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Mit einer Leitspindel ausgerüstete Gewinde-Erzeugungsmaschine, insbesondere
Gewindeschleifmaschine Die Erfindung richtet sich auf mit einer Leitspindel ausgerüstete
Gewinde-Erzeugungsmaschinen. insbesondere Gewindeschleifmaschinen, die für den schnellen
Rücklauf einen regelbaren Eilgang der Werkstückspindel besitzen, welche durch Wechselräder
mit der Leitspindel in Verbindung steht, die den Rücklauf des Werkstückschlittens
bewirkt.
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Bei solchen Gewinde-Erzeugungsmaschinen hat man, wenn das Werkzeug
die Gewindelänge des Werkstückes im Arbeitsgang durchlaufen hat und dann außer Schnitt
gebracht wurde, den Werkstückschlitten im Eilgang in die Ausgangsstellung zurückgeführt.
Da der Werkstückschlitten aber von der Leitspindel bewegt wird, welche ' ihrerseits
durch Wechselräder mit der Werkstückspindel verbunden ist, ändert sich mit der zu
erzeugenden Steigung auch das Drehzahlenverhältnis zwischen Leitspindel und Werkstückspindel.
Man erreicht also auch beikonstanterEilgangdrehzahlderWerkstückspindel keinen konstanten
Eilgang des Werkstückschlittens, wie er im Idealfall erwünscht wäre. Vielmehr wird
dessen Geschwindigkeit einmal zu niedrig und ein andermal unzulässig hoch sein.
Man kann aber auch nicht durch eine Einzahnkupplung die Wechselräder von der Leitspindel
abkuppeln und diese für den Rücklauf mit konstanter Geschwindigkeit antreiben, weil
man sonst nach beendetem Rücklauf in den meisten Fällen nicht wieder richtig in
den Gewindegang hineinkommt. Dieses ist nur möglich, wenn die zu erzeugende Steigung
ganzzahlig
in die Leitspindelsteigung aufgeht oder ein ganzzahliges
Vielfaches von ihr ist.
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Es sind Gewinde-Erzeugungsmaschinen bekannt, bei denen man der Werkstückspindel
eine konstante Eilgangdrehzahl gibt, welche so bemessen ist, daß selbst bei der
größten vorgesehenen Steigung die maximale Tischgeschwindigkeit nicht überschritten
wird und begnügt sich dann bei kleineren Steigungen mit entsprechend kleineren Tischrücklaufgeschwinäigkeiten,
so daß also die Leitspindel keine konstante Eilgangdrehzahl besitzt.
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Die Erfindung vermeidet diese Nachteile und gestattet es dagegen,
immer mit der höchst zulässigen Rücklaufgeschwindigkeit den Werkstückschlitten in
die Ausgangsstellung zurückzuführen, ohne den Eingriff der zwischen Werkstückspindel
und Leitspindel aufgesteckten Wechselräder auch nur zeitweilig lösen zu müssen,
und bietet außerdem die Sicherheit, daß die Rücklaufgeschwindigkeit bei versehentlicher
Falscheinstellung nicht überschritten werden kann, wodurch die Maschine vor Schaden
bewahrt bleibt.
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Nach der Erfindung geschieht dies dadurch, daß für die Regelung der
Drehzahl der Werkstückspindel zwei voneinander unabhängige Regler dienen, welche
die Arbeitsgangdrehzahl und die Eilgangdrehzahl der Werkstückspindel bestimmen und
von denen -jeweils einer wahlweise als Regler für den Werkstückspindelmotor einschaltbar
ist, während der andere Regler ausgeschaltet ist, und daß der Regler für die Eilgangdrehzahl
der Werkstückspindel Schaltstellungen, die den zu erzeugenden Gewindesteigungen
entsprechen, aufweist, die der Werkstückspindel Eilgangdrehzahlen geben, die bei
allen den zu erzeugenden Steigungen entsprechenden Übersetzungsverhältnissen der
Wechselräder der Leitspindel eine etwa konstante Rücklaufdrehzahl und damit dem
Werkstückschlitten eine etwa konstante Rücklaufgeschwindigkeit unabhängig von der
eingestellten Arbeitsgangdrehzahl erteilen.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß mit der Leitspindel
ein Fliehkraftschalter verbunden ist, der beim Überschreiten ihrer zulässigen Rücklaufdrehzahl,
die bei richtiger Einstellung des Eilgangreglers etwa konstant ist, den Werkstückspindelmotor
ausschaltet.
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Damit der Fliehkraftschalter gut anspricht, ist zwischen der Leitspindel
und dem Fliehkraftschalter ein Übersetzungsgetriebe angeordnet, welches dem Fliehkraftschalter
eine höhere Drehzahl als der Leitspindel gibt.
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Der Gegenstand der Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise
dargestellt, und zwar zeigt Fig. I das Getriebeschema einer Gewinde-Erzeugungsmaschine,
Fig. 2 ein Schaltschema, Fig. 3 die Anordnung der Reglergriffe und die Skala des
Eilgangreglers, Fig. 4 den Anbau des Fliehkraftschalters an die Leitspindel.
