CH569548A5 - Mechanical feed drive for machine tools - has belt pulley on driven shaft with planetary gear meshing with fixed hollow gear - Google Patents

Description

  
 



   Die Erfindung betrifft eine Verbesserung und weitere Ausbildung der mechanischen Vorschubantriebsvorrichtung für Werkzeugmaschinen gemäss dem Hauptpatent. Diese ist gekennzeichnet durch eine auf der anzutreibenden Welle frei drehbar gelagerten Riemenscheibe mit wenigstens einem Planetenrad, welches mit seiner Aussenzahnung in die Innenzahnung eines mit der Riemenscheibe koaxialen, unbeweglichen Hohlrades eingreift und an seiner der Riemenscheibe entgegengesetzten Seite eine koaxiale, kegelstumpfartige Ver   längerung    aufweist, gegen welche der Innenumfang des Randes einer Scheibe kraftschlüssig drückbar ist, die drehfest und axial verschiebbar auf der anzutreibenden Welle sitzt.



   Bei dieser Ausführung ergeben sich durch die kegel.



  stumpfartige Ausbildung der Planetenradverlängerungen und die Andrückfläche am Innenumfang des Scheibenrandes verhältnismässig grosse   Kraftübertragungsflächen,    die an sich für den hier in Betracht kommenden Zweck in diesen Abmessungen nicht erforderlich sind und nur einen unnötigen   Materialverschleiss    bewirken.



   Zweck der Verbesserung und weiteren Ausbildung der Vorschubantriebsvorrichtung nach Patent 552 444 ist daher, die Abmessungen der Reibschlussflächen auf das für eine einwandfreie Kraftübertragung notwendige Mass herabzusetzen und gleichzeitig deren Betätigungs- und Arbeitsweise zu verbessern.



   Hierzu ist die Vorschubantriebsvorrichtung erfindungsgemäss gekennzeichnet durch einen abgeschrägten Übergang zwischen dem Fuss der Planetenradverlängerung und dem Planetenrad sowie durch eine gleiche radiale, kraftschlüssig auf diesen Übergang drückbare Abschrägung am Umfangsrand der Scheibe.



   Diese Abschrägungen können zweckmässigerweise an einem Teil konkav gekrümmt und am anderen Teil konvex gekrümmt sein, sie können aber auch ganz einfach aus einer konischen Abschrägung an beiden Teilen bestehen.



   Auf jeden Fall wird das Axialgetriebe der Vorschubantriebsvorrichtung nach Patent 552 444 auf diese einfache und vorteilhafte Weise durch ein Radialgetriebe ersetzt, welches wesentlich kleinere Reibschlussflächen aufweist und daher erheblich materialschonender arbeitet.



   Zur weiteren Verbesserung der Führung und Abstützung der Planetenräder kann ferner ein konzentrisch in Höhe der Planetenradverlängerungen auf der anzutreibenden Welle sitzender Stützring vorgesehen werden, an dessen Aussenumfang die Planetenräder mit einer Ringnut abrollen und sich abstützen.



   Zur einfacheren Betätigung der Vorrichtung kann auch eine verdrehbare, die Scheibe konzentrisch umgebende und wie diese axial verschiebbare Glocke dienen, die jedoch an ihrer dem Hohlrad zugekehrten Stirnfläche mit achsparallelen Nocken ausgestattet ist, womit sie von einer Feder an wenigstens einen festen, achsparallelen Anschlagsstift gedrückt wird, welcher beispielsweise fest in das Hohlrad eingepresst ist.



  Diese Axialnocken an der Glockenstirnfläche sind zweckmässigerweise sägezahnartig ausgebildet, wobei beim Verdrehen der Glocke und Gleiten der Nockenschrägfläche über den Anschlagsstift eine Axialverschiebung der Glocke in der einen oder anderen Richtung erfolgt.



   Es kann ferner vorteilhaft sein, am Innenumfang der Glocke radial nach innen gerichtete Mitnehmerstifte anzuordnen, welche bei einer Axialverschiebung der Glocke nach aussen die Scheibe mitnehmen.



   In der beigefügten Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der erfindungsgemässen Verbesserung und weiteren Ausbildung dargestellt, wobei Fig. 1 einen Axialschnitt durch die Vorrichtung und Fig. 2 eine Abwicklung der Axialnocken an der Glocke zeigen.



   Danach enthält das an der Maschine befestigte Gehäuse 1 ein Lager für die anzutreibende Welle 2 der Vorschubantriebsvorrichtung. Dieses Lager ist als Kugellager ausgebildet und in einem besonderen kleinen Gehäuse 3 untergebracht, welches in das Vorrichtungsgehäuse   l    eingeschraubt ist.



   An dem Vorrichtungsgehäuse   l    ist ferner mittels zweier angedeuteter Schrauben 4 und 4' ein Verbindungsstück 5 befestigt, welches ein festes, innenverzahntes Hohlrad 6 eines Planetengetriebes trägt, mit dem es durch Radialschrauben verbunden ist. Um den Aussenumfang des Hohlrades 6 ist ein Abdeckring 6' vorgesehen, welcher ein Eindringen von Staub in das Getriebe verhindert.



   Zwischen dem Gehäuse 1 und dem Hohlrad 6 ist auf zwei Kugellagern 7 eine Riemenscheibe 8 frei drehbar gelagert.



  welche mittels je einer achsparallelen Achse 9 drei Planetenräder 10, 10' trägt, deren Aussenzahnung mit der   Innenz,ah-    nung des Hohlrades 6 in Eingriff steht. Alle Planetenräder 10, 10' sind auf einem Sinterlager 20 auf der Achse 9 gelagert und auf der der Riemenscheibe 8 entgegengesetzten Seite mit einer konzentrischen Verlängerung   11.    11' versehen.



   Der Übergang am Fuss jeder Planetenradverlängerung 11, 11' zwischen dieser und dem eigentlichen Planetenrad 10, 10' ist nun erfindungsgemäss nicht wie üblich im Axialschnitt winklig ausgebildet, sondern abgeschrägt, und zwar bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel in Form einer konkaven Krümmung 26, 26'. Eine gleiche, jedoch konvexe Abschrägung 27 weist der Umfangsrand 12' der Scheibe 12 auf.



   Diese beiden Abschrägungen, welche - wie schon erwähnt - auch einfach konisch ausgebildet sein können, sind nun bei einer Axialverschiebung der Scheibe 12 in Richtung auf die Planetenräder 10, 10' kraftschlüssig aufeinander drückbar.



   Hierzu ist diese Scheibe 12 an einer kurzen Wellenverlängerung 13 mittels eines Keiles 24 aufgekeilt. wodurch sie drehfest, jedoch axial verschiebbar ist. Wenn also die Scheibe 12 mit der kovexen Abschrägung 27 ihres Umfangsrandes 12' axial gegen den konkaven Übergang 26, 26' zwischen den Planetenradverlängerungen 11, 11' und den Planetenrädern 10, 10' gedrückt und die Riemenscheibe 8, beispielsweise mittels eines Rundriemens von der Maschinenwelle oder einem Antriebsmotor, angetrieben wird, wird die Wellenverlängerung 13 und damit die Welle 2 gedreht. und zwar infolge der grossen Planetenraduntersetzung und der Untersetzung zwischen den Verlängerungen 11 und der Scheibe 12, nur langsam. Nach Aufhören des Axialdruckes kommt die angetriebene Welle 2 wieder zum Stillstand, während sich die Riemenscheibe 8 weiterdreht.



   Auf der Wellenverlängerung 13 sitzt ferner in axialer Höhe der Planetenradverlängerungen 11,   11'    ein Stützring 16, an dessen Aussenumfang die Planetenradverlängerungen abrollen und sich abstützen. Zur besseren Führung sind sie hierbei mit je einer Ringnut 17, 17' versehen.



   Zur Übertragung des Acialdruckes von der Scheibe 12 auf die Planetenräder 10, 10' ist eine die Scheibe 12 umgebende, mit dieser axial verschiebbare Glocke 21 vorgesehen, an deren dem Hohlrad 6 zugekehrten Stirnfläche im Winkelabstand von jeweils   120     drei achsparallele Nocken 25 nach Fig. 2 eingefräst sind. Gegenüber dem festen Hohlrad 6 sind drei achsparallele Anschlagstifte 14 eingepresst, an welche die Nocken 25 unter dem Axialdruck der Feder 22 anliegen. Diese Nocken sind sägezahnartig ausgebildet, wobei das höhere Nockenniveau 25a auf einer Seite über eine rechtwinklige Radialfläche und auf der anderen Seite über eine Schräg- oder Auflauffläche 25b in das niedrigere Nokkenniveau 25c übergeht.



   In ausgekuppeltem Zustand der Antriebsvorrichtung liegt  die Glocke 21 mit dem höheren Nockenniveau 25a an dem Stift 14 an, wodurch sie axial gegen den Druck der Feder 22 von den Planetenrädern 10, 10' weggedrückt ist.



   Radial nach innen gerichtete Mitnehmerstifte 23 am Innenumfang der Glocke 21 halten dabei die Scheibe 12 und damit auch deren Rand 12' ebenfalls von den Planetenrädern abgehoben. In diesem Zustand besteht zwischen den drei Planetenrädern 10, 10' und der Scheibe 12 kein kraftschlüssiger Reibschluss und der Vorschub steht still, auch wenn sich die Riemenscheibe 8 weiterdreht.



   Die manuelle Betätigung des Vorschubes in üblicher Weise mittels der Kurbel 28 ist dann jederzeit möglich.



   Will man den mechanischen Vorschub wieder einrücken, dreht man von Hand die Glocke 21 um etwa   300.    Dabei gleiten die Anschlagsstifte 14 von dem höheren Nockenniveau 25a auf das niedrigere Nockenniveau 25c und die Feder 22 drückt die Glocke 21 mitsamt der Scheibe 12 wieder axial gegen die Planetenräder 10, 10', wodurch von neuem ein Reibschluss zwischen den Abschrägungen 26, 26' einerseits und 27 anderseits entsteht und der Vorschub wieder angetrieben wird.



   Die schräge Begrenzungsfläche 25b der Nocken dient bei der Verdrehung der Glocke 21 nicht nur zur Erleichterung der Axialverschiebung entgegen dem Druck der Feder 22, sondern mit umgekehrter Wirkung auch zur Dämpfung der Einkupplung, welche dadurch allmählich und materialschonend und nicht schlagartig erfolgt.



   Übertragen wird das Drehmoment des Vorschubes über den Längskeil 24, womit die Scheibe 12 auf die Welle 2 bzw. deren Verlängerung 13 aufgekeilt ist.



   Die Kupplung ist mit etwas Spiel ausgebildet, so dass die Abnutzung an den Planetenrädern kompensiert wird. Durch geeignete Materialauswahl, Radius der Reibschlussflächen usw. kann die Abnutzung jedoch noch weiter herabgesetzt werden.



   In Fig. 1 der Zeichnung ist der Vorschubantrieb in ausgerastetem Zustand dargestellt, wobei dann zwischen den Planetenrädern 10, 10' und der Scheibe 12 ein deutliches Spiel vorhanden ist.



   Der Verbindungsstift 15 dient lediglich zur Drehmoment übertragung und Montage der Achsenverlängerung 13 an der Welle 2.



   Die Skalentrommel 18 auf der Wellenverlängerung 13 dreht sich nur solange, wie der Vorschub eingeschaltet ist.



  So ist es möglich, die Vorschublänge (Drehlänge) abzulesen.



  Diese Ablesung kann an einer einstellbaren Skala erfolgen, welche sich an der Trommel 18 befindet. Diese Trommel 18 ist auf der Wellenverlängerung 13 frei drehbar gelagert, wird aber über eine dreiarmige Tellerfeder 19 durch Reibung mitgenommen. Auf diese Weise kann sie bei jedem Einschal ten des automatischen Vorschubes von Hand beliebig gegen  über einer am Gehäuse angebrachten Strichmarke eingestellt werden.



   Die Verwendung dieser Vorrichtung ist selbstverständlich nicht auf Drehmaschinen begrenzt, sondern kann überall dort eingesetzt werden, wo eine einfache, aber abschaltbare Untersetzung einer schnellen Drehbewegung in eine langsame Drehbewegung gewünscht wird. 

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH

   Mechanische Vorschubantriebsvorrichtung für Werkzeugmaschine, mit einer auf der anzutreibenden Welle frei drehbar gelagerten Riemenscheibe mit wenigstens einem Planetenrad, welches mit seiner Aussenzahnung in die Innenzahnung eines mit der Riemenscheibe koaxialen, unbeweglichen Hohlrades eingreift und an seiner der Riemenscheibe entgegengesetzten Seite eine koaxiale, kegelstumpfartige Verlängerung aufweist, gegen welche der Umfang des Randes einer Scheibe kraftschlüssig drückbar ist, die drehfest und axial verschiebbar auf der anzutreibenden Welle sitzt, gekennzeichnet durch einen abgeschrägten Übergang (26, 26') zwischen dem Fuss der Planetenradverlängerung (11, 11') und dem Planetenrad (10, 10') sowie durch eine gleiche radiale, kraftschlüssig auf diesen Übergang drückbare Abschrägung (27) am Umfangsrand (12') der Scheibe (12).

   UNTERANSPRÜCHE 1. Vorrichtung nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch eine konkav gekrümmte Abschrägung an einem Teil und eine konvex gekrümmte Abschrägung am anderen Teil.

   2. Vorrichtung nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch je eine konische Abschrägung an beiden Teilen.

   3. Vorrichtung nach Patentanspruch und einem der Unter ansprüche 1 und 2, gekennzeichnet durch einen konzentrisch in Höhe der Planetenradverlängerungen (11, 11') auf der anzutreibenden Welle sitzenden Stützring (16), an dessen Aussenumfang die Planetenräder (10, 10') mit einer Ringnut (17, 17') abrollen und sich abstützen.

   4. Vorrichtung nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch eine verdrehbare, die Scheibe (12) konzentrisch umgebende und wie diese axial verschiebbare Glocke (21) mit achsparallelen Nocken (25a-c) an ihrer dem Hohlrad (6) zugekehrten Stirnfläche, womit sie von einer Feder (22) an wenigstens einen festen, achsparallelen Anschlagsstift (14) gedrückt wird.

   5. Vorrichtung nach Unteranspruch 4, gekennzeichnet durch sägezahnartig ausgebildete Axialnocken, wobei beim Verdrehen der Glocke (21) und Gleiten der Nockenschräg fläche (25b) über den Anschlagsstift (14) eine Axialverschiebung der Glocke erfolgt.

   6. Vorrichtung nach Unteranspruch 4, gekennzeichnet durch am Innenumfang der Glocke (21) radial nach innen gerichtete Mitnehmerstifte (23), welche bei einer Axialverschiebung der Glocke nach aussen die Scheibe (12) mit nehmen.