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Werkzeugmaschine, insbesondere Gewindeschleifmaschine Gegenstand des
Patents ist eine Werkzeugmaschine, insbesondere Gewindeschleifmaschine, die außer
der Leitgewindespindel für den Arbeitsvorschub des Längsschlittens (Werkstück- oder
Werkzeugschlitten) noch ein zweites, ebenfalls in Abhängigkeit von der Werkstückspindeldrehung
betätigtes Getriebe für den Eilrücklauf des Arbeitsschlittens in die Ausgangsstellung
besitzt. Das Eilrücklaufgetriebe ist während des Arbeitsganges-unwirksam, tritt
jedoch bei Umschaltung auf Rückfauf in Tätigkeit, bevor die Leitgewindespindel das
Flankenspiel in ihrer Mutter überwunden hat, so daß die Leitgewindespindel sich
während des Eilrücklaufs ohne Flankenberührung in ihrer Mutter dreht. Dadurch wird
eine Erwärmung der Leitgewindespindel während des schnellen Schlittenrücklaufs vermieden:
Soll die Arbeitsrichtung gewechselt werden, so muß die Antriebsverbindung zwischen
dem Leitspindelgetriebe und dem Eilrücklaufgetriebe gelöst und die Leitspindel oder
die Glieder des Rücklaufgetriebes so viel gedreht werden, .daß :die entgegengesetzten
Gewindeflanken der Leitgewindespindel zur Anlage in der Mutter gelangen. Dies ist
verhältnismäßig umständlich.
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Erfindungsgemäß wird daher zwecks Änderung der Arbeitsrichtung des
Schlittens der am Maschinenbett angeordnete Teildes Leitspindelgetriebes oder des
Eilrücklaufgetriebes oder beide um einen solchen Betrag axial verschiebbar angeordnet,
daß die entgegengesetzten Gewindeflanken der Leitspindel zur Anlage gelangen.
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Ist . das Eilrücklaufgetriebe ein Zahnstangengetriebe, dessen Zahnstange
am Maschinenbett angeordnet ist, so wird die Zahnstange axial verschiebbar angeordnet.
Ist ein Schrawbenspindelgetriebe als Eilrücklaufgetriebe vorgesehen, dessen Gewindemutter
am
Maschinenbett angeordnet ist, so wird die Gewindemütter axial
verschiebbar um den Betrag des größten Flankenspiels angeordnet. Unigekehrt kann
in beiden Fällen auch die Leitspindelm:utter axial verschiebbar angeordnet werden.
Die Verschiebebewegung erfolgt durch ein Stellglied, das an den verschiebbaren Teil
angreift unddieses in beiden Stellungen blockiert.
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Die erfindungsgemäße Ausbildung bringt den Vorteil, daß die Antriebsverbindung
zwischen beiden Getrieben nicht gelöst zu werden braucht und die Arbeitsrichtung
des Schlittens durch einen einfachen Handgriff gewechselt «-erden kann.
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Zum Stand der Technik gehören Vorschubantriebe von Fräsmaschinentischen,
bei denen zum Zwecke der Spielbeseitigung zwei antreibende Teile, z. B. zwei Schnecken,
mit ein und demselben Getriebegegenstück, das am Tisch befestigt ist, z. B. einer
Hohlzahnstange, im Eingriff stehen. Jeder Schnecke ist ein abschaltbarer Kraftspeicher
zugeordnet. Je nach der Vorschubrichtung ist der eine oder der andere Kraftspeicher
eingeschaltet, so daß sich,die erste Schnecke an einem ortsfesten Widerlager abstützt,
während die zweite, unter der Wirkung des Kraftspeichers stehend, den Spielausgleich
bewirkt. Soll das Spiel im Vorschubantrieb auf die andere Seite gelegt werden, so
wird die Kraftwirkung des einen Speichers aufgehoben und diejenige des anderen eingeschaltet.
