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Vörschubantrieb für den Werkzeugschlitten einer mit einer Leitvorrichtung
versehenen Gewindeschneiddrehbank od. dgl. Wenn auf einer Werkzeugmaschine, beispielsweise
auf einer Drehbank, ein Kreislauf von Bearbeitungsvorgängen durchgeführt werden
soll, kann es notwendig sein, ein Werkzeug am Ende eines Schnittes bzw. Vorbeiganges
oder Arbeitsvorganges abzusetzen bzw. zurückzuziehen und dieses Werkzeug später
wieder in die genau gleiche Arbeitsstellung wie vorher zu bringen, um einen neuen
Vorbeigang bzw. Schnitt oder Arbeitsvorgang durchzuführen. Solche Verhältnisse liegen
beispielsweise bei Gewindeschneiddrehbänken vor, bei denen das Werkzeug von einem
Support getragen wird, dessen Verschiebung durch eine Nocken- bzw. Kurvenscheibe
oder -trommel gesteuert wird, deren Welle mit der Spindel über ein Übersetzungsgetriebe
in Verbindung steht, durch das eine bestimmte Abhängigkeit der Kurventrommeldrehung
von der Spindeldrehung gesichert ist.
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Bei Gewindeschneiddrehbänken mit einer Leitvorrichtung für den Vorschub
des Werkzeugschlittens ist es bekannt, eine Einzahnkupplung vorzusehen,
die
im Zusammenwirken mit einer Sperrvorrichtung* nur jeweils nach einer bestimmten
Anzahl von Umdrehungen der die Leitvorrichtung über eine Übersetzung antreibenden
Welle eingerückt werden kann. Die bekannten Kupplungen dieser Art und ihre Sperrvorrichtung
sind im Aufbau verwickelt und können insbesondere nicht nachträglich an vorhandene
Maschinen angebaut werden, ohne erhebliche Änderungen vorzunehmen.
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Vorschubantrieb für den Werkzeugschlitten
einer mit einer Leitvorrichtung versehenen Gewindeschneiddrehbank od. dgl. mit einer
Einzahnkupplung und einer Sperrvorrichtung, die das Einrücken der Kupplung nur jeweils
nach einer bestimmten Anzahl von Umdrehungen der die Leitvorrichtung über eine Übersetzung
antreibenden Welle zuläßt. Gemäß der Erfindung wird durch bauliche Vereinigung der
Sperrvorrichtung mit der Kupplung eine raumsparende Bauart geschaffen, die auch
nachträglich an vorhandene Maschinen angebaut werden kann, ohne deren Aufbau grundsätzlich
zu ändern. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daB in die angetriebene,
mit einer Ausnehmung für den Eingriff des Zahnes der Einzahnkupplung versehene Kupplungshälfte
ein ebenfalls mit einer Ausnehmung für den gleichen Zahn versehener Sperrkörper
drehbar eingesetzt ist, der als Träger für ein oder mehrere Umlaufräder eines Umlaufrädergetriebes
dient, das auf der einen Kupplungshälfte einen äußeren und auf der anderen Kupplungshälfte
einen inneren, mit dern- oder den Umlaufrädern im Eingriff stehenden Zahnkranz aufweist
und das zwischen dem Sperrkörper und den Kupplungshälften eine der Übersetzung zwischen
der Leitvorrichtung und ihrer Antriebswelle entsprechende Übersetzung enthält.
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Die Steuerung der Kupplung kann vorteilhaft in der Weise durchgeführt
werden, daß die Kupplung in einem Gehäuse drehbar gelagert und durch einen Druckmittelantrieb
entgegen Federkraft ausrückbar ist.
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Um dieAusführungsmöglichkeiten der Erfindung zu veranschaulichen,
ist ohne einschränkende Wirkung ein Ausführungsbeispiel nachstehend beschrieben
und in der Zeichnung schematisch dargestellt; in dieser zeigt Fig. i eine Vorderansicht,
teilweise im Schnitt parallel zur Spindelachse, einer Maschine nach Art einer Drehbank
für selbsttätiges Gewindeschneiden, die mit einer synchronisierten Kupplungsvorrichtung
nach der Erfindung ausgerüstet ist, Fig.2 einen Achsschnitt durch die Kupplungsvorrichtung
nach der Erfindung; Fig. 3 ist eine schaubildliche Ansicht der Hauptteile der Kupplungsvorrichtung
nach Fig. 2, die so auseinandergenommen sind, daß ihre Achsen in einer Flucht liegen.
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Die in Fig. i dargestellte Maschine M ist eine automatische Gewindeschneidmaschine,
die einer Drehbank gleicht. Sie weist einen Bettschlitten T und eine Keilwelle A
auf, die gleichzeitig mit der Spindel umläuft. Der Schlitten T trägt ein Zahnrad
R, das auf der Welle A verschiebbar ist. Das Zahnrad R steht im Eingriff mit einem
Ritzel P, das an einer Welle i befestigt ist, die gleichachsig mit einer Welle 2
verläuft. Die Welle 2 kann mit der Welle i in der Drehung mittels einer Kupplungsvorrichtung
3 verbunden werden. Die Welle 2 trägt an ihrem freien Ende ein Ritzel D, das mit
einem Zahnrad E im Eingriff steht, das auf die Achse F eines Nockens C aufgekeilt
ist, der die Verschiebung eines Supportschlittens L steuert, der in der Längsrichtung
auf dem Bettschlitten T gleitet; der Nocken C wirkt bei seiner Drehung auf eine
an dem Schlitten L sitzende Rolle G ein, wobei ständig gegen den Schlitten drückende
elastische Mittel die Rolle G in Berührung mit dem Nocken C halten.
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Die Kupplungsvorrichtung 3 gestattet, nach dem Auskuppeln .wiederum
in einer solchen Stellung einzukuppeln, daß der Nocken C in bezug auf die Spindel
die Ausrichtung bzw. Einstellung beibehält, die er gehabt hätte, wenn kein Auskuppeln
stattgefunden hätte; mit anderen Worten kann so oft aus- und eingekuppelt werden,
wie es erforderlich ist, ohne die Spindel stillzusetzen, und zwar unter Beibehaltung
einer genauen Längseinstellung des Schlittens L, auf dem der Werkzeugsupport angebracht
ist.
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Die Kupplungsvorrichtung 3 für die Verbindung der Wellen i und :2
(vgl. Fig. 2) weist unter anderem folgende Teile auf: Eine Hülse .4, die gleitend.
auf der treibenden Welle i angebracht ist; -ein Zahnrad 5, das auf die Welle
i aufgekeilt ist; eine Scheibe 6, die auf der Welle i mittels Kugellagern 7 angebracht
ist und die ein Umlaufrad 8 trägt, das mittels Nadeln g auf einer Achse io läuft.
Eine Hülse i i ist durch einen Stift 12 auf der Welle 2 befestigt und mit einem
inneren Zahnkranz 13 versehen, der mit dem Umlaufrad 8 kämmt, das seinerseits mit
dem Zahnrad 5 im Eingriff steht. Die Kugellager 7 und das Zahnrad 5 werden gegen
einen Absatz der Welle i mittels einer Kappe 14 gepreßt, der über das Ende dieser
Welle greift; die Kappe 14 wird durch eine Schraube 15 festgehalten: und durch einen
Stift 16 an der Drehung auf dem Ende der Welle i gehindert. Die Gesamtheit der vorstehend
erwähnten Teile ist in einem Zylinder 17 mit Deckel 18 untergebracht, der an dem
Bettschlitten T einer Drehbank oder einer ähnlichen Maschine durch Schrauben ig
befestigt ist; die Welle :2 ist durch ein Kugellager 2o zentriert; ein ringförmiger
Kolben 21 ist auf der Hülse 4 mittels eines Kugellagers 22 zentriert; Dichtungsringe
23 und 24 sind zwischen dem Kolben 21 und dem Innern des Zylinders 17 vorgesehen;
neben dem Kugellager 22 ist eine Dichtung 25 zwischen dem Ringkolben 21 und der
Hülse 4 angeordnet; eine Schraubenfeder 26 drückt die Hülse 4 gegen die Hülse i
z und die Scheibe 6 ; die Feder 26 stützt sich an einem Ring 27 ab, der durch einen
Stift 28 auf der Welle i gehalten wird.
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Die Hülse 4 weist ungefähr auf ein Viertel ihres Umfangs einen axial
vorspringenden Teil 29 auf, der einen Zahn bildet, welcher das Kuppeln der
Welle
2 mit der Welle i bewirkt, wenn er in seiner Grundstellung in entsprechende Aussparungen
der als Sperrkörper wirkenden Scheibe 6 und der Hülse i i eingreift. Die Kupplungsvorrichtung
3 nimmt gewöhnlich die eingekuppelte Stellung ein. Eine ringförmige Kammer
30 ist zwischen dem Kolben 21 und dem Zylinder 17 ausgebildet; ein am Zylinder
17. befestigtes, beispielsweise eingeschraubtes Rohr 31 mündet in die Kammer 30.
Das Rohr 31 kann mit Hilfe einer geeigneten Steuervorrichtung (nicht dargestellt)
entweder mit einer Druckluftquelle oder mit der Außenluft in Verbindung gesetzt
werden; wenn das Rohr 31 mit der Außenluft in Verbindung steht, ist eingekuppelt,
wobei die Feder 26 den Zahn 29 in die entsprechenden Aussparungen 32 und 33 der
Hülse r i bzw. der das Umlaufrad 8 tragenden Scheibe 6 eingreifen. läßt; s6-bald
das Rohr 31 mit der Druckluftquelle in Verbindung gesetzt wird, wird der Kolben
21 und mit ihm die Hülse 4 gegen die Kraft der Feder 26 verschoben, die dabei zusammengedrückt
wird, und der Zahn 29 kommt außer Eingriff mit den entspreehenden Aussparungen der
Hülse i i und der Scheibe 6, so daß die Welle 2 nicht mehr angetrieben wird.
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In Fig. 3 erkennt man in schaubildlicher Darstellung die Hülse 4 mit
ihrem Zahn 29, die Scheibe 6 mit dem Umlaufrad 8, das sich um die Achse io dreht,
sowie die Hülse ii, die durch den Stift 12 kauf der Welle :2 gehalten wird und den
inneren Zahnkranz 13 aufweist. Die Aussparung 32 der Scheibe 6 und die Aussparung
33 der Hülse i i ermöglichen in einer Stellung, in der sie radial zur Deckung kommen,
das Eindringen des Zahnes 29, wodurch die eingekuppelte Stellung hergestellt wird,
wie oben angegeben ist.
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Die Durchmesserverhältnisse der Verzahnungen der Teile 5 bis 8 und
13, die ein Umlaufrädergetriebe darstellen, sind in der Weise festgelegt, daß, wenn
die Welle 2 nicht mehr angetrieben wird, d. h. wenn die Welle 2 ausgekuppelt ist,
die das Umlaufrad 8 tragende Scheibe 6 infolge des Abrollens des Umlaufrades an
der jetzt stillstehenden Innenverzahnung 13 mit einer Geschwindigkeit angetrieben
wird, die der Drehzahl gleichkommt, welche die Welle F des Nockens bei eingerückter
Kupplung ausführt. Wenn beispielsweise die Wellen i und 2 drei Umdrehungen auf eine
Umdrehung des Nockens C im eingekuppelten Zustand machen, muß die Scheibe 6 im ausgekuppelten
Zustand eine Umdrehung machen, während die Welle i drei Umdrehungen macht; in diesem
Fall ist dann der Teilkreisdurchmesser des Ritzels D ein Drittel von demjenigen
des Zahnrades E, der Teilkreisdurehmesser des Zahnkranzes 13 das Doppelte vom Teilkreisdurchmesser
des@Zahnrades 5 und det Teilkreisdurchmesser des Umlaufrades 8 die Hälfte von demjenigen
des Zahnrades 5. Diese Anordnung gestattet nach dem Aufschneiden eines Gewindes
auf ein Werkstück und dem Absetzen des Werkzeugs zwecks Vornahme eines weiteren
Arbeitsganges und nach Durchführung dieses Arbeitsganges, das Werkzeug zum Gewindeschneiden
wieder in die genaue Stellung zurückzubringen, ohne daß die Drehung der Maschinenspindel
unterbrochen zu werden braucht.
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An den beschriebenen Ausführungsformen können verschiedene Änderungen
vorgenommen werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise kann
eine Vorrichtung nach der Erfindung ausgeführt werden, deren Getriebe mehrere Umlaufräder
aufweist; die auf der treibenden Welle gleitende Hülse kann mehrere Zähne erhalten,
die mit entsprechenden Aussparungen der Scheibe 6 oder der Hülse i i in Eingriff
kommen, doch ist hierbei zu beachten, daß diese Zähne und Aussparungen so angeordnet
werden müssen, daß ein Eingriff nur bei einer einzigen ganz bestimmten relativen
Ausrichtung der Wellen i und 2 möglich ist; hieraus ergibt sich die Forderung, daß
diese Zähne und Aussparungen nicht symmetrisch um die gemeinsame Achse der Wellen
i und 2 angeordnet werden dürfen.