegelradgetriebes
werden vorzugsweise aus Einsatzstahl gefertigt, gehärtet und paarweise geläppt.
Die Räder können mit einer Gleason-Kreisbogenverzahnung versehen sein. Das Kegelradgetriebe
läßt sich spielfrei einstellen, und es wird vorzugsweise mit Fett geschmiert.
-
Das Kegelradgetriebe ermöglicht in präziser und konstruktiv unaufwendiger
Weise eine Antriebsumlenkung quer zu der Drehachse 6 der Arbeitswelle 2. Weiterhin
wird durch den gleichzeitigen Eingriff des Kegelritzels 17 in beide Kegel zahnräder
16 eine gegenläufige Drehbewegung der Drehspindeln 12 mit exakt gleicher Geschwindigkeit
bereitgestellt, was den gegenläufigen Vorschub der Werkzeugschlitten 7 bautechnisch
sehr einfach machtschließlich ermöglicht das Kegelradgetriebe
in
praktischer Weise eine Drehzahluntersetzung der Drehspindeln 12; das Untersetzungsverhältnis
des Kegelradgetriebes kann inbesondere etwa 3 : 1 betragen.
-
Die Arbeitswelle 2 und die Antriebswelle 10 sind erfindungsgemäß über
ein mehrstufiges Planetengetriebe gekoppelt, das koaxial im Innern der Arbeitswelle
2 angeordnet ist.
-
Das Getriebe weist ein als ein-oder mehrstufiges Planetengetriebe
aufgebautes Vorschubdifferential-getriebe auf, vermittels dessen sich die Vorschubgeschwindigkeit
der Werkzeugschlitten 7 einstellen läßt. Dem Vorschubdifferentialgetriebe ist ein
als zweistufiges Planetengetriebe aufgebautes Vorschubwendegetriebe nachgeordnet,
das bei vorzugsweise gleichbleibender Getriebeübersetzung eine Umkehr der Bewegungsrichtung
der Werkzeugschlitten 7 erlaubt.
-
Man versteht die Arbeitsweise des Getriebes am besten anhand von Fig.
2. Das Vorschubdifferentialgetriebe 20 in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist einstufig. Es besitzt ein Sonnenrad 22, wenigstens ein Planetenrad 24, einen
das Planetenrad 24 lagernden Steg 26 und ein äußeres Hohlrad 28. Das Planetenrad
24 läuft in bekannter Weise auf dem Umfang des Sonnenrads 22 ab, wobei der Steg
26, der die Drehachse des Planetenrads 24 trägt, seinerseits um das Zentrum des
Sonnenrads 22 gedreht wird. Das Planetenrad 24 kämmt, vom Zentrum des Sonnenrads
22 gesehen, an seiner radialen Innenseite mit dem Sonnenrad 22, während seine radiale
Außenseite gleichzeitig mit dem Hohl rad 28 in Eingriff steht. Sonnenrad 22, Steg
26 und Hohlrad 28 sind
zentrisch bezüglich der Längsmittelachse
6, koaxial und drehbar im Innern des Gehäuses 1 angeordnet. Ihre Bewegung ist über
das Planetenrad 24 gekoppelt, wobei man in der Praxis statt eines Planetenrads 24
deren mehrere, z. B.
-
zwei, drei oder vier, vorsieht.
-
Das Vorschubdifferentialgetriebe 20 dient dazu, eine von der Systemdrehzahl
nS verschiedene Betriebsdrehzahl zu erzeugen. Die Systemdrehzahl n5 ist dabei die
Drehzahl der Arbeitswelle 2, die mit der Drehzahl der Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine
identisch ist. Antriebsteil des Vorschubdifferentialgetriebes 20 gemäß Fig. 2 ist
der Steg 26, dem die Systemdrehzahl n vermittelt wird, und das Sonnenrad 22 ist
das Abtriebsteil des Vorschubdifferentialgetriebes 20. Mit dem Steg 26 ist über
wenigstens ein Planetenrad 24 das Hohl rad 28 antriebsmäßig verbunden. Dieses wird
dadurch in einer Drehbewegung relativ zu dem Gehäuse 1 mitgenommen, doch kann die
Umdrehungsgeschwindigkeit des Hohl rads 28 eingestellt werden, und in dem dargestellten
Ausführungsbeispiel besteht insbesondere die Möglichkeit, das Hohlrad 28 stufenlos
abzubremsen.
-
Das Hohlrad 28 wird hierzu von einer einstellbaren Bremse 54 beaufschlagt.
Im ungebremsten Zustand läuft das Hohl rad 28 mit der Systemdrehzahl n5 um, und
durch die Bremse 54 läßt sich die Drehzahl des Hohlrads 28 kontinuierlich vermindern,
wobei vorzugsweise ein Abbremsen bis zum Stillstand des Hohlrads 28 möglich sein
sollte. Über die Bremse 54 läßt sich also eine Drehzahl differenz zwischen dem Steg
26
und dem Hohlrad 28 einstellen. Das Planetengetriebe 20 arbeitet als Differentialgetriebe,
bei dem die Drehzahl des angetriebenen Sonnenrads 22 um einen Betrag von der Systemdrehzahl
nS abweicht, der der eingestellten Drehzahldifferenz zwischen Steg 26 und Hohl rad
28 proportional ist.
-
Man erkennt dies leicht wie folgt: Wenn bei ungebremstem Hohl rad
28 sowohl der Steg 26 als auch das Hohl rad 28 mit der Systemdrehzahl n5 umlaufen,
so steht das Planetenrad 24 relativ zu den umlaufenden Rädern 28 und 22, d. h. zum
System, und das Sonnenrad 22 wird mit der Systemdrehzahl n5 mitgenommen. Das Getriebe
arbeitet somit als Kupplung.
-
Wird nun das Hohlrad 28 gebremst, so beginnt das Planetenrad 24 zu
drehen, und das Sonnenrad 22 wird proportional beschleunigt. Man erhält als Ausgangsgröße
des Vorschubdifferentialgetriebes 20 also eine Betriebsdrehzahl, die größer oder
gleich der Systemdrehzahl nS ist.
-
Diese Betriebsdrehzahl bildet die Eingangsdrehzahl des Vorschubwendegetriebes
30, vermittels dessen die Bewegungsrichtung der Werkzeugschlitten 7 bestimmt wird.
Das Vorschubwendegetriebe ist als zweistufiges Planetengetriebe gestaltet, wobei
beide Stufen einander im Aufbau weitgehend entsprechen.
-
Man erkennt in der ersten Stufe ein Sonnenrad 32, wenigstens ein an
einem Steg 36 gelagertes Planetenrad 34 und ein Hohlrad 38. In der zweiten Stufe
ist entsprechend ein Sonnenrad 42, wenigstens ein an einem Steg 46 gelagertes Planetenrad
44 und ein Hohl rad 48 vorhanden. Wohl verstanden werden in der Praxis in jeder
Getriebestufe statt eines Planetenrads 34, 44 stets mehrere Planetenräder verwendet.
Der Steg 36
der ersten Stufe ist antriebsmäßig starr mit dem Hohl
rad 48 der zweiten Stufe verbunden. Weiterhin ist das Hohl rad 38 der ersten Stufe
antriebsmäßig starr mit dem Sonnenrad 42 der zweiten Stufe verbunden. Antriebsteil
des ganzen Vorschubwendegetriebes 30 ist das Sonnenrad 32 der ersten Stufe, und
als Abtriebsteil dient der Steg 46 der zweiten Stufe. Dieser Steg 46 ist mit der
bereits in konstruktiven Einzelheiten beschriebenen Endstufe des erfindungsgemäßen
Getriebes verbunden. Es handelt sich um die Antriebswelle 10, die das Kegelritzel
17 eines Kegelradgetriebes 50 trägt.
