DE688752C - Vorrichtung zum Ausschalten des Drehantriebs einer Verschiebebewegung von Werkzeugmaschinen, insbesondere der Vorschubbewegung an Bohrmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zum Ausschalten einer Verschiebebewegung an Werkzeugmaschinen, insbesondere der Vorschubbewegung an Bohrmaschinen.

Es gibt zwei voneinander verschieden wirkende Gruppen solcher Vorrichtungen. Die eine Gruppe arbeitet mit Entkupplungsmitteln, die über Gestänge o. dgl. von Anschlägen ausgerückt werden, wenn ein bestimmter Verschiebeweg des betreffenden Maschinenteils zurückgelegt ist. Bei diesen Vorrichtungen wird also die Schlittenbewegung auf Maschinenteile übertragen, welche das Lösen von Zahnkupplungen, Fallschnecken o. dgl. bewirken. Um eine Augenblicksauslösung bei diesen Vorrichtungen zu erzielen, sind Kipphebelwerke oder Schneidenschnäpper vorgesehen, die bewirken, daß der Schaltvorgang in dem Augenblick unter Wirkung einer gespannten Feder vor sich geht, wenn die Spitzen der Schneiden nach Überschreitung ihrer Totpunktlage aneinander abgleiten. Diese Ausschaltvorrichtungen arbeiten nicht sehr genau. Die unvermeidliche Luft in dem Verbindungsgestänge mit der auszurückenden Kupplung läßt Fehler zu, die bei einem neuzeitlichen Anschlagbohren nicht mehr zulässig sind. Außerdem ist der Punkt des Anhaltens der Vorschubbewegung im gewissen Sinne abhängig von der Geschwindigkeit dieser Bewegung.

Die zweite Gruppe der Ausschaltvorrichtungen einer Verschiebebewegung an Werkzeugmaschinen arbeitet so, daß die Vorschubbewegung durch einen Anschlag angehalten wird, wobei im Verschiebeantrieb Mittel vorgesehen sind, die in Abhängigkeit von der

durch das Anwachsen des Bohrdruckes oder durch das Auftreffen auf einen den Bohrvorschub begrenzenden Anschlag bedingten Belastung eine Augenblicksauslösung bewirken. Diese Vorrichtungen haben gegenüber den erstgenannten Vorrichtungen wesentliche Vorteile, da sie genauer arbeiten. Zu diesel' zweiten Gruppe von Vorrichtungen gehört die Erfindung, die eine Vorrichtung betrifft, ίο welche in Abhängigkeit von der durch das Anwachsen des Bohrdruckes oder durch das Auftreffen auf einen den Bohrvorschub begrenzenden Anschlag bedingten Belastung eine Augenblicksauslösung bewirkt. Man kennt bereits Fallschnecken, die in dem Verschiebegetriebe so angeordnet sind, daß sie in Abhängigkeit von der auftretenden Belastung ausschalten und die Vorschubbewegung unterbrechen, wenn die eingestellte ao höchstzulässige Belastung erreicht ist. Diese bekannten Fallschnecken haben aber den Nachteil, daß die Zahnflanken unverhältnismäßig stark abgenutzt werden, und zwar sowohl beim Ausschalten als auch beim Wiedereinschalten, so daß das Getriebe mit der Zeit ungenau arbeitet. Da beim Ausrücken der Fallschnecke die Zahnflanken verhältnismäßig langsam außer Eingriff kommen, und da bei der Ausrückbewegung die tragende Fläche der Flanken stetig kleiner wird und somit der spezifische Flächendruck ansteigt, so ist der jeweils vorhandene Reibungskoeffizient wesentlichen Änderungen unterworfen. Die Folge davon ist, daß diese bekannten Fallschnecken nur unter großer Streuung ohne eine einigermaßen genaue Begrenzung des Drehmomentes ausschalten. Außerdem steigt bei diesen bekannten Vorrichtungen der Kupp lungs druck während des Entkuppelns an und ist im Augenblick des Entkuppeins am größten. Hieraus erklärt es sich, daß die Kupplungsvorrichtungen unverhältnismäßig stark abgenutzt werden, und daß der eigentliche EntkupplungsvorgUng hart und mit großen Belastungsstreuungen erfolgt.

Die Erfindung vermeidet diese Nachteile dadurch, daß im Verschiebegetriebe eine aus zwei gegeneinander axial verschieblichen und verdrehbaren, mit schrägen Zähnen versehenen Kupplungsteilen bestehende Kupplung eingeschaltet ist, deren Ein- und Ausschaltung durch ein mit dem einen Kupplungsteil verbundenes, unter Federdruck stehendes Kipphebelwerk erfolgt, das in einer Kippendstellung den vollen Kupplungsdruck und einen bei wachsender Belastung und beginnender Entkupplung abnehmenden Kupplungsdruck auf die Kupplung ausübt und das in der anderen Kippendstellung die Kupplung aus- bzw. umschaltet.

Um diese Vorrichtung möglichst streuungsfrei einstellen zu können, so daß sie immer bei genau gleicher Belastung ausschaltet, werden erfindungsgemäß sämtliche Kupplungsteile mit rollender Reibung versehen.

:^: Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigen

Abb. ι eine Darstellung des gesamten Antriebes an einer Bohrmaschine,

Abb. 2 einen Schnitt durch den Antrieb der Bohrspindel gemäß Abb. 1 in Richtung A-B,

Abb. 3 eine Ansicht auf den einstellbaren Skalaring,

Abb. 4 die Kipphebel- und Entkupplungsvorrichtung, die in den Antrieb gemäß Abb. 1 eingeschaltet ist, ^So

Abb. 5 bis 8 die im Kipphebelwerk angeordnete Klauenkupplung in verschiedenen Schaltstellungen in Ansicht und Schnitt,

Abb. 9 die Kugellagerung des längs verschieblichen Kupplungsteiles,

Abb. 10 den mit längs axialen Nuten versehenen Kugellagerkäfig und

Abb. 11 die mit schrägen Zähnen versehenen Kupplungsteile, zwischen denen Kugeln eingelegt sind.

Der Motor ι überträgt seine Drehbewegung über ein Getriebe 2 auf das Vorschubgetriebe 3 und von dort über die Vorschubwelle 4 auf die Schnecke 5, die mit dem Schneckenrad 6 in Eingriff steht. Das Schneckenrad 6 wirkt auf das Zahnrad 7 und dieses wiederum auf die Längsverzahnung 8 der Bohrhülse 9. Die Drehbewegung der Vorschubwelle 4 wird auf den Kupplungskörper 10 (Abb. 4), der mit Zähnen 11 versehen ist, über die Kugeln 12 '°° auf die Kupplungszähne 13 des Kupplungskörpers 14 übertragen. Der Teil 14 steht mit dem Bolzen 15 in Verbindung, der in Längsschlitzen 16 des äußeren Mitnehmerkörpers 17 über Kugellager 18 axial entsprechend der Kupplungsbewegung gleitet. Der Mitnehmerkörper 17 ist mit der Schnecke 5 verbunden. Die Kugeln 12 sind in einem mit längs axialen Nuten 19 versehenen Käfig 20 geführt, so daß sie bei der Verschiebung der Kupplungsteile 10 bis 14 gegeneinander nicht durcheinander geraten können. Nach außen sind die Kugeln 12 durch einen Schutzring 21 gegen Herausfallen geschützt.

Die Druckbelastung der Kupplung erfolgt ng durch ein unter Federdruck stehendes Kipphebelwerk, das den vollen Kupplungsdruck in einer Kippendstellung auf die Kupplung ausübt, der bei wachsender Belastung und beginnender Entkupplung abnimmt.

