DE8104684U1

DE8104684U1 - Werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE8104684U1
Application number: DE8104684U
Authority: DE
Original assignee: Hauni Werke Koerber and Co KG
Current assignee: Koerber AG
Priority date: 1981-02-20
Publication date: 1982-10-07

Description

Stw.: BLOHM-Gewindespindel-Zahnriementrieb-Zahnradsperre Berged>rf, den 18. Februar 1981 - Hauni-Akte 1659

Werkzeugmaschine

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine, insbesondere eine Flachschleifmaschine, mit einer Spindelhubeinrichtung bestehend aus einer Gewindespindel und einer Spindelmutter zur Höhenverstellung eines Werkzeugträgers, insbesondere des Schleifkopfes einer Flachschleifmaschine, und mit einem Antriebsmittel zur Betätigung der Spindelhubeinrichtung.

Die Spindelhubeinrichtung einer Werkzeugmaschine dient zur Höhenverstellung des Werkzeughalters. Sie besteht gewöhnlich aus einer mit einer Spindelmutter in Eingriff stehenden vertikalen Gewindespindel. Bei Präzisionsmaschinen wird gewöhnlich eine Kugelrollspindel als Gewindespindel gewählt, Der Antrieb des drehbaren Teils der Spindel hubeinrichtung, entweder der Spindelmutter oder der Gewindespindel, erfolgt mittels eines Zahnriemens, mit dem eine spielfreie Drehmomentübertragung von einem Antriebsmittel, beispielsweise einem Motor, zu der Spindelhubeinrichtung möglich ist.

Bei Werkzeugmaschinen mit vertikaler Spindelhubeinrichtung ohne Selbsthemmung, die über einen Zahnriemen angetrieben ist, besteht die Gefahr, daß der vertikal verstellbare, den Werkzeugträger tragende Teil der Spindelhubeinrichtung zusammen mit dem Werkzeugträger beim Reißen des Zahnriemens nach unten durchfällt. Dies ist mit Gefahren für die Maschine und das Personal verbunden. Besonders kritisch ist das Durchfallen des Schleifkopfs einer Schleif-

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Stw.: BLOHM-Gewindespindel-Zahnriementrieb-Zahnradsperre Bergedorf_t den 18. Februar 1981 - Hauni-Akte 1659

maschine, da das zur Zerstörung der rotierenden Schleifscheibe und damit zu einer erheblichen Gefährdung des Personals führen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugmaschine der eingangs beschriebenen Art, insbesondere eine Flachschleifmaschine mit einer Spindelhubeinrichtung zur

Höhenverstellung des Werkezugträgers anzugeben, bei der im Falle eines Zahnriemenrisses das Durchfallen der Gewindespindel bzw. der Spindelmutter und damit des Werkzeugträgers ausgeschlossen ist.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einer Werkzeugmaschine der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch, daß die Spindelhubeinrichtung über einen Zahnriementrieb kinematisch mit dem Antriebsmittel verbunden ist und daß parallel zum Zahnriementrieb zusätzlich ein das Antriebsmittel mit der Spindelhubeinrichtung kinematisch verbindendes Zahnradgetriebe vorgesehen ist. Durch das zum Zahnriemen parallele, zusätzliche Zahnradgetriebe wird verhindert, daß die Spindelmutter bzw. die Gewindespindel bei einem Riß des Zahnriemens frei rotieren und dabei unter dem Gewicht des Werkzeugträgers mit zunehmender Geschwindigkeit nach unten durchfallen kann. In Weiterbildung der Erfindung weist das Zahnradgetriebe ein einstellbares Spiel auf, damit es bei ordnungsgemäßem Betrieb der Maschine frei mitläuft und den Antrieb über den Zahnriemen nicht beeinflußt. Das Zahnradgetriebe weist eine ungerade Anzahl von Zahnrädern auf. In weiterer Ausbildung der Erfindung ist ein Mittel zur Überwachung der Zahnriemenspannung vorgesehen,

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Stw.: BLOHM-Gewindespindei-Zahnriementrieb-Zahnradsperre Bergedorf, den 18. Februar 1981 - Hauni-Akte 1659

welches mit einer Steueranordnung verbunden ist, die das Antriebsmittel abschaltet, sobald die Zahnriemenspannung einen vorgegebenen Wert unterschreitet. Da das Zahnradgetriebe wegen seines großen Spiels ein präzises Arbeiten mit der Werkzeugmaschine nicht erlaubt, wird bei einem Riß des Zahnriemens die Maschine abgeschaltet. Gemäß einer besonders zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung ist die Gewindespindel rotationsfest mit dem Werkzeugträger verbunden. Parallel zu dem Zahnriementrieb ist zusätzlich ein ein einstellbares Spiel aufweisendes Zahnradgetriebe angeordnet, das die drehbar, aber lagefest angeordnete Spindelmutter kinematisch mit dem Antriebsmittel verbindet.

Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Werkzeugmaschine hat den Vorteil, daß das Zerreißen des die Spindelhubeinrichtung antreibenden Zahnriemens nicht zu einem Durchfallen der Gewindespindel bzw. der Spindelmutter und damit des Werkzeugträgers führt. Durch die Erfindung wird also die Betriebssicherheit von Werkzeugmaschinen mit einem Zahriemenantrieb für die Spindel hubeinrichtung wesentlich erhöht. Dies kommt insbesondere bei Flachschleifmaschinen zum Tragen, da bei diesen ein Herabfallen des Schleifkopfes zur Zerstörung der rotierenden Schleifscheibe führen kann, was eine ganz besondere Gefährdung des Personals bedeutet.

Stw.: BLOHM-Gewindespindel-Zahnriementrieb-Zahnradsperre
Bergedorf, den 18. Februar 1981 - Hauni-Akte 1659

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung am Beispiel einer Flachschleifmaschine näher erläutert.

Die Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch den relevanten Teil einer Flachschleifmaschine und

die Figur 2 eine schematische Draufsicht auf einen Zahnriementrieb mit einer überwachungseinrichtung für die Zahnriemenspannung.

In Figur 1 ist ein Querschnitt durch den Antriebsteil einer Spindelhubeinrichtung einer Flachschleifmaschine dargestellt. Mit 1 ist ein Teil der Maschinensäule bezeichnet, welche in einer Bohrung eine Spindelhubeinrichtung 2 trägt. Die Spindelhubeinrichtung besteht aus einer Gewindespindel 3, im dargestellten Fall einer Kugelrollspindel, und einer Spindelmutter 4. Obwohl die Erfindung hier am Beispiel einer Flachschleifmaschine mit einer vertikalen Kugelrollspindel beschrieben wird, ist sie für jede Art von Spindelhubeinrichtungen ohne Selbsthemmung verwendbar.

Die Spindelhubeinrichtung 2 ist mittels Präzisionslagerungen 6 und 7 in der Bohrung der Maschinensäule 1 gelagert. Der Artrieb der Spindelmutter 4 erfolgt über einen Zahnriementrieb 8. Ein Zahnriemen 9 verläuft über ein Zahnrad 11, das fest mit der Spindelmutter 4 verbunden ist, und ein Zahnrad 12, das auf der Achse 13 eines Motors 14 befestigt ist. Der Motor 14 ist an einen verstellbar an der Maschinensäule 1 angebrachten Halteblock 16 angeflanscht. Mittels einer Stell· schraube 17 wird der Halteblock 16 verschoben, wodurch die Zahnriemenspannung eingestellt werden kann.

Die in der Zeichnung dargestellte Spindelhubeinrichtung ist nicht selbsthemmend. Bei einem Zerreißen des Zahnriemens 9 würde durch das von der Gewindespindel 3 getragene Gewicht des nicht gezeigten Schleifkopfes der Flachschleifmaschine das Zahnrad 11 in rotierende Bewegung versetzt, so daß die Gewindespindel 3 mit zunehmender Geschwindigkeit nach unten durchfallen würde. Der Zahnriementrieb 9, der an sich eine sehr spielfreie Drehmomentübertragung

Stw. : BLOHM-Gewindespindel-Zahnriementrieb-Zahnradsperre Bergedorf, den 18. Februar 1981 - Hauni-Akte 1659

von dem Motor zur Spindelmutter 4 ermöglicht und der daher als bevorzugtes Mittel zur Drehmomentübertragung anzusehen ist, stellt daher eine Gefährdung der Betriebssicherheit der Maschine dar. Um die Betriebssicherheit der Maschine zu erhöhen, ist daher gernäß der Erfindung parallel zu dem Zahnriementrieb 8 ein Zahnradgetriebe 18 vorgesehen. Dieses besteht aus drei Zahnrädern 19, 21 und 22, von denen das Zahnrad 19 mit der Achse 13 des Motors 14 fest verbunden ist und das dritte Zahnrad 22 rotationsfest auf der Spindelmutter 4 sitzt. Das zwischen den Zahnrädern 19 und 22 angeordnete Zahnrad 21 ist mit seiner Achse 23 in der Maschinensäule 1 gelagert. Das aus den Zahnrädern 19, 21 und 22 bestehende Zahnradgetriebe 18 hat relativ großes Spiel, damit es bei ordnungsgemäßem Betrieb parallel zu dem Zahnriementrieb 8 frei mitläuft, ohne den Zahnriemenantrieb zu beeinflussen. Das Spiel des Zahnradgetriebes kann gleichzeitig mit der Einstellung der Zahnriemenspannung mit der Stellschraube 17 eingestellt werden. Zur Einstellung des Zahnrades 19 relativ zu dem Zahnrad 12 des Zahnriementriebs 8 ist eine Befestigungsschraube 24 vorgesehen, deren Lösung eine relative Drehung des Zahnrades 19 zu dem Zahnrad 12 um die Motorachse 13 erlaubt. Das parallel zu dem Zahnriementrieb 8 vorgesehene Zahnradgetriebe 18, das natürlich dasselbe übersetzungsverhältnis aufweist wie der Zahnriementrieb, verhindert bei einem Reißen des Zahnriemens 9 die freie Rotation des Zahnrades Π und der Spindelmutter 4 und damit das Durchfallen der Gewindespindel 3 und erhöht somit die Betriebssicherheit der Maschine.

