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Ausgleichvorrichtung für den töten Gang an Schlittenspindeln für Werkzeugmaschinen,
insbesondere für Werkzeugschlitten an Räderfräsmaschinen Die Erfindung bezieht sich
auf eine Ausgleichvorrichtung für den toten Gang an Schlittenspindeln für Werkzeugmaschinen,
insbesondere für Werkzeugschlitten an Räderfräsmaschinen, bei der auf der Gewindespindel
außer der eigentlichen Mutter eine Hilfsmutter angeordnet ist, die sich mit steilerem
Außengewinde in der eigentlichen Mutter verschraubt.
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Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art hat das Gewinde der Hilfsmutter
dieselbe Gangrichtung wie das Spindelgewinde. Um hierbei die Hilfsmutter in der
eigentlichen Mutter zum Zweck des Ausgleichens des toten Ganges zu verschrauben
und die eine vorhandene Hilfsmutter für beide Drehrichtungen .der Gewindespindel
verwenden zu können, muß für die Hilfsmutter ein besonderer Antrieb vorgesehen sein;
und zwar ist bei der bekannten Vorrichtung mit der Hilfsmutter ein Zahnsegment verbunden,
in das ein zweites Segment eingreift, das durch Keil mit einer parallel zur Gewindespindel
gelagerten Welle verbunden und auf dieser längs verschiebbar ist. Die Welle wird
über eine Anzahl Zwischenglieder vom Antrieb der Gewindespindel aus gedreht. Da
die Welle aber nur so lange gedreht wenden darf, bis die Gewindegänge der Hilfsmutter
an den Gewindeflanken der Spindel zur Anlage gekommen sind, und da der Antrieb ständig
weiterläuft, solange sich die Gewindespindel dreht, müssen Entlastungsfedern und
einstellbare Anschläge zur Begrenzung der Drehbewegung ,der Welle vorgesehen sein,
damit der Antrieb der Hilfsmutter aufhört, wenn die Gewindegänge von Hilfsmutter
und Spindel zur gegenseitigen Anlage gekommen sind.
Eine .derartige
verwickelte Vorrichtung bedarf einer sorgfältigen Einstellung und ständigen Überwachung.
Die Antriebsteile müssen daher frei zugänglich angeordnet sein. Außerdem beansprucht
eine derartige Vorrichtung einen verhältnismäßig großen Raum.. Bei der Erfindung
handelt es sich aber uni die Schaffung einer einfachen Vorrichtung, die in einem
engen Raum, beispielsweise im Innern des Ständers einer Räderfräsmaschine, untergebracht
werden kann, keiner besonderen Überwachung bedarf und keinen größeren Raum in Anspruch
nimmt als die Gewindespindel nebst Mutter.
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Im wesentlichen besteht die Erfindung darin, daß beiderseits der eigentlichen
Mutter zwei durch Reibung von der Gewindespindel mitgenommene Hilfsmuttern mit entgegengesetzt
zum Spindelgewinde gerichtetem steilerem Außengewinde vorgesehen sind. die je nach
der Drehrichtung der Gewindespindel wechselseitig zur Wirkung kommen und hierdurch
an den Flanken der Gewindespindel entgegengesetzt zur eigentlichen Mutter zur Anlage
kommen.
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Die Ausbildung der Vorrichtung nach der Erfindung ist zweckmäßigderart,.daß
bei senkrechter Anordnung der Gewindespindel die untere Hilfsmutter und bei waagerechter
Anordnung der Spindel beide Hilfsmuttern aus zwei Teilen bestehen, die durch eine
Druckfeder auf der Spindel verspannt werden.
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Auf der Zeichnung ist die Einrichtung nach der Erfindung in einer
beispielsweisen Ausführung dargestellt, und zwar in Anwendung bei einer Räderfräsmaschine
mit einem senkrecht verschiebbaren Werkzeugschlitten. Die Zeichnung zeigt diesen
Schlitten mit dem Gewindespindelgetriebe, teilweise in Seitenansicht und teilweise
im Schnitt.