-
Das Kegelritzel 17 treibt die Kegel zahnräder 16 an den Drehspindeln
12, die ihrerseits eine lineare Vorschubbewegung der Werkzeugschlitten 7 quer zu
der Getriebedrehachse 6 bewirken.
-
Das Grundprinzip des erfindungsgemäßen Vorschubwendegetriebes 30 ist,
daß zur Drehrichtungs-Anderung der Abtrieb wahlweise über ein innenverzahntes oder
ein außenverzahntes Rad erfolgt. Der erforderliche Schaltwechsel wird mit einer
Schaltkupplung 55 bewirkt. Diese ist im oberen Teil von Fig.
-
2 in einer Stellung gezeigt, die dem Vorlauf V der Werkzeugschlitten
7 entspricht. Die in Fig. 2 unten gezeigte Schaltstellung ist dem Rücklauf R der
Werkzeugschlitten 7, d. h.
-
ihrer Bewegung in umgekehrter Radialrichtung, zugeordnet, und zwischen
den Schaltstellungen V und R befindet sich eine Leerlauf- oder Nullstellung L der
Schaltkupplung 55, in der keine Antriebskraft auf die Werkzeugschlitten 7 weitergegeben
wird. Das Vorschubwendegetriebe 30 hat als Gehäuse die Arbeitswelle 2. In der Vorlaufstellung
V wird mittels
der Schaltkupplung 55 der Steg 36 der ersten Stufe
an die Arbeitswelle 2 gekoppelt, so daß er mit der Systemdrehzahl n umläuft. In
der Rücklaufstellung R wird der Steg 36 der ersten Stufe freigegeben, und stattdessen
das Sonnenrad 42 der zweiten Stufe an die Arbeitswelle 2 gekoppelt. In der Leerlaufstellung
L schließlich ist die Schaltkupplung 55 völlig unwirksam, d. h. sowohl der Steg
36 der ersten Stufe als auch das Sonnenrad 32 der zweiten Stufe sind freigegeben,
und es wird überhaupt keine Verbindung zu der Arbeitswelle 2 hergestellt. Abgesehen
von der Verbindungsmöglichkeit über die Schaltkupplung 55, sind die Sonnenräder
32, 42, die Stege 36, 46 und die Hohl räder 38, 48 beider Planetengetriebestufen
jeweils im Innern des Gehäuses 1 bzw. der Arbeitswelle 2 reibungsarm drehbar. Die
Getriebefreiheitsgrade werden durch die erwähnte, starre Verknüpfung zwischen der
ersten und zweiten Stufe sowie die Planetenräder 34, 44 und den vom Vorschubdifferentialgetriebe
20 her wirkenden Antrieb begrenzt.
-
Eingangsdrehzahl des Vorschubwendegetriebes 30 ist die vom Vorschubdifferentialgetriebe
20 bereitgestellte Betriebsdrehzahl, die größer oder gleich der Systemdrehzahl ist.
-
Diese Betriebsdrehzahl wird auf das Sonnenrad 32 in der ersten Stufe
des Vorschubwendegetriebes 30 gegeben. Betrachtet man zunächst die Vorlaufstellung
V der Schaltkupplung 55, so läuft der Steg 36 der ersten Stufe mit der Systemdrehzahl
um. Als Abtriebsteil der ersten Stufe dient also das Hohlrad 38, d. h. ein Rad mit
Innenverzahnung. Die differentielle Drehzahl dieses Hohlrads 38 wird auf das
Sonnenrad
42 der zweiten Stufe gegeben, und da das Hohl rad 48 der zweiten Stufe wieder mit
der Systemdrehzahl nS umläuft, erhält man an dem als Abtriebsteil der zweiten Stufe
dienenden Steg 46 für die Antriebswelle 10 eine Antriebsdrehzahl, die von der Systemdrehzahl
verschieden sein kann.
-
Die entsprechende Abweichung in der Drehzahl ist proportional zu der
Drehzahldifferenz, die in dem Vorschubdifferentialgetriebe 20 erzeugt wird. Man
erkennt, daß die erste Planetenradstufe des Vorschubwendegetriebes im Vorlauf V
als umlaufendes Standgetriebe arbeitet.
-
Im Rücklauf R arbeiten hingegen die erste und zweite Stufe als umlaufendes
Planetenradgetriebe, wobei das Hohlrad 38 der ersten Stufe und das Sonnenrad 42
der zweiten Stufe mit der Systemdrehzahl n5 laufen. Die Betriebsdrehzahl des Vorschubdifferentialgetriebes
20 wird unverändert auf das Sonnenrad 32 der ersten Stufe gegeben, und ebenso erfolgt
unverändert der Abtrieb von der zweiten Stufe her über den Steg 46. Der Antrieb
wird nun aber von der ersten Stufe über den Steg 36 weitergeleitet, d. h. ein Rad
mit Außenverzahnung, und zwar auf das Hohl rad 48 der zweiten Stufe.
-
Man erhält dadurch im Rücklauf eine betragsmäßig gleiche Übersetzung
wie im Vorlauf, aber eine Umkehr der Drehrichtung Auf die Drehspindeln 12 übertragen,
ergibt sich entsprechend eine lineare Bewegungsumkehr der Werkzeugschlitten 7.
-
In der Leerlaufstellung L schließlich laufen die Räder des Vorschubwendegetriebes
30 frei, und es wird keine Antriebskraft auf die Werkzeugschlitten 7 übertragen.
-
Wird das Hohl rad 28 des Vorschubdifferentialgetriebes 20 auf die
Drehzahl 0 gebremst, so ist eine konstante Übersetzung im Getriebe vorhanden, was
das erfindungsgemäße Werkzeug insbesondere für ein Kegel- und Konturendrehen geeignet
macht. Das beschriebene, einstufige Vorschubdifferentialgetriebe 20 vermittelt ein
einziges solches Festübersetzungsverhältnis. Alternativ können aber auch mehrere
Festübersetzungen vorgegeben werden, wozu ein entsprechend mehrstufiges Vorschubdifferentialgetriebe
Verwendung findet.
-
Fig. 3 zeigt insofern exemplarisch ein als zweistufiges Planetengetriebe
aufgebautes Vorschubdifferentialgetriebe 120. Bei diesem wird der Antrieb, d. h.
die Systemdrehzahl ns, auf eine Sonnenradwelle 121 mit zwei Sonnenrädern 122, 123
gegeben. Die Sonnenräder 122, 123 sind axial hintereinander auf der Sonnenradwelle
121 angeordnet. Sie sind unterschiedlich groß, um verschiedene Getriebeübersetzungen
vorzugeben. Der Abtrieb des Vorschubdifferentialgetriebes 120 erfolgt über einen
Steg 126, der ein oder mehrere, verstellbare Planetenräder 124 trägt. Die Planetenräder
124 lassen sich durch einen Schalteingriff von außen in Axialrichtung verstellen,
so daß sie wahlweise mit dem einen oder anderen Sonnenrad 122, 123 kämmen. Sie stehen
mit einem Hohl rad 128 in Eingriff, dessen Umdrehungsgeschwindigkeit sich steuern
läßt; insbesondere kann wiederum eine Bremse 54 vorgesehen sein, mit der sich das
Hohl rad 128 kontinuierlich bis zum Stillstand abbremsen läßt. Bei gebremstem Hohlrad
128 wird der Steg 126 mit einer Festübersetzung angetrieben, deren Übersetzungsverhältnis
verschieden ist, je nachdem,
in welcher Schaltstellung sich die
Planetenräder 124 befinden.
