DE533184C - Selbsttaetige Steuervorrichtung fuer den Antrieb von Arbeitstischen zum nachtraeglichen Anbau an vorhandene Werkzeugmaschinen, insbesondere Fraesmaschinen - Google Patents

Description

Es sind Werkzeugmaschinen bekannt geworden, bei denen eine Herabsetzung der toten Zeiten dadurch erreicht wird, daß das Werkstück mit schnellem Anlauf an das Werkzeug herangebracht und nach vollendetem langsamem Arbeitsgang in raschem Rücklauf wieder in die Ausgangsstellung zurückgezogen wird. Bei diesen Werkzeugmaschinen waren jedoch diese Steuervorrichtungen

ίο so ausgebildet, daß sie eine Sonderkonstruktion der Werkzeugmaschinen bedingten. Die Steuervorrichtungen ließen sich daher nicht an Maschinen älterer Bauart nachträglich mehr anbringen.

Ferner hatten die bekannten Steuervorrichtungen den "Nachteil, daß die mit ihnen verbundenen Steuerscheiben während des Vor- und Rückganges des Arbeitstisches in gleicher Richtung weiter umliefen und damit eine

ao volle Umdrehung für den Arbeitsgang in Anspruch nahmen. Es war daher nicht möglich, den Hub des Tisches entsprechend kürzeren Bearbeitungsstrecken abzukürzen. Diese Nachteile werden erfindungsgemäß durch die in den Ansprüchen näher gekennzeichnete Steuervorrichtung vermieden. Von besonderem Vorteil ist, daß bei dieser Vorrichtung die Steuerscheibe gleichzeitig mit der Richtungsänderung des Tisches auch ihre Drehrichtung ändert. Sie braucht daher nicht immer ihren vollen Weg zurückzulegen, so daß eine erhebliche Zeitersparnis für kürzere Bearbeitungsstrecken erreicht werden kann.

In der beiliegenden Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in Abb. 1 bis 11 in einer Ausführungsform dargestellt. Es zeigt

Abb. ι eine Seitenansicht einer mit der vorschaltbaren Antriebsvorrichtung· versehenen Fräsmaschine,

Abb. 2 bis 7 schematisch verschiedene Betriebsstellungen der Kupplungen bzw. der Schaltscheibe der Antriebsvorrichtung,

Abb. 8 einen Längsschnitt durch die Antriebsvorrichtung in vergrößertem Maßstabe,

Abb. 9 eine Seitenansicht der Antriebsvorrichtung,

Abb. 10 und 11 einen Schnitt nach Linie X-X bzw. XI-XI der Abb. 11 bzw. 10.

An dem Rahmen der Fräsmaschine 1 ist gemäß Abb. 1 die vorschaltbare Antriebsvorrichtung 2 in geeigneter Weise angebracht. Ihre Riemenscheibe 3 wird von dem Vorgelege 4 mittels eines Riemens 5 in Umlauf gesetzt. Die Triebwelle 6 der Antriebsvorrichtung 2, die in einer weiter unten zu beschreibenden Weise abwechselnd im einen oder anderen Drehsinn und mit verschiedenen Geschwindigkeiten in Umlauf gesetzt wird, treibt mittels der mit ihr durch Kardangelenk 7 verbundenen teleskopartigen Stange 8 den Werkstücktisch 9 an und erteilt ihm die erforderlichen Längsbewegungen auf dem Tisch 10.

