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Tischantrieb -für schwere Werkzeugmaschinen Gegenstand der Erfindung
ist ein Antrieb für den längs verschiebbaren, mit Zahnstange ausgerüsteten Tisch
von schweren Werkzeugmaschinen.
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Es ist bereits ein mit einem kombinierten Schneckenantrieb und Zahnstangenantrieb
versehener Anbau bekannt, der an Stelle eines Werkzeugmaschinentisches verwendet
wird und dazu dient, eine Anzahl getrennter kleiner Werkstücksupporte vorzuschieben.
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Ziel der Erfindung ist dagegen ein für schwere Werkzeugmaschinen bestimmter,
nur geringer Abnutzung unterworfener, besonders starker, kräftiger Antrieb, der
die- Vereinigung von Schnecke, Schneckenrad und Ritzel umfaßt und als eine Baueinheit
in einem Gehäuse untergebracht ist, dessen Abstützung im Innern des Werkzeugbettes
erfolgt.
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Der neue Antrieb für den längs verschiebbaren, mit Zahnstange ausgerüsteten
Tisch von schweren Werkzeugmaschinen kennzeichnet sich dadurch, daß in einem in
das Maschinenbett eingesetzten Gehäuse ein Schneckentrieb mit in der Vorschubrichtung
des Tisches liegender Schnecke und quer dazu liegender Schneckenradwelle gelagert
ist und daß mit dem Schneckenrad ein mit der an der Unterseite des Tisches angeordneten
Zahnstange kämmendes Stirnrad starr verbunden ist. Vorzugsweise wird dabei in dem
Tischantrieb eine Globoidschnecke verwendet.
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Vorzugsweise sind außerdem beiderseits des Schneckenrades zwei Stirnräder
angeordnet und mit dem Schneckenrad starr verbunden, die mit zwei im Abstand voneinander
angeordneten parallelen Zahnstangen an der Tischunterseite kämmen. Dabei ist eine
Querwelle ortsfest im Gehäuse gelagert und trägt über zwei auf Abstand gestellte
Rollenlager od. dgl. eine Hohlwelle, auf der das
Schneckenrad und
die Stirnräder starr befestigt sind.
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Weitere Vorteile ergeben sich an Hand der Zeichnungen aus der Beschreibung.
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In den Zeichnungen ist Fig. i eine Teildraufsicht des Bettes einer
erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine mit abgenommenem Maschinentisch, um die Tischantriebsvorrichtung
zu zeigen; Fig.2 ist eine vergrößerte senkrechte Schnittansicht einer Tischantriebseinheit,
die einen Teil der Antriebsvorrichtung bildet, und zwar im wesentlichen längs Linie
2-2 von Fig. i Fig.3 ist eine vergrößerte senkrechte Querschnittsansicht des Tischantriebes
längs Linie 3-3 von Fig. 2; Fig. 4 ist eine andere senkrechte Schnittansicht im
wesentlichen längs Linie 4-4 von Fig. 2; . Fig. 5 ist eine waagerechte Teilquerschnittsansicht
von Handeinrichtungen zur Betätigung des Tisches; Fig.6 ist eine Teileinzelansicht
einer Mikrometereinstellscheibe zur Anzeige der Verstellage des Tisches.
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Wie sich im besonderen aus den Zeichnungen ergibt, kann die Tischantriebsvorrichtung,
die die beispielsweise Ausführungsform der Erfindung bildet, für Tische oder Schlitten
von verschiedenen Werkzeugmaschinenbauarten verwendet werden, aber sie ist besonders
für den Tisch einer Horizbntal-Bohr- und Fräsmaschine geeignet und daher in Verbindung
damit gezeigt. Die Maschine weist ein langes waagerechtes Bett i mit in Abstand
voneinander angeordneten parallelen Führungsbahnen 2 auf, die auf der Oberseite
desselben ausgebildet sind und sich in seiner Längsrichtung erstrecken. Ein Arbeitstisch
3 ist auf den Führungsbahnen 2 abgestützt und wird darauf in Längsrichtung hin und
her bewegt.
