Titel: Maschinen zur Metallbearbeitung.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1896, Band 299 (S. 273–278)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj299/ar299070

Maschinen zur Metallbearbeitung.

(Fortsetzung des Berichtes S. 250 d. Bd.)

Mit Abbildungen.

H. Dreses' Vorrichtung zur Beseitigung des todten Ganges bei Schraubenspindeln an Fräsemaschinen. Vom Oberingenieur der Lodge-Davis Machine Tool Company wird nach American Machinist, 1895 Bd. 18 Nr. 12 * S. 226, die Fig. 158 gezeigte Einrichtung zur Beseitigung des störenden todten Ganges bei den Tischspindeln der Fräsemaschinen getroffen. Am Querschlitten a ist b die feste, c die zwischen festen Ansatznasen d geführte Einsatzmutter, e eine keilförmige Ringzwischenlage, die durch einen Federstift f beständig vorgeschoben wird und welche an dem Auge g ihren Anschlag findet. Dadurch wird die Einsatzmutter c beständig mit der Bewegungsspindel nach links gedrückt, wodurch die schädliche Wirkung des Spielraumes in der Spindelmutter b beseitigt wird, indem die linksseitige Gewindeflanke der Bewegungsschraube in der festen Mutter b und die rechtsseitigen in der Einsatzmutter c beständig Anlage findet.

Textabbildung Bd. 299, S. 273

J. E. Reinecker's Verfahren zum Fräsen der Schneckenräder (Fig. 159 bis 164). Das Fräsen der Schneckenräder nach dem alten gewöhnlichen Verfahren erfolgt in der Weise, dass die kreisende, schneidende Schneckenfräse s gegen das Rad z in der Lage Fig. 162 an dem glatten gedrehten vollen Umfang der Radscheibe z angestellt und parallel bei stetig kleiner werdendem Achsenabstand xy gegen den Raddurchmesser yy bis zur Vollendung gesteuert wird. Dieses an sich unvollkommene Verfahren wird durch zwangläufige Nebenverbindung der beiden mitlaufenden Theile, Schnecke s und Rad z, erzwungen und eine Bewegung erzeugt, welche aus dem Grunde ungenau sein muss, weil die Uebereinstimmung zwischen Theilung der Schnecke s und Zähnezahl und Theilung im Schneckenrade z nur für die Endstellung (Fig. 162), nicht aber für die Anfangsstellung und grösseren Durchmesser des Rades am Arbeitsbeginn herrscht.

Weil aber durch die zwangläufige Nebenverbindung immer nur die Zähnezahl im Schneckenrade z erzeugt wird, |274| so entspricht beim Arbeitsbeginn der Theilung t der Schnecke eine grössere Theilung t1 im Schneckenrade. Wenn nun die kleinere Theilung t des Schneckenwerkzeuges einen grösseren Bogen t1 am Räderwerkstücksumfang bestreichen muss, so kann dies nur durch Gleiten, Spielräume, Ueberdruck und schlechte Schnitt Wirkung erzielt werden. Es unterliegt daher keinem Zweifel, dass das Schneiden der Schneckenräder nach diesem alten Verfahren umständlich, zeitraubend ist und dass der Arbeitsverlauf mit Beschädigung des Werkzeuges erkauft werden muss. Man ist daher gezwungen, das Fräsen grob getheilter Schneckenräder in zwei und drei Arbeitsperioden zu zerlegen, und erhält trotzdem keine ganz genaue Form der Zahnflanken.