Die Drehung der Triebwelle 6 muß derart erfolgen, "daß der Werkstücktisch 9 zunächst . einen raschen Vorlauf, alsdann einen langsamen Arbeitslauf und -·■ schließlich einen raschen Rücklauf erhält. Die hierfür erforderlichen verschiedenartigen Drehungen der Welle 6 werden auf folgende Weise erreicht: Die in den Abbildungen dargestellte Betriebsstellung ist die Leerlaufstellung der Antriebsvorrichtung. Der Riemen 5 treibt die Scheibe 3 an, welche die Wellen (Abb. 8) und mit ihr die auf dieser befestigte Kupplungshälfte 12 in Umlauf setzt. Wenn nun der Werkstücktisch 9 rasch vorwärts geschoben werden soll, so wird mittels des Hebels 13 und des Gestänges 14, 15 (Abb. 1) die Stange 16 gemäß Abb. 10 entgegen der Wirkung der Feder 17 nach rechts verschoben. Die Stange 16 gleitet in der hohlen Welle 18, auf der ihrerseits die mit der Kupplungshälfte 19 (Abb. 8) verbundene Gabel 20 bzw. 20' (Abb. 8, 10 und 11) verschiebbar ist. Diese Gabel 20 wird bei der Verschiebung der Stange 16 durch den Stift 21 mitgenommen, und zwar so weit, daß die federbelastete KHnke22 in die in Abb. 10 mit gestrichelten Linien dargestellte Lage 22' vor einen an der Schaltgabel 20 angebrachten Ansatz 23 fallen kann und die Gabel 20 in ihrer Lage sichert. Hierbei ist die Kupplungshälfte 19 (Abb. 8)'mit der Triebkupplungshälfte 12 in Eingriff gekommen (Stellung nach Abb. 2). Das mit der Kupplungshälfte 19 fest verbundene Zahnrad 24, das mit dem auf dem Gehäuse 25 des Kegelradumlaufgetriebes befestigten Zahnrad 26 kämmt, wird in Umlauf gesetzt, wodurch auch das Gehäuse 25 rotiert. Die in dem letzteren um den Zapfen 27 drehbar angeordneten Kegelräder 28, 29 wälzen sich an dem in sogleich zu beschreibender Weise an einer Drehung verhinderten Kegelrad 30 ab und setzen infolgedessen das Kegelrad 31 in Umlauf, das somit infolge der gewählten Übersetzung mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Welle 11 im einen Drehsinn (fortan positiver Gang genannt) in Drehung versetzt wird. Die Sperrung des Kegelrades 30, das auf der Welle 32 befestigt ist, erfolgt über die aufsteckbaren Wechselräder 33 mittels der Kupplungshälfte 34. Die letztere ist ihrerseits mit einem' der Wechselräder 33 über die Büchse 35 verbunden und greift in ihrer augenblicklichen Lage in die Zähne 36 einer an dem Gehäuse 2 der Antriebsvorrichtung unverrückbar befestigten Kupplungshälfte 37 ein. Bei dem soeben erwähnten positiven Gang des Kegelrades ^31 wird die den Werkstücktisch treibende Welle 6 in raschen Umlauf gesetzt.

Kurz vor der Berührung des Fräsers mit dem Arbeitsstück findet die Umschaltung dieses raschen Vorlaufes auf langsamen Arbeitslauf auf folgende Weise statt: Auf der Trieb welle 6 ist ein Pfeilrad 38 angeordnet, das mit einem weiteren Pfeilrade 70 (Abb. 8) in Eingriff steht. Dieses ist auf einer Büchse 71 angeordnet, die noch ein Pfeilrad 72 trägt. Dieses Pfeilrad 72 kämmt mit einem Pfeilrad 39, das auf einer Büchse 40 sitzt. Die Büchse 40 trägt eine mit dem Schneckenrade4i in Eingriff stehende Schnecke 42. Das Schneckenrad 41 (Abb. 11) treibt über die Welle 41^s ein Zahnrad 43 an, das mit einem auf der Schaltscheibenwelle 44 befestigten Zahnrad 45 kämmt. Infolgedessen wird die Welle 44 und mit ihr die Schaltscheibe 46 (Abb. 9, n) in Umlauf gesetzt. Die rasche Drehung der Triebwelle 6 und mit ihr der Schaltscheibe 46 dauert so lange an, bis der Nocken 47 der im Sinne des Pfeiles 48 (Abb. 3) umlaufenden Schaltscheibe 46 an die Rolle 49 des Umschalthebels 50 angeschlagen ist und diesen in die strichpunktierte Lage gemäß Abb. 3 bzw. Abb. 9 gebracht hat.

