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Antriebseinrichtung für die Vorschubbewegungen an Werkzeugmaschinen,
insbesondere Drehmaschinen Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung für die
Vorschubbewegwngen an Werkzeugmaschinen, insbesondere Drehmaschinen, bei denen der
Antrieb für die normalen Vorschübe vom Vorschubgetriebe über die Zugspindel und
der Eilvorschub von einem besonderen, am Bettschlitten befestigten Motor erfolgt.
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Es sind Antriebseinrichtungen bekannt, in denen für die Eilvorschubbewegungen
des Längs- und Querschlittens im Bettschlitten ein Zusatzgetriebe angeordnet ist.
Dieses Zusatzgetriebe kann von der Zugspindel oder einer anderen Antriebskraft sowie
mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben werden. Die Eingangswelle für das Zusatzgetriebe
treibt hierbei über ein, mit wahlweise einrückbaren Kupplungen versehenes, gegenläufiges
Wellenpaar ein Zahnrad an, welches wiederum wahlweise mit Getriebegliedern kuppelbar
ist, die mit dem Längs- bzw. Planzug in Wirkverbindung stehen.
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Eine weitere Vorsahubeinriehtung ist bekannt, bei der der Vorschub-
und Eilgang durch eine von den bewegten Teilen beeinfiußte elektrische Kontaktsteuerung
beeinflußt wird. Hierbei wird der Arbeits-und Eilgangsantrieb getrennt in die Vorschubeinrichtung
eingeleitet. Der Vorschubantrieb wirkt über ein Schneckengetriebe, dessen Schnecke
als Fallschnecke ausgebildet und durch Anschläge aus- und einschaltbar ist, auf
das Schneckenrad, das mit dem Eilantrieb unmittelbar gekuppelt ist. Dem Fallschneckengetriebe
ist ein weiteres Schneckengetriebe zum Antrieb der abtreibenden Welle nachgeschaltet.
Der Antrieb für den Vorschub und Eilgang kann entweder vom Hauptmotor aus erfolgen
oder für den Vorschubantrieb vom Hauptmotor und für den Eilgang von einem besonderen
Eilgangmotor, der am Gehäuse der Vorschubeinrichtung angeflanscht wird.
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Darüber hinaus sind Vorschubantriebe bekannt, bei denen der Eilvorschub
von einer zusätzlichen Wolle abgenommen wird, für deren Antrieb am Bettende ein
Unters.etzungsgetriebe vorgesehen ist.
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Die erstgenannte Vo:rsahubeinrichtung hat den Nachteil, daß für den
Eilgang ein zusätzliches, kompliziertes Getriebe verwendet wird und neben den Schaltelementen
für den normalen Plan- und Längsvorschub sowie die Umkehr der Vorschubrichtung ein
weiterer Hebel für die Eil-, Zu- und Rückstellung in Längs- und Planrichtung erforderlich
ist, was zu langen Schaltzeiten führt.
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Bei der zweitgenannten Einrichtung besteht gleichfalls der Nachteil,
daß teuere und kraftverbrauchende Getriebeglieder wie beispielsweise zwei Schneckenantriebe
benötigt werden und das Ein- und Ausrücken der Fallschnecke über Anschläge, Kontakte
und Hubmagnete erfolgt. Die Bindung des Arbeitszyklusses an die Anschläge hat wiederum
bei Universalmaschinen den Nachteil eines Gebundenseins an vorbestimmte Arbeits-
und Eilgangwege. Eine Unterteilung des Vorschubweges beispielsweise beim Bohren
ist durch Auslösen der Fallschnecke bei Überlastung des Getriebezuges nicht durchführbar.
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Die letztgenannte Eilgangeinriahtung erfordert gleichfalls einen zusätzlichen
Getriebezug, der den normalen, für den Vorschubantrieb vorgesehenen, Getriebezug
wegen der zu großen Untersetzung umgeht. Außerdem wird hierbei ein weiterer mit
dem Vorschubhebel gegenseitig verriegelter Schalthebel benötigt. Mit dieser Einrichtung
ist der Eilvorschub auch nur in Längsrichtung möglich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebseinrichtung
für die Vorschubbewegangen zu schaffen, die die Nachteile der bekannten Einrichtungen
beseitigt und bei einfacher, billiger und sicherer Ausführung ohne Verwendung eines
Zusatzgetriebezuges die Arbeits- und Eilgangbewegungen ermöglicht. Mit der Einrichtung
sollen neben den normalen Vorschubbewegungen Eilgangbewegung in Plan- und Längsrichtung
vorgenommen werden können und ein Schutz gegen Überlastung gewährleistet sein. Gleichzeitig
soll die Antriebseinrichtung von einem Hebel aus und durch Fahren gegen Anschlag
gesteuert werden.