Textabbildung Bd. 299, S. 274
Textabbildung Bd. 299, S. 274

Alle diese Schwierigkeiten umgeht das neue von J. E. Reinecker in Chemnitz-Gablenz erfundene Verfahren (D. R. P. Nr. 81418 vom 27. October 1894), nach dem der schneidende Schneckenfräser s (Fig. 159) in richtigem Centralabstand xy eingestellt und tangential gegen den Umfang der Schneckenradscheibe z, also axial vorgeschoben wird. Da nun die Zähne des Schneckenfräsers am vorderen angreifenden Ende abgenommen sind, so dass nur jene Elemente zum Schnitt gelangen oder stetig in Wechselwirkung treten, welche im dauernden Gangbetriebe zwischen der richtigen Schnecke und dem fertigen Rade in körperliche Berührung kommen, so folgt daraus, dass bei fortschreitender Arbeit (Fig. 160) auch die inneren Zahnflanken des Rades durch die äusseren Kanten der Schneidzähne der Schnecke getroffen werden und daher ein durch die Natur der Verhältnisse gegebener Zustand geschaffen wird. Daraus erklärt sich auch die grosse Leichtigkeit, mit der Schneckenräder nach diesem neuen Verfahren geschnitten werden können, das mit einer kaum geglaubten Vollendung eine ungeahnte Leistungsfähigkeit verbindet, welche ohne Uebertreibung 25mal grösser ist, als nach dem alten Verfahren.

Der Arbeitsgang, wie ihn Fig. 159 bis 162 in stetiger Folge vorstellen, dauert so lange, als die axiale Längsbewegung des Schneckenwerkzeuges, also die gewöhnliche Schaltung bis zur Erreichung des vollen Zahnes zerlegt auf je eine volle Umdrehung des zu schneidenden Rades z bezogen wird.

Nicht so einfach als der Arbeitsgang stellt sich die Einrichtung zur Vorbereitung desselben, weil mit einem bestimmten Theilrade n (Fig. 163 und 164) auch Werkstückräder z von verschiedener Zähnezahl und ungleichem Durchmesser zu fräsen sind, wobei eine genau entsprechende Schneckenfräse s vorausgesetzt werden muss, während die Leitschnecke t und das Leitrad n dieselben bleiben.

Textabbildung Bd. 299, S. 274

Ausserdem ist noch zu beachten, dass die Schaltungsbewegung der Schneckenfräse in demselben Verhältniss verlaufen muss, wie die dadurch bedingte Bogen Verdrehung des Rades z zum Leitrade n. Diese Bedingungen finden in sinnreicher Weise ihre Lösungen durch die in einfachen Rissen in Fig. 163 und 166 skizzirten Einrichtungen.

An einem aufrecht stehenden Kasten a ist eine wagerechte Führung für den Schlitten b mit der Leitschraube t, die in das Leitrad n eingreift, welches um einen festen Zapfen c kreist. Dagegen ist auf der anderen Gestellwand a in senkrechter Führung ein Schlitten d mit dem Lagerarme e für die Spindelwelle f lothrecht einstellbar, wodurch auf verschiedene Durchmesser des zu schneidenden Schneckenrades z Rücksicht genommen ist.

In diesem Schlitten d verschiebt sich wagerecht ein Lagerschlitten g mit der drehbar gehaltenen Schneckenfräse s. Damit aber während der axial gerichteten Schaltung der Schneckenfräse s keine Relativverdrehung zwischen Schneckenrad z und Leitrad n stattfinde, was einen Fehler veranlasst, sind die Drehungen beider Räder dadurch von einander bedingt gemacht, dass die Schlitten b und d mittels eines auf gemeinschaftlicher Welle h sitzenden |275| Hebelwerkes i und k angelenkt sind. Wären zum Beispiel Leitschraube t und Schneckenfräse s gleich, aber auch Leitrad n und Schneckenrad z gleich gross im Durchmesser und daher auch in der Zähnezahl, so würde die theoretische Länge beider Hebel i und k auch gleich sein. Zudem müssten die Umlaufszahlen beider Schneckenwellen dieselben oder, in anderen Worten, es müssten die Zahnräder p und q, welche mit dem Zwischenrade o in Eingriff stehen, gleiche Zähnezahl oder die Uebersetzung 1 besitzen.