Durch diese Umschaltung des Hebels ist der langsame Arbeitsgang der Vorrichtung eingeschaltet worden, Denn der Hebel 50 ist auf der Achse 51 (Abb. 10) befestigt, die den Schaltriegel 52 trägt und diesen unter Zurückdrücken des federbelasteten Sperrbolzens 53 im Sinne des Pfeiles 54 verschwenkt. Infolgedessen trifft der Sperriegel 52 auf den Ansatz 55 der auf der Hülse 18 verschiebbaren Kupplungsgabel 56, die nach links verschoben und alsdann durch den federbelasteten Sperrbolzen 53 in ihrer Lage gesichert wird. Diese Verschiebung der Kupplungsgabel hat eine entsprechende Verschiebung der mit ihr bzw. mit ihrem gabelförmigen Teil 56' in Eingriff stehenden Kupplungshälfte 34 (Abb. 8) nach links zur Folge, so daß die Kupplungshälfte 34 außer Eingriff mit den Zähnen 36 und in Eingriff mit der Triebkupplungshälfte 12 kommt (Stellung nach Abb. 4). Nunmehr ist auch das Kegelrad 30 (Abb. 8) entsperrt und wird durch die Kupplungshälfte 34 über die Wechselräder 33 in Umlauf versetzt. Infolgedessen findet nicht mehr eine einfache Abwälzung der Kegelräder 28, 29 auf dem Kegelrad 30 statt. Vielmehr subtrahiert sich die dem Kegelrad 30 mitgeteilte (negative) Drehzahl von der (positiven) Drehzahl des Gehäuses 25. Durch die Differenz zwischen dem positiven und negativen Gang erhält die Triebwelle 6 nunmehr statt des raschen Vorwärtslaufes einen langsamen Vorwärtslauf (Arbeitslauf). Durch Auswechseln der aufsteckbaren Wechselräder 33 kann die langsame Drehzahl der Triebwelle 6 in der dem Werkstück angepaßten Weise geregelt werden.

Nach beendigtem Fräsen findet das Umschalten vom langsamen Arbeitslauf auf raschen Rücklauf auf folgende Weise statt: Der auf der im Sinne des Pfeiles 48 umlaufenden Schaltscheibe 46 angebrachte Nokken 57 (Abb. S und 9) trifft auf den Hebel 58, der mit der Klinke 22 (Abb. 10) verbunden ist. Der Hebel 58 wird in die in Abb. 5 mit gestrichelten Linien dargestellte Lage 58' gebracht, wodurch auch gleichzeitig die federbelastete Klinke 22 angehoben wird und die nunmehr freigegebene Kupplungsr gabel 20 durch Wirkung der zuvor gespannten Feder 17 nach links verschoben wird.

Hierbei wird die Kupplungshälfte 19 aus der Triebkuppiungshälfte 12 ausgeschaltet und in Eingriff mit den Zähnen 59 einer im Gehäuse 2 undrehbar angeordneten Kupplungshälfte 60 gebracht (Stellung nach Abb. 6).

Infolgedessen wird das Gehäuse 25 des Kegelradumlaufgetriebes gesperrt, und der Antrieb der Triebwelle 6 erfolgt lediglich über die mit der Triebkuppiungshälfte 12 in Eingriff stehende Kupplungshälfte 34, die das Kegelrad 30 und durch dieses die Kegelräder 28, 29, 31 in Umlauf setzt. Die Triebwelle 6 erhält somit ihren negativen Gang, und der Werkstücktisch wird in raschem Rücklauf zurückgeführt.

Die Ausschaltung der Antriebsvorrichtung erfolgt dadurch, daß der Nocken 61 (Abb. 7 und 9) der nunmehr im Sinne des Pfeiles 62 rückwärts laufenden Schaltscheibe 46 auf die Rolle 63 des Umschalthebels 50 trifft. Hierdurch wird dieser aus der in Abb. 7 mit vollen Linien dargestellten Lage in die strichpunktierte Lage gebracht, die der in Abb. 9 mit vollen Linien dargestellten Stellung entspricht. Hierbei hat der mit dem Umschalthebel 50 verbundene Schaltriegel 52 (Abb. 10) die Kupplungsgabel 56 mittels des Anschlages 64 wieder nach rechts in die dargestellte Ausgangslage gebracht, in der sie durch den federbelasteten Sperrbolzen 53 gesichert wird.

