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Vorrichtung zum Anzeigen des Vorschubes für umlaufende Maschinenspindeln
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anzeigen des Vorschubes für umlaufende
Maschinenspindeln.
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Das Gerät soll den Vorschub, bezogen auf eine Umdrehung der Maschinenspindel,
in der Folge stets als Vorschub lSpindelumdrehung bezeichnet, anzeigen. Erfindungsgemäß,
ist die Vorrichtung in der Weise ausgebildet, daß die geradlinige Vorschubbewegung
der Maschinenspindel in eine drehende Zeigerbewegung des Meßgeräts umgewandelt wird,
die in periodischen Intervallen, beispielsweise nach je einer Spindelumdrehung,
durch ein in Abhänggigkeit von der Umlaufbewegung :der Maschinenspindel betriebenes
Unterbrecherglied unterbrochen wird.
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Es sind bereits Tastgeräte zum Messen und Nachprüfen von Profilwerkzeugen
bekannt, bei denen die in einer Ebene erfolgenden Bewegungen des Meßtasters auf
einen über einer Kreisteilung drehbeweglichen Zeiger übertragen werden, welcher
die Meßstrecken angibt. Bekannt sind ferner Vorrichtungen zum Messen der Arbeitswege
an Werkzeugmaschinen. Sie wirken in der Weise, daß die geradlinigen Bewegungen des
Schneidwerkzeuges oder des Werkzeugsupports durch Übertragungsglieder auf ein Zeigerwerk
übermittelt werden. Bei allen diesen Geräten werden reine Längeneinheiten angezeigt,
während die erfindungsgemäße Vorrichtung die Ablesung einer ganz bestimmten Einheit
gestattet, nämlich den Vorschub/Spindelumdrehung. Diese Einheit ist insbesondere
bei der spanabhebenden Bearbeitung durch Drehen, Bohren u. dgl. wichtig, da sie
für die Größe des Spanquerschnittes mitbestimmend ist.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich außer dem bereits genannten
aus der Zeichnung und der nachfolgenden Beschreibung.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel
dargestellt: Abb. z ist ein Querschnitt. Abb. 2 ist eine Vorderansicht.
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Abb. 3 ist ein Bewegungsbild der Geräteteile.
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Das Gerät sei z. B' an einer Bohrmaschine angebracht. Von der Bohrspindel
bzw. Bohrpinole z wird die in axialer Richtung erfolgende Vorschubbewegung über
eine Zahnstange a auf ein Zahnritzel 3 übertragen. Dieses sitzt auf einer Welle
q., die beispielsweise durch einen Stift 5 mit (lern Antriebstei1 e einer Reibungskupplung
verbunden ist.
In dein angetriebenen Teil 7 der Reibungskupplung
ist ein Mitnehmer 8 z. B. durch einen Stift 9 befestigt und hierin der Zeiger io
auf der Zeigerwelle ii lose drehbar ge-
lagert. Auf dem Drehzapfen i i sitzt
ferner eine Scheibe 12, in welcher ein Stift 13 befestigt ist, über den der Mitnehmer
8 eine Drehbewegung des Zeigers io bewirkt. Statt der Reibungskupplung 6; 7 kann
auch ein anderes ausschaltbares Verbindungsglied verwendet werden. Die Beziehung
zwischen Bohrspindelvorschub und Bohrspindelumdrehung wird durch das Schneckenrad
14 hergestellt, das von der Schnecke 15 angetrieben wird. Die Welle 16 der Schnecke
wird unmittelbar von der Bohrspindel angetrieben und läuft mit derselben Drehzahl
wie diese. Das Schneckenrad 14 ist fest mit einer Büchse 14ü verbunden, die mit
den Kupplungsteilen 6, 7 und der Welle 4 die Lagerstelle 17 gemeinsam hat. Auf einer
Seitenfläche des Schneckenrades ist eine schneidenartige Erhebung 18 angebracht,
die nach jedem Schneckenradurnlauf über einen Stößel i9 den I%upplungshebe12o lüftet.
Dieser ist in dem Gelenk 33 drehbar und verbindet sonst unter der Wirkung der Feder
2i über zwei Ansät7e 2o' den Kupplungsteil 6 mit dem Kupplungsteil 7. Durch das
Lüften des Kupplungsliebels wird die von dem Vorschub der Bohrspindel abgeleitete
drehende Zeigerbewegung unterbrochen. Während der Unterbrechung schnellt der Kupplungsteil
7 samt Mitnehmer 8 unter der Wirkung einer Spiralschnekkenfeder y2, deren eines
Ende an dem Bolzen -23 befestigt ist und die andererseits durch den Stift 9 mit
dem Teil 7, 8 verbunden ist, zurück. Die äußerste Rückbewegung des Teiles 7 wird
durch einen Anschlag 7' begrenzt, der gegen den Führungszapfen 7" für den Stößel
i9 anschlägt. Gleichzeitig wird hierbei die Nullstellung des Zeigers io festgelegt.