Erhält beispielsweise das Schneckenrad z bei gleichbleibendem Durchmesser die doppelte Zähnezahl wie das Leitrad t, hätte also die Schnecke s bloss die halbe Theilung, so müsste unbedingt diese Schneckenfräse die doppelte Umlaufszahl der Leitschnecke t ausführen, damit beide Schneckenräder in gleicher Zeit gleiche Umdrehung machen könnten. Wenn aber bei gleicher Zähnezahl beider Räder die Schneckenfräse s nur die halbe Steigung der Leitschnecke, also das Schneckenrad z bei halber Zähnezahl nur den halben Durchmesser des Leitrades n hätte, so müsste die Räderübersetzung wohl 1, dafür aber das Hebelverhältniss 1 : 2 sein.

Hieraus folgt, dass der axiale Vorschub der Schneckenfräse s nur die Hälfte jener der Leitschraube t bezieh. ihrer Schlitten b und d sein können oder dass der centrale Verdrehungswinkel der Räder z und t genau gleich sein muss.

Demnach ist es statthaft, beide Räder z und t auf eine gemeinschaftliche Aufspannspindel c zu befestigen. Würde aber mit einer rechtsgängigen Leitschraube t durch eine linksgängige Schnecken fräse s ein entsprechendes Schneckenrad z gefräst, so müsste dieses Rad sich gegensätzlich zu n drehen, in welchem Falle das Schneckenrad auf dem Dorne c frei gehen müsste.

Zum Antrieb dient die Riemenscheibe l auf der Leitschraubenwelle t, welche aber ebenso gut auf der Fräsespindel s angeordnet sein kann. Die Schaltung erfolgt mittels Schraubenspindelbetriebes nach beliebiger Art mittels Schaltrades.

J. E. Reinecker's Schneckenradfräsemaschine. Nach dem vorbeschriebenen Verfahren (D. R. P. Nr. 81418 vom 24. October 1894) werden Schneckenräder auf einer von J. E. Reinecker in Chemnitz-Gablenz gebauten Maschine, welche nach Originalzeichnungen in Fig. 167 bis 170 vorgeführt ist, gefräst.

Textabbildung Bd. 299, S. 275

Am Kastenständer a geht in zwei Lageraugen b die Hauptspindel c mit dem Aufspanndorn d, trägt am rückwärtigen Ende aufgekeilt eine Kuppelungsscheibe e mit Hebelfalle f, die in einem Zahnrade g eingreift, welches am Schneckenrade h angeschlossen ist. Beide Räder nehmen. die Hauptspindel c bloss bei eingelegter Hebelfalle f mit, sonst gehen sie frei auf derselben.

In das Schneckenrad h greift nun die Triebschnecke i, die in Lagerböckchen eines wagerechten Schlittens l läuft, der wieder an einem senkrechten Hauptschlitten m geführt ist. An diesem letzteren ist der Lagerarm n für die Schneckenwelle, während der linke Arm o für das Hebelgleitstück am Schlitten l angegossen ist.

Dagegen ist in einem ausladenden Arm p des Hauptständers a der hängende Rahmenhebel q (Fig. 168) gelagert, an dessen zweiter Randleiste das Gleitstück r für den Lagerschlitten t der Schneckenfräse s angeschlossen ist, die ihre Bethätigung von der vierläufigen Stufenscheibe u durch Vermittelung eines übersetzenden Räderwerkes v, welches im Hebelgelenk noch ein Zwischenrad führt, erhält. Mittels eines Wendetriebwerkes w und zwischengeschalteter Versatzräder x erhält dagegen die Triebschnecke i ihre Drehbewegung in gleichem oder entgegengesetztem Drehsinne. Von der Hauptspindel c wird endlich durch Winkelräder und Excenterwelle eine Sperrradschaltung y abgeleitet, die, durch eine stehende Welle nach abwärts geführt, mittels Schraubenräder (Fig. 168) die wagerechte Schaltspindel z betreibt, wodurch dieser Schlitten t bewegt und dadurch sowohl die Schneckenfräse s als auch die Triebschnecke i durch Zuhilfenahme des schwingenden Rahmenhebels q geschaltet werden.

