DE501034C - Steuergetriebe fuer spanabhebende Werkzeugmaschinen mit drehender Schnittbewegung bei Hinundhergang der Werkzeugspindel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuergetriebe für spanabhebende Werkzeugmaschinen mit drehender Schnittbewegung, bei denen die Treibwelle durch eine lösbare Kupplung absatzweise angetrieben' wird. Es ist bekannt, die Kupplung durch den Hinundhergang der Werkizeugspindel selbsttätig zu steuern.

Die Erfindung löst diese Aufgabe in einer bei der Bearbeitung kleiner Werkstücke, die dem Schneidwerkzeug in rascher Folge zugeführt werden, besonders geeigneten Art und ist dadurch gekennzeichnet, daß unter dem Einfluß des Hinundhergangs der Werkzeugspindel zwei die Kupplung steuernde Stifte hin und her bewegt werden, um eine Klinke, die innerhalb eines Wellenstücks in: axialer Richtung schwenkbar ist, von der Verzahnung des Kupplungsgegengliedes abzuziehen oder unter der Wirkung einer Feder ao in dde Verzahnung zurückschnappen zu lassen. Weiter bietet die Erfindung eine als Gewindespindel ausgebildete Hilfssteuerwelle, die beim Leergiang von einem als Mutter gestalteten, sich gegen einen einstellbaren Anas schlag legenden Rad. angetrieben wird, während eine zweite, zwischen zwei weiteren einstellbaren Anschlägen hin und her gehende Mutter die Stifte und dadurch die Kupplung für das Ein- und Ausrücken der .beiden Gänge steuert.

Endlich wird erfindungsgemäß für eine weitere Sicherung dtes rechtzeitigen Abfangens der Mutter gesorgt, indem die Mutter mit einem Stelltiebel verbunden ist, den das Werkzeug auf der Spindel in Bewegung setzt, sobald es· seine Arbeit an dem Werkstück getan hat, wobei die Mutter und durch sie die Anschliagstifte so bedient werden, daß dem Abwärtsgang der Spindel Einhalt getan wird.

Auf der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispie! veranschaulicht; es sind:

Abb. ι Seitenansicht der Maschine mit Schneidkopf für Außengewinde,

Abb. 2 Teilgrundriß des hinteren Endes der Maschine mit teilweise abgehobenem Gehäuse,

Abb. 3 Teilschnitt etwa in der Ebene 3-3 der Abb. 2,

Abb. 4 senkrechter Teilschnitt in der Ebene 4-4 der Abb. 2,

Abb. 5 ähnliche Darstellung längs der Ebene 5-5 der Abb. 2,

Abib. 6 Teilansicht der Hilf ssteuerwelle und ihrer Verbindung mit der Hauptspindel.

Die Werkzeugspindel 14 ist in einem Kopf 12 der Säule 10 gelagert.

Von der Säule 10 aus geht nach rückwärts ein Gehäuse 18 (Abb. 2), 'das teils von dler Säule selbst und teils von einer Stütze 17 getragen wird; in dem Gehäuse läuft eine Welle 19, die über ein Kegelrädergetriebe 20, 21 und ein Geschwindigkeitswechselgetriebe ein auf der Spindel 14 längsverschiebbar,

jedoch nicht drehbar angebrachtes Kegelzahnrad 25 antreibt.

Die Arbeitsstücke werden auf einem Drehtisch 28 in absatzweiser Bewegung unter das Schneidwerkzeug geführt, das hier durch eine selbsttätig aufgehende Backenverbindung 27 dargestellt ist.

Gemäß Abb. 1 bis 5 steht die in Lagern 35 und 36 am Unterteil des Gehäuses 18 laufende Antriebswelle 19 durch ein Stirnrädergetriebe 37, 38 mit einem Sperrad 39 in Verbindung. Das Stirnrad 38 sitzt fest auf einer Muffe 40 (Abb. 3), die in einem Lager 41 -um· eine zur Welle 19 parallele Achse umläuft; die Welle 42 ist in der Muffe 40 gelagert und setzt sich in eine Trommel 43 fort, die an einem Ende' eine Bohrung zur Aufnahme einer Welle 44 aufweist, die durch eine Preßschraube 45 mit der Trommel fest verbunden ist. D"ie Welle 44 trägt an ihrem freien Ende die Kurbel 34° (Abb. ι) und läuft in einem Lager 46, das zusammen mit dem Lager 41 an dem unteren .Teil des Gehäuses 18 angeordnet ist. Zu beachten ist, daß die Muffe 40 gegen die Trommel 43 drehbar ist.

