Plandrehvorrichtung an Werkzeugmaschinen. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine an einer Werkzeugmaschine, z. B. einer Bohr- und Fräsmaschine, angeordnete Plan drehvorrichtung, die sich mit einem drehbaren Antriebsglied der Maschine dreht und einen in einer quer zur Drehachse verlaufenden Führung gleitenden Werkzeugschlitten auf weist, wobei die Drehung der Vorrichtung und der Schlittenvorschub von einem gemein samen Kraftantrieb abgeleitet sind.
Gemäss der vorliegenden Erfindung weist die Antriebsvorrichtung für den Schlitten- vorschub ein Geschwindigkeitswechselgetriebe und eine Wendevorrichtung auf, die in bezug auf die Drehachse an diametral entgegen- gesetzten Stellen angebracht sind und mittels welcher bei gegebener Drehrichtung und ge- schwindigkeit der Plandrehvorrichtung die Verschiebegeschwindigkeit und Verschiebe richtung des Schlittens in seiner Führung ein gestellt werden können.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht bei entsprechender Ausbildung bei Bohr- und Fräsmaschinen Plandrehbearbeitung mit, kon tinuierlichem Vorschub und Führung des Plandrehwerkzeuges spiralförmig über die zu bearbeitende Fläche auszuführen.
Eine besonders zweckmässige derartige Ausführungsform besteht darin, eine Plan drehvorrichtung vom Werkzeugspindelstock einer Horizontalbohr- und Fräsmaschine aus anzutreiben, wobei zur spiralförmigen Füh rung des Plandrehwerkzeuges über die Werk- Stückoberfläche das Werkzeug selbst mit einer auf seine Drehung genau abgestimmten Vor schubsgeschwindigkeit quer über die Werk stückoberfläche geführt wird.
Dabei kann die Plandrehvorrichtung mit einem Mechanismus versehen sein, durch den die Einstellung der Vorschubgeschwindigkeit des Werkzeuges quer über die Oberfläche des Werkstückes möglich ist, das heisst mit andern Worten, die Einstellung des Abstandes zwi schen den Windungen der Spirale und damit eine Anpassung an verschiedene Feinheits und Präzisionsgrade.
Die Vorrichtung nach der Erfindung kann z. B. bei Bohr- und Fräsmaschinen ausser dem Plandrehen auch Bohren und Drillen ermög lichen.
Die Vorrichtung nach der Erfindung kann ausserdem so ausgebildet sein, dass mittels des Vorrichtungsantriebes durch den Werkzeug spindelstock einer Horizontalbohr-, Fräs- und Drillmaschine eine Anzahl von Werkzeugen entweder gleichzeitig oder nacheinander zur Durchführung einer entsprechenden Anzahl von verschiedenen Bearbeitungen betätigt werden können.
In der beiliegenden Zeichnung ist ein Aus- führungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es ist Fig. 1 eine Vorderansicht einer Horizon- talbohr-, Drill- und Fräsmaschine mit einer am W erkzeugspindelstoek angebauten Plan- drehvorrichtung. Fig. 2 eine Vorderansicht in grösserem Massstab der in Fig. 1.
dargestellten Plandreh- Fig. 3 eine Seitenansicht der Vorrichtung sowie eines Teils des Spindelstockes der Ma schine, auf dem sie befestigt ist.
Fig.4 veranschaulicht die Verwendung der Vorrichtung mit mehreren Plandrehwerk zeugen.
Fig. 4a ist eine schematische Vorderansicht des Werkstückes in Fig. 4 mit Darstellung des spiralförmigen Weges des Plandrehwerkzeu- ges, Fig. 5 eine Vorderansicht der Vorrichtung in grösserem Massstab, wobei zur Veranschau lichung der innern Teile ihre Deckplatte teil weise weggebrochen gezeichnet; ist, Fig. 6 und 7 sind Schnitte längs der Li nie 6-6 bzw. 7-7 in Fig. 5, Fig. 8 ein Schnitt längs der Linie 8-8 in Fig. 5 durch das Geschwindigkeitswechsel getriebe der Vorrichtung.
Fig. 9 und 10 sind Längsschnitte längs der Linie 9-9 bzw. 10-10 in Fig. B.
Fig. 11 ist eine schematische Darstellung des Wechselgetriebes, Fig. 12 ein Schnitt. längs der Linie l2-12 in Fig. 5.
Die Horizontalbohr-, Drill- und Fräs- maschine besitzt ein längliches horizontales Bett 10, über dessen mittlerem Teil sich der Aufspanntisch 11 befindet. Auf einer Seite dieses Aufspanntisches befindet sich eine ver stellbare Reitstocksäule 12, auf der andern eine Spindelstocksäule 14.
Der Aufspanntisch 11 gleitet auf den Füh- rungsschienen 15 auf der Oberseite des Schlit tens 16, der seinerseits rechtwinklig zum Füh rungsbahn des Tisches auf den Führungsschie nen 17 oben am Bett 10 verschiebbar gelagert ist.
Zur Betätigung des Vorschubes des Schlit tens 16 auf dem Bett 10 ist eine waagrechte Leitspindel 18 im Innern des Bettes 10 vor gesehen, die einerseits mit der auf der Unter seite des Schlittens 16 festen Mutter 19 in Gewindeverbindung steht und anderseits von einem Elektromotor 21 am rechten Ende des Bettes über eine nicht gezeichnete, im die Säule 14 tragenden Teil 20 des Bettes 10 be findliche Zahnradübersetzung angetrieben wird.
Die Steuerung der Vorschubrichtung er folgt durch den Hebel 22. Die Einzelheiten des Übertragungsmechanismus sind nicht nä her dargestellt.
An der Reitstocksäule 12 befindet sich der senkrecht verstellbare, auf Schienen in der Säule gleitende Reitstock 23, der mittels der senkrechten Leitspindel 24, die durch eine An triebsvorrichtung, ähnlich dem Zahnrad getriebe im Teil 20, angetrieben sein kann, längs den Führungsschienen bewegt wird.
Die Spindelstocksäule 14 auf der entgegen gesetzten Seite der Maschine besitzt senkrechte Führungsschienen 26 auf ihrer Vorderseite, auf denen der Spindelstock 25 gleitet. Der Spindelstock wird in nicht gezeichneter Weise durch eine an ihrem untern Ende mit dem Zahnradgetriebe im Teil 20 verbundene Leit- spindel 27 in Lage gehalten und verschoben.
Die Leitspindeln 24 und 27 in der Reitstock- der Spindelstocksäule werden zweck mässig synchron angetrieben, so dass der Reit stock 23 und der Spindelstock 25 mit gleicher Geschwindigkeit verschoben werden; die Steue rung der Vorschubrichtung erfolgt' durch den Handhebel 28.
Im Spindelstock 25 ist eine hülsenförmige Hauptspindel 30 mit Öffnung gegen die Tisch seite drehbar. Ihr Antrieb erfolgt über einen mit der hohlen Hauptspindel konzentrischen und fest verbundenen Zahnkranz 31, in den ein durch die Welle 33 mit dem Übersetzungs- get)riebe 34 verbundenes kleines Ritzel 32 ein greift.
Die KraftübertragLing zum über setzungsgetriebe 34 erfolgt über Zahnräder 35, 36 und 37 sowie durch ein auf der senk recht durch den Spindelstock 35 verlaufenden und mit ihrem untern Ende in nicht gezeich neter Weise mit dein Motor 21 in Verbindung stehenden genuteten Welle 39 verschiebbar gelagertes Zahnrad 38.
Eine längere Werkzeugspindel 40 ist in Längsrichtung verschiebbar in der Hauptspin del 30 gelagert und wird v an dieser z: B. mit= tels einer Nutverbindung gedreht, das heisst die Hohlspindel 30 bildet, das Antriebsteil der Werkzeugspindel 40. Das linke Ende der Werkzeugspindel ragt über den Spindelstock 25 hinaus und weist ein quergeschlitztes äusse res Ende zur Befestigung eines Werkzeughal ters 41 (Fig. 3) zum Einsetzen von (in der Figur nicht dargestellten) Bohrwerkzeugen auf.
Die Spindel 40 kann bei Verwendung mit einem an ihrem äussern Ende befestigten Werkzeug gedreht und in der Längsrichtung verschoben werden. Der Vorschub der Spindel 40 kann entweder von Hand oder vom Motor 21 aus erfolgen, und zwar mittels einer Zahn stange 42, die auf einer Seite einen Lager- support trägt, mit dem das innere Ende der Werkzeugspindel z. B. in Nutverbindung steht, so dass die Spindel darin drehbar ist..
In das freie Ende der Zahnstange 42 greift ein mit einem im Gehäuseteil 25a auf der Vor derseite des Spindelstockes 25 drehenden gro ssen Schneckenrad 45 ferst verbundenes Ritzel 44 ein. Das Schneckenrad 45 wird durch eine auf der durch das Gehäuseteil 25a verlaufen den senkrechten Welle 47 mittels nicht ge zeichneter Nutverbindung verschiebbar ge- lagerte Schnecke 46 gedreht.. Das untere Ende der Welle 47 steht., was die Zeichnung eben falls nicht zeigt, mit dem Zahnradgetriebe im Teil 20 zum Anschluss an den Motorantrieb in Verbindung.
