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Die Erfindung bezieht sich auf eine Zusatzeinrichtung für eine Drehmaschine
zur spanenden Drehbearbeitung von Schraubenwendeln - insbesondere von Rotoren für
Exzenterschneckenpumpen -, bei welcher das Werkstück während der Drehbearbeitung
exzentrisch um die Achse der Hauptspindel der Drehmaschine umläuft und zusätzlich
drehangetrieben ist und bei welcher außerdem der Vorschub des Drehstahls mit einer
durch die Steigung der Schraubenwendel, durch die Hauptspindeldrehzahl und durch
die exzentrische Umlaufbewegung des Werkstückes festgelegten Vorschubgeschwindigkeit
parallel zur Achse der Hauptspindel erfolgt.
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Es sind bereits in dieser Weise arbeitende Spezialmaschinen bekannt,
die ausschließlich zur Herstellung von Rotoren. für Exzenterschneckenpumpen bestimmt
sind. Derartige Spezialmaschinen sind sehr teuer in der Anschaffung und können meistens
nur ungenügend ausgenützt werden.
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Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Zusatzeinrichtung
für eine Drehmaschine der Standardbauweise zu schaffen, und zwar derart, daß die
für beliebige Dreharbeiten verwendbare Drehmaschine unter Beibehaltung dieser universellen
Verwendbarkeit mit Hilfe dieser Zusatzeinrichtung zur spanenden Drehbearbeitung
von Schraubenwendeln, beispielsweise von Rotoren für Exzenterschneckenpumpen, umgebaut
werden kann. Hierzu ist erfindungsgemäß für die Zusatzeinrichtung vorgesehen, daß
auf dem Flansch der Hauptspindel der Drehmaschine ein Drehgetriebe für den Antrieb
einer mit einer Mitnehmervorrichtung versehenen Mitnehmerspitze angeordnet ist und
daß durch die hohl ausgebildete Hauptspindel eine Verbindungswelle zu einem Umlaufgetriebe
geführt ist, das seinen Antrieb von der Hauptspindel erhält und an deren dem Flansch
abgekehrten Ende angeordnet ist, und ferner, daß der Drehfutterflansch über ein
Vorgelege mit einer die Gegenspitze exzentrisch aufnehmenden, im Reitstock gelagerten
Welle antriebsverbunden ist.
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Bei dieser erfindungsgemäßen Ausbildung der Zusatzeinrichtung ist
keine Verlängerung der Hauptspindel erforderlich. Vielmehr ist lediglich notwendig,
daß die Drehmaschine eine Leitspindel zur axialen Längsbewegung des Drehmeißels
aufweist und zwischen dieser Leitspindel und der Hauptspindel ein Untersetzungsgetriebe
vorhanden ist, wie es bei den Drehmaschinen der Standardbauweise zur Herstellung
von Gewinden erforderlich ist und für die beabsichtigte Herstellung von Schraubenwendeln
die verlangte Wendelsteigung einzustellen gestattet, die sich aus der Hauptspindeldrehzahl,
aus der Umlaufbewegung des Werkstücks und aus dem Vorschub des Drehmeißels ergibt.
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Besonders zweckmäßig ist es, wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung
das Drehgetriebe für die Mitnehmerspitze als Innengetriebe ausgebildet ist und aus
einem auf dem Abtriebsrad und einem mit diesem kämmenden Hohlrad besteht, das auf
dem Drehfutterflansch exzentrisch zu diesem gelagert und seinerseits mit der Mitnehmerspitze
verbunden ist. An Stelle eines solchen Drehgetriebes kann aber auch zum Ausgleich
der zwischen der Mitnehmerspitze und der Hauptspindel bestehenden Exzentrizität
die Verbindungswelle mindestens zu einem Teil ihrer Länge als Gelenkwelle ausgebildet
sein. Weitere Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus
dem nachstehend beschriebenen und in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispiel
in Verbindung mit den Unteransprüchen.
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Die dargestellte Zusatzeinrichtung ist zur Umrüstung einer Drehbank
der Standardbauweise bestimmt, die eine in der Zeichnung bei 11 angedeutete Leitspindel
enthält, mit der ein eingespannter Drehmeißel 10 parallel zu ihrer Hauptwelle 13
axial verschoben werden kann. Der Antrieb der Hauptspindel 13 erfolgt über
ein auf ihr verkeiltes Zahnrad 12 mit Hilfe eines nicht dargestellten Elektromotors.
Die Hauptspindel 13 ist in der bei einer Drehbank-Standardausführung üblichen Weise
beiderseits des Antriebszahnrades 12 gelagert, und zwar in einem dreireihigen Hauptlager
14 und einem wesentlich kleineren Belastungen ausgesetzten Außenlager 15. Der Reitstock
der Drehmaschine ist in der Zeichnung bei 17 angedeutet. An ihrem dem Reitstock
17 zugekehrten, über das Hauptlager 14 vorstehenden Ende trägt die Hauptwelle 13
einen Drehfutterflansch 16, auf welchem bei Verwendung der Drehmaschine zu den sonstigen
Dreharbeiten ein mit Spannbacken ausgerüstetes Drehfutter aufgesetzt werden kann.