-
Das Vorschubdifferentialgetriebe 120 gemäß Fig. 3 illustriert eine
Getriebebauform, bei der die Arbeitswelle 2 den axialen Mittelbereich des Gehäuses
1 einnimmt und die Räder der Planetengetriebe konzentrisch radial außen auf der
Arbeitswelle 2 angeordnet sind. Diese Ausführungsform findet vorzugsweise für Werkzeuge
mit kleineren Bauabmessungen Verwendung.
-
Bei größeren Werkzeugen wird dagegen das Getriebe vorzugsweise im
Innern der Arbeitswelle 2 untergebracht, wie dies in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigt ist.
Der jeweiligen Geometrie entsprechend, erfolgt der Antrieb des Vorschubdifferentialgetriebes
20, 120 bevorzugt über das Sonnenrad oder den Steg und der Abtrieb über das jeweils
andere Rad.
-
Anstelle eines ein- oder zweistufigen Vorschubdifferentialgetriebes
20, 120 kann in entsprechender Weise auch ein mehrstufiges Differentialgetriebe
vorgesehen werden, das eine größere Anzahl von Festübersetzungen vorgibt. Die von
dem Vorschubdifferentialgetriebe bereitgestellte Betriebsdrehzahl läßt sich in jeder
Getriebestufe durch Abbremsen des Hohl rads 128 in den Grenzen der jeweiligen Festübersetzung
stufenlos variieren.
-
Für spezielle Bearbeitungsfolgen kann es weiterhin von Vorteil sein,
die Drehzahl des Hohlrads 28, 128 in dem Vorschubdifferentialgetriebe 20, 120 mittels
eines externen Antriebs zu steuern. Das Grundgetriebe und der Drehkopf 3 bleiben
dabei im wesentlichen unverändert. Es wird nur
die Bremse 54 vollständig
gelüftet, so daß das Hohlrad 28, 128 frei laufen kann, und es wird ein drehzahl
geregeltes Antriebsaggregat auf das Hohlrad 28, 128 geschaltet, um diesem eine präzise
einstellbare Umlaufgeschwindigkeit zu verleihen. Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel
für diese Anordnung. Man erkennt ein Gehäuse 1 des erfindungsgemäßen Werkzeugs,
das mit abgenommenem Drehkopf und ohne den in Fig. 1 gezeigten Adapterring 90 dargestellt
ist. Das Gehäuse 1 ist im Betrieb mit seiner Stirnseite 130 dem Antriebsteil einer
Werkzeugmaschine zugekehrt, und die gegenüberliegende Stirnseite 131 dient zum Anbau
von auswechselbaren Drehköpfen 3; man erkennt insofern die aus der Stirnseite 131
austretende Antriebswelle 10 mit dem Kegelritzel 17. Der Mantel des Gehäuses 1 ist
mit einer Öffnung versehen, die das Hohl rad 28, 128 des Vorschubdifferentialgetriebes
20, 120 von außen zugänglich macht. An dieser Öffnung ist ein Antriebsaggregat 132
fest mit dem Gehäuse 1 verbunden.
-
Das Antriebsaggregat 132 beinhaltet in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
einen Gleichstrommotor 133, der ein bei 134 gelagertes Zahnrad 135 treibt. Die Drehzahl
des Zahnrads 135 wird mittels eines Tacho-Generators 136 gemessen, der an der dem
Motor 133 abgewandten Seite an das Zahnrad 135 gekuppelt ist. Die mechanischen Teile
des Antriebsaggregats 132 und eine in Fig. 7 näher dargestellte, elektrische Steuerschaltung
sind Teil eines modularen Antriebsblocks, der komplett an das Gehäuse 1 montiert
wird und beispielsweise auch als Nachrüstsatz angeboten werden kann.
-
Das Zahnrad 135 arbeitet über ein Zwischenrad 137 auf das Hohl rad
28, 128 des Vorschubdifferentialgetriebes 20, 120.
-
Das Zwischenrad 137 ist in der Öffnung 138 des Gehäuses 1 drehbar
gelagert. Als Drehachse dient ein Stift 139, der in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
von der Stirnseite 130 her in das Gehäuse 1 eingreift. Der Stift 139 kann über die
Stirnseite 130 hinausstehen und zugleich zum Ausrichten eines anzubauenden Adapterrings
90 dienen. Das Zwischenrad 137 kämmt zugleich mit dem Zahnrad 135 und einer Verzahnung
auf dem Außenmantel des Hohlrads 28, 128, so daß dieses mit einer konstruktiv vorgegebenen
Übersetzung angetrieben wird.
-
Fig. 7 zeigt schematisch eine Steuerschaltung, wie sie in dem Antriebsblock
vorgesehen sein kann. Ein Drehzahlregler 140 kontrolliert die Versorgungsspannung
des Gleichstrommotors 133 gemäß einem Soll-Wert für die Drehzahl, wobei der entsprechende
Ist-Wert mittels des Tacho-Generators 136 erfaßt wird. Als Steuergrößen erhält der
Drehzahlregler 140 das Signal zweier Geber 141, 142, von denen einer (141) die Drehzahl
n5 der Arbeitswelle 2, und der andere (142) die Drehzahl des Hohlrads erfaßt. Diese
Werte erlauben es, dem gewünschten Bearbeitungsvorgang entsprechend einen Soll-Wert
für die Motordrehzahl zu bestimmen, und sie können überdies dazu herangezogen werden,
die Zustellgeschwindigkeit der Werkzeugschlitten 7 mit hoher Präzision zu messen.
-
Die elektriche Anschlußverbindung des Antriebsaggregats 132 kann über
einen speziellen Schnellstecker erfolgen,
dessen Gegenstück sich
an der Bearbeitungsmaschine befindet und gegebenenfalls mit deren CNC-Steuerung
verbunden ist.
-
Der Stecker ist mit einer Regelkarte in dem Antriebsblock fest verdrahtet.
Letzterer zeichnet sich durch eine kleine Bauweise und eine niedrige Energieaufnahme
aus. Durch die gesamte Getriebekonstruktion genügt beispielsweise bei einer Zerspanungsleistung
von 22 kW für den Regelbereich eine Antriebsleistung von 20 W. Die Steuerung mit
einem Gleichstrommotor 133 ist besonders unaufwendig; es können aber auch andere
Motorbauformen, z. B. ein Schrittmotor, zum Einsatz kommen.
-
Sieht man, wie beschrieben, einen externen, drehzahlgeregelten Antrieb
für das Hohlrad 28, 128 des Vorschubdifferentialgetriebes 120 vor, so arbeitet dieses
als Überlagerungsgetriebe. Diese Bauform ist gleichermaßen für ein- und mehrstufige
Vorschubdifferentialgetriebe 20, 120 denkbar. Sie erlaubt einen universellen Betrieb
des erfindungsgemäßen Werkzeugs und eine Anpassung an alle denkbaren Bearbeitungsaufgaben.
-
Zurückkommend auf Fig. 1, sind nähere Einzelheiten des erfindungsgemäßen
Werkzeugs, und insbesondere des in Fig.
-
2 skizzierten Getriebes, zu erkennen. Das stillstehende, mit der Werkzeugmaschine
kraftschlüssig zu verbindende Gehäuse 1 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
zur Gewichtsersparnis aus einer warm aushärtbaren, hochfesten Aluminiumlegierung
gefertigt. Wegen der Einfachheit der Bearbeitung wurde das Gehäuse 1 als Drehteil
ausgeführt. Die Arbeitswelle
2 ist aus vergütetem Stahl hergestellt.