Hierdurch wird die erste Schnecke, der Tisch mit der Zahnstange sowie die zweite
Schwecke so weit axial verschoben, bis die zweite Schnecke sich an dem ortsfesten
Widerlager abstützt. Beim Verschieben nach der einen oder der anderen Seite bleiben
stets die gleichen Flanken der beiden Schnecken in Berührung mit den entsprechenden
Flanken der Hohlzahnstange. Demgegenüber sind beim Erfindungsgegenstand zwei in
sich vollständige Vorschubgetriebe für den Antrieb des Arbeitsschlittens vorhanden,
und die axiale Verschiebbarkeit des einen Gliedes :der V orschubgetricbe dient nicht
zum Spielausgleich, sondern dazu, eine Änderung der Arbeitsrichtung .des Schlittens
herbeizuführen, indem die treibenden Flanken der beiden Vorschubgetriebe gewechselt
werden. Außerdem sollen die beanspruchten Maßnahmen nur im Zttsammenhang mit dem
Gegenstand des Hauptpatents Schutz genießen.
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Auf der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht.
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Fig. i zeigt den Schlittenantrieb im Schnitt °mit der Stelleinrichtung
für den Wechsel der Arbeitsrichtung; Fig. :2 zeigt die Stelleinrichtung in Draufsicht;
Fig.3 bis 6 zeigen die Eingrifisverhältn.isse der beiden Schraubenspindelgetriebe
bei verschiedener Arbeitsrichtung; Fig. 7 ist ein Stromlaufbild der Schalteinrichtung
für den Elektromotor zum Antrieb der Werkstückspindel. Aus dem Stromlauf-Bild geht
die Anordnung der Schaltkontakte des von der Stelleinrichtung der Gewindemutter
aus betätigten Schalters hervor.
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Das dargestellte Beispiel bezieht sich auf diejenige Ausführungsform
des Gegenstande des Hauptpatents, bei der das Eilrücklaufgetriebe ein Schrauhenspindelgetriebe
ist, dessen Schraubenspindel mit Flankenspiel in die Gewindemuttereingreift. Beide
Schraubenspindelgetriebe sind so justiert, daß beim Arbeitsgang nur die Leitspindel
in Flankenberührung mit ihrer Mutter, die Rücklaufspindel dagegen ohne Flankenberührung
mit ihrer Mutter ist.
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Wie aus Fig. i ersichtlich, ist die ',Mutter 27 der Leitgewindespindel
26 sowie die -Mutter 4a der Schraubenspindel .4i für den Eilrücklauf übereinander
in einem am 1lasch.inenhett befestigten Gehäuse 45 gelagert. Die Spindel 4i wird
von der Spindel 26 aus über die Zahnräder a8 und 44 angetrieben. Die Spindel
41 hat daher den entgegengesetzten Steigungssinn wie die Spindel 26. Beispielsweise
hat die Spindel 26 Rechtsgewinde und die Spindel 41 Linksgewinde. Die Gewindetnutt.cr
:27 ist drehbeweglich, jedoch gegen Längsverschiebung gesichert in dem Gehäuse 45
gelagert, während die Gewindemutter .42 drehbeweglich und längs verschiebbar im
Gehäuse 45 gelagert ist. Auf dem Außenumfang der Gewindemutter a7 ist eine Schneckenradverzahnung
.46 angebracht, mit der eine Schnecke 47 in Eingriff steht. Die Schnecke 47 steht
ferner ,mit einem schräg verzahnten Rad .18 auf der Gewindemutter 42 in Eingriff.
Das Rad d.6 und Rad 48 haben gleiche Teilkreisdurchm:esser und gleiche Zähnezahlen.
Die Schnecke 47 kann durch ein am Bedienungsstand angeordnetes Handrad (nicht dargestellt)
gedreht werden. Diese Einrichtung gestattet geringe Längsbewegungen des Schleifschlittens
i und wird dazu benutzt, um das Schleifwerkzeug in einen vorgearbeiteten Gewindegang
am Werkstück einzuführen. Um hierbei den Betrag der Verschiebebewegungen des Schlittens
auf ein Anzeigegerät zu übertragen, ist eine Hilfsgewindemutter 49 vorgesehen, die
an dem Deckel 5o des Gehäuses 45 so* gelagert ist. ,daß sie gegen Drehung gesichert
ist, jedoch eine geringe Längsverschiebung ausführen kann. Gegen die Stirnfläche
der Hilfsgewindemutter .49 legt sich ein Hebel 5 i an, der die Axialbewegung der
Mutter 49 auf eine Meßuhr e. dgl., die am Bedienungsstand
angeordnet
ist, überträgt. Diese Einrichtung wird nicht näher beschrieben, da sie mit der vorliegenden
Erfindung nichts zu tun hat.
