DE750033C - Vorschubgetriebe fuer Werkzeugmaschinen - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 29. SEPTEMBER 1952

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVr. 750 KLASSE 49 c GRUPPE

B 1919521b j'49 c

Emil Thieme, Aschersleben

ist als Erfinder genannt worden

Aschersleben

Vorschubgetriebe für Werkzeugmaschinen

(Ges. v. 15. 7. 51) Patenterteilung bekanntgemacht am ll.Mail044

Die Erfindung bezieht sich auf das Vorschubgetriebe einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer Hobelmaschine, bei dem eine oder mehrere Vorschubspindeln in Getriebeverbindung mit einem Zahnrad stehen, das von einem eich hin und her drehenden Glied, über ein Gesperre angetrieben wird. Um die Schrittlänge des Vorschubes stetig ändern zu können, ist es bekannt, den Winkelhub dies sich hin und her drehenden Gliedes dadurch zu ändern, daß dieses mit der sich hin und her drehenden Triebwelle für den Tisch der Hobelmaschine über eine Klemmkupplung vorübergehend angetrieben wird. Das Ausrüdken der Klemmkupplung wird durch feste Anschlage bestimmt, deren Abstand veränderlich ist. Klemmkupplung©» dieser Art unterliegen jedoch starker Abnutzung infolge der starken Beschleunigungen, die beim Ankuppeln des stillstehenden Vorschubgetriebes an die schnell laufende Triebwelle auftreten und einen entsprechenden Schlupf zur Folge

haben. Der neuen Erfindung liegt die Aufgabe· zugrunde, diese Mängel· zu vermeiden und dennoch eine stetige Regelung des Vorschubes zu ermöglichen.
S Zur Lösung dieser Aufgabe werden die folgenden beiden Merkmale miteinander vereinigt, daß erstens das sich hin und her drehende Glied von einem Schwingorgan über einen Hebel mit stetig veränderlichem Über-Setzungsverhältnis angetrieben wird und daß zweitens das Gesperre ein Klemmgesperre ist. Diese beiden Merkmale sind für sich allein bei Vorschubgetrieben dar eingangs erläuterten Gattung bekannt. So ist es nicht mehr neu, das sich hin und her drehende Glied, welches über da© Zahnradgetriebe die Vorschubspindeln antreibt, mittels eines Hebels mit stetig veränderlichem Übersetzungsverhältnis durch ein Schwingorgan antreiben zu lassen, das stets den gleichen Hub ausführt. Zu diesem Zweck ist der Drehpunkt des döppelarmigen Hebels in seiner Längsrichtung verschiebbar, so daß man hierdurch die Schrittlänge des Vorschubes zwischen weiten Grenzen einstellen kann. Das Gesperre jedoch, das zwischen dem vom Hebel angetriebenen Glied und den Vorschubspindeln eingeschaltet war, war kein Klemmgesperre, sondern ein Klinkenschaltwerk. Wenn auch der Hebel eine stufenlose Einstellung des Schaltklinkenträgers ermöglichte, so konnte doch die Schrittlänge des Vorschubes nicht stufenlos gewählt, werden, da das Klinkenschaltrad stets nur um ein Vielfaches seiner Teilung waitergeschaltet werden kann, es aber nicht möglich ist, es beispielsweise um eineinhalb Zahnteilungen weiter zu drehen. Bei diesem bekannten Vorschubgetriebe ließ sich daher die gegebene Möglichkeit einer stufenlosen. Einstellung des Schaltklinkenhubes nicht voll ausnutzen. Beim Gegenstand der vorliegenden Erfindung fällt dieser Mangel fort, da die Drehung des Schaltrades an keine Zahnteilung gebunden ist.

Für'diesen Fortschritt ist es gleichgültig, wie das Klemmgesperre im - einzelnen ausgestaltet ist. Vorzugsweise jedoch erfährt dieses eine solche Ausgestaltung, daß es möglichst geringer Abnutzung unterliegt.

Zu diesem Zweck ist das hin und her gehende Triebglied mit einem das angetriebene Rad des Gesperres umgebenden Klemmring verbunden. Diese Verbindung kann in der Weise erfolgen, daß das eine Ende des Klemmringes einen auf dessen anderes Ende einwirkenden und mit dem Triebglied verbundenen Spannhebel trägt und in der Bahn eines Ansatzes des Triebgliedes liegt und durch diesen nach Entspannung in die Ausgangslage' gedreht wird.

