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die Hauptspindel 10 der Werkzeugmaschine gelagert ist;
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entsprechende Lagerbuchsen sind bei 12 angedeutet. Die Hauptspindel
10 wird über das Getriebe von einem Motor M angetrieben, dessen Welle mit der Drehzahl
n1 rotiert.
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Die Motordrehzahl n1 bildet die Eingangsdrehzahl des Zwei-Gang-Planetengetriebes
P. Letzteres hat die Bauart 1AJ und zwei Schaltstufen d1 und d2. Die erste Schaltstufe
d1 dient primär zum Treiben ins Schnelle. Der Antrieb erfolgt hierbei auf den Steg
14, der eines oder mehrere Planetenräder 16 trägt. Die Planetenräder 16 laufen auf
einem Hohlrad 18 ab. Der Abtrieb des Planetengetriebes erfolgt über das Sonnenrad
20. n2 ist die erhaltene Ausgangsdrehzahl des Planetengetriebes P.
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primär Umgekehrt erfolgt in der zweiten Schaltstufe d2/ein Treiben
ins Langsame. Der Antrieb mit der Motordrehzahl n1 wird dabei auf das Sonnenrad
20 des Planetengetriebes P gegeben, und der Abtrieb erfolgt über den Steg 14. Das
erhaltene Übersetzungsverhältnis ist dem in der Schaltstufe d1 umgekehrt proportional.
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Das Planetengetriebe P kann mit stehendem, fest in einem Getriebegehäuse
angebrachten Hohlrad 18 betrieben werden.
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Es arbeitet dann als Planetenraddifferentialgetriebe und stellt je
nach Schaltstellung d1 bzw. d2 zwei Festdrehzahlen zur Verfügung. In der Schaltstellung
d1 wird die Motordrehzahl n1 mit einem Faktor i1 ins Schnelle übersetzt (n2 = i1.
n1), und in der Schaltstellung d2 wird die Motordrehzahl
n1 mit
einem Faktor # 2 ins Langsame übersetzt (n2 = # 2 . n wobei gilt: i1 i1 .
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72 Ein alternativer, die Möglichkeiten des Planetengetriebes P voll
ausschöpfender Betrieb erfolgt bei laufendem Hohlrad 18. Das Hohl rad 18 wird mit
einem Steuermotor C angetrieben.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Steuermotor C über
das Kegelradgetriebe K an das Planetengetriebe P angekuppelt. Seine Welle 22 treibt
ein erstes Kegelrad 24, das mit einem zweiten Kegelrad 26 kämmt. Letzteres sitzt
auf einer gemeinsamen Achse 28 mit einem Abtriebsrad 30, das mit der äußeren Peripherie
des Hohl rads 18 in antriebsmäßiger Verbindung steht. Der Steuermotor C treibt das
Hohlrad 18 mit einer Drehzahl n3 an, die sich unabhängig von der Antriebsmotordrehzahl
n1 regeln läßt. Das Planetengetriebe P arbeitet also als Uberlagerungsgetriebe.
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Die sich daraus ergebenden Möglichkeiten versteht man am besten anhand
des Diagramms Fig. 2. Aufgetragen ist das Verhältnis von Eingangsdrehzahl n1 zu
Ausgangsdrehzahl n2 des Planetengetriebes P - d. h. die Übersetzung des Planetengetriebes
P - in Abhängigkeit von der Hohl-raddrehzahl n3. Positive Drehzahlen sind einer
definitionsgemäßen (Drehrichtung rechts) Vorwärtsdrehrichtung /zugeordnet, und negative
Drehzahlen (Drehrichtung links) entsprechen einer Drehung rückwärts Insbesondere
bedeuten positive Werte für das in Y-Richtung des Diagramms aufgen 1 tragene Drehzahlverhältnis
n , daß die Abtriebswelle n2 des Planetengetriebes P in gleicher Drehrichtung mit
der Welle 32 des Antriebsmotors M rotiert, und negative Werte n1 stehen für eine
Drehung in Gegenrichtung. Ist -- betragsn2
mäßig größer als 1, so
erfolgt ein Treiben ins Langsame, da die Eingangsdrehzahl n1 größer ist als die
Ausgangsdrehzahl n2. Hingegen erfolgt in dem bei 34 ausgewiesenen Bereich, n1 in
dem n2 betragsmäßig kleiner ist als 1, ein Treiben 2 ins Schnelle.