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In dem Werkstückträger I beispielsweise dem Schleifschlitten, ist
die Leitspindel 2 axial unverschieblich gelagert, die in der mit dem Maschinengestell
3 fest verbundenen Mutter 4 schraubt. Zwischen der von dem Regelmotor 5 über das
Getriebe 6 angetriebenen Werkstückspindel 7 und der Leitspindel 2 sind die Wechselräder
8 angeordnet, durch die das Verhältnis der Drehzahlen zwischen Werkstückspindel
und Leitspindel je nach der zu erzeugenden Steigung einstellbar ist. Das Getriebe
6 hat zwei Abtriebswellen 9 und g ; von denen die Welle 9 auf die Schnecke IO und
das Schneckenrad II der elektromagnetischen Arbeitsgangkupplung I2 und die Welle
g' über Kegelräder I3 und Stirnräder I4, I5 auf die elektromagnetische Eilgangkupplung
I6 und deren gemeinsame Abtriebswelle I7 arbeiten. Die Welle I7 wird beim Einschalten
der Kupplung I2 mit der Welle 9 und beim Einschalten der Kupplung I6 mit der Welle
g' des Getriebes 6 gekuppelt. Auf der Welle I7 sind die Schnecke I8 und auf der
Werkstückspindel 7 das Schneckenrad I9 befestigt, die miteinander im Eingriff stehen,
so daß die Werkstückspindel je nach der Einschaltung der Kupplungen langsamer oder
schneller angetrieben wird. Die Werkstückspindel treibt über die Stirnräder 2o,
2I auf die Welle 22 der Wechselräder B.
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Der Motor 5 für den Antrieb der Werkstückspindel 7 ist etwa im Bereich
I : 4 regelbar und zweckmäßig als Gleichstrommotor mit Feldregelung ausgebildet.
Am Maschinengestell 3 ist das Reglerschild 23 angeordnet, das links den Drehgriff
24 für den dahinter angeordneten Regler 25 für die Regelung der Arbeitsgangdrehzahl
der Werkstückspindel 7 und rechts den Drehgriff 26 für den dahinter angeordneten
Regler 27 trägt, mit welchem die Eilgangdrehzahl der Werkstückspindel in Abhängigkeit
von der erzeugten Gewindesteigung regelbar ist, und zwar unabhängig von der Arbeitsgangdrehzahl.
In der Mitte des Reglerschildes befindet sich das Tachometer 28, das die Drehzahl
der Werkstückspindel in Umdrehungen je Minute anzeigt. Außerdem sind an dem Reglerschild
Drucktasten für drei Schalter angeordnet, nämlich links vom Tachometer die Drucktaste
29 zur Einschaltung des Arbeitsganges, rechts vom Tachometer die Drucktaste
30 zur Einschaltung des Eilganges für die Rücklaufbewegung und außerdem noch
die Drucktaste 3I zur Ausschaltung des Antriebsmotors 5.
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Mit der Leitspindel 2 ist der Fliehkraftschalter 32 durch die Kupplung
_-3 verbunden, dessen Einzelheiten in der Fig. 4 dargestellt sind.
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Der Drehgriff 26 des Eilgangreglers 27 besitzt die Skala 34, die,
wie es die Fig. 3 zeigt, Schaltstellungen für die verschiedenen zu erzeugenden Gewindesteigungen
aufweist. In dem gezeichneten Ausführungsbeispiel enthält der äußere Skalenring
zwölf Schaltstellungen für Gewindesteigungen von i bis 12 mm. In dem inneren. Skalenring
sind die zugehörigen Drehzahlen der Werkstückspindel von 6o bis 15 Umdr./Min. angegeben,
die an dem Tachometer ablesbar sind. Diese Drehzahlen entsprechen einer etwa konstanten
Eilgang-Rücklauf-Drehzahl der Leitspindel 2 über den gesamten Einstellbereich,
die
etwa einer Rücklauftischgeschwindigkeit von 2 m je Minute entspricht.
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In der Fig. 4 ist der Fliehkraftregler 32 im einzelnen dargestellt.
Die Leitspindel 2 ist in dem hinteren Leitspindellager 35 gelagert. Die Kupplung
33 ist als Mitnehmerkupplung ausgebildet. Zu diesem Zweck hat die Leitspindel den
Schlitz 36, in welchen der Stift 37 des Mitnehmers 38 eingreift, der auf der Welle
39 sitzt und diese mit der Drehzahl der Leitspindel mitnimmt. Auf der Welle 39 sitzt
das Zahnrad 40 und auf der Welle 41, die im Gehäuse 42 gelagert ist, das Zahnrad
43. Das auf derselben Welle 41 sitzende größere Zahnrad 44 steht im Eingriff mit
dem kleineren Zahnrad 45, das auf der Welle 46 sitzt, die somit gegenüber der Welle
39 ins Schnelle angetrieben wird, um den Fliehkraftschalter 32 empfindlicher zu
machen.
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Auf dem Flansch 47, der mit dem Gehäusedeckel 48 des Schaltergehäuses
verbunden ist, befinden sich zwei halbschalenförmige Kontaktbleche 49 und 5o, deren
Abstand voneinander mit 51 bezeichnet ist. Der Fliehkraftschalter weist eine Drehscheibe
52 -auf, die mit der Welle 46 in Verbindung steht. An der Drehscheibe 52 sind über
Abstandhalter 53 drei einarmige Hebel 54 aus elektrisch leitendem Material schwenkbar
gelagert, welche an ihren Enden die drei Bürsten 55 und außerdem noch Gewichte 56
tragen. Eine rings um die drei Bürstenhalter gelegte Spiralfeder 57 stellt den erforderlichen
Anpreßdruck her, gegen den die Zentrifugalkraft wirksam ist. Die als einarmige Hebel
ausgebildeten Bürstenhalter 54 und damit die in ihnen befestigten Kohlebürsten sind
über den Kontaktring 58 durch angelötete Litzen 59 elektrisch leitend verbunden.
Die Dreierteilung der Bürsten und die Zweierteilung der Kontaktsegmente geben in
jeder Stellung eine elektrisch leitende Verbindung, so lange die Bürsten aufliegen.
Diese Fliehkraftregler sind an sich bekannt und handelsüblich.
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Die Regler 25 und 27 liegen in parallelen Leitungen 6o und 61 in dem
Stromkreis der Feldwicklung 62 des Gleichstromregelmotors 5, der über die beiden
Schaltschütze 63 für den Arbeitsgang und 64 für den Eilgang durch Niederdrücken
der Druckknöpfe 29 bzw. 3o einschaltbar ist. Zu dem Schaltschütz 63 gehören alle
auf der gestrichelten Linie 63a liegenden Kontakte. Zu dem Schaltschütz 64 gehören
alle auf der gestrichelten Linie 64, liegenden Kontakte. Außerdem sind der. Drucktaste
29 zwei Kontakte 291 und 292, die auf der gestrichelten Linie 29" liegen, und der
Drucktaste 30 zwei Kontakte 301 und 302, die auf der gestrichelten Linie 30a liegen,
zugeordnet. Der Fliehkraftschalter 32 ist vereinfacht dargestellt.
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Beim Drücken, der Arbeitsgangtaste 29 wird der Kontakt 291 geschlossen
und der Kontakt 292 geöffnet. Dadurch wird das Schaltschütz 63 für den Arbeitsgang
eingeschaltet und die auf der gestrichelten Linie 63a liegenden Kontakte betätigt.
Der Kontakt 631 wird geöffnet und damit das Eilgangschütz 64 abgeschaltet. Der Kontakt
632 wird geschlossen und dadurch ein Haltestromkreis für das Relais 63 aufgebaut.
Der Kontakt 633 wird geöffnet, so daß der Eilgangregler 27 aus der Leitung 6I abgeschaltet
ist. Bestimmend für die Drehzahl des Regelmotors ist somit lediglich der Arbeitsgangregler
25. Die Kontakte 634, 635 und 63s werden geschlossen und schalten den Regelmotor
ein. Wenn der Druckknopf 3I betätigt wird, wird der Stromkreis zwischen den Leitungen
l und II unterbrochen. Der Haltekontakt 632 und das Schaltschütz 63 fallen ab. Wird
nun der Eilgangdruckknopf 30 gedrückt, wird der Kontakt 301 geöffnet und der Kontakt
302 geschlossen und das Schaltschütz 64 zieht an und unterbricht durch Öffnen
des Kontaktes 641 den Stromkreis für das Schaltschütz 63. Gleichzeitig wird der
Kontakt 642 für den Haltestromkreis des Relais 64 geschlossen. Der Kontakt 643,
der in der Leitung 6o des Arbeitsgangreglers 25 liegt, wird geöffnet, so daß allein
bestimmend für die Drehzahl des Regelmotors der Eilgangregler 27 ist. Außerdem werden
die Kontakte 644, 645 und 64s geschlossen, die dadurch den Regelmotor mit der in
Abhängigkeit von der Gewindesteigung eingestellten Eilgangdrehzahl einschalten,
die für den Schaltbereich des Reglers 27 unabhängig von der eingestellten Arbeitsgangdrehzahl
etwa konstant ist.
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Sollte durch ein Versehen der Regler 27 an dem Drehgriff 26 auf eine
größere Gewindesteigung als die augenblicklich erzeugte eingestellt sein, so würde
die Leitspindel eine zu hohe Drehzahl erhalten, die höher liegt als die etwa konstante
Rücklaufdrehzahl, so daß dann der auf diese konstante Drehzahl eingestellte Fliehkraftschalter
32 wirksam wird und durch die größere Zentrifugalkraft die Kontaktbürsten von den
Kontaktsegmenten abhebt und dadurch den Stromkreis für das Eilgangschaltschütz 64
unterbricht und dadurch den Antriebsmotor 5 sofort stillsetzt.