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Spindelstock für Werkzeugmaschinen, insbesondere Drehbänke Die Erfindung
betrifft diejenige Gattung von Spindelstöcken an Werkzeugmaschinen, bei denen die
Spindel von einem Stufengetriebe aus durch Riemen angetrieben wird und entweder
mit den Drehzahlen der mit der Spindel unmittelbar gekuppelten Riemenscheibe oder
mit den ,durch Rädervorgelege bestimmten Drehzahlen umläuft. Insbesondere bezieht
sich die Erfindung auf Drehbänke mit kleiner Spitzenhöhe (unter Zoo mm). Bei diesen
Drehbänken wird der Spindel die Antriebsenergie von einem außerhalb des Spindelstockes
angeordneten Stufengetriebe aus durch Riemen zugeleitet, und das Rädervorgelege
ist zwischen diesem Riemenantrieb und der Spindel eingeschaltet. Bei diesen Spindelstöcken
ergibt das Stufengetriebe eine Drehzahlreihe für die mit der Spindel unmittelbar
zu kuppelnde Riemenscheibe. Eine Weitere Drehzahlreihe für die Spindel erhält .durch
Einschaltung eines Rädervor-Man geleges, dessen Antrieb von der die Riemenscheibe
tragenden, die Spindel umgebenden Hohlwelle abgeleitet wird.
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Für die durch die Entwicklung der Hartmetallwerkzeuge ermöglichten
gesteigerten Schnittgeschwindigkeiten und Schnittleistungen reichen die bekannten
Werkzeugmaschinen der genannten Art vielfach nicht aus man wünscht ihren Drehzahlbereich
zu erweitern. Hierin ist man jedoch dadurch beschränkt, daß die durch den direkten
Spindelantrieb und den Antrieb über ein Rädervorgelege gegebenen beiden Drehzahlreihen
voneinander unmittelbar abhängig sind. Die Durchmesser des Ritzels im Rädervorgelege
des Spindelstockes kann nämlich nicht hinreichend klein gemacht werden, weil dieses
Ritzel auf einer die Spindel umgebenden Buchse angeordnet ist. Daraus ergeben sich
entsprechend große Abmessungen der anderen Räder des Vorgeleges. Ein weit erheblicherer
Nachteil ist es aber noch, daß diese Bauart der Spindelstöcke eine Ausnutzung der
durch die Verbesserung
der Hartmetallwerkzeuge ermöglichten größeren
Arbeitsgeschwindigkeiten überhaupt nicht zuläßt, weil bei der entsprechend großen
Drehzahl des genannten Ritzels und der nicht unterschreitbaren Größe seines Durchmessers
die Zahngeschwindigkeit des ersten Räderpaares des V orgeleges unzulässig groß werden
würde.
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Durch die Erfindung werden diese Nachteile behoben, und es wird eine
weitgehende Ausnutzung der durch die Entwicklung der Hartmetallwerkzeuge gebotenen
Möglichkeiten auch bei den kleineren Werkzeugmaschinen erreicht. Erfindungsgemäß
ist der Antrieb der Spindel durch Rädervorgelege von einer zweiten zur Spindel nicht
gleichachsigen Riemenscheibe abgeleitet. Das bzw. die Rädervorgelege sind demnach
von dem direkten Spindelantrieb unabhängig und werden unmittelbar vom Stufengetriebe
angetrieben. Durch die Beseitigung der bisherigen Abhängigkeit der Rädervorgelege
von dem direkten Spindelantrieb wird es möglich, das Ritzel des Vorgeleges wesentlich
kleiner als bisher zu machen, d. h. seine Zahngeschwindigkeit zu vermindern. Da
man außerdem die Antriebswelle der Rädervorgelege mit kleinerer Drehzahl laufen
lassen kann, als sie der direkte Spindelantrieb hat, ergibt sich, daß die Drehzahl
:des direkten Spindelantriebes beträchtlich vergrößert werden kann, ohne daß an
irgendeiner Stelle des neuen Spindelstockes eine unzulässig große Zahngeschwindigkeit
auftritt. Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, den Drehzahlbereich des Spindelstockes
wesentlich zu erweitern.
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Es ist ein Spindelstock bekannt, bei dem das Rädervorgelege unmittelbar
vom Stufen-Betriebe angetrieben wird, so daß die Mindestgröße des Ritzels des Rädervorgeleges
unabhängig vom Spindeldurchmesser ist. Bei diesem bekannten Spindelstock wird jedoch
die Antriebsenergie vom Stufengetriebe zum Radervorgelege nicht durch einen Riementrieb,
sondern durch direkte Kupplung des Ritzels mit dein Stufengetriebe übertragen. Des
bedingt den Zusammenbau von Rädervorgelege und Stufengetriebe, ergibt also große
Abmessungen des Spindelstocks, die diese Bauart für Drehbänke u. dgl. kleinerer
Leistung unverwendbar machen.
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Die Ableitung des Antriebs der Spindel durch Rädervorgelege gemäß
der Erfindung von einer besonderen, zur Spindel nichtgleichachsigen Riemenscheibe
ist z. B. möglich durch zwei getrennte, vom Stufengetriebe angetriebene Riemen,
von denen der eine den direkten Spindelantrieb bewirkt, während der andere über
eine Riemenscheibe auf der Antriebswelle der Rädervorgelege läuft. In weiterer Ausbildung
(los Gegenstandes der Erfindung dient jedoch ein und derselbe Riemen sowohl zum
direkten Antrieb der Spindel, als auch zum Antrieb der Rädervorgelege. Dadurch wird
das Ziel der Erfindung mit besonders einfachen Mitteln erreicht.
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Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist auf der
Zeichnung an Hand eines Drehbankspindelstockes dargestellt, und zwar zeigt Abb.
i die Stirnansicht einer Drehbank nach Abnahme der zur Verkleidung dienenden Teile
und Abb. 2 die Draufsicht auf den Spindelstock. Das übliche Stufengetriebe ist in
Abb. i durch die Riemenscheibe a angedeutet, für die beispielsweise folgende 6 Drehzahlen
vorgesehen sind: 2350- 1;700- 1180-850 - 6oo-420. Der Spindelstoch enthält die Hohlwelle
b, die Welle c und die Spindel d. Auf der Hohlwelle b sitzt die Riemenscheibe e
und auf der Welle c die Riemenscheibe f. Die in einer Höhe liegenden Riemenscheiben
e, f werden durch den über die Riemenscheibe a. des Stufengetriebes laufenden
gemeinsamen Riemen ä angetrieben. Die Hohlwelle b kann finit der Spindel d direkt
gekuppelt werden durch die Kupplung s. In diesem Falle ergibt sich beispielsweise
folgende Drehzahlreihe für die Spindel: I8oo - 125o - 9oo - 630 -.450 - 315. Zum
langsameren Antrieb der Spindel d dienen die von der Welle c aus angetriebenen Rädervorgelege,
deren Übersetzungen die Drehzahlen der Welle c beispielsweise im Verhältnis 1:2
mittels der Zahnräder h, k und des Zwischenrades i bzw. im Verhältnis i : i6 mittels
der Zahnräder 1, in, n, o herabsetzen. Unter Berücksichtigung des ziemlich groß
gewählten Durchmessers der Riemenscheibe f ergeben sich hiernach folgende Dreltztlilen
reihen für die Spindel: mit Vor golege 1: a 530 - 375 - 265 - 190 - 132 - 95: mit
Vorgelege i : 16 6; - -17,5 - 33#5 - 23#5 - 17 - 11.8. Die kleinste und die
größte Drehzahl 11,8 und t 8oo stehen im Verhältnis i : i 5o. Dies bedeutet einen
beträchtlich vergrößerten Gesamtdrellzahlbereich gegenüber den bekannten Spindelstöcken
dieser Art. Die Vergröllerung des Gesamtdrehzahlbereichs gemäß der Erfindung ermöglicht
einerseits das Arbeiten finit Hartmetallwerkzeugen bei sehr hohen Drehzahlen und
andererseits das Gewindeschneiden, Einstechen u. dgl. mit sehr niedrigen Drehzahlen.
Die Ableitung (los Antriebes
der Spindel durch Rädervorgelege von
einer besonderen Riemenscheibe gestattet dabei eine weitgehende Veränderung der
Charakteristik der Drehzahlreihen entsprechend den jeweiligen besonderen Betriebsbedingungen
durch Ändern der Riemenscheibendurchmesser und der Zahnräder-Die gezeichneten Riemenscheiben
e und f haben an ihrem Umfange eine Nut p. In diese Nuten greifen an der Laufseite
des Riemens angebrachte Vorsprünge ein, die in Abb. i bei y angedeutet sind. Durch
sie wird der Riemen genau gerade geführt. Wenn die Lauffläche des Riemens aus Chromleder
oder ähnlichem Werkstoff besteht, genügt schon ein sehr kleiner umschlungener Bogen
an den Riemenscheiben, um ein Rutschen des Riemens zu verhindern. Vorzugsweise wird
die Riemenscheibe a in Richtung auf den Spindelstock verschiebbar gelagert, so daß
der Riemen nachspannbar ist.
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Das bei a in Abb. i angedeutete Stufengetriebe kann ein Stufenrädergetriebe
oder auch ein stufenloses (mechanisches oder hydraulisches) Getriebe sein; es ist
auch die Verwendung eines polumschaltbaren oder Reguliermotors an Stelle eines solchen
Getriebes möglich. Die Erfindung betrifft hauptsächlich den Spindelstock von Drehbänken:
sie ist aber auch auf den Spindelstock anderer Werkzeugmaschinen, wie Fräs-, Bohr-
und Schleifmaschinen, anwendbar.