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Dies wird dadurch erreicht, daß der Antrieb für die normalen Vorschübe
vom Vorschubgetriebe über die Zugspindel und die Eilbewegungen von einem besonderen
am Bettschlitten befestigten Eilgangmotor erfolgt. Erfindungsgemäß ist der Eilgangmotor
mit einer Welle fest verbunden auf der dfie Kupplungen
für den Rechts-
und Linkslauf des Vorschubantriebes sowie ein Kupplungsstück angeordnet sind. Die
mit den Kupplungen fest verbundenen Außenzahnkränze stehen mit der Zugspindel über
Zwischenräder in Arbeitsverbindung. Auf der Welle ist weiterhin ein Zahnrad befestigt,
das über ein weiteres Zahnrad mit einer Schneckenwelle verbunden ist, die über ein
Schneckenrad mit der,Kupplung für den Längs- und Planzug in Wirkverbindung steht.
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Die benannte Schneckenwelle ist nach beiden Seiten verschiebbar gelagert
und wird durch eine zwischen Hülsen vorgespannte Feder durch Doppelfederkraftschluß
in der Arbeitsstellung gehalten. Die beiden Hülsen sind dreh- und verschiebbar unter
Begrenzung des Bewegungsweges in Gehäusewänden gelagert. Die Schneckenwelle steht
über Zwischen-und Schaltglieder mit dem Kupplungskörper der Kupplungen für den Links-
und Rechtslauf in Verbindung.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung erfolgt die Steuerung der
Vorschubbewegungen von einem Schalthebel aus, der zwischen der Schneckenwelle und
dem Kupplungskörper an einem Schaltsegment befestigt ist. Dieses Schaltsegment ist
um einen Bolzen drehbar und mit einem Zahnsegment versehen, das über eine Zahnstange
mit dem Schaltglied der Kupplung für den Längs- und Planzug in Wirkverbindung steht.
Das benannte Schaltsegment ist in einer gabelförmig ausgebildeten Welle um den bereits
erwähnten Bolzen drehbar gelagert, die ein weiteres Schaltsegment trägt. An diesem
Schaltsegment ist ein Schaltstein befestigt, der in ein Schaltstück eingreift. Weiterhin
sind zwei Anbohrungen in das Schaltsegment eingearbeitet in die ein Stift in den
Arbeitsstellungen des Hebels für Links- oder Rechtslauf eingreift. über diesen Stift
sowie ein Verbindungsstück ist das Schaltsegment mit einem unter Federdruck stehenden
Sperrstück für die Arbeitsstellungen des Schaltstückes verbunden. Dieses ist auf
einer Schaltstange, die unter Doppelfederspannung steht, befestigt, wobei die Federn
die Schaltstange und eine an ihr angebrachte Schaltgabel für den Kupplungskörper
der Links- und Rechtslaufkupplungen in Mittelstellung halten. Der Stift steht hierbei
über ein Schaltglied mit Schaltstiften sowie einem Schaltstück und Zwischengliedern
mit der Schneckenwelle in Wirkverbindung.
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Zur weiteren Vervollkommnung der Erfindung befindet sich auf dem Schalthebel
ein unter Federdruck stehender Druckknopf, der an einer im Schalthebel verschiebbar
gelagerten Schaltstange, die am unteren Ende einen Schaltschuh trägt, befestigt
ist. Unter dem Schaltschuh ist ein Einschalter für den Eilgangmotor angeordnet,
der mit diesem und über eine Wendeschaltung mit einem weiteren, am Bettschlittengehäuse
angebrachten, Druckknopf verbunden ist.
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In der Zeichnung ist die. Erfindung beispielsweise dargestellt. Es
zeigt F i g. 1 Abwicklung der Antriebs- und Schalteinrichtung im Schnitt, F i g.
2 die Schaltelemente der Einrichtung in Seitenansicht, F i g. 3 Schnitt
A -B zu F i g. 2, F i g. 4 Schnitt C-D zu F i g. 2, F i g. 5 Vorderansicht
zu F i g. 2, F i g. 6 Schaltschema für den Schalthebel 35. Durch die Räderplatte
des Bettschlittens der Drehmaschine mit den Gehäusewänden 1, 2, 3 und 4 (F i g.
1), ist eine Zugspindel 5 geführt. Zwischen den Gehäusewänden 3 und 4 befindet sich
auf der Zugspindel 5 verschiebbar aber undrehbar, ein Antriebszahnrad 6. Parallel
zur Zugspindel 5 ist in den Gehäusewänden 3 und 4 eine Welle 7, auf der ein Zahnrad
8 befestigt ist, gelagert. Eine Welle 9 trägt die fest mit dieser verbundenen Zahnräder
10 und 11.
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An der Gehäusewand 4 ist ein Eilgangmotor 12
angeflanscht,
dessen Abtriebswelle mit einer Welle 13 fest gekuppelt ist. Auf der Welle 13 sind
zwei Hülsen 14 und 15 befestigt, die in den Gehäusewänden 3 und
4 gelagert sind und von denen die Hülse 14 außerhalb der Gehäusewand 3 ein
Zahnrad 16 trägt. Auf den Hülsen 14 und 15 sind je eine Kupplung 17 und 18 lose
und unverschiebbar gelagert, die mit Außenzahnkränzen versehen sind. Zwischen den
Kupplungen 17 und 18 ist verschiebbar aber undrehbar ein Kupplungskörper 19 angeordnet.
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Das Zahnrad 6 steht über das Zahnrad 8 mit dem Außenkranz
der Kupplung 18 und über die Zahnräder 8, 11 und 10 mit dem Außenzahnkranz der Kupplung
17 in Wirkverbindung.
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In den Gehäusewänden 1, 2 und 3 ist koaxial zur Welle 9 eine
Welle 20 gelagert auf der ein mit dem Zahnrad 16 kämmendes Zahnrad 21 befestigt
ist. Ein Teil der Welle 20 ist als Schnecke 22 ausgebildet, die auf
ein Schneckenrad 23 wirkt. Der Abtrieb vom Schneckenrad 23 zu den Elementen des
Längs- und Planvorschubes ist nicht dargestellt. An die Schnecke 22 schließt sich
auf der Welle 20 ein Bund 24 an, der an einer mit der Welle undrehbar, aber auf
dieser verschiebbar und in der Gehäusewand 2 drehbar und längs verschiebbaren Bundbuchse
25 anliegt. Zwischen der Bundbuchse 25 und einer in der Gehäusewand 1 verschiebbar
gelagerten Buchse 27, die undrehbar und verschiebbar mit der Welle 20 verbunden
ist, befindet sich eine auf Schnittdruck vorgespannte Druckfeder 26. Die Verbindung
der Buchse 27 mit der Welle 20 erfolgt durch einen Stift
27', der in einer Ausnehmung 20' der Welle 20 geführt wird. Zur Begrenzung
für die Längsbewegung der Buchse 27 nach links ist in der Gehäusewand 1 ein Flansch
28 angeordnet.
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Am Ende der Welle 20 ist eine Verbindungsstange 29, in der
die Welle 20 drehbar, aber umverschiebbar gelagert ist, befestigt. Die Verbindungsstange
29 ist mit einer in der Gehäusewand 1 gelagerten Schaltstange 29' fest verbunden.
An der Schaltstange 29' befindet sich ein Schaltstück 30. Koaxial zur Schaltstange
29' ist eine Schaltstange 33 in den Gehäusewänden 3 und 4 verschiebbar gegen den
Doppelfederkraftschluß der Feder 39 und 40 gelagert. Unter dem Schaltstück
30 ist an einem Gehäuseteil, um einen Bolzen 32 drehbar, ein Schaltglied 31 mit
Schaltstiften 31' und 31" gelagert und steht über einen Stift 47 und ein Verbindungsstück
48 mit einem Sperrstück 36 in Wirkverbindung. Das Schaltglied 31 greift hierbei
in eine Ausnehmung des Stiftes 47 ein, der verschiebbar in einem Böckchen
49 liegt und gemeinsam über das Verbindungsstück 48 mit dem Sperrstück 36
unter dem Einfluß einer Druckfeder 37 steht. Das Sperrstück 36 trägt vorn eine Nase
36' und ist längsverschiebbar im Gehäuse gelagert. Gegenüber dem Sperrstück 36 befindet
sich auf der Schaltstange 33 ein Schaltblock 34.
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Der Schaltblock 34 ist auf der dem Sperrstück 36 zugekehrten Seite
mit einer gleichen Nase 34" und
auf der anderen Seite mit
einer Nut 34' versehen. In die Nut 34' greift ein Schaltstein 46 ein, der an einem
Schaltsegment 45 befestigt ist und in dem sich zwei Anbohrungen 45' und 45" zur
Arretierung des Stiftes 47 in den Schaltstellungen befinden. Das Schaltsegment 45
ist auf einer gabelförmig ausgebildeten Schaltwelle 42 befestigt, die in einem Flansch
44 drehbar gelagert ist. Zwischen den beiden Schenkeln der gabelförmig ausgebildeten
Schaltwelle 42 ist, um einen Bolzen drehbar, ein Schaltsegment 41 angeordnet, in
dem der Schalthebel 35 einerseits befestigt und dessen andere Seite als Zahnsegment
41' ausgebildet ist. Dieses Zahnsegment 41' greift in eine Zahnstange 43 ein, die
mit der nicht dargestellten Kupplung für den Längs- und Planvorschub in Wirkverbindung
steht.
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Der Schalthebel 35 nimmt in sich eine Schaltstange 51, an deren oberem
Ende sich ein unter Federkraft stehender Druckknopf 50 befindet, auf. Am unteren
Ende der Schaltstange 51 ist ein Schaltschuh 52 angebracht, in dessen Verlängerung
ein Einschalter 53 für den Eilgangmotor 12 im Gehäuse angeordnet ist. Auf der Schaltstange
33 ist zwischen den Gehäusewänden 3 und 4 eine Schaltgabel 38 befestigt, die in
den Kupplungskörper 19 eingreift.
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Die Wirkungsweise der Antriebseinrichtung ist folgendermaßen: Der
Schalthebel 35 wird beispielsweise nach der Wahl des Vorschubwertes am Vorschubkasten
aus der Stellung N über L (Schaltung auf Längsvorschub über Zahnsegment 41' und
Zahnstange 43) in Stellung L 1 gebracht. Somit ist über den Schaltblock 34, die
Schaltstange 33 und die Schaltgabel 38 der Kupplungskörper 19 in die Kupplung 18
eingeschaltet und der Antriebskraftfluß von der Zugspindel 5 über die Zahnräder
6 und 8 sowie den Außenkranz der Kupplung 18 mit dem Kupplungskörper 19 geschlossen.
Von diesem aus wird die Drehbewegung über die Welle 13, die Zahnräder 16 und 21
auf die Schnecke 22 der Welle 20 übertragen und bewirkt über das Schneckenrad 23
die Vorschubbewegung längs in Richtung zum Spindelstock. Beim Schwenken des Schalthebels
35 von L nach L 1 bewegt sich der Schaltblock 34 so weit nach rechts, d-aß die Nase
36' des Sperrstückes 36, durch die Druckfeder 37 bewirkt, hinter die Nase 34" greift
und, der Stift 47 in die Anbohrung 45' des Schaltsegmentes 45 einrastet. Die Beendung
des Vorschubes kann von Hand oder durch Anfahren gegen einen Anschlag erfolgen.
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Wird der Schalthebel 35 von L 1 in Richtung L geschwenkt, so zieht
der Stift 47 beim Ausrasten aus der Anbohrung 45' gleichzeitig das Sperrstück 36
zurück, und die Schaltstange 33 wird durch die Feder 40 in ihre Ausgangsstellung
gebracht, wodurch das Kupplungsstück 19 aus der Kupplung 18 gelöst wird.
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Soll hingegen die Begrenzung des Vorschubweges durch einen Anschlag
erfolgen, so wird durch das Anfahren gegen diesen das Schneckenrad 23 stillgesetzt.
Die Schnecke 22 bewegt sich demzufolge durch den bestehenden Antrieb der Zugspindel
5 mit der Welle 20 nach links. Gleichzeitig drückt der Bund 24 die Bundbuchse 25
nach links und spannt die Druckfeder 26. Von der Welle 20 wird die Verbindungsstange
29 und Schaltstange 29' nach links mitgenommen. Das Schaltstück 30 schwenkt nunmehr
über den Schaltstift 31" das Schaltglied 31 um den Bolzen 32. Hierdurch wird der
Stift 47 und somit das Sperrstück 36 zurückgezogen. Durch die Feder 40 wird die
Schaltstange 33 sowie das Kupplungsstück 19 in Mittelstellung gebracht und der Schalthebel
35 aus der Stellung L 1 in Stellung L geschwenkt. Durch das Lösen der Kupplung 18
werden weiterhin mittels der Druckfeder 26 die Welle 20 mit Schnecke 22 und die
Zwischen- sowie die Schaltglieder in die Ausgangsstellung geführt.
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Wird der Schalthebel 35 aus der Stellung L in Stellung L 2 geschwenkt,
so erfolgt sinngemäß zu vorstehendem die Einschaltung des Kupplungskörpers 19 in
die Kupplung 17, und die Vorschubbewegung wird in Richtung zum Reitstock der Maschine
eingeleitet.
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Fährt in dieser Richtung der Bettschlitten gegen einen Anschlag, so
steht das Schneckenrad 23 still, und durch die Drehung der Schnecke 22 bewegt sich
die Welle 20 nach rechts. Über den Mitnahmestift 27' wird die Buchse 27 nach rechts
bewegt und spannt die Druckfeder 26. Weiterhin betätigt das Schaltstück 30 über
den Schaltstift 31' das Schaltglied 31 und zieht über den Stift 47 das Sperrstück
36 zurück.
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Die Schaltstange 33, der Kupplungskörper 19 und der Schalthebel
35 nehmen nunmehr wieder ihre Mittelstellung (L) ein, und die Schnecke 22
mit den Zwischen- und Schaltgliedern wird durch die Feder 26 in ihre Arbeitslage
gebracht.
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Das Arbeiten mit dem Planvorschub erfolgt analog der Beschreibung
für den Längsvorschub, indem der Schalthebel 35 auf die Stellung P geschwenkt wird.
Somit ist die Schaltung über das Zahnsegment 41' und die Zahnstange 43 auf Planvorschub
erfolgt. Der Zustellvorschub des Querschlittens wird durch Schwenken des Schalthebels
35 nach P 1 und der Rückzugvorschub durch Schwenken des Schalthebels 35 auf Stellung
P2 eingeschaltet.
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Die Ausschaltung auf die Stellung P geschieht durch Schwenken des
Schalthebels 35 oder Fahren gegen Anschlag wie beim Arbeiten mit Längsvorschub.
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Der Eilrücklauf des Bett- oder Querschlittens durch den Eilgangmo:tor
12 erfolgt direkt über die mit der Motorwelle verbundene Welle 13, Hülse 14, die
Zahnräder 16 und 21, Welle 20 auf die Schnecke 22 und von dieser über das Schneckenrad
23 sowie die nicht dargestellten Antriebselemente.
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Wird der Schalthebel 35 auf die Stellung L für den Längsvorschub aus
der Stellung L 1, L 2 oder N ge-
schwenkt, so kann der Eilrücklauf
vom Spindelstock weg durch Betätigen des Druckknopfes 50 des Schalthebels 35 eingeschaltet
werden.
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Vom Druckknopf 50 wird über die Schaltstange 51, den Schaltschuh 52
und den Einschalter 53 der Eilgangmotor 12 so lange eingeschaltet, bis der Druckknopf
losgelassen wird. Der Eilrücklauf des Querschlittens erfolgt vom Werkstück weg beim
Betätigen des Druckknopfes 50 in der Stellung P. Von einem am Bettschlitten angeordneten,
nicht dargestellten Druckknopf aus, der durch eine Wendeschaltung mit dem Einschalter
53 verbunden ist, kann der Eilvorschub in entgegengesetzter Richtung in den Stellungen
L und P eingeschaltet werden.
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Die Schaltung des Einschalters 53 ist auf Grund der Stellung des Schalthebels
35 und der Ausbildung des Schaltschuhes 52 in den Stellungen L 1, L 2, P 1
und
P2 nicht möglich, so daß keine Fehlschaltungen eintreten körnen. Für den nicht dargestellten
Druckknopf ist für diese Schaltstellungen eine ebenfalls
nicht dargestellte
Sicherung gegen das Einschalten des Eilgangmotors 12 vorgesehen. In der Schaltstellung
N erfolgt durch Betätigen eines der genannten Druckknöpfe die Bewegung der Getriebeteile
vom Eilgangmotor 12 aus bis zur nicht dargestellten Schaltkupplung für den Längs-
oder Planzug, was das Einschalten der Zahnkupplung erleichtert.