DE555439C - Vorschubeinrichtung fuer Werkzeuge mit selbsttaetiger Umschaltung der Vorschubgeschwindigkeit - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorschubeinrichtung für Werkzeuge mit selbsttätiger Umschaltung der Vorschubgeschwindigkeit beim Übergang vom Leervorschub zum Arbeitsvorschub, und zwar erfolgt die Umschaltung der Vorschubgeschwindigkeit durch das Auftreffen des Werkzeuges auf das Werkstück.

Derartige Vorschubeinrichtungen sind an sich bekannt. So ist eine Kantenfräsmaschine für Schraubenköpfe bekannt, die beim Leervorschub von einer Reibungskupplung angetrieben wird, welche in dem Moment, in dem die Werkstücke auf das Werkzeug auftreffen, zum Rutschen gebracht wird, während andererseits eine zweite, aus einer Sperrklinke und einem Sperrad bestehende Antriebsvorrichtung zur Wirksamkeit gebracht wird. Die bei der bekannten Einrichtung notwendige Anwendung einer Reibungskupplung ist aber in mehrfacher Hinsicht nachteilig. Einerseits sind die Reibungsscheiben der Reibungskupplung einem starken Verschleiß unterworfen, andererseits kann leicht ein zu starkes Aneinanderhaften der Reibscheiben auftreten, so daß die Reibungskupplung nicht sofort beim Auftreffen des Werkstückes auf das Werkzeug gelöst wird und der Schnellvorschub daher eingeschaltet bleibt, was Beschädigungen des Werkzeuges zur Folge hat. Schließlich sind Reibscheibenkupplungen überhaupt kein Element, mit dem sich eine präzise und zeitlich genau bestimmbare Bearbeitung, wie sie bei modernen Werkzeugmaschinen verlangt wird, durchführen läßt.

Ähnliches, was vorstehend dargelegt ist, gilt für eine andere bekannte Einrichtung, mit welcher eine selbsttätige Regelung der Vorschubgeschwindigkeit entsprechend der Belastung des Werkzeuges bewirkt wird. Auch bei dieser Einrichtung wird in Ab-. hängigkeit von dem Drehmoment, welches auf das Werkzeug ausgeübt wird, eine Reibungskupplung geschaltet. Im übrigen ist die letztgenannte Einrichtung für die selbsttätige Umschaltung vom Leerlaufvorschub auf Arbeitsvorschub nicht bestimmt und ihrer ganzen Konstruktion nach auch aus sonstigen Gründen nicht geeignet. Vielmehr soll mit der letztgenannten Einrichtung lediglich der Arbeitsvorschub selbst geregelt werden.

Weiterhin sind noch Einrichtungen bekannt, bei denen am Ende des schnell vor sich gehenden Leerlaufvorschubes eine Stillsetzung des Werkzeuges erfolgt und gegebenenfalls dies auch noch durch ein Signal angezeigt wird. Der Arbeiter muß also bei den letztgenannten Vorrichtungen von Hand den Arbeitsvorschub einschalten. Hiermit ist naturgemäß ein Zeitverlust verbunden. Auch kann die Arbeitsweise der letztgenannten Einrichtung nicht als selbsttätig bezeichnet werden.

Durch die vorliegende Erfindung wird nun eine Einrichtung geschaffen, bei der die Umschaltung vom Leerlaufvorschub auf Arbeitsvorschub selbsttätig erfolgt und welche bei einfacher Konstruktion außerordentlich zuverlässig arbeitet. Gemäß der Erfindung hält beim Leervorschub eine verhältnismäßig geringe Kraft (Federkraft, Schwerkraft o. dgl.) einerseits elektrische Kontakte, welche eine ίο Umschaltvorrichtung für die Vorschubgeschwindigkeit steuern, in einer die Leervorschubgeschwindigkeit bedingten Stellung und andererseits einen Abstand zwischen Anschlägen, welche eine kraftschlüssige Leistungsübertragung auf das Werkzeug bewirken, aufrecht. Die genannten Kontakte werden jedoch durch die beim Auftreffen des Werkzeuges auf das Werkstück auftretende Reaktionskraft unter Überwindung der beim Leervorschub wirkenden Kraft im Sinne einer Umschaltung der Vorschubgeschwindigkeit auf Arbeitsvorschub betätigt, während gleichzeitig die genannten Anschläge zur kraftschlüssigen Leistungsübertragung aneinandergelegt werden.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt, und zwar veranschaulichen die

Abb. ι und 2 die Einrichtung gemäß der Erfindung in Anwendung auf eine Bohr- oder Fräsmaschine.

Abb. 3 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform der Erfindung ebenfalls in Anwendung auf eine Fräs- oder Bohrmaschine, die vorzugsweise zur Herstellung von Sacklöchern geeignet ist.

