Titel: Sweet's Drehbank.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1889, Band 274 (S. 337–344)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj274/ar274051

J. E. Sweet's Drehbank.

Mit Abbildungen im Texte und auf Tafel 18 und 19.

Eine originelle, gut durchdachte Drehbank, welche von Prof. John E. Sweet entworfen und in der Lehrwerkstätte der technischen Schule in Madison, Wisconsin, Amerika (University of Wisconsin) ausgeführt worden ist, verdient die vollste Beachtung sowohl an sich als neues vollkommeneres Werkzeug, als auch wegen der Anregung, welche das Studium derselben gewährt.

Die Neuerungen dieser im American Machinist, 1889 Bd. 12 Nr. 22 bis 25, 27 und 29, eingehend beschriebenen Drehbank (Textfig. 1) erstrecken sich auf fast alle Theile derselben, wobei mitunter die Rücksicht auf Originalität vor der Rücksicht auf Zweckmäſsigkeit in den Vordergrund tritt. Die Bank hat 406mm Spitzenhöhe und alle Einrichtungen, die zum Gewindeschneiden, Glatt- und Conischdrehen erforderlich sind.

a) Der Spindelstockkörper (Fig. 1 und 2 Taf. 18) ist mit seitlichen Hochrippen versteift, besitzt geschlossene Lageraugen und liegt glatt auf der Bettwange (Fig. 3) auf. Derselbe ist um einen Mittelbolzen S1 bezieh. um einen Einlegering C1 desselben drehbar, und mittels zweier Seitensehrauben und einer hinteren Endschraube, welche in Bogenschützen der Bettoberfläche (Fig. 3) einsetzen, festzustellen. Dadurch kann die Achse der Drehbankspindel schräg zur Wangenkante eingestellt werden, während eine Gradtheilung am Hintertheile den Ausschlag bestimmt, wobei der Nullpunkt die Parallellage der Spindelachse anzeigt.

Die hohle Stahlspindel A von 44mm,5 Durchmesser, hat am vordern Ende einen conischen Lagerkopf, während auf das hintere Ende eine gegensätzlich stehende, conische Lagerbüchse aufgeschoben ist. Der achsiale Druck wird durch eine stellbare Hohlschraube aufgefangen, welche mittels gehärteten Stahlringen auf das Spindelende wirkt.

b) Das Haupttriebwerk, aus einer Stufenscheibe mit fünf Riementeufen von 101,6, 133,35, 176,2, 217,5 und 25mm,2 Durchmesser begehend, ist auf einem langen Rohre aufgekeilt, welches in einem Zahnradgetriebe von 18 Zähnen endigt und welches auf der Hauptspindel frei umläuft.

Auf dieser Spindel ist dagegen ein Zwischenkörper S (Fig. 1 und 7) aufgekeilt, auf dessen zwei angedrehte Zapfen je ein Räderpaar lose aufläuft, das je aus einem Getriebe von 16 Zähnen und einem daraufgekeilten Rade von 37 Zähnen besteht. Diese Räder werden durch einen Ring R (Fig. 7) am Platz gehalten, während die Ausbohrungen der Radzapfen als Oelbehälter dienen.

Während nun das Spindelrohrgetriebe (Z = 18) in die beiden gröſseren Räder (Z = 37) eingreift, treiben die beiden kleineren Getriebe

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Textabbildung Bd. 274, S. 338
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(Z = 16) einen inneren Zahnkranz von 60 Zähnen. Dieser Zahnkranz (Z = 60) ist an einer Scheibe D angegossen, welche sich frei auf der groſsen Lagerbüchse und zum Theil auf dem Nabenrand des Zwischenkörpers S dreht.

