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Drehmaschine, insbesondere Horizontal-Drehbank.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehmaschine der im Gattungsbegriff
des Hauptanspruches genannten Art.
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Derartige Drehmaschinen sind bekannt. Bei Horizontal-Drehbänken z.B,
wird der Längsvorschub für das Gewindeschneiden des das Werkzeug tragenden Bett
schlittens durch die Leitspindel mit Hilfe einer zweiteiligen Schloßmutter bewirkt.
Das Verstellen der SchloßmutternXale erfolgt hierbei gegen und von der Längsachse
der Gewindespindel fort, wozu die beiden Schloßteile durch Exzenter, Kulissensteuerung
o.dgl. Elemente gleichmäßig aufeinander zu oder voneinander fort bewegt werden.-
Diese Art von Kupplung von Maschinenteilen mit einer Spindel ist bei andersartigen
Drehmaschinen in gleicher oder ähnlicher Weise möglich oder gegeben.
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Diesen bekannten Ausführungsformen von Drehmaschinen mit einem in
kuppelnden Eingriff mit einer Gewindespindel zu bringenden Getriebeglied gegenüber
liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Wirkungsgrad des aus dem Getriebeglied
und der Gewinde spindel bestehenden Antriebes der Drehmaschine zu steigern
und
den Abnutzungsgrad der miteinander in Angriff stehenden Teile der Gewindespindel
und des Getriebegliedes zu vermindern, d.h. über einen langen Zeitraum eine bleibende
Spielfreiheit zu erzielen. Die hierbei zur Anwendung gelangenden Mittel sollen konstruktiv
einfach und problemlos bedienbar und zu warten sein.
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Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die Merkmale des kennzeichnenden
Teils des Hauptanspruches vor. Die Merkmale der Unteransprüche dienen der Verbesserung
und Weiterentwicklung der Merkmale des Hauptanspruches.
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An sich sind Antriebe aus einer Gewindespindel, einem inneren im Querschnitt
im wesentlichen trapezförmigem Rippenring, einem Außenring sowie einem zwischen
diesen Ringen angeordneten Wälzlager hinlänglich bekannt, z.B. aus der DE-OS 28
39 920. Aus dieser Druckschrift ist es ferner auch bekannt, das Getriebeglied aus
dem Rippenring, dem äußeren Ring sowie dem Wälzlager an Federelementen anzuordnen,
die dafür sorgen, dass der Rippenring in innige Anlage an den entsprechenden Flankenbereichen
des Gewindes der Gewindespindel kommt.- Durch die DE-OS 27 25 o54 ist ein Schraubengetriebe
bekannt, bei welchem die Einheit aus Rippenring, äußerem Ring und Wälzlager um eine
senkrecht zur Spindellängsachse gelegene Achse schwenkbar ist.- Insoweit sollen
diese Merkmale von einem Einzelschutz (Elementenschutz) ausgenommen sein.
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Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Antriebsteile der
erfindungsgemäßen Drehmaschine dargestellt und zwar zeigt Fig. 1 bis 5 die Gewindespindel
sowie die diese umgebende Ringeinheit im Quer- und teilweisem Längsschnitt, wobei
in Fig. 1 und 3 die Ringeinheit ausgekuppelt und in Fig. 2 eingekuppelt ist, Fig.
4 die Darstellung des Eingriffes des Rippenringes einer Ringeinheit in einen Gewindegang
der Gewindespindel, Fig. 5 eine Ringeinheit aus einem Innenring mit zwei trapezförmigen
Rippenringen, Fig. 6 die federnde Anordnung der die Spindel umgebenden Ringeinheit,
Fig. 7 ein Antriebsglied mit einer Verstellvorrichtung, Fig. 8 und 9 zwei in eine
gemeinsame Gewindespindel eingreifende Ringeinheiten mit verschiedenen Verstelleinrichtungen
Die in Fig. 1 dargestellte Gewindespindel 1 weist ein Trapezgewinde 2 auf; der Kern
der Gewindespindel ist mit der Bezugsziffer 5 versehen.- Die Gewindespindel ist
von einer llingeinheit 5 eng umgeben, die aus einem Innenring 6, einem Wälzlager
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und einem Außenring 8 besteht. Im einzelnen weist der Innenring
einen trapezförmigen Rippenring 9 auf, der von einem Flachring 1o gehalten ist oder
aber mit diesem eine Einheit bildet, der seinerseits eine Schulter 11 und eine Ringnut
12 aufweist, in die ein Spreng- oder Haltering 13 eingesetzt ist. Zwischen diesem
und der Schulter 11 wird der Innenring 14 des Wälzlagers 7 gehalten, dessen Wälzkörper
15 von dem Außenring 16 umschlossen sind, der seinerseits durch eine Schulter 17
und einen Halte- oder Sprengring 18 des Außenringes 8 gehalten wird.
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Der Rippenring 9 des Innenringes 6 der Ringeinheit 5 besitzt einen
Flankenwinkel, der dem Flankenwinkel des Gewindes 2 der Gewindespindel 1 entspricht.
Die Höheres Rippenringes 9 ist derart gewählt, dass zwischen dem Kern 3 der Gewindespindel
und dem Kopf des Rippenringes 9 ein geringer Zwischenraum 20 belassen ist, wenn
die Flanken des Rippenringes an den Gewindeflanken anliegen, wie dies Fig. 4 zeigt.
Ein gleicher oder ähnlicher Zwischenraum 21 ergibt sich zwischen dem Außenumfang
des Gewindes 2 der Spindel und dem Innenumfang des Rippenringes 9, wenn die Teile
ihre koaxiale entkuppelte Lage nach Fig.
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1 und 2 einnehmen. Der Außendurchmesser R des Gewindes 2 der Gewindespindel
1 und der Innendurchmesser RI des Rippenringes 9 der Ringeinheit 5 sind nur wenig
unterschiedlich gewählt, so dass der Zwischenraum kleingehalten wird. Der jeweilige
Flankenabschnitt des sich drehenden Rippenringes 9 wälzt sich auf dem entsprechenden
Flankenabschnitt des Gewindes 2 der Gewindespindel 8 ab, ohne hierbei eine abnutzende
Reibung zwischen den
Teilen zu erzeugen.- Die Verstellung der Ringeinheit
5 gegenüber der Gewindespindel 1 wird untenstehend noch näher erläutert.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 wird die Ringeinheit 5 durch einen
Innenring 26 gebildet, der mit zwei Rippenringen 29, 29a versehen ist, die gemeinsam
an dem Flachring 32 angebracht sind oder mit diesem eine Einheit bilden. Zwischen
der Schulter 31 und dem Spreng- oder Haltering 33 ist das Wälzlager 27 angeordnet,
das wiederum von dem Außenring 28 umschlossen ist. Die Ringeinheit nach Fig. 5 besitzt
im übrigen den gleichen Aufbau und die entsprechende Wirkungsweise wie die Ringeinheit
nach Fig. 1 bis 4.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 ist die Ringeinheit 5 von einem
Rahmen 34 aus Federstahl umschlossen, wobei der Außenring 8 durch zwei Zapfen 35,
36 um die Achse 37 schwenkbar ist, die in Verstellrichtung der Ringeinheit 5 gegenüber
der Spindel 1 gelegen ist, so dass sich die Ringeinheit 5 der Steigung der Gewindespindeln
anzupassen vermag.- Der Federrahmen 34 ist in Richtung des Doppelpfeiles 38 verstellbar,
so dass die Ringeinheit 5 entweder, wie in Fig. 6 dargestellt ist, in Eingriff mit
der Gewindespindel 1 gebracht werden kann oder aber der Antrieb aus Gewindespindel
und Ringeinheit entkuppelt ist, wobei die Ringeinheit und die Gewindespindel konzentrisch
zueinander gelegen sind, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist.
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Zum Verstellen der Ringeinheit 5 gegenüber der Gewindespindel 1 kann,
wie aus Fig. 7 erkennbar ist, eine gabelförmige Einrichtung 38 dienen, die eine
Führungsstange 39 aufweist, an der in bestimmtem Abstand zwei Tragarme 40, 41 drehfest
und unverschieblich angeordnet sind. Die jeweils freien Enden der TRagarme 40, 41
weisen Lagerzapfen 42, 43 auf, an denen die Ringeinheit 5 um die Achse 44 schwenkbar
angebracht ist. Die Verstellung der Einheit 38 in Richtung der Pfeile 45 und damit
in Richtung der Schwenkachse 44 kann mit Hilfe eines Gewindetriebes erfolgen, der
aus einem Gewindeblöckchen 46 und einer Gewindespindel 47 besteht, die in ein entsprechendes
Gewinde 48 eines Führungsansatzes 49 für die Stange 39 eingreift, der zur Längsführung
dieser Stange mit einer Bohrung 50 versehen ist. Ein gleicher Führungsansatz 51
ist in Nachbarschaft des Tragarmes 40 angeordnet und ist gleichfalls mit einer Bohrung
52 versehen, durch die das entsprechende Ende der Führungsstange 39 hindurchragt.
Um ein Drehen der Tragarme 40, 41 um die Achse 53 der Tragstange 39 zu vermeiden,
kann diese mittels Nut und Feder 54 drehfest, jedoch verschieblich an dem Teil 51
gehalten sein. Die beiden Teile 49, 51 sind an einem Abschnitt 55 der Drehmaschine
angeordnet. Durch Verstellen der Spindel 47 kann die um die Achse 44 schwenkbare
Ringeinheit 5 in und außer Eingriff mit der Gewindespindel 1 gebracht werden, d.h.
in einen gekuppelten (wie in Fig. 7 dargestellt) oder einen entkuppelten Zustand.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 sind zwei Ringeinheiten
5
und 5a einer Spindel 1 derart zugeordnet, dass die beiden Ringeinheiten 5, 5a durch
eine gemeinsame Vorrichtung verstellbar sind, jedoch diametral der Gewindespindel
1 gegenüberliegend ihre Verstellbewegung in Richtung ihrer Schwenkachsen ausführen.
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Bei der Darstellung in Fig. 8 sind beide Ringeinheiten 5 und 5a entkuppelt.
Zur gemeinsamen gleichmäßigen Verstellbewegung der beiden Ringeinheiten gegenüber
der Gewindespindel 1 dienen zwei auf einer gemeinsamen Welle 56 angeordnete hinter-
bzw. nebeneinander gelegene Exzenter 57, 58. Jedem der beiden Exzenter ist je ein
Gabelstück 59, 59a zugeordnet, das mit einem Schenkel 60 oberhalb und mit einem
Schenkel 61 unterhalb des auf gleicher Höhe gelegenen Exzenters gelegen ist. Das
Gabelstück 59 ist an der Führungsstange 62 befestigt, die in der Bohrung 63 eines
Drehmaschinenteils 64 und in der Bohrung 65 eines weiteren Maschinenteils 66 in
Längsrichtung undrehbar längsgeführt ist. An der Führungsstange 62 sind die Tragarme
67 und 68 unverschieblich und undrehbar gehalten, zwischen denen die Ringeinheit
5 mittels der Drehzapfen 69, 70 gehalten ist, die in Verstellrichtung der Einheit
5 liegen. Bei Verstellen des Gabelstückes 59 durch den Exzenter 56 wird die Stange
62 längsverstellt, wodurch die beiden Tragarme 67, 68 bewegt werden, an denen durch
die Zapfen 69, 70 die Ringeinheit 5 schwenkbar angeordnet ist. Die Anordnung der
Teile, die mit dem Exzenter 58 zusammenwirken, sind in gleicher Weise ausgebildet.
Es finden Tragarme 71, 72 und eine Pührungsstange 73 Anwendung.
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Die beiden Exzenter 57, 58 sind wie Fig. 8 erkennen läßt, derart
winkelmäßig
gegeneinander versetzt, dass die vorstehend beschriebene gegenläufige Verstellbewegung
der beiden Ringeinheiten 5, 5a gegenüber der gemeinsamen Spindel gegeben ist.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 9 greifen wiederum zwei Ringeinheiten
5, 5a von zwei Seiten in das Gewinde der Gewindespindel 1 ein. Die Verstellbewegung
der beiden Ringeinheiten 5, 5a wird hierbei durch zwei parallele zweiarmige Hebel
80 beidseits der Spindel 1 bewirkt, von denen in Fig. 9 lediglich der dem Beschauer
zugewandte Hebel erkennbar ist, während der zweite Hebel hinter der Gewindespindel
1 gelegen ist. Die beiden Hebel /81 sind an Tragsäulen gehalten.
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Ein Brückenstück kann die beiden Hebel parallel zur Spindel 1 verbinden,
das einen Ansatz trägt, an dem eine Zug- oder Druckstange angreift. Hierdurch werden
die beiden Hebel 80 gemeinsam in die geneigte Lage 80' verschwenkt und die beiden
Ringeinheiten 5, 5a aus ihrer in ausgezogener Linie dargestellten Lage -en in Fig.
9 in die Stellung 5', 5a' bewegt.
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Unabhängig von der federnden Anordnung der Ringeinheiten nach Fig.
6 können die Verstellmittel derart in ihrer Endlage gehalten werden, daß die Ringeinheit
oder Ringeinheiten in eingekuppeltem Zustand unter Druck in das Gewinde der Gewindespindel
gedrückt wird. Zusätzlich oder statt dessen können Federmittel vorgesehen werden,
die dieses Hineindrücken des Rippenringes oder der Rippenringe in dem Gewindegang
beginnende Spindel hervorrufen. So können z. B. bei der Ausführungsform nach Fig.
7
zwischen der Ringeinheit 5 und den Lagerarmen 40, 41 eine oder
mehrere Blattfedern angeordnet werden. Gleiches gilt von Federn zwischen den Armen
67, 68 und 71, 72 der Ausbildungsform nach Fig. 8.
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Die vorstehende Beschreibung von Ausführungsformen des erfindungsgemäßen
Antriebes der Drehmaschine läßt erkennen, daß abgesehen von dem Vorteil des Abwälzens
der Ringrippe auf den Gewindeflanken der Gewindespindel und damit der Erzielung
einer langen andauernden Spielfreiheit der Antrieb aus einfach herstellbaren wie
auch leicht wartungsfähigen Teilen besteht.