Am obern Ende der Welle 47 befindet sich ein Handrad 48 zur Handein- stellung der Werkzeugspindel 40. Die Einstel lung ist auf einer nicht. gezeichneten, hierzu vorgesehenen Mikrometerskala ablesbar.
Die Plandrehvorrichtung für Plandreh-, Ausbohr-, Drill- und Abstecharbeiten, gesamt haft mit Nr.50 bezeichnet, ist. am vordern, das heisst dem Tisch 11 zugekehrten Ende der Hauptspindel 30 befestigt (Fig. 1). Diese Plandrehvorrichtung ist mit der Spindel 30 fest, verbunden und dreht sich somit mit die ser. Sie besteht aus einem trommelförmigen Gehäuse 51, das koaxial zur Hauptspindel 30 angeordnet und mit seiner Rückseite an diese angebolzt ist (Fig. 6).
Diametralparallel über die Vorderfläche des Gehäuses 51 verlaufen in senkrechter Ebene Führungsschienen 52 (Fig. 5 bis 7), auf denen ein Werkzeughalter schlitten 53 nach beiden Richtungen verschieb bar gelagert ist, wobei der Weg dieses Schlit tens rechtwinklig zur Drehachse des Gehäuses verläuft und diese überschneidet. Ein läng licher mittlerer Schlitz 54 ist im Schlitten 53 für den Durchlass des Endes der Spindel 40 vorgesehen, so dass der Schlitten 53 auf seiner Bahn frei gleiten kann, ohne Behinderung durch die Spindel.
Zum Befestigen von Aus bohr- und Plandrehwerkzeugen dienen über die ganze Länge der Oberfläche des Schlittens 53 verlaufende T-förmige Schlitze 55. So ist beispielsweise in Fig. 3 ein Plandrehwerkzeug 56 in einem Werkzeughalter 57 befestigt, der auf dem Schlitten 53 mittels der mit ihren Köpfen in die V-förmigen Schlitze eingreifen den Schrauben 58 festgeschraubt isst. In glei cher Weise ist ferner ein Ausbohrwerkzeug 59 ausziehbar in einem auf dem Schlitten 53 befestigten Halter montiert. An Stelle des Werkzeuges 59 kann auch ein Exzenterbohr werkzeug 59a, siehe Fig. 3 (punktierte Linie) Verwendung finden.
Das Plandrehen mit der dargestellten Einrichtung erfolgt in der Weise, dass das Plandrehwerkzeug 56 spiralförmig über die Werkstückoberfläche geführt und damit nach Lind nach die ganze Oberfläche bearbeitet wird. Zu diesem Zweck wird der Schlitten 53 mit dein an ihm befestigten Werkzeug 56 auf seinen Führungsschienen 52 mit einer auf die Drehung des Gehäuses 51 genau ab gestimmten Geschwindigkeit vorgeschoben. Zwecks Erzielung eines genau abgestimmten Vorschubes erfolgen die Drehbewegung und der Vorschub des Schlittens mit dem.
Werk zeug von einem gemeinsamen Kraftantrieb aus, der Vorschub über eine dazwischenge schaltete Transmissionsvorrichtung, die eine wahlweise Einstellring des Verhältnisses zwi schen Umdrehungs- und Schlittenvorschubs- geschwindigkeit ermöglicht., wodurch der Ab stand der Windungen der Spirale bestimmt oder, mit andern Worten, die Steigling- oder Dichte der Spirale eingestellt werden kann.
Die Transmissionsvorr ichtung für den An trieb des Schlittens 53 ist hierbei so angeord- net und ausgebildet;, dass dieser bei einer ge gebenen Drehrichtiuig und -geschwindigkeit der Plandrehvorrichtung im jeweils gewünsch ten Verhältnis sowohl in Richtung gegen die Drehachse als auch in entgegengesetzter Rich tung bewegt und somit :der spiralförmige Weg des Werkzeuges entweder von der Peripherie in Richtung des Mittelpunktes oder umge kehrt ausgeführt werden kann.
Eine auf diese -Weise durchzührende Plandreharbeit ist in Fig. 4 und 4a veranschaulicht. In Fig. 4 be findet sich das -Werkzeug 56 in der Ausgangs- stel'lung zum Plandrehen der Fläche 60 auf dem Werkstück 61, das natürlich auf dem Tisch 11 (Fig. 1) aufgespannt ist.
Beim Dre hen des Gehäuses 51 und dem Vorschieben des Schlittens 53 in einem gewählten Verhält nis zur Umdrehungszahl beschreibt das Werk zeug 56 auf der Werkstückoberfläche 60 einen spiralförmigen 'Weg, wie in Fig. 4a durch eine punktierte Linie schematisch dargestellt. Gleichzeitig wird gemäss Fig. 4 eine gegen überliegende Fläche 63 des Werkstückes 61 durch ein weiteres Plandrehwerkzeug 64 be arbeitet, das durch einen durch die Bohrung 66 des Werksstückes hindurchgehenden federn den Stahlhalter auf dem Schlitten 53 befestigt ist.
