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Vorschubantrieb für Schlitten von Werkzeugmaschinen Die Erfindung
bezieht sich auf Werkzeugmaschinen, insbesondere Drehbänke, die außer zur normalen
Spanabnahme noch zu Arbeiten benutzt werden sollen, die einen besonders genauen
und gleichmäßigen Vorschub verlangen, z. B. zum Gewindeschneiden.
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Bei Drehbänken wird im allgemeinen Ritzel und Zahnstange zum Langdrehen
und Mutter und Leitspindel zum Gewindeschneiden benutzt. Besonders an ,schweren
Drehbänken wird statt der gewöhnlichen Zahnstange mit Ritzel gern eine als Muttersegment
ausgebildete Zahnstange und an Stelle des Ritzels eine Schnecke verwendet. Mit dieser
Zahnstange können auch Arbeiten, wie Gewindeschneiden, ausgeführt werden. Damit
ist die Leitspindel durch die fest angeordnete Schneckenzahnstange ersetzt und die
Schnecke kann durch einen Gleichla.ufmotor, sogenannte elektrische Welle, oder eine
Schaftwelle angetrieben werden. Da die Schaftwelle die Schnecke ebenso wie ein Gleichlaufmotor
über ein Vorgelege antreiben kann und dabei ein verhältnismäßig kleines Drehmoment
zu übertragen hat, kann sie trotz großer Länge so ausgeführt werden, daß durch ihre
Eigenverdrehung keine aus der zugelassenen Toleranz fallende Steigungsfehler auftreten.
Diese Fehler sind bei einer direkt angetriebenen Leitspindel .bei größerer Länge
schwer zu vermeiden.
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Nachteilig ist bei der Verwendung einer Schnekkenzahnstange der Umstand,
daß ohne besondere Maßnahmen ein und dieselben Elemente zum Langdrehen und zum Gewindeschneiden
benutzt werden müssen. Dadurch entstehen leicht Steigungsfehler, weil bei den meisten
vorkommenden Arbeiten nur ein Teil der Arbeitslänge der Drehbank ausgenutzt und
die Schneckenzahnstange daher ungleichmäßig
abgenutzt wird. Haben
diese Steigungsfehler auch für das Drehen keine Bedeutung; so führen sie beim Gewindeschneiden
zu unzulässigen Fehlern. Deshalb ist schon vorgeschlagen worden, außer der Schneckenzahnstange
eine weitere normale Zahnstange anzuordnen, die mit einem Ritzel kuppelbar ist.
Diese Maßnahme bietet die Möglichkeit, Gewindeschneiden mit der Schneckenzahnstange
und die übrigen Arbeiten mit der anderen Zahnstange durchzuführen.
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Um auch die Langdreharbeiten mittelis. Schnecke und Schneckenzahnstange
ausführen zu. können, was sich besonders bei schweren Drehbänken als vorteilhaft
erwiesen hat, wurde bereits vorgeschlagen, beide Verzahnungen als Schneckenzahnstangen
auszubilden, wobei die Verzahnungen alszweigängiges Gewinde auf einer Schneckenzahnstange
angebracht sind, in welche Schnecken durch radiales Verschieben oder durch Verschwenken
einrückbar sind. Hierzu @muß die Schneckenzahnstange geteilt sein oder verschieden
hohe Zähne aufweisen. Diese Bauarten sind durch ihre räumliche Ausdehnung für manche
Zwecke nicht geeignet, auch können sich Schwierigkeiten bei der Herstellung der
Schneckenzahnstangen und der Lagerung der Schnecken ergeben, die unter Umständen
auch die Genauigkeit der Einrichtung beeinträchtigen.
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Um diese Nachteile zu beheben, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen,
die Schnecken auf einer angetriebenen Welle anzuordnen und. zueinander axial verschieblich
zu lagern, so daß wahlweise der eine oder der andere Gewindegang zum Tragen kommt.
Damit sind in der Schneckenzahnstange die Gewindezüge für Langdrehen und! Gewindeschneiden
getrennt. Die Schnecken sind immer beide im Eingriff. Zusammengeschoben arbeiten
ihre einander zugewandten Flanken mit dem einen Gewindezug und auseinandergeschoben
ihre einander abgewandten Flanken mit .dem anderen Gewindezug zusammen. Durch die
wenigen, einfachen Bauteile, die benötigt werden, ist eine große Genauigkeit bei
geringem Aufwand an Mitteln gewährleistet und eine kräftige Kontruktion der Einzelteile
ermöglicht. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung ist darin zu sehen, daß- die Vorschubeinrichtung
leicht spielfrei gehalten werden kann.
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Es sind bereits zweigängige Spindeln. verwandt worden, bei denen der
eine Gang dem Vorschub eines Schlittens dient, während in den anderen Gang eine
Meßeinrichtung .eingreift: Dieser zweite Gang unterliegt, da er fast nicht belastet
isst, kaum einem Verschleiß. Hierbei arbeiten jedoch stets beide Gänge gleichzeitig.
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Nach einer Einzelheit der Erfindung wird vorgeschlagen, die Schnecken
beiderseits ihres Antriebsorgans anzuordnen, um bei verhältnismäßig kleinen Abmessungen
eine starre Bauart zu erreichen. -Eine vorteilhafte Bauart ergibt sich durch die
erfindungsgemäß vorgeschlagene Maßnahme, die beiden Schnecken mittels eines, durch
mit zwei Gewinden verschiedener Steigung versehenen Verstellorgans gegeneinander
zu verschieben. Hierdurch läßt sich die Verschiebung der Schnecken in e@infächer
Weise vornehmen und feinfühlig einstellen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch
.dargestellt.
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,Fi.g. i zeigt die Stellung der beiden Schnecken zum Normaldrehen,
Fig.2 zum Gewindeschneiden, Fig. 3 zeigt die Gesamtanordnung.
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In Fig. i und 2 ist eine zweigängige, als Gewindesegment ausgebildete
Zahnstange i i dargestellt, in welche die Schnecken 12 und 13 eingreifen, die von
einer Welle angetrieben werden. Die Schnecken :sind mit nur einem Gang derselben
Steigung wie die zweigängige Zahnstange versehen. Sie sind derart gegeneinander
versetzt, daß der Gang der einen Schnecke in den einen Gewindezug der Zahnstange
und der Gang der zweiten Schnecke in den anderen Gewindezug der Zahnstange eingreift.
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Fig. i zeigt die Schnecken aufeinander zu verschoben. Dadurch sind
nur die waagerecht schraffierten mit II bezeichneten Zähne der Zahnstange im Eingriff,
die mit der inneren Flanke der Schnecken zusammenarbeiten.
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.In Fig. 2 sind die Schnecken voneinander fort verschoben. Hierdurch
sind nur die senkrecht :schraffierten mit I bezeichneten Zähne im Eingriff und arbeiten
mit den äußeren Flanken der Schnecken zusammen.
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Fig. 3 zeigt die Gesamtanordnung. Die als Muttersegment zweigängig
ausgeführteZahnstange i i ist mit dem nicht gezeichneten Bett einer Drehbank verbunden.
In die Zahnstange greift die Schnecke 12 in den einen und 13 in den anderen Gewindezug
ein. Sie sind auf der Welle 14 angeordnet und mit dieser uridrehbar verbunden. Die
Welle 14 ist im Maschinentisch gelagert und wird durch das zweiseitig wirkende Scheibenlager
15 in der Achsenrichtung gehalten. Zwischen den Schnecken 12 und 13 ist Zahnrad
16 auf der Welle 14 fest angebracht. Es wird über Zahnrad 17 durch die Schaftweile
18 angetrieben, die durch Gleitfeder 2o mit dem Zahnrad 17 gekuppelt Ist. Meist
wird zwischen diesenZahnrädern einÜ.bers:etzungsgetriebe angeordnet sein. Während
Schnecke i2 mit .der Welle 14 fest verbunden ist, kann Schnecke 13 längs der Gleitfeder
i9 verschoben werden. Das Verschieben der Schnecke 13 erfolgt durch die Mutter 21,
die an dem einen Ende mit dem Gewinde 22 auf der Welle 14 und mit dem anderen Ende
mit dem Gewinde 23 auf der Verlängerung der Schnecke 13 zusammenarbeitet. Die Gewinde
22 und 23 sind in der Steigung verschieden, so daß bei Drehung der Mutter 21 eine
Längsbewegung der Schnecke 13 erfolgt.