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Einrichtung in Werkzeugmaschinen, insbesondere Fräsmaschinen Die Erfindung
betrifft eine Einrichtung in Werkzeugma.schinen, insbesondere Fräsmaschinen, zum
Unterbrechen des Vorschuhs beim Absinken der Drehzahl der über ein Wechselgetriebe
(Hauptgetriebe) durch Riementrieb angetriebenen Arbeitsspindel. Ein Drehzahlabfall
kann. während des Fräsens infolge Überlastung des Motors, Rutschen des Riemens od.
dgl. eintreten. Die Fräsfläche am #N'erkstück erfährt dann durch die veränderten
Schnittbedingungen eine unzulässige Oberflächenbeschaffenheit, die ein neues Überfräsen
erfordert oder gar zum Ausschuß des Werkstücks führt.
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Bei Fräsmaschinen, deren Antriebsmotor über einen, Riemen,antrieb
das Zahnräderwechselgetriebe für die Frässpindel antreibt, ist es schon bekannt,
auf der Antriebswelle für das Wechselgetriebe einen Fliehkraftschalter vorzusehen,
der bei einem Drehzahlabfall dieser- Welle den Vorschubmotor ausschaltet. Da der
Flichkraftschalter an eine vor dem Zahnräderwechselgetriebe für die Frässpindel
liegende Welle angeschlossen ist, wird er bei den verschiedenen durch das Wechselgetriebe
eingestellten. Drehzahlen der Frässpindel stets mit gleicher Drehzahl angetrieben
und richtig ansprechen.
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Um bei Verwendung von Hartmetallwerkzeugen einen schwingungsfreien
Antrieb der Arbeitsspindel zu erhalten, ist es aber erforderlich, den Riementrieb
im Zuge, des Antriebs hinter das Zahnräderwechselgetriebe zu verlegen. Würde man
hierbe#iden
Fliehkraftschalter unm ittelbar an. die Arbeitsspindel
anschließen, so wurde er nur bei derjenigen Drehzahl wirken, auf die er eingestellt
ist, bei einer anderen Drehzahlstufe würde er dagegen- unwirksam sein.
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Um auch bei Arbeitsspindeln, die durch Riemen angetrieben werden,
in j eder Drehzahlstufe den Vorschub unterbrechen zu können, wenn die Spindeldrehzahl
einen bestimmten. prozentualen Abfall er-m reicht hat, wird gemäß der Erfindung
das die Vorschubunterbrechung mittelbar oder unmittelbar bewirkende Mittel über
ein Vergleichsgetriebe gesteuert, dessen Drehzahlen im Verhältnis der Drehzahlen
des Hauptgetriebes einstellbar sind.
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Wird das Vergleichsgetriebe von der Arbeitsspindel aus angetrieben,
so ist es für jede eingestellte Drehzahl des Hau ptgetriebes -derart einstellbar,
daB seine abtreibende Welle mit ein und derselben Drehzahl umläuft. An die abtreibende
Welle ist zweckmäßig ein Stromerzeuger angeschlossen, der durch die beim Absinken
der Dmhzahl auftretende Spannungsänderung _elektrische Steuermittel zum Unterbrechen,
des Vorschubs beeinflußt. Es kann aber statt dessen auch 7,. B. ein Fliehkraftschalter
angeschlossen werden, da dieser ja, ungeachtet der verschiedenen Drehzahlen der
Arbeitsspindel immer mit ein und derselben. Drehzahl angetrieben wird.
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Eine andere Ausführung besteht darin, daß das Vergleichsgetriebe unabhängig
von. -der Arbeits-SO: 1 Mdel angetrieben wird und eine Blende in Umdrehung
versetzt, -die. mit- einer- von der -Arbeitsspindel über eine Untersetzung angetriebenen
Gegenblende derart zusammenwirkt, daß, beim Ab-
sinken der Spindeldrehzahl
eine Blendenöffnung frei wird, wodurch eine mittels eines Lichtstrahls beeinflußte
lichtelektrische Zelle anspricht und die Steuermittel zum Ausschalten, des Vorschubs
auslöst.
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Eine einfache Betätigung ergibt sich dadurch, daß das Vergleichsgetriebe
zwangsläufig zusammen mit dem Hauptgetriebe geschaltet wird.
