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Spindelantrieb für Drehbänke Die Erfindung bezieht sich auf einen
Spindelniitrieb für Drehbänke finit mehreren in Reihe geschalteten Getriebestufen,
die je wahlweise auf verschiedene L"bersetzungsverhältnisse einstellbar sind und
dadurch nach einer geometrischen Reihe abgestufte Spindeldrehzahlen liefern, die
auf die Spindel von einer Vorgelegewelle aus wahlweise entweder zinn Schlichten
über einen Riementrieb oder zutn Schruppen, Gewindeschneiden u. dgl. über ein untersetzendes
Zahnradgetriebe übertragen werden.
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Der 1Zieni(,ii"iiitriel) dämpft Drehschwingungen, die andernfalls
leicht zur Bildung von Rattermarken führen. Daher wird der Antrieb der Spindel über
den 1Zienientrieb beim Schlichten bevorzugt.
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1)a indcsseii zum Schlichten wesentlich höhere Spindeldrehzahleii
als zum Schruppen oder Gewindeschneiden gebraucht werden, ist das untersetzende
Zahnradgetriebe zwischen der Vorgelegewelle und der =lrbeitsspindel eingeschaltet.
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Man erhält auf diese Weise zum Schruppen und zum Schlichten verschiedene
Reihen von Spindeldrehzahlen, die je geometrisch gestuft sind und einander überlappen.
Dadurch ist dein Bedürfnis genügt, daß man mit verhältnismäßig hohen Drehzahlen
nicht nur schlichten, sondern mitunter auch bei Verwendung von Hartmetallwerk-zeugen
schruppen kann.
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Bei einer bekannten Drehbank der vorstehend erläuterten Art (Patentschrift
724 258) besteht das untersetzende Zahnradgetriebe, das die Vorgelegewelle mit der
Arbeitsspindel verbindet, aus zwei Zahnradpaaien, die ein bestimmtes Untersetzungsver'hältnis
aufweisen und von denen das eine ausgerückt
werden kann, uni den
Antrieb der Spindel über Riemen zu ermöglichen. Bei dieser Anordnung stehen also
für den Zahnradantrieb der Spindel ebensoviel Drehzahlen zur Verfügung wie für deren
Riemenantrieb.
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Es hat sich nun aber gezeigt, daß für den Zahnradantrieb der Spindel
ein weit größerer Drehzahlbereich erforderlich ist als für den Riemenantrieb. Auch
hat es sich gezeigt, daß hinsichtlich der durch reinen Zahnradantrieb zu erzielenden
Spindeldrehzahlen die Wünsche der Benutzer stark voneinander abweichen.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht nun in einer solchen Ausgestaltung
des eingangs erläuterten Spindelantriebes, daß die Anzahl der Spindeldrehzahlen
bei reinem Zahnradantrieb sowohl vergrößert wird als auch den jeweiligen Wünschen
der Benutzer beim Zusammenbau der Drehbank in einfacher Weise angepaßt werden kann.
Es soll also der Drehzahlbereich der Arbeitsspindel, der ohne Riemenantrieb erzielbar
ist, veränderlich sein, ohne daß durch eine solche Veränderung der durch Riemenantrieb
erzielbare Drehzahlbereich verschoben wurde. Er soll auch größer sein als dieses
Drehzahlbereich, aber einer geometrischen Reihe entsprechen.
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Diese Aufgabe wird nun dadurch gelöst, daß eine Zwischenwelle des
untersetzenden Zahnradgetriebes mit der Spindel über ein Stufengetriebe mit wahlweise
einschaltbaren übersetzungsverhältnissen 1 : i und i : 4 verbunden ist und von der
Vorgelegewelle mit verringerter Drehzahl über ein Wechselräderpaar angetrieben wird.
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Eine bevorzugte Ausfiihrungsforni der Erfindung ist in der Zeichnung
wiedergegeben, und zwar zeigt Fig. i einen schematischen Getriebeplan und Fig.2
eine die erreichbaren Drehzahlen erläuternde Tafel.
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Die Spindel 1o der Drehbank, die in den Querwänden i i des Spindelstocks
gelagert ist, erfährt ihren Antrieb über das nachstehend zu erläuternde Getriebe
von einem am Spindelstock 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 18 und i9 in Eingriff
treten können. Die Räder 15 und 19 haben die gleiche "Zähnezahl, während sich bei
Eingriff der Räder 14 und 18 ein Übersetzungsverhältnis von 4 : 5 ergibt. 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 21 nur
einrücken läßt, wenn die Schieberäder 18 und 19 ausgerückt sind.
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Die Welle 17 trägt nun zur Weiterleitung des Antriebes auf eine Welle
23 außer dem Zahnrad 20 noch zwei weitere feste Zahnräder 24 und 25. Ein Schieberäderblock,
bestehend aus den Zahnrädern 26, 27 und 28 auf der Welle 23, kann nun so eingestellt
werden, <laß entweder die Räder 2o und 28 mit gleichen Zähnezahlen, oder die
Zahnräder 25 und 27, oder die Zahnräder 24 und 26 miteinander kämmen. Die Welle
23 kann daher mit den sechs verschiedenen Drehzahlen angetrieben werden, die in
der Tabelle der Fig. 2 rechts unten mit 1400 bis .I50 angegeben sind.