In dem starken Innenrand dieser Scheibe D sind drei Ausschnitte vorgesehen (Fig. 8), in welchen sich drei Reibungsbacken d ausschieben lassen, die dadurch sich an den gerifften Innenrand der Stufenscheibenverlängerung ansetzen und die Kuppelung der Stufenscheibe mit der Scheibe D herbeiführen. Hierdurch hört aber jede gegenseitige Verdrehung im Triebwerke auf, so daſs sich die Drehspindel mit jener durch den Antriebsriemen bedingten Umlaufszahl der Stufenscheibe drehen und in den Radzähnen bloſs ein ruhiger Druck herrschen wird.

Wenn aber die Reibungsbacken d zurückgestellt sind und die Scheibe D an der Drehung verhindert wird, so entsteht jene bekannte Verdrehung des Zwischenkörpers S, welche eine Umsetzung ins Langsame in sich schlieſst.1)

Damit aber diese Bremsbacken d gleichzeitig und gleichmäſsig sowohl vor- als auch zurückgeschoben werden können, ist an der vorderen Stirnfläche der Scheibe D ein Flachring r (Fig. 4) eingelegt, Welcher an drei Stellen mit Auſsenverzahnung versehen ist. In diese greifen drei Getriebe g, g, die in ihrer Verlängerung nach Innen zu Excentern E (Fig. 1 Taf. 18) ausgebildet sind. Das eine dieser Getriebe ist ferner zu einem Griff H erweitert, dieser auſserdem mit einem Kammsektor versehen, welcher in der Hochstellung des Griffes H in eine entsprechende Rinne des vorderen Lagerkopfes einsetzt und dadurch den Zahnring r festlegt. In dem Zahnring r ist auſserdem ein ansteigender, also excentrischer Schlitzbogen eingefräst, in welcher ein Schieber b1 (Fig. 4 und 8) mit seinem Zäpfchen einsetzt, dadurch radial ausgeschoben und in einem Schlitz b3 des Spindelstockkörpers eingeführt wird (Fig. 6), wodurch die Scheibe D verriegelt und gegen Verdrehung gesichert ist. Sobald daher mittels des Griffes H (in der Stellung Fig. 4) die drei Bremsbacken d durch die Drehung der drei Excenter E an die Stufenscheibe angepreſst sind, wird der Riegelschieber b1 aus dem Schlitz b3 zurückgezogen und in die Schlitzfurche von D vollständig eintreten.

Auf die Hauptspindel A (Fig. 1) ist (ferner ein Winkelrad a1 mit 66 Zähnen aufgeschraubt und mit einer entsprechenden Ringmutter a gegen das Loswerden gesichert. Dieses steht mit einem zweiten Winkelrade |340| von 48 Zähnen in Eingriff derart, daſs wenn das die lothrechte Radspindel einschlieſsende Rohr mittels der excentrischen Griffwelle c (Fig. 5) gehoben ist – Eingriff, in der Tief läge jedoch – Ausrückung stattfindet.

Durch dieses Winkelradpaar a1, a2 wird aber die Schaltbewegung von der Hauptspindel A auf die Leitspindel übertragen.

c) Das Nebentriebwerk für die Schaltbewegung. Ganz und gar abweichend von der üblichen Anordnung ist dieses Triebwerk entworfen, indem eine bestimmte Anzahl Versatzräder in beständigem Eingriff stehend in zwei parallelen Achsen aufgereiht sind und je zwei davon nur dann in Thätigkeit treten, wenn die kuppelnden Spannbüchsen die Uebertragung derselben an bestimmten Stellen einleiten.

Die lothrechte Winkelradwelle S1 (Fig. 1 und 9) endigt nach unten zu in einem Vierkant, welches sich in ein Winkelrad g1 (Z = 48) einschiebt. Dieses bildet mit den beiden anderen g2 und g3 ein Wendegetriebe, welches durch Vermittelung einer zweizähnigen Zwischenmuffe C1 (Fig. 9 und 10) wirkt und mittels der Gabel p, durch den Hebel P und den Handgriff H1 (Fig. 10 und 11) bethätigt wird, indem dieser Hebel je nach Bedarf für Vor- oder Rücklauf oder den Stillstand der Leitspindel in eines der Einschnitte N im Drehbanksbett eingelegt wird. In gleichem Sinn wird auch die Welle S2 (Fig. 9) gedreht. Auf dieser Welle schiebt sich langsseits ein Rohr C2, dessen Kopfende kegelförmig erweitert ist. Dieser Kegelkopf preſst sich in ein mittels dreier Längsschlitze federnd gemachtes Rohr F, welches bei dieser Ausweitung mittels dreier Zähne in die Nuthen der Nabenbohrung je eines Versatzrades (Fig. 9) eingreift und dadurch dieses mit der Welle S2 kuppelt.