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Gemäß Figur 2 ist eine überwachungseinrichtung für die Zahnriemenspannung vorgesehen. Diese überwachungseinrichtung besteht aus einem Überwachungsorgan 26, das auf ein Zerreißen des Zahnriemens 9 anspricht. Als Oberwachungsorgan kommen optoelektronische Wandler, mechanische Taster und dergleichen in Frage. Das Überwachungsorgan 26 ist über eine Verstärkereinheit 27 mit einer Steuereinrichtung 28 verbunden, welche so aufgebaut ist, daß sie den Motor beim Zerreißen des Zahnriemens 9 abschaltet. Es kann sich bei der Steuereinrichtung 28 um eine einfache Schalteinrichtung handeln, die bei Vorliegen entsprechender Impulse am Ausgang des Verstärkers 27 die Speisespannung des Motors 14 ausschaltet. Durch diese überwachungseinrichtung wird sichergestellt, daß die Maschine sofort angehalten wird, wenn der Zahnriemen 9 reißt. Dies ist von Vorteil, da das Zahnradgetriebe 18 nicht die für eine Präzisionsmaschine erforderliche Spiel frei heit aufweist.

Die Erfindung wurde am Beispiel einer Flachschleifmaschine mit einer Spindelhubeinrichtung beschrieben, die eine Kugelrollspindel aufweist. Es ist selbstverständlich, daß der Einsatz des zum Zahnriementrieb parallelen Zahnradgetriebes bei allen Werkzeugmaschinen sinnvoll ist, die eine Spindel hubeinrichtung ohne Selbsthemmung haben. Der besondere Vorteil der Erfindung besteht in einer Erhöhung der Betriebssicherheit und der Sicherheit des die Maschine bedienenden Personals. Gleichzeitig ist durch die überwachung der Zahnriemenspannung gewährleistet, daß eine ungenaue Bearbeitung von Werkstücken bei einem Zahnriemenriß ausgeschlossen ist, da die Maschine bei jedem Zahnriemenriß sofort abschaltet.

Claims

Stw.: BLOHM-Gewindespindel-Zahnriementrieb-Zahnradsperre Bergedorf, den 18. Februar 1981 - Hauni-Akte 1659 Schutzansprüche

1. Werkzeugmaschine, insbesondere Flachschleifmaschine, mit einer Spindelhubeinrichtung, bestehend aus einer Gewindespindel und einer Spindelmutter zur Höhenverstellung eines Werkzeugträgers, insbesondere des Schleifkopfes einer Flachschleifmaschine, und mit einem Antriebsmittel zur Betätigung der Spindelhubeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindelhubeinrichtung (2) über einen Zahnriementrieb (8) kinematisch mit dem Antriebsmittel (14) verbunden 1st und daß parallel zum Zahnriementrieb

(8) zusätzlich ein das Antriebsmittel (14) mit der Spindelhubeinrichtung (2) kinematisch verbindendes Zahnradgetriebe (18) vorgesehen ist.

2. Werkzeugmaschine, insbesondere Flachschleifmaschine, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnradgetriebe (18) ein einstellbares Spiel aufweist.

3. Werkzeugmaschine, insbesondere Flachschleifmaschine, nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnradgetriebe (18) eine ungerade Anzahl von Zahnrädern (19, 21 , 22) aufweist.

4. Werkzeugmaschine, insbesondere Flachschleifmaschine, nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel (3) rotationsfest mit dem Werkzeugträger verbunden ist und daß parallel zu dem Zahnriementrieb (18) zusätzlich ein ein einstellbares Spiel aufweisendes Zahnradgetriebe (18) die drehbar, aber lagefest angeordnete Spindelmutter (4) kinematisch mit dem Antriebsmittel (14) verbindet.