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Die Y-Achse des Diagramms Fig. 2 repräsentiert eine Hohiraddrehzahl
n3 = 0, d. h. den zuvor erwähnten Betrieb bei stehendem, gehäusefesten Hohlrad.
Den beiden möglichen Schaltstellungen d1 bzw. d2 des Planetengetriebes P entsprechen
zugeordnete Übersetzungskurven 36 bzw. 38. Die Übersetzungskurve 36 zu der Schaltstellung
d1 schneidet die Y-Achse in einem Punkt 40, der betragsmäßig einem Wert < 1 (in
dem dargestellten Ausführungsbeispiel 0,25) entspricht.
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In Schaltstellung d1 bei stehendem Hohlrad erfolgt also die bereits
erwähnte Übersetzung ins Schnelle. Hingegen schneidet die der Schaltstellung d2
zugeordnete Übersetzungskurve 38 die Y-Achse in einem Punkt 42, der betragsmäßig
einem Wert = 1 (in dem dargestellten Ausführungsbeispiel 4) entspricht. Es erfolgt
also eine Übersetzung ins Langsame, wobei das Übersetzungsverhältnis dem der Schaltstufe
d1 reziprok ist.
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Der Verlauf der Ubersetzungskurven 36, 38 zeigt nun an, wie sich die
Getriebeübersetzung des Planetengetriebes bzw. dessen Ausgangsdrehzahl in Abhängigkeit
von der Hohlraddrehzahl n3 ändert, wobei letztere mittels des Steuermotors C eingestellt
wird. Betrachtet man beispielsweise die Ubersetzungskurve 38 zu der Schaltstellung
d11 so erfolgt das
Treiben ins Schnelle mit höchster Übersetzung
im linken oberen Quadranten des Diagramms, indem man das Hohl rad 18 in schnellen
Rücklauf versetzt. Die Hohlraddrehzahl kann dabei beispielsweise bis zu -2 000 Umdrehungen
pro Minute betragen. Vermindert man die Hohlraddrehzahl bis zum Stillstand (Punkt
40), so erfolgt ein Treiben mit zunehmend geringerer Ubersetzung ins Schnelle, was
sich fortsetzt, wenn man mit dem Hohlrad 18 in den- Vorlauf geht.
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Bei einem bestimmten Drehzahl wert des Hohlrads 18, der in dem dargestellten
Ausführungsbeispiel bei ca. 1 400 Umdrehungen pro Minute liegt, arbeitet das Planetengetriebe
als 1 : 1-Getriebe (Punkt 44). Und bei einer weiteren Erhöhung der Hohlraddrehzahl
erfolgt in der Schaltstellung d1 ein Treiben ins Langsame. Die Abtriebsdrehzahl
n2 vermindert sich bis zum Stillstand, und es erfolgt ein Drehrichtungswechsel der
Planetenrad-Abtriebswelle, was sich in Fig.
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n 2 in einem asymptotischen Verlauf von (Asymptote 46) n2 und einem
Sprung der Ubersetzungskurve 36 vom ersten in den vierten Quadranten zeigt. Bei
einer weiteren Erhöhung der Hohlraddrehzahl n3 arbeitet das Planetengetriebe zunächst
im Rücklauf mit Übersetzung ins Langsame und schließlich im Rücklauf mit Übersetzung
ins Schnelle.
