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Hinterdrehbank ffir Fräser und ähnliche Werkzeuge.
Das Hinterdrehen von Fräsern, Gewindebohrern und anderen umlaufenden Werkzeugen erfordert nach Vollendung des eigentlichen Arbeitsweges einen schnellen Rückzug des Drehstahls, damit die zwischen den einzelnen Zähnen notwendigen Nuten möglichst schmal und hiedurch die Zahnrücken länger ausfallen, der Fräser somit eine längere Lebensdauer erhält. Der plötzliche Rückzug des Drehstahls wird bei bekannten Vorrichtungen durch eine mit dem Werkstück gleich-oder parallelachsig gelagerte Nockenscheibe bewirkt, an der ein Abgleitdaumen arbeitet. Nach jedem Ablauf eines Zahns der Nockenscheibe springt der in einem wagrecht beweglichen Support oder in einem Pendelrahmen eingespannte Stahl plötzlich aus dem Bereich des Werkstück zurück. Dabei ist die Umlaufgeschwindigkeit des Werkstücks eine gleichförmige.
Bei bekannten Hinterdrehbänken steht diese Geschwindigkeitin einem ganz bestimmten Verhältnis zur Nutenbreite des zu hinterdrehenden Fräsers. Bei grösserer Geschwindigkeit muss sich die Nutenbreite naturgemäss vergrössern, weil der Drehstahl bei dem durch das Abgleiten des Daumens von der Nockenscheibe entstehenden plötzlichen Rückzug eine gewisse, der Länge des Rückzugweges des Stahls entsprechende Zeit benötigt, die sich bei gleichem Weg des Rückzugs in allen Fällen stets gleich bleiben muss. Bevor der Stahl zum Schnitt an den nächsten Zahn des Werkstücks ansetzt, muss er seine ursprüngliche Ruhelage erreicht haben. Er darf also nicht bereits zum Schnitt für den nächsten Zahn ansetzen, während er sich noch in der duich die Bewegung hervorgerufenen Erschütterung oder auf dem Rückwege befindet.
Wird die Länge eines Zahnes des zu hinterdrehenden Werkstücks z. B. zu 10 mm, die Nutenbreite zu 3 mm angenommen und ist die Arbeitszeit für die Spanabnahme pro Zahn 1 Sekunde, so legt das Werkstück bei seinem Umlauf pro Zahn einschliesslich Nut einen Weg von 13 mm in der Sekunde zurück. Es bleibt dem Stahl als Weg zur Ausführung des Rückzugs, am Umfang des Werkstücks gemessen, die Nutenbreite von 3 mm. während ihm an Zeit y oder 0. 23 Sekunden zur Verfügung stehen. Soll aber die Arbeitsleistung beschleunigt, also eine schnellere Herstellung des Werkstücks erzielt werden, dann müsste seine Umlaufgeschwindigkeit gesteigert werden. Demgemäss würde sich die dem Stahl zum Rückzug verbleibende Zeit verringern.
Er fände nicht mehr Zeit, zu seinem Ausgangspunkt zurückzukehren und würde bereits die vordere Kante des folgenden Zahns wegschneiden.
Die einzige Möglichkeit, diesem Nachteil vorzubeugen, bestände in der Vergrösserung der Nutenbreite.
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und damit auch dessen Lebensdaue ! kürzer. Die Nutenbreiten würden von den normal festgesetzten abweichen und dei Fräser erhielte ein unnatürliches Aussehen. Hieraus geht heivor, dass die Umdrehungszahl des zu hinterdrehenden Werkstückes bei den bekannten Hinterdrehb nkm eine genau begrenzte ist, die sich nicht überschreiten lässt, sollen nicht die geschilderten Nachteile in Kauf genommen werden.
Damit ist aber auch die Arbeitsleistung begrenzt.
Während die Einstellung zur Teilung für die veisehiedenen Zähnezahlen bisher noch einigermassen eireichbar ist-sei es durch Auswechslung verschiedenzahniger Kopieischeiben. sei es durch Einschaltung von Wechselrädern,-Eo ist die Veränderung der Hinterdrehtiefe der einzelnen Zähne durchaus unvollkommen.
Das gilt auch für solche Hinterdrehvorrichtungen, bei denen der Drehstahl in umgekehlter Anordnung im Support eingespannt und die Werkstückwelle exzentrisch zur Antriebswelle in einem schwingenden Rahmen gelagert ist, der mittels einer auf der Antriebswelle sitzenden Daumenscheibe die Pendelbewegung erhält. Hiebei findet jedoch kein plötzliches Wegkippen des Werkstücks statt.
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feststellbaren Kurvenbahn zusammenarbeitet. Durch deren Verstellung können sowohl der Pendelausschlag, wie auch die Hinterdrehtiefe beliebig geändeit werden. Die Übereinstimmung der Zähnezahl der Daumen- scheibe und des Werkstücks wird durch Einschaltung entsprechender Übersetzungen hergestellt.
Damit entfallen die Auswechslung und das Vorrätighalten einer grossen Anzahl Daumenscheiben für die verschiedenen Zähnezahlen und vor allem für die verschiedenen Hinterdrehtiefen. Ein vielleicht noch mehr ins Gewicht fallender Vorteil der Erfindung ist die Steigerung der Arbeitsleistung. Sie wird erreicht durch die Lagerung der Schwingungsachse des das Werkstück tragenden Pendelrahmens ausserhalb des Teilkreises des Antriebsrades aber innerhalb des Teilkreises des angetriebenen Rades am Pendelrahmen. Dadurch entsteht beim Arbeitshub eine Voreilung und beim Leerhub eine entsprechende grosse Nacheilung im Antrieb des Welkstücks gegenüber dem gleichmässig umlaufenden treibenden Rad. Die Nacheilung gestattet eine Erhöhung der Umlaufgeschwindigkeit.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in den Fig. 1 und 2 in Seitenansicht und in Draufsicht dargestellt. Fig. 3 zeigt eine Einzelheit und Fig. 4 schematisch die Vor-und Nacheilung.
Im Gestell a ist die Antriebswelle b gelagert, auf der das Zahnrad c sitzt. Ausserdem ist im Gestell ein Pendelrahmen d bei e in Spitzen gelagert, die ausserhalb des Teilkreises des treibenden Zahnrades c liegen. Dieses greift in ein Zahnrad fein, dessen Welle f im Pendelrahmen d gelagert ist. Das Zahnrad t treibt mittels des Rades g ein Zahnrad h, das gleichfalls im Pendelrahmen d gelagert ist und auf der zum Aufspannen des Werkstücks, z. B. eines Fräsers 7c dienenden Welle i sitzt. Vom Zahnrad h wird die Drehung über das Zahnrad l auf die im Pendelrahmen d gelagerte Welle m übertragen. Auf ihr sitzt eine Daumenscheibe K, die im gezeichneten Beispiel 12 Zälme, ebensoviel wie der zu bearbeitende Fräser aufweist.
Die Daumen n der Scheibe n arbeiten mit einer Kurvenscheibe o zusammen, die um den Zapfen a' im Gestell a drehbar ist und mittels eines G1. iffes c'verstellt werden kann.. Dei Grad der Verstellung lässt
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scheibe n eingestellt ist. Für das Hinterdrehen der Werkstücke wird die Kurvenscheibe o nach der Teilung eingestellt. Damit ist der Pendelausschlag und demgemäss die Hinterdrehtiefe bestimmt, weil die Daumen n' den Pendelrahmen d in Übereinstimmung mit der ihnen durch die Kurvenscheibe o erteilten Ablenkung wegdrücken, Beim Abgleiten der Daumen n'von der Kurvenscheibe o fällt der Pendelrahmen d um dasselbe Mass plötzlich zurück und führt damit den Fräser k aus dem Bereich des Stahls.
Die Zähnezahl der Daumenscheibe n ist eine beliebige, Die erforderliche Übereinstimmung mit der Zähnezahl des Fräsers 7c wird durch Auswechslung der Übersetzungsräder 7 ; und bewirkt.
Die eingangs erwähnte Voreilung entsteht dadurch, dass der Pendelrahmen il beim Vorschwingen einen Kreis um seinen ausserhalb des Teilkreises des treibenden Zahnrades c aber innerhalb des Teilkreises des getriebenen Rades f gelegenen Drehpunkt e beschreibt und dem auf dem Support q fest eingespannten Drehstahl p im gleichen Drehsinn entgegeneilt, wie durch den Winkel α in Fig. 4 angedeutet.
Dabei zwingt das Zahnrad c das Zahnrad f, sich im gleichen Drehsinn abzuwickeln. Beim Rückschwingen des Pendelrahmens d nach erfolgtem Abgleiten der Daumenscheibe it von der Kurvenscheibe o erfolgt eine dem Grad der Voreilung entsprechend grosse Nacheilung.
Es sei angenommen, ein zu hinterdrehender Fräser hat 10 Zähne und dreht sich in 10 Sekunden einmal herum. Er hat dann für jeden Zahn einschliesslich der Nut eine Umlaufzeit von einer Sekunde.
Die Zahnlänge beträgt 10 mm, die Nutenbreite 3 mm, mithin der Zahnabstand 13 mm. Demnach wird die Zahnlänge von 10 mm in 10/13 = 0-77 Sekunden zurückgelegt. Der Rest von 0. 23 Sekunden bleibt für die Nutenbreite und demzufolge dem Stahl zum Rücklauf zur Verfügung. Infolge der Lage des Schwingungspunktes e des Pendelrahmens. d ausserhalb des treibenden Zahnrades c und der Abrollung der Räder c und f aufeinander wird bei jedem Vorwärtshub eine Voreilung im Antrieb des Werkstücks gegenüber dem gleichmässig umlaufenden treibenden Rade von 3 mm erreicht. Der Fräser legt nun innerhalb der oben berechneten 0-77 Sekunden einen Weg von insgesamt 13 mm zurück.
Da nur während einer Weglänge von 10 mm Arbeit geleistet wird, so braucht der Fräser infolge der Voreilung zur Zurück-
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für den Vorwärtshub 0-7 7-0-59 = 0-18 Sekunden mehr zur Verfügung gegenüber einer gleichbleibenden Umlaufgeschwindigkeit bei den bekannten Hinterdrehbänken. Für den Rückzug des Fräsers k aus dem Bereich des Stahls p bleiben demnach insgesamt 0. 23 + 0. 18 = 0-41 Sekunden. Da aber nur 0. 23 Sekunden für den Rückgang erforderlich sind, kann die Umlaufzeit um 0. 18 Sekunden pro Nute und mithin die von der Umlaufgeschwindigkeit des Werkstücks abhängige Arbeitsleistung entsprechend gesteigert werden.
Soll. zugleich mit dem Hinterdrehen des Fräsers 7c in der Richtung des Umfangs ein seitliches, schräges'Hinterdrehen durchgeführt werden, wie sie bei Hinterdrehvorrichtungen mit unterbrochenem Antrieb mittels schräger Schlitzführung bereitq vorgeschlagen wurde, dann kann dazu die Schwing-
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bahnen s besitzt. Mit einer derselben drückt sie beim Vorschwingen des Pendelrahmens d gegen einen versetzbaren Zapfen r des Supports q und bewirkt dadurch dessen seitliche Verschiebung zugleich mit der Hinterdrehung in der Umfangrichtung des Fräsers k. Durch Rechts-oder Linksschaltung des Zapfens r wird ein rechts-oder linksseitiges Hinterdrehen erzielt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Hinterdrehbank für Fräser und ähnliche Werkzeuge, deren Welle gegenüber dem im Support fest eingespannten Drehstahl in einem zur Antriebswelle pendelnden Rahmen gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückwelle (i) ihre Drehung auf eine Daumenscheibe (n) überträgt, deren mit ihr zusammen arbeitende Kurvenscheibe (o) zur Änderung des Pendelausschlages und demzufolge auch der Hinterdrehtiefe einstellbar ist.