Abb. 4 schließlich stellt die Verwendung : der Einrichtung gemäß der Erfindung bei einer Drehbank dar.

In den Abb. 1 bis 3 ist mit α ein Bohroder Fräswerkzeug bezeichnet, das in der Spindel b befestigt ist und durch diese in Drehung versetzt wird. Das Vorschubgetriebe wird von einer Riemenscheibe h aus angetrieben. Die Scheibe h treibt eine Welle an, auf der ein gezahnter Kupplungsteil i verschiebbar gelagert ist. Die Verschiebung" des Kupplungsteiles ι wird durch einen schwenkbar gelagerten Hebel k bewerkstelligt. Die Verschwenkung des Hebels k wird durch Magnetspulen w hervorgerufen.

Je nach der Stellung des Kupplungsteiles i wird entweder das Zahnrad g oder das Zahnrad χ mit dem Antriebsrad h in Triebverbindung gebracht. Das Rad g treibt über das Zwischenrad / das Zahnrad e an, welches auf einer Schneckenwelle d sitzt, während das Zahnrad χ über die Räder y_±, y₂ das Zahnrad s antreibt. Je nachdem, ob das Zahnrad g oder das Zahnrad χ in Triebverbindung mit der Riemenscheibe h gebracht ist, wird die Schneckenwelle d schneller oder langsamer angetrieben. Die Schnecke Ci₁ der Schneckenwelle d steht im Eingriff mit einem Schneckenrad sr, welches ein Zahnrad sr antreibt. Das Zahnrad kämmt mit einer Zahnstange 2s, die durch die Bewegungen des Zahnrades gehoben oder gesenkt wird. Die Bewegungen der Zahnstange zs werden auf den Vorschubschlitten c bzw. auf die Welle b des Werkzeuges α übertragen, so daß hierdurch das Werkzeug vorgeschoben wird.

Der Antrieb der Welle b im Drehsinn erfolgt von der Riemenscheibe I aus. Diese ist mit der Welle b nicht fest verkeilt, sondern sitzt auf der Welle b lose und ist durch die Federn η mit einem auf die Welle b aufgekeilten Arm m verbunden. Auf der Innenseite der Riemenscheibe I sind weiterhin ein Anschlag 0 und ein Kontaktstück p vorgesehen, während ein zweiter Kontakt q mit dem Arm m verbunden ist. Die Größe der Feder η ist d&rart bemessen, daß sie für gewöhnlich den Arm m und den Kontakt q in einer gewissen Entfernung von dem Anschlag 0 und dem Kontakt p hält. Mit den Kontakten p, q stehen über Schleifringen r_} s Leitungen t, ν in Verbindung, welche zu den Magneten w, die auf den Betätigungshebel k der Schaltkupplung! einwirken, führen.

Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Einrichtung ist die folgende:

Solange das Werkzeug α mit dem Werkstück noch nicht in Berührung gekommen ist und daher der Drehung der Welle b kein erheblicher Widerstand geleistet wird, reicht die Kraft der Feder η aus, um die Teile m, 0, p, q in der in Abb. 2 dargestellten Lage zu halten. Wenn also zu Beginn eines Arbeitsgänges die Schaltkupplung i mit dem Zahnrad g gekuppelt wird, so ist die Vorschubgeschwindigkeit des Werkzeuges α eine verhältnismäßig große. Wenn aber das Werkzeug α das Werkstück erreicht hat und ein verhältnismäßig großer Widerstand auf das Werkzeug ausgeübt wird, so reicht die Kraft der Feder η nicht mehr aus, um den Arm m im Abstand von dem Anschlag 0 zu halten. Vielmehr legt sich jetzt der Anschlag 0 gegen den Arm m an und stellt auf diese Weise die kraftschlüssige Verbindnug zwischen der Antriebsscheibe I und der Welle b her. Gleichzeitig legt sich auch der Kontakt q gegen den Kontakt p und schließt einen Stromkreis, durch den die Umschaltung der Schaltkupplung! bewirkt wird, derart, daß das Zahnrad g entkuppelt und das Zahnrad χ mit der Antriebswelle gekuppelt wird. Da nunmehr der Antrieb über das Rädergetriebe x, y_t, y_&, ζ geht, wird der Vorschub verlangsamt. Die Verlangsamung des Vorschubes erfolgt also mit Hilfe der beschrie-

benen Einrichtung selbsttätig in dem Moment, in dem das Werkzeug mit dem Werkstück in Berührung kommt.