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Die Übersetzungskurve 38 zu der Schaltstellung d2 hat einen prinzipiell
ähnlichen Verlauf. Auch in dieser Schaltstellung kann über die Hohlraddrehzahl n3
ein Stillstand und Drehrichtungswechsel der Planetenrad-Abtriebswelle bewirkt werden,
wie sich in Fig. 2 an der Asymptote 48 zeigt. In der Schaltstellung d2 erreicht
man bei großen Hohlraddrehzahlen
im Linkslauf und Rechtslauf eine
Übersetzung ins Schnelle, während bei mittleren Hohlrad-Arbeitsdrehzahlen das Schwergewicht
auf einer Übersetzung ins Langsame liegt; genau umgekehrt erfolgt in der Schaltstellung
d1 bei mittleren Hohlrad-Arbeitsdrehzahlen eine Übersetzung ins Schnelle.
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Der Drehrichtungswechsel der Planetenrad-Abtriebsspindel wird aber
in beiden Schaltstufen d1; d2 bei bequem zu erreichenden Hohlrad-Drehzahlen überfahren.
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Der Betrieb des Planetengetriebes P als tiberlagerungsgetriebe erlaubt
es, bei konstanter Drehzahl des Antriebsmotors M die Abtriebsdrehzahl kontinuierlich
in weiten Grenzen zu variieren und insbesondere Drehrichtungswechsel vorzunehmen.
Stellgröße ist dabei die Hohlraddrehzahl n3, die sich mittels des Stellmotors C
in präziser, energieunaufwendiger Weise vorgeben läßt. Um einen Drehrichtungswechsel
zu bewirken, muß also nicht mehr der Antriebsmotor M abgebremst, stillgesetzt und
erneut beschleunigt werden, womit lange Umschaltzeiten, Lastspitzen im Energieversorgungsnetz
und hohe mechanische Belastungen verbunden sind. Vielmehr genügt es, die Hohlraddrehzahl
zu variieren, und zwar in einem vergleichsweise sehr schmalen Drehzahl band. Hierdurch
wird der Drehzahl-Nulldurchgang sehr sanft durchfahren.
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Das Bremsen und Beschleunigen erfolgt durch den Wegfall der Massenträgheitsmomente
von Motor und Antriebswelle weniger abrupt. Der Antriebsmotor wird geschont, da
im wesentlichen mit einer konstanten Drehzahl getrieben werden kann; dies ermöglicht
auch Vereinfachungen im Motoraufbau.
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Die Leistungsverluste beim Drehrichtungswechsel werden vermindert,
da weniger kinetische Energie in Wärme umgesetzt wird und überdies die Anfahrstromspitzen
des Antriebsmotors M völlig entfallen. Dies führt zu beträchtlichen Energieeinsparungen.
Nicht zuletzt wird die Zeit für den Drehrichtungswechsel erheblich abgekürzt.
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Bei dem beschriebenen Planetengetriebe P kann man nicht nur die Bereiche
Rechts- und Linkslauf mit dem Steuermotor C durchfahren. Vielmehr ist es auch möglich,
mit dem Steuermotor C über die Hohlraddrehzahl n3 von einem Treiben ins Schnelle
zu einem Treiben ins Langsame bzw. umgekehrt zu wechseln, ohne zwischen den Schaltstellungen
d1 und d2 umschalten zu müssen. Aus Gründen des Wirkungsgrads ist es aber natürlich
ratsam, mit niedrigen Hohlraddrehzahlen zu arbeiten. Vor allem bei längeren Einschaltdauerzyklen
wird man daher entsprechend den Erfordernissen die Schaltstufe wählen, die primär
auf ein Treiben ins Schnelle (d1) bzw. Langsame (d2) ausgelegt ist.
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Ein als Überlagerungsgetriebe arbeitendes Planetengetriebe P wird
sinnvollerweise vor allem für Werkzeugmaschinen eingesetzt, bei denen häufig Drehrichtungswechsel
bzw.
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Drehzahländerungen in großen Bereichen gefordert werden, wie z. B.
beim ein- und mehrspindlingen Gewindeschneiden.
