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Schaltvorrichtung an Tischhobelmaschinen, -fräsmaschinen od. dgl.
für den Senkrecht- und Quervorschub Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung
an Tischhobelmaschinen, -fräsmaschinen od. dgl. für den Senkrecht- und Ouervorschub
mit Schaft- und Gewindespindeln, die durch ein Getriebe in kraftschlüssiger Verbindung
miteinander stehen können.
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Zur Schaltung des Werkzeuges schräg zur Hauptvorschubrichtung hat
man bei bekannten Maschinen den Hobelschlitten mittels einer als Zwischenglied eingeschalteten
Drehscheibe schräg gestellt. Auf diese Weise lassen sich jedoch nur Schrägflächen
mit einem verhältnismäßig großen Winkel zur Hauptvorschub.richtung bearbeiten, und
zwar bis zu einem Winkel von etwa 45a. Schrägflächen mit einer Neigung unter 45
'zur Hauptvorschubrichtung hat man bisher nur mittels eines den Senkrechtschlitten
steuernden Leitlineals bearbeiten können. Diese Art der Schrägführung des Werkzeuges
ist jedoch unbefriedigend. Die unvermeidliche Durchbiegung des Leitlineals muß bei
seiner Gestaltung berücksichtigt werden, was .mit großen Schwierigkeiten. verbunden
ist. Das Leitlineal hat einen großen Platzbedarf und -seine Anordnung ist umständlich.
Es verschleißt an den Führungsflächen
verhältnismäßig schnell und
verringert damit die Arbeitsgenauigkeit. Außerdem bereitet auch eine genaue Einstellung
des Schrägwinkels Schwierigkeiten.
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Alle diese Schwierigkeiten werden erfindungsgemäß dadurch vermieden,
daß das die Schaft- und Gewindespindeln verbindende Getriebe für wahlweise veränderliche
Übersetzungen auswechselbar ist. Beim Bearbeiten schräger Flächen wird das Werkzeug
jeweils gleichzeitig sowohl quer als auch senkrecht geschaltet, wobei die Übersetzung
zwischen den .Schaft- und Gewindespindeln so eingestellt wird, daß als Resultante
des Quer- und Senkrechtvorschubes die gewünschte ,Schräge entsteht. Durch entsprechende
Wahl des Übersetzungsverhältnisses kann jede beliebige Schräge geschaltet werden,
und zwar praktisch in, jedem Winkel zwischen der Waagerechten und-Senkrechten.
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Das die beiden Schaft- und Gewindespindeln verbindende Getriebe kann
ein- Wechselgetriebe, Kegelgetriebe od. dgl. sein.
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Bei Maschinen mit zwei nebeneinander angeordneten Werkzeugschlitten,
deren Werkzeug durch je eine einzige Schaltwelle quer und senkrecht schaltbar ist,
kann erfindungsgemäß die im übrigen frei durch den betreffenden Werkzeugschlitten
gehende zweite Schaltwelle wahlweise mit diesem Schlitten zum Schrägvorschub derart
gekuppelt werden, daß in diesem Falle die eine Welle den Quervorschub und die zweite
Welle gleichzeitig den Senkrechtvorschub dieses Schlittens schaltet. Beide Wellen
sind hierbei, wie vorstehend beschrieben, durch ein wahlweise einschaltbares Getriebe
mit veränderbarer Übersetzung kraftschlüssig miteinander verbunden.
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Jede der beiden Schaltwellen kann in bekannter Weise mit Gewinde für
den Quervorschub und Längsnöten für den Senkrechtvorschub versehen sein. Zweckmäßig
wird dann erfindungsgemäß die für den normalen Quervorschub vorgesehene Mütter jedes
Schlittens auswechselbar auf der Schaltwelle angeordnet und zum Schrägvorschub auf
die im übrigen frei durch den betreffenden Schlitten gehende zweite Schaltwelle
aufgesetzt zur Kupplung des Schlittens mit dieser zweiten Schaltwelle. Diese Ausbildung
ergibt eine sehr einfache Verwirklichung des Erfindungsgedankens.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung dargestellt,
und zwar in der Anwendung@ an einer Tischhobelmaschine. Es zeigt Abb, i eine Seitenansicht
des Querträgers mit dem Schaltantrieb, Abb. 2 einen Schnitt nach Linie II-II der
Abb. i, Abb.3 einen Schnitt durch den HobeIschlitten quer zum Querträger, Abb. 4
einen Schnitt nach Linie IV-IV der Abb. 3, Abb. S einen Schnitt nach Linie IV-IV
der Abb. 3 in einer gegenüber der Abb. 4 veränderten Betriebsstellung.