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Durch die Erfindung wird eine sichere Überwachung des Arbeitsvorganges
bei jeder Drehzahl der durch Riemen angetriebenen Arbeitsspindel erreicht. Das Vergleichsgetriebe
baut sehr leicht und gedrängt, da es keine nennenswerte Leistung zu übertragen hat.
Es kann daher bequem auf dem Spindelstock angeordnet werden.
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In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise an
einer Frästnaschine veranschaulicht. Es zeigt Fig. i das Getriebeschema, Fig. 2
die Vorderansicht eines Frässpindelstocks mit der Betätigungseinrichtung für die
Getriebe, Fig. -3 die Vorschubausrückung für den - Werkstückschlitten,
Fig. 4 eine andere Ausführungsf orm, Fig. 5 Einzelteile der Ausführungsform
nach Fig. 4.
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. Die Fr#sspindel i; - die - einen mit Hartinetallschneiden
bestückten Messerkopf 2 aufnimmt, ist im Spindelstock3 gelagert. Sie -wird vz>n-eilv-lyn
Elektromotor4 aus angetrieben. Dieser treibt über das Zahnritzel 5 einen
auf der Welle 6 sitzenden Schieberadblock 7, 8 an,. der wechselweise
mit den auf der Getriebewelle 9 fest verkeilten Rädern 7a und Sa in Eingriff
gebracht werden kann, so daß sich zwei Drehzahlreihen des Zahnräderwechselgetriebes
ergeben. Das eigentliche Zahnräderwechselgetriebe (Hauptgetriebe) besteht aus den
auf der Welle 9 verschiebbaren, zu einem Block vereinigten Rädern io, i i
und 12, der Zwischenwelle 13 mit den darauf verkeilten Zahnrädern 14, 15, 16,
17, iS sowie der abtreibenden Welle ig mit den zu einem Schiebeblock vereinigten
Zahnrädern 2-0, 21,.:22. Das Zahnrad 12-, kann. mit dem Zahnrad 14, das Zahnrad
i i mit dem Zahnrad 15 und das Zahnrad io mit dein Zahnrad 17 in Eingriff
gebracht werden. Ferner kann das Zahnrad2o mit dem Rad 15, das Rad 2-1 mit dem Rad
16 und das Rad:2,2 mit dein Rad iS kämmen. Auf der Welle ig sitzt eine Riemenscheibe
23, die über mehrere- Keilriemen 24 die Riemenscheibe 25 auf der Frässpindel
i antreil#t.
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Auf dem oberen Ende der Frässpindel. i sitzt ein Zahnrad
26, das über ein Zwischenrad 2-7 und Kegelräder 28, :29 die,-
Welle 3o des Vergleichsgetriebes antreibt. Dieses ist in einem auf dem SpindelblOck.
3 - befestigten Gehäuse 5o untergebracht.' Es besteht- aus den zu einem Schiebeblock
vereinigten und auf der Welle 30 verschiebbaren Zahnrädern 31, 32, 33,
der Zwischenwelle 34 mit darauf verkeilten, Zahnrädern 3 5, 36, 37, 38, 39
sowie
dem auf der Welle 4o verschiebbaren Räderblock mit den Rädern 41"4-2, 43, Auf der
Welle 4o sitzen außerdem die zu einem Schiebeblück vereinigten Räder 44, 45, die
mit den, Rädern 46, 47 auf der Achse 48 eines Stromerzeugers 49 wechselweise in
Eingriff gebracht werden können. Der Stromerzeuger 49 ist vorzugsweise ein Niederspannungsstro,merzeuger.
Bei dein Vergleichsgetriebe kann das Zahnrad 3 1 mit dem Rad 36, das
Rad 3:2 mit dem Rad 37 und das Rad 33 mit dein Rad 39
in Eingriff
gebracht werden. Ferner kann das Rad 41 mit dem Rad 35-, das Rad 42, mit dem Rad
36
und das Rad 43 mit dem Rad 39 kämmen. Die, Dreh-zahlen des Vergleichsgetriebes
sind im Verhältnis der Drehzahlen des Hauptgetriebes einstellbar. Im beschriebenen
Beispiel arbeitet das Vergleichsgetriebe im -umgekehrten Sinn wie
- das Hauptgetriebe und treibt in jeder Drehzahl-stufe. den Niederspannungsstromerzeuger
49 mit ein und derselben Drehzahl an. Im dargestellten Fall sind im H.%uptgetriebe
die Räder 7, 7a, I I, 15, :2o und im Vergleichsgetriebe die
Räder 3 1, 36, 42, 44, 46 im -Eingriff. Sind z. B. im Hauptgetriebe
die Räder 73 7`, 10, 17, 16, 2.1 im Eingriff, so, arbeiten im Vergleichsgetriebe
die Räder 3z, 37, 38, 43, 44, 46. Das Vergleichsgetriebe wird zwangsläufig
zusammen mit dem Hauptgetriebe von dein Handrad 51 geschaltet. Die Schaltbewegung
wird durch einen Zahntrieb über eine Wolle 52 nach dem -Vergleichsgetriebe
übertragen. Bei beiden Getrieben werden die Schaltgabeln der -Räderblöcke iri
bekannter
Weise von einer drehbeweglich gelagerten Schaltkurve aus betätigt.
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Der Arbeitstisch 53 der Fräsmaschine (s. Fig. 3)
wird
über eine Schneckenzahnstange 54 und Schnecke 55 angetrieben. Der Antrieb
der Schnecke 55 erfolgt über Zahnräder 56, 57 von einem Schneckengetriebe
58, 59 aus, dessen Schnecke 59
in einem um die Achse 6o schwenkbaren
Gehäuse 61 gelagert ist. Das Gehäuse 61 ist in der Arbeitslage der Schnecke
59 durch einen Sperrhebel 6:2 gehalten. An dem Sp-errhebel
6:2 greift ein Elektromagnet 63
an, der über ein von dem Niederspannungsstromerzeuger
49 beeinflußtes Relais gesteuert wird. Bei einem Drehzahlabfall der Frässpindel
i sinkt auch die Drehzahl des Stromerzeugers 49, und es tritt ein Spannungsabfall
ein, der zur Betätigung des Relais ausgenutzt wird. Dieses schaltet den Magneten
63
ein, der den Sperrhebel 6:2 wegzieht, so daß die Schnecke
59 ausschwünkt und der Vorschub des Schlittens 53 unterbrochen ist.
Das Wiedereinrücken, der Schnecke 59 geschieht durch einen nicht dargestellten
Handhebel.
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An Stelle des Stromerzeugers 49 kann auch ein Fliehkraftschalter von,
dem Vergleichsgetriebe- an,-getrieben werden, der den Magneten 63 betätigt
oder den Vorschubmotor ausschaltet. Auch können pneutnatische oder hydraulische
Steuermittel an das Vergleichsgetriebe angeschlossen sein. Die Steuermittel sprechen
z. B. bei einem Drehzahlabfall der Arbeitsspindel von io0/& an.
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Bei der Ausführungsforin nach Fig. 4 und 5 ist das Vergleichsgetriebe
64 von einem Elektromotor 65 angetrieben. Auf der abtreibenden Welle sitzt
eine Scheibe 66, an, der eine lichtelektrische Zelle 67 angebracht
ist; davor sitzt eine Blende 68 mit einem Schlitz 69. Gegenüber ist
eine Blende 70 mit einer auf den Schlitz 69, eingestellten Abdeckung
7 1 auf der Welle 72 angeordnet. Hinter der Blende 70 sitzt
eine Scheibe 73, die eine Lichtquelle 74 trägt, die einen auf den Schlitz'
69 geTichteten Lichtstrahl aussendet. Die Welle 7:2 wird von der Frässpindell
i aus über eine Übersetzung ins Langsame, z. B. über die auf der Spindel i sitzende
Schnecke75 und das auf der Welle72 befestigte Schneckenrad 76, angetrieben.
Das Vergleichsgetriebe wird wieder zwangsläufig mit dem Hauptgetriebe geschaltet,
und zwar derart, daß die Blende 68 jeweils mit der gleichen. Drehzahl umläuft
wie die Blende 7o. Tritt an der Spindel i ein Drehzahlabfall auf, so bleibt die
Blende 70 hinter der Blende 68 zurück. Die Abdeckung 71 gibt den Schlitz
69 frei. Ist der Schlitz vollständig freigegeben, so daß der volle Lichtstrahl
auf die lichtelektrische Zelle 67 trifft, so schaltet diese über eine Verstärkereinrichtung
ein Relais, das den Magneten 63 betätigt. Dieser zieht den, Sperrhebel
62
weg, so daß die Vorschubschnecke 59 ausgerückt wird.
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Der Gegenstand der Erfindung ist auch für andere Werkzeugmaschinen,
beispielsweise Hochleistungsdrehbänke und Feindrehbünke brauchbar.