Da nun beide Rohre S2 und C2 mittels einer Doppeltgewindemutter N1 an ihren Auſsenenden verbunden sind, so braucht man bloſs diese Mutter zurückzudrehen, um die Kuppelung zu lösen, und dann nach Belieben diese Rohrverbindung an eines der Versatzräder anzuschieben, wobei durch Vordrehen der Ueberwurfmutter N1 wieder die Kuppelung hergestellt wird. Das Gleiche ist bei der unteren Zwischen welle S3 vorhanden, nur mit dem Unterschiede, daſs auf der äuſseren Rohrwelle noch die drei Stufenräder W1, W2 und W3 aufgekeilt sind.

Diese stehen abwechselnd mit je einem der auf der Leitspindel vorgesehenen Rädern V1, V2 oder F3 (Fig. 12) im Eingriff.

Diese in Fig. 12 dargestellte und neuerdings an amerikanischen Ausbohrmaschinen öfters angewendete Räderanordnung hat folgende Einrichtung.

Die Naben dieser Räder übergreifen sich fernrohrartig und übertragen mittels Längskeile die Kräfte von 1 über 2 und über 3 nach der Spindelwelle (vgl. nebenstehenden Querschnitt in Fig. 12). Wird nun das (Fig. 12) im Eingriff stehende Rad V1 nach rechts ausgerückt, |341| so kann entweder V2 oder V3 nach links geschoben und im Eingriff mit W2 oder W3 gebracht werden. Um den gleichzeitigen – irrthümlichen – Eingriff zweier Räder zu verhindern, ist der Mittelstift P1 angeordnet, welcher mittels seiner schwach ansteigenden Längsrinne beim Herausziehen einen kleinen Stift p1 hebt, und dadurch die beiden darüber befindlichen Stifte hochdrückt, die Naben bremst und dadurch die gegenseitige Stellung der Räder F1, F2 und F3 sicherstellt. Wird P1 eingeschoben, so kann wegen der kleinen Stifte p2 und p3 weder V2 noch V3 nach links geschoben werden, bevor nicht V1 nach rechts ausgerückt ist. Alsdann fällt der Stift p2 von V2 in das Grübchen c von V1. Hierauf kann V2 um eine Zahnbreite wieder nach rechts geschoben werden, wodurch das Grübchen c von V2 gerade über p3 zu stehen kommt. Nun erst kann V3 um eine Breite nach links in W3 Angerückt werden.

Hiernach ist die Lage V1 zu V2 (eine Zahnbreite) und V2 zu V3 (anliegend) bestimmt, eine Linksschiebung des Ganzen aber unmöglich.

Soll V2 eingerückt werden, so muſs zuerst V3 rechts geschoben und aus W3 ausgerückt sein, nachher ist es erst möglich, V2 über V1 zu stellen, wobei p2 nach c links gelangt. Nach jeder Einrückung muſs der Bremsstift P1 herausgezogen werden, um mittels p1 die Lage zu sichern.

Die Wechselräder, acht einzelne Paare, deren Zähnezahlen (64 : 92), (56 : 91), (56 : 84), (64 : 88), (68 : 85), (72 : 81), (75 : 75) und (80 : 70) betragen, stoſsen mit ihren Nabenstirnflächen an einander und werden durch zwischengelegte Brillen (Fig. 16) gehalten und durch die Endplatten (Fig. 13 und 15) getragen.