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i ist der Querträger der Hobelmaschine, an dem das Gehäuse 2 für-
den Schaltantrieb angeordnet ist (Abb..z). Für das Ausführungsbeispiel wurde der
Fall angenommen, daß zwei in waagerechter Richtung verschiebbare Hobelschlitten
vorgesehen sind, die je durch eine Schaft- und ,Gewindespindel 3; 4 geschaltet werden.
Jede der beiden Spindeln ist zu diesem Zweck mit Gewinde und mit durchlaufenden
Längsnuten versehen.
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Als Schaltantrieb dient z. B. ein Elektromotor 5, der zweckmäßig über
ein stufenlos regelbares Getriebe dieWelle 6 (Abb.2) treibt. Das stufenlos regelbare
Getriebe kann mittels des Handrades 7 (Abb. i) eingestellt werden. Der Motor macht
zweckmäßig bei jeder Vorschubschaltung eine bestimmte Anzahl von Umdrehungen, und
die Vorschubgröße wird durch das mit dem Handrad 7 zu bedienende stufenlos regelbare
Getriebe eingestellt. Die Vorschubgröße kann an dem Anzeigegerät abgelesen werden.
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Auf der Welle 6 ist eine Schnecke 9 (Abb. 2) angeordnet, die in ein
Schneckenrad io eingreift. Auf der Welle i i des Schneckenrades,io ist ein Zahnrad
12 aufgekeilt, das in ein auf der Spindel 4. frei drehbar angeordnetes Zahnrad w3
eingreift. Das Zahnrad 13 kämmt mit einem weiteren Zahnrad 14, das auf der Spindel
13 frei drehbar angeordnet und mit einem Kegelrad 15 fest verbunden ist: Auf der
Spindel 4 ist weiterhin ein Zahnrad 16 frei drehbar angeordnet, das mit dem Zahnrad
17 kämmt. Dieses Zahnrad'17 sitzt frei drehbar auf der Spindel 3 und ist mit einem
Kegelrad 11-8 fest verbunden. Die Kegelräder 15 und 18 stehen mit einem weiteren
Kegelrad i9 im Eingriff. Dieses Kegelrad i9 sitzt auf der im Gehäuse 2 gelagerten
Welle 2o.
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Auf. den Spindeln 3, 4 sitzt je eine Schiebekupplung 2,i, die mit
den Spindeln in Drehrichtung verbunden ist. Durch Verschiebung der Kupplungen zi,
2ta mittels der in der Abb. ri dargestellten Hebel 23, 24 können die Spindeln 3
und 4 mit den rechts oder links von den Kupplungen liegenden Zahnrädern gekuppelt
werden, um die gewünschten Drehrichtungen der Spindeln 3 und ,4 einstellen zu können.
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Die Spindeln 3 und 4 sind durch ein Getriebe mit veränderbarer Übersetzung
kraftschlüssig miteinander verbunden. Für das Ausführungsbeispiel wurde ein Wechselgetriebe
ausgewählt, das in den Abb. i und 2 dargestellt ist.- Das Wechselgetriebe besteht
aus dem auf der Spindel 3 angeordneten Zahnrad 25 und dem auf der Spindel 4 angeordneten
Zahnrad 26 sowie aus zwei Wechselrädern 27 und 2&, von denen das Rad 2,7 mit
dem Rad 26 in Eingriff gebracht werden kann und das Rad 28 mit dem Rad 25 im Eingriff
steht Die Wechselräder sind in einer Schere 29 angeordnet, die um die Spindel 3
drehbar gelagert ist. In der Abb. i ist das Wechselgetriebe in Tätigkeit und in
der Abb. 2 außer Tätigkeit dargestellt.
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In der Abb. 3 sind der Querträger i sowie die Spindeln 3 und 4. im
Schnitt zu sehen. Die Abb. 3 lä)ßt auch die Längsnuten 3o der Spindeln 3 und 4 erkennen.
An dem Querträger i ist der Querschlitten 31 mit dem Senkreehtschlitten 32 angeordnet,
an dem der Klappenträger 33 mit der Meißelklappe 34 befestigt ist.