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Die dritte 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 Zahnrädern 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 31 bei Antrieb der Welle 13 mit einerbestimmtenDrehzahl
2X3X2=12 Geschwindigkeitsstufen von 140o bis 112. Die Welle 31 kann nun mit der
Spindel 1o auf zwei verschiedenen Wegen in Triebverbindung gebracht werden.
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Zum Zweck des Schlichtens 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 dein Spindelstockgeliätise heraus und trägt
auf ihrem freien Ende eine Riemenscheibe 38, die über einen Riemen 39 eine auf dem
Ende der Spindel 1o befestigte Rieinenscheibe antreibt. Rückt man das Zahnrad 36
in das lose Zwischenrad 34 ein, so wird daher die Spindel 1o über den Riemen 39
angetrieben, und zwar wahlweise mit den zwölf verschiedenen Drehzahlen der Welle
31.
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Statt über den Riemen 39 kann die Spindel 1o aber von der Welle 31
auch durch Zahnräder angetrieben werden. Auf der Welle 31 ist nämlich ein Zahnrad
40 befestigt, das mit einem auf der Welle 35 befestigten Zahnrad 41 ständig iin
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
und 45 kämmen können. Bleibt das Zahnrad 36 für den Riemenantrieb der Spindel ausgerückt
und rückt man statt dessen das Zahnrad 42 oder 43 ein, so wird die Spindel 1o lediglich
durch Zahnräder angetrieben, wobei die Welle 37 über den Riemen 39 leer mitgenommen
wird.
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Die Zahnradpaare 15, i9 der ersten Stufe, 20, 28 der zweiten Stufe,
29, 32 der dritten Stufe, 32, 36 der letzten Stufe sind sui Verhältnis 1 : i übersetzt.
Werden sie eingeschaltet, so läuft die Spindel 1o mit der Drehzahl des Motors 12,
also beim Ausführungsbeispiel mit 1400 Uniläufen je Minute. Das ist also die höchste
Spindeldrelizahl, wie auch die Tafel (Fig. 2) erkennen läßt. Sie wird bei Riemenantrieb
erreicht. Die höchste 1>relizahl für den reinen Zahnradantrieb ist infolge der Einschaltung
des Zahnradpaares 40, 41 in deren C°bersetzungsver'hältnis verringert. Im vorliegenden
Fall sind die Rädere 40 und 41 in'i Verhältnis 1 : 4 übersetzt. Daher beläuft sich
die höchste Drehzahl für das Schruppen auf 350 Umläufe, also auf 1/a von 140o. 1>1e
2X3X2 übersetzungsverhältnisse der Welle 3i
werden für (len reiiu#tt
zahilr<iderantrieb durch die beiden Geschwindigkeitsstufen zwischen den Wellen
35 tttid to vermehrt, so dal.i für den Zahnräderatitriel) insgesamt die aus Fig.
2 ersichtlichen achtzehn (fescliwincligl;eiten zur Verfügung stehen.
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Auch die "Zahnräder 42, .44 sind in i Verhältnis t : i übersetzt.
1)1e Zahuräderpaare 30, 33 und .43. .5 sind hingegen ini Verhältnis i :.4 übersetzt.
N'fan kann daher mit ihrer Hilfe die Drehzahlen der Welle 23 entweder iln Verhältnis
i : 4 oder im Verhältilis 1 : 1f) untersetzen.
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:\tis der vorstellenden Erläuterung ist ersichtlich. (laß da; f'1)ersetztitigst
erliältnis des Zahnradpaares .1o, :11 bestiinnlt, über welchen Bereich sich die
achtzehn 1)r(#lizalileti für den reinen 7alitiradantriel) der Spindel erstrecken.
Durch Auswechseln dieser beiden Zahnruder beim Zusanitnenbau der Maschine kaibi
inait daher ohne weiteres die Wunsche des Kunden bezüglich der Schruppdrelizahlen
beriicksichtigen, ohne ciafi indessen ein Austausch der `1'echselriider 40.4t den
Schlichtdrehzahlbereich abändert, der sich im vorliegenden Fall von 1
12
auf 1-400 beläuft.
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1a ist weiter ersichtlich, daß die Zwischenwelle 33 mit der Spindel
io über das Stufengetriebed2-43 finit wahlweise einschaltbaren L'bersetzungsverhält-»issen
1 : 1 und i :.4 verbunden ist und von der \'orgc#legewelle 31 1111t verringerter
Drehzahl Tiber das @@'echselr<i<lerl)aar 40, .41 angetrieben wird. Durch \uswcchseln
dieses Wechsel räderpaares gegen ein solches von anderer Zähnezahl ändern sich zwar
dic Spindeldrelizahlen. doch bleibt deren ge@mietriscllt# _\bstufun- erhaltetl.
Ferner bleiben dabei die durch Riemenantrieb erzielbaren Spindeldrchzahlen unverändert,
weil diese von der \'( )rgelegewelle 23 abgeleitet werden.
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Schließlich mag noch darauf hingewiesen werden, da2i jedes der Zahnräder
von einem Zahnrad von derselben oder einer geringeren Zähnezahl angetrieben wird,
was zu niedrigen -Achsdriicken und einem günstigen Wirkungsgrad fuhrt.
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Da,-, beschriebene Ausführungsbeispiel läßt sich in mannigfacher Hinsicht
abändern. So ist es ohne weiteres möglich, die Zahl der Getriebestufen tird die
in jeder Stufe vorgesehenen l'llersc@zungsverli:iltiiisse anders zu bemessen.