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Schaltgetriebe für den Antrieb der Arbeitsspindel und des Vorschubes
einer Werkzeugmaschine Es sind Schaltgetriebe für den Antrieb der Arbeitsspindel
und des"Vorschubes bei Drehbänken, Revolverdrehbänken, Bohrbänken, Fräsmaschinen
und anderen Werkzeugmaschinen bekannt, bei denen die Arbeitsspindel besonders angetrieben
wird und die Vorschubantriebswelle ihren Antrieb von einem.auf der Arbeitsspindel
sitzenden.Zahnrad über ein Zwischenrad erhält. Bei Drehbänken, Revolverdrehbänken
und Werkzeugmaschinen mit Steilvorschüben wird dieses Zwischenrad in bekannter Weise
in zwei Stellungen verschoben, wobei in der einen Stellung die Vorschubantriebsweile
von einen= auf der Arbeitsspindel sitzenden Zahnrad über das Zwischenrad angetrieben
wird, während in der zweiten Stellung das Zwischenrad außer Eingriff mit dem Zahnrad
auf der Arbeitsspindel, dafür aber mit einem Zahnrad des Vorgeleges in Eingriff
kommt, wodurch die Vorschubantriebswelle mit höherer Drehzahl als die Arbeitsspindel
läuft.
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In Abb. i ist beispielsweise ein bekanntes Schaltgetriebe als Schieberädergetriebe
für den Antrieb der Arbeitsspindel und des Vorschubes einer Dreh-_bank oder Revolverdrehbank
dargestellt. Die Riemenscheibe iöo wird von einem nicht dargestellten, im Verhältnis
1 : q. regelbaren Elektromotor oder Regelgetriebe, beispielsweise mit einem Drehzahlbereich
von 35o bis 1400 U/min, angetrieben.
Über die Zahnradvorgelege können
durch entsprechende Schaltstellungen der Schieberäder drei Drehzahlbereiche im Verhältnis
i : i, i : 4 und i_--i 16 auf die Arbeitsspindel übertragen "werden. " Sind die
Zahnräder 101,-F.03, 105 und 1o8- im Eingriff, so dreht sich. die Arbeitsspindel
III. reit dem Drehzahlbereich i : i mit 35o bis 1400 U/min. Die Vorschubantriebswelle
V dreht sich mit dem gleichen Drehzahlbereich, gleichgültig ob das verschiebbare
Zwischenrad rio in das Rad 107 oder das Rad ioi eingreift.
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Kämmen die Zahnräder ioi, 103, 1o6 und 1o9, so laufen die Arbeitsspindel
im Verhältnis '1 :4 mit 88 bis 350 U/min und die Vorschubantriebswelle V
beim Kämmen der Räder 107 und -iio jeweils mit der gleichen Drehzahl. Kämmen
die Räder ioi und rio, so läuft die Vorschubantriebswelle viermal schneller, als
die Arbeitsspindel III.
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Sind die Räder 1o2, 104, 1o6 und 1o9 in Eingriff gebracht worden,
so läuft die Arbeitsspindel III im Verhältnis i : 16 mit 22 bis 88 U/min: Dabei
läuft die Vorschubantriebswelle V beim Kämmen der Räder 107 und iio gleich
schnell wie die Arbeitsspindel III, beim Kämmen der Räder ioi und izo jedoch sechzehnmal
schneller als die Arbeitsspindel III, wodurch die entsprechenden Steilvorschübe
oder Steilgewinde erzielt werden.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es nun, mindestens die gleiche Wirkung
einfacher zu erreichen. Werden keine Steilvorschübe oder Steilgewinde verlangt,
so wird diese Aufgabe erfindungsgemäß . dadurch gelöst, daß ein auf einer dem Vorschub
dienenden Welle verschiebbares Zahnrad in einer Stellung in-ein auf der Arbeitsspindel
sitzendes Zahnrad eingreift und dadurch die Vorschubantriebswelle antreibt und in
einer arideren Stellung bei außer Eingriff befindlichem Vorgelege zusätzlich in
ein Zahnrad der Eingangswelle eingreift und dadurch gleichzeitig die Arbeitsspindel
und die Vorschubantriebswelle antreibt.
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Werden Steilvorschübe oder Steilgewinde zusätzlich verlangt, so wird
diese Forderung erfindungsgemäß dadurch erfüllt, daß das verschiebbare Zahnrad in
eine dritte Stellung einstellbar und dabei außer Eingriff mit dem auf , der Arbeitsspindel
sitzenden Zahnrad, jedoch mit dem Zahnrad der Eingangswelle .im Einsgriff ist, wobei
die Arbeitsspindel über das Vorgelege angetrieben wird. Hierdurch läuft die Vorschubantriebswelle
mit höherer Drehzahl als die Arbeitsspindel.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für eine Drehbank oder Revolverdrehbank
zeigen die Abt. 2 und 3.
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In Abb. 2 ist der auseinandergezogene Getriebeplan dargestellt; Abb.
3 zeigt in Seitenansicht die Lage der fünf Wellen und der Zahnräder zueinander.
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Gegenüber der bekannten Ausführung nach ' Abb. i zeigt Abb. 2, daß
die beiden Zahnräder 105 und 1o8 fortfallen. Es bleibt lediglich das verschiebbare
Zaharadritzel 15 als. Gegenrad für das große Zahnrad 17 auf der Arbeitsspindel III.,
Das verschiebbare Zwischenrad 18 ist gegenüber dem Zwischenrad iio in Abb. i mit
doppelter Breite ausgeführt.
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Die Riemenscheibe io wird in bekannter Weise beispielsweise mit einem
Drehzahlbereich von 350
bis i4oo U/min angetrieben. Steht das verschiebbare
Zahnrad i8 in Mittelstellung, so greift es als Zwischenrad in die Zahnräder i i
und 16, wodurch sowohl die Arbeitsspindel III als auch die Vorschubantriebswelle
V über die Räder i9 und 2o mit gleicher Drehzahl angetrieben werden. Hierbei ist
die Vorgelegewelle außer Eingriff.
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Werden die Zahnräder i 1, 13, 15 und 17 in Eingriff gebracht, so läuft
die Arbeitsspindel III mit ,einem Drehzahlbereich von 88 bis 350 U/min. Steht
das Zahnrad 18 in der linken, strichpunktiert gezeichneten Stellung, so wird durch
Eingriff in das Rad 16 die Vorschubantriebswelle V mit der gleichen Drehzahl wie
die Arbeitsspindel III angetrieben. Wird das Zahnrad 18 in die rechte, gestrichelt
.gezeichnete Stellung gebracht, so kämmt Rad i i mit Rad 18. Die Vorschubantriebswelle
V läuft dadurch viermal schneller als die Arbeitsspindel III, wodurch viermal größere
Vorschübe und Gewindesteigungen erreicht werden. - " Sind die Schieberäder -so geschaltet,-
daß die Räder 12, 14, 15 und 17 ineinandergreifen, so läuft die Arbeitsspindel III
mit einem Drehzahlbereich von 22 bis 88 U/min. Steht das verschiebbare Zahnrad 18
in der linken, strichpunktiert gezeichneten Stellung, so wird die Vorschubantriebswelle
durch den Eingriff in Rad 16 mit der gleichen Drehzahl wie die Arbeitsspindel angetrieben.
Befindet sich das Rad 18 in der rechten, gestrichelt gezeichneten Stellung, so läuft
die Vorschubantriebswelle V durch Kämmen der Räder i i und 18 sechzehnmal schneller
als die Arbeitsspindel III, wodurch die entsprechenden Steilvorschübe und Steilgewinde
erzielt werden.
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Gegenüber den bisher bekannten Schaltgetrieben für den Antrieb der
Arbeitsspindel und des .Vorschubes einer Werkzeugmaschine hat die Erfindung den
Vorteil, daß zwei Zahnräder eingespart werden. Ein weiterer Vorteil wird darin erblickt,
daß sich nur noch zwei Zahnräder auf der Arbeitsspindel befinden, clie dicht neben
dem vorderen und hinteren Spindellager im Gehäuse 21 sitzen. Das bei der seither
bekannten Bauart weit von den beiden Lagerstellen sitzende mittlere Zahnrad auf
der Arbeitsspindel ist in Fortfall gekommen, wodurch auch die ungünstige Biegungsbeanspruchung
und die damit verbundenen Schwingungserscheinungen der Arbeitsspindel, welche die
Genauigkeit und die Oberflächengüte der- zu bearbeitenden Werkstücke beeinträchtigen,
beseitigt sind. Die gegenüber allen seitherigen Getrieben wesentlich geringeren
Lagerentfernungen für die Vorgelegewelle I und II und die Arbeitsspindel III verkürzen
diese Wellen und dadurch das Gehäuse, wodurch weitere bemerkenswerte Kosten eingespart
werden. Das neue Getriebe läuft auch ruhiger, weil die Vorgelegewellen I und II
bei unverändertem Wellendurchmesser infolge der kurzen Lagerentfernungen größeren
Biegungsbeanspruchungen
durch die Zahndrücke gewachsensind als bisher.
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Zum Schluß sei noch erwähnt, daß weitere Ausführungsbeispiele der
Erfindung naheliegend sind. Es könnte beispielsweise das Zwischenrad 18 in zwei
abhängig oder unabhängig verschiebbare Zahnräder geteilt oder das Zwischenrad 18
mit nur einfacher Breite, dafür aber das Vorgelegerad i i und das auf der Arbeitsspindel
sitzende Rad 16 mit doppelter Zahnbreite ausgeführt sein. Denkbar sind auch entsprechende
Relativverschiebungen der Zahnräder 11, 16 und 18.