Em bevorzugtes Ausfübrungsbeispiel des Vorschubgetriebes der vorliegenden Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht. In dieser zeigt

Fig. ι den Grundriß des Getriebegehäuses, dessen Deckel entfernt ist,

Fig. 2 den Schnitt nach der Linie 2-2 bzw. 2°-2^a der Fig. 1 und

Fig. 3 den Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig. ι und einen Schnitt durch die Verstellung für den Stein 24.

Das Ausführungsbeispiel des Vorschubgetriebes ist für eine Hobelmaschine bestimmt, deren hin und her gehender Tisch Anschläge trägt, die an ihren Hubenden an einen am Bett gelagerten Hebel anstoßen, der dadiurch hin und her verschwenkt wird. An diesem Hebel greift die Kurbelstange eines Kürbeiltriebes an, dessen Kurbelwelle durch Kegelräder mit einer im Ständer der Hobelmaschine gelagerten Schaltwelle gekuppelt ist. Die Schaltwelle erfährt dadurch eine Hinundherdrehung um 120⁰. Diese Schaltwelle ist in Fig. 2 bei 10 im Querschnitt ersichtlich.

Das veranschaulichte Vorschubgetriebe wird nun durch die Welle 10 angetrieben. Es dient dem- Zweck, wahlweise eine oder mehrere der Vorschubspindeln 11, 12 und 13 in der einen oder der anderen Drehrichtung schrittweise anzutreiben, wobei das Winkelmaß der Schritte stufenlos einstellbar sein soll. Die Vorschubspindeln 11, 12 und 13 dienen dazu, einen oder mehrere auf der waagerechten Gleitbahn des Auslegers oder Portals verschiebbare Supporte am Ende eines jeden Arbeitshubes des Tisches um einen Schiritt zu verschieben.

Das Getriebegehäuse 14 ist im vorliegenden Fall an der für die Supporte vorgesehenen waagerechten Führungsbahn befestigt, in der die Vorschubspindeln 11, 12 und 13 gelagert sind und die ihrerseits auf senkrechten Führungsbahnen der Ständer gleiten. Durch das Gehäuse hindurch erstreckt sich die Welle 10. Im Gehäuse ist ein mit der Welle 10 durch Feder und Nut verbundenes Kegelrad 15 (Fig. 3) angeordnet, das mit einem Kegelrad 16 einer im Gehäuse 14 gelagerten waagerechten Welle 17 kämmt. Die Welle 17 dreht sich daher um einen Winkel von etwa 120⁰ in der einen Richtung, wenn der Hobelmaschinentisch an dem einen Hubende ankommt, und wieder zurück in der anderen Richtung, wenn der Tisch an dem anderen Hubende anlangt (Fig. 2).

Auf der Welle 17 ist das schrittweise angetriebene Rad 18 des Klemmgesperres drehbar gelagert. Ferner trägt das Ende der Welle 17 einen auf-ihr befestigten Arm 19, dessen Ende durch einen Bolzen 20 schwenkbar mit dem einen Ende eines döppelarmigen Hebels 21

verbunden, ist. - Dieser Hebel hat einen sich bis zu seinem anderen Ende erstreckendem. Schlitz 22, in welchem ein Stein 23 gleitet. Dieser ist auf einem Zapfen 24 gelagert, der am Deckel 25 des Getriebegehäuses befestigt, aber in waagerechter Richtung verstellbar ist. Zu diesem Zweck ist der Deckel 25 mit einer in Fig. 3 im Querschnitt ersichtlichen Schwalbenschwanzführung versahen, in der ein den

ίο Zapfen 24 tragender Schieber 26 gleitet. An diesem Schieber ist eine waagerechte Zahnstange 27 angenietet. Diese steht im Eingriff mit einem Ritzel 28, dessen Welle 29 im Deckel 25 gelagert ist und durch, einen auf ihr befestigten Griff 30 verdreht werden kann. Die jeweilige Stellung kann man an einer Teilung 31 ablesen.

Das· Ende des Hebels 21 bildet eine Gleitbahn 32, in der eine an dem hin und her gehenden Triebglied 33 des Schrittschaltwerks gelagerte Rolle 34 läuft. Das Glied 33 ist auf der Nabe des Rades 18 frei drehbar gelagert und trägt außer dem mit der Rolle 34 versehenen Zapfen 35 einen zweiten Zapfen. 36, an welchem ein Lenker 37 angreift, dessen Zweck noch erläutert werden wird.

Das· Rad 18 hat auf seinem Umfang eine Nut zur Aufnahme eines . Klemmringas 38, der bei 39 aufgeschnitten ist. An seinem einen Ende ist ein Lagerbock 40, an seinem anderen Ende aber ein hakenförmiger Teil 41 befestigt. Auf einem den¹ Lagerbock durchsetzenden Zapfen 42 ist ein Spannhebel 43 gelagert, der durch einen Gelenkzapfen 44 mit dem Lenker 37 verbunden ist und hinter den Haken 41 greift.

