Titel: Brown-Sharpe's selbsthätige Drehbank.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1895, Band 306 (S. 124–128)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj306/ar306036

Brown-Sharpe's selbsthätige Drehbank.

Von Prof. Pregél in Chemnitz.

Mit Abbildungen.

Textabbildung Bd. 306, S. 124

Diese zur Herstellung von Massenartikeln besonders eingerichtete und von der Brown and Sharpe Manufacturing Co. in Providence, R. I., gebaute Maschine arbeitet durchaus selbsthätig, wobei bemerkt sein soll, dass die Schaltbewegung vollständig unabhängig von der Hauptbewegung der Drehbankspindel wirkt. In Folge dessen wird die Dauer der einzelnen Schaltperioden durch die verhältnissmässige Bogengrösse der beiden arbeitenden Kammscheiben bedingt, während die Längenabmessungen des Werkstückes durch die Hubtheile der entsprechenden Kammscheibenbogen, sowie durch diese auch die Tiefe der Schnitte bestimmt wird. Um aber die Wechsellage der Kammscheiben gegenüber den Antriebwerken regeln zu können, sind passende Stellwerke vorgesehen.

Textabbildung Bd. 306, S. 124

Die Dreh- und Gewindeschneidwerkzeuge sind in einem, um eine wagerechte Achse drehbaren Stichelkopf untergebracht, und während die Form- bezieh. Rändelwerkzeuge für den Kopf des Werkstückes am vorderen Spindelstockauge angebracht sind, ist der Abstechstahl in einem knapp am Vorderlager sitzenden Querschlitten angeordnet. (Revue industrielle vom 25. Juli 1896 S. 295.)

Zur Herstellung einer Rundkopfschraube mit Gewindestück (Fig. 1) aus einem Rundstabe werden folgende Arbeitsphasen erforderlich sein, welche durch die in den beigegebenen Fig. 2 bis 19 bezeichneten Organe für die Schalt- und Stellbewegungen hervorgebracht werden.

1) Mit dem Klemmschloss a (Fig. 4 und 8) wird der Rohstab während der Bearbeitung festgehalten.

2) Dieses Schloss a wird von der Nuthcurvenscheibe b (Fig. 5 bis 7) in der Weise bethätigt, dass die Schlussperiode so lange andauert, als die Bearbeitung währt, dagegen beschränkt sich die Dauer der Auslösung des Klemmschlosses auf den unmittelbar darauf folgenden Vorschub des Rohstabes.

3) Nach Abwurf des fertigen Werkstückes und nach beendeter Lüftung des Schlosses a wird der Rohstab durch Vermittelung einer federnden Klemmbüchse durch die Nuthcurvenscheibe c (Fig. 11 und 12) und dem angeschlossenen, |125| regelbaren Hebelwerk um den Betrag des Abstechspanes vergrösserten Schraubenlänge vorgeschoben, worauf

Textabbildung Bd. 306, S. 125

4) die Schlussperiode des Spannfutters a unmittelbar einsetzt.

5) Mit einer einzigen Unterbrechung bezieh. einem Umlauf Wechsel von kurzer Dauer kreist der Rohstab mit der Spindel ununterbrochen in einer Richtung fort.

6) Dieser Umlaufwechsel, welcher den Rücklauf nach beendetem Gewindeschneiden bedingt, wird durch die Reibungskuppelung d (Fig. 4), welche ihre Bethätigung mittels eines Gabelhebels, durch die Vermittelung eines Doppelschiebers e von den Unrundscheiben f empfängt (Fig. 5, 6 u. 9), ermöglicht.

7) Zu diesem Behufe wird die eine Antriebscheibe g1 der Spindel durch offenen und die Nachbarscheibe g2 durch gekreuzten Riemen getrieben, welche die Hauptbewegung veranlassen.

8) Ganz und gar unabhängig von dieser Hauptbewegung werden durch die selbständig vom Deckenvorgelege betriebene einzige Riemenscheibe i (Fig. 5) sämmtliche Schalt- und Stellbewegungen hervorgebracht.