Das Kipphebelwerk besteht aus einer um die Achse 23 drehbaren, teleskopartig inein-

anderschiebbaren Federbüchse 24, 25, in die die Feder 26 eingelegt ist. Durch den Druck der Feder 26, die sich gegen die Böden der Hülsen 24 und 25 legt, wird die Hülse 25 von der Hülse,24 entfernt. Die Hülse 25 ist mit einer Achse 27 verbunden, die wiederum mit dem Handhebel 22 in Verbindung steht. Die Druckwirkung der Feder 26 wird also auf den Handhebel 22 übertragen, der um die Achse 28 drehbar ist und dessen Verlängerung 29 mit dem Kuppelkörper 30 durch die Achse 31 in Verbindung steht. In der einen Kippendstellung der Federhülsen 24 und 25 wird der Schalthebel 22 und damit der Kuppelkörper 30 mit dem selbsttätigen Antrieb, wie bereits vorher beschrieben und in der Abb. 4 dargestellt, verbunden, und zwar dadurch, daß die Kuppelkörper 10 und 14 über die Kugeln 12 gegeneinandergedrückt werden. In der anderen Kippendstellung dagegen wird der Kuppelkörper 30 nach unten verschoben, so daß die Kuppelkörper 10 und 14 außer Eingriff gelangen. Dies geschieht entweder dadurch, daß der Bohrdruck während des Vor-Schubes das höchstzulässige Maß überschreitet, oder dadurch, daß der Schaltkopf 32 iAbb. 2 und 3) mit einem an ihm angeordneten Anschlag 33 gegen einen am Maschinengestell ortsfest angeordneten Anschlag 34 fährt und eine weitere Vorschubbewegung verhindert, so daß die beiden gegeneinander verschieblichen Kupplungsteile 10 und 14 durch die Schrägverzahnung eine Drehverschiebung und axiale Verschiebung gegeneinander ausführen. Bei dieser Bewegung wird dann auf das Kipphebelwerk eingewirkt, das nach Überschreitung der Totpunktlage den Hebel 22 in die andere Endstellung überschnappen läßt. An Stelle der selbsttätigen Vorschubbewegung des Antriebes kann diese auch unmittelbar von Hand durch Schwenken des Hebels 22 ausgeführt werden. Zwischen dem Handschalthebel 22 und dem Kipphebelwerk ist eine Mitnehmereinrichtung 35 ("Abb. 5 bis 7) eingeschaltet, die zwischen ihren Zähnen mit einem Spiel ausgestattet ist. In dem Ausführungsbeispiel ist eine Einzahnkupplung dargestellt, die eine Ausnehmung 36 besitzt, in die ein Mitnehmerstift 37 eingreift. Die Ausnehmung 36 befindet sich am Ende des Handhebels 22, und der Stift 37 befindet sich an dem Gabelhebel, der mit der Kupplungsgabel 29 aus einem Stück besteht.

Die verschiedenen Stellungen des Kipphebelwerkes sind in den Abb. 5 bis 7 dargestellt. In der Abb. S steht der Handhebel 22 in derselben Stellung wie in Abb. 1 bzw. Abb. 4. Die Feder 26 drückt über die Mitnehmereinrichtung 35 die Gabel 29 nach oben.

In der Abb. 6 ist der Augenblick dargestellt, in dem durch eine im Vorschubgetriebe auftretende Überlastung oder durch Auftreffen des Anschlagstiftes 33 auf den festen Anschlag 34 eine Entkupplung der Kuppelteile 10 und 14 und damit eine Längsverschiebung des Kuppelteiles 30 bewirkt wird. Die Gabel 29 befindet sich in ihrer Mittelstellung; das Kipphebelwerk befindet sich in einer Totpunktlage. Bevor die Zähne 11 und 13 endgültig auseinandergehen, muß die Totpunktlage gemäß Abb. 6 überschritten sein, damit sich die Kupplungsteile 10 und 14 schnell voneinander fortbewegen. Diese Bewegung wird durch die Kraft der Druckfeder 26 veranlaßt, die durch das Ausschwenken des Kipphebelwerkes in entgegengesetzter Richtung die Gabel 29 in ihre untere Stellung bewegt, wie es in Abb. 7 dargestellt ist. In dieser unteren Stellung ist der Kupplungskörper 30 mit dem Handrad des Vorschub- getriebes für den Handvorschub verbunden. Die Mitnehmereinrichtung und insbesondere das Spiel zwischen den Endflächen der Ausnehmung 36 und dem Mitnehmerstift 37 hat den Vorteil, daß der Handhebel 22 nicht festgehalten werden kann, wenn vom selbsttätigen Vorschub her die Ausschaltung erfolgen soll.

