DE1115099B

DE1115099B - Drive device for the feed, rapid traverse and direction control of the carriages of machine tools, especially milling machines

Info

Publication number: DE1115099B
Application number: DEW18158A
Authority: DE
Original assignee: Fritz Werner AG
Current assignee: Fritz Werner AG
Priority date: 1954-10-16
Filing date: 1956-01-03
Publication date: 1961-10-12
Also published as: DE974784C

Description

Antriebseinrichtung für die Vorschub-Eilgang- und Richtungssteuerung der Schlitten von Werkzeug-, insbesondere Fräsmaschinen Das Hauptpatent hat eine aus vier Reibungskupplungen bestehende Kombination eines Vorschub-Eilgang-Getriebes mit einem Wendegetriebe zum Gegenstand, bei der die Wende- bzw. Richtungskupplungen zum Abbremsen der Tischspindel gemeinsam erregt und damit blockiert werden. Zu diesem Zweck sind gemäß dem Hauptpatent auf zwei nebeneinanderliegenden Wellen je zwei vorzugsweise elektromagnetisch betätigte Reibungskupplungen angeordnet, von denen die lose auf der ersten Welle angeordneten Kupplungshälften Zahnräder od. dgl. zum Anschluß des Vorschub- und Eilganggetriebes aufweisen, während die lose auf der zweiten Welle angeordneten Kupplungshälften (Richtungskupplungen) 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.Drive device for the feed, rapid traverse and direction control the slide of machine tools, especially milling machines The main patent has one Combination of a feed / rapid traverse gear unit consisting of four friction clutches with a reversing gear to the object, in which the reversing or directional clutches to brake the table spindle are excited together and thus blocked. To this Purpose are according to the main patent on two adjacent shafts two each preferably arranged electromagnetically operated friction clutches, of which the coupling halves arranged loosely on the first shaft gear wheels or the like Have connection of the feed and rapid traverse gear, while the loose on the Second shaft arranged coupling halves (directional couplings) from the first The shaft is driven in the opposite direction of rotation by means of gears, and the second Shaft also has a gear wheel or the like to drive the carriage spindle.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei Verwendung der Elektrokupplungen zum Abbremsen der Tischspindel die Zeiten, die zwischen dem Abschalten des Vorschubes oder Eilganges durch die Tischanschläge und dem Stillstand des Tisches liegen, noch größeren Schwankungen unterworfen sind, je nachdem, aus welcher Geschwindigkeit heraus die Stillsetzung erfolgt, was wahrscheinlich darauf zurückzuführen ist, daß beim gleichzeitigen Blockieren zweier Kupplungen das Abbremsen nicht gegenüber einem feststehenden, sondern einem mit veränderlicher Geschwindigkeit umlaufenden Teil erfolgt. Andererseits sind die Elektrokupplungen verhältnismäßig teuer, so daß es nicht erwünscht ist, die Anzahl derselben heraufzusetzen.However, it has been shown that when using the electric couplings to brake the table spindle, the times between switching off the feed or rapid traverse through the table stops and the table stand still are subject to greater fluctuations, depending on the speed out the shutdown occurs, which is probably due to the fact that When two clutches are blocked at the same time, braking does not apply to one fixed part, but a part that revolves at a variable speed he follows. On the other hand, the electric couplings are relatively expensive, so it it is not desirable to increase the number of them.

Die Erfindung ermöglicht es, bei einer im wesentlichen nachdem Hauptpatent ausgebildeten Antriebseinrichtung ein Abbremsen der die Richtungskupplungen tragende Welle und damit der Tischspindel gegen »Fest« zu erzielen, ohne daß die Gesamtzahl der Elektrokupplungen erhöht zu werden braucht.The invention makes it possible, essentially after the main patent trained drive device a braking of the directional clutches carrying Shaft and thus the table spindle to achieve "fixed" without reducing the total number the electrical couplings needs to be increased.

Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung darin, daß die zur Einleitung des Vorschubes dienende Kupplung als Überholungskupplung ausgebildet und eine zusätzliche, mit den Richtungskupplungen zusammenwirkende Bremskupplung vorgesehen ist, die es gestattet, die zugehörige Welle und damit die Tischspindel gegen einen ortsfesten Teil der Maschine abzubremsen.To solve this problem, the invention is that the for Introducing the feed clutch designed as an overhaul clutch and an additional brake clutch cooperating with the directional clutches is provided, which allows the associated shaft and thus the table spindle to be braked against a stationary part of the machine.

Es hat sich gezeigt, daß es in dieser Weise gelingt, die unvermeidliche Streuung der Stillsetzungswerte in sehr engen Grenzen zu halten.It has been shown that it succeeds in this way, the inevitable To keep the spread of the shutdown values within very narrow limits.

Bei der Ausführung nach der Erfindung werden also zur Stillsetzung des Tisches nicht, wie bei dem Hauptpatent, beide Richtungskupplungen gleichzeitig erregt und damit gegeneinander blockiert, vielmehr wird die bis dahin erregt gewesene Richtungskupplung abgeschaltet und gleichzeitig die Bremskupplung zum Ansprechen gebracht. Die Bremskupplung reißt dann die- unter Einwirkung ihres remanenten Magnetismus zunächst noch haftende Richtungskupplung auf, so daß die Antriebsverbindung zu den vorgeschalteten Vorschub- und Eilgangkupplungen unterbrochen ist. Infolgedessen können sich die im Vorschub- -oder Eilgangantrieb vorliegenden Verhältnisse nicht auf die Stillsetzung des Tisches auswirken. Es ist z. B. auf die Tischspindel ohne Einfluß, wenn nach Abschaltung der Eilgangkupplung diese zunächst noch haftet oder die Stillsetzung des Vorschubantriebes infolge der in diesem liegenden größeren Schwungmassen mit einer gewissen Verzögerung erfolgt. Aus diesem Grunde ist es auch möglich, die schaltbare Vorschubkupplung des Hauptpatentes, wie vorgeschlagen, durch eine nicht schaltbare Überholungskupplung zu ersetzen.In the embodiment according to the invention, therefore, there are shutdowns of the table not, as with the main patent, both directional couplings at the same time excited and thus blocked against each other, rather the one that has been aroused up to that point becomes Directional clutch switched off and at the same time the brake clutch to respond brought. The brake clutch then breaks under the effect of its remanent magnetism initially still adhering directional coupling, so that the drive connection to the upstream feed and rapid traverse clutches is interrupted. Consequently the conditions in the feed or rapid traverse drive cannot change affect the shutdown of the table. It is Z. B. on the table spindle without Influence if, after the rapid traverse clutch has been switched off, it is initially still liable or the shutdown of the feed drive as a result of the larger ones lying in it Flywheel mass takes place with a certain delay. That is why it is possible, the switchable feed clutch of the main patent, as proposed by to replace a non-shiftable overrunning clutch.

Bei Fräsmaschinen mit Eilgangantrieb durch einen besonderen Motor ist es bekannt, den Eilgang- und Vorschubantrieb getrennt bis zur Spindel zu führen und im Vorschubantrieb eine überholungskupplung vorzusehen. Es wird hierdurch erreicht, daß der Eilgang den Vorschub überholt und der Vorschubantrieb während des in gleicher Richtung erfolgenden Eilgangantriebes mitlaufen kann. Ferner sind Reibungskupplungen, seien sie nun mechanisch, hydraulisch oder auch elektromagnetisch betätigt, sowohl in Verbindung mit Geschwindigkeitswechselgetrieben als auch für die Vorschub- und Eilgangsteuerung von Werkzeugmaschinen bzw. Einheiten solcher Maschinen bekannt.For milling machines with rapid traverse drive by a special motor it is known to run the rapid traverse and feed drives separately up to the spindle and to provide an overrunning clutch in the feed drive. It is thereby achieved that the rapid traverse overtakes the feed and the feed drive during the same Can run in the direction of the rapid traverse drive. Furthermore are Friction clutches, be they mechanical, hydraulic or electromagnetic actuated, both in connection with speed change gears and for the feed and rapid traverse control of machine tools or units of such Machines known.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing.

Auf zwei nebeneinanderliegenden Wellen 5, 15 sind fünf Kupplungen 1 bis 4 und 19 angeordnet. Die Kupplungen 1, 2 und 4 sind schaltbare Elektrokupplungen, während Kupplung 3 eine nicht schaltbare überholungskupplung und Kupplung 19 eine wiederum als Elektrokupplung ausgebildete, schaltbare Bremskupplung ist, die gegen einen mit 20 bezeichneten ortsfesten Teil der Maschine abbremst.There are five clutches on two adjacent shafts 5, 15 1 to 4 and 19 arranged. The clutches 1, 2 and 4 are switchable electric clutches, while clutch 3 is a non-shiftable overrunning clutch and clutch 19 is a in turn designed as an electric clutch, switchable brake clutch is that against brakes a stationary part of the machine designated by 20.

Die Überholungskupplung 3 dient zur Einleitung des Vorschubes über Schnecke 8 und Schneckenrad 6, die Elektrokupplung 4 zur Einleitung des Eilganges über Schnecke 9 und Schneckenrad 7. Der Vorschubantrieb kann in bekannter Weise vom Frässpindelantrieb abgezweigt sein, während für den Eilgang vorzugsweise ein besonderer Eilgangmotor vorgesehen wird. An Stelle der Schneckengetriebe 6, 8 und 7, 9 können natürlich auch Stirnradgetriebe verwendet werden.The overhaul clutch 3 is used to initiate the advance over Worm 8 and worm wheel 6, the electric clutch 4 to initiate rapid traverse via worm 9 and worm wheel 7. The feed drive can be in a known manner be branched off from the milling spindle drive, while preferably one for rapid traverse special rapid traverse motor is provided. Instead of worm gears 6, 8 and 7, 9, of course, spur gears can also be used.

Die über die Kupplungen 3 und 4 entweder mit Vorschub- oder Eilganggeschwindigkeit angetriebene Welle 5 treibt über ein Zahnradpaar 10, 11 und ein Umkehrgetriebe 12 bis 14 die lose auf der Welle 15 gelagerten Teile der Kupplungen 1 und 2 im entgegengesetzten Sinne, so daß, je nachdem ob Kupplung 1 oder 2 erregt wird, die Welle 15 in entgegengesetzter Richtung umläuft und damit die Bewegungsrichtung des von der Vorschubspinde118 angetriebenen (nicht dargestellten) Tisches der Fräsmaschine bestimmt. Die Kupplungen 1 und 2 sind daher als Richtungskupplungen bezeichnet. Welle 15 und Vorschubspindel 18 stehen über Zahnräder 16, 17 miteinander in Antriebsverbindung.The via the clutches 3 and 4 either with feed or rapid traverse speed driven shaft 5 drives via a pair of gears 10, 11 and a reverse gear 12 to 14 the loosely mounted on the shaft 15 parts of the couplings 1 and 2 in the opposite Meaning, so that, depending on whether clutch 1 or 2 is energized, the shaft 15 in the opposite direction Direction revolves and thus the direction of movement of the driven by the feed spindle 118 (not shown) table of the milling machine determined. The clutches 1 and 2 are therefore referred to as directional couplings. Shaft 15 and feed spindle 18 are at a standstill Drive connection with one another via gears 16, 17.

Soll der Tisch im Vorschub nach rechts oder links bewegt werden, so wird lediglich die entsprechende Richtungskupplung 1 oder 2 eingeschaltet. Für den Eilgang muß dagegen zu der Richtung schaltenden Kupplung 1 oder 2 noch die Eilgangkupplung 4 eingeschaltet werden. Da der Eilgang den Vorschub überholt, kann dabei der Vorschubantrieb nach Belieben weiterlaufen oder stillstehen. Um den Tisch sowohl aus dem Vorschub als auch dem Eilgang stillzusetzen, wird die bis dahin erregt gewesene Richtungskupplung 1 oder 2 abgeschaltet und gleichzeitig die Bremskupplung 19 erregt. Die Kupplung 19 wirkt dabei nicht nur abbremsend aui die Welle 15, sondern unterstützt gleichzeitig auch die Auftrennung der betreffenden Richtungskupplung 1 oder 2, so daß die Welle 15 vollkommen von den davorliegenden Vorschub- und Eilgangantrieben getrennt ist und diese daher keinen ungünstigen Einfiuß auf die Abbremsung dieser Welle haben. Da die zwischen der Welle 15 und der Vorschubspindel 18 liegenden Schwungmomente sehr klein sind, erfolgt der Stillstand der Wellen 15, 18 und damit der Stillstand des Tisches innerhalb äußerst kurzer Zeit. Diese Zeiten sind außerdem infolge der durch das Abbremsen gegen »Fest« geschaffenen gleichbleibenden Bedingungen sehr gleichmäßig, so daß die Streuung der Stillsetzungswerte innerhalb der für derartige Maschinen erwünschten engen Grenzen gehalten werden kann.If the table is to be moved to the right or left in the feed, see only the corresponding directional clutch 1 or 2 is switched on. For the Rapid traverse, on the other hand, must be accompanied by the rapid traverse clutch for the direction-switching clutch 1 or 2 4 can be switched on. Since the rapid traverse overtakes the feed, the feed drive can walk on or stand still as you like. To the table both from the feed as well as the rapid traverse, the directional clutch that was excited up to that point is activated 1 or 2 switched off and the brake clutch 19 energized at the same time. The coupling 19 not only has a braking effect on the shaft 15, but also supports it at the same time also the separation of the relevant directional coupling 1 or 2, so that the shaft 15 is completely separated from the feed and rapid traverse drives in front and therefore they have no unfavorable in ﬂ uence on the deceleration of this wave. Since the centrifugal moments lying between the shaft 15 and the feed spindle 18 are very small, the shafts 15, 18 come to a standstill and thus come to a standstill of the table in an extremely short time. These times are also due to the by slowing down against "solid" created constant conditions very much uniformly, so that the spread of the shutdown values is within the range for such Machines desired narrow limits can be kept.

Claims

PATENT CLAIM. Drive device for the feed, rapid traverse and direction control the carriages of machine tools, especially milling machines, in the case of two adjacent ones Shafts each two preferably electromagnetically operated friction clutches arranged are, of which the coupling halves loosely arranged on the first shaft are gears Od. Like. To connect the feed and rapid traverse drive, while the Coupling halves (directional couplings) arranged loosely on the second shaft by the first shaft are driven in the opposite direction of rotation via gears and the second shaft also has a gear wheel or the like for driving the carriage spindle carries, according to patent 974784, characterized in that the initiation of the advance The electrical clutch used was replaced by a non-switchable overhaul clutch (3) and an additional brake clutch cooperating with the directional clutches (19) is provided, which allows the associated shaft and thus the table spindle to be braked against a stationary part of the machine.