Die Verschiebung der Kupplungsgabel 56 hat ein Ausschalten der mit ihr verbundenen Kupplungshälfte 34 aus der Triebkuppiungshälfte 12 und ein Einschalten in die feststehenden Kupplungszähne 3 6 zur Folge, wo· durch der Umlauf der Antriebsvorrichtung beendet ist (Stellung nach Abb. 8).

Ein neues Arbeitsspiel erfolgt durch Wiedereinschalten der Antriebsvorrichtung in der weiter oben beschriebenen Weise mittels des Handhebels 13.

Die Nocken 47, 57, 61 sind mittels Schrauben 65 in konzentrischen Ringen 66, 67 der Schaltscheibe 46 beliebig einstellbar angeordnet. Durch die gewählte Einstellung der Nocken wird die Größe des raschen bzw. langsamen Vor- und raschen Rücklaufes des Werkstücktisches 9 geregelt. In der dargestellten Ausführungsform sind nur drei Nokken angeordnet; es könnte jedoch auch eine größere Anzahl von Nocken verwendet werden, derart, daß man mit Unterbrechungen fräsen kann, d. h. den Zwischenraum zwischen hintereinander aufgespannten Werkstücken durch zeitweise einzuschaltenden schnellen Vorwärtsgang überbrücken kann.

Wie insbesondere aus Abb. 9 und 1 r ersichtlich ist, befindet sich der Nocken 61 auf der Vorderseite der Schaltscheibe 46, während der Nocken 47 auf der Rückseite der Schaltscheibe angeordnet ist. In entsprechender Weise liegen auch die Rollen 49 und 63 des·Umschalthebels 50 in verschiedenen Ebenen, so daß eine gegenseitige unerwünschte Beeinflussung nicht eintreten kann. Schließlich ist noch zu bemerken, daß der So Nocken 57 in der in Abb. 11 deutlich erkennbaren Weise abgebogen ausgebildet ist und der mit dem Nocken 47 zusammenarbeitende Anschlag des Hebels 58 in der gleichen Ebene liegt. Infolgedessen kann der Nocken 57 an dem Hebel 58 vorbeiwandern, ohne mit diesem in Berührung zu kommen.

Wie im Verlauf der Beschreibung dargelegt, erfolgt nur das Einrücken der Kupplungshälfte 19 durch Bewegung des Hebels 13 von Hand. Alle übrigen Schaltungen werden durch die Nocken 47, 57, 61 der Schaltscheibe 46 selbsttätig vorgenommen. Jedoch kann im Bedarfsfalle auch während des Arbeitsganges von Hand geschaltet werden, zu welchem Zweck der Umschalthebel 50 und der Hebel 58 mit besonderen Handgriffen 68, 69 versehen sind.

Die beschriebene vorschaltbare Antriebsvorrichtung läßt sich gegebenenfalls auch an anderen Werkzeugmaschinen als Fräsmaschinen anordnen.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Selbsttätige Steuervorrichtung für den Antrieb von Arbeitstischen zum nachträglichen Anbau an vorhandene Werkzeugmaschinen, insbesondere Fräsmaschinen, bei welcher der Geschwindigkeitswechsel von einer umlaufenden Steuerscheibe mit verstellbaren Nocken abgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des schnellen Anlaufs, des langsamen Arbeitsganges und der schnellen Rückwärtsbewegung des Arbeitstisches ein Kegelräderumlaufgetriebe vorgesehen ist, bei dem für den schnellen Anlaufweg das Gehäuse (25) bei feststehendem Zentralrad (30) umläuft, für den langsamen Arbeitsgang das Gehäuse (25) und das Zentralrad (30) umlaufen, für den schnellen Rückgang das Zentralrad (30) bei fest-