Der
in der Abb. 4. dargestellte Querschlitten 3,1 arbeitet beim normalen OOuer- und
Senkrechthobeln mit der Spindel 4 zusammen, während die Spindel 3 zu dem in der
Zeichnung nicht sichtbaren zweiten Hobelschlitten gehört. In die Nuten 3o der Spindel
4. greifen Keilstücke 35 (s. auch Abb. 3) ein, die mit einer Büchse 36 fest verbunden
sind. Auf der Büchse 36 ist ein Kegelrad 37 angeordnet, das durch einen Keil mit
der Büchse 36 in Drehrichtung kraftschlüssig verbunden ist. Das Kegelrad
37 ist in dem Querschlitten 31 drehbar gelagert. Das Kegelrad 37 greift, wie Abb.
3 erkennen läßt, in ein Kegelrad 38 ein, dass auf einer in dem Querschlitten 3-i
drehbar gelagerten Welle 39 angeordnet ist. Gegenüber dem Kegelrad 38 sitzt auf
der Welle 39 ein zweites Kegelrad 4o, das mit einem auf der Senkrechtspindel 4i
frei drehbar angeordneten Kegelrad 42 kämmt. In das Gewinde der Senkrechtspindel
41 greift eine Mutter 43 ein, die an dem Senkrechtschlitten 32 angeordnet ist. Die
Nabe 44 des Kegelrades 42 kann durch eine Kupplung 45 mit der Spindel .4i kraftschlüssig
verbunden werden. Das Ein- und Ausrücken der Kupplung 45 geschieht durch axiale
Verschiebung mittels der Rundzahnstange 46, in die ein von Hand drehbares Ritzel
47 eingreift. Soll der Vorschub in senkrechter Richtung. geschaltet werden, so wird
mittels des Ritzels 47 das Kegelrad 42 mit der Spindel 411 gekuppelt, und die Drehbewegung
der Spindel 4 teilt sich über die Keile 35 und die Teile 3.6 bis 4o der Senkrechtspindel4i
mit, die sich in der Mutter 43 dreht und dadurch den Senkrechtschlitten 32 bewegt.
Mittels des Ritzels 47 kann also der Senkrechtvorschub ein- und ausgeschaltet werden.
Wie die Abb.4 erkennen läßt, ist auf der Spindel 4 weiterhin eine Mutter 48 angeordnet
und greift in das Spindelgewinde ein. Sie ist durch einen Keil 49 mit der Büchse
So in Umfangsrichtung kraftschlüssig verbunden. Die Büchse So besitzt einen Ansatz
51, der durch den Keil 5,2 mit einem Kupplungsglied 53 verbunden ist. Das Kupplungsglied
53 besitzt am einen Ende einen kegeligen Ansatz 54, der mit einem entsprechenden
Hohlkegel der Nabe 55 des Kegelrades 37 zusammenarbeitet. An dem anderen Ende besitzt
das Kupplungsglied 53 eine Zahn- oder Klauenkupplung 56, die mit entsprechenden
Kupplungsgliedern 57 der Büchse 58 zusammenarbeiten kann. Diese Büchse,. 58 ist
durch einen Keil 59 gegen Drehung gesichert in dem Querschlitten 31 angeordnet.
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Das Kupplungsglied 53 kann auf dem Ansatz 51 der Hülse 5o axial verschoben
werden. Beim Schalten von Senkrechtvorschüben steht die Kupplung 53 in der Stellung
nach Abb. 4, in der sie über die Hülse 51, So und den Keil 49 die Mutter 48 zwingt,
sich mit der Spindel 4 zusammen zu drehen, so daß von der ,Mutter keine Wirkung
auf den Schlitten ausgeht. Soll dagegen der Quervorschub geschaltet werden, so werden
die Kupplungsglieder 56, 57 durch Verschieben der Kupplung 53 nach rechts miteinander
in Eingriff gebracht. Da die Büchse 58 undrehbar ist, wird auch die Kupplung 53
festgehalten und mit ihr durch den Keil 5:2 die Hülse 5i, So, die ihrerseits
durch die Keile 49 die Mutter 48 festhält. Nunmehr wird die Drehbewegung der Spindel
4. über die Mutter 48 eine Verschiebung des Schlittens 31 am Querträger i bewirken
und somit den Quervorschub schalten. Der Quervorschub wird also durch das Kupplungsglied
53 ein- und ausgeschaltet.
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Die Mutter 48 ist durch eine Schraubkappe 6o mit der Hülse So verbunden.
Nach Lösen der Schraubkappe 6o kann -die zu diesem Zweck in axialer Richtung geteilte
Mutter 48 aus der Hülse So entfernt werden. Diese Mutter 48 ist nach Entfernung
von der Spindel 4 auf die Spindel 3 aufsetzbar.
