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Einrichtung zur Begrenzung von Vorschubbewegungen bei Werkzeugmaschinen,
insbesondere Bohrwerken und Horizontalfräsmaschinen Gegenstand der Erfindung ist
eine Einrichtung zur Begrenzung von Verschiebebewegungen an Werkzeugmaschinen, insbesondere
der Vorschubbewegungen von Bohrwerken und Horizontalfräsmaschinen. Bekannte Einrichtungen
dieser Art verwenden dazu Entkupplungsmittel, die über Gestänge od. dgl. von Anschlägen
ausgerückt werden, sobald ein bestimmter Verschiebeweg des betreffenden Maschinenteiles,
beispielsweise eines Werkzeugschlittens, zurückgelegt ist. Die Bewegung des letzteren
wird hier also auf Zwischenglieder übertragen, die das Ausrücken von Zahnkupplungen,
Fallschnecken od. dgl. bewirken. Damit der Entkupplungsvorgang möglichst rasch erfolgt,
werden Schneidenausrücker oder Kipphebelwerke vorgesehen, die schlagartig auslösen,
sobald die Kanten der Schneiden nach Überschreiten ihrer Totpunktlage aneinander
abgleiten.
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Alle diese bekannten Ausschaltvorrichtungen arbeiten infolge des unvermeidlichen
Spieles und des toten Ganges in den Verbindungsgestängen verhältnismäßig ungenau.
Außerdem ist der Zeitpunkt des Abschaltens der Vorschubbewegung in gewissem Grade
von der Geschwindigkeit dieser Bewegung abhängig.
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Weiter ist es bei Bohrwerken bekannt, einen der Vorschübe, und zwar
in der Regel den Bohrspindelvorschub über eine auf ein Entkupplungsmittel
wirkende
Rundskala auszulösen, wobei dann aber alle anderen Vorschubbewegungen in der bekannten
Weise über Schaltstangen und Anschläge abgeschaltet werden. Auch bei dieser Einrichtung
bleiben daher die eingangs erwähnten Nachteile für den größten Teil der Vorschübe
bestehen.
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Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, die Übelstände der
bekannten Auslösevorrichtung dadurch zu beseitigen, daß für das Ausschalten der
Entkupplungsmittel eine zentral angeordnete, für die Begrenzung sämtlicher Vorschubwege
verwendbare Einrichtung benutzt wird, die eine einfache und schnelle Einstellung
und eine augenblickliche und genaue Auslösung des jeweils gewünschten Vorschubweges
ermöglicht. Zu diesem Zweck sind die die Größe des Vorschubes bestimmenden, von
ihrem Antrieb mittels einer Zahnkupplung mit schrägen Kupplungszähnen abschaltbaren
Triebwerksteile erfindungsgemäß derart aufeinander abgestimmt, daß einer Umdrehung
der Kupplungswelle der gleiche Weg für alle Vorschubbewegungen entspricht. Die in
dieser Weise abgestimmte Drehbewegung wird auf ein mit sämtlichen Vorschüben kuppelbares
Einstellgerät, beispielsweise eine Rundskala, übertragen, die nach Durchlaufen des
eingestellten Vorschubweges das Ausrücken der Kupplung und damit das Abschalten
der Vorschubbewegung über Nocken, Schneiden oder andere an sich bekannte Schaltmittel
bewirkt.
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Die beispielsweise mittels eines Schneckengetriebes anzutreibende,
die Vorschubwege anzeigende Skalenscheibe wird man vorteilhaft so ausbilden, daß
sie über einen Nocken od. dgl. mit der dachförmigen Schneide eines unter der Spannung
einer Feder stehenden Flachschiebers zusammenwirkt, der über ein weiteres Schneidenpaar
den Ausrückhebel der Verschiebemuffe der Kupplung steuert.
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Zwischen der Skalenscheibe und ihrer Antriebswelle werden zweckmäßig
ausrückbare Kupplungsglieder, beispielsweise Klemmbacken, Reibscheiben od. dgl.,
vorgesehen. Dadurch läßt sich unter geringstem baulichem Aufwand ein rasches und
genaues Einstellen des gewünschten Vorschubweges bzw. eine ebenso schnelle und einfache
Änderung einer bereits auf der Skala eingestellten Vorschubstrecke erzielen.