Sie stellt auf Grund ihrer vielfältigen Funktionen das Herzstück des erfindungsgemäßen
Plan- und Ausdrehwerkzeugs dar. Die Arbeitswelle 2 dient als Träger des Drehkopfes
3, was mit der Forderung nach einer höchsten Rund- und Planlaufgenauigkeit verbunden
mit einer hohen Starrheit einhergeht, die auch eine schwerste Zerspanung bei ausladenden
Werkzeugen möglich macht. Weiterhin bildet die Arbeitswelle 2 den Steg 26, d. h.
den Planetenradträger des einstufigen Vorschubdifferentialgetriebes 20 sowie das
Getriebegehäuse für das in der Arbeitswelle 2 enthaltene Vorschubwendegetriebe 30.
Dieses Vorschubwendegetriebe ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als getrennt
gekapseltes Getriebe mit eigener Schmierölfüllung ausgeführt. Schließlich ist die
Arbeitswelle 2 auch der Führungsträger für eine noch nachstehend näher zu beschreibende
Umschaltautomatik.
-
Die Lagerung der Arbeitswelle 2 in dem Gehäuse 1 muß nach dem Kriterium
höchster Steifigkeit, Lagerspiel-Einstellbarkeit, höchster Tragfähigkeit und kleinstem
Bauvolumen und einem trotzdem guten Drehzahl verhalten ausgewählt werden.
-
Präzisions-Kegelrollenlager 56 haben sich bestens bewährt.
-
Die Kegelrollenlager 56 werden mit leichter Vorspannung angestellt,
wobei die Vorspannung durch eine Paßscheibe abgestimmt wird. Die Schmierung erfolgt
im vorderen Lager durch eine Fettfüllung, wobei das Lager mittels eines Labyrinthrings
abgedichtet wird. Mit dieser Aufteilung werden Pantschverluste, die sich auf Grund
des großen Wellenabsatzes ergeben würden, wirkungsvoll vermieden.
-
Die Arbeitswelle 2 trägt als Steg 26 die Planetenräder 24 des einstufigen
Vorschubdifferentialgetriebes 20, und sie nimmt das Hohlrad 28 des Vorschubdifferentialgetriebes
20 mit. Das Hohl rad 28 ist auf seinem Außenmantel an dem einen axialen Ende kegelförmig
angeschrägt. Die erhaltene Kegelfläche bildet eine Reibfläche für den stillstehenden
Bremsring 57 einer Kegelreibbremse 54, deren Anpreßdruck sich mittels eines Stellexzenters
58 kontinuierlich variieren läßt. Der Stellexzenter 58 wirkt über einen federbelasteten
Stößel auf den Bremsring 57. Der Anpreßdruck verändert die Reibkraft proportional,
d. h. der Reibungskoeffizient zwischen Bremsring 57 und Hohlrad 28 ist konstant
oder annähernd konstant. Entsprechend proportional ändert sich die Vorschubgeschwindigkeit
der Werkzeugschlitten 7, wobei in den Grenzen der Festübersetzung ein großer, stufenloser
Stellbereich gewährleistet ist.
-
Das Sonnenrad 22 des Vorschubdifferentialgetriebes 20 ist in Axialrichtung
beidseits wellenartig verlängert. Der rechte Wellenabschnitt 60 des Sonnenrads 22
dient als Träger des Sonnenrads 32 in der ersten Stufe des Vorschubwendegetriebes,
wobei diese beiden Sonnenräder 22, 32 starr miteinander gekoppelt sind. Hinsichtlich
der übrigen Getriebeelemente des Vorschubwendegetriebes 30 und ihre wechselweise
Kopplung kann auf die obige Beschreibung anhand des Getriebeplans Fig. 2 verwiesen
werden.
-
Bezugnehmend auf Fig. 1 und Fig. 4, findet als Schaltkupp-30 lung
zum Umschalten des Vorschubwendegetriebes/eine Stirnzahnkupplung
Verwendung.
Als Betätigungselement dient eine Schaltstange 61, die in einer Gehäusebohrung der
Arbeitswelle 2 drehfest und axial beweglich gelagert ist. Die axiale Verschiebebewegung
der Schaltstange 61 erfolgt parallel zu der Längsmittelachse 6, d. h. der Drehachse
der Arbeitswelle 2. Die Schaltstange 61 trägt an einem Querstift 62 ein Kupplungsglied
63. Der Steg 36 in der ersten Stufe des Vorschubwendegetriebes 30 und das Sonnenrad
42 in der zweiten Stufe sind an einander zugewandten Stirnflächen mit einer Stirnverzahnung
versehen, und bei einer axialen Verschiebebewegung der Schaltstange 61 kann das
Kupplungsglied 63 wahlweise mit beiden Stirnverzahnungen rasten. Die in Fig.
-
1 dargestellte Raststellung mit dem Steg 36 ist dem Vorlauf V der
Werkzeugschlitten 7 zugeordnet, und die Raststellung mit dem Sonnenrad 42 (nicht
dargestellt) entspricht dem Rücklauf R. Zwischen diesen Raststellungen kann das
Kupplungsglied 63 eine verbindungslose Leerlauf- oder Neutralstellung L einnehmen
(Fig. 4).
-
30 Der Schaltwechsel des Vorschubwendegetriebes/zwischen Vorlauf
V und Rücklauf R sowie der Neutralstellung L kann erfindungsgemäß sowohl durch einen
Stelleingriff von Hand als auch mittels einer manuell vorwählbaren Umschaltautomatik
erfolgen.
-
Diese soll beispielsweise einen Arbeitsvorgang wie folgt steuern:
Die Werkzeugschlitten 7 laufen bei gleichzeitiger Drehung des Drehkopfes 3 mit einer
eingestellten Vorschubgeschwindigkeit im Vorlauf V an. Nach Erreichen einer einstellbaren
Endlage erfolgt ein Umschalten des Vorschubwendegetriebes 30, und die Werkzeugschlitten
7 gehen mit unveränderter
Vorschubgeschwindigkeit in den Rücklauf,
bis sie eine zweite Endlage, z. B. die Ausgangsstellung, erreichen.
-
Hier erfolgt ein Umschalten des Vorschubwendegetriebes 30 in die Leerlaufstellung
L,und der Arbeitsvorgang wird erst dann wiederholt, wenn die Arbeitswelle 2 abgeschaltet
und zum Stillstand gebracht worden ist. In weiteren Einstellungen der Umschaltautomatik
soll nach erfolgtem Vorlauf oder Rücklauf keine automatische Gegenbewegung der Werkzeugschlitten
7 erfolgen, sondern ein sofortiger Schaltwechsel in die Leerlaufstellung L bewirkt
werden, sobald die Werkzeugschlitten 7 die eingestellte Endlage erreichen. Diese
Vorgänge sollen schließlich unabhängig davon ablaufen, welche Bewegungsrichtung
der Werkzeugschlitten 7 - radial von außen nach innen oder innen nach außen - für
den Vorlauf V bzw. Rücklauf R eingestellt wird.
-
Dieses vorwählbare Schaltverhalten wird erfindungsgemäß mit einer
mechanischen Umschaltautomatik erreicht, die die Schaltkupplung 55 beeinflußt. Die
Schaltwechsel der Schaltkupplung 55 in Endlagen der Werkzeugschlitten 7 werden dabei
mittels eines Momentenschalters ausgelöst, der bei einer Drehmomentüberhöhung über
ein vorgegebenes Grenzdrehmoment schaltet, das z. B. dem maximal zulässigen Vorschubschnittmoment
entsprechen kann. Diese Umkehr der Vorschub-Antriebsrichtung durch eine Drehmomentüberhöhung
hat den bemerkenswerten Vorteil, daß das erfindungsgemäße Werkzeug getriebeseitig
niemals überlastet werden kann. Selbst wenn ein Bruch des Schneidwerkzeugs eintritt
und das resultierende Vorschubdrehmoment entsprechend übermäßig ansteigt, hat dies
nur
zur Folge, daß das Vorschubwendegetriebe 30 umschaltet und
in Leerlaufstellung verharrt, bis der Antrieb der Arbeitswelle 2 abgeschaltet wird.
