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Einrichtung zur Beseitigung des toten Ganges unter Verwendung einer
Zusatzkraft bei Vorschubgetrieben von Werkzeug-, insbesondere Fräsmaschinen Die
Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Beseitigung des toten Ganges bei Vorschubgetrieben
für Werkzeug-, insbesondere Fräsmaschinen. Es ist bekannt, daß bei solchen Maschinen
die Vermeidung des Spiels dann an Bedeutung ist, wenn die Bearbeitung nicht in der
üblichen Weise in Gegenläufigkeit von Fräser und Tischbewegung, sondern in Gleichläufigkeit
erfolgt. Wenn bei solchen Maschinen ein Spiel in den Getriebeteilen vorhanden ist,
wird beim Eingreifen des Werkzeuges iri das Werkstück durch den Schneiddruck der
Tisch entsprechend dem Spindelspiel in der Vorschubrichtung mitgerissen. Es entstehen
Stöße, die nicht nur zur Beschädigung der Getriebeteile führen, sondern auch eine
unregelmäßig bearbeitete Arbeitsfläche ergeben. -Es sind bereits Einrichtungen für
den gleichen Zweck bekannt, bei denen zwei gegenläufige Gewindespindeln angeordnet
sind. Von diesen ist die eine die Antriebsspindel und die andere eine Steuerspindel,
d. h. sie wird benutzt, um die von der Antriebsspindel ausgehende Bewegung zu hemmen
und dadurch zu erzielen, daß durch die axialen Komponenten die Spindelflanken bei
der einen Spindel an den linken und bei der anderen Spindel an den rechten Flanken
zum Anliegen kommen.
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Bei den bekannten Einrichtungen wird hierzu als Zusatzkraft entweder
eine Feder verwendet, die zwischen die beiden Spindeln eingebaut ist, oder ein Schraubenrädergetriebe.
In beiden Fällen entsteht der Nachteil, daß diese Zusatzkraft sowohl bei der Arbeitsbewegung
als auch bei der Rückwärtsbewegung der Masefiine zur Wirkung kommt. Dies ist nachteilig
wegen des erheblichen Verschleißes der teuren Spindeln. Denn es ist zu beachten,
daß der Rücklauf bei zeitgemäßen Maschinen im Eilgang stattfiludet, wodurch die
Abnutzung verstärkt wird. Bei den bekannten Einrichtungen hat man infolgedessen,
wenn man diesen Mangel beseitigen wollte, besondere Einrichtungen getroffen, beispielsweise
durch Auswechseln des Schraub.enräderpaares gegen ein Stirnräderpaar.
Dies
bedingt aber natürlich eine Vermehrung der erforderlichen Getriebeteile.
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Alle genannten Mängel werden durch den Gegenstand der Erfindung vermieden,
der darin besteht, die als Feder ausgebildete Zusatzkraft zwischen dem vorzuschiebenden
Teil und der Antriebsspindel in einem Gehäuse unterzubringen, von dem jeweils eine
der zum Gegenhalt für die Zusatzkraft dienenden beweglichen Begrenzungen beim Einschalten
des Antriebes und vor dein durch eine in die Bewegungsübertragung von der lntriebsspindel
auf die Steuerspindel eingeschaltete Kupplung mit totem Gang verzögerten Zurwirkungkommen
. der Steuerspindel die gesamte Kraft auf den vorzuschiebenden Teil wirken läßt,
aber nach Umkehren der Vorschubrichtung und Durchlaufen des toten Ganges der Kupplung
in die Ausgangslage zurückkehrt.
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Diese Einrichtung bringt außer der Wirkung, daß die Zusatzkraft nur
während des Arbeitsganges wirkt, noch den Vorteil mit sich, daß die Größe der Federkraft
wesentlich erhöht werden kann gegenüber der bei bekannten Einrichtungen.
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Eine zweckmäßige Ausführung ergibt sich, wenn die in die Bewegungsübertragung
von der Antriebsspindel auf die Steuerspindel eingeschaltete Kupplung mit totem
Gang als Klauenkupplung ausgebildet ist, deren eines Teil gegeneinander versetzte
Klauen axial nebeneinander hat und deren anderes Teil mit einer Gegenklaue axial
verschiebbar ist. Dann- besteht die Möglichkeit, in beiden Richtungen ohne Spiel
zu arbeiten oder die Maschine in der gewöhnlichen Weise des gegenläufigen Fräsens
zu betreiben..
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
durch Abb. i im Längsschnitt dargestellt.
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Abb. z zeigt eine Einzelheit ebenfalls im Längsschnitt, von der die
Abb. 3 einen Schnitt nach A-B und Abb..I einen Schnitt nach C-D darstellt.. Ein
Tisch a einer Fräsmaschine, auf dein ein Werkstück b aufgespannt ist, soll in Richtung
des Pfeiles A gegen einen umlaufenden Fräsen c bewegt werden. Zu diesem Zweck ist
an einem festen Teil S der Maschine eine Mutter d befestigt, in der sich eine Antriebsspindel
e verschraubt. Auf dieser ist ein Zahn-rad f aufgekeilt.
