DE115318C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Es ist bekannt, an Bohrmaschinen den Vorschub der Bohrspindel dadurch zu bewirken, dafs die Spindel als Schraubenspindel ausgebildet wird und dafs dann diese Schraubenspindel und die sie umgebende Mutter mit verschiedener Geschwindigkeit gedreht werden.· Derartige Anordnungen haben bisher nur in geringem Mafse Anwendung finden können, da bei ihnen eine Veränderung der Vorschubgröfse der Spindel nicht erreicht werden konnte bezw. darin nur eine Variation in ganz engen Grenzen möglich war.It is known to effect the advance of the drilling spindle on drilling machines by that the spindle is designed as a screw spindle and that this screw spindle and the surrounding nut are rotated at different speeds. Such arrangements have so far only been able to be used to a limited extent, because a change in the feed rate of the spindle could not be achieved with them respectively in which only a variation within very narrow limits was possible.

Durch vorliegende Erfindung ist dieser Mangel beseitigt und eine Anordnung geschaffen, welche durch Ausschaltung nur eines einzigen Rades eine grofse Menge von Variationen vom kleinsten Vorschub bis zum praktisch gröfsten zuläfst.This deficiency is eliminated by the present invention and an arrangement is created, which by switching off only a single wheel a great number of variations from the smallest feed to practically the largest.

Die Anordnung ist eine derartige, dafs sie sowohl für Mefsspindeln als auch in mannigfachster Weise für Arbeitsspindeln, z. B. auch Drehbänke etc., angewendet werden kann, bei welchen Maschinen bisher eine Aenderung des Vorschubs der Werkzeuge nur dadurch hervorgebracht werden konnte, dafs man eine ganze Gruppe von Rädern umwechseln mufste, was nicht immer leicht vorzunehmen war, insbesondere wenn durch irgend einen Zufall die zu der betreffenden Maschine gehörige Tabelle verloren gegangen war.The arrangement is such that it can be used both for measuring spindles and in the most diverse Way for work spindles, e.g. B. also lathes etc., can be used, In which machines up to now a change in the feed of the tools was only possible because of this it could be brought about that one had to change a whole group of wheels, which was not always easy to do, especially if by some chance the table belonging to the machine in question was lost.

Bei der neuen Anordnung entspricht die Gröfse des Vorschubs genau dem einen umzuwechselnden Rad, so dafs auf diesem mittelst Stempels das Mafs des Vorschubs angegeben werden kann, mithin jeder Arbeiter ohne .Weiteres im Stande ist, die Maschine für den von ihm gewünschten Grad des Vorschubs einzurichten.With the new arrangement, the size of the feed corresponds exactly to the one to be changed Wheel, so that the measure of the advance can be indicated on this by means of a stamp, hence every worker without it .The machine is also capable of the desired degree of advance set up.

Die neue Anordnung benutzt die eingangs erwähnte, bekannte Einrichtung, dafs sowohl der Spindel wie der Mutter eine Rotationsbewegung, und zwar von verschiedener Gröfse, ertheilt wird. Die Anordnung ist aber derart getroffen, dafs die Welle, von welcher aus der Antrieb auf die Spindel und die Mutter übertragen wird, in einiger Entfernung parallel zur Spindel angeordnet ist und mit Spindel und Mutter durch Rädergetriebe in Verbindung steht. Das eine von diesen Rädergetrieben besitzt ein ausschwingbares, in verschiedenen Höhen festzustellendes Zwischenrad, so dafs, wenn das zugehörige Antriebsrad auf der Spindel bezw. Mutter ausgewechselt ist, durch Einstellen des schwingbaren Zwischenrades die Verbindung mit dem auf der Vorgelegewelle sitzenden Zahnrad wieder hergestellt werden kann.The new arrangement uses the above-mentioned, known device, that both the spindle as well as the nut a rotational movement, and indeed of different sizes, is granted. The arrangement is such that the shaft from which the drive is transferred to the spindle and nut, some distance parallel to the spindle is arranged and is connected to the spindle and nut through gear trains. That One of these gear drives has an intermediate gear that can swing out and can be fixed at different heights, so that if that associated drive wheel on the spindle respectively. The nut is replaced by adjusting the oscillating intermediate gear, the connection with the gear seated on the countershaft can be restored.

Wird an dieser Stelle zwischen dem Zwischenrad und dem einen Hauptrad noch ein zweites Zwischenrad eingeschaltet, so erhält das betreffende Zahnrad auf der Spindel bezw. Spindelmutter im Verhältnifs zu dem gegenüberstehenden Zahnrad auf der Vorgelegewelle und somit also auch zu dem anderen Zahnrad auf der Spindelmutter bezw. Spindel eine entgegengesetzte Drehung, so dafs naturgemäfs die Spindel alsdann um ein Vielfaches der Steigung vorgeschoben wird.At this point there is a second one between the intermediate gear and one main gear Intermediate gear switched on, the gear in question receives BEZW on the spindle. Spindle nut in relation to the opposite gear on the countershaft and thus also to the other gear the spindle nut respectively. The spindle rotates in the opposite direction, so naturally the The spindle is then advanced by a multiple of the pitch.