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Im einzelnen sei die Erfindung an Hand der Zeichnungen beschrieben,
die in schematischer Darstellung eine beispielsweise Ausführung einer Einrichtung
zur Begrenzung von Vorschuben bei Horizontalbohrwerken veranschaulicht.
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Die Ableitung der Vorschubbewegungen für alle Vorschubwege erfolgt
wie üblich von einem in der Zeichnung im einzelnen nicht dargestellten Vorschubgetriebe
aus, das sowohl den Vorschub je Umdrehung der Bohrspindel als auch den Vorschub
je Minute abzunehmen gestattet. Ein eingebautes Wendegetriebe ermöglicht in bekannter
Weise eine Umkehr der Vorschubrichtung. Erfindungsgemäß sind nun die Triebwerksteile
für sämtliche Vorschubwege derart aufeinander abgestimmt, daß einer Umdrehung der
Welle i der gleiche Vorschubweg für sämtliche Bewegungen entspricht. Durch Einrücken
von Kupplungen 2 bis 8 kann der jeweils gewünschte Vorschub in Tätigkeit gesetzt
werden. Das Ausschalten des Vorschubes erfolgt erfindungsgemäß durch eine beispielsweise
am Spindelkasten, d. h. in Griffnähe der Bedienung angeordnete Einstellvorrichtung,
die bei dem Ausführungsbeispiel aus einer mit einer fortlaufenden Maßstabteilung
9 für die Vorschubwege versehenen Skalenscheibe io besteht. Letztere wird beispielsweise
von der Zwischenwelle ii des Vorschubgetriebes aus über Kegelräder 12 mittels eines
Schneckengetriebes 13, 14 angetrieben. Durch wahlweises Betätigen der Kupplungen
2 bis 8 läßt sich das Schneckengetriebe 13, 14 mit allen vorhandenen Vorschubbewegungen
in Verbindung bringen. So wird z. B. beim Einrücken der Kupplung 4 der Vorwärts-
bzw. Rückwärtsgang der Vorschubspindel 15 für die Bohrspindel, durch Betätigen der
Kupplung 5 die senkrechte Verstellung des Spindelkastens über das Gewinde 16 auf
das Schneckengetriebe 13, 14 der Skalenscheibe geschaltet. Die Teilung 9 der letzteren,
die nach Vorschubwegen geeicht ist, kann mit einer am Maschinenständer festen Marke
17 zur Deckung gebracht werden. Dazu wird die Rundskala 9 beispielsweise mittels
einer über den Drehknopf IS zu betätigenden, aus Klemmbacken, Reibscheiben od. dgl.
bestehenden Vorrichtung von der Welle des Schneckenrades 14 entkuppelt und der dem
gewünschten Vorschubwege entsprechende Teilstrich der Teilung 9 auf die Marke 17
eingestellt. Nach Wiedereinschalten des Klemmgesperres wird die Skalenscheibe io
bei eingerücktem Vorschub von ihrem Schneckenrad 14 mitgenommen. Dabei entspricht
einem bestimmten Drehwinkel der Skala dann ein ganz bestimmter, für alle Bewegungsrichtungen
gleicher Vorschubweg. Die Maßstabteilung der Skala läuft währenddessen wieder ihrem
Nullpunkt zu. Kurz vor Erreichen des letzteren läuft der mit der Skalenscheibe fest
verbundene Nocken i9 gegen die dachförmige Schneide 2o eines Flachschiebers 21 an
und verschiebt diesen gegen die Spannung von Druckfedern 22 in Richtung des Pfeiles
23. Ist die Nullstellung der Skala erreicht, d. h. die gewünschte Vorschubstrecke
zurückgelegt, dann hat auch die gegenüberliegende Schneide 2o' des Flachschiebers
21 ihren Totpunkt überwunden und gleitet an der am Ausrückhebel 24 befindlichen
Gegenschneide 20" vorbei. Der Ausrückhebel für die Kupplung 25, die als Schrägzahnkupplung
ausgebildet ist und deren Kupplungshälften daher in eingerücktem Zustand unter der
Wirkung einer im Sinne des Lösens der Kupplung wirkenden Axialkraftkomponente stehen,
schwenkt dann um sein Drehlager 26 schlagartig in Richtung des Pfeiles 27 aus und
schaltet damit den Vorschub augenblicklich ab. Obwohl ein einwandfreies Ausrücken
der Kupplung 25 schon allein durch entsprechende Bemessung der Zahnschräge zu erreichen
ist, kann es vorteilhaft sein, den Entkupplungsvorgang durch eine Feder 28, die
je nach dem Anlenkpunkt sowohl eine Druck- als auch eine Zugfeder sein kann, zu
unterstützen. Selbstverständlich kann man an Stelle einer Schrägzahnkupplung ohne
Selbsthemmung auch eine Zahnkupplung mit Selbsthemmung oder eine andere normale
Kupplung verwenden. Man muß dann nur dafür Sorge tragen, daß die Hälften dieser
Kupplung in eingerücktem Zustand durch eine Feder oder einen anderen Kraftspeicher
derart
unter Spannung stehen, daß eine im Sinne des Lösens dar beiden Kupplungsteile wirkende
Axialkraftkomponente auftritt.