Das den Zapfen 36 tragende Auge des hin und her gehenden Triebgliedes 33 hat einen zylindrischen Ansatz 45 mit einer Längs-' 40 bohrung zur Aufnahme einer Schraubenfeder 46 und eines Ansehlagbolzens 47, in dessen Bahn der Zapfen 42 liegt, der an dem einen Ende des Spannringes 38 sitzt.

Schwingt der Zapfen 20 mit Bezug auf

4ί Fig. ι aufwärts, es geschieht dies am Ende des Arbeitshubes des Hobelmaschinentisches, dann dreht sich der doppelarmige Hebel 21 um seinen Lagerzapfen 24, wobei sein anderes Ende den Zapfen 35 herabzieht. Infolgedessen erfährt das Triebglied 33 eine Drehung im Uhrzeigersinn mit Bezug auf Fig. 1. Das Winkelmaß dieser Drehung ist zwischen Null und einem Höchstmaß durch Verschieben des Zapfens 24 mittels des Griffes 30 veränder-Hch. Schwingt nun das Triebglied 33 im Uhrzeigersinn, so sucht der an ihm angreifende Lenker 37 den Spannhebel 43 ebenfalls im Uhrzeigersinn zu drehen. Das hat aber die Wirkung, daß der Spannhebel 43 den Haken 41 gegenüber seinem Lagerbock 40 nach links zu verschieben sucht, wodurch der Spannring 38 angespannt wird und sich auf dem Rad 18 festklemmt. Sobald diese Festklemmung erfolgt ist, kann eine weitere Drehung des Spannhebels 43 nicht mehr erfolgen. Dieser stellt alsdann eine starre Verbindung zwischen dem Rad 18 und dem Lenker 37 her, so daß das Rad 18 an deir weiteren¹ Schwingung des Triebgliedies .33 teilnimmt. In einer noch zu erläuternden Weise wird diese Drehung des Rades 18 auf eine oder mehrere der Vorschubwellen. 11 bis 13 im einen oder anderen Drehsinn übertragen. Während des anschließenden Rücklaufs des Tisches bleibt das Vorschubgetriebe in Ruhe. Sobald jedoch der Tisch am Hubende anlangt, erteilt er der Welle 10 eine Drehung im rückläufigen Sinn. Das hat zur Folge, daß der Zapfen 20 im Gegenu'hrzeigersinn wieder in die in Fig. 1 gezeigte Ausgangslage schwingt und hierbei den Zapfen 35 auf- , wärts bewegt. Infolgedessen schwingt das Triebglied ebenfalls im Gegenuhrzeigersinn, während das Rad18 mit dem Klemmring 38 zunächst in Ruhe verbleibt. Infolgedessen dreht sich der Spannhebel 43 im Gegenuhrzeigersinn und löst den Spannring. Sobald das geschehen ist, stößt der Bolzen 47 an den Zapfen 42, wodurch der gelöste Spannring 38 im Gegenuhrzeigersinn mitgenommen wird und hierbei auf dem in Ruhe verbleibenden Rad 18 gleitet. Das Triebglied 18 hat eine Verzahnung 48. Diese hat mit den Vorschubspindeln 11, 12 und 13 eine an sich bekannte Getriebeverbinduiig, die nunmehr beschrieben sei. Die Verzahnung 48 kämmt mit einem in Fig. ι und 3 veranschaulichten Ritzel 49, das auf einer im Gehäuse 14 befestigten Achse 50 gelagert ist. Das Ritzel 49 kämmt einerseits mit einem auf der Vorschubavelle 11 drehbar gelagerten Zahnrad 51 und anderseits mit einem .Umkehrrad 52 (Fig. 3), das auf einer im Gehäuse gelagerten Achse 53 läuft und zwei Zahnkränze hat, Der zweite Zahnkranz kämmt mit einem Zahnrad 54, das gleichachsig zum Zahnrad 51 ebenfalls auf der Spindel π drehbar gelagert ist. Die Spindel 11 selbst .hat eine durch Feder und Nut verschiebbar geführte Kupplungsmuffe 55, die mit Hilfe einer Gabel und eines Handhebels 57 wahlweise mit dem einen oder dem anderen der Zahnräder 51, 54 in Eingriff gebracht werden kann, um die Vorschubspindel 11 im einen oder anderen Drehsinn mit dem Rad 18 zu kuppeln.