Statt dieses zweiten Plandrehwerkzeuges kann auch ein (in der Zeichnung nicht dar- gest,elltes) Bohrwerkzeug am Ende der Spin del 40 in der oben beschriebenen Weise be- festigt werden, mit dem gleichzeitig mit dem Plandrehen durch das Werkzeug 56 die Boh rung 66 des Werkstückes ausgeführt wird.
Zur Betätigung des Vorschubes des Schlit tens 53 in einem auf die Umdrehungszahl des Gehäuses 51 abgestimmten Verhältnis weist' die Transmissionsvorrichtung (Fig.5 bis 7) ein auf einem am Gehäuse 51 exzentrisch zu seiner Drehachse angebrachten Wellenstumpf 67a befestigtes Zahnrad 67 auf, das in einen auf der Vorderseite des Spindelstockes 25 fest an- gebolzten und somit gegenüber diesem uni- beweglichen, mit der Drehachse des Gehäuses koaxialen Zahnkranz 68 eingreift.
Hierbei wird das Zahnrad 67 beim Drehen des Gehäu ses 51 über die Peripherie des Zahnkranzes 68 geführt und dreht sich somit in durch die Übersetzung, bestimmtem Verhältnis zur Dre hung des Gehäuses 51 und des Plandrehwerk- zeuges 56. Dieses Zahnrad dient nun als erstes Antriebselement für den Vorschub des Schlit tens 53 auf seinen zur Drehachse des Ge häuses rechtwinklig verlaufenden Führungs schienen.
Die Verbindung des Zahnrades 67 mit dem Schlitten 53 erfolgt über ein allge mein mit 69 (Fug. 5 und 7) bezeichnetes Über setzungswechselgetriebe, das über ein Spiral zahnrad 70 und ein Ritzel 71 vom Zahnrad 67 angetrieben wird. Am andern Ende des Über setzungswechselgetriebes 69 (Fig. 5) befindet. sich ein Paar Kegelzahnräder 72, 73, die die Abtriebswelle 74 des Übersetzungswechsel getriebes mit der Welle 75 verbinden, an de ren entgegengesetztem Ende durch eine Um kehrkupplung 76 die Verbindung mit einem Wellenstumpf 77 einer Wendevorrichtung hergestellt wird.
Die Umkehrkupplung 76 wird, wie aus dem Nachstehenden hervorgeht, mit der Einstellung des Übersetzungsgetriebes 69 selbsttätig gesteuert, so dass die Drehrich tung des Wellenstumpfes 77, das heisst des Antriebsteils für den eigentlichen Schlitten antrieb,
bei jeder Einstellung des Über- setzzingswechselgetriebes bei in einer bestimm ten Drehrichtung erfolgendem Antrieb des letzteren gleichbleibt. Der Wellenstumpf 77 ist durch eine von Hand steuerbare Wende kupplung 78 der -Wendevorrichtung mit den Zahnritzeln 79 und 80 verbundbar, von denen das letztere mit einer Schnecke 81 antriebs verbunden ist.
Diese Schnecke wirkt mit einem über die Länge der Kante des Schlit- tens 53 verlaufenden Muttergewindesegment 82 (Fig.7) zusammen, so dass der Schlitten nach der einen oder andern Richtung längs seiner Führungsschienen 52 durch die Dre hung der Schnecke 81 bewegt wird, wobei die Richtung des Schlittenvorschubes durch die Einstellung der Kupplung 78 bestimmt wird.
Somit wird also der Schlitten 53 in einem durch die jeweilige Einstellung des über- setzungswechselgetriebes 69 bestimmten Ver hältnis zur Umdrehung des Gehäuses 51 vor geschoben. Ferner ist die Richtung der Schlit tenbewegung durch die Wendekupplung 78 einstellbar, und durch Mittelstellung derselben kann der Schlitten vollständig ausgeschaltet und stillgelegt werden.
Das Wechselgetriebe 69 einerseits und die Wendevorrichtung und die Schnecke 81 anderseits liegen sich bezüg lich der Drehachse der Plandrehvorrichtung diametral gegenüber, weisen zueinander par allele Achsen auf und bilden mit der Verbin dungswelle 75 eine U-Form.
Diese Anordnung der Teile ermöglicht., den Aussendurchmesser des Gehäuses 51 relativ klein zu halten und das Gewicht der Teile im Gehäuse symmetrisch zur Drehachse zu ver teilen.
