Titel: Niles' Abdreh- und Bohrmaschine.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1886, Band 261 (S. 67–70)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj261/ar261027

Niles' Abdreh- und Bohrmaschine mit wagerecht liegender Planscheibe.

Mit Abbildungen.

Bei den gewöhnlichen Drehbänken mit frei hängender Planscheibe für groſse Werkstücke ist, wie sich aus dem Kräfteplane Fig. 1 ergibt, die Belastung der Achslager eine sehr ungünstige. Der Druck im Vorderlager P1 ist gleich G + P2 und, wenn das Mittel des Vorderlagers als Drehpunkt der statischen Momente angenommen wird, P2 l2 = Gl1 oder P2 = G (l1 : l2) und folglich P1 = G [1 + (l1 : 12)]. Da hierin l2 der Hebelarm des Schwerpunktes der Gewichte von Werkstück und Planscheibe zusammengenommen ist, so erhellt, welchen Einfluſs die Höhe des Werkstückes auf die Lagerdrücke haben kann. Nicht nur, daſs mit Rücksicht auf die Festigkeit die Achse im Vorderlager sehr stark wird, so wechseln in letzterem auch die Reibungswiderstände bedeutend. Bei einer in der Mitte zwischen den Lagern belasteten Achse ist die Wirkung der Reibungswiderstände E = fGv, worin f den Reibungscoefficienten und v die Umfangsgeschwindigkeit der gleichen Zapfen bedeuten. Für die einseitig belastete Drehbankachse Fig. 1 wird E = fP1 v1 + fP2 v2, entsprechend den verschiedenen Lagerdrücken und Umfangsgeschwindigkeiten der Lagerzapfen. Ist nun z.B. v1 = 3 v2 oder allgemein = 3 v, so ergibt sich mit Einsetzung der obigen Werthe für P1 und P2 die Wirkung der Zapfenreibungswiderstände E = fG [3 + 4 (l1 : l2)] v und, wenn (l1 : l2) = ¼ angenommen wird, E = 4 fGv. Unter diesen Annahmen ist also die Wirkung der Reibungswiderstände in den Lagern bei einer Kopfdrehbank 4 mal so groſs als bei einer gleichbelasteten doppelseitig gelagerten Achse.

Fig. 1., Bd. 261, S. 67

Die einseitige Belastung bei Kopfdrehbänken ruft ferner ein Drehmoment hervor, welches die ganze Maschine um die untere vordere Kante des Spindelstockes zu kippen sucht, wenn nicht die angehängte Untermauerung entgegenwirkt, und die Abnutzungen der Lagerschalen veranlassen ein Schieſstellen der Planscheibe. Die Festlage kann durch eine um das Werkstück reichende, jedoch die Bedienung erschwerende Bettplatte, welche Werkzeug und Achslager zu einem Ganzen vereinigt, nicht wesentlich erhöht werden, weshalb man sich auf die Untermauerungen verlassen muſs, was bei Werkstücken von groſsem Durchmesser allerdings von fraglicherem Werthe ist. Es ist deshalb die Anordnung |68| einer Kopfbank mit wagerechter Planscheibe (vgl. H. Bickford 1885 257 * 90) für die Bearbeitung groſser Werkstücke empfehlenswerth, weil bei gehöriger Gewichtsausgleichung die Planscheibenachse zu einer freien Achse wird. In diesem Falle wird die ganze Belastung durch ein Spurlager aufgefangen, welches in Bezug auf die Zapfenreibung nur günstig ist. Es wirken allerdings auf die Lagerzapfen, wie aus dem Kräfteplane Fig. 2 zu entnehmen ist, namentlich auf das obere Halslager Normaldrücke Q, welche durch den Zahndruck und den Druck der Drehstähle hervorgerufen werden; diese sind aber verschwindend klein gegenüber der Gewichtsbelastung G.

Fig. 2., Bd. 261, S. 68

Als ein Beispiel einer solchen Drehbank mit wagerecht liegender Planscheibe, auf welcher Werkstücke bis zu 6m Durchmesser abgedreht und gebohrt werden können und die auch noch mit Einrichtungen zum Nuthstoſsen versehen ist, sei nachstehend die von den Niles Tool Works in Hamilton, Ohio, gebaute Maschine beschrieben, welche sich von einer früheren kleineren Ausführung (vgl. 1879 233 * 31) durch den maschinellen Betrieb aller Stellbewegungen und die wagerechte Verstellbarkeit des Werkzeugträgers auszeichnet. Für gewöhnliche Bedürfnisse steht der Werkzeugträger so, daſs noch bequem Gegenstände von 4m,25 zu bearbeiten sind, und nur bei gröſseren Stücken wird der Werkzeugträger bis zu dem oben angegebenen Durchmesser von 6m verschoben.

Fig. 3., Bd. 261, S. 68

Die Bettung der in Fig. 3 und 4 veranschaulichten Maschine wird durch einen starken guſseisernen Rahmen gebildet, durch welchen Werkzeug und Arbeitstück zu einem Systeme vereinigt werden. Zwar ruht die senkrechte Planscheibenachse auf einem von dem Maschinengestelle getrennten Spurlager auf; doch ist dies kein Fehler, weil in einem Querbalken |69| der Bettplatte der obere Hals der Achse genügende Lagerung findet und weil ferner eine Senkung des Spurlagers ohne jeglichen Einfluſs auf den genauen Gang der Planscheibe ist.