Auf den Vorschubspindeln 12 und 13 sind Zahnräder gelagert, die den Zahnrädern 51 und 54 entsprechen und mit diesen kämmen. Die ihnen zugeordneten Kupplungen sind durch Handhebel 56 und 58 (Fig. 1) bedienbar. Auf diese Weise kann jede der drei Vorschubspindeln 11, 12 und 13 wahlweise ausgekuppelt oder in der einen oder der anderen

Antriebsrichtung mit dem Rad 18 gekuppelt werden. Dieses erfährt aber eine stets in derselben Richtung fortschreitende Schrittschaltung, deren Schrittlänge durch den Handhebel 30 völlig stufenlos einstellbar ist.

Da die Klemmwirkung des Klemmgesperres

auf der ganzen Fläche des Ringes 38 entsteht, ist die Abnutzung sehr gering und daher eine lange Lebensdauer und hohe Betriebssicherheit gewährleistet.

Für den Zweck des Eilvorschubes kann das Rad 18 unabhängig vom Schrittschaltwerk mit erhöhter Geschwindigkeit angetrieben werden. Zu diesem Zweck ist am Ständer der Hobelbank parallel zur Welle 10 eine Welle 59 (Fig. 2) gelagert, die durch Kegelräder 60 und 61 mit einer im Gehäuse gelagerten Welle 62 gekuppelt ist. Die Welle 59 läuft mit hoher Geschwindigkeit um und treibt daher die Welle 62 entsprechend an. Diese kann nun mit einem Zahnrad 63 gekuppelt werden, das auf der Welle 62 frei drehbar gelagert ist und mit der Verzahnung 48 im Eingriff steht. Zu diesem Zweck ist auf der Welle 62 ein Kegelkupplungsglied 64 durch Feder und Nut verschiebbar geführt und greift in ein auf dem Zahnrad 63 verstiftetes Kupplungsglied 65 ein. Das Ein- und Ausrücken des. Kupplungsgliedes 64 erfolgt durch eine in seine Umfangsnut eingreifende Gabel 66, die auf einer Welle 67 befestigt ist. Diese Welle ist im Gehäuse 14 gelagert und trägt einen Handhebel 68 zur Bedienung der Kupplung. Man braucht daher für den Zweck des Eilvorschubes oder Rücklaufs nur den Handhebel 68 auszuschwenken. Wenn das geschieht, treibt die ständig umlaufende Welle 59 über die Welle 62 und die Kupplung 64, 65 und das Zahnrad 63 das Rad 18 an, das seinerseits nach Maßgabe der Einstellung der Stellhebel 56 bis 58 auf die Vorschubspindeln 11 bis 13 einwirkt. Diese der Schndlverstellung dienende Einrichtung gehört jedoch nicht zur Erfindung.

Der Antrieb des Zahnrades 18 durch die Welle 59 für die Eilverstellung des Supports erfolgt mit Bezug auf Fig. 1 im Uhrzeigersinn. Da das Rad 18 bei einem Antrieb in dieser Richtung den Lagerbock 40 nicht mitnehmen kann, dieser liegt ja an dem Anschlagbolzen 47 an, bleibt der Klemmring 38 entspannt und behindert nicht den Eilantrieb des Rades 18.

Die Erfindung kann in mannigfacher Weise abgeändert werden. Sie ist weder beschränkt auf den Antrieb der waagerechten Leitspindein 11 bis 13, sondern ebenso anwendbar auf den Antrieb der senkrechten Leitspindeln. Auch ist die Erfindung in keiner Weise auf Hobelmaschinen beschränkt, sondern überall da anwendbar, wo ein schrittweiser Vorschub von einstellbarer Schrittlänge erfolgt.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i.' Vorschubgetriebe für Werkzeugmaschinen, bei dem eine oder mehrere Vorschubspindeln in Getriebeverbindung mit einem Zahnrad stehen, das durch ein von einem Schwinghebel mit stufenlos einstellbarer Hebellänge hin und her gedrehtes Gesperre angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Klemmgesperre (18, 38) vorgesehen ist.
2. 2. Vorschubgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das durch den Schwinghebel (21) hin und her bewegte Triebglied (33) mit einem das angetriebene Rad (18) des Gesperres umgebenden Klemmring (38) verbunden ist.
3. 3. Vorschubgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende des Klemmringes (38) einen auf dessen anderes Ende einwirkenden und mit dem Triebglied (33) verbundenen Spannhebel (43) trägt und in der Bahn eines Ansatzes (47) des Triebgliedes (33) liegt und durch diesen nach Entspannung in die Ausgangslage gedreht wird.

   Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden:

   Deutsche Patentschriften Nr. 409 157, 407857; *

   USA.-Patentschrift Nr. 652 692.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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