DE974784C - Antriebseinrichtung fuer die Vorschub-Eilgang- und Richtungssteuerung der Schlitten von Werkzeug-, insbesondere Fraesmaschinen - Google Patents

Description

• Antriebseinrichtung für die Vorschub-Eilgang- und Richtungssteuerung ,der Schlitten von Werkzeug-, insbesondere Fräsmaschinen Bei Werkzeugmaschinen ist es erforderlich, im Vorschübantrieb ein Wendegetriebe vorzusehen, wenn dieser Antrieb von einem anderen Antrieb, z. B. bei Fräsmaschinen vom Frässpindelantrieb, abgeleitet wird. Sofern dabei für den Eilgangantrieb ein besonderer Motor vorgesehen ist, wird der Eilgangantrieb im allgemeinen, nicht über dieses Wendegetriebe geführt, sondern getrennt vom Vorschuban.trieb unmittelbar, z. B. über Überholungskupplungen od. dgl., auf die Vorschubspindel des Schlittens übertragen. Die Richtungssteuerung des-Ei lganges erfolgt in diesem Fall durch Umsteuerung . des Eilgangmotors, falls nicht ein besonderes Wendegetriebe auch im Eilgang vorgesehen. ist. Diese Anordnung ergibt infolge der Getrennthaltung des Vorschub- und Eilgangantriebes bis zur Vorschubspindel des Schlittens räumlich verhältnismäßig ungünstige Verhältnisse und erfordert außerdem zusätzliche Bremseinrichtungen für die Vorschubspindel bzw. den Eilgangmotor, um eine genaue Stillsetzung des Schlittens zu erreichen.
• Die Erfindung besteht darin, daß auf zwei nebeneinanderliegendel Wellen je zwei vorzugsweise elektrischmagnetisch betätigte Reibungskupplungen angeordnet sind, von denen die lose auf der ersten Welle angeordneten Kupplungshälften Zahnräder od. dgl. zum Anschluß des Vorschub- und Eilgangantriebes aufweisen, während die lose auf der zweiten Welle angeordneten Kupplungshälften. von der ersten Welle über Zahnräder im entgegengesetzten Drehsinn angetrieben werden. und die zweite Welle außerdem ein Zahnrad od. dgl. zum Antrieb der Schlittenspindel trägt, und daß die auf der zweiten Welle angeordneten Kupplungen zum Abbremsen der Schlittenspindel gleichzeitig erregt und damit blockiert werden. Die letztgenannten Kupplungen bilden dabei ein an sich bekanntes Wendegetriebe.
• Durch die Erfindung wird eine Antriebseinrichtung für die Vorschub-Eilgang- und Richtungssteuerung der Schlitten von Werkzeugmaschinen geschaffen, welche sich durch einen außerordentlich geringen Raumbedarf auszeichnet und es gestattet, das Wendegetriebe gleichzeitig für das Abbremsen der Vorschubspindel des Schlittens auszunutzen., so daß alle zusätzlichen Bremseinrichtungen. in Fortfall kommen. Das Abbremsen des Wendegetriebes wirkt sich dabei gleichzeitig günstig auf das Arbeiten der Vorschub- und Eilgangkupplungen aus, da die plötzliche Blockierung des Wendegetriebes die Auftrennung dieser Kupplungen unterstützt. Dies ist von besonderer Bedeutung bei Verwendung elektromagnetischer Lamellenkupplungen, die bekanntlich infolge des remanenten Magnetismus zum Haften neigen. Außerdem ist bei der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung keine Umsteuerung des Eilgangmotors mehr erforderlich, vielmehr kann dieser Motor während des Arbeitens der Maschine ständig mitlaufen, wodurch sich eine entsprechende Vereinfachung in der Schaltung ergibt. Die Antriebseinrichtung nach der Erfindung stellt eine äußerst kompakte, in sich geschlossene Einheit dar, die als solche sowohl in die normalen Werkzeugmaschinen. eingebaut als auch als Aufbaueinheit für Baukasten.-Werkzeugmaschinen verwendet werden kann. Sie eignet sich infolge ihrer leichten und einfachen Steuermöglichkeit besonders für automatische Arbeitsabläufe und Programmschaltungen..
• Für die Kupplungen der Antriebseinrichtung können an Stelle von Elektrokupplungen auch hydraulisch betätigte Reibungskupplungen vorgesehen werden.
• Reibungskupplungen, seien sie nun mechanisch, hydraulisch oder auch elektromagnetisch betätigt, sind in Verbindung mit Geschwindigkeitswechselgetrieben weitgehend bekannt. Auch ist es bekannt, derartige Kupplungen sowohl einzeln als auch in Gruppen zu schalten. In diesen Fällen. handelte es sich jedoch nicht um die Übertragung mehrerer Antriebe auf eine gemeinsame Abtriebswelle, sondern um einen einzigen Antrieb, der unter entsprechender Änderung des Übersetzungsverhältnisses auf eine oder mehrere Abtriebswellen weitergeleitet wurde. Mit solchen Geschwindigkeitswechselgetrieben; sind auch schon Wendegetriebe kombiniert worden, die aber nicht die Möglichkeit boten, durch Blockieren mehrerer Kupplungen gleichzeitig ein Abbremsen und eine Rückwirkung auf vorgeschaltete weitere Kupplungen zu erzielen.
• Die Verwendung von Elektrokupplungen für die Vorschub-Eilgangstenerung ist sowohl bei Werkzeugmaschinen als auch in Verbindung mit sogenannten Vorschubeinheiten üblich. In diesem Fall ist jedoch im allgemeinen kein Wendegetriebe vorgesehen, vielmehr dient zur Richtungssteuerung die Drehrichtung des umsteuerbaren Motors.
• Bei Wechselgetrieben für den Spindelantrieb von Revolverbänken ist es bekannt, durch gleichzeitiges Einschalten zweier mit verschiedener Drehzahl umlaufender Elektrokupplungen ein Abbremsen der Spindel zu bewirken.
• Schließlich ist es bekannt, zum Zwecke des Spielausgleichs den Tischantrieb einer Fräsmaschine über zwei Gewindespindeln mit entgegengesetzter Steigung vorzunehmen, von denen zur Erzielung der verschiedenen Bewegungsrichtungen des Tisches entweder die eine oder die andere angetrieben wird. Beide Spindeln werden über eine umschaltbare Elektro-Bremskupplung angetrieben, und außerdem ist je eine Elektrokupplung für den Eilgang- und Vorschubantrieb vorgesehen.
• In den Zeichnungen ist ein. Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt Abb. i den nach der Erfindung ausgebildeten Supportantrieb einer Fräsmaschine in schematischer Darstellung, Abb.2 und 3 zwei Schaltbeispiele, und zwar gemäß Abb.2 für Normalfräsen mit Selbstgang von links nach rechts und Eilgang vor- und rückwärts, und gemäß Abb.3 für Normalfräsen mit Selbstgang von rechts nach links und Schnellgang vor-und rückwärts.
• Wie aus Abb. i hervorgeht, sind vier elektromagnetisch bestätigte Kupplungen i, 2, 3 und q. vorgesehen,, von denen die Kupplungen 3 und .4 die Aufgabe haben, entweder den Vorschub oder Eilgangantrieb auf die gemeinsame Welle 5 zu übertragen, während die Kupplungen i und 2 der Richtungsumkehr des Antriebes dienen. Die als Schneckenräder 6 und 7 ausgebildeten Teile der Kupplungen 3 und q. sind lose auf der Welle 5 gelagert und stehen mit Schnecken 8 und g im Eingriff. Der Antrieb der Schnecke 8 ist in bekannter Weise vom Frässpindelantrieb abgezweigt und dient als Vorschubantrieb, während die Schnecke g von einem besonderen Eilgangmotor angetrieben wird. Durch Erregen der Kupplung 3 wird daher die Welle 5 mit Vorschubgeschwindigkeit und durch Erregen der Kupplung q. mit Eilganggeschwindigkeit angetrieben. Die Welle 5 treibt über Zahnräder io und i i einerseits sowie 12, 13 und 14 andererseits die entsprechenden lose auf ihrer Welle 15 gelagerten Teile der Kupplungen i und 2 in. entgegengesetztem Drehsinn, so daB durch entsprechendes Erregen dieser Kupplungen der Drehsinn der Welle 15 bestimmt werden kann. Von der Welle 15 wird der Antrieb über Zahnräder 16 und 17 auf die Tischspindel 18 übertragen.
• In Abb. 2 beginnt der Tisch im Punkt A die Eilgangbewegung nach rechts. Im Punkt B wird auf Vorschub umgeschaltet, der im Punkt C beendet ist. Im Punkt D beginnt der Eilrücklauf des Tisches nach links. Im Punkt E bleibt der Tisch dann stehen, womit der Arbeitsablauf beendet ist. Hinter die Punkte A-E sind in Klammern die Nummern der Kupplungen, eingetragen, die jeweils geschaltet werden müssen.
• Man. erkennt, daß zur Einleitung des Eilvorlaufs im Punkt A die Kupplungen i und 4 erregt werden, so daß der Antrieb von. der Schnecke 9 über Eilgangkupplung 4, Welle 5, Zahnräder io, i i, Welle 15 und Zahnräder 16, 17 zur Tischspindel 18 verläuft. Zum Umschalten auf Vorschub im Punkt B wird dann unter Beibehaltung der Reibungskupplung i die Eilgangkupplung 4 abgeschaltet und die Vorschubkupplung 3 zugeschaltet, so daß nur die Kupplungen 3 und i erregt sind. Jetzt geht der Antrieb von der Schnecke 8 über die Vorschubkupplung 3 zur Welle 5 und führt in gleicher Weise zur Tischspindel 18 wie vorher. Wenn der Tisch den Punkt C erreicht hat, werden gleichzeitig die Kupplungen i und 2 erregt, während die Kupplungen 3 und 4 abgeschaltet sind. Dadurch werden die Kupplungen i und 2 blockiert, so daß die Tischspindel 18 augenblicklich stehenbleibt, da jede Antriebsverbindung unterbrochen ist und nur die verhältnismäßig kleinen Massen der Welle 15 und der die Tischspindel antreibenden Zahnräder 16 und 17 ab= gebremst zu werden brauchen. Zur Einleitung des Eilrücklaufs des Tisches im Punkt D werden die Kupplungen 2 und 4 erregt, so daß der Antrieb nunmehr vom Eilgangmotor über die Eilgangkupplung 4 und das die Drehrichtung umkehrende Getriebe 12, 13, 14 zur Richtungskupplung 2 und von dort weiter über Welle 15 und Zahnräder 16, 17 zur Tischspindel 18 verläuft. Das Stillsetzen des Tisches im Punkt E erfolgt in gleicher Weise wie im Punkt C, indem beide Kupplungen i und 2 wieder gleichzeitig erregt und damit blockiert werden, wobei die Kupplungen 3 und 4 abgeschaltet sind und damit die Antriebsverbindung unterbrochen ist.
• Bei dem Schaltbeispiel der Abb. 3 sind der Eilvorlauf und der Vorschub nach links und der Eilrücklauf nach rechts gerichtet. Entsprechend wird daher in den Punkten A und B die die Bewegung des Tisches nach links bewirkende Richtungskupplung 2 mit der Eilgangkupplung 4 bzw. der Vorschubkupplung 3 erregt und im Punkt D die Richsungskupplung i für die Bewegung des Tisches nach rechts. Das Abbremsen in den Punkten C und E erfolgt in gleicher Weise wie bei dem vorstehenden Beispiel durch gleichzeitiges Erregen beider Kupplungen i und 2 des Wendegetriebes.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Antriebseinrichtung für die Vorschub-Eilgang- und Richtungssteuerung der Schlitten von Werkzeug-, insbesondere Fräsmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß auf zwei nebeneinanderliegenden Wellen je zwei vorzugsweise elektromagnetisch betätigte Reibungskupplungen (i, z und 3, 4) angeordnet sind, von denen die lose auf der ersten Welle (5) angeordneten Kupplungshälften Zahnräder (6, 7) od. dgl. zum Ansehluß des Vorschub- und Eilgangan triebes aufweisen:, während die lose auf der zweiten Welle (15) angeordneten Kupplungshälften von der ersten Welle über Zahnräder (1o, 11 und 12, 13, 14) im entgegengesetzten Drehsinn angetrieben werden und die zweite Welle (15) außerdem ein Zahnrad (16) od. dgl. zum Antrieb der Schlittenspindel (18) trägt, und daß die auf der zweiten Welle (15) angeordneten Kupplungen (i, 2) zum Abbremsen der Schlittenspindel (18) gemeinsam erregt und damit blockiert werden.
2. 2. Antriebseinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß sie in unmittelbarer Nähe der anzutreibenden Schlittenspindel angeordnet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 636 9i i, 710 333, 712 592; schweizerische Patentschriften Nr. 61 104, 211224.