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Zur Aufnahme der Mutter 48 auf der Spindel '3 dient, wie Abb.5 deutlich
erkennen läßt, eine Hülse 61, die durch einen Keil 62, gegen Drehung gesichert,
mit dem Querschlitten 3 1 verbunden ist. Die Hülse 61 besitzt Keilnuten 63,
in die die Keile 49 der (Mutter 48 eingreifen. Die Mutter 48 wird durch eine Schraubkappe
64 mit der Hülse 61 fest verbunden. Bei Drehung der Spindel 3 wird sich also, da
die Mutter48 feststeht, der Schlitten 31 in Querrichtung auf dem Querträger verschieben.
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Bei der Ausführung gewöhnlicher Hobelarbeiten mit OOuer- oder Senkrechtvorschub
wird die Schere 29 in die Stellung nach Abb. 2 gebracht, in der das Wechselgetriebe
2.5 bis 28 ausgeschaltet ist. Die durch das mit dem Motor 5 verbundene stufenlos
regelbare Getriebe in seiner Größe veränderliche Schaltbewegung wird dann über die
,Welle 6 und das Getriebe 9 bis 20 auf die Spindeln 3 und 4 übertragen, deren Drehrichtung
durch entsprechende Stellung der Kupplungen zi und,22 bestimmt wird.
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Es sei nun angenommen, daß mittels eines der beiden Schlitten 31 eine
Schrägfläche gehobelt werden soll. Es kann natürlich auch mit beiden Schlitten 31
schräg gehobelt werden. Der Einfachheit halber wird aber der vorher erwähnte Fall
ge.-wählt. Dann wird zunächst das Wechselgetriebe 25 bis 27 mittels der Schere 29
nach unten gelegt, bis das Zahnrad 27 in das Rad eingreift. Hierauf wird z. B. mittels
des Handhebels 2;L1, die Kupplung 22 in Abb. 2 nach rechts verschoben, so daß nunmehr
der Schaltantrieb über die Welle,6 und die Teile 9, io, i i, 12, 1 .3 auf
die Spindel 4 übertragen wird. Mit der Spindel zusammen dreht sich das Zahnrad 26,
das über die Zwischenräder ,27, 28 das Zahnrad 25 und damit die Spindel 3 in Drehung
versetzt. Die Kupplung 21 bleibt hierbei in der Mittellage.
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Die Mutter 48 ist vorher aus der Stellung nach Abb. 4. in die Stellung
nach Abb. 5 gebracht und die Kupplung 45 (Abb. 3) eingerückt worden, so daß die
Bewegung der Spindel 4 über die Kegelräder 37, 38, 40, 42 auf die Senkrechtspindel
41 übertragen wird.
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Bei jedem Vorschubschaltimpuls wird demnach der Hobelmeißel um ein
Stückchen nach rechts oder links verschoben, und zwar infolge des in den Wechselrädern
27,28 liegenden Übersetzungsverhältnisses um eine größere Entfernung nach
rechts
oder links verschoben, als durch die Spindel 41 gleichzeitig
nach unten. Als Resultante dieser Verschiebungen erhält man eine verhältnismäßig
wenig zur Waagerechten geneigte Schrägfläche am Werkstück. Durch Änderung des Übersetzungsverhältnisses
zwischen den Spindeln 3 und 4 (Auswechslung der Räder 27, 28) kann jede beliebige
Schrägfläche bearbeitet werden.
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Das Ausführungsbeispiel wurde verhältnismäßig breit beschrieben, damit
die Zeichnung verständlich wird. Die Erfindung ist aber selbstverständlich nicht
an das Ausführungsbeispiel gebunden, sondern läßt sich in mannigfaltigen Formen
verwirklichen, da es im wesentlichen nur darauf ankommt, die Schaltwellen durch
ein wahlweise einschaltbares Getriebe mit veränderbarer Übersetzung kraft schlüssig
miteinander zu verbinden: Bei Anwendung der Erfindung an einer Hobelmaschine mit
nur einem Querschlitten läßt man in bekannter Weise den Senkrechtvorschub durch
die Schaftspindel und den Quervorschub durch eine Gewindespindel ausführen. In diesem
Falle erübrigt sich selbstverständlich die bei dem Ausführungsbeispiel vorgesehene
Auswechselbarkeit der Mutter 48. Es werden dann vielmehr die Schaftspindel und die
Gewindespindel nur durch ein Wechselgetriebe od. dgl. miteinander verbunden, um
die Schrägvorschiibe ausführen zu können.