Die rückläufige Zeigerbewegung erfolgt jedoch durch ein Untersetzungsgetriebe ungleich
langsamer als die Rückbewegung des Mitnehmers. Dieses Untersetzungsgetriebe enthält
zunächst das Zahnrad 24, das aus einem Stück mit der Büchse 14d besteht, auf welcher
das Schneckenrad 14 befestigt ist. Das Zahnrad 24 steht in Eingriff mit dem Zahnrad
25, das auf einem in dem inneren Gehäuse 26 drehbar angeordneten Bolzen 27 aufgebracht
ist.
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In dem Balzen 27 befindet sich ein Stift 28, auf dessen äußerem Ende
eine Reibrolle 29 lose drehbar sitzt, die unter Wirkung der l#'eder 30 mit
ihrer Fläche 29' gegen die Fläche 27' des Bolzens 27 gezogen wird. Die :Reibrolle
29 steht mit der auf der Zeigerwelle i i befestigten Reibscheibe i2 in Eingriff.
Wird der Zeiger io durch den Mitnehmer 8 über Stift 13 in Anzeigestellung bewegt,
so rutschen die Fläche 29' der Rolle 29 und die Fläche 27' des Bolzens 27 aufeinander,
so daß das Untersetzungsgetriebe ausgeschaltet wird. Bei ausgerückter Reibungskupplung
6, 7 schnellt, wie bereits erwähnt, der Mitnehmer 8 zurück, während der Zeiger über
die Zahnräder 2q., 25 und die Reibrollen 29 und 12 eine langsame Rückbewegung vollführt.
Die Reibung der Flächen 29',:27' genügt hierbei zur Übertragung der Zeigerrücklaufbewegung.
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Im vorliegenden Falle besitze das Schneckenrad i ¢ beispielsweise
6o Zähne, die Schnecke 15 sei eingängig mit nach rechts verlaufender Steigung. Die
Unterbrechung der von dem Vorschub abgeleiteten Zeigerbewegung findet demnach nicht
nach einer Bohrspindelumdrehung, sondern nach 6o Bohrspindelumdrehun;gen statt.
Dies muß bei der Eichung der Teilung berücksichtigt werden, damit die Anzeige Vorschub/Spindelunidrehung
erfolgt. Das Zahnritzel.3 besitze beispielsweise einen Teilkreisradius 7,5 mm, die
Länge des Zeigers io betrage 37,5 mm (also Verhältnis i : 5). Die einmalige Bohrspindelumdreliung
zum Vorschub würde bei o,oi min Vorschub auf dem Zifferblatt 3 1 eine Zeigerstrecke
von o,oi X 5 = o,o5 mm ergeben. Da die Unterbrechung aber nach 6o Bo.hrspindelumdre@hungen
erfolgt, so ergibt sich für diesen Vorschub von o,oi mm eine Zeigerstrecke von 0,05
X 6o = 3 mm am Zifferblatt. Die Unterbrechungsspanne der Zeigerbewegung könnte bei
geeigneter Wahl der Übersetzung der Übertragungsglieder 14, 15 auch nach einmaliger
Bohrspindelumdrehung hervorgerufen werden. Das Einsetzen der Unterbrechungsspanne
nach einer größeren Anzahl von Bohrspindelumdrehungen wird jedoch vorgezogen, weil
sich dadurch einmal eine deutlichere Ablesung durch die daraus bedingte größere
Zeigerstrecke ergibt und ferner eine erhöhte Lebensdauer der Geräteteile durch die
geringere Anzahl der Unterbrechungen gegeben erscheint. Wie bereits ausgeführt,
erfolgt die rückläufige Bewegung des Zeigers io gegenüber der Rückbewegung des Mitnehmers
8 bedeutend langsamer. Dadurch ergibt sich zwischen zwei Auslösungen der Zeigerbewegung
nur eine sehr kleine Rücklaufbewegung des Zeigers. Bei der verhältnismäßig schnellen
Aufeinanderfolge der Unterbrechungen bewirken diese Rücklaufbewegungen nur kaum
merkbare, für die genaue Ablesung unbeachtliche Zeigerschwankungen in der Anzeigestellung.
Wird der Vorschub ausgeschaltet, so geht der Zeiger unter der Ein-,#%,irkung des
Untersetzungsgetriebes 24, 25, 29, i2 auf Nullstellung zurück. Durch Drehen von
Hand an dem Knopf i i' kann der Zeiger unabhängig von dein Untersetzungsgetriebe
sehr
rasch auf Nullstellung zurückbewegt werden. Die gesamten Geräteteile sind indem
Gehäuse 3 2 untergebracht.
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In dein Bewegungsbild der Abb. 3 bedeutet der Pfeil a die Drehbewegung
der Schnecke 15, der Pfeil b die Drehrichtung des Schnekkenrades 1:1, der Pfeil
c die Drehrichtung des Zahnrades :d., der Pfeil d die Drehrichtung des Kupplungsteiles
7, der Pfeil c die Drehrichtung des Kupplungsteiles 6, der Pfeil f -die Drehrichtung
der Welle d. und der Pfeil g die Drehrichtung. des rückläufigen Zeigers.
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Der Vorschubanzeiger gemäß der Erfindung kann an allen Maschinen,
bei denen umlaufende Spindeln eine unmittelbare oder mittelbare Vorschubbewegung
ausführen, verwendet werden,.z. B. an Drehbänken, Rundschleifmaschinen u. dgl.