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Zurückkommend auf Fig. 1, ist dem Planetengetriebe P ein Schaltgetriebe
S nachgeordnet. Die Abtriebsdrehzahl n2 des Planetengetriebes bildet die Eingangsdrehzahl
des Schaltgetriebes. Das Schaltgetriebe S ist als Vier-Gang-Schaltgetriebe
der
Bauart W 1/4 ausgelegt. Es stellt mit nur drei Radpaaren vier Untersetzungsstufen
bereit, weshalb es als "Spargetriebe" bezeichnet wird. Ein anderer, in Ansehung
des Kraftflusses geprägter Name ist "Windungsgetriebe".
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Das Schaltgetriebe S besitzt eine Hauptwelle 50, die mit der Ausgangsdrehzahl
n2 des Planetengetriebes P angetrieben wird. Auf der Hauptwelle 50 sitzt in koaxialer
Anordnung das Ritzel r 1 eines ersten Radpaares r1,r 2 des Schaltgetriebes S auf.
Das Ritzel r1 ist unabhängig von der Hauptwelle 50 drehbar. Es läßt sich mittels
einer ersten Schaltkupplung 52 an die Hauptwelle 50 kuppeln, wobei diese Schaltkupplung
52 eine Schaltstellung g1 einnimmt. Ebenfalls in koaxialer Anordnung zu der Hauptwelle
50 und unabhängig von dieser drehbar ist eine Arbeitswelle 54 angeordnet, die sich
in einer Schaltstellung 92 der ersten Schaltkupplung 52 auf die Hauptwelle 50 kuppeln
läßt. Die Arbeitswelle 54 trägt die Ritzel t1 und u1 eines zweiten und dritten Radpaares
t1; t2 bzw. u1; u2 des Schaltgetriebes S, die über die Arbeitswelle 54 antriebsmäßig
starr verbunden sind.
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Das Ritzel r1 kämmt mit dem Großrad r2 des ersten Radpaares r1; r2,
und entsprechend kämmt das Ritzel t1mit dem Großrad t2 des zweiten Radpaares. Die
Großräder r2, t2 liegen in antriebsmäßig starrer Verbindung auf einer zweiten Arbeitswelle
56. An dieser läßt sich mittels einer zweiten Schaltkupplung 58 eine Abtriebswelle
60 des Schaltgetriebes S ankuppeln. Die Schaltkupplung 58 nimmt dabei eine Schaltstellung
g3 ein. Das Großrad u2 des dritten Radpaares u1;u2
kämmt mit dem
zugehörigen Ritzel u1, und es läßt sich in einer Schaltstellung 94 der zweiten Schaltkupplung
58 an die Abtriebswelle 60 kuppeln.
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Die erste Schaltkupplung 52 hat die alternativen Schaltstellungen
g1 und g2 und die zweite Schaltkupplung 54 die alternativen Schaltstellungen 93
und 94. Entsprechend ergeben sich vier mögliche Kombinationen von Schaltstellungen,
die vier verschiedenen Untersetzungsverhältnissen im Schaltgetriebe entsprechen.
Im einzelnen erhält man folgende Abtriebsdrehzahl n4 an der Abtriebswelle 60 des
Schaltgetriebes: Ist die erste Schaltkupplung 52 in der Schaltstellung gl, so wird
das Ritzel r1 mit der Hauptwellendrehzahl n2 angetrieben. Das zugehörige Großrad
r2 und die zweite Arbeitswelle 56 rotieren mit einer Drehzahl, die im Verhältnis
der Radr1 durchmesser im ersten Radpaar untersetzt ist. Befindet 2 sich die zweite
Schaltkupplung 58 in der Position 93, so wird diese Drehzahl auf die Arbeitswelle
60 gegeben, die r1 also mit n4 = r2 . n2 angetrieben wird. Das zweite und n4 = n
4 2 angetrieben wird.Das zweite und dritte Radpaar t1; t2 bzw. u1; u2 laufen mit,
ohnedaß eine Kraftabnahme von diesen Rädern erfolgt.