Die Planscheibe kann nach Bedürfniſs gesenkt werden, so zwar, daſs der auſsere untere Rand derselben auf einer entsprechenden Ringleiste der Bettplatte zur Auflage kommt, sobald sehr groſse und sehr schwere Werkstücke zur Bearbeitung gelangen. Die zwei aufrecht stehenden, den bei Hobelmaschinen ähnlich geformten Seitenständer für den Werkzeugträger, welche mittels eines Querbalkens verbunden sind, stehen in Führungen auf der Bettplatte, so daſs diese ganze Ständerverbindung zusammen verschoben werden kann. Die an diesem Ständer sitzende wagerechte Querwange läſst sich mittels Schraubenspindeln von 0m,3 bis 3m heben. Auf der Querwange sind zwei verschiebbare Supporte von der früheren Bauart angebracht. Um dem eigentlichen Werkzeughalter einen möglichst groſsen Hub zu geben, ist dieser auſsergewöhnlich lang und dabei in der Wangenebene drehbar. Ein seitlich angebrachtes Gegengewicht entlastet die schweren Werkzeughalter, indem eine Kette über Rollen läuft, welche in den oberen Enden der Werkzeughalter gelagert sind.

Fig. 4., Bd. 261, S. 69

In der Mitte der Querwange und zu dieser senkrecht steht ein langer Bohrarm. Auf der einen Flanke desselben verschiebt sich ein schwerer Bohrapparat, auf der anderen kann eine Nuthstoſsvorrichtung angebracht werden; beide sind für die Bearbeitung der Schwungradnaben bestimmt.

Die Maschine hat zwei gesonderte Antriebe; jener für die Planscheibe |70| liegt seitlich an der Bettplatte und besteht aus einer Stufenscheibe mit 9 Kiemenläufen und doppeltem Rädervorgelege, so daſs 18 verschiedene Schnittgeschwindigkeiten zum Abdrehen zu erhalten sind. Die Uebertragung der Bewegung auf den äuſseren Zahnkranz der Planscheibe geschieht mittels Winkel- und Stirnradgetriebe. Die Nabenbohrmaschine, sowie die Nuthstoſsmaschine werden von einem Antriebe gewöhnlicher Bauart bethätigt, welche in der Mittelachse der Maschine und zwar an der Rückseite der Bettung liegt. Da man auf die Verstellungen der Ständerverbindung Rücksicht nehmen muſs, so überträgt man die Bewegung vom Antriebe durch zwei senkrechte Wellen und eine dazwischen an der Decke des Arbeitsraumes liegende Welle, welch letztere die Verschiebung der Ständer mitmacht, auf die wagerechte Welle am Bohrarme. Auf gewöhnliche Weise wird dann die Bewegung auf die Bohrspindel übertragen.

Sämmtliche Verstellungs- und Schaltbewegungen sind, wie schon erwähnt, selbstthätig, was mit Rücksicht auf das bedeutende Gewicht der einzelnen Theile erwünscht sein muſs. Vermöge der Trennung der Antriebe ist man im Stande, gleichzeitig den Umfang und die Nabe eines Schwungrades o. dgl. zu bearbeiten.

Um die groſse Schwierigkeit zu umgehen, welche das genaue centrische Einstellen der Bohrwelle in das Mittel der Nabe verursacht, lagert man diese in die hohle Planscheibenachse und kuppelt diese Bohrwelle in das Spannfutter der Bohrspindel, wodurch der Parallelismus der Nabenbohrung gegen den Umfang des Rades in einfachster Weise gesichert ist. Zudem erwächst dadurch eine fernere Erleichterung in der Bearbeitung der unten liegenden Nabenstirnfläche, sofern ein genügender Raum zwischen dieser und der Planscheibe gelassen wird.

Das Stoſsen von Keilnuthen erfolgt in der Weise, daſs die ganze Bohrwelle eine starke Verschiebung in der Achsrichtung erhält, welche ähnlich der gewöhnlichen Schaltbewegung, jedoch unabhängig von dieser ist. Der Vor- und Rücklauf wird durch drei Winkelräder erreicht, zwischen welchen eine Klauenkuppelung sich verschiebt, durch deren Verstellung die Umkehrung der Bewegung erreicht wird. Während dieses Vorganges darf sich weder die Bohrwelle, noch die Planscheibe drehen. Damit der Bohrarm durch den starken Druck beim Keilnuthstoſsen nicht zu sehr belastet wird, setzt man zwischen die Speichen des Rades auf die Planscheibe Hilfsständer auf, welche den Bohrarm vor Abbiegen bewahren.

Leichtere Maschinen der beschriebenen Anordnung können, wie dies Ingenieur Th. Pregél in Chemnitz angegeben hat, in der Weise hergestellt werden, daſs man an die Seitenflanke des Ständers einer Radialbohrmaschine einen Drehstahlsupport anbringt, diesem Drehung und Verschiebung nach allen Richtungen ertheilt, das Ganze aber gegen die Planscheibe verschiebbar einrichtet.

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