Die hintere Endplatte (Fig. 13) ist an das Drehbankbett angeschraubt, während die vordere Endplatte mittels der stellbaren Brücke (Fig. 17) am Klötzchen P1 (Fig. 9 und 14) der Wange ihre Befestigung, mittels zwei durch sämmtliche Brillen (Fig. 16) geschobener Schrauben findet. Auf den festen Bolzen P (Fig. 15) wird der Umsteuerungshebel P (Fig. 10) aufgeschoben, während die beiden Naben H (Fig. 15) Ms zur Brücke (Fig. 17) verlängert sind. Zwei mit Thüren verschlieſsbare Oeffnungen in den Bettflanken ermöglichen die Zugänglichkeit dieser Räderwerke.

d) Die Wange oder das Bett der Drehbank. Die äuſsere Form der schwach gekröpften Wange ist aus dem Schaubilde leicht ersichtlich, jährend die Querschnitte am Spindelstockfuſs in Fig. 13, in der Kröpfung in Fig. 14 und in der eigentlichen Wange in Fig. 20 und 32 dargestellt sind.

Hiernach besitzt die Wange am hinteren Gurtsteg eine winkelrechte Flachleiste und an der vorderen Stegfläche eine dachförmige, tiefer liegende Führungsleiste für den Supportschlitten, während für die Reitstockplatte die oberen nach Innen zu liegenden Leisten bestimmt sind. |342| Davon ist die hintere flach, während die vordere abgestumpft dachförmig ist. Die unteren Flachleisten sind für die Anlage der Reitstock-Gegenplatte (Fig. 32) wie üblich vorgesehen. Die Zahnstange ist an der vorderen, unteren Gurtfläche zahnartig eingeschoben, während das linke Leitspindellager angeschraubt ist.

e) Der Support. Derselbe besteht aus einem Flügelschlitten (Fig. 19), dessen vordere Führung 914mm, die hintere, bloſs nach rechts gehende, 457mm Länge besitzt. Der verhältniſsmäſsig schmale Querschlitten reicht über die ganze Breite und trägt in seinem hochstehenden Mitteltheil das cylindrisch eingepaſste und in der Höhenlage stellbare Drehstück, auf welchem unmittelbar das Stahlgehäuse angegossen ist. Dieses hohle Drehstück (Fig. 20 und 30) ist gespalten und wird vermöge einer Keilschraube K in die Bohrung des Querschlittens eingeklemmt (vgl. Nebenfig. 20). Bloſs der hintere Führungsflügel des Querschlittens erhält eine Winkelleiste R (Fig. 21) angeschraubt, während die beiden oberen Flügelflächen nach rechts zu Spannnuthen (Fig. 21 und 22) für die Anbringung des Setzstockes enthalten. Auſserdem gewährt der hintere Schlittenflügel (Fig. 21) in A Führung einer Ausrückschiene s1 (Fig. 24), während in der vorderen, unteren Flügelseite eine schwache Rinne g (Fig. 22) eingehobelt ist, in welcher eine Abstreichschiene zur Abhaltung der abfallenden Späne eingelegt wird. Der Querschnitt des linken Flügeltheiles ist in Fig. 23 dargestellt.

Im Vorderschild ist das Triebwerk derart angeordnet, daſs die dem Handbetrieb dienenden Triebräder Z1, Z2 und Z3 mit ihren Zapfen am vorderen Verschluſsdeckel liegen und mit demselben abgehoben werden (Fig. 26).

Auf der Leitspindel (rechtes Gewinde ¼ Zoll engl. Steigung), welche eine Längsnuth besitzt, läuft, dieselbe frei übergreifend, das Schrägzahnrad G2 (45° links und 20 Zähne) in einem Doppellager (Fig. 28), treibt das gröſsere Schrägrad G1 (40 Zähne und 45° linke Steigung) (Fig. 20), welches vermöge Schneckentriebwerk W4 und W5 (Fig. 18) das Zahnstangengetriebe (Fig. 25) (Z = 16 und ¼ Zoll Theilung der Zahnstange) treibt.

Eine eingeschaltene Kegelreibungskuppelung (Fig. 25 und 26) erleichtert die Ausrückung und sichert zugleich gegen die Gefahr des selbsthätigen Doppelbetriebes mittels Zahnstange und Leitspindel.

Die selbsthätige Steuerung des Querschlittens wird durch das Schneckentriebwerk W6 (4 Zähne) (Fig. 18) und W7 (21 Zähne) durchgeführt, indem das letztere, auf einer Bund hülse (Fig. 20) sitzend, vermöge der Griffkuppelung W3 die Quersupportspindel treibt.

Diese hat am vorderen Theil 10 Gewinde auf 1 Zoll linksgängig (2mm,5 Steigung) und am hinteren Theil 11 Gewinde auf 1 Zoll rechtsgängig (2mm,27 Steigung) eingeschnitten. Der vordere Spindeltheil hat seine Mutter im Querschlitten, während der hintere Theil Mutter und |343| Stützpunkt zugleich in einem Stück N4 findet, das durch die Ausrückschiene (Fig. 24) gehalten und im Hauptschlitten geführt wird. Dadurch wird mit feinem Spindelgewinde und mit wenig Umdrehungen doch eine verhältniſsmäſsig groſse Verschiebung des Querschlittens erhalten (bei einer Umdrehung der Spindel 2,5 + 2,27 = 4mm,77 Längsverschiebung des Querschlittens).

Beim Gewindeschneiden wird die Kegelreibungskuppelung (Fig. 25) ausgelöst, dafür aber die getheilte Spindelmutter (Fig. 27) eingerückt. Die Zapfen der beiden Mutternhälften gleiten in Schrägschlitzen eines Hebelexcenters L (Fig. 18), welcher durch einen Hebelgriff nach rechts gedreht wird, sobald die Mutternhälften geschlossen werden sollen. Auf der Excenterwelle E sitzt noch eine Halbscheibe C, welche sich tischen die Kuppelungsscheiben (Fig. 25) klemmt und dadurch die Ausrückung derselben sicherstellt, sobald die Spindelmutter mit der Leitspindel in Eingriff steht. Damit ist jede zufällige Einrückung des Zahnstangentriebwerkes unmöglich gemacht. Erst nach erfolgter Linksdrehung des Excenters und nachdem die Mutternhälften weit genug abstehen, tritt der freie Theil der Scheibe C in den Raum zwischen den Kegelkuppelungstheilen, wonach die Reibungskuppelung mittels des Griffknopfes S3 eingerückt werden kann.

Um beim Zurückstellen des Schlittens genau die Schnittstelle wiederzufinden, dient das Zeigerwerk d1 (Fig. 18 und 19). Dasselbe besteht aus zwei Rädchen g1 und g2 , welche von der Leitspindel belieben werden und durch Vermittelung einer schwachen stehenden Welle eine im Schlittenflügel versenkte Zeigerscheibe bethätigen.

Um ferner beim Schneiden nicht auslaufender Gewindnuthen ein festsetzen und damit eine Beschädigung des Schneidstahls sowie des Werkstückes zu vermeiden, dient die schräg absetzende Nuth in der Ausrückschiene T (Fig. 24), welche den Stützpunkt N4 für die Quersupportspindel abgibt.

Diese Schiene liegt im hinteren Schlittenflügel (Fig. 21) eingebettet und wird durch ein gegabeltes Stellklötzchen (Fig. 29) an der Wangenleiste derart übergriffen, daſs der in der Schiene vorgesehene Querstift an dieselbe stöſst. Gelangt nun der Stift T, welcher an der hinteren Spindelmutter N4 angesetzt ist (Fig. 20) an die Schlitzkröpfung der schiene, so wird um diesen Betrag der Querschlitten vorgestellt und dadurch der Schneidstahl aus der Gewindenuth ausgehoben. Festgelegt wird der Schlitten, indem ein auf excentrischem Zapfen K gesteckter Bremsbacken B2 (Fig. 26 Taf. 19) an die Kopfflächen der Zahnstangenzähne gepreſst und dadurch der Schlitten auf die vordere Führungsleiste gedrückt wird.

f) Der Reitstock. Der Reitstockkolben mit der Spitze zeigt die bekannte Anordnung für die Bewegung mittels Schraubenspindel; die Feststellung desselben ist jedoch bemerkenswerth (Fig. 31 und 32 Taf. 19).

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Der Kolben gleitet in einer auſsen schwach conischen Büchse S6 , welche nach dem Kopfende zu sich etwas verdickt. An diesem Ende sind vier Langschlitze vorgesehen, während an das hintere Ende (½ Zoll) Gewinde angeschnitten ist. Durch die in einer Aussparung liegende Griffmutter N5 wird die Büchse eingezogen, wobei die federnden Endlappen den Reitstockkolben festklemmen. In den Reitstockkörper ist längsseits eine excentrische Welle V gelagert, die vermöge des gebogenen Handhebels verdreht werden kann, wodurch die Anker- oder Gegenplatte C2 angezogen und der Reitstockkörper sammt Zwischenplatte P festgestellt wird.

In die Zwischenplatte ist eine drehbare Zapfenmutter h eingelegt, durch welche eine Schraubenspindel N6 geht. So lange der Führungskeil B eingelegt ist, kann mittels der eben erwähnten Spindel eine parallele Verschiebung des Reitstockkörpers vorgenommen werden. Wenn aber der Führungskeil B entfernt wird, so kann der Reitstock auf der Zwischenplatte P um den Zapfen h verdreht werden und demselben Winkelstellung ertheilt werden, welche mit der Schräglage der Hauptspindel in Uebereinstimmung stellbar ist. Diese Drehverstellung des Reitstockkörpers wird durch eine seitliche kurze Spindel C am Hintertheil erleichtert.

Um sowohl die Parallel Verschiebung als auch die Drehverstellung des Reitstockes zu ermöglichen, geht die Excenterschraube durch einen genügend weiten Querschlitz der Ankerplatte, welche auſserdem in vier herabreichende Leisten p der Zwischenplatte P geführt ist.

g) Das Deckenvorgelege (Fig. 33 Taf. 19). Die Stufenscheibe desselben besitzt eine etwas gröſsere Abmessung als die Stufenscheibe des Spindelstockes und zwar sind die Durchmesser der einzelnen Riemenläufe 285,74, 250,8, 211,1, 169,9 bezieh. 130mm. Die Nabe derselben ist rohrförmig nach beiden Seiten verlängert und läuft auf einer festen Achse, welche von den Deckenstützen getragen wird. Die achsialen Endbohrungen s1 dieser Achse bilden Oelzuleitungen für die Rohrnabe. Auf diese ist die Festscheibe gekeilt und mittels Stellschraube gesichert, während die Losscheibe mit langer Nabe auf der Röhre der Stufenscheibe zwischen Festscheibe und Deckenstütze sich dreht.

Auf der Ausrückschiene s2 für den Hauptriemen ist noch ein Bremsbacken b mit Holzfutter angebracht, welcher beim Leerlauf sich auf die Festscheibe legt und den sofortigen Stillstand der Stufenscheibe bewirkt. Um die Verlegung des auf den Stufenscheiben auflaufenden Riemens zu erleichtern, ist noch eine zweite schräg gestellte Ausrückschiene B angebracht, deren Gabel C den zum Spindelstock laufenden Riemen übergreift.

Pr.

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Sei n Umlaufszahl der Stufenscheibe und n1 Umlaufszahl der Spindel, sei ferner a = 18. Rad auf dem Spindelrohr, b = 37 und c = 16 Räder am Zwischenkörper S und d = 60 Zahnrad an der Scheibe D, so folgt

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