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Auf .der Gewindemutter 42 ist eine Schaltmuffe 52 angeordnet, in die
ein Exzenter 53, in Fig. i strichpunktiert gezeichnet, eingreift. Das Exzenter sitzt
auf einer Welle 54, die an der vorderen Wand des Maschinenbettes gelagert ist. Es
wird durch einen Handgriff 55 bedient. Auf der Exzenterwelle 54 sitzt ein Kegelrad
56, das mit einem Kegelrad 57 kämmt, das mit der Kontaktwalze eines elektrischen
Schalters 58 gekuppelt ist.
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Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung ist in -den Fig.
3 bis 6 dargestellt. Das Flankenspiel des Schraubenspindelgetriebes für den Eilrücklauf
ist entweder gleich dem Flankenspiel des Leitspindelgetriebes oder kleiner als das
zweifache Flankenspiel des Leitspindelgetriebes. Beispielsweise habe das Flankenspiel
der Leitspindel 26 in der Gewindemutter 27 die Größe :2x. Die Eilrücklaufspindel
41 stehe mitdemselbenFlankenspiel mit ihrer Gewindemutter 42 in Eingriff. Gemäß
Fig. 3 geht der Schleifgang, vom Bedienungsstand aus gesehen,, von links nach rechts.
Dabei stützen sich die linken Flanken der Leitspindel 26 auf den rechten Flanken
der Gewindemutter 27 ab. Die Eilrücklaufspindel 41 ist ohne Flankenberührung mit
den Flanken der Mutter 42. Es ist auf beiden Seiten ein Flankenspiel x vorhanden.
Die Gewindemutter 42 ist in axialer Richtung durch das Exzenter 53 festgelegt, das
sich in der gezeichneten Stellung befindet. Der Hebel 55 legt sich in dieser Stellung
.gegen einen Anschlag 6o an. Der Hub des Exzenters 53 ist gleich dem größten Flankenspiel
des Eilrücktaufgetriebes, in dieseln Falle gleich 2x. Wird am Ende des Schleifgangs
mechanisch oder elektrisch die Drehbewegung der beiden Schraubenspindelgetriebe
gewechselt und der Eilgang g eschaltet, so gelangt die Rücklaufsp:indel 41 zuerst
in Flankenberührung mit der Mutter 42 und treibt den Schlitten i im Eilgang; die
Leitspindel 26 ist in die Leerlaufstellung gewandert, d. h. sie dreht sich während
des Rücklaufs des Schlittens i ohne Flankenberührung in der Mutter 27. Fig. 4 zeigt
die Eingriffsverhältnisse beim Rücklauf: Wird am Ende des Rücklaufs wieder auf Schleifgang
:geschaltet, so kommen wieder die Eingriffsverhältnisse nach Fig. 3 zustande.
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Soll die Schleifrichtung gewechselt werden, so wird das Exzenter 53
um i8o° geschwenkt. In dieser Stellung liegt der Hebel 55 gegen den Anschlag
59 an. Dies ist in Fig. 5 dargestellt. Der Schleifgang geht von rechts nach
links. Die rechte Flanke der Leitspindel 26 liegt jetzt gegen die linke Flanke der
Mutter 27 an, während die Rücklaufspindel 41 sich in der Titte zwischen den Flanken
der Mutter 42 befindet und sich in dieser leer dreht. Wird am Ende des Schleifgangs
auf Eilrücklauf geschaltet, so kommt zuerst die Rücklaufspindel 41, da sie das kleinere
Flankenspiel zu überwinden hat, zur Flankenanlage mit der Mutter 42 und treibt den-Schlitten
i im Eilrücklauf in die Ausgangsstellung zurück; während des Rücklaufs .dreht sich
die Spindel 26 leer in der Mutter 27. Die Eingriffsverhältnisse gehen aus Fig.6
hervor. Um den Wechsel der Schleifrichtung vorzunehmen, ist also nur ein einfaches
Umlegen des Hebels 55 erforderlich. Das Exzenter kann auch eingelegt werden, wenn
sich die Spindel 41 in Leerlaufstellung befindet. Dann wird nachdem Verschiebender
Mutter 42 um°das halbe Flankenspiel der Schlitten i über die Spindel 41 um das restliche
Flankenspiel axial verschoben, so daß die Spindel 26
außer Flankenberührung
mit der Mutter 27 gelangt.
