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Vorschubantrieb für Werkzeugmaschinen, insbesondere Fräsmaschinen
Bei Werkzeugmaschinen ist es vielfach üblich, dem Vorschubantrieb ein sogenanntes
Gleichrichtegetriebe vorzuschalten, welches die Aufgabe hat, einen gleichzeitig
für andere Zwecke verwendeten Antrieb, dessen Drehsinn durch den letztgenannten
Zweck bedingt ist, vor der Weiterleitung an den Vorschubantrieb gleichzurichten.
So wird bei Fräsmaschinen häufig sowohl zum Antrieb der Frässpindel als auch der
Vorschubspindel des Tisches der gleiche Antriebsmotor verwendet. Der Antriebsmotor
ist umsteuerbar, und zwar richtet sich seine Drehrichtung nach dem jeweils gewünschten
Drehsinn der Frässpindel. Andererseits muß aber auch die Bewegungsrichtung des Tisches
entsprechend dem jeweils durchzuführenden Arbeitsablauf geändert werden, und zwar
ohne Rücksicht darauf, wie die Drehrichtung des Antriebsmotors in dem betreffenden
Zeitpunkt ist. Um diese Bedingung erfüllen zu können. ist es erforderlich, daß die
Antriebswelle für das Vorschubgetriebe stets die gleiche Drehrichtung hat, damit
das die Schaltung der Vorschubrichtung bewirkende Wendegetriebe stets von den gleichen
Voraussetzungen ausgeht. Aus diesem Grunde wird dem Wendegetriebe das vorerwähnte
Gleichrichtegetriebe vorgeschaltet. Ein solches Getriebe enthält im allgemeinen
zwei gegenläufige Überholungskupplungen, von denen die eine eine gemeinsame Abtriebswelle
über Zahnräder direkt und die andere die gleiche Welle unter Zwischenschaltung eines
die Richtung umkehrenden Zwischenrades antreibt, so daß die Abtriebswelle ohne Rücksicht
auf die Drehrichtung der Antriebswelle stets den gleichen Drehsinn hat. Das letzterwähnte
Gleichrichtegetriebe kann gleichzeitig auch zur Einstellung verschiedener Drehzahlen
verwendet werden, indem in die Antriebszweige verschiedene Übersetzungen gelegt
werden.
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Die Erfindung besteht darin, daß bei einem Vor-5chubantrieb der im
Vorstehenden wiedergegebenen Art die Überholungskupplungen die Zahnräder des Wechselgetriebes
unmittelbar antreiben und die letzteren sich über einen weiteren, eine Richtungsumkehr
(Zwischenrad) enthaltenden Antrieb gegenseitig antreiben.
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Bei der Ausführung nach der Erfindung kommt die Gleichrichtung des
Antriebes vor dem Wendegetriebe in Fortfall. Vielmehr wird die verschiedene Drehrichtung
der Antriebswelle dazu ausgenutzt, jeweils das betreffende Zahnrad des Wendegetriebes
gleich in der richtigen Richtung anzutreiben. Dadurch erübrigen sich auch die Zahnradübersetzungen
des bisherigen Gleichrichtegetriebes und die gemeinsame stets im gleichen Drehsinn
umlaufende Abtriebswelle dieses Getriebes. .
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Es ist dann erforderlich. daß das jeweils von der betreffenden überholungskupplung
unmittelbar angetriebene Zahnrad des Wendegetriebes das von der Antriebswelle in
diesem Fall nicht angetriebene zweite Zahnrad des Wendegetriebes von sich aus, und
zwar im entgegengesetzten Drehsinn, antreibt. Hierzu sind jedoch lediglich die gleichen
Maschinenelemente erforderlich, die bei der bekannten Ausführung zwischen der Abtriebswelle
des Gleichrichtegetriebes und dem Wendegetriebe liegen, so daß die vorerwähnten
Ersparnisse dadurch nicht beeinträchtigt werden.
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Außerdem ermöglicht der nach der Erfindung vorgesehene weitere, zum
gegenseitigen Antrieb der Zahnräder des Wendegetriebes dienende Antrieb, den Eilgang
in besonders einfacher und vorteilhafter Weise in das Gesamtgetriebe einzuleiten,
indem in diesem Antrieb eine Kupplung vorgesehen wird, die es gestattet, den Antrieb
des Eilgangmotors auf eine entsprechende Welle des ersterwähnten Antriebes zu übertragen.
Da bei dieser Ausführung auch der Eilgang über das Wendegetriebe geleitet wird,
braucht der Eilgangmotor nicht umgesteuert und infolgedessen auch nicht stillgesetzt
zu werden, wodurch sich die Steuerung entsprechend vereinfacht.
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In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigt Abb. 1 ein Schema des nach der Erfindung ausgebildeten Antriebes, Abb.
2 und 3 Schnitte durch die gegenläufigen Überholungskupplungen.
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Auf der Welle 1, die in bekannter Weise über eine Teleskopwelle 2
mit dem Frässpindelantrieb verbunden ist, sind zwei Überholungskupplungen 3 und
4 gelagert. Diese sind, wie Abb. 2 und 3 erkennen lassen, in ebenfalls bekannter
Weise so ausgebildet, daß die inneren Kupplungssterne 5 über Klemmrollen 6 die Mitnahme
der Gehäuse 7 bei entgegengesetzter Drehrichtung der den Kupplungsstern tragenden
Antriebswelle bewirken. Die Gehäuse der Kupplungen 3 und 4
sind,
wie in Abb. 1 schematisch angedeutet, finit Zahnrädern 8 und 9 verbunden, die mit
lose auf der Welle 10 gelagerten Zahnrädern 11 und 12 kämmen. Die letzteren Zahnräder
können durch Elektrokupplungen 13 und 14 mit ihrer Welle gekuppelt werden. Die Welle
10 treibt über Kegelräder 15 und Stirnräder 16 die in der Mutter 18 geführte Tischvorschubspindel
17 an.
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Die Zahnräder 11 und 12 stehen außerdem über fest mit einer weiteren
Welle 19 verbundene Zahnräder 20 und 21 und ein zwischen den Zahnrädern 21 und 11
angeordnetes Zwischenrad 22 in einer solchen Antriebsverbindung, daß das durch die
Welle 1 jeweils angetriebene Zahnrad 11 oder 12 das von dieser Welle nicht angetriebene
Zahnrad im entgegengesetzten Drehsinn treibt. Auf der Welle 19 ist außerdem lose
ein Kegelrad 23 gelagert, welches über Kegelrad 24 vom Eilgangmotor 25 angetrieben
wird und durch eine Elektrokupplung 26 mit der Welle 19 gekuppelt werden kann.
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Auf der Welle 10 ist schließlich noch eine Elektrokupplung 27 angeordnet,
die es gestattet, diese Welle bei gelösten Kupplungen 13 und 14 geben einen ortsfesten
Teil der Maschine abzubremsen.
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Die beschriebene Einrichtung arbeitet wie folgt: Es sei angenommen,
daß bei Rechtslauf der Welle 1 die Kupplung 4 und bei Linkslauf derselben die Kupplung
3 wirksam wird.
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Bei Rechtslauf der Welle 1 treibt daher das mit der Kupplung 4 verbundene
Zahnrad 8 das Zahnrad 11 linksdrehend. Dieses treibt seinerseits über Zahnräder
22, 21, Welle 19 und Zahnrad 20 das Zahnrad 12 rechtsdrehend, so daß die Zahnräder
11 und 12 des Wendegetriebes im entgegengesetzten Drehsinn umlaufen und durch Erregen
der Kupplung 13 oder 14 der gewünschte Drehsinn der Spindel 17 und damit die gewünschte
Bewegungsrichtung des Tisches geschaltet werden kann. Das Zahnrad 12 treibt das
Zahnrad 9 und damit das Gehäuse der Überholungskupplung 3 linksdrehend, also im
Sinne des Freilaufes dieser Kupplung.
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Bei Linkslauf der Welle 1 wird die Kupplung 3 wirksam. Diese treibt
mit ihrem Zahnrad 9 das Zahnrad 12 rechtsdrehend, das seinerseits über Zahnräder
20, Welle 19 und Zahnräder 21, 22 das Zahnrad 11 linksdrehend treibt, so daß die
Zahnräder 11 und 12 des Wendegetriebes im gleichen Drehsinn wie beim Rechtslauf
der Welle 1 angetrieben werden. In diesem Fall treibt Zahnrad 11 das Zahnrad 8 der
überholungskupplung 4 rechtsdrehend, also im Sinne des Freilaufes dieser Kupplung.
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Der im Vorstehenden beschriebene Antrieb dient zum Antrieb der Tischspindel
17 mit Vorschubgeschwindigkeit.
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Zum Einschalten des Eilganges wird das Kegelrad 23 durch die Kupplung
26 mit der Welle 19 gekuppelt. Der Eilgangmotor 25 läuft, wie weiter oben erwähnt,
dauernd in gleicher Richtung um. Die Welle 19 treibt dann über Zahnrad 20 das Zahnrad
12 und über die Zahnräder 21, 22 das Zahnrad 11 des Wendegetriebes, und zwar beide
Zahnräder firn entgegengesetzten Sinne. Es sind daher die gleichen' Bedingungen
für das Schalten der Bewegungsrichtung des Tisches gegeben wie beim Vorschub. Die
Gehäuse der überholungskupplungen 3 und 4 werden beide im Sinne des Freilaufes dieser
Kupplungen angetrieben. Der Vorschubantrieb wird daher überholt, so daß dieser sowohl
stillstehen als auch mitlaufen kann.