Das Übersetzungswechselgetriebe 69 ge hört zu der allgemein als Keiltype bekannten Art; es weist in Serieverbindung miteinander :stehende Antriebszahnräder auf, so dass unter Verwendung von Zahnrädern von kleinem Durchmesser viele verschiedene Geschwindig keiten eingestellt werden können. Die Ver wendung von Zahnrädern mit. kleinem Durch messer ist dadurch ermöglicht, dass die ver schiedenen aufeinanderfolgend zu wählenden Zahnradverbindungen Übersetzungseinstellun- gen in genauer geometrischer Progression er geben.
Auf diese Weise wird ein Getriebe von kleinen Gesamtausmassen erzielst, das leicht. in das Gehäuse 51 einzubauen ist. Das Wechsel getriebe ermöglicht die Einstellung von sechs verschiedenen Geschwindigkeiten. Wie aus den Figuren ersichtlich ist, weist das die Transmissionsvorrichtung enthaltende Ge häuse der am Ende der Hauptspindel 30 be festigten Plandrehvorrichtung infolge der ge schlossenen Bauweise des Wechselgetriebes .und der Wendevorrichtung eine plattenartige Form von in der Achsenrichtung verhältnis mässig geringer Dicke auf (Fig. 1).
Die da durch bedingte Vermeidung eines zu grossen überhängenden Gewichtes bedeutet, natürlich einen äusserst wertvollen Vorteil. Gemäss Fig. 5 ist das Antriebsritzes 71 auf einem. ersten Antriebsdoppelzahnrad, be stehend aus einem Zahnrad 87 und einem Kit zel 84, befestigt, Koaxial mit diesem Doppel zahnrad ist in ihr eine andernends feste Welle 83 gelagert, auf der zwei weitere Doppelzahn- räder, bestehend aus den Ritzeln 85 bzw. 86 und den Zahnrädern 88 bzw. 89 (siehe auch Fig. 9), frei in bezug aufeinander und das erste Doppelzahnrad drehbar sind.
Das über- setzungswechselgetriebe 69 enthält ferner eine feste Zwischenwelle 90 (Fug. 8 und 10) sowie eine hohle Rohrwelle 91, in der die Abtriebs welle 74 verschiebbar gelagert ist (Fug. 5 und 10). Auf der Zwischenwelle 90 sind ein An triebszahnrad 92 als letztes der Reihe und zwei Antriebsdoppelzahnräder, bestehend aus den Zahnrädern 93 bzw. 94 und den Ritzeln 95 bzw. 96, angeordnet, wobei das Zahnrad und die Doppelzahnräder in bezug aufeinan der frei drehbar sind.
Die drei Wellen 83, 90 und 91 bzw. 74 sind in Dreieckform angeord net. .Auf der Welle 91 ;sind sechs, den sechs verschiedenen Geschwindigkeitseinstellungen des Getriebes entsprechende Abtriebszahnräder 9 7 bis 102 umabhängig voneinander drehbar angeordnet. Zur Einstellung des Wechsel getriebes auf eine gewünschte Geschwindig- keit wird das entsprechende Abtriebszahnrad mit der Abtriebswelle 74 durch einen Schiebe keil 103 verbinden (Fig. 5 und 10). Dieser Keil wird durch die Federn 104 nachgiebig mit dem betreffenden Zahnrad in Eingriff ge bracht.
Der Zapfen 105 hält den Keil in Lage, wenn seine Nase durch einen Schlitz 106 in der Wand der Hohlwelle 91 hindurchgeht und in eine Nute in der Nabe des betreffenden Abtriebszahnrades (Fig. 8) eingreift.
Zur Verschiebung des Keils 105 in der Hohlwelle 91 zum Eingriff in das gewünschte Abtriebszahnrad 97 bis 102 ist eine von Hand zu betätigende Einstellvorrichtung vorgesehen. Diese Vorrichtung besteht aus einem Wellen- ;stumpf 107 (Fug. 2), der aus dem Gehäuse 51 herausragt;
und zur Betätigung durch einen (in der Figur nicht dargestellten) Hand schlüssel an seinem Ende eine Vierkantöff- nung aufweist. Auf einer Skala 108 kann die Geschwindigkeitseinstellung abgelesen wer den. Auf dem Wellenstumpf 107 ist ein Ritzes 109 (Fug. 5) befestigt, das in eine Rundzahn stange<B>11.0</B> auf dem .freien Ende der Welle 74 eingreift, so dass durch Drehung dieses Kitzels 109 die Welle 74 in Längsrichtung verschoben wird und der Keil 103 zum Eingriff mit dem gewünschten Abtriebszahnrad gebracht wer den kann.
Die jeweiligen Zahnradreihen, die für die verschiedenen Geschwindigkeitseinstellungen betätigt werden, sind am besten aus der sche matischen Darstellung in Fig. 11 ersichtlich. Daraus ist ersichtlich, dass das Ritzel des ersten Doppelrades der Welle 83 in das Zahn rad des ersten Doppelrades der Welle 90 ein greift, dass Ritzel des ersten Doppelrades der Welle 90 in das Zahnrad des zweiten Doppel rades der Welle 83 usf.
In dieser Darstellung der Reihenfolge der Übertragung sind die Abtriebszahnräder sowohl oben als auch unten eingezeichnet. Angenommen beispielsweise der Keil 103 greift. in das Abtriebszahnrad 97 (in Fig. 11 in ausgezogenen Linien eingezeichnet.) ein, so erfolgt die Kraftübertragung unmittel- bar vom Antriebszahnrad 87 auf das Abtriebs zahnrad 97. In gleicher Weise wird bei Ein griff des Keils 103 in das nächste Abtriebs zahnrad 98 die Übertragung vom Antriebs ritzel 84 über das Zwischenantriebszahnrad 94 auf das Abtriebszahnrad 98 hergestellt.
Aus der nachstehenden Tabelle sind die Zahnrad verbindungen für die sechs verschiedenen Geschwindigkeitseinstellungen des Überset zungswechselgetriebes ersichtlich.
EMI0006.0018
Geschwindigkeits- <SEP> Mit <SEP> der <SEP> angetriebenen
<tb> Welle <SEP> verkeiltes <SEP> Antriebszahnradkette <SEP> zur <SEP> Betätigung
<tb> einstellang <SEP> Abtriebszahnrad <SEP> des <SEP> Abtriebszahnrades
<tb> 1 <SEP> 97 <SEP> 87-97
<tb> 2 <SEP> 98 <SEP> 84-94-98
<tb> 3 <SEP> 99 <SEP> 84-94-96-88-99
<tb> 4 <SEP> 100 <SEP> 84-94-96-88-85-93-100
<tb> 5 <SEP> 101 <SEP> 84-94-96-88-85-93-95-89-101
<tb> 6 <SEP> 102 <SEP> 84-94-96-88-85-93-95-89-86-92-102 An Hand der vorstehenden Tabelle isst:
zu ersehen, dass die verschiedenen Abtriebszahn räder an verschiedenen Punkten je in. eines der Antriebszahnräder der beiden Reihen ein greifen und sämtliche Zahnräder vom ersten Doppelantriebszahnrad 87, 84 angetrieben werden.
Auf diese Weise werden alle bei der zweiten Einstellung betätigten Antriebsräder auch für die dritte Einstellung verwendet und alle in der dritten Einstellung betätigten Antriebsräder in der vierten Einstellung usf., so dass mit einer Mindestzahl von Zahnrädern eine Höchstzahl von einstellbaren Geschwin- digkeiten erzielt wird.
Alle Abtriebszahnräder 97 bis 102 sind genau gleich ausgeführt und weisen gleiche Teilung und Zähnezahl wie dass Antriebszahn rad 92 und die Antriebszahnräder der ver schiedenen Doppelräder auf. Alle Antriebs ritzel müssen denselben Teilungsdurchmesser aufweisen; ihre Zähnezahl kann in jedem be- liebigen Verhältnis zur Zähnezahl der An triebszahnräder stehen, je nach dem gewünsch ten Umfang des Übersetzungsverhältnisses. Beispielsweise können alle Ritzel achtzehn und alle Zahnräder dreiunddreissig Zähne aufweisen.
In diesem Falle ist also das Über setzungsverhältnis bei allen ineinandergreifen den Antriebsrädern gleich und zwischen den einzelnen Geschwindigkeiten eine geometrische Progression mit einem sehr zweckmässigen Stufenverhältnis gebildet. Auf diese Weise kann die für eine bestimmte Plandreharbeit erforderliche Sitbigung der Werkzeugspirale leicht gewählt werden.
Bei dem beschriebenen Übersetzungsweeh- selgetriebe 69 ist die Drehrichtung der Ab triebswelle 74 für die aufeinanderfolgenden Einstellungen des Getriebes abwechselnd ent gegengesetzt, da abwechselnd eine ungerade bzw. gerade Anzahl von Antriebsrädern zur Wirkung kommt. Es empfiehlt sich jedoch, dass die Welle 77 (Fig. 5) bei gleichbleiben der Drehrichtung des Wechselgetriebeantrie bes unabhängig von den vorerwähnten ver schiedenen Einstellungen stets in derselben Richtung dreht.
Zu diesem Zweck wird die Umkehrkupplung 76 zwischen Wechselgetriebe und Wendevorrichtung in Übereinstimmung mir der jeweiligen Einstellung des Überset zungswechselgetriebes selbsttätig so gesteuert, dass die Drehsinnumkehrungen des Überset zungswechselgetriebes ausgeglichen werden. Zu diesem Zweck ist auf der Welle 107 für die Einstellung des Übersetzungswechselgetriebes eine Dreinasennockenscheibe 111 (Fig. 5 und 12) befestigt. Ein in Längsrichtung verschieb barer, durch die Nocken gesteuerter Stab 112 wird durch eine auf einen an eine Schulter des Stabes anliegenden Ring 1.13a wirkende Druckfeder 1.13 gegen die Nockenscheibe 111 gedrückt (Fig. 12).