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In dem festen Teil S ist ferner eine zweite Mutter in für eine Steuerspindel
n gelagert, die die gleiche Steigung wie die Spindel e, jedoch in entgegengesetzter
Richtung, hat. Auf dieser Spindel ist ein Gegenrad o für das Rad f lose drehbar
gelagert.
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Bei Drehung der Spindel e wird demnach die Spindel it dieser Bewegung
folgen. Dies geschieht. aber nicht sofort, sondern nach Maßgabe der Kupplung, die
zwischen dem Rade o und der Spindel it eingeschaltet ist. Zwischen Kupplungsklauen
p des Rades o und ISlauen q einer mit der Spindel it verkeilten Hülse r- ist ein
Spiel eingeschaltet, um die Bewegung nicht unmittelbar. sondern erst nach Ablauf
der durch das Spiel bestimmten Zeit einsetzen zu lassen.
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Die Zusatzkraft, die im vorliegenden Fall durch die Feder k erzeugt
wird, wirkt mit einer Hülse i zusammen, gegen. die sich die Spindel e mit einer
auf ihrer Verlängerung feststellbaren Mutter g unter Einschalten eines Axialdrucklagers
h legt.
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Die Feder k wird, zweckmäßig mit Vorspannung, zwischen zwei auf der
Hülse i verschieblichen Buchsen j gehalten, von denen sich eine unter dem Druck
der Feder k gegen einen Rand j' der Hülse i legt und die andere durch einen auf
der Hülse i. befestigten Anschlagring j= gehalten wird. In dein auf der Zeichnung
dargestellten Ruhezustand liegt die Hülse i mit den Buchsen j in einer Aussparung
des Tisches a, die durch einen Rand 1 und einen Abschlußring l' begrenzt ist.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende: -Es
sei angenommen, daß sich der Tisch a in Richtung des Pfeiles A bewegen soll und
der Fräsen c die Drehrichtung nach Pfeil B hat. Die Spindel e wird auf irgendeine
beliebige Art angetrieben, wodurch sie sich in der Mutter d verschraubt, also in
Richtung des Pfeiles C bewegt. Die Stellung der einzelnen Teile vor Beginn dieser
Bewegung ist aus Abb. i ersichtlich.
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Sobald die Bewegung der Spindel e einsetzt, d. h. die Bewegung in
Richtung des Pfeiles C, löst sich der Rand j1 der Hülse i von der Buchse j, die
von dem Rand 1 gehalten wird.
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Infolgedessen wirkt jetzt die Feder k finit der durch den Freilauf
der Kupplung p, q erhöhten Spannung auf den Schlitten a, der während dieser
Zeit durch die Steuerspindel it festgehalten wird.
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Wenn der Totgang in der Kupplung durchlaufen ist, wird die Steuerspindel
ri. über das Getriebe o, f von der Spindel e aus gedreht. Die Federkraft bewirkt,
daß sich die Flanken der Spindel it entgegengesetzt zu denen der Spindel e fest
anlegen.
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Nach Beendigung des Arbeitsvorschubes wird die Drehrichtung der Antriebsspindel
e umgekehrt. Infolge des Spiels zwischen den Klauen p und q wird die Feder
k so weit entlastet, daß sie, wie in Abb. i dargestellt, anliegt. Infolgedessen
geht die Rückbewegung ohne erhöhten Andruck in den Spindelgängen vor sich.
Soll
die Maschine für das Fräsen. in einer dem Pfeil A entgegengesetzten Richtung eingerichtet
sein, wird die Kupplung p, q mit einem Spiel in entgegengesetzter Richtung
versehen. Die Wirkungsweise bleibt die gleiche, wie vorher beschrieben, nur daß
die linke Buchse j mit dem Anschlag j2 und dem Abschlußring h zusammenarbeitet.
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In den Abb. z bis q. ist eine Einrichtung dargestellt, bei der nicht
nur nach Belieben die Maschine in beiden Richtungen mit der erfindungsgemäßen Zusatzkraft
bewegt werden soll, sondern auch noch für das Fräsen in der üblichen Gegenläufigkeit.
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Zu diesem Zweck ist die Nabe des Zahnrades o mit zwei Klauen p1 und
p2 versehen, die, wie Abb.3 und q. erkennen lassen, so gegeneinander versetzt sind,
daß das Spiel einmal auf der linken und das andere Mal auf der rechten Seite liegt.
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Die Hülse r läßt sich auf -der Spindel lt zu
drei Stellungen,
I, II und III, verschieben und in diesen feststellen. -Bei der Stellung I liegt
die Klaue q in der Bahn der Klaue p1 und in der Stellung III in der Bahn der Klaue
p=. Die Zwischenstellung II ist vorgesehen, damit die Klaue q sowohl an p1 wie an
p2 anliegt. Dies ergibt eine Mitnahme, wie sie für das gegenläufige Fräsen genügt.
In diesem Fall ist die Zusatzkraft k ausgeschaltet, weil. die Teile die aus
Abb. i ersichtliche Stellung einnehmen.
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Die Einzelheiten der baulichen Ausführung der Erfindung können geändert
und den jeweiligen Verhältnissen angepaßt werden, insbesondere läßt sieh z. B. die
Kupplung p, q
auch auf seiten der Antriebsspindel c vorsehen.