Es ist jedoch die Möglichkeit einer Verbindung zwischen der Muffe und der Trommel mittels des Kopfes 39 vorgesehen; diese Verbindung besteht im vorliegenden Beispiel aus einer Reihe von Sperrzähnen'47 und einer Sperrklinke 48, die ausschwingbar an der Trommel sitzt und in die Zähne 47 eingreifen kann. Diese Sperrklinke 48 ist innerhalb einer durchgehenden Aussparung 50 bei 49 an der Trommel angelenkt und bildet einen Sperrstift, der gewöhnlich unter 'der Wirkung einer Feder 51 die Verbindung zwischen der Muffe und der Trommel im Sinne des Antriebes in der einen Richtung herstellt. Die Feder 51 ist in einer Bohrung 52 in der Trommel untergebracht und drückt auf die Klinke 48.

Das freie Ende der Sperrklinke ragt um eine beträchtliche Strecke über den Umfang *S der Trommel 43 hinaus, und auf einander gegenüberliegenden Seiten der Trommel liegt ein Paar Anschlagstifte 53 und 54, von denen sich der eine stets im Bereich der Bewegung des freien Endes der Sperrklinke 48 befindet, wenn die Klinke mit der Trommel 43 umläuft. Die Stifte 53 und 54 werden von Armen 55, 56 auf einer Stange 57 gehalten, die gleitbar in Lagern 59, 60 eines Ansatzes 58 angeordnet ist. Der Ansatz 58 besteht mit dem Lager 41 aus einem Stück und erhebt sich aus ihm. Von ihm gehen ein Paar vorstehende Arme 6r aus, deren jeder eine Tnagmuffe 62 aufweist, worin die Haltestifte 54, 53 gleitend liegen.

Wie Abb. 2 zeigt, ist die Sperrklinke 48 an ihrem freien Ende, mit dem sie an den Zähnen 47 zum Anliegen kommt, abgeschrägt, so daß sie laicht mit ihnen zum Eingriff zu bringen ist und eine nockenartige Oberfläche bildet, die -mit den Haltestiften 53, 54 zusammenwirken kann. Vorzugsweise haben auch diese Haltestifte abgeschrägte Enden, die mit denen der Sperrklinke 48 zusammenpassen und bei der erwähnten Bewegung als Knaggen dienen, um die Sperrklinke außer Eingriff mit den Zähnen 47 und dadurch die Trommel 43 zum Halten zu bringen.

Die Stifte 53, 54 können einzeln unter der Einwirkung der Spindel 14 in den Bereich der Sperrklinke48 gebracht werden; dies geschicht durch eine sogleich zu beschreibende Anordnung, mit dem Zwecke, die absatzweise Drehung der Trommel und der Nocken 63 und 64, die beide auf der Welle 44 ,sitzen, zu bewirken.

Die Nocken 63 und 64 sollen das Abwärtsgehen der Spindel zunächst mit verhältnismäßig großer Geschwindigkeit und dann mit einer geringeren, der Arbeitsgeschwindigkeit, bewirken. Zu diesem Zweck kommt der Kunvennocken 63 (Abb. 4) in Arbeitseingriff mit einer Rolle 65 auf dem freien Ende eines Hebels 66, der auf einer schwingenden Welle 67 befestigt ist; diese Welle wird von einer am unteren Ende des Gehäuses 26 angebrachten Stütze 68 (Abb. 4) getragen. Auf der Schwingwelle 67 ist ein Zahnbogen 69 aufgekeilt, der mit einem Ritzel yo in Eingriff steht; das Ritzel dreht sich auf einer Welle 71 in einem gleichfalls an der Stütze 68 vorgesehenen Lager 72. Fest mit dem Ritzel 70 verbunden ist ein Kettenrad 73, das über eine Kette 74 (Abb. 1) mit einem Kettenrad 75 zusammenarbeitet, das seinerseits auf dem mit Gewinde versehenen Ende 76 (Abb. 6) einer quer gerichteten Hilfssteuer welle yy befestigt ist. Ein verstellbarer Anschlag 78 mit einem Vorsprung 79 kann in ein Ohr 80 am Kettenrad 75 eingreifen, wenn sich das Rad in einer Richtung bewegt, um mit der Welle gekuppelt zu werden und ihr seine Drehung mitzuteilen. Auf diese Weise wird eine einstellbare Freilaufverbindung zwischen dem Nocken 63 und der Welle hergestellt.

