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Spindelstock- und Vorschubgetriebe für Drehbänke Die Erfindung beziehst
.sich auf ein Spindelstock-und Vorschubgetriebe für Drehbänke mit mehreren in Reihe
geschalteten Getriebestufen, die je wahlweise auf verschiedene Übersetzungsverhältni,sse
einstellbar sind und nach einer geometrischen Reihe abgestufte Spindeldrehzahlen
liefern. Der Abtrieb wird von einer Vorgelegewelle aus wahlweise entweder zum Schlichten
des Werkstücks über einen Riementrieb oder zum Schruppen des Werkstücks oder zum
Gewindeschneiden über ein ausrückbares, untersetizendes Zahnradgetriebe auf die
Arbeitsspindel übertragen. Der Riementrieb dämpft Drehschwingungen, die anderenfalls
leicht zur Bildung von Rattermarken führen. Daher wird der Antrieb der Spindel über
den Riementrieb beim Schlichten bevorzugt. Da indessen zum Schruppen oder Gewindeschneiden
wesentlich niedrigere Spindeldrehzahlen gebraucht werden als zum Schlichten, ist
zwischen der Vorgelegewelle und der Arbeitsspindel das untersetzende Zahnradgetriebe
eingeschaltet.
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Eine derartige Drehbank ist bereits bekannt. Der Erfindung liegt nun
die Aufgabe zugrunde, diese bekannte Anordnung derart auszugestalten, daß sie sich
zum Schlichten mithohen.Drehzah.len und einem äußerst feinen Vorschub eignet.
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Erfindungsgemäß wind diese Aufgabe dadurch gelöst, daß, der Vorschubtil
des Getriebes bei eingeschaltetem Riementrieb durch Zahnräder von derselben Getriebewelle
antirei.bbar isti, von: der der Steilgewindevorschub abgeleitet werden kann, und
daß beim Schneiden von. Steilgewinde das Zahnradun@tersetzunigsgetriebe zwischen
dieser Getriebewelle
und der Arbeitsspindel wesentlich höher als
16: i, vorzugsweise etwa 64: i, untersetzt Ist und zwischen die genannte Getriebewelle
und das Vorschubgetriebe ein besonderes, die Drehzahl untersetzendes. Zahnradpaar
eingeschaltet ist. Dieses Zahnradpaar bleibt, bei Normalvorschub unwirksam.
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Daß- man von denselben Getriebewelle aus, von welcher der Vorschub
für Steilgewinde abgeleitet wird, auch den Feinstvonschub zum Schlichten ableiten
kann, ist durdh die starke Untersetzung zu erklären, die zwischen der Getriebewelle
und der Arbeitsspindel eingeschaltet werden kann. Beläuft sich diese auf 64: i,
so bedeutet das., daß, beim Schneiden von Steilgewinden die Arbeitsspindel eine
Umdrehung macht, während die, :Getriebewelle 64 Umdrehungen ausführt und daher den
großen; für Steilgewinde erforderlichen Vorschub zu liefern vermag. Beim Schlichten
mit Feins.tvorschub über denn Riementrieb aber ist das Untersetzungsgetriebe unwirksam,
so daßi die Getriebewelle im Verhältnis i : i mit der Arbeitsspindel verbunden ist.
Sie macht bei einer Umdrehung der Arbeitsspindel also ebenfalls nur eine Umdrehung
und kann daher einen außerordentlich feinen Vorschub zum Schlichten mit hohen Drehzahlen
liefern.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
an Hand: eines schematischen Getriebeplanes. wiedergegeben. .In diesem Plane sind
alle Wellen -so dargestellt, als ob sie in einer Ebene lägen. Dieser Darstellung
zufolge sind manche Wellen in weit größerem Abstand gezeichnet, als er tatsächlich;
gegeben ist, weshalb miteinander kämmende Zahnräder in: größerem Abstand voneinander
gezeichnet sind.
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Die Spindel io der Drehbank, die in den Querwänden i i des Spindels:tocks
gelagert ist, erfährt ihren Antrieb über das nachstehend zu erläuternde Stufengetriebe
von einem am Spindelstöck angeflanschten Motor 12 aus. Auf der vom Motor angetriebenen
Welle 13 sind drei' Zahnräder 14, 15 und 16 befestigt, von denen die
beiden ersten wahlweise mit den auf einer Welle 17 sitzenden Schieberädern i$ und
s9 in Eingriff treten können. Ein, auf der Welle 17 befestigtes. Zahnrad 2o kann
durch ein Schieberad 21 auf einer Welle 22 mit dem Zahnrad 16 in Verbindung gebracht
werden, was zu einer Umsteuerung der Welle 17 führt: Die Steuerung ist so
ausgebildet, daß, sich das Schieberad 2i nur einrücken läßt, wenn die Schieberäder
i$ und r9 ausgerückt sind.