Nach Beendigung der Fräsearbeit wird vorerst das Wendetriebwerk w abgestellt, die Hebelfalle f ausgeklinkt |276| und durch das Handrad a1 der Schlitten t mit der Schneckenfräse s zurückgelegt, so dass diese aus dem Eingriffe mit dem fertig geschnittenen Rade kommt, worauf das fertige Werkstück abgespannt werden kann.

Textabbildung Bd. 299, S. 276

Erwähnt müssen noch werden die Tragspindel b1 zum Heben des Verticalschlittens c1, an dessen Arm d1 das äussere feste Lager für die Schneckenfräsewelle s vorhanden ist; ferner noch eine Tragspindel e1 für den senkrechten Schlitten m, sowie ein Schlitzhebel f1 mit Bogenführung für die Pestlage der Versatzräder x.

Bei dieser Maschine sind, verglichen mit der vorbeschriebenen skizzirten Anlage, wesentliche Verbesserungen angebracht, von welchen namentlich die Anordnung mit unten liegenden Schnecken hervorzuheben ist.

Bei den neuesten Maschinen findet sich auch eine Abänderung in der Richtung gegeben, dass die Wirkung der Schwingungshebel durch besondere Versatzräderschaltwerke hervorgebracht wird.

Sabathier's Theilkopf für Fräsemaschinen. Von der Maschinenfabrik P. Huré in Paris wird ein Theilkopf mit Stell- und Zeigerwerk für Fräsemaschinen, Zahnräderschneid- und -formmaschinen gebaut, der nach Revue industrielle, 1895 Nr. 2 * S. 13, die in Fig. 171 bis 173 gezeigte Einrichtung besitzt. Derselbe besteht aus einem 100zähnigen Schneckenrade a, welches auf die Spindel des Theilkopfes fest aufgekeilt ist und in dem die einfachgängige Schnecke b eingreift, welche mittels eines Kurbelstiftes k die Verstellbewegung der Spindel ermöglicht. Auf der Schneckenwelle b werden nun je ein Zahnradgetriebe c mit 10, 40 oder 80 Zähnen aufgesteckt, die für je einen der drei Gradbogen e an der Zeigerscheibe f vorgesehen sind, und zwar dient der innere kleine Gradbogen für Theilungszahlen am Werkstück von z = 2 bis 40, der mittlere von z = 40 bis 170 und der grosse Gradbogen für Zähnezahlen z = 80 bis 360.

Textabbildung Bd. 299, S. 276

Auf dem Umfange der Zeigerscheibe f ist ein Zahnkranz d frei drehbar, in dessen Ringnuth ein Anschlagklötzchen g durch eine Flügelschraube festgestellt wird. Zudem wird an die Gradbogendeckplatte e ein Anschlag h fest angeschraubt, während der Zeigerhebel i, der auf der Nabe der Gradbogenscheibe e drehbar ist, mittels einer Schraube m der Gradtheilung entsprechend festgeklemmt werden kann. Die Zeigerscheibe f, sowie die Deckscheibe e mit den Gradbogentheilungen und dem Zeigerhebel i sind auf dem Bolzen l festgestellt. Während das vorerwähnte 10zähnige Getriebe der Kleinheit wegen unmittelbar in die Schneckenspindel b eingefräst ist, werden die zwei anderen Getriebe mit 40 und 80 Zähnen darüber aufgeschoben. Auf diese zwei grösseren Getriebe ist in der Weise Rücksicht genommen, dass im Gestellböckchen rechts abständig noch zwei Bohrungen o vorhanden sind, in welche der Zapfen l für die Zeigerscheibe f verlegt wird. Wie bereits erwähnt, erfolgt die Drehverstellung der Theilspindel durch das Schneckenrad a mit der Handkurbel k so lange, bis die Anschlagschraube g vom Anschlagklötzchen h bis zum Zeigerhebel i verdreht wird. Alsdann wird diese Anschlagschraube g gelüftet und vom Zeiger i bis zum festen Anschlag h zurückgeführt, in dieser Stellung aber mit der Flügelschraube wieder fest angezogen, worauf das Stellwerk für die zweite Eintheilung in Stand gesetzt und |277| fertig ist. Selbstverständlich muss bei der Anordnung der Gradbogen e die Stärke dieses Anschlagstückes g abgezogen bezieh. berücksichtigt werden. Es wird daher von g ein Bogen beschrieben, der in einem ganz bestimmten Verhältniss zum Verdrehungswinkel, welchen die Theilspindel durch das Rad a beschreibt, stehen muss.

Ist nun z die Zähne- oder Riffenzahl (eine ganze Zahl auf den ganzen Umfang bezogen), welche das Werkstück erhalten soll, so ist das Verhältniss

die Umlaufszahl, welche die eingängige Schnecke b ausführen muss, damit das Werkstück die Zähnezahl z erlangt. Zum Beispiel für a = 100 und z = 20 wird

sein.

Ist ferner d = 100 die Zähnezahl des gleichbenannten Zahnkranzes und c = 10 die Zähnezahl des Getriebes, so wird c . n = x die abgewickelte Zähnezahl am Rade d bezieh. xt der entsprechende Bogentheil sein, um welchen die Verdrehung des Anschlagklötzchens g statthaben muss.

Wenn beispielsweise die Einstellung wie in Fig. 171 x = 75 wäre, so würde

und für

also eine irrationale Zahl folgen.

Um nun zum Beispiel die Zähnezahl z = 13 zu erzeugen, müsste der Zeiger i am inneren Gradbogen auf den Theilstrich 13 eingestellt werden, welcher im Bogenmaass in die Nähe des von g aus abgezählten Zahnes x = 77 nach folgender Rechnung fallen wird:

x = c . n

verbunden durch Multiplication gibt

woraus der Werth für

als Zähnezahl auf d folgt, was einer Umlaufszahl der Schnecken welle von n = 7,6923 für jede Einstellung entsprechen würde. Da aber eine solche Verdrehung der Schneckenkurbel k praktisch undurchführbar ist, so muss man sich auf den eingestellten Bogenzwischenraum der Anschläge i bis h verlassen.

Soll beispielsweise z = 133 werden, so muss das zweite Getriebe mit c = 40 eingeschoben werden und es folgt demgemäss

als Nachbarzahn für den Theilstrich 133 am mittleren Theilungsbogen e.

Wenn man von der Schwierigkeit der Herstellung der Theilungsbogen e absieht und die mit den Anschlägen und der Einstellung des Zeigers i unvermeidlich verbundenen Fehler unberücksichtigt lässt, so ist dieser Theilkopf im wahrsten Sinne des Wortes ein universeller.

Ob ohne Vorversuch die richtige Einstellung des Anschlagzeigers i zum ersten Mal gelingt, scheint sehr zweifelhaft zu sein; es wird sich daher in allen solchen Fällen beim ersten Werkstück eine Durchprobung erforderlich machen, welche, wenn als richtig erwiesen, die Feststellung des Zeigers i gestattet.

Bei diesem sehr interessanten Theilwerk ist das Schneckenrad aus Rothguss, die Gradbogenscheibe aber versilbert.

L. Lowe's Theilkopf für Fräsemaschinen. Um beim Fräsen von Nuthen das umständliche Verdrehen des Werkstückes mit dem Schneckentriebwerke e d zu ersparen, sobald man zur gegenüber liegenden Nuthe einstellen will, ist folgende Einrichtung (D. R. P. Nr. 76746 vom 5. Februar 1894) getroffen. Auf die Theilkopfspindel a (Fig. 174) ist ein Ring b aufgekeilt, in welchem ein Federstift c liegt, der in ein entsprechendes Loch des lose gehenden Schneckenrades d einfällt, wodurch die Kuppelung der Spindel a mit dem Theilende d erfolgt.

Textabbildung Bd. 299, S. 277

Will man daher die Theilkopfspindel um 180° verdrehen, so braucht man bloss den Federstift c zu lüften und die Verdrehung der Theilkopfspindel bis zum Einfallen des Federstiftes in das zweite gegenüber liegende Loch vorzunehmen, so dass die spiralförmige Gegennuth gefräst werden kann. Beim Fräsen gerader Nuthen dient die vordere Theilscheibe h, in welche der obere Federstift f einsetzt.

J. E. Reinecker's Theilkopf für Fräsemaschinen. Gewöhnlich haben die Theilköpfe für Fräsemaschinen eine Theilscheibe mit Zeiger werk für den Stellbetrieb und Versatzräderwerke für den Drehbetrieb des Spindelkopfes, sofern Schraubennuthen gefräst werden. Bei dem Theilköpfe von J. E. Reinecker in Chemnitz-Gablenz (D. R. P. Nr. 73332 vom 16. April 1893) wird die Theilscheibe durch eine Kurbelwelle ersetzt, die mittels Versatzräder mit der Schneckenwelle in Verbindung steht. Dies hat den Vortheil, dass schon mit vollen Umdrehungen dieser Kurbelwelle die gewünschten Theilungen erhalten werden.

Weil aber nach erfolgter Einstellung des Theilwerkes der Drehbetrieb des Spindelkopfes eingeleitet wird und dieser mit dem Theilwerk in Verbindung bleiben muss, so ist die Lösung dieser Aufgabe durch Anwendung von Zwischengetrieben, sogen. Planetenrädern, möglich.

Der in Fig. 175 bis 179 nach Originalzeichnungen dargestellte Theilkopf von J. E. Reinecker hat folgende bemerkenswerthe Einrichtungen. Am Schlittentisch a einer Fräsemaschine ist das Gehäuse b mit dem Spindelkopflager c, auf dessen Hohlspindel e das Theilrad d aufgekeilt ist. Die Schneckenspindel f reicht bloss bis zum Zapfenstück g, welches auf dem getrennten Wellenstück h aufgekeilt ist, worauf das Versatzrad i steckt, welches mit dem Räderwerke k auf der Spindel l des Stellwerkes m in Verbindung gebracht ist.

Auf dem hinteren Ende der Stellspindel l ist eine Vollscheibe n befestigt, in dessen einziges Randloch ein Federstift o einfällt, welcher in dem Arme p seine Führung hat. |278| Dieser Arm p ist auf die Lagerbüchse q geklemmt und es kann demselben mittels einer kleinen Schnecke r (Fig. 179) irgend eine relative Correcturverstellung gegeben werden.

Textabbildung Bd. 299, S. 278

Wird nun der Kurbelwelle l Drehung ertheilt, so tritt der Federstift o aus dem Grübchen der Vollscheibe n und fällt nach beendeter voller Umdrehung wieder ein. Dadurch ist aber das Wellenstück h mit dem Zapfenstück g um irgend einen Betrag verdreht worden, und da die Rädchen auf dem Zapfenstücke g in das festgehaltene Rad s eingreifen, so müssen sich dieselben um ihre Zapfen drehen, wobei auch das auf der Schneckenspindel f aufgekeilte Rad t relativ um so viel gedreht werden muss, als sich die Welle h gedreht hat. Hiermit kann nun die Eintheilung des Spindelkopfes durchgeführt werden, was doch wohl nur in den Arbeitspausen vorgenommen wird.

Während des Fräsebetriebes steht das Theilwerk still, dafür wird aber von der Bewegungsspindel des Tischschlittens das Versatzräderwerk u getrieben, welches die Welle v mit dem Rade w bethätigt, wodurch das im Eingriff auf der Welle h lose laufende Winkelrad x gegen die Räder des festgehaltenen Zapfenstückes g wirkt, dieselben zum Kreisen veranlasst und dadurch die Schneckenwelle treibt, so dass am Werkstücke durch die Verbindung der drehenden Bewegung des Spindelkopfes mit dem Werkstücke und der gleichzeitigen geradlinigen Schlittenbewegung eine resultirende Schraubenbewegung folgt, nach deren Bahn das Werkstück bearbeitet wird.

Schlitzhebel y und z für die Anbringung der Versatzräder ergänzen den beschriebenen Theilkopf.

(Schluss folgt.)

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