Das eine Zahnrad auf der Spindel bezw. Spindelmutter ist mit derselben vermittelst einer Kupplung verbunden, derart, dafs nach Lösen der Kupplung das betreffende Rad lose läuft, also entweder nur die Mutter oder nur dieThe one gear on the spindle respectively. Spindle nut is mediating with the same Coupling connected in such a way that after releasing the coupling the wheel in question runs loosely, either just the mother or just the mother

Spindel gedreht wird und der andere Theil infolge der Reibung im Lager und Keil festgehalten wird, mithin die Verschiebung der Spindel entsprechend der vollen Steigung des Gewindes erfolgt. Diese Anordnung ist besonders dann wichtig, wenn man mit ganz geringem Vorschub und grofsem Rückgang arbeiten will.The spindle is rotated and the other part is held by the friction in the bearing and the wedge is, therefore the displacement of the spindle takes place according to the full pitch of the thread. This arrangement is special then important if you want to work with a very small advance and a large decrease.

Kennzeichen der neuen Einrichtung ist also, dafs manThe hallmark of the new institution is therefore that one

ι. durch Auswechselung nur eines einzigen Rades eine grofse Menge von Variationen in der Vorschubgröfse der Spindel erhalten kann, dafs manι. by changing a single wheel, a great number of variations in the feed rate of the spindle can be obtained so that one

2. durch Einschaltung eines einzigen weiteren Rades ein Vielfaches der Vorschubbewegung bekommt, somit eine zweite Serie von Vorschubveränderungen erhält, und2. A multiple of the feed movement by switching on a single additional wheel gets, thus a second series of feed changes gets, and

3. durch Auslösen einer Kupplung einen schnellen Rückzug bewirken kann.3. Can cause a quick retraction by releasing a clutch.

. Eine Ausführung einer derartigen Einrichtung ist auf beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht. . An embodiment of such a device is illustrated on the accompanying drawings.

Fig. ι ist ein Längsschnitt durch eine solche Maschine kurz vor der Schraubenspindel.Fig. Ι is a longitudinal section through such a machine just before the screw spindle.

Fig. 2 ist ein Querschnitt durch die Mitte der Maschine.Figure 2 is a cross section through the center of the machine.

Fig. 3 eine Seitenansicht,Fig. 3 is a side view,

Fig. 4 ein Grundrifs,4 shows a basic outline,

Fig. 5 eine schematische Darstellung der Getriebe. Fig. 5 is a schematic representation of the transmission.

Die Schraubenspindel 4 ist auf der einen Hälfte mit Gewinde versehen und- hier in der drehbaren Mutter 6 gelagert. Das andere Ende der Spindel ruht in der drehbaren Büchse 16, welche lose im Lager 5 läuft und ein loslaufendes Rad 8 mit Innenkonus 17, sowie eine durch Keil 13 mit der Schraubenspindel verschiebbar verbundene Frictionsscheibe 18 trägt. Die Längsnuth 19 gestattet der Spindel 4 eine seitliche Verschiebung, die Rotation dagegen führen Büchse und Spindel gemeinsam aus. Das. Ende "der Büchse 16 trägt ein Gewinde, auf welchem ein kleines Handrad 14 mit Klauen 15 sitzt. Diese Klauen 15 greifen in eine entsprechende Nuth der Frictionsscheibe 18 und ermöglichen, dafs — wenn Handrad 14 vor- oder rückwärts gedreht wird — die Frictionsscheibe 18 die Kupplung mit Zahnrad 8 öffnet oder schliefst. Es kann hierdurch je nach Belieben die Drehbewegung des Zahnrades 8 auf die Schraubenspindel 4 übertragen werden oder nicht. Das Zahnrad 8 wird von dem auf der Welle 3 festsitzenden Zahnrad S^a gleichen Durchmessers durch ein Zwischenrad 8* in Bewegung versetzt. . Bei Drehung der Welle 3 wird also stets das Zahnrad 8 und mit diesem — durch Schliefsung der Kupplung — die Schraubenspindel 4 mit derselben Winkelgeschwindigkeit gedreht. Beim Oeffhen der Kupplung wird' das Zähnrad 8, sich leer auf der Büchse 16 drehen und die Spindel 4 wird stehen bleiben.The screw spindle 4 is provided with a thread on one half and is supported here in the rotatable nut 6. The other end of the spindle rests in the rotatable sleeve 16, which runs loosely in the bearing 5 and carries a rotating wheel 8 with an inner cone 17, as well as a friction disk 18 which is slidably connected to the screw spindle by a wedge 13. The longitudinal groove 19 allows the spindle 4 a lateral displacement, while the rotation is carried out jointly by the bushing and the spindle. That. The end "of the sleeve 16 has a thread on which a small handwheel 14 with claws 15 sits. These claws 15 engage in a corresponding groove in the friction disk 18 and allow the friction disk 18 to die when the handwheel 14 is rotated forwards or backwards coupling with gear 8 opens or asleep. It may be the rotational movement of the gear wheel are transmitted 8 to the screw shaft 4 thereby according to taste or not. the gear wheel 8 is the same of the tight on the shaft 3 gear S ^a diameter by an intermediate wheel 8 * in When the shaft 3 rotates, the gear wheel 8 is always rotated and with it - by closing the coupling - the screw spindle 4 is rotated at the same angular speed the spindle 4 will stop.

Die Mutter 6, welche sich im Lager 7 drehen kann, wird durch Zahnrad 9 bewegt. Ein Hebelarm 20, welcher auf dem Lager 7 drehbar angebracht ist, trägt das Zwischenrad 9 *, in welches ein Zahnrad 9 ^a eingreift, das auswechselbar auf der Welle 3 befestigt ist. Es wird also hier durch Auswechselung des Zahnrads 9 ^a — bei Drehung der Welle 3 — dem Zahnrad 9 eine andere Winkelgeschwindigkeit wie, dem Zahnrad 8 gegeben und somit eine entsprechende Verschiebung der Mutter zur Spindel hervorgerufen.The nut 6, which can rotate in the bearing 7, is moved by the gear 9. A lever arm 20, which is rotatably mounted on the bearing 7, carries the intermediate gear 9 *, in which a gear 9 ^a engages, which is fastened on the shaft 3 in an exchangeable manner. Thus, by replacing the gear 9 ^a - when the shaft 3 rotates - the gear 9 is given a different angular velocity than the gear 8, thus causing a corresponding displacement of the nut to the spindle.

Beträgt z. B. bei Drehung der Welle 3 die Differenz der Umdrehungen von Zahnrad 8 und Zahnrad 9 _+ plus oder minus Y₁₀₀, so wird sich auch stets die. Mutter zur Spindel um Y₁₀₀ verdreht haben und somit in der Spindel eine seitliche Bewegung, gleich dem ¹Z₁₀₀ Theil der Steigung hervorbringen.Is z. B. when the shaft 3 rotates, the difference in the revolutions of gear 8 and gear 9 _ + or minus Y ₁₀₀ , so will always be the. Have turned the nut to the spindle by Y ₁₀₀ and thus produce a lateral movement in the spindle, equal to the ¹ Z ₁₀₀ part of the slope.

Wird nun vor der Welle 3 noch eine Antriebswelle 10 angeordnet und werden dann beide Wellen durch Zahnräder 11 und 12, deren Uebersetzungsverhältnifs gleich der Steigung der Schraubenspindel ist, verbunden, so wird bei dem genannten Beispiel die seitliche Bewegung der Schraubenspindel stets ¹Z₁₀₀ min sein.If a drive shaft 10 is now arranged in front of the shaft 3 and both shafts are then connected by gears 11 and 12, the transmission ratio of which is equal to the pitch of the screw spindle, the lateral movement of the screw spindle will always be ¹ Z ₁₀₀ min in the example mentioned .

Für das auswechselbare Zahnrad g^a wird mit Benutzung eines Rädersatzes von 100 Zähnen auf- oder absteigend, z. B. 101, 102, 103 u. s. w. oder 99, 98, 97, 96 u. s. w., eine seitliche Bewegung der Schraubenspindel um je 0,01, 0,02, 0,03 u. s. w. erreicht, und zwar bis zur Steigung des eigenen Gewindes oder darüber.For the interchangeable gear g ^a , using a set of 100 teeth, ascending or descending, e.g. B. 101, 102, 103 etc. or 99, 98, 97, 96 etc., a lateral movement of the screw spindle by 0.01, 0.02, 0.03 etc. is achieved, up to the pitch of its own thread or above.

Durch Einschiebung eines Zwischenrades 9^c, welches schematisch in Fig. 5 dargestellt ist, wird die Drehrichtung der Mutter zur Spindel 4 umgekehrt und somit eine Verdoppelung der Winkelgeschwindigkeit in Beziehung zu Rad 8 und 9, d. h. eine Längsverschiebung der Schraubenspindel bis zur drei- oder vierfachen Steigung des eigentlichen Gewindes ermöglicht. By inserting an intermediate ^{wheel 9c} , which is shown schematically in Fig. 5, the direction of rotation of the nut to the spindle 4 is reversed and thus a doubling of the angular speed in relation to wheels 8 and 9, ie a longitudinal displacement of the screw spindle up to three or four times Enables pitch of the actual thread.

Damit man die Spindel 4 beim Vorschieben von minimalen Mafsen rasch zurückziehen kann, bedarf es nur einer kleinen Drehung des Handrades 14, worauf die Frictionskupplung sich löst und dann die Spindel bei einer Umdrehung des Antriebs um die ganze Ganghöhe sich zurückschiebt. Letzteres erreicht man auch dadurch, dafs man von Hand durch Drehung des Handrades 21 die Spindel direct zurückzieht. In beiden Fällen dreht sich die Spindel wie eine gewöhnliche Schraube aus der Mutter heraus.So that the spindle 4 can be quickly withdrawn when advancing minimal dimensions, it only needs a small turn of the handwheel 14, whereupon the friction clutch is loosens and then the spindle with one revolution of the drive through the entire pitch pushes back. The latter can also be achieved by turning by hand of the handwheel 21 pulls the spindle back directly. In both cases the spindle rotates like an ordinary screw out of the nut.

In Bezug · auf Hervorbringung von sehr grofsen Vorschüben der Spindel sind noch weitere Combinationen möglich, indem statt des Zwischenrades g^c sich UebersetzungsräderWith regard to the production of very large feed rates of the spindle, further combinations are possible in that instead of the intermediate gear g ^c, there are transmission gears

anwenden lassen, wodurch die Mutter eine mehrfache umgekehrte Geschwindigkeit gegen die Spindel erhält und somit ein sehr grofser Vorschub erzielt wird.let apply, causing the nut to counteract a multiple reverse speed the spindle is maintained and thus a very high feed rate is achieved.

' Dafs das ganze System umgekehrt angeordnet und der Mutter statt der Spindel eine seitliche Verschiebung in gleicher Weise gegeben werden kann, ist selbstverständlich. Wird dieser Bewegungsmechanismus in richtigen Verhältnissen an Arbeitsmaschinen angebracht, so lassen sich mit solchen Maschinen bei sehr einfacher und rascher Handhabung Resultate erzielen, welche bisher nicht erreicht worden sind. Für den minimalen Vorschub sei beispielsweise nur auf das Abdrehen von Kalanderwalzen hingewiesen. Der präcise und minimale Vorschub des Werkzeuges (Diamant oder Stahl) mufs unbedingt die Walze so fertigstellen, dafs das zeitraubende und mühsame Nachschleifen, wie es seither ■nothwendig war, in Fortfall kommt.'That the whole system is arranged the other way round and the nut instead of the spindle a lateral one Shift can be given in the same way is self-evident. Will this movement mechanism attached in the right proportions to working machines, so can be with such machines with very simple and quick handling achieve results that have not been achieved before. For the minimum feed, for example, only the turning of calender rolls should be pointed out. The precise and minimal feed rate of the tool (diamond or steel) is essential finish the roller in such a way that the time-consuming and laborious regrinding, as it has been since then ■ was necessary, if it does not come.

Für den grofsen Vorschub der Spindel sei auf die Unzulänglichkeit unserer jetzigen Drehbänke hingewiesen, denn um steile Gewinde zu drehen, war man auf eine Specialmaschine angewiesen, oder mufste 2-, 3- und 4gängige Schrauben herstellen.The inadequacy of our current lathes should be noted for the large advance of the spindle pointed out, because to turn steep threads, you were on a special machine instructed, or had to make 2-, 3- and 4-start screws.

Claims

Patent Claims:

; i. Device for driving Mefs- and work spindles with differential feed by rotating the spindle and the nut surrounding it, characterized in that that the work spindle and the mother of the same at different speeds are driven by a countershaft, which BEZW with the gear on the spindle. Spindle nut is connected by a swinging intermediate wheel, in such a way that by 'replacement of the one wheel on the spindle respectively. Spindle nut made a number of changes to the feed rate Spindle can be echoed.

2. Device according to claim 1, characterized in that dafs BEZW between the swing-out intermediate gear and the associated gear on the spindle. Spindle nut respectively possibly the countershaft switched on a special idler gear so that the two wheels sitting on the spindle and spindle nut are opposite Rotation obtained, thus the feed rate of the spindle is multiplied accordingly.

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the gear is on the Spindle or on the spindle nut with the spindle respectively. Spindle nut respectively. one the wheels of the countershaft is connected to this by a clutch to bezw by releasing the spindle. the To put spindle nut at rest, so that the feed respectively. Fall of the spindle in the full pitch of the thread takes place.

1 sheet of drawings.