   stehendem Gehäuse (25) umläuft und für den Stillstand'" des "Tisches sowohl Gehäuse wie Zentralrad feststehen, und daß die Steuerscheibe ('46} ihren Antrieb von der vom Umlaufgetriebe angetriebenen Tischantriebswelle (6) erhält, deren Bewegung mit derjenigen des Arbeitstisches übereinstimmt.
2. 2. Selbsttätige Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Feststellen des Gehäuses des Kegelradumlaufgetriebes (25) und des Zentralrades (30) und das Drehen dieser Teile in der Weise erfolgt, daß ein auf der Hauptantriebswelle (11) lose drehbar und axial verschiebbares, dem Antrieb des parallel zur Hauptantriebswelle angeordneten Kegekadgehäuses (25) dienendes Zahnrad (24) beiderseits mit Kupplungsteilen versehen ist, von denen beim Feststellen des Kegekadgehäuses (25.) die eine Kupplungsseite mit entsprechenden Kupplungsteilen (59, 60) des Vorrichtungsgehäuses (2) und beim Antrieb des Kegekadgehäuses (25) die andere Kupplungsseite (19) mit der Hauptantriebswelle (11) kuppelbar ist, und daß ferner die eine Kupplungsseite einer gegenüber dem Antriebsrad für das Zentralrad undrehbar, aber verschiebbar angeordneten doppelseitigen Kupplung (34) beim Feststellen des Zentrakades (30) mit entsprechenden Kupplungsteilen (36, 2>7) des Vorrichtungsgehäuses (2) und die andere Kupplungsseite der gleichen Kupplung (34) beim Antrieb des Zentrakades (30) mit der Hauptantriebs welle (11) kuppelbar ist.
3. 3. Selbsttätige Steuervorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verschieben des mit Kupplungszähnen versehenen Antriebsrades (24) für das Gehäuse des Kegekadumlaufgetriebes (25) und der das Zentralrad (30) steuernden Kupplung (3.4) zwei voneinander unabhängige, mit Gabeln (20' und 56') versehene Muffen (20 und 56) auf einer parallel zur Hauptantriebswelle (11) gelagerten Muffenwelle (18) verschiebbar angeordnet sind, von denen die eine zur Steuerung des Kegekadgehäuses (25) dienende Muffe (20, 20') entgegen der Wirkung einer Feder (17) von Hand verschiebbarist, während ihre Rückbewegung nach selbsttätigem Auslösen einer Sperrklinke (22) mittels der umlaufenden Steuerscheibe (46) unter Wirkung der Feder (17) erfolgt, und daß die Hinundherbewegung der anderen zur Steuerung des Zentrakades (30) dienenden Muffe (56, 56') mittels eines unter Wirkung eines Momentschalters stehenden, durch die Steuerscheibe (46) wechselweise selbsttätig beeinflußten Schalthebels (52) erfolgt.
4. 4. Selbsttätige Steuervorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verschieben der die Kupplung (34) bewegenden Muffe (56) und zum Ausrücken der Sperrklinke (22) für die Muffe (20) eine mit in verschiedenen Ebenen liegenden verstellbaren Nocken versehene Steuerscheibe (46) dient, deren einer Nocken (47) vor Beginn des langsamen Arbeitsganges einen auf der Welle (51) des Schalthebels (52) angeordneten Umschalthebel (50) umlegt, deren zweiter Nocken (57) nach Beendigung des langsamen Arbeitsganges durch Umlegen eines Umschalthebels (58, 69) die Sperrklinke (22) aushebt, wodurch das Einrücken des schnellen Rückganges erfolgt, und deren dritter Nocken (61) bei .der nunmehr ebenfalls rückläufigen Bewegung der Steuerscheibe (46) den Umschalthebel (50) wieder zurücklegt so daß dieser die der Steuerung des Zentrakades (30) dienende Muffe (56) in ihre Ausgangslage zurückführt und damit die Vorrichtung stillsetzt.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen