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Vorschubgetriebe an Werkzeugmaschinen, insbesondere Senkrecht-Fräsmaschinen
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Vorschubgetriebe an Werkzeugmaschinen, insbesondere
Senkrecht-Fräsmaschinen, mit einem rundlaufenden Werkzeug, das in einer im Arbeitsgang
oder Eilrückgang verschiebbaren Spindel angeordnet ist, die von einem Arb.eitsmotor
bzw. einem Eilgangmotor bewegt wird.
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Bei Fräsmaschinen und Bohrmaschinen erteilt ein selbsttätiges, durch
einen Arbeitsmotor angetriebenes Vorschubgetriebe der Werkzeugspindel. während des
Arbeitsganges einen langsamen Vorschub. Nach beendigtem Arbeitsgang ist die Spindel
vom Werkstück zu :entfernen und :es ist vorteilhaft, diesen Spindelrücklauf so rasch
als möglich durchzuführen, damit die für diese Bewegung aufgewendete Leerlaufzeit
.vermindert wird. Dies wird in der Regel durch einen vom Antrieb für langsamen Spindelvorschub
getrennten Eilgangmotor bewirkt, der mit größerer Geschwindigkeit arbeitet und bei
den bekannten Werkzeugmaschinen beispielsweise so ausgebildet ist, daß :er wechselweise
auf Rücklauf, Vorlauf und Stillstand geschaltet werden kann. Die beiden Antriebe
für den langsamen und den raschen Spindelvorschub arbeiten in diesem Falle auf ein
umständliches selbstsperrendes Differentialgetriebe und erfordern für ,ihre Steuerung
zudem eine verwikkelt ausgebildete Vorrichtung mit zahlreichen Hebeln, mehreren
miteinander verketteten Steuerschaltern, Verriegelungen und zusätzlichen, auf verschiedenen
Achsen aufgebauten Getrieben mit Schneckenrädern usw., welche den Gesamtaufbau der
Maschine uneinheitlich gestalten und deren Herstellung wesentlich verteuern.
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Die vorliegende Erfindung bezweckt die bisher in solchen Maschinen
verwendeten verwickelten Vorrichtungen zu vermeiden und das Vorschubgetriebe derart
auszubilden, daß die gleichen Wirkungen auch mit bedeutend einfacheren Mitteln :erzielt
werden können. Erfindungsgemäß wirken sowohl der Arbeitsmotor als auch der Eilgangmotor
auf je ein auf gemeinsamer VoTschubwelle drehbar angeordnetes Zahnrad, Arbeitszahnrad
bzw. Eilzahnrad,
und das Eilzahnrad verschiebt beim Einschalten
des Eilrückganges durch seine durch Schrägflächen verursachte Axialbewegung gegenüber
einem weiteren, mit ihm im ständigen Eingriff stehenden 'Zwischenzahnrad über im
Arbeitszahnrad achsparallele Stifte zum Entkuppeln eine die Kupplung zwischen dem
Arbeitszahnrad und der Vorschubwelle bewirkenden Scheibe, während gleichzeitig ein
Elektromagnet die beiden Hälften eines mit dem Zwischenzahnrad und einem auf der
Vorschubwelle festangeordneten weiteren Zahnrad in ständigem Eingriff stehenden
Ritzels miteinander kuppelt.
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Die beiliegende Zeichnung zeigt beispielsweise eine Ausführungsform
des Erfindungsgegenstandes.
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Fig. i ist ein Aufriß teilweise im Schnitt des Spindelstockes der
mit dem erfindungsgemäßen Vorschubgetriebe ausgerüsteten Maschine. Fig.2 ist ein
in größerem Maßstab dargestellter Schnitt längs der Linie II-II der Fing. i. Die
Fig. 3 und 4. zeigen einen Einzelteil in zwei Betriebslagen.
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In der Zeichnung bezeichnet i das Spindelstockgehäuse und 2 die Spindel,
welche das Werkzeug 3 trägt und in der Hülse 4. drehbar, aber nicht verschiebbar
gelagert ist. Die Hülse q. ist axial verschiebbar, aber nicht drehbar in das Gehäuse
i einbebaut. Die axiale Verschiebung wird durch eine Zahnstange 5 der Hülse bewirkt,
in die ein Ritzel 6 eingreift, das von der im Gehäuse i drehbar gelagerten Vorschubwelle
i i gedreht wird.
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Fig.2 zeigt die Phase der Ruhe oder des langsamen automatischen Vorschubes
der Spindel. Die durch einen nicht dargestellten Arbeitsmotor erzeugte Antriebskraft
überträgt sich über ein Schneckenrad 7 auf das Arbeitszahnrad B. Dieses letztere
ist durch die Stifte 9 mit der Scheibe i o gekuppelt, die auf der Vorschubwelle
i i axial verschiebbar ist, infolge des Gleitkeiles 12 jedoch keine Drehung gegenüber
dieser Welle ausführen kann. Dieser in der Längsnut i j a der
Welle i i verschiebbare Keil 12 wird durch die Stange 13 gesteuert, welche in der
Achse der genannten Welle liegt. Das Schneckenrad 7 bewirkt infolgedessen die langsame
Drehung des Ritzels 6 und damit den langsamen Vorschub der Spindele.
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Wenn der Arbeitsgang beendigt ist, wird der Eilgangmotor 1:1 eingeschaltet,
ohne daß die Drehung des Schneckenrades 7 unterbrochen werden muß; dieser Motor
treibt das Schneckenrad 15 und das Eilzahnrad 16 an. Wenn dieses letztere sich in
bezug auf das Zwischenzahnrad i9 zu drehen beginnt, gehen die zwischen den Schrägflächen
i 6a und i 9a der Räder 16 und i9 angeordneten Kugeln 17 (s. Fig. 3 und 4.), welche
durch einen Käfig 18 gehalten sind, von der in Fig.3 ersichtlichen Lage in die in
Fig. -. dargestellte Lage über. Das Eilzahnrad 16, das auf der Vorschubwelle i i
verschiebbar ist, erfährt alsdann eine axiale Verschiebung nach links (s. Fig. 2).
Diese Verschiebung wird durch die achsparallelen Stifte 2o auf die Scheibe Io übertragen,
die nach links um eine Strecke verschoben wird, die genügt, um von den Stiften 9
frei zu kommen: Auf diese Weise ist die Vorrichtung für die axiale Verstellung der
Hülse q. (und der Spindel 2) von der langsamen Vorschub bewirkenden Antriebsvorrichtung
getrennt.
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Gleichzeitig mit der Inbetriebsetzung des Eilgangmotors 14 wird durch
Betätigung des gleichen Schalters auch der Elektromagnet 21 unter Spannung gesetzt.
Dieser letztere verschiebt durch seinen Anker 22 und den damit fest verbundenen
Hebel 23 das Ritzel 24. nach rechts., dessen Kupplungsklauen 25 mit den entsprechenden
Klauen des RitzelS 26 in Eingriff kommen. Das Zwischenzahnrad ist auf diese Weise
mit dem auf der Vorschubwelle i i aufgekeilten Zahnrad 2; gekuppelt. Da das Eilzahnrad
16 nun axial gegen das Arbeitszahnrad 8 anliegt, kann es sich nicht weiter nach
links verschieben und überträgt seine Drehung über die in der in Fig. 4. gezeigten
Lage befindlichen Kugeln 17 auf das Zwischenzahnrad i g. Die Drehung der Schnecke
15 wird jetzt auf die Spindel 2 übertragen und zieht diese rasch in die Aufnahme-
oder Auslösestellung zurück.
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Es ist von Vorteil, die Spinde12 automatisch anzuhalten, sobald sie
am Ende der Rückstellbewegung angelangt ist. Zu diesem Zweck ist .ein elektrischer
Schalter 28 vorgesehen, dessen Arm 29 von der Oberkante der Hülse 4. gedreht wird
(s. Fig. i). Dieser Schalter unterbricht den Strom im Elektromagneten 2 i, wodurch
die Feder 3o den Hebel 23 in die Ruhelage bringt und die Klauen 25 des Ritzels 2q.
,aus denen des Ritzels 26 gezogen werden. Auf diese Weise wird ohne Abstellen des
Eilgangmotors 14 die rasche Bewegung der Spindel e plötzlich unterbrochen.
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Die Handhebel 31 dienen in der üblichen Weise dem Handantrieb des
langsamen Vorschubes und bewegen den Gleitkeil 12 und die Scheibe i o derart, daß
die Vorschubwelle i i entweder mit dem Arbeitszahnrad 8 oder dem Schneckenrad 7
gekuppelt wird.