-
Der erfindungsgemäße Momentenschalter arbeitet wie folgt.
-
Der Schnittwiderstand des Schneidwerkzeugs oder eine andere, den radialen
Vorschub der Werkzeugschlitten 7 hemmende Kraft erzeugt in dem Vorschubwendegetriebe
30 ein Drehmoment, das dem von der Arbeitswelle 2 her abgeleiteten Antriebsdrehmoment
entgegengerichtet ist. Dieses Gegendrehmoment tendiert dazu, das Kupplungsglied
63 außer Eingriff mit der Stirnverzahnung an dem Steg 36 in der ersten Stufe des
Vorschubwendegetriebes bzw. dem Sonnenrad 42 in der zweiten Stufe des Vorschubwendegetriebes
zu bringen. Die Schaltkupplung 55 ist so dimensioniert, daß das normale Betriebsdrehmoment
nicht ausreicht, um die Schaltkupplung 55 in dieser Form zum Ausrasten zu bringen.
Steigt aber das Gegendrehmoment steil über ein bestimmtes Grenzdrehmoment an, so
hebt das Kupplungsglied 63 von der jeweiligen Stirnverzahnung ab, wobei eine Bewegung
an den Zahnflanken entlang erfolgt. Hieraus resultiert eine axiale Hubbewegung der
Schaltstange 61, die zu einem Umspringen der Schaltkupplung 55 führt.
-
Die Axialbewegung der Schaltstange 61 wird durch einen federbelasteten
Kniehebelmechanismus unterstützt, der zwischen den Raststellungen der Schaltkupplung
55 eine Strecklage durchläuft. Der Kniehebelmechanismus besteht aus einem Paar von
einarmigen Hebeln 64, 65, die durch ein Gelenk an der
Schaltstange
61 miteinander verbunden sind. An ihren diesem gemeinsamen Kniegelenk abgewandten
Enden sind die Hebel 64, 65 ebenfalls gelenkig gelagert. Das Kniegelenk befindet
sich etwa in der Längsachse der Schaltstange 61, und die beiden anderen Gelenke
sind beidseits von der Schaltstange 61 um etwa den gleichen Betrag ausgestellt.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der eine Kniehebel 64 fest an die Arbeitswelle
2 angelenkt. Das Gelenk des anderen Kniehebels 65 befindet sich dagegen an einem
Schieber, der in eine Bohrung 66 des Deckels 9 eintaucht. Die Bohrung 66 verläuft
quer zu der Längsachse der Schaltstange 61, und der Schieber ist in der Bohrung
66 axial beweglich gelagert.
-
Er steht unter der Kraft einer einstellbaren Druckfeder 67, die bestrebt
ist, den Kniehebelmechanismus in einer abgewinkelten Lage zu halten, in der sich
das Kniegelenk entweder links oder rechts von dem äußeren Gelenk der Kniehebel 64,
65 befindet. In diesen Stellungen wird eine Kraftkomponente der Druckfeder 67 über
den Kniehebelmechanismus auf die Schaltstange 61 übertragen, wodurch die Schaltkupplung
55 in Raststellungen vorgespannt wird, die dem Vorlauf bzw. Rücklauf der Werkzeugschlitten
7 entspricht. Beim Umschalten zwischen Vorlauf und Rücklauf springt der Kniehebelmechanismus
um, wobei er seine Strecklage durchläuft, in der alle Gelenke auf einer Linie quer
zur Längsrichtung der Schaltstange 61 liegen. Durch Regulieren der Federkraft der
Druckfeder 67 kann das Umschaltmoment der Schaltkupplung 55 eingestellt werden.
-
Wie man insbesondere in Fig. 5 erkennt, spannt der Kniehebelmechanismus
in
der Leerlaufstellung L die Schaltstange 61 derart vor, daß die Schaltkupplung 55
bevorzugt in die Vorlaufstellung V fällt. Dieser Vorrang des Vorlaufs liegt konstruktiv
fest; Vorlauf V und Rücklauf R tauschen aber ihre Richtungen bei einem Drehrichtungswechsel
des Systems, d. h. einer Umkehr von ns. Der Vorrang des Vorlaufs ist kennzeichnend
für den Betrieb mit Umschaltautomatik; er kann nur im Handbetrieb umgangen werden.
-
Die Drehmomentüberhöhung, die zu einem Umspringen der Schaltkupplung
55 führt, wird am einfachsten dadurch bewirkt, daß man die Werkzeugschlitten 7 in
den gewünschten Endlagen auf Festanschläge 68 auflaufen läßt. Die Festanschläge
68 sind präzise einstellbar in dem Drehkopf 3 gehaltert. Sie sind für die Maßgenauigkeit
des zu bearbeitenden Werkstücks an entscheidender Stelle mitverantwortlich, und
sie sind deshalb vollständig gekapselt in dem Körper des Drehkopfes 3 angeordnet.
Jedem der Werkzeugschlitten 7 sind zwei Festanschläge 68 zugeordnet, die seinen
Radialhub beidendig begrenzen. Die Festanschläge 68 sind jeweils auf eine Gewindespindel
69 aufgezogen, vermittels derer sie von außen beliebig verstellbar sind. Die Gewindespindeln
69 sind an ihrem von außen her zugänglichen Ende für den Angriff eines geeigneten
Stellwerkzeugs ausgelegt. In einer besonders einfachen, bedienungsfreundlichen Anordnung
kann das Ende der Gewindespindeln 69 stirnseitig einen Innensechskant tragen, so
daß die Gewindespindeln 69 mit einem Inbus-Schlüssel gedreht werden können. Die
Festanschläge 68 werden mittels einer Klemmleiste 70 und zugehörigen Klemmschrauben
71 geklemmt.
-
Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht es, in der Werkzeug-
Voreinstellung
den Drehkopf 3 für ein bestimmtes Bearbeitungsproblem komplett einzurichten und
so quasi die Bewegung 7 der Werkzeugschlitten /zu programmieren.
-
Die Schaltfolge des Vorschubwendegetriebes beim Auflaufen der Werkzeugschlitten
7 auf die Festanschläge 68 wird durch die Umschaltautomatik bestimmt. Bezugnehmend
auf Fig. 4 und Fig. 5, beinhaltet diese einen Vorwahl hebel 150, vermittels dessen
sich eine Kulisse 151 verschieben läßt. Die Kulisse 151 ist geeignet, in verschiedenen
Schaltstellungen den Axialhub der Schaltstange 61 zu begrenzen. In einer Stellung
VL des Vorwahlhebels wirkt die Begrenzung so, daß die Schaltkupplung 55 nur die
Vorlaufstellung V und die Leerlaufstellung L einnehmen, nicht aber in die Rücklaufstellung
R fallen kann. In einer Stellung RL des Vorwahlhebels ist die Schaltkupplung in
entsprechender Weise auf die Rücklauf- und Leerlaufstellung R bzw. L beschränkt.
-
In der in Fig. 4 und in Fig. 5 gezeigten Stellung A des Vorwahlhebels
150 schließlich ist die Kulisse wirkungslos, und die Schaltkupplung 55 kann zwischen
Vorlauf V, Rücklauf R und Leerlauf L umschalten. Die Stellung VL ist einem Schaltzyklus
zugeordnet, in dem die Werkzeugschlitten 7 einen Vorlauf durchführen, nach dessen
Beendigung das Getriebe in die Leerlaufstellung schaltet. Die Stellung RL betrifft
in entsprechender Weise den Zyklus Rücklauf-Leerlauf, und in der Stellung A läuft
ein Zyklus in der Form Vorlauf-Rücklauf-Leerlauf ab.