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Befindet sich die erste Schaltkupplung 52 in der Schaltstellung 92,
so wird die erste Arbeitswelle 54 mit den Ritzeln t1 und u1 des zweiten und dritten
Radpaares angetrieben.
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Wird nun die zweite Schaltkupplung 56 auf g3 geschaltet, so erfolgt
der Kraftfluß auf die Abtriebswelle 60 über das zweite Radpaar t1; t? und es ergibt
sich eine Abtriebst
1 drehzahl n4 = t2 . n2. Geht man umgekehrt
auf die Schaltt2 stellung 94, so erfolgt der Kraftfluß über das dritte Radpaar u1;
u2, und man erhält eine Abtriebsdrehzahl n4= uu2l n2.
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Für die vierte Schaltstufe stellt man die erste Schaltkupplung 52
auf g1 und die zweite Schaltkupplung 58 auf 94.
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Die Hauptwelle 50 treibt das Ritzel r 1 im ersten Radpaar, und die
zweite Arbeitswelle 56 mit den Großrädern r2 und t2 des ersten und zweiten Radpaares
wird gedreht. Hierdurch erfolgt ein Antrieb des Ritzels t1 im zweiten Radpaar.
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Die Antriebskraft läuft über die erste Arbeitswelle 54 auf das Ritzel
ul 1im dritten Radpaar, das das zugehörige Großrad u2 treibt, und an letzteres ist
über die zweite Schaltkupplung 58 mit der Stellung 94 die Abtriebswelle 60 gekuppelt.
Der Kraftfluß läuft also zick-zack-förmig über alle drei Radpaare r1, r2; t1, t2;
u1, u2, was den Begriff "Windungsgetriebe" erklärt. Die erhaltene Abtriebsr1 t2
u1 drehzahl berechnet sich zu n4 = -- . -- . -- . n2.
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r2 t1 u2 Die Abtriebsdrehzahl n4 am Ausgang des Schaltgetriebes S
kann direkt auf die Hauptspindel 10 der Werkzeugmaschine gegeben werden, die in
dem Lagerelement L gelagert ist.
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Doch kann die Antriebsdrehzahl n4 auch über ein Vorgelege V überstellt
werden, das eine weitere Getriebeuntersetzung besorgt. Das Vorgelege V in dem dargestellten
Ausführungsbeispiel hat ein Ritzel w1, das mit der Abtriebswelle 60 verbunden ist,
und ein angetriebenes Großrad w2. Das Großrad W2 wird mittels einer dritten Schaltkupplung
62 auf die Hauptspindel geschaltet, wobei die Schaltkupplung 62 eine
Position
v einnimmt. Die am Ausgang des Schaltgetriebes S erhaltene Drehzahl n4 wird entsprechend
nochmals im Verhält-.
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W1 nis untersetzt.
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w2 Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann man
für das Großrad w2 des Vorgeleges V und die Hauptspindel 10 der Werkzeugmaschine
eine Anordnung auf gemeinsamer Achse mit der Hauptwelle 50 des Schaltgetriebes S
und der Sonnenradachse des Planetengetriebes P wählen. Diese vollkoaxiale Bauweise
ist höchst kompakt und besonders für Drehmaschinen und Fräsmaschinen geeignet.
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Das Planetengetriebe P ist darauf ausgelegt, einen großen Drehzahlbereich
mit nicht weniger als 9 000 Umdrehungen pro Minute im Links- und Rechtslauf bereitzustellen,
was bei Verwendung eines konventionellen Antriebsmotors M mit beispielsweise einer
Antriebsleistung von/ca. 45 kW durch ein Treiben ins Schnelle erfolgt. Eine derart
hohe Spindeldrehzahl wurde gewählt, um neuartige Werkzeugmaterialien wie Oxidkeramik,
CBN (kubiscnBornitrid), Beschichtungen aus Spezial-Hartmetallen usw. optimal ausnutzen
zu können. Damit lassen sich die Zerspanungshauptzeiten beträchtlich reduzieren.
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Vor allem bei der Aluminiumbearbeitung können Schnittgeschwindigkeiten
erreicht werden, die bislang nicht oder nur unter hohem Aufwand möglich waren. Auch
sind mittels Hochgeschwindigkeitsfräsen höchste Oberflächengüten erreichbar.
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Es ist daher ein wichtiges Konzept der vorliegenden Erfindung, daß
die hohe Ausgangsdrehzahl n2 des Planetengetriebes
P auch direkt,
also ohne Untersetzung durch ein -Schaltgetriebe S, auf die Hauptspindel 10 der
Werkzeugmaschine gegeben werden kann. Hierzu geht die Hauptwelle 50 durch das Schaltgetriebe
S hindurch, und sie endet axial hinter der ersten Arbeitswelle 54 an der dritten
Schaltkupplung 62. Die erste Schaltkupplung 52 hat eine Mittel- oder Neutralstellung,
in der keine Kraftkopplung auf das Schaltgetriebe S erfolgt. Wird in dieser Mittelstellung
die dritte Schaltkupplung 62 in die Position f gebracht, so wird unmittelbar eine
Antriebsverbindung zwischen der Hauptwelle 50 und der Hauptspindel 10 hergestellt,
worauf letztere mit der Ausgangsdrehzahl n2 des Planetengetriebes P rotiert.
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Die beschriebene Kombination von Planetengetriebe P und Schaltgetriebe
S stellt somit insgesamt zehn Schaltstufen zur Verfügung. Es sind dies die beiden
Schaltstufen d1 und d2 des Planetengetriebes P, die zum einen direkt (zwei Schaltmöglichkeiten)
und zum anderen durch das Schaltgetriebe S in vier Gängen untersetzt auf die Hauptspindel
10 gegeben werden können. Letztere Alternative stellt acht Festdrehzahlen mit erhöhtem
Drehmoment zur Auswahl. Um darüber hinaus eine hohe Untersetzung ins Langsame und
höchste Drehmomente zu erzielen, wie sie z. B. für das Fräsen mit großem Fräserdurchmesser,
Gewindeschneiden und Bohren mit Mehrspindel-Bohrkästen benötigt werden, kann das
Vorgelege V vorgeschaltet werden, wodurch eine Erweiterung auf zwanzig Schaltstufen
erfolgt.
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Die Erfindung ist nicht auf die in Fig. 1 dargestellte Getriebekombination
beschränkt. Vielmehr entspricht es
der baukastenartigen Zusammenstellung
von Teilgetrieben, daß in sehr flexibler Weise auch andere Getriebe verwirklicht
werden können.
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Beispielsweise kann man das Planetengetriebe P auch allein als Hauptspindelgetriebe
für eine Werkzeugmaschine verwenden.
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Man baut dann das Lagerelement L für die Hauptspindel 10 unmittelbar
an das Planetengetriebe P an. Wählt man eine Bauform des Planetengetriebes mit gehäusefestem
Hohl rad 18, so erhält man ein einfaches Umschaltgetriebe mit einer Festübersetzung
d1 ins Schnelle und einer weiteren Festübersetzung d2 ins Langsame. Doch kann selbstverständlich
auch ein als tiberlagerungsgetriebe arbeitendes Planetengetriebe P mit einem Steuermotor
C und entsprechend variabler Drehzahl übersetzung unmittelbar an die Hauptspindel
10 einer Werkzeugmaschine angebaut werden.
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Abgesehen von der aus den Getriebegruppen zu treffenden Auswahl, bietet
das erfindungsgemäße Baukastensystem auch vielseitige Möglichkeiten hinsichtlich
der Baugeometrie einer Werkzeugmaschine. So kann, wie in Fig. 1 und Fig.
