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Getriebe für Maschinen zum Bearbeiten von umlaufenden Werkstücken
durch Gleichlauffräsen, insbesondere, zum Fräsen von Gewinde Die Erfindung betrifft
ein Getriebe für Maschinen zum Bearbeiten von umlaufenden WerkstÜcken durch
Gleichlauffräsen, insbesondere zum Fräsen von Gewinde im Gleichlauf. Bei. derarti-,gen
Fräsarbeiten hat ider Fräser idas Bestreben, ..dem Werkstück, das mit gleichförmiger
Geschwinfdigkeit angetrieben werden muß, eine zusätzliche Dre-h-bewegung zu erteilen.
Wenn daher Freispiel in tderndlas Werkstück in Umdrehung versetzeniden Getriehe
vorhanden ist, würde der am Werkstück angreifende Fräser das Werkstück zusätzlich
verdrehen, wodur,ch #sich nicht nureine, Beschüdigung ides Werkstückes, sontdern
#sogar eine Zerstörung des Fräsers ergeben könnte. Das Frä:sen, von Gewinde im Gleichlauf
ist nur dann durchführbar, wenn eine vollkommen gleichförmigge Drehbewegung ides
Werkstückes gesichert ist. Diesem Zweck idient die Erfindung. Im wesentlichen besteht
idie Erfindung darin, daß auf einer das Werkstück tragenden Ha-uptspindel wenigstens
zwei von, einer Vorgelegewelle aus angetriebene Zähnräder angeordnet sind, vondenen,das
eineauf der Hauptspindel fest angeordnet Istund Schrägverzähnung besitzt, während
das andere, mit Geradverzahnung versehene Zahnrad auf der Hauptspindel lose angeordnet
ist und ein-l# oder mehrere im Sinn einer entgegengesetzten
Verdrehung
auf beide Räder wirkende Federn die Zähne derbeiden Räder in entige.,gengesetiter
Richtung mitden Zä#hnien ihrer Vorgelegeräder zur Anlage bringen, wobei die Vorgelegerädiler
beim Arbeitsgiang unterder Wiekung,der SchLrig-verzahnung gegen Bremsflächen #giepreßt
werden.
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Hierdurch wird erreicht, daß beim Angriff des Fräsers am Weilkstück
kein Freitspiel mehr in dLer Drehrichtung des Getriebes vorhanden ist unddaß dies-er
Zustand während dies Arbeitsganges aufrechterhalten wilid. Als zweckmäßig hat slich
einei An, ordnung erwiesen, bei der unf der Hauptspindel zwischen zwei fest auf
dieser befindlichen Rädern mit Schrägverzahnung ein loses Rad mit Geradverzähnung
angeordnet ist, das durch eine oder mehrere in Umfangisrichtung der Räder wirkende,
von, iden fest angeordneten Rädern getragene Federn beim Ailbeitsgang in entgegengesetzter
Richtung zu den fest angeordneten Rädern an den Zahnflanken von Antriebsrädern zur
Anlage gebradhit wird: und bei denen die letzterenbeim Arbeitsgang (durch die Söhrägverzahnung
der fest angeordneten RäjdeT geigen ausschalthare Reibscheiben gepreßt wer-den.
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'Um einen schnellen Rücklauf zu ermöglidhen, kann,die Ausbildung
des Getriebes gemäß der Erfindung derart sein,daß eine die Hauptspindel anftreibend--
Vorgelegewelle durch umschaltbare Antriebe für Vorlauf (Arbeitsgang) und. schnellen,
Rücklauf angetrieben werden kann-, in der' Wei-se, daß die auf der Vorgelegewelle
angeordneten, die Hauptspindel antreibenden Zahnräder beim Rücklauf in-folge der
Schrägverzahnung von, den Reibscheifien abgedrückt werden und idaß iaaßerdem die
Reibscheiben in, ihrer Wirkung dadurch ausgeschaltet wer-den, daß sie nicht mehr
feststehen, sondern sich gemeinsam mit (den Räldern drehen können,. Da. ferner während
des Rücklaufes kein Fräsidruck auf die Hauptspinddl wiekt, kann der Rücklauf tei
vollkommen entspanntem Getriebe im Eilgang erfolgen.
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In der Zeichnung ist der Gegenstand (der Eirfindung in einem Ausführungsbeispiel
dargiestellit. Es zeigt Abb. i idie dias Werkzeug und den Fräser tragenden Teile
einer Maschine zum Gewindiefräsen im Gleichlauf, Abb, 2 einen S,chnitt nach, Linie
IJ (der Abb. i in größerem Maßstab, Albb. 3 einen waagerechten Schnitt durchldas
Getriebe tder in, Abb. i dargestellten Maschine, undzwar nach Linie I I-II der Abb.
6,
Ai'bb.4 und 5 in noch größerem Maß,stab, die Zahnflankerranlage
zweier Räderpaare, A-bb.,6 einen waagerechten Schnitt nach Linie III-III der Abb.
3 und Abb. 7 einen senkrechten Schinitt nach Linie IV-IV der Abb.
6.
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Mit ider in dem Getriebegehäuse i gelagerten Hiauptspindel 2 ist das
mit Gewinde zu versehende Werkstück w verl)#tinid#---n" desisen freies Enicle von
.,einem Reitstock 3 getragen wird. In dem nicht gezeichneten Masehinengestell
ist ein Schlitten 4 -geradlinig verschiebrbar, in dem auf iet ner angetriebenen
FrässPindel 5 ein entsprechender Fräser 6
befestigt ist. Beim Fräsen
von Rechtsgewinde- wird der Schlitten 4 in Richtung (des Fifefles A
(Abb. i) verschoben. Der Fräser 6 Areht sich -in Richtung .des Pfeilesi B,
und dias Werkstück w wird in. Richtung des Pfeiles C gedreht, so daß das Gewind!efräsen
im Gleichlauf erfolgt. Für den Antrieh der Hiauptspindel 2, sind beim dargestellten
Ausführungsbeispiel auf dieser (drei Zahnräder 7, 8 und 9
angeordnet
i(Abb--. 3). Das Rad 7 besitzt eine lange Nabe 71, drie durch
Kefl von einer Büchse ro mitgenommen wird, die ihrerseits durch Keil mit dei Hauptspindel
2 fest verbunden -ist. Das Rad 9 ist ,durch. Keil mit der Nabe-
71 fest verbunden, während, das Rad 8 sich lose auf der Näbe
71 dreht. Der Antrieb der Räder 7, 8 und 9 erfolgt dÜrch. drei
Zahnräder i 1, 1,:2. und 13, die auf einer im Gehä.ttse i gelagerten
- Vorgelegewelle 14 undrehbar, jedoch, in engen Grenzen axiial, verschiebbar
angeordnet sind. Die Vorggelegewelle wird beim Arbeitsgang durch ein aud derselben
frei drehbares Schneckenrad 15 angetrieben, in idas eine Schnecke 16
eingreift (Abb. 6). Das Schneckenrad 15 ist mit Kupplungs,Id#aii,e,nit7#
versehen, mit denen eine an bei-den Enden mit Gegenklauen versehene Kupp-
lungsmuffe
iS zum Eingriff gebracht werden kann. Diese ist auf der Vorgelegewedle 14 uildrehbar,
je-,doch Ilängs verschiebbax. Eine in die Kupplungsmuffe 18 eingreifende, Scha,1t,-,aib,el.
ig kann, mittels einer Schwenkwelle2o verschwenkt werden. Die Schnecke 16 ist auf
ein-er Welle 2,1 befestigt, die in geeigneter Weise angetrieben wird, und zwar derart,
daß die Vo-rgelegewelle 14, wenn die Kupplungsmuffe 18 mit dem Schned-kenrad- 15
gekuppelt ist, sich in Richtung dies Pfeiles D unid somit die Hfauptspindel:2
mitdem Wer,1-"gtücl<: w in Richtung des Pfeiles C dreht.
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Für den im Eilgang erfolgenden Rücklauf werden die VO-rgelegeweIle
14 -und die Hauptspindel 2 mit dem Werkstück w enügiegenigesetztzu tden Pfeilviohtungen
C, D gedreht. Zu tdiesem Zweck ist auf der VODgelegewelle 14 ein Schraubenrad
o2; lose drehbar, das d::urch ein zweites, auf einer Antriebswel-le:23 belfestigtes
Schraübenrad gedreht wird. Das Schrau-benraid. 22,- ist mit seitlichen Kupplungskliaiue-n;:24
versehen, mit denen. die Gegenklauender I#,',uppl#un#gsmuffe 18 in Eingriff gebracht
werden können.
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Die auf der Hauptspindel 2, fest angeordneten beiden äußeren Zafinräder
7 und 9 besitzen entg#Dgengeisetzt geridhtete Sührägverzeihnung, während;
das mittlere, lose auf der Hauptspindel 2 liaufende Zahnrad 8 Geradverzahnung
besitzt. Dementsp rechend haben auch von (den -auf der Vorgelegiewelle 14 angeordneten
Antrieb#srädern idie beiden äußeren, ii und 13, Schrägverzähnung, während das mittlere
Rad 12 GeraAverzahnung hat.
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In den beiden äußeren, auf der Hauptspindel 2 befestigten Zahnriklern
7 un-d-9, ist in Aus,schniitten, die sich. in der Nähe des Umf angeis. an
zwei ,diametr,a,1 gegenüberlieggenden Stelflen befinden, je
ein Federträger
25 bzw. 29.15' gelagert (Abib. 6
und . 7). Ein-,- auf
einem B#dl#zen 26 eines. jeden
Fedierträgers hefindliche
Feder 27 stützt sich einerseits auf dem Federtrüger 25 bZW.
251 -und andererseits an ider Innenwandeines Ausschnittes,,des mittleren
Zahnrades 8 ab. Dieheiden Feidern 27 wirken in ein und derselben Drehrichtung
auf das Rad 8
,und sind sornitbestrebt, dieses enitg,-i,-,enigefsftzt zur
Pfeilrichtung C zu drehen, während sie auf die Rider# 7 und
9 in Richtung des Pfeiles C wirken. Herdurch wird in (der nachsehend näher
beschriebenen, Weise im Zusammenwirken mit weiteren Mitteln -,--ine für (das Glielichliauffräsen
erforderliche Verspannung des Getriebes erzielt.
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Wird nämlich zur Durchführung des Gewindefräsens im Gleichlauf die-
Hauptspiindeil#:2 mit dem Werkstück w über die Vorgelegewelle 14 in Richtung des
Pfeiles C angetrieben, so versucht zunächst das auf der Vorgelegewelle befestigte,
sidl in Richtung (des Pfeiles D,drehende Zahnrad 12 das auf der Hauptspindel 2 lo#s#e,d#r-ehil31are
mittlere Zahinrad 8 4) entgegen der in Richtung, des Pfeiles E wirkenden
Federn 27, d.h. in Richtung ,des Pfeiles C zu drehen. Die rechten Zahnflanken
des Rades 12 liegen hierbei fest an den recht-en Zahnflankendes Rades
8 an. Die Federn o7 wirken aber gleichzeitig in Richtung, des Pfeiles C auf
die beiden äußeren Räder 7 und 9, so daß deren linke Zahnflanken fest
an, den linken Zahnflanken ihrer Antriebsräder i i bzw. 13 anliegen (Abb.
5). Die S cihrägverzah#nuni- ider Räderpaare I 1, 7 und
13, 9
ist derart gewählt, daß die Räder i i und 13 beim Arbeitsgang geggen
das mittlere Raid 12 gepreßt werden. Zwischen. dem letzteren und den beilden äußeren
Rädern i i und 13 sind Reibscheiiben:28 angeordnet, die amUmfang mitAusschnittenversehen
sind, in die ein verschiebbarer Nocken 29 (Abb. 3
und 6) eingreift.
Die Reihscheiben sind! somit whihrenddesArbeitsganges gegenDrehunggesperrt. Die
hierdurch erzielte Bremswirkung wirid durch Federn30 verstärkt, die in dem Sc-h!ralibe#nr.ad2E2
angeordnet -sind und diedie (drei Zahnräder 11, 12 und 13 zwischen AnI#aufsclleiben,3i
aneinanderpressen. Dias Getriebe iist somit in sich, verspannt, und jedes Fre.ispiel
ist beseitigt.
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Wenn nun der Fräser 6 am Werkstück w zum Angriff kommt, versucht
er dem Werkstück w und somit der 2Ha#uptspindel 2 eine zusätzliche Drehung in Richtung
ides Pfeiles C zu erteilen. Da aber das Spiel zwischen den Zähnen der äußeren. Räderpaare7,
II Und 91, 13 in (der Drehrichtung der Ilauptspindel:2 fbereitsdurch dieFedern2,7
beseitigt ist, wirkt der Fräsdruck im Sinne einer Verstärkung der Flankenanlagge,dieser
Räderpaare!. Die durch die Schrägverzahnung der Rräderpaare 7, 11 -und
9, 13
hervorgerufene Bremswirkuno, an (den Rädern i i, i2,und,- 13,
die mit dern Fräsidruck wächst, häft die erforderliche Verspannung im Getriebe -aufrecht
und verhindert jeden unbeabsichtigten Einfluß der Zerspanungskraft auf das Werkstück,
so daß sich dieses mit gleichförmiger Geschwindigkeit dreht.
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Soll die Maschine für den schnellen, Rücklauf angetrieben werden,
so wird die Kupplungsmuffe 18 mittels der Schaltstange 20 deraxt verschoben, .daß
ihre Kupplungsklauen mit den Cie#,-ellk]aUen 24 ,des Schraiib,enraldCS 212',in Eingriff
konimen. An der die Kupplungsmuffe iS verschiebenden Schaltgahel ig ist eine Gabel
32 (Abb. 6) angebracht, die an einer Muffe 33 angreift. Diese
ist -auf einer Schalt-Stange- 34 verschiebbax, die ihrerseits in einern im Gehäuse
i #befestigten Lager 35 längs verschiebbar, jedoch undrehbar ist. Auf dieser
Sehaltstange 34 ist der Doppelnocken 2,9 befestigt, ider dieReibschei-,ben
28 gegen, Drehung sperrt. Wird bei dieser Anordnung die Kupplungsmuffe 18
in Richtung (des Schraub,enraideS 22 verschoben, so #stößt die Muffe 33 gegen
einen Absatz der Schaltstan#,-e 34 und verschiebt diese nach links (A"bib.
3), wodurch dier Sperrnocken 29 außerEingriff mit denAusschnitten der Reibscheiben:28
kommt. Wird nunmehr die Vorgeleggewelle 14 mittels der Welle 23 über das
Schraubenräderpaar 22; entge,-entgeSetZt zur Richtung des Pfeiles, D angetrieben,
so dreht sich die Hauptspiridel 2,entgeggengesetzt zur Pfeilrichtung C.
HierbeJ
ändern die Feiderträgger:25, 215# ihre Anlage in den Ausschnitten,der Räder
7 und 9#. Der Federträger 25 (Abb. 7) beispielsweise legt -sich
un der oberen Wandder Ausschnitte 36 der Räder 7 und 9
an. Es
bestehtdannkeine, Verspannung mehr in -der Umfangsrichtung,der Räder 7, 8
und g. Außerdem wirken idie Schräg-verzahinungen der Räderpiaare i i,
7 und 13, 9 bei dieser entgegenigesetzten Drehrichtung in der Weise,
daß die Räder i i und 13 nicht mehr gegen die Reibsöheiben 28, idie
sich nunmehr mit den Rädern 11, 13 frei drehen können" gepreßt werden. Der schnelle
Rücklauf erfolgt somit bei vollkommen entspanntem Getriebe.
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Das Verschieben der Schaltstange 34 erfolgt In solchem Maße, daß die
Reibscheiben, 28 in der Mittelstellung der Kupplungsmuffe 18 nicht durch
den Nocken:29 gesperrt sind. Wenn die. Kupplungsmuffe 18 für den Ar'beitsgang der
Maschine in Richtung des S chneckenrades, 15 verschoben wird, so kann
es vorkommen, daß dier Nocken 29 nicht sofort auf Ausschnitte der Reibsicheiben
28 trifft. In Jiesem Fall wird durch Üas Verschiebender Kupplungsmuffe 18
bzw. der -an der Verschiebung teilnehmenden Muffe 33 eine, auf der Schaltstan#ge'34
angeordnete Feder 37 zusamItnengedrÜCkt. Sobald dann bei der Drohung der
Reibscheiben 28 ein Aus-,schnitt dem Nocken 29 gegenübersteht, wird dieser
unter der Wirkung der Feder 37 in, den Ausschnitt einspringen.
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Das Getriebe gemäß der Erfindung läßt sich auch zum Antrieb eines
Rundtisches verwenden, um aufggespannte Werkstücke durch Gleichlauffräsen zu bearbeiten.