-
Alle mit der Umschaltautomatik vorgebbaren Arbeitszyklen
enden
also im Leerlauf L. Die Umschaltautomatik hat die Funktion einer Wiederholsperre,
die zur Verhinderung eines weiteren Arbeitszyklus' den Antrieb der Werkzeugschlitten
7 so lange in der Leerlaufstellung hält, bis der Hauptantrieb der Arbeitswelle 2
abgeschaltet wird. Diese Wirkung wird unabhängig von der Drehrichtung der Arbeitswelle
2 erzielt.
-
Die Systemdrehzahl ns, d. h. die Drehzahl der Arbeitswelle 2, ist
der einzige Regelparameter der Umschaltautomatik, und im übrigen ist eine Vollautomation
gewährleistet. Da sich dieser freie Parameter aber über den Arbeitszyklus nicht
ändert, ist zur Ansteuerung des Vorschubwendegetriebes eine spezielle Freilaufkupplung
vorgesehen.
-
Die Freilaufklupplung arbeitet zwischen der Arbeitswelle 2 und dem
Vorschubdifferentialgetriebe 20, 120. Sie ist koaxial zu der Längsmittelachse 6
der Arbeitswelle 2 angeordnet und besteht aus einem radial innen arbeitenden, buchsenförmigen
Läufer 72 und einer darauf außen aufgezogenen Hülse 73. Die Hülse 73 ist mittels
eines Nadellagers 74 drehbar auf dem Läufer 72 gelagert. Der Außenmantel des Läufers
72 verjüngt sich auf das Nadellager 74 hin konisch, und der Innenmantel des Läufers
72 bildet eine entsprechende Konusfläche, an der der Läufer 72 flächig anliegt.
Der Läufer 72 ist in dieser Anlagestellung durch die Kraft einer Feder, z. B. eines
Tellerfederpakets 75, vorgespannt. Das Tellerfederpaket 75 stützt sich dabei einseitig
an einer Stellbuchse 76 ab, die von dem dem Nadellager 74 abgewandten Ende der Hülse
73 axial nach innen verstellbar angeordnet ist. Die andere Seite des Tellerfederpakets
75 beaufschlagt
eine Laufscheibe 77, die ihrerseits mit der rückwärtigen
nadel Stirnfläche des Läufers 72 über ein Axiallager 78 in Anlage steht. Läufer
72 und Hülse 73 sind durch den einstellbaren Anpreßdruck des Tellerfederpakets 75
reibschlüssig miteinander gekoppelt. Sie stehen in einer Kupplungsstellung der erfindungsgemäßen
Freilaufkupplung in drehfester Anlage miteinander. In einer Freilaufstellung kann
sich hingegen die Hülse 73 von dem Läufer 72 lösen und auf dem Radialnadellager
74 und dem Axialnadellager 78 eine Drehbewegung relativ zu dem Läufer 72 ausführen.
-
Die Freilaufkupplung ist in einer zentrischen Gehäuseöffnung der Arbeitswelle
2 aufgenommen und in Axialrichtung darin verschiebbar. Im unteren bzw. oberen Teil
von Fig. 1 ist die Freilaufkupplung jeweils in den Endlagen ihrer axialen Hubbewegung
dargestellt. Diese Hubbewegung wird durch eine Relativdrehung zwischen der Arbeitswelle
2 und dem Antriebsrad des Vorschubdifferentialgetriebes 20 bewirkt; letzteres ist
in Fig. 1 das Sonnenrad 22. Die Freilaufkupplung ist auf den linken Wellenabschnitt
89 des Sonnenrads 22 aufgezogen. Dieser Wellenabschnitt 89 trägt ein Gewinde, auf
dem sich die Freilaufkupplung vorschraubt. Hierzu steht der Läufer 72 der Freilaufkupplung
mit dem Gewinde in Eingriff. Im einzelnen ist eine Gewindebuchse 79 drehfest auf
den Wellenabschnitt 89 des Sonnenrads 22 aufgeschraubt.
-
Die Gewindebuchse 79 trägt ein Außengewinde, und in diesem Außengewinde
läuft ein quer zu der Längsrichtung der Freilaufkupplung orientierter, an dem Läufer
72 befestigter Zapfen 80. Der Läufer 72 ist über diesen Zapfen antriebsmäßig an
das
Sonnenrad 22 des Vorschubdifferentialgetriebes 20 gekoppelt.Andererseits steht der
Außenmantel der Hülse 73 mit der Arbeitswelle 2 in einer kraftübertragenden Anlage,
so daß die Hülse 73 bei einer Drehung der Arbeitswelle 2 mitgenommen wird. Ein Vorschrauben
der Freilaufkupplung auf dem Wellenabschnitt 78 des Sonnenrads 22 erfolgt dadurch
nur dann, wenn zwischen der Arbeitswelle 2 und dem Sonnenrad 22 eine Drehzahldifferenz
herrscht; dies ist aber genau die Antriebsbedingung für die Werkzeugschlitten 7.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausbildung der vorliegenden Erfindung steht
der Läufer 72 der Freilaufkupplung mit einem Rechts-Links-Gewinde auf dem Sonnenrad
22 des Vorschubdifferentialgetriebes 20 in Eingriff. Durch diese Anordnung ist gesichert,
daß der axiale Arbeitshub der Freilaufkupplung unabhängig von der Antriebsdrehrichtung
der Arbeitswelle 2 stets in die gleiche Richtung erfolgt, und zwar in Fig. 1 nach
rechts. Mit dem Arbeitshub der Freilaufkupplung wird eine Rückstellfeder 81 gespannt
und ein Gestänge betätigt, das die Bewegung der Schaltstange 61 beeinflußt. Man
erkennt im einzelnen einen mit der Freilaufkupplung in Axialrichtung mitbewegten
Bolzen 82, der in einer Gehäusebohrung der Arbeitswelle 2 gelagert ist. Der Bolzen
82 ist mit der Hülse 73 der Freilaufkupplung verstiftet. Der entsprechende Stift
83 ragt durch einen Längsschlitz 84 in der Wand der Arbeitswelle 2, und er schafft
dadurch zugleich eine verdrehsichere, axial verschiebbare Kopplung zwischen der
Hülse 73 und der Arbeitswelle 2.
-
Die axiale Erstreckung des Längsschlitzes 84 verdeutlicht den Kupplungshub
der Freilaufkupplung. Der Bolzen 82 beaufschlagt über eine zwischengespannte Feder
85 einen Keil
86, der zusammen mit der Feder 85 in derselben Längsbohrung
der Arbeitswelle 2 aufgenommen ist wie der Bolzen 82. Ein Ende dieser Längsbohrung
wird von einer radialen Querbohrung getroffen, und in dieser Querbohrung ist ein
bolzenförmiger Anschlag 87 axial beweglich gelagert. Der Anschlag 87 weist eine
angeschrägte Stirnfläche auf, die von dem Keil 86 nach Art eines Keiltriebs beaufschlagt
wird. Der Anschlag 87 wird dadurch gegen die Kraft einer Stellfeder 88 radial nach
außen gelenkt. Der Anschlag 87 tritt dabei in die axiale Bewegungsbahn der Schaltstange
61,die durch den Anschlag 87 eine Hubbegrenzung erfährt. In Fig. 1 kann die Schaltstange
61 mehr oder weniger weit nach links fahren, je nachdem, ob der Anschlag 87 sich
in einer Stellung radial innen oder radial außen befindet.
-
Die Funktion der so erhaltenen Umschaltautomatik wird im folgenden
exemplarisch anhand eines Arbeitszyklus' erläutert, der in der Stellung A des Vorwahlhebels
150 abläuft und mit einem Vorlauf des Werkzeugschlittens 7 beginnt. Die Schaltkupplung
55 befindet sich also in der Vorlaufposition V, die in Fig. 1 gezeigt ist, und die
Schaltstange 61 hat - ungehindert von dem Anschlag 87 - ihre weitestmögliche Auslenkung
nach links. Die Freilaufkupplung befindet sich in ihrer Ausgangsposition, die im
unteren Teil von Fig.
-
1 dargestellt ist, und der Läufer 72 und die Hülse 73 liegen in ihrer
reib- bzw. kraftschlüssigen Kupplungsstellung aneinander an. Wird nun für den beginnenden
Vorschub der Werkzeugschlitten 7 das Hohlrad 28 des Vorschubdifferentialgetriebes
20 gebremst, oder auf andere Weise eine von der
Systemdrehzahl
verschiedene Drehzahl des Hohl rads 2B vorgegeben, so stellt sich eine Drehzahldifferenz
zwischen dem Sonnenrad 22 des Vorschubdifferentialgetriebes 20 und der Arbeitswelle
2 ein. Hierdurch schraubt sich die Freilaufkupplung auf dem Sonnenrad 22 vor, bis
sie ihre in Fig. 1 oben gezeigte, maximale Auslenkung erreicht. Während dieser Hub-Längsbewegung
wird die Rückstellfeder 81 gespannt. Weiterhin wird über den Bolzen 82 die den Keil
86 beaufschlagende Feder 85 gespannt.
-
Eine Bewegung des Keils 86 und des Anschlags 87 erfolgt aber noch
nicht, da der Anschlag 87 durch die in Vorlaufposition befindliche Schaltstange
61 blockiert wird. Das Schaltgestänge behält seine Lage bei, bis ein Werkzeugschlitten
7 auf einen Festanschlag 68 läuft. Wenn die Freilaufkupplung die in Fig. 1 oben
dargestellte Endposition ihres Arbeitshubs erreicht hat, wird die weitere Relativbewegung
zwischen Arbeitswelle 2 und Sonnenrad 22 des Vorschubdifferentialgetriebes 20 durch
einen Freilauf zwischen dem Läufer 72 und der Hülse 73 ausgeglichen. Der Läufer
72 dreht dabei mit dem Sonnenrad 22 und die Hülse 73 mit der Arbeitswelle 2. Die
Kupplungsreibung zwischen diesen beiden Teilen wird durch die Kraft der Feder 85
und der Stellfeder 88 vermindert, die dem Tellerfederpaket 75 entgegengerichtet
wirken.
-
Erreicht nun ein Werkzeugschlitten 7 einen Festanschlag 68, so springt
auf Grund der Drehmomentüberhöhung die Schaltkupplung 55 um. Die Schaltstange 61
wird nach rechts bewegt, und die Schaltkupplung 55 erreicht die Rücklaufstellung
R. Damit wird der Anschlag 87 freigegeben, und er bewegt sich unter der Wirkung
des federbelasteten Keils 86 gegen die Kraft der Stellfeder 88 radial nach außen.
-
Die Stellfeder 88 wird dabei für die spätere Rückbewegung des Anschlags
87 um einen gewissen Betrag gespannt. Sie hat außerdem die Aufgabe, die Fliehkräfte
des Anschlags 87 aufzunehmen. Der Anschlag 87 nimmt in der Bewegungsbahn der Schaltstange
61 eine Leerlauf-Verriegelungsposition ein.
-
Endet nun der Rücklauf der Werkzeugschlitten 7 an einem weiteren Festanschlag
68, so erfolgt ein erneutes Umspringen der Schaltkupplung 55. Die Schaltstange 61
kann nun aber nicht den vollen Rückhub in die Vorlaufposition vollführen, da sie
durch den Anschlag 87 eine Hubbegrenzung erfährt.
-
Sie bewegt sich daher nur in eine Mittelstellung, die der Leerlauf-
oder Neutralstellung L der Schaltkupplung 55 zugeordnet ist. Damit wird die erfindungsgemäße
Wiederholsperre wirksam und ein erneuter Vorlauf der Werkzeugschlit ten 7 verhindert.
-
Um wieder in die Vorlaufposition zu kommen und einen neuen Arbeitszyklus
zu starten, wird der Hauptantrieb der Arbeitswelle 2 abgeschaltet. Bei Stillstand
der Arbeitswelle 2 tritt die Rückstellfeder 81 in Aktion,und unterstützt durch die
Feder 85 und die Stellfeder 88 erfolgt ein Rückhub der Freilaufkupplung in die Ausgangsstellung.
Die Freilaufkupplung schraubt sich dabei auf dem Gewinde an dem Sonnenrad 22 des
Vorschubdifferentialgetriebes zurück, was auf Grund der großen Steigung und der
kurzen Gewindegänge des Rechts-Links-Gewindes ohne weiteres möglich ist. Die einzelnen
Rechts-Links-Gewindestufen können sich beispielsweise
über einen
Umfangswinkel von 300 auf dem Sonnenrad 22 erstrecken. Die Federn 85,88 in dem Betätigungsgestänge
entspannen sich, und der Anschlag 87 wird in seine Ausgangsstellung radial innen
überführt. Hierdurch wird die Schaltstange 61 freigegeben, und sie springt unter
der Wirkung der federbelasteten Kniehebelmechanik in ihre Vorzugslage, die in dem
dargestellten Ausführungsbeispiel der Vorlaufposition entspricht. Das Werkzeug ist
damit für den nächsten Bearbeitungszyklus bereit. Der beschriebene Ablauf gilt gleichermaßen
für Rechts- und Linkslauf der Arbeitswelle 2, wobei nur Vorlauf und Rücklauf in
ihrer Richtung vertauscht sind.
-
In den Stellungen VL und RL des Vorwahlhebels 150 wird die Schaltkupplung
55 so durch die Kulisse 151 beaufschlagt, so daß nur ein Teil des der Stellung A
zugeordneten Zyklus' ablaufen kann. Das Vorschubwendegetriebe 30 bewirkt dann keine
automatische Bewegungsumkehr der Werkzeugschlitten 7, sondern es geht direkt von
der Vorlauf- bzw. Rücklaufstellung in die Leerlaufstellung und behält diese bei,
bis der Hauptantrieb der Arbeitswelle 2 abgeschaltet wird.
-
Neben dem beschriebenen Automatikbetrieb kann die Einstellung bzw.
der Wechsel zwischen Vorlauf, Rücklauf und Leerlauf des erfindungsgemäßen Werkzeugs
auch rein manuell erfolgen.
-
Hierzu wird die Schaltstange 61 mit dem Kupplungsglied 63 mittels
eines geeigneten Bedienungselements in Axialrichtung verstellt. Gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform kann dazu derselbe Bedienungshebel Verwendung finden, vermittels
dessen
sich auch die Vorwahl der Umschaltautomatik vornehmen läßt.
-
Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines solchen kombinierten Schalt-
und Vorwahlhebels 150. Dieser ist in seiner dem Automatikbetrieb zugeordneten Stellung
A gezeigt, in der die Kulisse 151 nicht wirksam ist. Die Kulisse 151 ist hülsenförmig
gestaltet. Sie nimmt einen Stift 152 auf, der mit der Schaltstange 61 der Schaltkupplung
55 verbunden ist. Die Schaltkupplung ist in der Leerlaufstellung L gezeigt, in der
sich das Kupplungsglied 63 außer Eingriff mit den Rädern des Vorschubwendegetriebes
30 befindet. In der Stellung A des Vorwahlhebels 150 hat der Stift 152 so viel Bewegungsspiel
in der Kulisse 151, daß die Schaltstange 61 sowohl einen Hub nach links in den Vorlauf
V als auch einen Hub nach rechts in den Rücklauf R ausführen kann.