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9) Hierzu dient zur Ableitung und Uebertragung vorerst die Welle k (Fig. 5), welche mittels eines Stirnradpaares l mit angeschlossenem Sperrwerk die Welle m treibt, auf welcher die Nuthcurvenscheibe b für das Klemmfutter a und die Nuthcurvenscheibe c (Fig. 11 und 12) für den Vorschub des Rohstabes sitzen.

10) Nebst diesen ist noch eine Curvenscheibe o (Fig. 3 und 5) für den Rückstellbetrieb der Abstechwerkzeuge auf die Welle m gekeilt.

11) Mittels übersetzender Stirnräder wird ferner durch ein Schnecken trieb werk p eine Querwelle q und damit eine Unrundscheibe R (Fig. 2 bezieh. 4 bis 6) getrieben, womit dem Stahlhalterschlitten s vier Schwingungsbewegungen ertheilt werden.

12) Zwischen jeder Schwingung des Schlittens s erfolgt am Rücklaufende desselben eine Drehschaltung des Stichelkopfes t, wozu nebst einem besonderen Schaltwerk (Fig. 5 und 6) die Winkelräder u dienen, welche von der Welle m ihren Antrieb erhalten.

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13) Von der Querwelle q (Fig. 5) wird ferner mittels Winkelräder v die Längswelle w bethätigt, auf welcher nebst den Unrundscheiben f noch eine Sperrscheibe x (Fig. 10 u. 13) mit Hakenklinke aufgesetzt ist, welche beim Betriebe der Welle m mitwirkt. Besonders wichtig ist die Kammscheibe n, zum Arbeitsbetrieb der Abstechwerkzeuge dienend.

14) Ebenso dient eine Zahnscheibe y (Fig. 5 und 9), welche auf der Welle m eingestellt ist und durch einen Federstift gesichert wird, zur Begrenzung der Ruhelage.

15) Mit dem Stahlhalterschlitten s wird endlich durch Eingriff einer Hakenschiene z (Fig. 14 bis 16) der Schlitten mit dem Formstahl oder dem Rändelwerkzeug bethätigt.

Wird die Beschreibung der zur Einleitung und Durchführung der Verstellbewegungen 1 |126| bis 4 des Rohstabes vorgesehenen Organe übergangen, wobei auf die Fig. 4 bis 6 und namentlich auf Fig. 11 und 12 hingedeutet, sowie auf ein ähnliches Drehbankwerk von Brown-Sharpe hingewiesen wird (vgl. D. p. J. 1896 299 * 183), so können mit Uebergehung des Klemmschlosses die neuen Einrichtungen ohne weiteres erläutert werden.

Hierzu gehören in erster Reihe die beiden Kammscheiben, und zwar r (Fig. 2) für die Bethätigung des ahlhalterschlittens s, und Kammscheibe n (Fig. 3) für die Bewegung des Abstechstahlwerkes, welches quer zur Drehbanksachse angeordnet ist.

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Die am Schneckenrade p der Querwelle q angeschraubte Kammscheibe r dient ausschliesslich zur Herstellung des Bolzens (Fig. 1) und besitzt deshalb Bogentheile mit folgender Bestimmung:

Textabbildung Bd. 306, S. 126
Textabbildung Bd. 306, S. 126

I. Vordrehen des Schaftstückes des Bolzens bis zur Kopfschulter:

Bogenlänge 1 bis 2 Dauer des Vordrehens,

Höhenabstand 1 bis 3 Länge dieses Arbeitsweges bezieh. Länge des Bolzenschaftes,

Bogenlänge 2 bis 4 Rücklage des Schlittens s mit darauf erfolgender erster Vierteldrehung des Stahlhalterkopfes t.

II. Andrehen des Gewindansatzes (Fig. 1):

Radialer Höhenabstand 4 bis 5 Länge des Arbeitsweges zum Nachdrehen bezieh. Länge dieses Ansatzes am Bolzen,

Bogenlänge 4 bis 6 Dauer dieses zweiten Schnittes.

Daher bedingt Bogenlänge 3 bis 6 bezieh. Centriwinkel hierzu, die Arbeiten zum Vordrehen und Absetzen des Gewindestückes, woraus das Verhältniss (4, 6) : (1, 2) zugleich das Verhältniss Gewindestück zur ganzen Bolzenlänge ergibt.