Fest auf der Welle yy sitzt ein Ritzel 81 (Abb. 1), das in eine mit der Muffe 13 an deren hinterer Seite fest verbundene Zahnstange 82 eingreift. Die Anordnung ist so getroffen, daß die Spindel beim Arbeiten des Nockens 63 anfänglich mit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit abwärts bewegt wird. Im letzten Teile der Bewegung des Nockens kommt der andere Nocken 64 zur Tätigkeit und bewirkt das weitere Abwärtsgehen der Spindel, jedoch mit einer geringeren Ge- iao ■schwindigkeit, der Arbeitsgeschwindigkeit. Der Nocken 64 arbeitet auf eine an einem

Schuh 84 (AbIb. 4) befindliche Rolle 83; der Schuh 84 kann auf der Nockenwelle 44 wegen seines Schlitzes 85 gleiten. Starr mit dem

. Schuh verbunden, tritt eine Stange 86 schräg nach vorn durch das untere Ende des Gehäuses 26 ein und tritt aus dem Gehäuse nahe von dessen oberem Ende seitlich wieder heraus, wofür das Gehäuse hier etwas eingezogen ist. Diese Stange steht am oberen Ende mit einem Hebel 87 (Abb. 1) in Verbindung, der auf einem seitwärts aus dem Gehäuse 26 herausragenden Bolzen 88 gelagert und: mit einem auf einer Welle 90 befindlichen Arm 89 in Beziehung ist. In dem Gehäuse 26 kämmt ein Schneckenrad 91 mit einer auf der getriebenen Welle 23 des Geschwindigkeitsweehselgetriebes befestigten Schnecke 92. Gleichfalls starr auf der Welle 90 befestigt ist ein Stirnzahnrad 93, dass über ein Räderwerk

so 94, 95 und 96 eine waagerechte Welle 97 und über ein Kegelräderpaar 98 eine senkrechte Welle 99 antreibt. Letztere trägt an ihrem unteren Ende eine Schnecke 100, die mit einem Schneckenrad 101 auf einer Welle 102 (Abb. ι und 6) zusammenarbeitet. Die Zahnräder 94, 95 96 und die Schnecke 100 nebst ihrer Verbindung durch das Zahnrad 96 sitzen sämtlich auf dem Tragarm 89, und da das Zahnrad 93 mit diesem Arm die Drehachse gemeinsam hat, ist ersichtlich, daß der Tragarm durch seine Verbindung mit dem Hebel 87 so geschwungen werden kann, daß er die Schnecke 100 in und außer Eingriff mit dem Schneckenrad 101 zu bringen vermag, Lndem der Nocken 64 die Stange 86 und damit das freie Ende des Hebels 87 herunterziehen kann, um den gewölkten Eingriff der Schnecke

100 in das Schneckenrad 101 hervorzurufen. Gewöhnlich wird die Schnecke 100 außer

4.0 Eingriff mit dem Schneckenrad 101 gehalten, und zwar durch eine Schraubenzugfeder 103°, die das obere vordere Ende der Stange 86 umgibt und sich zwischen dem Gehäuse 26 und dem Zapfen, mittels dessen 'die Stange 86 mit dem Hebel 87 verbunden ist, abstützt.

Die Verbindung zwischen idem Hebel 87 und dem Tragarm 89 weist eine Schraubendruckfeder 103 auf, die in einem rohrartigen Teil 104 des Hebels 87 liegt und durch eine Art Tauchkolben 105 gegen einen Vorsprung 106 am Tragarm drückt. Es leuchtet ein, daß diese Feder 103 in dem Hebel 87 eine nachgiebige Verbindung zwischen dem Hebel 87 und dem Tragarm 89 bildet, so daß, wenn die Schnecke 100 zu dem Schneckenrad 101 gerade nicht passend steht,, die Teile vor Schaden bewahrt werden.
Die Welle 102, auf der das Schneckenrad

101 sitzt, ist mit der quer gelegenen Hilfssteuerwelle 77 durch ein Übersetzungsgetriebe (Abb, 6) verbunden, und hieraus ergibt sich der gewünschte langsame Arbeitsvorschub der Spindel. Dieses Übersetzungsgetriebe umfaßt im vorliegenden Beispiel ein auf der Welle 102 sitzendes Ritzel 107, das in einen Innenzahnkranz 108 eines fest auf der Welle 77 angebrachten Gehäuses 109 eingreift; von der Welle 77 aus erfolgt dann der Vorschub durch das Rad 81 auf die Zahnstange'82.

