DE3038254A1

DE3038254A1 - Vorrichtung zum drehzahlveraenderbaren antreiben einer antriebswelle von werkzeugen, insbesondere von bohrwerkzeugen

Info

Publication number: DE3038254A1
Application number: DE19803038254
Authority: DE
Inventors: Horst-W. 5620 Velbert Ruttkamp
Original assignee: ARBOGA MASCHINENHANDELSGESELLS
Current assignee: ARBOGA MASCHINENHANDELSGESELLS
Priority date: 1980-10-10
Filing date: 1980-10-10
Publication date: 1982-09-09
Also published as: JPS5766836A; SE8008475L; FR2491806A1

Description

PATENTANWÄLTE MEINKE UND DABRINGHAUS

VERTRETER BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT·REPRESENTATIVES BEFORE EPO·MANDATAIRES AGREES PRES L¹OEB

DIPL-ING. J. MEINKE DIPL-ING. W. DABRINGHAUS

4600 DORTMUND 1,

WESTENHELLWEG 67 "

0 8. OKT. 1980

M/W

TELEFON (0231)145810 TELEGRAMM DOPAT Dortmund TELEX 822 7328 pat d

AKTEN-NR.: 1/3643

Anmelderin : Arboga MaschinenhandeisgeSeilschaft mbH, ■ Lilienstraße 19, 2000 Hamburg 1

Bezeichnung : "Vorrichtung zum drehzahlveränderbaren Antreiben einer Antriebswelle von Werkzeugen, insbesondere von Bohrwerkzeugen"

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum drehzahlveränderbaren Antreiben einer Antriebswelle von Werkzeugen, insbesondere von Bohrwerkzeugen.

Die meisten Bohrmaschinen weisen zur Drehzahlveränder.ung ein handgeschaltetes Stufengetriebe auf, wobei vor jeder Umschaltung zur Einstellung einer anderen Drehzahl der Antriebsmotor sowie die Antriebswelle stehen müssen, was zu Verlustzeiten bei der Bearbeitung von Werkstücken führt, welche sich noch dadurch vergrößern können, daß häufig ein leichtes Drehen des Werkzeugspannfutters von Hand erforderlich ist, damit die oft direkt voreinander stehenden Zähne des Schaltgetriebes besser bzw. überhaupt einspringen können*

Bei automatisch gesteuerten Bohr- bzw. auch anderen Werkzeugmaschinen (NC-Steuerung) mit mechanischen Schaltgetrieben laufen zwar die Bohr- bzw. anderen Bearbeitungsvorgänge durch eine entsprechend programmierte; Steuerung automatisch ab, die richtige Wahl der Werkzeugdrehzahl muß aber weiterhin., zeitraubend von Hand durch Umschalten von Hebeleinheiten erfolgen.

Es sind auch Antriebe für Werkzeugmaschinen bekannt, die die Drehzahl des Bearbeitungswerkzeuges ohne Schaltgetriebe durch elektrische Steuerungen bewirken. Diese elektrischen Steuerungen sind jedoch in Verbindung mit den hierzu erforderlichen Elektromotoren sehr aufwendig und dementsprechend kostentreibend.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Lösung, welche mit relativ einfachen mechanischen Getriebemitteln, d.h. unter Vermeidung aufwendiger elektrischer Steuerungen, ohne Stillstandszeiten beliebige Drehzahländerungen ermöglicht und in Weiterbildung mit relativ.geringem Aufwand die Einbeziehung der Drehzahlsteuerung in automatische Steuerungen (z.B. NC-Steuerung) erlaubt.

Bei einer Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst,, daß mit der Antriebswelle zwei senkrecht zu dieser und entgegengesetzt voneinander sich erstreckende Arme drehfest" verbunden sind, auf denen Ausgleichs- bzw. Planetenräder eines Kegelradausgleichsgetriebes gelagert sind, während Teller- bzw. Sonnenräder des Kegelradausgleichsgetriebes mit jeweils einem drehzahlveränderbaren Antriebsmotor in Antriebsverbindung stehen, wobei die Teller- bzw. Sonnenräder auf der Antriebswelle drehbar gelagert sind.

