DE2311307B2

DE2311307B2 - Vorschubantrieb für Werkzeugmaschinenschlitten mit Rückdrehbremse

Info

Publication number: DE2311307B2
Application number: DE2311307A
Authority: DE
Inventors: Horst 8000 Muenchen Lanzenberger
Original assignee: FRIEDRICH DECKEL AG 8000 MUENCHEN
Current assignee: FRIEDRICH DECKEL AG 8000 MUENCHEN
Priority date: 1973-03-07
Filing date: 1973-03-07
Publication date: 1974-11-21
Also published as: DE2311307A1; GB1419046A; AT327639B; US3924479A; DE2311307C3; FR2220714B2; CH575087A5; JPS50111465A; IT1046243B; ATA160274A; FR2220714A2

Description

Die Erfindung betrifft einen Vorschubantrieb, insbesondere für Werkzeugfflaschinerischlitten, mit einer drehangetriebenen Kugelrollspindel oder Kugelmutter, deren Rückdrebung durch eine durch die Last axial belastete, hu Gehäuse abgestützte Reibungsbremse gebremst wird, wobei die Bremskraft durch zwei miteinander über ScbrilgflScben drehverbundene, gegeneinander axial verschiebbare Bauteile im Antriebszug der KugelroUsprodel bzw. Kugelmutter erzeugt wird, welche das übertragene Drehmoment in eine axiale Kraftkomponente umsetzen.

Durch das Hauptpatent DT-PS 1802784 ist bereits ein derartiger Vorschubantrieb bekannt, bei welchem auf dem Spindelscbaft ein Antriebsrad angeordnet ist, welches über eine Schrägverzahnung bzw. Kegelradveizafeaung mit einem weiteren Zahnrad in Eingriff steht Durch die Schrägfiächen der Verzahnung wird bei Übertragung eines Drehmomentes gleichzeitig eine Axialkraft auf das Antriebsrad ausgeübt, welche zur Belastung einer Reibungsbremse dient Diese Reibungsbremse verhindert die Rückdrehung der mit dem Antriebsrad drehfest verbundenen Antriebsspindel.

Die bekannte Konstruktion setzt immer voraus, daß das Antriebsrad mit einem weiteren Zahnrad in Eingriff steht weil an diesen beiden Zahnrädern die Schrägflächen — z. B. als Kegelradverzahnung — zur Erzeugung der lastabhängigen Axialkraft angeordnet sind. Die Erzeug ong der Axialkraft über eine entsprechende schräge Verzahnung hat weiterhin zur Folge, daß die Axialkraft nur in einer Drehmomentenrichtung wirksam wird. Deshalb findet eine derartige Einrichtung vorwiegend bei Vertikalspindeln Verwendung, die durch das Gewicht eines Werkstücktisches, des Werkstückes bzw. der Bearbeitungskräfte vorwiegend in einer Richtung belastet wird.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Vorschubantrieb der obengenannten Art zu schaffen, der bei einfachem und damit billigem Aufbau auch eine Ausführung erlaubt, welche in bs^den Drehmomentenrichtungen wirksam wird.

Diese Aufgabe ist erfindangsgemäß dadurch gelöst daß die Schrägflächen zwischen Spindelschaft einerseits and dem darauf axial verschiebbar angeordneten Antriebsrad andererseits angeordnet sind.

Die Schrägflächen sind also im Gegensatz zu der bekannten Konstruktion nicht mehr zwischen Antriebsrad und einem weiteren, damit zusammenwirkenden Zahnrad, sondern zwischen Antriebsrad und Spindelschaft angeordnet.

Die erfindungsgemäße Konstruktion ist demnach jetzt unabhängig davon, ob mit dem Antriebsrad ein weiteres Zahnrad zusammenwirkt bzw. wie die Verzahnung geartet ist. Sie gibt damit gleichzeitig die Möglichkeit, die Schrägflächen besser als bisher auf die Aufgabe abzustimmen, die axiale Bremskraft zu erzeugen. Insbesondere erlaubt die erfindungsgemäße Lösung auch eine Ausbildung der Schrägflächen derart, daß in beiden Drehmameniinrichtungen eine gleichwirkende Axialkraft entsteht.