Hierauf folgt Curve 6 bis 7, durch welche die zweite Rückstellung des Schlittens s durchgeführt wird, während dem die zweite Vierteldrehung des Stahlhalterkopfes sich abspielt.

III. Gewindeschneiden. Durch Curvenstück 7 bis 8 wird der Gewindeschneidkopf zum Angriff an das Bolzen- ende gebracht.

Bogenlänge 9 bis 10 Dauer des Gewindeschnittes, Daumenkante 10 Wechsel der Hauptspindelbewegung durch Verstellung der Reibungskuppelungsmuffe d (Fig. 4),

Bogenlänge 10 bis 11 Dauer des Herauswindens aus dem Gewindeschneidkopf.

Textabbildung Bd. 306, S. 126

Daher 7 bis 12 Curvenstück während des Eingriffes der Gewindeschneidbacken, wobei mit 8 bis 12 Rücklage des Schlittens s und zugleich dritte Vierteldrehung des Stahlhalterkopfes verbunden ist.

IV. Nach beendeter Dreivierteldrehung des Stahlhalters t tritt der Anstellbolzen, das erste Werkzeug, in die Achsflucht, wodurch das Werkstück einen gewissen Halt bekommt. Während die Bogenlänge 11 bis 13 der Kammscheibe r sich abwickelt, tritt das Abstechwerkzeug in Thätigkeit, während das kurze Bogenstück 13 bis 14 Zeitverlust bedeutet.

In der Bogendrehung von 13 bis 3 bezieh. 14 bis 1 wickeln sich die bereits besprochenen Vorgänge in der Weise ab, dass nach Abwurf des fertigen Werkstückes in 13 das Klemmschloss a (Fig. 4) gelüftet, der Rohstab bis zum Anschlag an den Anstellbolzen vorgeschoben und hierauf das Spannfutter a geschlossen wird, womit die neue Einstellung beendet und der neue Arbeitsgang in die Wiederholung tritt, sobald mit der Drehung nach 1 der Stahlhalterkopf t ohne Schlittenverschiebung von s die letzte (also vierte) Vierteldrehung durchgeführt hat und der erste Schneidstahl zum Angriff gelangt.

Aus dem Vorhergehenden ist selbstverständlich, dass der Wirkungsbogen 15 bis 16 der zweiten Kammscheibe n (Fig. 3 und 7) in das vorbeschriebene Gebiet 10 bis 13 der Kammscheibe r fällt. Durch die ansteigende, nach 17 |127| führende Geradflanke wird das Abstechwerkzeug an den Bolzenkopf geführt, worauf während der Bogendrehung 17 bis 18 das Abstechen sich abwickelt. Die Tiefe des Schnittes wird endlich durch den radialen Abstand 18 weniger 17 bestimmt.

Während einer vollen Umdrehung der Kammscheibe r bezieh. der Kammscheibe n wird ein Arbeitsgang durchgeführt und ein Werkstück fertiggestellt. Für jede besondere Form desselben müssen daher die beiden Kammscheiben r und n verhältnissmässig ausgestaltet werden. Da aber meistens der Abstechvorgang der gleiche bleibt, so wird in solchen Fällen nur ein Wechsel der Kammscheibe r bedingt sein, da die Länge des Werkstückes durch Regelung des Hebelspielraumes der Speisevorrichtung (Fig. 11) abgeändert werden kann.

Weil nun die Einleitung der Thätigkeit dieser Speisevorrichtung (Fig. 11 und 12) vom Ende des Arbeitsganges abhängt und während eines Bruchtheiles 14 bis 3 des vollen Drehungsbogens der Kammscheibe r (Fig. 2) die Lüftung, der Vorschub des Stabes und der Schluss der Klemmbüchse a im Spindelkopf durchgeführt werden muss, so folgt die Nothwendigkeit einer rascheren Gangart für diese Stellarbeiten. Nach erfolgter Einschaltung des Hakenzahns a1 in den Einschnitt der auf der Welle w sitzenden Zahnscheibe x (Fig. 10) wird die unter Federdruck stehende Klinke b1 in das Sperrad c1 einschlagen, und da dieses am Zahnrad l angeschraubte Sperrad c1 fortlaufend kreist, so wird beim Eingriff der Klinke b1 die Welle m sich so lange drehen, als der Eingriff b1c1 andauert. Sowie aber der Einschnitt in der Scheibe x sich in der Rechtsdrehung (Fig. 10) vordreht, wird der Hakenzahn a1 ausgedreht und die Klinke b1 aus c1 gelöst, worauf die Welle m zum Stillstand kommt, deren genaue Lage aber durch die Zahnscheibe y (Fig. 5 und 9) mit dem Federriegel d1 sichergestellt wird.

Während dieser Drehung der Welle m tritt die Kammscheibe b mittels Hebel f1 (Fig. 4 bis 7) auf das Schloss a zweimal und die Curvennuthscheibe c mit dem Gabelhebel g und dem Schlittenstellwerk (Fig. 11 und 12) einmal in vorbeschriebener Weise in Thätigkeit, ausserdem fällt durch die Kammscheibe o (Fig. 5) die Rücklage des Abstechsupportes gleichzeitig, d.h. noch vor Eintritt des Rohstab Vorschubes ein, so dass für den Vorschub des Rohstabes freier Raum geschaffen wird.

In dem Augenblick, wenn der Punkt 10 der Curvenscheibe r (Fig. 2) in den Bereich der Hebelschneide von k (Fig. 4) gelangt, wird auch die Zahnnuth der einen Scheibenmuffe f den unter Federwirkung stehenden Schieberstab e freigeben, wodurch die Nasen desselben den Gabelhebel h1 (Fig. 4 bis 6 und 9) zum Ausschlag bringen, worauf Rücklauf der Drehbankspindel eintritt. Da dieser Rücklauf nur von kurzer Dauer, 10 bis 11 (Fig. 2), sein kann, so wird die zweite Scheibenmuffe f alsbald in Thätigkeit treten, so dass der gegensätzlich freigewordene Schieberstab e die Umkehrung besorgen, d. i. den richtigen Spindellauf wieder einleiten wird.

Einfach ist die Vermittelung der Hubbewegungen des Stahlhalterschlittens s mittels des Winkelhebels i1 (Fig. 4 und 6), dessen Zahnbogen in die Zahnstange des Schlittens s eingreift, welcher seine Rücklage durch ein über eine feste Rolle geführtes Hängegewicht erhält, wodurch auch der dauernde Contact zwischen Winkelhebel i1 und Kammscheibe r sichergestellt wird.

Nun ist zur gleichzeitigen Vierteldrehung des Stahlhalterkopfes ein zweiter Hebel k1 (Fig. 4) vorgesehen, der durch vier einzelne Zungen l1 getroffen wird, die in der Kreisnuth des Schneckenrades p (Fig. 5) passende Einstellung erhalten. In der Zwischenzeit jedoch legt sich das rechte Ende des Hebels k1 (Fig. 4) auf den glatten Seitenrand des Schneckenrades p auf, wobei das linke Ende zwischen eine axial bewegliche Muffe m1 und einer festen Hebelnabe einsetzt (Fig. 13), wodurch der Federstab n1 nach links geschoben und damit die Zahnkuppelung o1 aus dem Rade p1 ausgelöst wird. Dieses Rad p1 erhält ununterbrochen fortlaufende Drehbewegung durch das Stirnrad l mittels des Winkelradpaares u (Fig. 5 und 13), so dass bei Auslösung des Hebels k1 durch den Eingriff der Zunge l1 mit der Verkuppelung dieses Rades p1 in o1 eine Drehbewegung der Hohlwelle mit aufgekeilter Scheibe q1 verbunden ist.

Der Rückenbord dieser Scheibe q1 ist als Daumencurve ausgeführt, wodurch ein Hebel r1 und damit ein unter Federwirkung stehender Riegelstab s1 zurückgestellt und damit der Stahlhalterkopf t entsichert und frei zur Drehung gemacht wird. Nach erfolgter Verkuppelung des Rades p1 (Fig. 13) mit der Zahnscheibe o1 dreht sich die Hohlwelle mit der Kammscheibe p1 einmal vollständig herum. Damit nun diese eine Umdrehung streng begrenzt werde, ist eine Blattfeder t1 vorgesehen, welche mit ihrem Kopfende in eine im Kreisumfang der Scheibe q1 vorhandene halbrunde Zahnnuth einsetzt und die Lage der Scheibe p1 sicherstellt. An die vorspringende Nabe der Scheibe q1 ist ferner ein Zahnradsector u1 (Fig. 6 und 13) mit zwei Zähnen angeschlossen, welcher in das auf die Stahlhalterspindel aufgekeilte zwölfzahnige Stirnrad v1 eingreift und dieses bei jeder Umdrehung des Zahnsectors u1 um drei Zähne, d. i. um ein Viertel Umfang, verdreht, so dass der vierfache Stahlhalterkopf t periodische Vierteldrehungen in gleichem Drehsinn durchführt. Gibt man dem Sector u1 statt zwei Zähne deren vier, so wird der Stahlhalterkopf t in Folge dessen Halbumdrehungen statt Vierteldrehungen machen. In diesem Fall muss die Daumenzahl k1 an dem Schneckenrade p (Fig. 4) von vier auf zwei herabgesetzt werden, bezieh. es müssen die den ausfallenden Werkzeugen zukommenden Lücken auch in den Beziehungen zur Curvenscheibe r geregelt sein.

Diese Drehungen des Stahlhalterkopfes können nur in der Rückwärtsstellung (Fig. 4 und 6) regelrecht durchgeführt werden, was der Senkrechtlage der Rädercentralen entspricht. Um aber die Rücklage des Stahlhalterschlittens s nach beendeter Verdrehung des Stahlhalterkopfes t einzuleiten, ist auf der Hohlwelle (Fig. 13) ein Daumen w1 aufgesetzt, der in der Rücklage des Schlittens s an eine Rolle x1 schlägt, welche am Zahnbogenhebel i1 sitzt und daher vor beendeter Stahlhaltereinstellung die Vorstellung des Schlittens s verhindert bezieh. im Arbeitsgang der Schneidstähle jede unbeabsichtigte Verdrehung des Stahlhalterkopfes unmöglich macht.

Der Querschlitten (Fig. 10 und 14) für den Abstechstahl y1 wird ebenfalls durch einen Zahnbogenhebel z1 durch die Nuthscheibe n (Fig. 3, 5 und 7) bethätigt, welche behufs Regulirung der genauen Lage in dem Bogenschlitz einer festen Kurbel (Fig. 5) verstellbar eingesetzt wird, wobei ein Ansatzbogen an die Welle w anschliesst. Zur Regelung der Anstellung des Zahnstangenschlittens 1 (Fig. 10) dient |128| die Schraubenspindel 2, während der Stahlhalterkopf 3 Drehverstellung um Schraube 4, der Stahlhalter 5 Winkellage erhalten kann. Zudem ist am Stahlhalterschlitten s noch eine Winkelschiene z (Fig. 14 bis 16) angeschraubt, an der mittels Schraubenspindel 6 eine Keilschiene 7 stellbar angebracht wird, durch die das mittels Feder 8 schwebend erhaltene Formwerkzeug 9 gegen den Kopf des Werkstückes niedergestellt wird. An Stelle des Form- oder Karnisstahles 9 (Fig. 14 und 17) kann auch ein Rändrirwerkzeug oder Rändelrädchen 10 (Fig. 18 und 19) eingeschaltet werden.

Da nun diese Bearbeitung vor dem Abstechen erfolgen muss, in den übrigen Arbeitsperioden diese Form- und Rändelwerkzeuge unbedingt ausgeschaltet sein müssen, so wird eine Verkuppelung nothwendig sein, die nur in der gegebenen Arbeitsphase eingerückt sein darf, sonst aber ausgelöst bleiben muss. Dieser unter Federdruck stehende Kuppelungszapfen 11 (Fig. 16) wird durch die am Zapfen des Stahlhalterkopfes t aufgekeilte Curvenscheibe 12 während einer der vier Vierteldrehungen zur Thätigkeit gelangen.

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