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Die Gewindespindel i ist in einem Lager :2 drehbar, jedoch nicht verschiebbar,
gelagert. Der Antrieb der Spindel i erfolgt beispielsweise mittels eines Schneckengetriebes
3, .4. dessen Schneckenrad auf der Spindel starr befestigt ist. An dem das @Verkzeug
3 tragenden, an einer Führung 6 auf- oder abwärts gleitenden Schlitten 7 ist eine
:Mutter 8 fest angeordnet, die sich auf der Spindel verschiebt. Erfolgt die Drehung
der Spindel i beispielsweise in Richtung des Pfeiles I, so wird der Frässchlitten
7 nach unten (Pfeil II) bewegt, wobei sich die Mutter 8 mit ihren oberen Gewindeflanken
81 an den unteren Flanken der Spindel i anlegt und an den Flanken 82 Spiel auftritt,
das der Deutlichkeit halber in der Zeichnung übertrieben groß dargestellt ist.
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Auf der Spindel i ist außerdem eine Hilfsmutter 9 angeordnet, die
ein Außengewinde io hat, das eine größere Steigung aufweist als das .Spindelgewinde,
und zwar ungefähr 6°, so daß keine Selbsthemmung mehr vorhanden ist. Außerdem ist,die
Steigung entgegengesetzt zu der des Spindelgewindes. Die Hilfsmutter 9 liegt :durch
ihr Eigengewicht mit ihren unteren Flanken 91 auf den oberen Gewindeflanken der
Spindel i und nimmt dadurch an der Drehung .der Spindel teil. Hierbei schraubt sie
sich mittels .des Außengewindes io in die :Mutter 8 hinein, wodurch an den Flanken
81 und 91 spielfreie Anlage zwischen Spindel i, Mutter 8 und Hilfsmutter 9 eintritt.
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Auf der Spindel i ist ferner eine zweite mit Außengewinde i i versehene
Hilfsmutter angeordnet, die zum Zweck des Spielausgleichs nur zur Wirkung kommt,
wenn die Spindel entgegengesetzt zum Pfeil I gedreht, der Frässchlitten also aufwärts
bewegt wird. Diese Hilfsmutter besteht aus zwei durch einen Keil 1 5 gleitend miteinander
verbundenen Teilen 12 und 13, die durch eine Feder 1,4 auseinandergedrückt werden.
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Solange sich der Schlitten ; abwärts bewegt, wird der Teil 12 der
Hilfsmutter durch die an ihren oberen Flanken 1.7.1 auftretende Reibung in Richtung
des Pfeiles I mitgedreht, wobei sie sich infolge ihres Außengewindes i i von größerer
Steigung in der Mutter S nach unten verschraubt, bis die Reibung an den Flanken
121 so weit nachgelassen hat, daß eine Mitnahme nicht mehr stattfindet. Die Hilfsmutter
1-2, 13 ist folglich an dem Spielausgleich bei der Abwärtsbewegung des Frässchlittens
nicht beteiligt.
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Wird jedoch die Spindel i entgegengesetzt zur Pfeilrichtung I gedreht
und dadurch der Frässchlitten 7 mittels der Mutter 8 nach oben verschoben, so kommt
die Mutter 8 mit ihren unteren Gewindeflanken 82 auf den oberen Gewindeflanken der
Spindel zur Anlage. Die Teile 12, 13 der unteren Hilfsmutter nehmen infolge des
durch die Feder 14 hervorgerufenen Anpressungsdruckes an der Drehbewegung der Spindel
i teil, bis das Außengewinde i i des Mutterteiles 12 mit seinen unteren Flanken
an den oberen Flanken i il des zugehörigen Muttergewindes zur Anlage gekommen ist.
Hierdurch ist die Spindel i spielfrei zwischen der Mutter 8 und der Hilfsmutter
12* geführt.
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Die obere Hilfsmutter 9, die hierbei ebenfalls zunächst an der Drehung
der Spindel i teilnimmt, wird durch ihr Außengewinde io gegenüber der Mutter 8 nach
oben verschraubt, bis die Reibung an ihren unteren Gewindeflanken 91 so weit nachgelassen
hat, daß ein Weiterdrehen nicht mehr erfolgt. Die Hilfsmutter 9 befindet sich dann
in Mittelstellung und nimmt nunmehr am Spielausgleich nicht teil.
Die
Einrichtung nach der Erfindung läßt sich auch bei waagerechter Anordnung der Gewindespindel
verwenden. In diesem Falle empfiehlt es sich, für beide Bewegungsrichtungen je eine
zweiteilige .Hilfsmutter zu verwenden.
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Bei Getrieben, bei denen ein Spielausgleich nur in einer Bewegungsrichtung
erforderlich ist, genügt die Verwendung einer entsprechend angeordneten Hilfsmutter.