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Die Welle 17 trägt nun zur Weiterleitung des Antriebes auf
eine Welle 23 außer dem Zahnrad 2o noch zwei weitere feste Zahnräder 24 und 25.
Ein Schieber4derblock; bestehend aus den Zahnrädern ä6, 27 und 28 auf der
Welle 23 kann raun so eingestellt werden, daß entweder die Räder 2o- und 2$ mit
gleichen Zähnezahlen oder die Zahnräder 25 und 27 oder die Zahnräder 24 und 26 miteinander
kämmen.
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Die dritite Stufe des Stufengetriebes. besteht aus einem zweiten Schieberäderblock;
der auf der Welle 23 angeordnet ist und Zahnräder 29 und 30 umfaßt, sowie
aus den auf einer Welle 31 befestigten Zahn rädern 32 und 33. Die Zahnräder 29 und
32 haben die gleiche Zähnezahl, während die Zahnräder 30 und 33 verschiedene Zähnezahlen
aufweisen. Es ergeben sich also für die Welle 3, bei Antrieb der Welle 13
mit einer bestimmten Drehzahl 2 X 3 X:2 - 12 Geschwindigkeitsstufen. Die Welle
31 kann nun. mit. der Spindel iö auf zwei verschiedenen Wegen in Triebverbindung
gebrachte werden. Zum Zwecke des Sehdichtens dient hierfür die folgende Getriebeverbindung:
Das Zahnrad 32 kämmt mit einem losen Zahnrad 34, das auf einer Welle 35 frei drehbar
gelagert ist und mit einem= ,Schieberad 36 auf einer Welle 37 in Eingriff gebracht
werden kann. Diese Welle 37 ragt aus dem Spindelstockgehäuse ;heraus und trägt auf
ihrem freien Ende eine Riemenscheibe 3$, die über einen Riemen 39 eine auf dem Ende
der Spindel io befestigte Riemenscheibe antreibt. Rückt man das Zahnrad 36 im: das
lose Zwischenrad 34 ein, so wird daher die Spindel io über den: Riemen 39 angetrieben,
und zwar wahlweitse mit den i2 verschiedenen Drehzahlen der Welle 3i.
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Statt über den Riemen 39 kann die Spindel io aber von der Welle 31
auch durch Zahnräder angetrieben werden. Auf der Welle 31 ist nämlich ein Zahnrad
4o befestigt, das mit einem auf der Welle 35 befestigten Zahnrad 41 ständig im Eingriff
steht. Die Welle 35 trägt aber einen Schieberäderblock, bestehend aus zwei Zahnrädern
42 und 43, die wahlweise mit auf der Spindel befestigten Zahnrädern 44 wind 45 kämmen
können. Bleibt dass Zahnrad 36 für den Riemenantrieb der Spindel ausgerückt und
rückt man statt dessen das Zahnrad 42 oder 43 ein, so wird die Spindel io lediglich
durch Zahnräder angetrieben, wobei die Welle 37 über den Riemen 39 leer mitgenommen
wird. Die Zahnradpaare 15, i9 der ersten Stufe, 2o, 28
der zweitenu Stufe,
29, 32 der dritten, Stufe, 32; 36 der letzten Stufe ,sind annähernd im Verhältnis
i : i übersetzt: Werden sie eingeschaltet, so läuft die Spindel io mit der Drehzahl
des, Motors 12, also beim Ausführungsbeispiel mit 1400 Umläufen je Minute. Das ist
also die höchste Spi.ndeldrehzahl. Sie wird bei Riemenantrieb erreicht: Die höchste
Drehzahl für den reinen; Zahnradantrieb ist infolge der Einschaltung des i Zahnradpaaresi
40, 41 in deren Übersetzungsverhältnis. verringert. Im vorliegenden Falle sind die
Räder 40 und 41 im Verhältnis r : 4 übersetzt. Daher beläuft sich die höchste Drehzahl
für das,Schruppen auf 35o Umläufe, also auf 14 von i4oo. Die 2 X 3 X 2 Übersetzungsverhältnisse
der Welle 31 werden für den reinen Zahnräderantrieb durch die beiden Geschwindigkeitsistufen,
zwischen den Wellen 35 und zo vermehrt, so daß für den Zahnräderantrieb insgesamt
achtzehn verschiedene Geschwindigkeiten zur Verfügung stehen.
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Auch die Zahnträder42; 44 sind im Verhältnis i : i übersetzt. Die
Zahnräderpaare 30, 33 und 43, 45 sind hingegen im Verhältnis, i :4 übersetzt. Man
kann daher mit ihrer Hilfe und über das ständig im Eingriff stehende Zahnradpaar
40, 41 mit der Untersetzung 4 : i die Drehzahlen der Welle 23 entweder im Verhältnis
i :4; i : 16 oder im Verhältnis, i :64 untersetzen.
Der Antrieb
der Leitspindel 5o oder der Zugspindel 51 erfolgt durch das Vorschubwechsel.getriebe
in einem Räderkasten 52, der durch einen Wechselrädersatz 53 oder 54 mit einer in
den Wänden i i des Spindelistocks gelagerten Herzwelle 55 in Antriebsverbindung
steht. Diese Herzwelle 55 erfährt ihren Antrieb von einer Vorgelegewelle 56 aus.,
und zwar auf verschiedenen Wegen., je .nach der Art des Vorschubs.
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Für Normalvorschub wird ein Schieberäderblock einer Zwischenwelle
57 derart eingestellt, daß ein Rad 58 dieses Blockes als Zwischenrad einerseits
mit einem Rad 59 der Welle 56 und andererseits mit dem Rad 6o der Herzwelle 55 kämmt.
Die Zahnräder 59, 58 und 6o haben die gleiche Zähnezahl.
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Für Feinvorschub wird der Schieberäderblock der Welle 57 so eingestellt,
daß sein Zahnkranz 61 mit einem kleinen Zahnrad 62 der Welle 56 kämmt, während sein
Zahnrad 63 mit einem Zahnrad 64 der Herzwelle 55 in Eingriff tritt.
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Wie eingangs erwähnt, stehen für den Antrieb der Welle 56 verschiedene
Wege zur Verfügung, je nachdem ob der Riementrieb 38, 39 zum Zwecke des Schlichtens
eingeschaltet ist oder ob die Spindel io durch Zahnrad 42 oder 43 angetrieben. wird.
Im ersten Falle nämlich wird der Antrieb der Welle 56 von der Eingangswelle 37 des,
Riementriebes 38,39
abgeleitet, im zweiten Falle aber von der Spindel io,
je nach Einstellung eines Schieberäderblockes 65 der Welle 56. Dieser Block hat
einen Zahnkranz 66. Je nach Einstellung kämmt er entweder mit einem gleich großen
Zahnkranz 68 der Welle 37 oder einem gleich großen Zahnkranz 67 der Spindel io.
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Zusammenfassend sei also. noch einmal festgestellt, daß, für Normalvorschub
und Feinvorschub (zwischen denen durch Einstellung des Schieberäderblockes der Welle
57 gewählt wird) der Antrieb von der Spindel io oder der Welle 37 aus über die Wellen
56, 57 und 55 zum Räderkasten: verläuft. Für jede Umdrehung der Arbeitsspindel io
macht dann die Welle 56 ebenfalls eine ganze Umdrehung.
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Erfindungsgemäß ist nun für die Welle 56 noch eine dritte Antriebsmöglichkeit
geschaffen, die gleichzeitig zwei verschiedenen Zwecken nutzbar gemacht wird, nämlich
dem Schneiden von Steilgewinden und der Einstellung einest Feinstvorschubs beim
Schlichten.
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Diese dritte Antriebsmöglichkeit besteht in einem Antrieb der Welle
56 durch die verhältnismäßig schnell laufende Vorgelegewelle 23. Diese trägt ein
kleines Zahnrad 69, das mit einem großen Zahnkranz 70 des Schieberäderblockes
65 in. Eingriff gebracht werden kanm Wenn das geschieht und wenn gleichzeitig die
Zahnkränze 61 und 63 eingeschaltet sind, läuft die Herzwelle 55 verhältnismäßig
langsam. Treibt man dann gleichzeitig die Werkstückspindel io von: der Welle 23
aus über die Räder 29, 32, 34, 36 und denn Riementrieb an, so kann man mit sehr
feinem Vorschub schlichten. Diese Arbeitsweise ist für die sechs höchsten, durch
Riemenan@ trieb erzielbaren! Spindeldrehzahlen bestimmt. Für jede Umdrehung der
Arbeitsspindel io macht dann die Welle 23 nur eine Umdrehung und die Welle 56 (bei
dem in der Zeichnung dargestellten Übersetzungsverhältnis der Zahnräder 69 und 70)
nur etwa Y4 Umdrehung. Das ergibt einen sehr feinen Vorschub.
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Dasselbe Zahnradpaar 69, 7o kann auch zum Schneiden von Steilgewinden
benutzt werden. In diesem Falle wird die Werkstücks,pindel io mit einer sehr niedrigen
Drehzahl über die Zahnradpaare 30, 33, 40, 41 und 43, 45 angetrieben, ohne daß diese
Untersetzung der Werkstückspindel einen verlangsamenden. Einfluß auf den Vorschub
hätte, wie es@ der Fall wäre, wenn der Antrieb der Welle 56 von der Spindel io abgeleitet
würde, was beim Schneiden von Normalgewinden geschieht. Für jede Umdrehung der Arbeitsspindel
io macht dann die Welle 23 vierundsechzig Umdrehungen. und die Welle 56 etwa sechzehn
Umdrehungen. Das ergibt einen entsprechend großen Vorschub, wie er zum Schneiden
von Steilgewinden erforderlich, ist.