-
Es läuft daher der beschriebene Arbeitszyklus Vorlauf -Rücklauf -
Leerlauf ab.
-
Zur Hubbegrenzung der Schaltstange 61 kann die Kulisse 151 in einer
Führung 153 parallel zu der Längsrichtung der Schaltstange 61 verstellt werden.
Hierzu wird ein Knopf 154 des Vorwahlhebels 150 entsprechend betätigt. Bei Verschieben
der Kulisse in die Position VL nach links wird das Zurückspringen der Schaltstange
61 in die Rücklaufstellung R verhindert, indem der Stift 152 auf die Kulisse 151
auftrifft, und bei einem Verschieben nach rechts in die Position RL wird in entsprechender
Weise der Vorlauf V gesperrt. Es laufen somit Arbeitszyklen ohne Bewegungsumkehr
der Werkzeugschlitten 7 ab.
-
Für den reinen Handbetrieb des erfindungsgemäßen Werkzeugs wird der
Kn-opf 154 gedreht, wie dies durch den Pfeil M angedeutet ist. Hierdurch legt sich
die Kulisse 151 so um den Stift 152, daß dieser in Axialrichtung der Schaltstange
61 kein Bewegungsspiel mehr besitzt. Die Schaltstange 61 folgt somit zwangsweise
einer Verschiebebewegung des Schalthebels 150, durch die die Schaltkupplung 55 von
Hand in den Vorlauf, Rücklauf oder Leerlauf geschaltet wird.
-
Zurückkommend auf Fig. 1, können die Werkzeugaufnahme 4 und der Adapterring
90 des erfindungsgemäßen Werkzeugs problemlos an die jeweils zur Verfügung stehenden
Werkzeugmaschinen angepaßt werden. Der im einzelnen beschriebene Drehkopf 3 ist
mit zwei Werkzeugschlitten 7 bestückt. Diese Anordnung hat den Vorteil eines vollständigen
Massenausgleichs, auf Grund dessen höhere Drehzahlen möglich sind. Weiterhin bietet
sich eine Aufteilung der Vorschubkräfte, welche sich im Hinblick auf das Verschleißverhalten
des Gewindespindeltriebs vorteilhaft auswirkt. Die erfindungsgemäße Getriebemechanik
und Umschaltautomatik kann aber selbstverständlich auch in Verbindung mit einem
Drehkopf 3 Verwendung finden, der nur einen einzigen Werkzeugschlitten 7 besitzt
(nicht dargestellt).
-
Die Erfindung erlaubt ein schnelles Auswechseln verschiedener Drehköpfe,
die z. B. einen unterschiedlichen Drehdurchmesser, verschiedene Planschieberhübe
und eine wahlweise Übersetzung im Gewindespindeltrieb besitzen können. Praktisch
für jeden Bearbeitungsfall kann ein geeigneter Drehkopf bereitgestellt
werden.
Auf Grund der zentrischen Anordnung des Antriebs der Gewindespindeln können ein
oder mehrere Werkzeugschlitten 7 zum Einsatz kommen, was u. a. ein mehrstufiges
Drehen in einem Arbeitsgang möglich macht. Durch die koaxiale Bauart des Getriebes
und die symmetrische Anordnung aller rotierenden Teile ist eine absolute Unwuchtfreiheit
gewährleistet, so daß auch hohe Drehzahlen ohne Stabilitätseinbußen möglich sind.
Der Körper des Drehkopfes 3 kann aus einer warm aushärtbaren, hochfesten Aluminiumlegierung
bestehen, die das Gewicht des Drehkopfes 3 minimiert und die auftretenden Schwungmomente
gering hält. Man erhält so eine hohe Leistungsfähigkeit bei relativ geringem Gewicht.
Der erfindungsgemäße Drehkopf ist hinsichtlich der Werkzeugbestückung äußerst universell.
-
Die Werkzeugschlitten können für eine präzise Werkzeugträger-Befestigung
z. B. mit einer Feinverzahnung in Längsrichtung versehen werden, wie sie auch bei
Bohr- und Feinbohrkronen Verwendung findet. Man erhält eine reproduzierbare und
unveränderliche Genauigkeit in der Werkzeugbestückung, begründet auf einem absoluten
Formschluß zwischen dem Werkzeugträger und dem Werkzeugschlitten in der Hauptbelastungsrichtung.
-
Es können Standard-Werkzeugträger mit Schnellspannung, Kombinations-Werkzeugträger
und Sonder-Werkzeugträger Verwendung finden, und auch hinsichtlich der Schneidwerkzeuge
bestehen vielfältige Auswahlmöglichkeiten.
-
Das erfindungsgemäße Werkzeug kann generell für sämtliche Plandrehvorgänge
eingesetzt werden. Weiterhin ist ein Hinterdrehen, ein Setzen von umlaufenden Nuten
und Einstichen
in jeder beliebigen Position und Form sowie ein
Längsdrehen und Gewindeschneiden möglich. Bei mehrachsigem Trieb ergeben sich mannigfaltige
Möglichkeiten durch ein lageexzentrisches Drehen, kegeliges Drehen und Drehen von
beliebigen, rotationssymmetrischen Konturen.
-
Liste der Bezugszéichen 1 Gehäuse 2 Arbeitswelle 3 Drehkopf 4 WerKzeugaufnahme
5 Schraube 6 Längsmittelachse 7 Werkzeugschlitten 8 Bohrbild 9 Deckel 10 Antriebswelle
11 Lager 12 Drehspindel 13 Doppelmutter 14 Abstimmscheibe 15 Gleitlagerbuchse 16
Kegelzahnrad 17 Kegelritzel 18 Ritzelwelle 20 Vorschubdifferentialgetriebe 22 Sonnenrad
24 Planetenrad 26 Steg 28 Hohl rad 30 Vorschubwendegetriebe 32 Sonnenrad erste Stufe
34 Planetenrad erste Stufe 36 Steg erste Stufe 38 Hohl rad erste Stufe 42 Sonnenrad
zweite Stufe 44 Planetenrad zweite Stufe 46 Steg zweite Stufe 48 Hohl rad zweite
Stufe 50 Kegelradgetriebe 52 Pfeil 54 Bremse 55 Schaltkupplung 56 Kegelrollenlager
57 Bremsring 58 Stellexzenter 59 Stößel 60 rechter Wellenabschnitt von 22 61 Schaltstange
62 Querstift 63 Kupplungsglied 64,65 Kniehebel 66 Bohrung 67 Druckfeder 68 Festanschlag
69 Gewindespindel 70 Klemmleiste 71 Klemmschraube 72 Läufer 73 Hülse 74 Radialnadellager
75 Tellerfederpaket 76 Stellbuchse 77 Laufscheibe 78 Axialnadellager 79 Gewindebuchse
80 Zapfen 81 Rückstellfeder 82 Bolzen 83 Stift 84 Längsschlitz 85 Feder 86 Keil
87 Anschlag 88 Stellfeder 89 linker Wellenabschn:it$ 90'Adapterring 120 Vorschubdifferentialgetriebe
121 Sonnenradwelle 1221 123 Sonnenrad 124 Planetenrad 126 Steg 128 Hohl rad 130#
131# Stirnseite 132 Antriebsaggregat 133 Gleichstrommotor 134 Lager 135 Zahnrad
136 Tacho-Generator 137 Zwischenrad 138 Öffnung 139 Stift 140 Drehzahlregler 1412
142 Geber 150 Vorwahl hebel 151 Kulisse 152 Stift 153 Führung 154 Knopf