Der von der Schnecke 5 erfolgende Antrieb wird über das Schneckenrad 6 über eine Hülse 38 auf .die Welle 39 auf den Schaltkopf 32 übertragen. Der Schaltkopf 32 wird mit einem Skalaring 40 durch einen Mitnehmer 41 gekuppelt. Als Übertragungsglied dient ein stirnverzahnter Ring 42, in dem die Kuppelzähne des Mitnehmers 41 eingreifen. Der Ring 42 ist in bekannter Weise an seinem Außendurchmesser als Schneckenrad ausgebildet und steht mit einer Schnecke 43 in Verbindung. Wird diese Schnecke durch den Kordelgriff 44 gedreht, so dreht sich der Skalaring 40 und überbrückt bei dieser Umdrehung die Grobverzahnung des Zahnringes 42 und dient auf diese Weise zur Feineinstellung. Der Skalaring 40 trägt den Anschlag 33, der die Vorschubbewegung der Bohrspindel begrenzt und den Antrieb aufhält.

Claims (3)

1. Patentansprüche: ho

   i. Vorrichtung zum Ausschalten des Drehantriebs einer Verschiebebewegung an Werkzeugmaschinen, insbesondere der Vorschubbewegung an Bohrmaschinen, die in Abhängigkeit von der durch das Anwachsen des Bohrdruckes oder durch das Auftreffen auf einen den Bohrvorschub begrenzenden Anschlag bedingten Belastung eine Augenblicksauslösung bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß im Verschiebegetriebe eine aus zwei gegen-

   einander axial verschieblichen und verdrehbaren, mit schrägen Zähnen (ii, 13) versehenen Kupplungsteilen (10, 14) bestehende Kupplung eingeschaltet ist, deren Ein- und Ausschaltung durch ein mit dem einen Kupplungsteil (14) verbundenes, unter Federdruck stehendes Kipphebelwerk (22, 23, 24, 25, 26) erfolgt, das in einer Kippendstellung den vollen Kupplungsdruck und einen bei wachsender Belastung und beginnender Entkupplung abnehmenden Kupplungsdruck auf die Kupplung (10, 14) ausübt und das in der anderen Kippendstellung die Kupplung (10, 14) aus- bzw. umschaltet.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die schrägen Zähne (ii, 13) der Kupplungsteile (10, 14) Kugeln (12) gelegt sind, die in einem mit längs axialen Nuten (19) versehenen Käfig (20) geführt werden und daß der bei der Entkupplung unter Last axial verschiebliche Kupplungsteil (14) Kugellager (18) besitzt, die in Längsschlitze (16) des die Kupplungsteile (10, 14) umgebenden Mitnehmerkörpers (17) gleiten.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem mit dem Kipphebelwerk verbundenen •Handschalthebel (22) für die Kupplung (10, 14) und der Kupplungsgabel (29) eine mit Spiel arbeitende Mitnehmereinrichtung (3.5) angeordnet ist, die aus einer mit dem Handhebel (22) in Verbindung stehenden und mit einer Ausnehmung (36) versehenen Einzahnkupplung besteht, in deren Ausnehmung (36) ein an der Kupplungsgabel (29) befindlicher Stift (37) eingreift.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen