DE4119895A1

DE4119895A1 - Umschalteinrichtung mit einem federbelasteten schaltelement zum abwechselnden selbsttaetigen kuppeln der horizontal- oder der vertikalspindel einer werkzeugmaschine mit deren hauptantrieb

Info

Publication number: DE4119895A1
Application number: DE19914119895
Authority: DE
Inventors: Matthias Guendel; Wolfgang Otto
Original assignee: AUERBACH WERKZEUGMASCHF VEB
Current assignee: AUERBACH WERKZEUGMASCHF VEB
Priority date: 1991-06-17
Filing date: 1991-06-17
Publication date: 1992-12-24

Description

Die Erfindung betrifft eine Umschalteinrichtung mit einem federbelasteten Schaltelement zum abwechselnden selbsttätigen Kuppeln der Horizontal- oder der Vertikalspindel einer Werkzeugmaschine mit deren Hauptantrieb nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Sie bezieht sich im wesentlichen auf Universal-Werkzeugfräsmaschinen.

Im allgemeinen ist der Aufbau der Spindelstöcke der Universal- Werkzeugfräsmaschinen prinzipiell gleich. Er wird durch zwei parallel zueinander angeordnete Wellen gekennzeichnet, von denen die eine zum Antrieb des Vertikalapparates, also der Vertikalspindel, dient. Die andere Welle ist als Horizontal spindel ausgebildet.

Bei günstig gestalteten Maschinen wird jeweils nur die im spanenden Einsatz befindliche Welle angetrieben. Zur Um schaltung des Antriebes von der einen zur anderen Welle ist eine Einrichtung bekannt, welche beim Anbringen des Vertikalapparates an der Maschine über eine federbe lastete Schaltstange und eine Schaltgabel die erforderlichen Bauelementebewegungen vollzieht. Die Schaltstange ist seitlich von der Antriebswelle für den Vertikalapparat angeordnet.

Sie wird beim Anbringen desselben axial verschoben. Diese Lösung erfordert mehrere Einbauteile, wie Schaltgabeln, Lagerung, Schaltringe etc. und dadurch auch zusätzlichen Fertigungsaufwand im Spindelstock.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die gattungsgemäße Vorrich tung so zu gestalten, daß ihr Aufbau vereinfacht und der Herstellungsaufwand verringert wird.

Diese Aufgabe wird gemäß den in den Patentansprüchen genannten Merkmalen gelöst.

Sie wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die zugehörige Zeichnung zeigt mit

Fig. 1 ein Schnittbild einer erfindungsgemäßen Vor richtung mit nicht gekuppeltem Vertikalapparat,

Fig. 2 ein Schnittbild einer erfindungsgemäßen Vor richtung mit gekuppeltem Vertikalapparat.

Im Spindelstockgehäuse 12 ist die Kuppelwelle 1 für den Vertikalapparat 13 gelagert. Sie ist als Hohlspindel ausge bildet und nimmt konzentrisch den Schubbolzenteil 2.1 auf, der durch eine Feder 3.1 axial belastet ist. Der Schubbolzen teil 2.2 trägt die Kuppelbuchse 6, mit der er über den Bolzen 5 fest verbunden ist. Die Kuppelbuchse 6 ist auf der Hauptantriebswelle 9 axial beweglich und mit derselben drehbar angeordnet. Dies kann mit Hilfe eines Keilwellen profils 8 erfolgen.

Sie trägt die Außenverzahnung 7.1, die zum Kuppeln mit der Kuppelwelle 1 vorgesehen ist und die Außenverzahnung 7.2, welche dem Kuppeln mit dem Antriebsrad 11 der Horizontal spindel dient. Dieses Antriebsrad 11 ist auf der Hauptantriebswelle 9 drehbar gelagert und weist eine Innen verzahnung 11.1 auf, welche zum Kuppeln mit der Außenver zahnung 7.2 bestimmt ist.

Die Kuppelwelle 1 ist ebenfalls mit einer Innenverzahnung 10 versehen, mit der die Außenverzahnung 7.1 kuppelbar ist.

Diese erfindungsgemäß gestaltete Umschalteinrichtung funktioniert wie folgt:
Der mit Fig. 1 gezeigte Zustand der Vorrichtung zeigt die Stellung aller Bauelemente beim Antrieb der Horizontalspindel. Der Vertikalapparat 13 ist vom Spindel stockgehäuse 12 entfernt. Infolge dessen drückt die Feder 3.1 den Schubbolzenteil 2.1 in Richtung Vertikalapparat 13. Durch den in der Kuppelwelle 1 festsitzenden, das Langloch 14 im Schubbolzenteil 2.1 durchquerenden Bolzen 15 wird diese Axialbewegung des Schubbolzenteils 2.1 begrenzt. In axialer Richtung des Schubbolzenteils 2.1, zur Haupt antriebswelle 9 hin, ist der Schubbolzenteil 2.2 angeordnet, der über den Bolzen 5 mit der Kuppelbuchse 6 verbunden ist und diese unter der Wirkung der auf den Schubbolzenteil 2.2 wirkenden Feder 3.2 in Richtung Vertikalapparat 13 bewegt. Begrenzt wird diese Bewegung durch das in der Hauptantriebs welle 9 angeordnete Langloch 16, welches der Bolzen 5 durch dringt.

In dieser Stellung der Bauelemente wird die von der Haupt antriebswelle 9 eingeleitete Bewegung über das Keilwellen profil 8 auf die Kuppelbuchse 6 und von deren Außenverzah nung 7.2 (Fig. 2) über die Innenverzahnung 11.1 (Fig. 2) des Antriebsrades 11 auf ein oder mehrere Zahnräder 17 zur hier nicht dargestellten Horizontalspindel übertragen.