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Zur spanenden Drehbearbeitung von in der Zeichnung nicht dargestellten,
als Rotoren für Exzenterschneckenpumpen bestimmten Schraubenwendeln ist auf den
Drehfutterfiansch 16 ein zur Zusatzeinrichtung gemäß der Erfindung gehörendes Drehgetriebe
20 aufgesetzt, mit welchem eine exzentrisch zur Drehachse der Hauptspindel
13, jedoch parallel zu dieser angeordnete Mitnehmerspitze 21 angetrieben
werden kann, auf welche in bekannter Weise zur Drehmitnahme des zu bearbeitenden,
in der Zeichnung nicht dargestellten Werkstückes eine Mitnehmereinrichtung aufgesetzt
werden kann.
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Der Drehantrieb der Mitnehmerspitze 21 wird durch eine die hohl ausgebildete
Hauptspindel 13
zentrisch durchdringende Verbindungswelle 24 bewerkstelligt,
die an ihrem werkstückseitigen Ende ein zum Drehgetriebe 20 gehörendes Stirnrad
22 trägt, das als Innenrad mit einem ebenfalls zum Drehgetriebe 20 gehörenden Hohlrad
23 kämmt, welches mit der Mitnehmerspitze 21 fest verbunden ist. An ihrem anderen
Ende ist die Verbindungswelle 24 mit einem Umlaufgetriebe 31 gekuppelt, dessen
Gehäuse auf dem über das Außenlager vorstehenden Ende der Hauptspindel
13 befestigt ist und ebenfalls zur Zusatzeinrichtung gehört. Das beim Umrüsten
der Drehmaschine in einfacher Weise auf die Hauptspindel 13 aufsetzbare Umlaufgetriebe
31 kann in einfacher Weise als Planetenrad- oder als Differentialgetriebe ausgebildet
sein. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Zentralwelle 32 des Umlaufgetriebes
31 von einem mit dem Gestell der Drehmaschine verschraubten Halter 33 gegen Drehmitnahme
gesichert, wohingegen der mit einem Tragkäfig für die nicht dargestellten Planetenräder
verbundene Abtriebszapfen 34 des Umlaufgetriebes eine formschlüssige Steckverbindung
mit der Verbindungswelle 24 ermöglicht.
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Um das zu bearbeitende Werkstück auch an seinem reitstockseitigen
Ende bearbeiten zu können und es während seiner Bearbeitung nicht nur um seine eigene,
zur Achse der Hauptspindel 13 exzentrische Achse drehen und dabei mit dieser
Achse um die Hauptspindelachse den Mantel eines Zylinders
umschreiben
zu lassen, ist eine Reitstockspitze 36 vorgesehen, die ebenfalls exzentrisch und
mit gleicher Exzentrizität wie die Mitnehmerspitze 21 in einer gleichachsig zur
Hauptspindel 13 drehbaren Reitstockwelle 37 befestigbar ist. Damit die Mitnehmerspitze
21 und die Gegenspitze 36 stets gleichachsig zueinander um die Achse der Hauptspindel
13 umlaufen, ist zwischen der Reitstockwelle 37 und dem als Lager für die Mitnehmerspitze
21 dienenden Gehäuse des Drehgetriebes 20 ein Vorgelegegetriebe 40 vorgesehen, das
zwei auf der Vorgelegewelle 41 sitzende Stirnräder 42 und 43 umfaßt. Hierzu ist
die auf dem Drehfutterflansch 16 befestigte Tragplatte 45 des Drehgetriebegehäuses
an ihrem Umfang mit einem Zahnkranz 46 versehen, in welchen das Zahnrad
42 eingreift. In gleicher Weise ist auf die gleichachsig mit der Hauptspindel
13 sich drehende Mitnehmerwelle 37 ein Stirnrad 48 aufgezogen, mit welchem das zweite
Vorgelegerad 43 kämmt.
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Während der Drehbearbeitung wird der Drehmeißel 10 von der
Leitspindel 11 langsam vorgeschoben, wobei die Vorschubgeschwindigkeit und
ihr Verhältnis zur Drehzahl der Hauptspindel in der bei Standard-Drehmaschinen üblichen
Weise durch das für den Antrieb der Leitspindel vorgesehene Wechselgetriebe eingestellt
werden kann. Von dem mit dem Wechselgetriebe eingestellten Untersetzungsverhältnis
hängt die Steigung der durch Drehbearbeitung herzustellenden Schraubenwendel wesentlich
ab. Wenn beispielsweise die Steigung der Schraubenwendel 200 mm beträgt und der
Vorschub der Leitspindel pro Hauptspindelumdrehung 0,1 mm ausmacht, ist eine Untersetzung
zwischen der Hauptspindel 13 und der Mitnehmerspitze 21 notwendig, die 2000: 1 beträgt
und gemeinsam durch das Umlaufgetriebe 31 und das Drehgetriebe
20 bereitgestellt wird.
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Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Zusatzeinrichtung besteht
darin, daß sie an einer Drehmaschine angebaut werden kann, ohne daß wesentliche
Teile der Drehmaschine ausgetauscht werden müssen. Für die Bearbeitungsgenauigkeit
ist es hierbei sehr wesentlich, daß der Spindelstock samt der darin gelagerten Hauptspindel
keinerlei Veränderung unterworfen zu werden braucht. Vielmehr kann das Drehgetriebe
20 samt der exzentrisch zu lagernden Mitnehmerspitze nach Abnahme des Drehfutters
ohne weiteres an dessen Stelle aufgesetzt werden. Auch die Anbringung des Umlaufgetriebes
31 bereitet keinerlei Schwierigkeiten, zumal es bei geeigneter Ausbildung der Steckverbindung
zur Verbindungswelle 24 auch bei Verwendung der Drehmaschine zu üblichen
Dreharbeiten auf der Hauptspindel belassen werden kann.