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3a illustriert, der Antriebsmotor M mit seiner Welle 32 auf gleicher
Achse mit dem Sonnenrad 20 des Planetengetriebes P, der Hauptwelle 50 des Schaltgetriebes
S und der Hauptspindel 10 der Werkzeugmaschine liegen. Doch kann man den Antriebsmotor
M auch mit Wellenrichtung quer zu der Hauptspindel 10 der Werkzeugmaschine anbauen,
wobei die Kopplung vorzugsweise über das Kegelradgetriebe K des Getriebesatzes erfolgt
(Fig. 3b). Hinsichtlich möglicher Baustellpngten des Antriebsmotors M besteht Drehfreiheit
um die Hauptspindel lo um 36o0.
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Des weiteren kann die Motorwelle 32
auch achsparallel
und im Abstand zu der Hauptspindel 10 liegen (Fig. 3c bis Fig. 3e).
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Die sehr kompakte, für Bohr- und Fräsmaschinen sehr geeignete vollkoaxiale
Bauweise des erfindungsgemäßen Hauptspindel getriebes gemäß Fig. 1 und Fig. 3a ist
für Drehmaschinengetriebe weniger brauchbar, da hier ein Stangendurchlaß durch die
Hauptspindel 10 möglich sein muß. Auch kann die Notwendigkeit bestehen, eine zusätzliche
rotierende Achse durch die Hauptspindel hindurchzuführen. Man wählt daher eine Anordnung
der Hauptspindel 10 parallel und im Abstand von den Motor- und Getriebeachsen. Das
Vorgelege V kann dabei dem Schaltgetriebe S entweder vorgeschaltet (Fig. 3d) oder
mit Achsversetzung nachgeschaltet werden (Fig. 3e).
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Es versteht sich, daß auch beim Anbau des Steuermotors C weitgehende
Freiheit besteht, und daß dieser Anbau insbesondere nicht notwendigerweise über
das Kegelradgetriebe K erfolgen muß.
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Nachstehend sind exemplarisch charakteristische Größen eines möglichen
Planetengetriebes P zusammengestelit: Radius des Sonnenrads 20: 42 mm Radius der
Planeten 16: 24 mm Radius des Hohlrads 18: 90 mm Übersetzung i 1 in Schaltstellung
d1. 0,31818 Übersetzung i2 in Schaltstellung d2: 3,14286
Die Universalität
des erfindungsgemäßen Hauptspindelgetriebes wird nicht zuletzt durch Verwendung
eines variablen und baukastenartig austauschbaren Hauptspindel-Lagerelements L gewährleistet.
Hierdurch kann das Hauptspindelgetriebe an die verschiedensten Anforderungen und
Werkzeugmaschinen-Gegebenheiten angepaßt werden. Als Hauptspindel-Lagerelement kann
in Drehmaschinen beispielsweise ein Drehbank-Spindelkopf, einE Spannzangen- oder
Backenfutterlager usw. Verwendung finden. Für Fräsmaschinen kommen verschiedene
Frässpindel köpfe zum Einsatz, und nicht zuletzt sind für numerisch gesteuerte Werkzeugmaschinen
Lagerelemente in Betracht zu ziehen, die mit einem Kassettenprinzip arbeiten.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung enthält das Hauptspindel-Lagerelement
L ein Meßsystem, das eine genaue Regelung der Spindeldrehzahl erlaubt. Darüber hinaus
kann das Lagerelement auch mit einem Winkelgeber, z. B.
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einem Resolver, versehen sein, so daß die Hauptspindel um wohldefinierte
Winkel gedreht und als NC-Achse betrieben werden kann.
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Liste der Bezugszeichen' 10 Hauptspindel 12 Lagerbuchse 14 Steg 16
Planetenrad 18 Hohl rad 20 Sonnenrad 22 Welle 24,26 Kegelrad 28 Achse 30 Abtriebsrad
32 Welle 34 Bereich 36,38 tibersetzungskurve 40,42, 44 Punkt 46,48 Asymptote 50
Hauptwelle 52 Schaltkupplung 54,56 Arbeitswelle 58 Schaltkupplung 60 Abtriebswelle
62 Schaltkupplung