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Die Längsverschiebung der Gewindemutter 42 in ihrer Lagerstelle im
Gehäuse 45 wird durch das Zahnrad 48 nicht behindert, da dieses mit einer Schrägverzahnung
ausgeführt ist, deren Steigungswinkel dem Steigungswinkel der Schnecke .47 entspricht.
Die dabei auftretende geringe Drehung der Mutter 4-2 ist praktisch uribeachtlich.
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In Abänderung des beschriebenen Beispiels könnten auch beide Gewindemuttern
27 und 42 zugleich in entgegengesetzten Richtungen um den Betrag des halben größten
Flankenspiels axial verschoben werden. Es ist jedoch einfacher, nur eine Gewindemutter
axial verschiebbar anzuordnen, und zwar zweckmäßig die Gewindemutter der Rücklaufspindel,
da für die Leitspindelmutter eine unverrückbare Axiallagerung am vorteilhaftesten
ist.
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Wie bereits erwähnt, wird beim Umlegen des Exzenters 53 .der Schalter
58 betätigt. Der Schalter 58 vertauscht die Schaltschütze für den Rechts- und Linkslauf
des Elektromotors zum Antrieb der Werkstückspindel entsprechend der gewählten Arbeitsrichtung.
Die Wirkungsweise :des Schalters 58 ist aus dem Stroml.aufbild nach Fig. 7 zu entnehmen.
In dem Stromlaufbild ist A der Druckknopf zum Ausschalten des Werkstückspindeiantriebsmotors.
Der Druckknopf Ei .dient zum Einschalten -des Motors beim Schleifgang und der Druckknopf
E, zum Einschalten des Motors beim Rücklauf. Der Hub des Schlittens i wird durch
die Wegbegrenzungsschalter Wi, TV, und Ti, T2 begrenzt. Die Schalter W1 und W2 werden
durch Anschläge 61 und 62 betätigt, die auf einer Steuerscheibe 63 angeordnet sind.
Die Steuerscheibe 63 wird in Abhängigkeit von der Werkstückspindel
gedreht.
Die Schalter T1 und T. «-erden durch Anschläge 6.4, 65 am Schlitten r betätigt.
Durch die Schaltkontakte 66, 67, 68, 69 können die Schalter ifji b:zw. W. mit den
Schaltern T1 und T. parallel oder hintereinander geschaltet werden. Bei Parallelschaltung
befinden sich die Schaltkontakte 66 bis 69 in der voll gezeichneten Stellung, bei
Hintereinanderschaltung in der gestrichelten Stellung. Bei Parallelschaltung steht
der Werkstückmotor erst still, wenn beide Schalter Ti' 1 und T1 geöffnet
sind. Bei Hinterenanderschaltung arbeitet der Schalter W1 bzw.
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allein. Die Schaltkontakte 70, 74 72, 7,3
gehören zum Schalter
58. Sie dienen dazu, die Schaltschütze 75 und 76 wechselweise dem Einschaltdruckknopf
E1 bzw. E. zuzuordnen. Die Schaltkontakte 77, 78 befinden sich in einem besonderen
Schalter und werden in die Stellung »Linksgewinde« und »Rechtsgewinde« geschaltet.
In der voll gezeichneten Stellung der Schaltkontakte 7o-73 ist das Schaltschütz
75 beim Arbeitsgang und das Schaltschütz 76 beim Rücklauf des Schlittens wirksam.
Dadurch, daß mit dein Exzenter 53 zum axialen Verschieben der Gewindemutter 42 zugleich
der elektrische Umschalter 58 betätigt wird, kann es nie vorkommen, daß das Vertauschen
der Schaltschütze für; den Rechts-und Linkslauf des Motors beim Wechsel der Arbeitsrichtung
unterlassen wird.