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An der einen Seite des Bettes i, vorzugsweise in der Mitte zwischen
seinen Enden, ist eine waagerechte Unterlage 4 befestigt, die Führungsbahnen 5 hat,
auf der eine (nicht gezeichnete) Spindelkastensäule in einer Richtung senkrecht
zur Tischbahn verschoben werden kann. Eine ähnliche Unterlage 6 ist auf 'der anderen
Seite des Bettes i befestigt und hat Führungsbahnen 7, auf der eine (nicht gezeichnete)
Reitstocksäulc in. einer Richtung senkrecht zur Tischbahn verschoben werden kann.
Es versteht sich, daß ein Spindelkopf und ein Reitstock gewöhnlich auf den entsprechenden
Säulen zwecks synchroner Vertikalverschiebung angeordnet sind. Diese Elemente sind
nicht gezeigt, weil sie an sich keinen Teil der vorliegenden Erfindung bilden.
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Die Tischantriebsvorrichtung hat eine neue Schnecken- und Schneckenradantriebseinheit
8 für Hochleistung, die in dem Bett i mitten zwischen den Enden und in der Längsmittellinie
angeordnet ist und die Betrieblich mit dem Tisch 3 verbunden ist, um den letzteren
zu verschieben. Die Antriebseinheit hat eine Krafteingangswelle 9 (Fig. 2), die
durch eine Vielkeilkupplung-io mit einer Zwischenwelle 1 i verbunden ist, die wiederum
über eine Vielkeilkupplung 12 mit der Ausgangswelle 13 einer Tischvorschubeinheit
14 verbunden ist.
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Die Tischvorschubeinheit 14 ist in dem mittleren Teil des Bettes i
in Ausrichtung mit der Antriebseinheit 8 untergebracht und hat eine Krafteingangswelle
15, die mit einem umkehrbaren Antriebselektromotor 16 mit veränderlicher Geschwindigkeit
verbunden ist, der auf der einen Seite des Bettes angebracht ist. Die Vorschubeinheit
14 hat eine Schnellverschiebungskupplung 17; um die Welle 15 mit der Welle 13 zu
verbinden und so den Tisch 3 mit hoher Geschwindigkeit zu verschieben, sowie eine
Vorschubkupplung 18, um die Wellen über eine Reihe von wahlweisen Geschwindigkeitswechselgetriebevorrichtungen
zu verbinden und so den Tisch mit verschiedenen Vorschubgeschwindigkeiten zu verschieben.
Durch Veränderung der Geschwindigkeit des Elektromotors 16 an der Vorschubeinheit
14 ist der Bereich und die Zahl der verfügbaren Geschwindigkeiten und Vorschübe
für den Tisch 3 erheblich ausgedehnt.
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Die Tischantriebseinheit 8 hat ein Gehäuse i9, das in einer Aussparung
2o des Bettes i aufgehängt ist. Das Gehäuse ist an dem oberen Teil mit einem Radflansch
2i ausgestattet, der auf im Abstand voneinander angeordneten parallelen Längsflanschen
22 ruht und mit diesen. verbolzt ist, die an der Oberseite des Bettes an gegenüberliegenden
Seiten der Aussparung 2o ausgebildet sind. Mit dem einen Ende des Gehäuses i9 ist
ein Räderkasten 23 entfernbar verbolzt, in dem die Krafteingangswelle 9 in geeigneter
Weise drehbar gelagert ist. Eine Schneckenwelle 24 erstreckt sich längs durch den
unteren Teil des Gehäuses i9 und des Kastens 23 und ist in geeigneter Weise in im
Abstand voneinander angeordneten Kugellagern z5, 26 und 27 drehbar gelagert.
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Auf der Krafteingangswelle 9 ist ein Zahnrad 28 befestigt, das mit
einem Zahnrad 29 auf einer parallelen Welle 30 kämmt, die drehbar in dem
Gehäuse 23 gelagert ist. Ein zweites Zahnrad 31 auf der Welle 3o kämmt mit einem
Zahnrad 32 auf der Schneckenwelle 24, um ein Räderuntersetzungsgetriebe von der
Kraftengangswelle 9 zu der Schneckenwelle zu bilden.
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Eine Schnecke 33 ist auf der Welle 24 zwischen den Lagern 25 und 26
befestigt und kämmt mit einem Schneckenrad 34, das sich um eine feste Welle 35,
die sich durch das Gehäuse i9 erstreckt, dreht. In dem vorliegenden Beispiel haben
die entgegengesetzten Enden der Welle 35 kleineren Durchmesser als der Mittelteil
der Welle und werden von geflanschten Hülsen 36 gehalten, die in Öffnungen 37 der
gegenüberliegenden Seitenwände des Gehäuses i9 entfernbar eingesetzt sind. Die Hülsen
sind in geeigneter- Weise in ihren Stellungen verbolzt und stehen durch die Öffnungen
37 in das Gehäuse i9 vor. Die inneren Ringe von zwei Rollenlagern 38 sitzen auf
den inneren Enden der Hülsen 36; die äußeren Ringe des Lagers sitzen in den gegenüberliegenden
Enden
einer rohrförmigen Hülse 39, die die Nabe des Schneckenrades
34 bildet. Bei dem vorliegenden Beispiel ist das Schneckenrad 34 ringförmig und
hat einen inneren Umfangsflansch 40, der mit einem äußeren Umfangsflansch 41 an
der Hülse 39 zwischen den Enden zusammenpaßt und damit verbolzt ist. Ein Schutzgehäuse
42 bogenförmiger Gestalt ist in dem oberen Teil des Gehäuses 1g angeordnet und umschließt
im wesentlichen die obere Hälfte des Schneckenrades 34. Aus einer öffnung 43 im
oberen Teil des Schutzgehäuses ragen die oberen Zahnradzähne etwas heraus, wie es
in Fig. 2 gezeigt ist.
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Zwei große Antriebszahnräder 44 sind starr mit den Enden der Hülse
39 an den gegenüberliegenden Seiten des Schneckenrades 34 verbolzt, um sich
damit zu drehen, und kämmen mit zwei parallelen Längszahnstangen 45, die an der
Unterseite des Tisches 3 befestigt sind, um die Tischantriebsverbindung von der
Antriebseinheit 8 aus zu vervollständigen: Die Schnecke 33 ist eine Globoidschnecke,
die also über ihre Länge im wesentlichen vollen Zahneingriff mit dem Schneckenrad
34 hat. Die beiden Zahnräder 44, die mit den parallelen Zahnstangen 45 kämmen, gewähren
ebenfalls eine kräftige und verschleißfeste Antriebsverbindung zwischen dem Schneckenrad
34 und dem Tisch 3. Die Tischantriebseinheit 8 hat demzufolge, obwohl sie in ihrer
Abmessung gedrängt ist, Eigenschaften, die sie insbesondere bei der Verschiebung
großer und schwerer Tische der Bauart vorteilhaft machen, wie sie gewöhnlich bei
horizontalen Bohr- und Fräsmaschinen verwendet werden.
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Es ist auch Vorsorge getroffen, um den Tisch 3 von Hand durch die
Antriebseinheit 8 zu betreiben und das Ausmaß des Tischweges anzuzeigen. Die Handantriebseinrichtung
weist ein Schneckenrad 46 auf, das an dem einen Ende der Schneckenwelle 24 neben
dem Lager 25 befestigt ist und mit einer Schnecke 47 auf einer Querwelle 48 kämmt,
die drehbar in dem Gehäuse 1g gelagert ist. Die Schnecke 47 hat eine große Steigung,
so daß sie von dem Zahnrad 46 angetrieben werden kann. Das eine Ende der Welle 48
ist durch eine Vielkeilkupplung 49 mit einer in Flucht liegenden Welle 5o verbunden,
die in dem Bett i drehbar gelagert ist und sich in einem Räderkasten 51 auf der
einen Seite desselben erstreckt. Eine Längswelle 52 an einer Seite des Bettes i
erstreckt sich mit dem einen Ende in den Räderkasten 51, worin sie über Kegelräder
53 und 54 mit der Welle 5o verbunden ist. Das andere Ende der Längswelle 52 ist
über eine Vielkeilkupplung 55 mit einem Wellenstumpf 56 verbunden, der drehbar in
einer Wand eines Rädergehäuses 57 an der Seite des Bettes gelagert ist und sich
durch diese Wand erstreckt (Fig. i und 5).
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Das äußere Ende des Gehäuses 57 ist durch eine Deckplatte 58 mit einem
Vorsprung 59 abgeschlossen, der mit zwei parallelen Bohrungen 6o und 61 versehen
ist. Ein ähnliches Gehäuse 57 mit einer Deckplatte58 ist auf der anderen Seite des
Bettes i angebracht, und die Deckplatte desselben hat eine Verlängerung
59 mit Bohrungen 6o und 61, die quer zur Maschine mit den entsprechenden
Bohrungen des Gehäuses, welches die Welle 56 trägt, in Flucht liegt. Quer durch
das Bett i erstreckt sich eine Querwelle 62, die an gegenüberliegenden Enden mittels
Lagern 63 drehbar abgestützt ist, die in gegenüberliegenden Enden der Bohrungen
6o liegen. Der Wellenstumpf 56 ist durch kämmende Kegelräder 64 und 65 mit der Welle
62 verbunden. Jedes Ende der Welle 62 ist mit einer Mikrometereinstellscheibe 66
versehen, die mittels einer Klemme 67 in eingestellter Lage gesichert werden kann.
Die Einstellscheibe ist mit einer geeigneten Gradeinteilung 68 (Fig. 6) versehen,
der ein Nullpunkt 69 auf dem abgeschrägten Ende des Vorsprunges
59 zugeordnet ist. Die Einstellscheibe 66 dient dazu, das Maß der Bewegung
der Welle 62 und folglich das Maß der Tischbewegung anzuzeigen. Falls gewünscht,
kann die Klemme 67 gelöst werden, um die Verstellung der Einstellscheibe 66 in bezug
auf den Nullpunkt 69 zu erlauben. Danach kann die Einstellscheibe 66 wieder
in ihrer Lage gesichert werden, so daß die fortgesetzte Bewegung des Tisches 3 genau
bestimmt werden kann.
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Durch jede Bohrung61 erstreckt sich eineHandbetätigungswelle
70 und ist in geeigneter Weise darin drehbar gelagert; durch die Welle 7o
kann der Tisch 3 über die Einheit 8 durch Handbetätigung nach Verstellung der Kupplungen
17 und 18 in die neutrale Stellung angetrieben werden. Die Welle 70 ist axial
gleitbar und wird gewöhnlich in ihre äußerste Lage mittels einer Druckwendelfeder
71 gedrückt, die gegen eine mit der Welle verstifteten Hülse 72 wirkt. Ein Zahnrad
73, das auf dem inneren Ende der Welle 7o befestigt ist, ist in und-außer Kämmeingriff
mit einem mit der Querwelle 62 versplinteten Zahnrad 74 bewegbar. Das äußere Ende
der Hülse ist mit Zähnen 75 ausgerüstet, die von einer (nicht gezeichneten) Handkurbel
erfaßt werden können, welche auf das äußere Ende der Welle 70 geschoben werden
kann. Dadurch, daß die Welle entgegen der Wirkung der Feder 71 hineingedrückt wird,
um die Zahnräder 73 und 74 zu erfassen, und dann die Kurbel gedreht wird,
wird der Tisch von Hand verschoben. Dies kann von jeder Tischseite aus durchgeführt
werden.