Die Außenverzahnung 7.1 der Kuppelbuchse 6 befindet sich in diesem Zustand der Vorrichtung in dem Freiraum, der in der Entkupplungsrichtung der Innenverzahnung 10 der Kuppel welle 1 nachgeordnet ist.

Soll nun der Vertikalapparat 13 in Betrieb genommen werden, so wird er, wie in Fig. 2 gezeigt, an dem Spindelstockge häuse 12 zur Anlage gebracht. Dabei taucht der Kuppel steg 4 in die Bohrung der Kuppelwelle 1 ein und verdrängt den Schubbolzenteil 2.1 in axialer Richtung hin zur Haupt antriebswelle 9. Über den Schubbolzenteil 2.2 und den Bolzen 5 bewegt der Schubbolzen 2.1 die Kuppelbuchse 6 in gleicher Richtung. Dabei wird die Außenverzahnung 7.2 aus der Innenverzahnung 11.1 ausgekuppelt und damit die Ver bindung der Hauptantriebswelle 9 mit der Horizontalspindel gelöst. Gleichzeitig wird die Außenverzahnung 7.1 der Kuppelbuchse 6 mit der Innenverzahnung 10 der Kuppelwelle 1 gekuppelt und damit die Verbindung der Hauptantriebswelle 9 mit der Kuppelwelle 1 und über den Kuppelsteg 4 mit dem Vertikalapparat 13 hergestellt.

Bei dieser Stellung der Bauelemente, gezeigt mit Fig. 2, befindet sich die ausgekuppelte Außenverzahnung 7.2 der Kuppelbuchse 6 in dem Freiraum des Antriebsrades 11, der in Entkupplungsrichtung der Innenverzahnung 11.1 nachgeordnet ist.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Gestaltung der Umschalt einrichtung ist also das selbsttätige Kuppeln der Horizontal- oder der Vertikalspindel einer Werkzeugmaschine mit relativ einfachen Mitteln möglich.

Aufwendig herzustellende Mittel wie z. B. Schaltgabeln sind nicht mehr erforderlich, sondern einfache Drehteile. Auch kann der Spindelstock einfacher gestaltet werden. Vorteilhaft ist außerdem, daß gleichzeitig mit dem Kuppeln des Vertikalapparates 13 mit der Kuppelwelle 1 die Verbindung der Horizontalspindel zur Hauptantriebswelle 9 unterbrochen und statt dessen die Hauptantriebswelle 9 mit der Kuppelwelle 1 und über diese mit dem Vertikalapparat 13 verbunden wird und umgekehrt. Das heißt, es ist für das Umschalten des Hauptantriebes von der einen Arbeitsspindel zur anderen keine Zusatzbewegung erforderlich.

Die Einfachheit der Lösung und die Sicherheit ihres Funktionierens gestatten es auch, auf sonst erforderliche Signalglieder zur Überwachung des Funktionsablaufes zu verzichten.

Liste der Bezugszeichen

1 Kuppelwelle
2.1 Schubbolzenteil
2.2 Schubbolzenteil
3.1 Feder
3.2 Feder
4 Kuppelsteg
5 Bolzen
6 Kuppelbuchse
7.1 Außenverzahnung
7.2 Außenverzahnung
8 Keilwellenprofil
9 Hauptantriebswelle
10 Innenverzahnung
11 Antriebsrad
11.1 Innenverzahnung
12 Spindelstockgehäuse
13 Vertikalapparat
14 Langloch
15 Bolzen
16 Langloch
17 Zahnrad

Claims

1. Umschalteinrichtung mit einem federbelasteten Schalt element zum abwechselnden selbsttätigen Kuppeln der Horizontal- oder Vertikalspindel einer Werkzeugmaschine mit deren Hauptantrieb, dessen Welle achsgleich mit der Kuppelwelle für den Vertikalapparat angeordnet ist gekennzeichnet dadurch, daß das Schaltelement als axial federnder zweiteiliger Schubbolzen (2.1; 2.2) ausgebildet ist, dessen einer Schubbolzenteil (2.1) konzentrisch in der als Hohlspindel ausgebildeten Kuppelwelle (1) für den Vertikalapparat (13) und dessen anderer Schubbolzenteil (2.2) konzen trisch in der Hauptantriebswelle (9) geführt ist, wobei der eine Schubbolzenteil (2.2) mit einer auf der Haupt antriebswelle (9) axial beweglichen und mit dieser dreh baren Kuppelbuchse (6) verbunden ist, die je Stirnseite eine von dieser ausgehende sich über einen Teil ihrer Länge erstreckende Außenverzahnung (7.1; 7.2) aufweist, welche alternativ mit einer Innenverzahnung (10) der Kuppelwelle (1) oder einer Innenverzahnung (11.1) eines der Antriebsräder (11) der Horizontalspindel in Ein griff ist, wobei die nicht gekuppelte Außenverzahnung (7.1; 7.2) sich jeweils im Bereich einer Freisparung der Kuppelwelle (1) oder eines der Antriebsräder (11) der Horizontalspindel befindet, welche in der Entkupplungs richtung der Innenverzahnung (10; 11.1) nachgeordnet ist.

2. Umschalteinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der eine Schubbolzenteil (2.1) in den in der Kuppel welle (1) vorgesehenen zur Aufnahme für den Kuppelsteg (4) des Vertikalapparates (13) bestimmten Raum ragt.