Das Antriebsrad 1st nicht mehr über einen KeU od, dgl, drehfest mit der Antriebsspindel bzw. dem Spindelschaft verbunden, sofldern our über die Schragflächenpaaruäg, die grundsätzlich ein wenn auch geringes Spiel in Drehrichtung zuläßt. Wie das Antriebsrad selbst angetrieben wird, d. h., ob es also z. B, direkt als Handrad ausgebildet oder mit weite· ren Oetriebemttteln verbunden ist, ist für die Funktion der Bremse ohne Bedeutung.

igcb einem weiteren Merkmal der Erfindung sind 'Antriebsrad sowohl In der einen als auch in der ι Drebmomentenricbtung ansteigende Schrägvorgesehen, die mit entsprechenden schrägen ken des Spindelschaftes zusammenwirken, . wird das Antriebsrad bei beiden Drehmoicbtungen in der gleichen Acbsenricbtung Eine derartige Ausführung ist vor allem für ucalspindeln geeignet, welche Lasten in beiden !richtungen aufnehmen muß. Ein typisches A dafür ist eine Antriebsspindel für einen horiverscbiebbaren Werkstücktisch, auf den Bearjcräfte in beiden Richtungen wirken. fertigUBgs- und montagetechnisch einfache ergibt sich dann, wenn erfindungsgemäß das wsrad auf dem Spindelschaft frei drehbar und verschiebbar gelagert ist und über an seiner te ausgebildete Schrägflächen mit Gegen-Im Eingriff ist, welche an der Stirnseite einer mit dem Spindelschaft verbundenen Büchse ι. u_&.- angeordnet sind.

Weiterhin kann das Antriebsrad erüodungsgemaß ielbst mit einer z. B. kegeligen R abflache versehen gjjj oder auch in an sich bekannter Weise auf eine Lamellenscheibenkupplung drücken.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die mit dem Gehäuse verbundene Reibfläche, gegen die sich die vom Antriebsrad beReibfläche anlegt, in axialer Richtung justierso daß die Bremseinrichtung stets weitgehend icuiei eingestellt werden kann.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind jn der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher

tragen werden kann. Dieses Antriebsrad ist im vorliegenden Beispiel ate Zahnrad ausgestaltet, welcnes ober ein beliebiges Getriebe mit einem Antriebsmotor gekoppelt ist. Es kann jedoch beispielsweise aucn δ direkt als Handrad ausgebildet sein. Das Antriebsrad 15 weist eine Nabe 16 mit kegelförmiger, ate Bremsfläche 17 ausgebildeter Außenfläche auf. Diese Bremsfläche liegt gegen eine entsprechende Innenkegelfläcbe einer die Nabe 16 koaxial umsehenden u Büchse 18 an. Diese Büchse ist über mehrere im Mitnehmerflanscb 5 sich abstützende Madenscbraubenl» in axialer Richtung justierbar und mittels Schraubbolzen 20 gegenüber dem Mitnehmerflansch fixierbar, so daß ein eventuelles Spiel zwischen der Büchse 18 und der Nabe 16 ausgeglichen werden kann.

Wie vor allem aus Fig. 2 hervorgeht, ist das Antriebsrad an seiner der Nabe 16 abgevandten Stirnseite mit einem Bund 21 versehen, welcher jeweüs in Umfangsrichtung ansteigende bzw. abfaltende ao Schrägflächen 22 bzw. 23 aufweist. Mit diesen Scnrägftächen wirken entsprechende Schrägflächen einer mit dem Spindelschaft 14 uoer einen Schraubbolzen 24 sowie einen Keil 25 fest verbundenen Büchse 26 zusammen.

a₅ Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Zum Antrieb der Kugelrollspindel wird in das Antriebsrad 15 in herkömmlicher Weise ein Drehmoment eingeleitet, welches über die Schrägflachen 22, 23 auf die Büchse 26 und damit auf die Kugelrollspindel übertragen wird. Dabei wird gleichzeitig eine auf das Antriebsrad wirkende axiale Kraft erzeugt, welche die Bremsfläche 17 der Nebe 16 gegen die

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Sg 1 eine Bremseinrichtung, bei der das Antriebsfad mit einer kegeligen Bremsfläche versehen *«t 'm Querschnitt

?ie 2 eine Einzelheit der Bremseinrichtung ge- «näß Fie 1 mit in beiden Drehmomentenrichtungen Senden Schrägflächen,

Fi e 3 eine Bremseinrichtung mit einer durch das Antriebsrad belasteten Lamellenbremse.

IKe in F i g. 1 dargestellte Kugelrollspindel 1 dient , TZm Antrieb eines horizontal verschiebbaren wJksräcktiVchä Sie stützt sich in axialer Richtung S eSmit der Maschine oder auch einem senk-Sh? versSbaren Konsol fest verbundenen Spindel-Ser2 ab tr> daß sie sich selbst bei einer Drehbeweouns axial verschiebt. An dem der Spindelmutter 2 ELdL Ende ist über Axiallager 3 und 4 ein Snehmerflansch 5 axial unverschieblich gelagert, dir seiSits über mehrere Schraubbolzen 6 mit dem Lagerschild 7 des Werkstücktisches verschraubt Ut Das Axialer 3 wird von einer ringförmig™ AusSehung 8 in einer Stirnseite des Mitnehmer-

SSSäSSS der Kugelrollspindel zu bewegenden Last überwunden werden. Nach der danach zu berechnenden größten Last muß der Antrieb der Kugelrollspindel ausgelegt werden.

Da die Kugelrollspindel nicht selbsthemmend ist, wird sie durch eine über den Lagerschild 7 dzw. oen Mitnehmerflansch 5 aufgebrachte axiale-Belastung zu einer Drehbewegung angetrieben Dabei druckt je nach Drehrichtung eine der Schrägflachen der Buchse 26 auf die entsprechende Schragflache 22 bzw. 23 des Antriebsrades 15 und verursacht auf diese Weise em Anlage der Bremsfläche 17 an der Innenkegelflache der Büchse 18. Die Steigung der Schwachen kann so gewählt werden, daß eine selbstverstarkende W,rkung der Bremse auftritt, so daß e.ne^geringelB. durch die Massenträgheit des Antaebsrtdesverur sachte anfängliche Drehhemmung des■ Antnebsrades genügt, um d.e Bremse ansprechen zu lassen

Fig. 3 zeigt eine dem Be.spiel nach den F g. und 2 im Prinzip gleichwirKende Ausfuhrung, be der lediglich die Kegelbremse durch «ne La^mel!enbremse ersetzt ist Gleiche Te₁Ie sind m, gieren Be-

SäSSS S^fft

des Mitoehmerflansches. Beide 60 lenbremse, welche als Ganzes durch eine Spaamnutter 11 über wird. Diese besteht in

§1 teflter Weise gegen Verdrehung gesichert. ff Auf dem Spindelschaft 14 sitzt axial verschiebbar |tafld verdrefajJar ein Antriebsrad 15, über welches ein SAnfriebsdfenlnoment auf die Kugelrollspindel 1 tibersind. Wenn das Antriebsrad 115 axial belastet wird, dann drückt es über den Druckring 134 auf das Paket der Lamellen 131,132, welches sich andererseits ge-

gen die Büchse 118 abstützt. Das Radiallager 135 dient zur Zentrierung des Spindelschaftes 14 in der Büchse 118.

In den dargestellten Beispielen wird die Axial' kfaftkotnponente jeweils durch eine Schrägflächenpaarung erzeugt, die zwischen Spindelschaft und An· triebsrad angeordnet ist. Deshalb soll die Verzahnung des Antriebsrades so beschaffen sein, daß sie keine Axialkraft, auf keinen Fall aber eine die durch die Schrägflächen bewirkte Axialkraft aufhebende Korn· S ponente erzeugt. Das Antriebsrad 15,115 ist deshalb vorzugsweise geradverzahnt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

23Π Patentansprüche;

1. Vorschubantrieb, insbesondere für Werkzeugraaschinenschlitten, nut einer drehangetriebenen Kugelrollspradel oder Kugelmatter, deren Rückdrehng durch eine durch die Last axial belastete, im Gehäuse abgestützte Reibungsbremse gebremst wird, wobei die Bremskraft durch zwei w miteinander über Schrägfiächen drehverbundene, gegeneinander axial verschiebbare Bauteile im Antriebszufi der Kugelrollspindel bzw. Kugelmutter erzeugt wird, weiche das übertragene Drehmoment in eine axiale Kraftkomponente umsetzen, dadurch gekennzeichnet, daß die ScbrSgflächen (22, 23) zwischen Spindelscbaft

(14) einerseits und dem darauf axial verschiebbar angeordneten Antriebsrad (15, 115) andererseits angeordnet ilad. ao

2. Vorschubantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Antriebsrad (15,115) sowohl in der einen als auch in der anderen Drehmomentenrichtung ansteigende Schrägflächen (22, 23) vorgesehen sind, welche mit entsprechenden schrägen Gegenflächen des Spindelschaftes zusammenwirken.

3. Vorschubantrieb nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das drehbar aid axial verschiebbar auf dem Spindelschaft(14) sitzende Antriebsrad (15,115) einen stirnseitigen Bund (2s) auf),eist, an welchem in Umfangsrichtung ansteigend³, bzw. abfallende Schrägflächen (22, 23) ausgearbeitet sind, welche an entsprechenden schrägen Gegenflächen einer mit dem Spindelschaft fest verbundenen Buchse (26) od. dgl. anliegen.

4. Vorschubantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsrad (15) selbst mit einer Bremsfläche (17) versehen ist, welche gegen eine demgegenüber drehfeste Büchse (18) od. dgl. anliegt.

5. Vorschubantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die am Antriebsrad

(15) vorgesehene Bremsfläche (17) sowie die Gegenfläche der Büchse (18) kegelförmig ausgebildet sind.

6. Vorschubantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsrad (HS) in an sich bekannter Weise eine Sr Lamellenscheibenkupplung (130) belastet, welche sich gegen eine demgegenüber drehfeste Büchse (118) abstützt.

7. Vorschubantrieb nach einem der Ansprüche 4 bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß die SS drehfesten Büchsen (18, 118) relativ zum Spindelschaft axial justierbar sind.