Aufgrund dieser Ausbildung ergibt sich im Vergleich zu herkömmlichen handgeschalteten mechanischen Stufengetrieben neben einer konstruktiv sehr einfachen und damit preisgünstigen Konstruktion vor allem der Vorteil, daß alle Getriebeteile ständig in Eingriff miteinander bleiben können, so daß Stillstandszeiten bei Drehzahländerungen entfallen. Der demgegenüber erforderliche Aufwand von zwei Antriebsmotoren anstelle von einem Antriebsmotor bei herkömmlichen Vorrichtungen der betreffenden Art ist von un-

tergeordneter Bedeutung.

Zweckmäßig kann man.die Antriebszahnräder aufweisenden Antriebsmotoren unmittelbar an einem die Antriebswelle lagernden Gehäuse anflanschen und mit den Antriebszahnräder aufweisenden Teller- bzw. Sonnenrädern über Zwischen-.Zahnräder in Antriebsverbindung bringen, wobei sich eine besonders kompakte raumsparende Bauweise ergibt, wenn die achsparallel gerichteten Antriebswellen an entgegengesetzten Enden mit den Antriebszahnrädern versehen sind.

Grundsätzlich sind steuerbare Afttriebsmotoren verschiedener Art, z.B. auch Hydraulikmotoren, verwendbar.

Eine besonders günstige Ausgestaltung ergibt sich jedoch in Weiterbildung der Erfindung, wenn die beiden Antriebsmotoren als Drehstrommotoren ausgebildet werden, weil diese in besonders einfacher Weise vielgestaltige Steuerungsmöglichkeiten erlauben, derart, daß die Steuerung der beiden Drehstrommotoren leicht in eine automatische Werkzeugmaschinensteuerung, z.B. eine NC-Steuerung, integriert werden kann. Natürlich kann die Drehzahlsteuerung auch durch am Maschinengehäuse angebrachte Druckknopfsteuerung ο. dgl. von.Hand erfolgen.

Eine sehr vielgestaltige Steuerungsmöglichkeit ergibt sich beispielsweise bei Verwendung eines 4/8-poligen und eines 2/8-poligen Drehstrommotors.

Die Verwendung von Drehstrommotoren bringt neben der vorerwähnten einfachen und vielgestaltigen Steuerungsmöglichkeit auch noch den Vorteil mit sich, daß der Antrieb nicht lastabhängig arbeitet, sondern daß selbst bei hohem Bohrdruck oder Vorschub die .angegebene Drehzahl nicht absinkt.

Die Erfindung"ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Diese zeigt in

Fig. 1 eine teilweise im Schnitt wiedergegebene Seitenansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung und in

Fig. 2 eine Schemadarstellung der einstellbaren Drehzahlstufen bei Verwendung eines 4/8-poligen und eines 2/8-poligen Drehstrom-Antriebsmotors.

An einem Getriebegehäuse 1 sind zwei Drehstrommotoren 2 und 3 achsparallel, aber mit an entgegengesetzten Enden angeordneten Antriebszahnrädern 4 und 5 angeflanscht, die über Zwischenzahnräder 6 und 7 mit Antriebszahnrädern von Teller- bzw. Sonnenrädern 8 und 9 eines Kegelradausgleichsgetriebes, in Antriebsverbindung stehen, dessen Ausgleichs -r bzw. Planetenräder 10 und' 11 auf zwei entgegengesetzt voneinander sich erstreckenden Armen 12 drehbar gelagert sind, welche mit einer eine Werkzeugaufnahme 14 tragenden Antriebswelle 13 mittels eines Keils bzw. einer Passfeder 15 drehfest verbunden sind. Die Antriebswelle

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ist drehbar im .Gehäuse 1 gelagert und die Teller- bzw. Sonnenräder 8 und 9 sind drehbar auf der Antriebswelle 13 gelagert. ·

Durch Antrieb der beiden Antriebsmotoren 2 und 3 mit unterschiedlichen Drehzahlen und Drehrichtungen können in weiten Grenzen unterschiedliche Drehzahlen der Antriebswelle 13 erreicht werden, und zwar grundsätzlich bei mit einfachen Mitteln stufenlos drehzahlveränderbaren Antriebsmotoren, wie Hydraulikmotoren, ebenfalls stufenlose Drehzahlveränderungen der Antriebswelle erreicht werden.

Bei Verwendung eines 4/8-poligen und eines 2/8-poligen Drehstrommotors mit jeweils zwei getrennten Wicklungen' lassen sich maximal 12 Fahrstufen erreichen, wie schematisch in Fig. 2 dargestellt ist und nachstehend näher erläutert wird :

Die Schaltung der mit einem nicht näher bezeichneten Getriebe versehenen Motoren 2 und 3 ist durch Symbole dargestellt, wobei der schwarz angelegte Vollkreis die Innenwicklung eines Motores andeuten soll und der größere Leerkreis die äußere· Wicklung. Die Pfeile symbolisieren die jeweilige Drehrichtung der Motoren im eingeschalteten Zustand.

Ausgehend von dieser Symbolik bedeutet im Beispiel nach Figur 2 die erste Symbolspalte, daß im Motor 3 die Innenwicklung angesprochen ist und der Motor rechtsdreht, während, der Motor 2 stillsteht. Aufgrund der angenommenen übertragungs-

Verhältnisse wird dann eine Bohrspindeldrehzahl von 75 Umdrehungen pro Minute erreicht. In Spalte 2 bedeutet die dort angegebene Symbolik, daß vom Motor 3 die Außenwicklung rechtsdrehend und vom Motor 2 die Innenwicklung linksdrehend angesprochen sind, wodurch sich im Beispiel die Drehzahl 100 u/min ergibt. ' ·

Jede einzelne Spalte bedingt daher bei den angenommenen Übersetzungsverhältnissen die sich aus der Tabelle ergebenden Drehahlstufen.

Natürlich ist'das beschriebene Ausfuhrungsbeispiel noch in vielfacher Hinsicht abzuändern, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen. So können neben den angegebenen Verhältnissen aufgrund einer entsprechenden Getriebevorwahl auch andere, sich in der Praxis als zweckmäßig erweisende, übersetzung.sstufen erreicht werden, ebenso wie. durch stufenlos veränderbare Antriebe auch alle Zwischendrehzahlen erreichbar sind.

Leerseite

Claims

Ansprüche :

1. !Vorrichtung zum drehzahlveränderbaren Antreiben einer Antriebswelle von Werkzeugen, insbesondere von·Bohrwerkzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Antriebswelle (13) zwei senkrecht zu dieser und entgegengesetzt voneinander sich erstreckende Arme (12) drehfest verbunden sind, auf denen Ausgleichs- bzw. Planetenräder (10,11) eines Kegelrädausgleichgetriebes gelagert sind, während Teller-■ bzw.'· Sonnenräder (8,9) des Kegelradausgleichsgetriebes mit jeweils einem drehzahlveränderbaren Antriebsmotor (2,3) in Antriebsverbindung stehen, wobei die Tellerbzw. Sonnenräder auf der Antriebswelle drehbar gelagert sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebszahnräder (4,5)aufweisenden Antriebsmotoren (2,3) unmittelbar an einem die Antriebswelle (13) lagernden Gehäuse (1) angeflanscht sind und mit den Antriebszahnräder aufweisenden Teller- bzw. Sonnenrädern ( 8,9) über Zwischenzahnräder in Antriebsverbindung stehen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Antriebsmotoren (2,3) als Drehstrommotoren ausgebildet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch J>> dadurch gekennzeichnet, daß einer der Drehstrommotoren 4/8-polig und der andere 2/8-polig ausgebildet ist.