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In entsprechender Weise lassen sich durch einfaches Einstellen der
Rundskala und Einschalten des gewünschten Vorschubes auch alle anderen Vorschubbewegungen
nach Zurücklegen der eingestellten Vorschubstrecke sicher und ohne zeitliche Verzögerung
abschalten.
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In der Zeichnung ist dies noch für den Aufspanntisch und das Setzstocklager
eines Bohrwerks angedeutet. Der Vorschub des Tisches quer zum Maschinenbett erfolgt
dabei mittels der über die Kupplung 6 einzuschaltenden Gewindespindel 29. Für die
Längsbewegung des Aufspanntisches ist ein Schneckengetriebe 3o, 31 vorgesehen, das
mit einem Zahntrieb, bestehend aus dem Zahnritzel 32 und der Zahnstange 33, zusammenarbeitet.
Das Einschalten des Längsvorschubes erfolgt über die Kupplung 7. Die Rundbewegung
des Tisches wird über ein mittels der Kupplung 8 einzurückendes weiteres Schneckengetriebe
34, 35 bewirkt, während die senkrechte Verstellung des Setzstocklagers schließlich
mit Hilfe einer Gewindespindel 36 erfolgt, die über die Kupplung 37 angetrieben
wird. Auch der Vorschubweg eines in der Planscheibe der Bohrspindel verschieblich
geführten Plansupports ließe sich in ähnlicher Weise über die Rundskala steuern.
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Im übrigen ist es bei Verwendung @ler erfindungsgemäßen Abschaltvorrichtung
ohne weiteres möglich, die Vorschub- oder die Hauptbewegung zu jedem gewünschten
Zeitpunkt durch Ausrücken der betreffenden Kupplungen zu unterbrechen, beispielsweise,
um 'Messungen am Werkstück vorzunehmen. Da" Abschalten des Vorschubantriebes erfolgt
auch in diesem Fall, ohne daß eine Korrektur oder Neueinstellung der Skalenscheibe
erforderlich wäre, wieder genau zu dem an der Maßstabteilung eingestellten Zeitpunkt.
Schließlich ist es mit der Abschalteinrichtung nach der Erfindung auch möglich,
den bereits eingestellten Vorschubweg nachträglich, d. h. bei bereits laufender
Vorschubbewegung zu vergrößern oder zu verkleinern. Das Werkzeug braucht hierbei
nicht aus dem Schnitt genommen zu werden.
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Wie ohne weiteres zu erkennen ist, wird die Bedienung der Maschine
bei Verwendung der Abschalteinrichtung nach der Erfindung weitestgehend vereinfacht.
Bei den bekannten Einrichtungen erforderte die Einstellung der Anschläge usw. so
.viel Zeit, daß sich eine Umstellung der Vorschubwege in der Regel nur bei größeren
Stückzahlen gleichartiger Werkstücke lohnte. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Einrichtung
ist eine solche Umstellung dagegen schon bei der Bearbeitung eines einzelnen Werkstückes
durchaus lohnend. Sie verlangt auch keine besondere Aufmerksamkeit der Bedienung,
so daß Fehleinstellungen vermieden werden. Die Bedienung kann, ohne daß Verlustzeiten
entstehen, ihre ganze Aufmerksamkeit auf den eigentlichen Bearbeitungsvorgang konzentrieren
und die so gewonnene Zeit, insbesondere bei Serienfertigung, zum Vorbereiten bzw.
Einspannen und Ausrichten des nächsten Werkstückes oder für andere Handreichungen
verwenden.