Bei der in Abb. 3 dargestellten Ausführungsform wird zur Betätigung der Schaltkupplung nicht das Anwachsen des Drehmoments im Augenblick des Auftreffens des Werkzeuges auf das Werkstück, sondern die Vergrößerung der Schubkraft benutzt. Bei der Einrichtung gemäß Abb. 3 ist die Welle b in Längsrichtung um einen gewissen Betrag verschiebbar. Sobald das Werkzeug auf das Werkstück stößt, wird die Welle b um einen geringen Betrag angehoben und stößt dadurch auf den Hebel O₁, mit dem der Kontakt p_x verbunden ist. Der Hebel O₁ wird durch die Welle b zum Ausschwingen gebracht, so daß sich der Kontakt P₁ gegen den Kontakt q_± legt und infolgedessen der Stromkreis s, ν geschlossen wird. Der Magnet w erhält nunmehr Strom und schaltet den Vorschub vom schnellen auf den langsamen Gang um.

In Abb. 4 ist die Anwendung· des Erfindungsgedankens auf eine Drehbank schematisch dargestellt. Die in Abb. 4 dargestellte Feder M₂ verbindet das Antriebsstirnrad I₂ der Supportspindel b₂ mit einem Arm m₂, der auf der Supportspindel b₂ aufgekeilt ist. Eine unmittelbare Verbindung zwischen dem Antriebsstirnrad I₂ und der Supportspindel b₂ besteht nicht. Die Feder K₂, welche das Stirnrad L mit dem Arm m₂ verbindet, hat eine solche Stärke, daß sie den Arm m₂ und die mit ihm verbundene Spindel mitnimmt, solange das Werkstück auf dem Drehstahl keine wesentliche Hemmkraft ausübt. Gleichzeitig hält die Feder n₂ den Arm m₂ in einer gewissen Entfernung von dem Anschlag O₂ des Stirnrades I₂ und den Kontakt q₂ in einer gewissen Entfernung von dem Kontakt p₂. Sobald jedoch der Drehstahl auf das Werkstück einwirkt und infolgedessen einer verhältnismäßig großen Hemmkraft unterworfen wird, wird die Feder gespannt, bis sich der Anschlag O₂ gegen den Arm m₂ legt, so daß auf diese Weise eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Stirnrad I₂ und dem Arm m₂ hergestellt wird. Gleichzeitig legt sich dann auch der Kontakt p₂ gegen den Kontakt q₂, so daß die Umschaltung des Vorschubgetriebes auf Langsamgang in der oben näher beschriebenen Weise erfolgt und der Planvorschub des Drehstahls automatisch verlangsamt wird.

Die vorstehend beschriebene Einrichtung ist vor allem bei der Herstellung von Massenartikeln auf einer Drehbank zweckmäßig, und zwar insbesondere dann, wenn große Supportwege zurückzulegen sind. Bei Anwendung des Erfindungsgegenstandes kann ein Mann mehrere Maschinen gleichzeitig bedienen.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß die Anwendung des Erfindungsgegenstandes insbesondere bei Kopiermaschinen von besonderem Nutzen ist.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Vorschubeinrichtung für Werkzeuge mit selbsttätiger Umschaltung der Vorschubgeschwindigkeit beim Übergang vom Leervorschub zum Arbeitsvorschub durch Auf treffen des Werkzeuges auf das Werkstück, dadurch gekennzeichnet, daß beim Leervorschub eine verhältnismäßig geringe Kraft (Federkraft, Schwerkraft o. dgl.) einerseits elektrische Kontakte, welche die Umschaltvorrichtung der Vorschubgeschwindigkeit steuern, in einer die Leervorschubgeschwindigkeit bedingenden Stellung hält und andererseits einen Abstand zwischen Anschlägen, welche eine kraftschlüssige Leistungsübertragung auf das Werkzeug bewirken, aufrechterhält, während durch die beim Auftreffen des Werkzeuges auf das Werkstück auftretende Reaktionskraft unter Überwindung der beim Leervorschub wirkenden Kraft die genannten Kontakte im Sinne go einer Umschaltung der Vorschubgeschwindigkeit auf Arbeitsvorschub betätigt und gleichzeitig die Anschläge zur kraftschlüssigen Leistungsübertragung aneinandergelegt werden.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der ein Kontaktstück (J>, p₂) und einen Anschlag (0, O₂) tragenden Antriebsscheibe (/, I₂) und der den Gegenkontakt (q, q₂) ioo sowie den Gegenanschlag {m, m₂) tragenden Werkzeugspindel (b, b₂) eine Feder (n, n₂) angeordnet ist, welche die Kontakte und die Anschläge während des Leervorschubes außer Anlage hält.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugwelle (b) in dem Vorschubschlitten (c) um einen gewissen Betrag längsverschiebbar ist und die Kontakte (^₁, q_t) durch die eine Verschiebung der Werkzeugwelle bewirkende Reaktionskraft geschlossen werden, die beim Auftreffen des Werkzeuges auf das Werkstück auftritt.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen