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Getriebe für Werkzeugmaschinen, insbesondere Fräsmaschinen Bei Werkzeugmaschinen
ist es erwünscht, das Getriebe so in die Maschine einzubauen, daß es für Reparaturzwecke
leicht herausgenommen werden kann. Zu diesem Zweck ist es beispielsweise bekannt,
den Getriebekasten an der Stirnseite mit einem Deckel oder Flansch auszubilden,
der mit dem Gehäuse der Maschine verschraubt wird, so daß der Getriebekasten selbst
frei in das Innere des Maschinengehäuses hineinragt und durch Lösen des Flansches
jederzeit leicht wieder ausgebaut werden kann. Eine solche Ausführung führt jedoch
leicht zu unerwünschten Schwingungen, die einen unruhigen Gang der Maschine zur
Folge haben können.
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Für Fahrzeuggetriebe ist es ferner bekannt, das Getriebegehäuse zylindrisch
auszubilden und in eine Bohrung des Motorgehäuses so einzusetzen, daß es an den
Enden abgestützt ist. Um das Getriebe aus der Bohrung herausnehmen zu können, ist
es erforderlich, die Verbindung zur An- und Abtriebswelle vorher zu lösen.
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Schließlich ist für Fräsmaschinen ein als Zylinder ausgebildeter Spindelkopf
bekanntgeworden, der in einer Bohrung des Ständers längs verschiebbar und um seine
Längsachse drehbar geführt ist. Dieser Kopf kann sowohl zum Waagerecht- als auch
zum Senkrechtfräsen verwendet werden, und zwar wird er für den letzteren Zweck aus
der Bohrung herausgezogen und um seine Achse gedreht, so daß die normalerweise innerhalb
des zylindrischen Umfangs des Kopfes liegende Senkrechtfrässpindel zur Einwirkung
gebracht werden kann. Es handelt sich hier um eine Sondereinrichtung, die nicht
allgemein als Getriebe für Werkzeugmaschinen verwendbar ist.
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Die Erfindung ermöglicht es; ein Getriebe für
Werkzeugmaschinen
zu erhalten, bei dem lediglich durch das Einsetzen des Getriebes in die Maschine
automatisch die Verbindung zur An- und Abtriebsseite der Maschine hergestellt bzw.
durch das Herausnehmen des Getriebes wieder gelöst wird, so däß Auswechslungen und
Reparaturen mit einem Mindestaufwand an Zeit und Arbeit durchgeführt werden können.
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Zu diesem Zweck besteht die Erfindung allgemein darin, daß das Gehäuse
des Getriebes als langgestreckter Zylinder ausgebildet ist, der über den größten
Teil seiner Länge in einer Bohrung Bleichen Durchmessers des Maschinenkörpers geführt
ist, und daß das Getriebe in eine Längsausnehmung des zylindrischen Gehäuses hineinragende
An- und Abtriebszahnräder besitzt, welche durch die zum Zweck des Ein- und Ausbaues
des Getriebes erfolgende Längsverschiebung desselben in seiner Bohrung mit entsprechenden
Gegenzahnrädern im Maschinenkörper in und außer Eingriff gelangen: Ein weiterer
Vorteil des erfindungsgemäß ausgebildeten Getriebes besteht darin, daß alle beim
Laufen des Getriebes auftretenden Beanspruchungen, die sonst vom Gehäuse aufgenommen
werden, unmittelbar auf den im allgemeinen aus Gußeisen bestehenden Maschinenkörper
übertragen werden. Gußeisen hat bekanntlich stark schwingungsdämpfende Eigenschaften.
Infolgedessen zeichnet sich das Getriebe nach der Erfindung durch einen außerordentlich
ruhigen und schwingungsfreien Lauf aus.
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Aus den genannten Gründen ist es ferner möglich, das Gehäuse dieses
Getriebes besonders leicht zu halten, so daß gegenüber den bekannten Ausführungen
wesentliche Materialersparnisse erzielt werden.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung der Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist.
Es zeigt Abb. i einen Querschnitt und Abb.2 einen Längsschnitt durch die Konsole
einer Fräsmaschine mit dem Getriebe nach der Erfindung, Abb: 3 die Ausbildung des
Getriebes in schematischer Ausführung.
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In Abb. i ist mit i das zylindrische Gehäuse des Getriebes bezeichnet,
das in eine Bbhrung 2 der Konsole 3 eingesetzt ist. Das Getriebe weist eine größere
Anzahl von zur Lagerung der Wellen dienenden Zwischenstegen 4 auf, deren Außendurchmesser
dem Durchmesser der Bohrung 2 entspricht. Die Zwischenstege 4 sind in gleichmäßigen
Abständen über das ganze Gehäuse i verteilt, so daß dieses über seine ganze Länge
in der Bohrung 4 geführt ist.
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In die Bohrung 3 ragen ein Antriebszahnrad 5 und ein Abtriebszahnrad
6 hinein, die mit je einem Gegenzahnrad 7, 8 im Innern des Gehäuses i kämmen. Die
Mitten dieser gleich groß ausgebildeten Antriebs- und Abtriebszahnräder bzw. Gegenräder
5 bis 8 liegen je auf einer Linie, so daß nach Einsetzen des Gehäuses i in die Bohrung
2 die richtige Eingriffsstellung dieser Räder zueinander durch einfaches Drehen
des Gehäuses um seine Längsachse herbeigeführt werden kann.
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Damit das seitliche Einsetzen des Getriebes in die Bohrung und das
Wiederherausnehmen desselben durch die in die Bohrung hineinragenden Räder 5 und
6 nicht behindert wird, ist in dem Getriebegehäuse eine Längsausnehmung 9 vorgesehen,
die zu der in Abb. 2 rechten Seite des Getriebes hin offen ist.
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Das Gehäuse i ist in der Bohrung gegen Längsbewegung nur in einer
Richtung durch die Schrauben io gesichert. Es kann sich daher in der anderen Richtung,
d. h. in Abb. 2 nach rechts, bei Erwärmung frei ausdehnen, so daß keine schädlichen
Wärmespannungen auftreten können.
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Um den Platz im Innern des Gehäuses i gut auszunutzen und damit einen
möglichst kleinen Durchmesser des Gehäuses zu erhalten, sind die Wellen der Zahnräder,
wie Abb. i erkennen läßt, so zueinander angeordnet, daß die äußeren Zahnkränze möglichst
auf einem Kreisbogen liegen. Zur besseren Übersichtlichkeit ist jedoch in Abb. 3
das Getriebe in Abwicklung dargestellt. Dieses Getriebe besteht aus mehreren in
diesem Fall mit I bis III bezeichneten gleichartigen Einheiten, die so hintereinandergeschaltet
sind, däß die Übersetzungsmöglichkeiten nach einer geometrischen Reihe zunehmen:
Jede der Einheiten I bis III weist drei Wellen 11, 12 und 13 auf; die durch
als Lamellenkupplungen ausgebildete Reibungskupplungen 14, 15 und 16 unterbrochen
sind. Auf der Antriebsseite der Reibungskupplungen sind mit ihren Wellen fest verbundene
Zahnräder 17, 18, i9 und 20 mit verschiedenen Übersetzungsverhältnissen vorgesehen,
von denen die Zahnräder 17 und i8 sowie i9 und 2o miteinander kämmen. Auf
der Abtriebsseite der Reibungskupplungen befindet sich ein Satz gleich großer, miteinander
im Eingriff stehender Zahnräder 21, 22 und 23, die ebenfalls mit ihren Wellen fest
verbunden sind. Die Anordnung kann jedoch auch so getroffen werden, daß die gleich
großen Zahnräder auf der Antriebsseite und die Räder mit verschiedenen Übersetzungsverhältnissen
auf der Abtriebsseite der Kupplung liegen. Mit dem Zahnrad 17 der ersten
Einheit und dem Zahnrad 2i der letzten Einheit kämmen je ein Antriebs- und Abtriebszahnrad
7 bzw. 8, die auf getrennten, jedoch auf einer gemeinsamen Linie liegenden Wellen
24, 25 sitzen und ihrerseits mit den außerhalb des Getriebes gelegenen Antriebszahnrädern
5 und 6 (Abb. 2) kämmen, welche die Verbindung zum Motor bzw. der Tischspindel herstellen.
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Die Wellen i r der einzelnen Einheiten sind so zueinander angeordnet,
daß ein durchgehender Wellenstrang entsteht, während die Wellen 12 und
13 von den entsprechenden Weilen der benachbarten Einheiten vollkommen getrennt
sind.
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Das dargestellte Getriebe weist in jeder Einheit drei Übersetzungsstufen
auf, so daß infolge der Hintereinanderschaltüng dieser Einheiten insgesamt 3 X 3
X 3 =:27 Stufen zur Verfügung stehen. Jede dieser Stufen kann durch Einrücken je
einer Kupplung der Einheiten I bis IIlerhalten
werden, wobei die
jeweils anderen beiden Kupplungen der betreffenden Einheiten und die zugehörigen
Zahnräder leer mitlaufen.
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So geht z. B. in Einheit 1 bei Einrücken der Kupplung 14 der Antrieb
ohne Änderung der Geschwindigkeit direkt zur Ausgangsseite 26 dieser Einheit weiter,
während bei eingerückter Kupplung 15 der Antrieb mit entsprechender Übersetzung
vom Zahnrad 17 über die Zahnräder 18, 22 und 21 zur Ausgangsseite 26 verläuft und
bei eingerückter Kupplung 16 der Antrieb wieder mit einem anderen Übersetzungsverhältnis
von Zahnrad 17 über 18, i9, 20, 23, 22 und 21 zur Ausgangsseite 26 der Einheit I
geht. An der Ausgangsseite 26 der Einheit I stehen somit drei verschiedene Drehzahlen
zur Verfügung, die in den Einheiten II und III durch Einschalten der entsprechenden
Kupplungen derart variiert werden können, daß die erwähnten 27 Stufen erhalten werden.
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Werden in den Einheiten I bis III nur die Kupplungen 14 eingerückt,
so geht der Antrieb ohne Drehzahländerung durch das Getriebe hindurch. Diese Eigenschaft
kann mit Vorteil für den Eilgang der Werkzeugmaschine ausgenutzt werden.
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Anstatt der dargestellten drei Einheiten kann eine beliebige Anzahl
von Einheiten der beschriebenen Art hintereinandergeschaltet werden, um jede gewünschte
Stufenzahl zu erhalten. Auch können die einzelnen Einheiten anstatt dreistufig z.
B. vierstufig oder zweistufig ausgebildet werden.