Ein auf dem Stab 112 verschiebbar gelagerter Kupplungsschieber .1_14 dient zur Steuerung des gezahnten Kupp- lungstreiblings 115, der mit der Welle 75 in Nutverbindung steht, wobei dieser Kupplungs- treibling 115 entweder in die Verzahnung 116 bzw.<B>1.17</B> des einen oder des andern der zu drehenden Kupplungskegelzahnräder 119 bzw. 120 eingreift. Die Nockenscheibe 111 wird für jede Stufe der Geschwindigkeitseinstellung um eine Sechsteldrehung verstellt, so dass ab wechselnd eine Nase oder eine Vertiefung an das Ende des nockengesteuerten.
Stabes 112 zu liegen kommt, wodurch eine Betätigung des äussern oder innern Kupplungskegelrades 120 bzw. 119 bewirkt wird.
Zur Vermeidung eines Verbiegens oder Brechens der Kupplung infolge eines zu star ken Druckes durch die Nockenscheibe 111. bei nicht übereinstimmender Zahnstellung der Teile<B>115</B> und 116 bzw. 11.7 wird eine nach giebige Verbindung zwischen dem nocken gesteuerten Stab 112 und dem Schieber 11..1 hergestellt. Zu diesem Zwecke ist eine zweite Druckfeder 17.8 zwischen dem Schieber und einem auf dem Stab fest angebolzten Ring 118a vorgesehen.
Auf diese Weise wird durch den beim Hinunterdrücken des Stabes 112 (siehe Fig. 12) durch die Nockenscheibe 111 vom Stab 112 über den Ring 118a und die Feder 118 übergetragenen Druck. die Feder 113 zusammengepresst, wobei der Schieber 1.l.-1 nach unten bzw. aussen (Fig. 5) gleitet und dadurch den Kupplungstreibling 115 mit dem, äussern Kupplungsteil. 117 in Eingriff bringt. Für den Fall, dass die Kupplungsteile 117 und 117 zum Zeitpunkt des Verschiebens des Stabes 112 nicht übereinstimmen, so wird auch die Feder 118 zusammengepresst und dadurch die Druckkraft aufgefangen.
Sobald die Kupplungsteile durch Drehung der Welle 75 in Übereinstimmung gebracht sind, wird der Schieber 11.4 durch die Wirkung der Feder 118 ganz nach aussen geschoben. In gleicher Weise wird beim Einrücken des Stabendes in eine Vertiefung der Nockenscheibe 111 der Stab unter der Wirkung der Feder l.13 mit dem Schieber 114 zusammen nach innen ge schoben.
Da dieser Einwärtsdruck jedoch un ter der Einwirkung einer nachgiebigen Feder erfolgt, findet die endgültige Einwärtsbewe gung und damit der Eingriff des Kupplungs- treiblings 11.5 in das zu treibende Teil 116 erst nach erfolgter Übereinstimmung der Zah- nungen miteinander statt.
Die Kegelzahnräder 119, 120, die die Kupplungsteile 116, 117 tragen, -,reifen in. ein Kegelzahnrad 121 (Fig. 5) auf der An triebswelle 7 7 ein, so dass diese Welle durch das eine oder das andere der Kegelzahnräder 119, 120, je nach der Stellung der Umkehr kupplung, in Drehung versetzt wird. Da die Nockenscheibe 111 gleichzeitig mit der Verstel lung der Geschwindigkeitseinstellung des Übersetzungswechselgetriebes gedreht wird, wird durch die jeweilige Stellung der Um kehrkupplung die Drehrichtung der Welle 77 selbsttätig gleichgehalten.
Zur Steuerung der Gleitrichtung des Werkzeughalterschlittens 53 ist die Wende v orrichttmg mit der von Hand zu betätigen den Wendekupplung 78 zwischen der stets in derselben Richtung drehenden Antriebswelle 77 und der mit dem Muttersegment auf dem Schlitten in Eingriff stehenden Schnecke 81 eingeschaltet (Fig. 5). Diese Wendekupplung besitzt einen verschiebbaren Kupplungstreib- ling 122, der mit der Welle 77 in Nutverbin dung steht.