Es ist ersichtlich, daß der Nocken 63 zur Hervorbrinigung der ersten Abwärtsbewegung der Bohrspindel 14 (schnelles Heranbringen des Werkzeuges an das Werkstück) das Kettenrad 75 auf dem Gewinde 76 der Welle 77 in Drehung versetzt. Diese Anfangsbewegung der Bohrspindel beginnt allerdings erst dann, wenn das Zahnrad auf seinem Schraubengange längs der Welle gegen den einstellbaren Anschlag 78 stößt. Daher ist die Stellung des Anschlags 78 auf der Welle 76, 77 maßgebend für den Beginn der durch den Nocken 63 hervorgerufenen Abwärtsbewegung der Bohrspindel. Ein augenblickliches Einhalten im Abwärtsgange der Spindel tritt nach einer solchen anfänglichen Bewegung infolge der Form des Nockens 63 ein; in diesem Augenblick kommt der Nocken 64 zur Wirkung und schwingt die Schnecke 100 in Eingriff mit dem Schneckenrad 101. Auf diase Weise wird im letzten Teil des Abwärtsganges der Spindel die Welle 77 über das Getriebe 91 bis 94 usw. und über das Übersetzungsgetriebe 107, 108 in Drehung versetzt.

Das obere Ende der Spindel 14 ist von einer Wickelfeder no umgeben, die -zwischen einer Anlage in und einem Zahnrad: 25 liegt, das im oberen Ende des nach vorn gerichteten Teils des. Gehäuses 26 arbeitet. Wie man leicht sieht, wird die Feder 110 beim Niedergehen der Spindel 14 zusammengedrückt. Nähert sich aber die Spindel einem vorbestimmten Punkt ihrer Bahn, nämlich demjenigen, wo durch das Werkzeug 27 ein Gewinde von bestimmter Länge geschnitten ist, so wird die Spindel 14 freigegeben, so daß sie unter der Wirkung der Feder 110 fast augenblicks ihre Rückbewegung nach oben ausführt. Damit die Spindel 14 unter der Wirkunig der Feder 110 zurücklaufen- kann, no ist es notwendig, die Schnecke 100 von dein Schneckenrad 101 zu entfernen. Dies geschieht durch die Feder 103, welche die Welle 99 in ihre Ausgangstage zurückführt, und zwar weil der Nocken 64 derart (geformt ist, daß sich in diesem Augenblick die Rolle 83 auf die Nockendrehachse zu bewegt. Die Rückkehr der Spindel 14 in ihre Anfangslage gestattet die Ausgtangsbewegung des Nockens 63, die zum Niedergehen der Spindel führt. Es sei nunmehr diese Steuervorrichtung beschrieben.

Wie erwähnt, ragt die quergerichtete Welle 77 bis über das Gehäuse 109 hinaus und ist mit Gewinde 76 versehen (Abb. 6). Auf diesem mit Gewinde versehenen Teil der Spindel befinden sich außer dem Anschlag 78 noch die Anschläge 112 und 113, zwischen denen eine Mutter 114 wandert; die Anschläge und dieMutter haben Vorsprünge 112^a, ΐΐ3^α, 114°, die ineinandergreifen können.

Die Mutter steht durch einen Arm 115 (Abb. 1) und einen Lenker 116 mit der Stange 57 in Verbindung, welche die Haltestifte 53 und 54 des Hauptsteuergetriebes bedient. Die tiefste Stellung, bis zu der die Spindel hinabgehen darf, kann durch Verstellung des Anschlages 112 (Abb. 6) entsprechend der Länge des zu schneidenden Gewindes oder der Tiefe des zu bohrenden Loches eingestellt werden. Ist diese Stellung erreicht, so berührt die Mutter 114 den Anschlag 112, und die daraus folgende Drehung der Mutter bewegt die Stange 116 nach oben und nach vorn und bringt die Sperrklinke 48 aus dem Bereich des Anschlagstiftes 53, wo· durch die Sperrklinke zum Eingriff mit den Zähnen, 47 des Kopfes 39 gelangt. Bei der nunmehr einsetzenden Drehung des Kopfes wird die Nockenwelle 44 in Umdrehung versetzt, und bei dieser Drehung der Nockenwelle gestattet der Nocken 64 eine Bewegung der Rolle 83, so daß die Feder 103** die Schnecke 100 von dem Schneckenrad 101 zu lösen vermag.
Jetzt bewegt sich die Bohrspindel aufwärts; infolge der Wirkung Uer quieirgieirichtetein HilfsstteueEwelle 77 dreht sich das Kettenrad 75, um den zu dem Nocken 63 gehörenden Hebel 66 in seine Anfanigsetellung zurückzubringen (Abb. 4). Erreicht die Spindfei ihre höchste Stellung, so stößt die Mutter 114 gegen den Anschlag 113, bewegt dadurch die Stange 57 nach unten und hinten und bringt den Haltestift 54 aus dem Bereich der Sperrklinke 48. Es ist zu beachten, daß sich nach der Ablösung des Nockens 64 von der Rolle 83 die Welle 44 ungefähr um i8o° dreht und den Nocken 63 zu fast augenblicklichem Eingriff mit dem Hebel 66 bringt. Daher wirkt nach der Rückkehr der Spindel in ihre höchste Stellung der Nocken 63 unmittelbar darauf hin, daß die Spindel ihre Abwärtsbewegung mit hoher Geschwindigkeit wieder beginnt; die Wirkung des Nockens 64 schließt sich an, um das Niedergehen der Spindel während des Schneidens fortzusetzen.

Es ist Vorsorge getroffen, daß die Mutter 114 beim Abwärtsgehen dier Spindiel statt infolge ihres Anlegens gegen den Anschlag 112 vieimeiiir durch idle sielbstöffnendie Bakkenanardnung 27 zur Wirkung gebracht wird. Hierzu ist ein Hebel 117 bei 118 an eine Stütze 119 angelenkt, so daß er mit dem einen, unten am Umfange der selbstöffnenden Backenanordnung 27 anliegenden Ende in waagerechter Richtung schwingen, kann. In dieser Backenanordnung finden sich meh- ' rere Gewindebacken, die so angeordnet sind, daß sie sich nach außen bewegen und aus dem Umfange der Backenanordnung hervorstehen, sobald sich diese öffnet. Der Hebel 117 steht durch einen Winkelhebel 121, der gleichfalls an der Stütze 119 angelenkt ist, mit einer Stange 122 in Verbindung, die an ihrem oberen Ende mit einem an der Mutter 114 starr befestigten Handgriff 123 gelenkig verbunden ist. Die Mutter ist mit der Stange 57 des ". Steuergetriebes verbunden, so daß der Nocken zur Unterbrechung des Vorschubs und Freigabe der Spindel unmittelbar nach Ausführung der gewünschten Schneid- oder sonstigen Arbeit tätig wird.

Es sei nochmals betont, daß die Erfindung, obwohl als Ausf uhrurngslbeispiel eine Gewindeschneidmaschine gewählt wurde, ebenso gut andere Arbeiten tun kann. 8g

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Steuer getriebe für !Spanabhebende Werkzeugmaschinen mit drehender go Schnittbewegung bei Hinundhergang der Werkzeiigspinlcliel unter absatzwieisein Antrieb einer Treibwelle durch eine Kupplung, die durch den Hinundhergang der Werkzeugspindel selbsttätig gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß unter dem Einfluß des Hinundhergangs der Werkzeugspindel (14) zwei die Kupplung (43, 48, 47, 39) steuernde Stifte (53, 54) hin und her bewegt werden, um eine Klinke (48), die innerhalb eines Wellenstücks (43) in axialer Richtung schwenkbar ist, von der Verzahnung (47) des Kupplungsgegengliedes abzuziehen oder unter der Wirkung einer Feder (51) in die Verizahnung zurückschnappen zu lassen.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine als Gewindespindel ausgebildete Hdlfssteuerwelle (77) no beim Leerganig von einem als Mutter gestalteten, sich gegen einen einstellbaren Anschlag. (78) legenden Raid (75) angetrieben wird, während eine zweite, zwischen zwei weiteren einstellbaren· Anschlagen (112 und 113) hin und her gehende Mutter (114) die Stifte (53, 54) und dadurch die Kupplung (43, 48, 47, 39) für das Eül·- und Ausrücken der beiden Gänge steuert. iao

3. Vorrichtung nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter

(ι 14) zur weiteren Sicherung des rechtzeitigen Abfangens mit einem StellJiebel (117) verbunden ist, den das Werkzeug (27) auf der Spindel (14) in Bewegung setzt, sobald das Werkzeug seine Arbeit an dem Werkstück getan hat, wobei die Mutter (114) und durch sie die Anschlagstifte (53, 54) so bedient werden, daß dem Aibwärtsgang der Spindel Einhalt getan wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen