DE2102993A1

DE2102993A1 - Umschaltbarer Werkzeugmaschinen vorschub

Info

Publication number: DE2102993A1
Application number: DE19712102993
Authority: DE
Inventors: Akiyoshi Kariya. Aichi Kobayashi (Japan). P
Original assignee: Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Koki KK
Priority date: 1970-01-22
Filing date: 1971-01-22
Publication date: 1971-07-29
Also published as: US3665653A; GB1290115A; JPS4843666Y1; FR2077269A1; FR2077269B1

Description

Anmelder: TOYODA KOKI KABUSHIKI KAISHA 22.1.1971

1, 1-chome, Asahimachi, Kariya, Aichi Prefecture, Japan

Umschaltbarer Werkzeugmaschinenvorschub

Die Erfindung betrifft eine umschaltbare Vorschubsteuerung für Werkzeugmaschinen, z.B. für Schleifmaschinen, bei der eine Umschaltung von einer durch einen Anschlag begrenzten, auf ein bestimmtes Maß eingestellten durch ein Handrad bewirkten Vorschubbewegung auf eine Feinsteuerung mit nur geringem Vorschub umgeschaltet werden kann. Bei dem ersteren Vorgang ist die Drehbewegung der den Werkstückschlitten antreibenden Welle und des damit verbundenen Handrades durch einen Anschlag begrenzt. Auf diese Weise wird das Werkstück bis zu den gewünschten Abmessungen durch Drehung der das Handrad tragenden Welle in einem Zug bearbeitet. Die Feinbearbeitung erfolgt bei erheblicher Untersetzung der Drehung der den Werkstückschlitten antreibenden Welle von Hand ohne entsprechenden Anschlag. Die Vorwärtsbewegung des Werkstückschlittens ist dabei nicht begrenzt. Herkömmliche Vorschubsteuerungen sind nur für eine der beiden Vorschubsteuerungen verwendbar. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen zwischen beiden Betriebsarten umschaltbaren Werkzeugmaschinenvorschub zu schaffen.

Ein umsehaltbarer Werkzeugmaschinenvorschub, bestehend aus einer im Maschinenrahmen drehbar gelagerten und den Werkstückschlitten antreibenden Welle, sowie einem auf dieser Welle angeordneten Handrad, ist erfindungegemäß dadurch gekennzeichnet, daß auf der Welle drehbar und in axialer Richtung zwischen zwei Endsteilungen verschiebbar ein Einstell-

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ring vorgesehen ist und bei Betätigung eines Schaltknopfes eine Drehverbindung des Handrades mit dem Einstellring hergestellt werden kann, und in einer der beiden Endstellungen ein von einem Feineinstellrad über eine Schnecke und ein Schneckenrad angetriebenes, auf der Welle drehbar gelagertes Zahnrad in Eingriff mit einem weiteren am Einstellring vorgesehenen Zahnrad gelangt, und in der zweiten Endstellung des Kupplungsringes ein an diesem vorgesehener Anschlag bei bestehender Verbindung von Handrad und Kupplungsring die Bewegung des Handrades gegenüber einem weiteren Anschlag begrenzt.

Ferner ist ein umschaltbarer Werkzeugmaschinenvorschub gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung von Handrad und Einstellring durch eine Lamelle erfolgt, die zwischen dem Handrad und dem Einstellring angeordnet ist und eine sich verjüngende Kerbe aufweist, in die das sich ebenfalls verjüngende eine Ende eines durch den Schaltknopf in axialer Richtung verschiebbaren, im Handrad gelagerten Stiftes eingreift, so daß durch Drehung des Schaltknopfes eine radiale Erweiterung der Lamelle und damit ein Andrücken derselben an den Einstellring erfolgt.

Ein umschaltbarer Werkzeugmaschinenvorschub ist ferner erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß auf der Welle in axialer Richtung verschiebbar, ihr gegenüber aber nicht verdrehbar, ein erster Kupplungsteil, sowie auf ihr verdrehbar, aber ihr gegenüber nicht verschiebbar ein zweiter Kupplungsteil angeordnet ist und beide Kupplungsteile einander gegenüberliegende konisch sich verjüngende Endstücke aufweisen, die bei Verschiebung des ersten KupplungsteiIeε in Richtung auf den zweiten Kupplungsteil durch einen Handgriff ineinandergreifen und die Drehbewegung der Kupplungsteile bewegungsmäßig koppeln und an dem zweiten Kupplungsteil ein von einer hydraulisch betätigbaren Zahnstange angetriebenes Zahnrad fest angebracht

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und das von der Schnecke angetriebene Schneckenrad auf dem zweiten Kupplungsteil drehbar gelagert ist.

Die Erfindung wird im folgenden 'anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es bedeuten:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den erfindungsgemäßen Werkzeugmaschinenvorschub ;

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1;

Fig. H- einen Querschnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. Ij

Fig. 5 einen Querschnitt entlang der Linie V-V in Fig. 1.

In Fig. 1 trägt das Maschinenbett einen gleitenden Schlitten zur Aufnahme eines (nicht gezeigten) Werkzeuges. An der Vorderseite des Maschinenbettes 1 ist ein Handrad 3 angebracht. An der Innenseite der Nabe 4 des Handrades 3 ist ein beweglicher Kupplungsteil 6 mit Hilfe eines Keiles 7 befestigt. Während das Handrad 3 dazu dient, von Hand einen Löschvorschub einzustellen, kann in noch näher zu beschreibender Weise über
den beweglichen Kupplungsteil 6 eine automatische Vorschubbewegung herbeigeführt werden.

Der bewegliche Kupplungsteil 6 kann zusammen mit dem Handrad *3 auf der Welle 5 in axialer Richtung verschoben werden. Die
Verschiebung geschieht durch Betätigung des Umschaltknopfes "von Hand - Automatik" 8. Die Welle 5 ist drehbar im Maschinenbett 1 gelagert.

Auf der Welle 5 sitzt frei drehbar ein in axialer Richtung
nicht verschiebbarer, weiterer Kupplungsteil 20 in Nachbarschaft des bereits erwähnten beweglichen Kupplungsteiles 6.

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Der in axialer Richtung nicht verschiebbare Kupplungsteil 20 und der verschiebbare Kupplungsteil 6 können bei einer Rechtsverschiebung des letzteren durch Betätigen des Umsehaltknöpfes 8 in eine solche Stellung gebracht werden, daß sie entlang ihren konisch sich erweiternden, bzw. verjüngenden Kupplungsfellen in festem Reibungs-Kontakt stehen und auf diese Weise ihre Bewegungen miteinander gekuppelt sind, so daß die Bewegung des einen Kupplungsteils auf den anderen Kupplungsteil übertragen wird.

Am (in Fig. 1) rechten Ende des in axialer Richtung nicht W beweglichen Kupplungsteils 20 ist eine Ritzel 2 7 angebracht, das in eine Zahnstange 28 eingreift. Diese wird durch einen hydraulischen Antriebsmechanismus, der in Fig. 2 dargestellt ist, angetrieben und dient dem automatischen Vorschub. Dabei erstreckt sich die Zahnstange 2 8 in den Zylinder 3M- der hydraulischen Antriebsvorrichtung.

Gelangt so unter Druck stehende hydraulische Flüssigkeit in den Zylinder 3M, dann wird der in axialer Richtung nicht verschiebbare Kupplungsteil 20 über die Zahnstange 28 und das Ritzel 27 gedreht. Die Drehung wird auf die Welle 5 über eine Drehung des beweglichen Kupplungsteils 6 über den Reibungs- | kontakt der Flächen 20 und 6a übertragen. Diese Drehung wird weiter von der Welle 5 dann auf ein Zahnrad 2 9 übertragen, das an derem Ende befestigt und treibt das Zahnrad 30 an, das auf einer weiteren Welle 31, die parallel zur Welle 5 gelagert ist, sitzt. Diese Drehbewegung wird schließlich auf eine (nicht gezeigte) Vorschubspindel weiter übertragen, durch die der Werkzeugschlitten in herkömmlicher Weise bewegt wird.

An der Innenseite der Bohrung in der Nabe M des Handrades 3 sitzt eine trogartige Manschette 9, auf der wiederum, wie aus Fig. 3 ersichtlich, ein Kupplungsring 10 sitzt. Der Kupplungs-

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ring 10 weist eine angeschrägte Kerbe 10 auf, die ihn durchschneidet, so daß er in radialer Richtung ausgedehnt werden kann. In diese Kerbe greift das ebenfalls abgeschrägte Ende 13a eines KupplungsStiftes 13 ein, der in (nach Fig. 1) horizontaler Richtung verschiebbar in der Nabe H des Handrades 3 gelagert ist. An seinem anderen Ende ist der Verbindungsstift 13 mit einem Umschaltknopf 12 verschraubt. So kann durch axiale Verschiebung des angeschrägten Endes 13a durch Betätigen des Umschaltknopfes 12 der Ring 10 in seinem Umfang ausgedehnt werden.

Auf der Außenseite des Umfanges des beweglichen Kupplungsteils 6 ist ein Einstellring 14 drehbar und in axialer Richtung verschiebbar angeordnet. Die Innenseite seines inneren Paßteiles 15 ist mit zwei konkaven, um den Umfang herum angeordneten Schlitzen 16 versehen. In diese Schlitze 16 drückt eine Feder 18 eine Arretierungs-Kugel 17 und legt so die axiale Stellung des Einstellringes IH fest.

Die Außenseite des Kupplungsringes 10 liegt am äußeren Flansch des Einstellringes 14 an. Eine Betätigung des Umschaltknopfes 12 bewirkt so durch eine Ausdehnung des Kupplungsringes 10 entweder eine gemeinsame oder eine getrennte Drehung von Einstellring 14 und Handrad 3 (über die Nabe 4 und die Manschette 9).

Am Einstellring 14 ist ein Anschlag 19 und ein Zahnkranz 25 angebracht. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, schlägt der Anschlag 19 bei entsprechender» noch näher zu beschreibender Stellung des Einstellringes 14 auf einen weiteren Anschlag 21, der an der Außenseite des in axialer Richtung nicht verschiebbaren Kupplungsteils 20 angebracht ist.

Auf der Außenseite des in axialer Richtung nicht verschiebbaren Kupplungeteils 20 ist drehbar eine Nabe 22 angeordnet, die einen Zahnkranz 24 trägt. Diese liegt gegenüber dem Zahnkranz

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der auf dem Einstellring 14 befestigt ist.

Die beiden Zahnkränze 24 und 25 greifen dann nicht ineinander ein, wenn, wie in Fig. 1 gezeigt, der Einstellring 14 auf dem beweglichen Kupplungsteil 6, nach rechts gerückt ist; sie greifen andererseits ineinander ein und stellen so eine Verbindung der Drehbewegungen beider Teile her, wenn der Einstellring 14 nach links verschoben ist. Die Arretierungskugel 17 und die beiden konkaven Rillen 16 legen die beiden Schaltstellungen des Einstellringes 14 bei einer Verschiebung des Einstellringes jeweils fest.

Auf der Außenseite der Nabe 4 des Handrades 3 ist ein Skalenring 35 drehbar angebracht. Der Skalenring 35 kann jedoch gegenüber dem Handrad 3 mit Hilfe einer Wendelschraube 36 festgestellt werden.

Die Nabe 22, die drehbar auf dem in axialer Richtung nicht verschiebbaren Kupplungsteil 20 sitzt, ist mit einem Schneckenrad 23 versehen. Wie aus Fig. 5 zu ersehen, greift in dieses Schneckenrad 23 eine Schnecke 33 ein, die im Lager 32 gelagert ist. Das Schneckenrad kann durch einen Feineinstellknopf 26 bewegt werden. Die Bewegung dieses Knopfes bewirkt nach entsprechender Untersetzung durch die Schnecke und das Schneckenrad eine geringe Drehung des letzteren. Diese Anordnung dient der manuellen Feinbearbeitung.

Als nächstes wird die Betriebsweise beschrieben. Bevor entweder von Hand bis zu einem festen Anschlag das Werkstück bearbeitet wird oder von Hand die letzte Feinbearbeitung ohne einen festenAnschlag durchgeführt wird, wird der der Umschaltung "von Hand-Automatik" dienende Umschaltknopf 8 so eingestellt, daß der bewegliche Kupplungsteil 6 von dem in axialer Richtung nicht verschiebbaren Kupplungsteil 20 getrennt wird (das entspricht einer Verschiebung des Kupplungsteiles 6 nach

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links gegenüber der in Fig. 1 gezeigten Position).

Zunächst wird, um einen Vorschub von Hand bis zu einem festen Anschlag zu erreichen, der Einstellring IH in die in Fig. gezeigte rechte Position gebracht, in der die Zahnräder 2H und 25 getrennt sind. Der Anschlag 19 hat dann eine solche Drehbahn, daß er gegebenenfalls auf den Anschlag 21 an dem in axialer Richtung nicht verschiebbaren Kupplungsteil 20 anschlägt. Der Einstellring IH wird dann so weit gedreht, um denjenigen Drehwinkel einzustellen, der dem gewünschten Vorschubweg bis zum Anschlag entspricht. Mit der Drehung des Einstellringes 14 wird so auch die Stellung des Anschlages eingestellt. Zwischen den Anschlägen 19 und 21 entsteht so eine dem Drehwinkel entsprechende Lücke.

Durch Drehung des Umschaltknopfes 12 wird nun der Kupplungsring 10 ausgedehnt, so daß eine feste Drehverbindung zwischen der Manschette 9 und dem Einstellring IH besteht. Wird in diesem Zustand das Handrad 3 bewegt, dann wird diese Drehung über den beweglichen Kupplungsteil und den Keil 7 auf die Welle 5 und von dieser über die Zahnräder 29 und 30 auf die Welle 31 zur Vorschubspindel übertragen, die einen Schleiftisch entsprechend verschiebt.

Mit der Drehung des Handgriffes 3 dreht sich auch der Einstellring IH in der gleichen Richtung. Zum gegebenen Zeitpunkt trifft der Anschlag 19 auf den Anschlag 21, der an dem Kupplungsteil 20 befestigt ist. Dadurch wird die Drehung des Handrades 3 begrenzt und abgestoppt, da die Drehung des Kupplungsteils 20 durch das Ende der Hubbewegung im Zylinder 3H seinerseits begrenzt ist.

Zum Zwecke der nicht durch irgendeinen Anschlag begrenzten Feinbearbeitung von Hand, wird zunächst der Umschaltknopf so betätigt, daß sich der Kupplungsring 10 wieder nach innen zusammenzieht, so daß die Drehverbindung zwischen dem Ein-

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stellring 14 einerseits und der Manschette 9, die an der Nabe 4 des Handrades 3 befestigt ist, andererseits gelöst wird. Dann wird der Einstellring 14 von der in Fig. 1 gezeigten Position nach links verschoHben, .wodurch der Anschlag 19 in eine Drehbahn gebracht wird, in der er nicht auf den Anschlag 21 auftreffen kann. Nunmehr treten die Zahnkränze 24 und 25 in Eingriff. Wird in diesem Zustand der Handgriff 3 bewegt, dann überträgt sich diese Bewegung über den beweglichen Kupplungsteil 6 auf die.Welle 5 und über die Zahnräder

29 und 30 auf die Welle 31 und von dort auf die (nicht gezeigte) Vorschubspindel.

Ist die Bearbeitung des Werkstückes so weit vorangeschritten, daß eine Vorschubbewegung mit Hilfe des Handrades 3 nicht langer der gewünschten Bearbeitungsgenauigkeit von einigen Micron entspricht, dann wird der Umschaltknopf 12 betätigt, so daß er durch Ausdehnung in radialer Richtung wiederum eine Drehverbindung zwischen der Manschette 9 und dem Einstellring 14 herstellt. Wird nun der Feineinstellknopf 26 gedreht, dann überträgt sich diese Bewegung über die Schnecke 33, das Schneckenrad 23, die Zahnkränze 24 und 25 auf den Einstellring 14 und von dort über den Kupplungsring 10, die Manschette 9, den Handgriff und den beweglichen Kupplungsteil 6 auf die Welle 5. Von hier aus erfolgt wieder über die Zahnräder 29,

30 und die Welle 31 die Übertragung der Drehbewegung auf die Vorschubspindel.

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche

( 1.,Umsehaltbarer Werkzeugmaschinenvorschub, bestehend aus einer im Maschinenrahmen drehbar gelagerten und den Werkstückschlitten antreibenden Welle, sowie einem auf dieser Welle angeordneten Handrad, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Welle (5) drehbar und in axialer Richtung zwischen zwei Enstellungen verschiebbar ein Einstellring (14) vorgesehen ist und bei Betätigung eines Schaltknopfes (12) eine Drehverbindung des HandradesO) mit dem Einstellring (14) hergestellt werden kann, und in einer der beiden Endstellungen ein von einem Feineinstellrad (26) über eine Schnecke (33) und ein Schneckenrad (23) angetriebenes, auf der Welle (5) drehbar gelagertes Zahnrad (24) in Eingriff mit einem weiteren am Einstellring (14) vorgesehenen Zahnrad (24) gelangt, und in der zweiten Endstellung (Fig. 1) des Einstellringes (14) ein an diesem vorgesehener Anschlag (19) bei bestehen der Verbindung von Handrad (3) und Einstellring (14) die Bewegung des Handrades (3) gegenüber einem weiteren Anschlag (21) begrenzt.
2. Umschaltbarer Werkzeugmaschinenvorschub nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung von Handrad (3) und Einstellring (14) durch einen Kupplungsring (10) erfolgt, der zwischen dem Handrad (3) und dem Einstellring (14) angeordnet ist und eine sich verjüngende Kerbe

(11) aufweist, in die das sich ebenfalls verjüngende

eine Ende (13a) eines durch den Schaltknopf (12) in axialer Richtung verschiebbaren, im Handrad (3, 4) gelagerten Stiftes (13) eingreift, so daß durch Drehung des Schaltknopfes

(12) eine radiale Erweiterung des Kupplungsringes (10) und damit ein Andrücken desselben an den Einstellring (14) erfolgt.

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Umsehaltbarer Werkzeugmaschinenvorschub nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Welle (5) in axialer Richtung verschiebbar, ihr gegenüber aber nicht verdrehbar, ein erster Kupplungsteil (6), sowie auf ihr verdrehbar, aber ihr gegenüber nicht verschiebbar ein zweiter Kupplungsteil (20) angeordnet ist und beide Kupplungsteile (6, 20) einander gegenüberliegende, konisch sich verjüngende Endstücke (6a, 20a) aufweisen, die bei Verschieben des ersten Kupplungsteiles (6) in Richtung auf den zweiten Kupplungsteil (20) durch einen Handgriff (8) ineinandergreifen und die Drehbewegung der Kupplungsteile (6, 20) bewegungsmäßig kuppeln und an dem zweiten Kupplungsteil (20) ein von einer hydraulisch (34) betätigbaren Zahnstange (28) angetriebenes Zahnrad (27) fest angebracht und das von der Schnecke (33) angetriebene Schneckenrad (23) auf dem zweiten Kupplungsteil (20) drehbar gelagert ist.

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