Dieser Treibling wird aus seiner in der Figur dargestellten neutralen Lage, bei der der Schlitten stillsteht, zur Verschie bung desselben in der einen oder andern Rich tung entweder mit dem einen oder dein an dern Kupplungsteil 123 oder 124 an den Ab triebskegelrädern 130 bzw. 128 der Kupplung in Eingriff gebracht. Ein Handhebel 125 auf der Vorderseite des Gehäuses 51 (Fug. 2 und 7) dient zum Verschieben des Kupplungstreib- lings 122 in die neutrale bzw. Vorwärts - oder Rückwärtts -Stellung.
Greift der Kupp- lungstreibling 122 in das Teil 123 ein, so er folgt der Antrieb der Schnecke 81 unmittel bar von der Welle 77 aus über .das mit dem den Kupplungsteil 123 tragenden Kegelrad 130 fest verbundene Abtriebsritzel 127 sowie über das Ritzel 79 und das mit' der Schnecke fest verbundene Zahnrad 80.
Ausser dem im Vorstehenden beschriebe nen Motorantrieb des Schlittens 53 ist auch eine Vorrichtung zur Verstellung des Schlit tens von Hand vorgesehen. Diese dient zum Feineinstellen der Schlittenlage, z. B. zur Ein stellung eines auf dem Schlitten mittels eines Halters befestigten Ausbohrwerkzeuges auf den Durchmesser einer auszuführenden Boh rung.
Zum Zwecke der Handeinstellung des Schlittens ist das äussere Ende des Wellen- stiunpfes 126 (Fug. 5), der das Kegelzahnrad 129 trägt, mit einer Fassung zum Ansetzen einer entsprechenden (in der Figur nicht dar gestellten) Handkurbel versehen. Durch Dre hen dieser Welle 126 wird die den Schlitten bewegende Schnecke 81 über die Kegelzahn räder 129, 130, die Ritzel 127, 79 und das Zahnrad 80 gedreht. Eine Mikrometerskala 126a seitlich am Gehäuse (Fig. 3) zeigt die Lage des Schlittens sowohl bei Hand- wie bei Motorantrieb jederzeit an.
<I>Arbeitsweise:</I> Von der Annahme ausgehend, dass nur das Plandrehwerkzeug 56 (Fig. 3) zur Ausfüh rung eines spiralförmigen Plandrehschnittes benötigt wird, wird zunächst das erforderliche Vorschubverhältnis des Werkzeugschlittens 53 zur Drehzahl der Hauptspindel 30 eingestellt. Zu diesem Zweck wird das Übersetzungswech selgetriebe 69 durch Drehen der Einstellwelle 107 (Fig. 2) auf die erforderliche Vorschub geschwindigkeit eingestellt. Bei neutralgestell tem Wendekupplungssteuerhebel 125 wird der Schlitten von Hand durch Drehen der Welle 126 (Fug. 3) in der oben beschriebenen Weise in die Ausgangsstellung für das Drehwerk zeug gebracht.
Daraufhin wird .der Steuer hebel 125 (Fug. 2) zum Einrücken der Kupp- lung 78 (Fug. 5) für die gewünschte Richtung des Schlittenvorschubes gedreht. Nach diesen Vorbereitungsarbeiten wird die Hauptspindel 30 des Spindelstockes in Drehung versetzt, wodurch das Drehwerkzeug infolge der auf den Schlitten übertragenen Dreh- und Vor- schuhhewegung selbsttätig auf einem spiral förmigen Weg über die Oberfläche des Werk stückes geführt wird.
Der Versclub des Schlit tens 53 erfolgt in einem genau abgestimmten Verhältnis mit der Umdrehung des Gehäuses in dauernd gleicher Richtung.
Soweit eine Bohrarbeit gleichzeitig mit. der Plandreharbeit auszuführen ist, wird ein (in der Figur nicht dargestelltes) Bohrwerk zeug in das mit einer entsprechenden Fassung versehene, vorstehende Endstück 41 der Spin del 40 (Fig. 3) eingesetzt. Da diese Spindel durch den mittleren Schlitz 54 des Schlittens (Fug. 2) hindurchgeht, wird die Bewegung des Schlittens für die Plandreharbeit durch den Bohrvorschub der Spindel nicht behindert.
Um an Stelle eines Plandrehwerkzeuges den Schlitten 53 mit einem Ausbohrwerkzeug von der Art. des Werkzeuges 59 (Fig.3) zu versehen, ist der Schlitten in seiner Führung mit Hilfe der Welle 126 in der Weise von Hand einzustellen, dass sich das Werkzeug in der genauen Lage .für das Bohren befindet.
Die Kupplung 78 befindet sich natürlich wäh rend des Bobrens in neutraler Stellung. Zwecks Erziehung der erforderlichen Vor schubbewegung des MTerkzeuges in der Achsen- riehtung der Bohl-ing wird das Werkstück durch Vorschieben des Schlittens 16 (Fig.1) auf seinen Führungsschienen 17 bewegt.