DE187616C

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Description

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PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- JVi 187616 KLASSE 49«. GRUPPE- JVi 187616 CLASS 49 «. GROUP

JAMES HARTNESS in SPRINGFIELD, V. St. A.JAMES HARTNESS in SPRINGFIELD, V. St. A.

Spindelstock für Werkzeugmaschinen. Patentiert im Deutschen Reiche vom 27. April 1904 ab. Headstock for machine tools. Patented in the German Empire on April 27, 1904.

Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet ein Spindelstock für Werkzeugmaschinen, z. B. Drehbänke u. dgl., Jsei welchem in bekannter Weise die sich fortlaufend in gleicher Richtung und mit gleicher Geschwindigkeit drehende Antriebswelle die Werkzeugspindel mit nach Belieben veränderlicher Geschwindigkeit und mit umkehrbarer Drehungsrichtung mittels Wechselgetriebe und ZwischenwellenThe subject of the present invention is a headstock for machine tools, z. B. lathes and the like Way that move continuously in the same direction and at the same speed rotating drive shaft drives the tool spindle at a freely variable speed and with reversible direction of rotation by means of change gears and intermediate shafts

ίο in Umlauf setzt. Die die Bewegungsübertragung von der Antriebswelle auf die Werkstückspindel vermittelnden Getriebe, Neben und Vorgelegewellen mit den dazu gehörenden Zahnrädern sowie Umschaltvorrichtungen, sind hierbei in bekannter Weise in einem quer zum Bett der Maschine verschiebbaren Spindelstockgehäuse untergebracht.ίο puts into circulation. The transmission of motion from the drive shaft to the workpiece spindle mediating gear, auxiliary and Countershafts with the associated gears and switching devices are here in a known manner in a headstock housing which can be displaced transversely to the bed of the machine housed.

Der .den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildende Spindelstock ist nun so aus-The headstock forming the subject of the present invention is now so

gebildet, daß sämtliche, die Ums ehalt vorrichtungen und Kupplungen tragenden Wellen in einer horizontalen Ebene gelagert sind. Hier-. durch wird erreicht, daß diese Teile leicht übersichtlich und zugänglich sind .und 'außerdem bis nahezu zur Hälfte in öl laufen können, so daß den Wellen sowie den von diesen "getragenen Antriebsorganen und Umschaltvorrichtungen eine gute Schmierung und Kühlung erteilt wird. Infolge der leicht zugänglichen Anordnung der Wellen mit den Antriebs-, * - Schaltungs- und Kupplungsorganen wird ferner ■',noch die Möglichkeit gegeben, durch Abhebung des Deckels des Spindelstockgehäuses jederzeit zu den von dem Spindelstock eingeschlossenen Organen gelangen zu können, um die letzteren . " auch während des Ganges beobachten zu können.formed that all, the maintenance devices and couplings supporting shafts in are stored in a horizontal plane. Here-. this ensures that these parts are easy to understand and are accessible. and 'can also run almost halfway in oil, so that the shafts and the drive elements and switching devices carried by them have good lubrication and cooling is granted. Due to the easily accessible arrangement of the shafts with the drive, * - Switching and coupling organs is also given the opportunity to be lifted off the cover of the headstock housing at any time to those enclosed by the headstock Organs to be able to get to the latter. "to be able to watch while walking.

Auf den beiliegenden Zeichnungen ist ein derartiger Spindelstock in einer beispielsweisen Ausführungsform näher veranschaulicht, und zwar zeigen Fig. 1 und 2 den Spindelstock in Ansicht von beiden Seiten gesehen, Fig. 3 den Spindelstock bei abgenommenem Verschlußdeckel in Draufsicht, Fig. 4 einen senkrechten Querschnitt durch das Bett der Maschine und das darauf befindliche Spindelstockgehäuse, Fig. 5 einen Horizontalschnitt durch die im Spindelstockgehäuse gelagerten Teile, Fig. 6 und 7 zwei weitere Vertikalschnitte durch das Spindelstockgehäuse.Such a headstock is shown by way of example on the accompanying drawings Embodiment illustrated in more detail, namely Fig. 1 and 2 show the headstock seen in a view from both sides, Fig. 3 the headstock with the cover removed in plan view, FIG. 4 shows a vertical cross section through the bed of the machine and the headstock housing located on it, 5 shows a horizontal section through the parts mounted in the headstock housing, FIG. 6 and FIG. 7 two further vertical sections through the headstock housing.

Das mit gewöhnlichen Führungen für den Revolverkopfschlitten versehene Drehbankbett ist mit nach vorn und hinten abzweigenden Konsolen 51, 52 versehen. Letztere sind mit parallelen Führungen 53, 54 ausgerüstet. Diese Führungen 53, 54 stehen im rechten Winkel zu den Führungen für den Revolverkopf- ■ schütten und dienen zur Führung des die Werkstückspindel 126 und das Transmissionsund Kupplungsgetriebe aufnehmenden Spindelstockgehäuses 55, welches kastenartig ausgebildet und durch einen Deckel 56- verschließbar ist. ■.-..■The lathe bed provided with ordinary guides for the turret slide is provided with brackets 51, 52 branching off to the front and back. The latter are with parallel guides 53, 54 equipped. These guides 53, 54 are at right angles to the guides for the turret head ■ pour and serve to guide the die Workpiece spindle 126 and the headstock housing accommodating the transmission and coupling gears 55, which is box-like and can be closed by a cover 56- is. ■ .- .. ■

Inrfäem Gehäuse 55, welches teilweise mit öl gefüllt wird, sind zwei Lagerplatten 120, 121 angeordnet, in welche die die Zahnräder, Umschajtvorrichtungen und Kupplungen tragenden Wellen in horizontaler Ebene in leicht übersichtlicher und zugänglicher Weise'"""gelagert sind. Dadurch, daß der Behälter zur - Aufnahme einer, gewissen Menge öl ausgebildet ist, ist es möglich, diese Teile dauernd in· das Öl eintauchen zu lassen. Die die Antriebsscheibe 123In the housing 55, which is partially filled with oil, there are two bearing plates 120, 121 arranged in which the gears, Umschajtvorrichtungen and shafts carrying couplings are stored in a horizontal plane in an easily clear and accessible manner. Because the container is designed to hold a certain amount of oil it is possible to keep these parts immersed in the oil. The drive pulley 123

tragende Antriebswelle 122 wird stets in der gleichen Richtung und mit gleichbleibender Geschwindigkeit angetrieben. Die das Spannfutter 127 tragende Werkstückspindel 126 erhält ihren Antrieb in folgender Weise:bearing drive shaft 122 is always in the same direction and with constant Speed driven. The workpiece spindle 126 carrying the chuck 127 receives their drive in the following way:

Zwischen der Welle 122 (Fig. 5, 6 und 7) und der Spindel 126 sind die Wellen 150, welche als zweite Antriebswelle bezeichnet werden mag, eine Vorgelegewelle 182, eine Zwischenjo welle 211 (Fig. 3) und eine, die Umsteuerung der Spindel 126 bewirkende Welle 193 angeordnet. .Between the shaft 122 (Figs. 5, 6 and 7) and the spindle 126 are the shafts 150, which are referred to as the second drive shaft like, a countershaft 182, an intermediate shaft 211 (Fig. 3) and one, the reversing the spindle 126 causing shaft 193 is arranged. .

Fest auf der Antriebswelle 122 sitzen die drei Stirnräder 144, 145, 146, welche mit auf der zweiten Antriebswelle 150 lose sitzenden Stirnrädern 147, 148, 149 in Eingriff stehen. Lose auf der Welle 122 sitzen ferner die Stirnräder 151, 152, 153, welche mit fest auf der Welle 150 sitzenden Stirnrädern 154, 155, 156 in Eingriff stehen, so daß also die Welle 150 mit sechs verschiedenen Geschwindigkeiten von der Welle 122 aus getrieben werden kann. Das Übersetzungsverhältnis ist so gewählt, daß jede höhere Geschwindigkeit um 25 Prozent größer ist als die vorhergehende. Die Räder 144, 145, 146 drehen sich beständig mit der Welle 122, und infolgedessen drehen sich auch die Räder 147, 148, 149 beständig lose auf der Welle 150.The three spur gears 144, 145, 146, which also sit on the drive shaft 122, are firmly seated of the second drive shaft 150 are loosely seated spur gears 147, 148, 149 in engagement. The spur gears 151, 152, 153, which are firmly attached to the shaft 122, also sit loosely on the shaft 122 Shaft 150 seated spur gears 154, 155, 156 are engaged so that the shaft 150 is at six different speeds can be driven from the shaft 122. The transmission ratio is chosen so that every higher speed is 25 percent greater than the previous one. the Wheels 144, 145, 146 keep turning with the shaft 122, and consequently the wheels 147, 148, 149 also continuously rotate loosely on the shaft 150.

Jedes der auf den Wellen 122, 150 fest sitzenden Räder ist mit einer losen Klinke 160 versehen, welche durch eine Feder nach innen gedrückt wird, und zwar sitzt diese Klinke in der Höhlung einer an dem entsprechenden Rade sitzenden Scheibe und ruht lose auf einem Stift 161 auf, welcher durch eine Bohrung in der Welle hindurchgeht. Die Welle 122 sowohl als die Welle 150 sind hohl, und in den Wellen sind Stangen 162, 163 angeordnet, gegen welche die Enden der Stifte 161 anliegen. Each of the stuck on shafts 122, 150 seated wheels is provided with a loose pawl 160, which by a spring inward is pressed, and this pawl sits in the cavity of one on the corresponding Rade seated disc and rests loosely on a pin 161, which through a hole goes through in the wave. Both shaft 122 and shaft 150 are hollow, and in The shafts are arranged rods 162, 163, against which the ends of the pins 161 bear.

Jedes der losen Räder auf der Welle 122 und 150 ist auf einer lose auf der betreffenden Welle sitzenden Hülse 164 festgekeilt. Jede dieser Hülsen ist an ihrem Ende mit Sperrzähnen 165 versehen und tritt in eine Höhlung in der. Nabe des benachbarten auf der Welle festsitzenden Rades ein, Und zwar so, daß die Sperrzähne 165 sich in der Bahn der Klinke 160 befinden. Auf jeder Welle sind die losen und festen Räder in Paaren angeordnet, so daß jedes lose Rad mit einem festen Rad gekuppelt werden kann.Each of the loose wheels on shaft 122 and 150 is on a loose wheel on the respective one Shaft seated sleeve 164 wedged tight. Each of these sleeves has ratchet teeth at its end 165 and enters a cavity in the. Hub of the neighboring one on the shaft fixed wheel, in such a way that the ratchet teeth 165 are in the path of the Pawl 160 are located. On each shaft the loose and fixed wheels are arranged in pairs, so that any loose wheel can be coupled to a fixed wheel.

Die in den Wellen 122 und 150 steckenden Stangen 162, 163 werden durch Stellschrauben 166 (Fig. 5) an der Längsverschiebung verhindert. Die Stellschrauben können durch Schrauben 167 festgestellt werden. Jede Stange ist mit drei Einschnitten 168 versehen, in welche die Stifte 161 hineinfallen können. Die Einschnitte sind so zueinander versetzt, daß, wenn einer der sechs Stifte 161 eingerückt ist, die anderen ausgerückt bleiben müssen. In Fig. 5 ist der linke Stift der Welle 150 mit der Stange 163 gekuppelt und gleichzeitig die Klinke 160 in die Sperrzähne des Sperrades 165 eingerückt, so daß in diesem Falle das lose Rad 167 mit dem auf der Welle 150 festen Rad 154 gekuppelt und die Welle 150 von der Welle 122 vermittels des Zahnrades 144 gedreht wird. Die Drehung der in den hohlen Wellen sitzenden Stangen wird durch eine Vorrichtung so geregelt, daß die Stifte 161 in bestimmter Reihenfolge in die Einschnitte der Stangen 162, 163 einfallen, so daß die Drehung der Welle -150 ebenfalls in bestimmter Reihenfolge mit einer der sechs Geschwindigkeiten herbeigeführt wird.The ones stuck in waves 122 and 150 Rods 162, 163 are prevented from moving longitudinally by adjusting screws 166 (FIG. 5). The set screws can be set by screws 167. Every pole is provided with three notches 168 into which the pins 161 can fall. The cuts are offset from one another so that when one of the six pins 161 is engaged is that others must remain disengaged. In Fig. 5, the left pin of the shaft 150 is with of the rod 163 and at the same time the pawl 160 into the ratchet teeth of the ratchet wheel 165 is engaged, so that in this case the loose wheel 167 with the wheel 154 fixed on the shaft 150 coupled and the shaft 150 is rotated by the shaft 122 by means of the gear 144. The rotation of the rods sitting in the hollow shafts is regulated by a device in such a way that that the pins 161 fall in a certain order into the incisions of the rods 162, 163, so that the rotation of the shaft -150 also in a certain order with one of the six speeds is brought about.

Auf der Welle 150 ist außerdem noch ein Stirnrad 180 (Fig. 5) fest angeordnet. Dieses Stirnrad steht in Eingriff mit einem größeren Stirnrad 181, welches lose auf der Vorgelegewelle 182 sitzt, die sich mit den Wellen 122, 150 in derselben wagerechten Ebene in dem Gehäuse 55 befindet. Außer dem Stirnrad 181 sitzt lose auf der Welle 182 ein Stirnrad 183, welches von dem Stirnrad 156 auf Welle 150 getrieben wird.A spur gear 180 (FIG. 5) is also fixedly arranged on the shaft 150. This Spur gear meshes with a larger spur gear 181 which is loosely on the countershaft 182 sits, which is with the shafts 122, 150 is located in the same horizontal plane in the housing 55. Except for the spur gear 181 A spur gear 183 sits loosely on the shaft 182, which spur gear from the spur gear 156 to shaft 150 is driven.

Jedes der beiden Räder 181 und 183 kann mit der Welle 182 durch eine innere Reibungskupplung 184 verbunden werden. Durch die Nabe der Kupplung 184 gehen · parallel zur Welle 182 Stifte 185 hindurch, welche gegen die Naben der Räder 181, 183 anliegen, auf deren anderen' Seiten die Bunde 186, 187 fest auf der Welle 182 sitzen. Hierdurch werden die Räder an einer axialen Verschiebung verhindert. Die Verschiebung des Kupplungsteils 184 erfolgt durch eine Stange 188, welche in der hohlen Welle 182 gelagert ist. Sie kann vermittels eines Hebels 189 (Fig. 2) in beiden Richtungen bewegt werden. In einer Richtung wird das Rad 181 und in der anderen Richtung das Rad 183 mit der Welle 182 gekuppelt. Da das Stirnrad 156 und das Rad 180 fest auf der Welle 150 sitzen, so kann die Anzahl der Geschwindigkeitsstufen, mit welchen die Welle 150 getrieben werden kann, bei der Übertragung auf die Welle 182 verdoppelt werden, so daß durch die bisher beschriebenen Räder die Vorgelegewelle 182 mit zwölf verschiedenen Geschwindigkeiten von der Welle 150 aus angetrieben werden kann.Each of the two wheels 181 and 183 can can be connected to the shaft 182 by an internal friction clutch 184. Pins 185 pass through the hub of the coupling 184 parallel to the shaft 182, which against the hubs of the wheels 181, 183 on the other 'sides of the collars 186, 187 sit firmly on the shaft 182. Through this the wheels are prevented from shifting axially. The coupling part 184 is displaced by means of a rod 188, which is mounted in the hollow shaft 182. You can use a lever 189 (Fig. 2) can be moved in both directions. In one direction the wheel 181 and in the in the other direction, the wheel 183 is coupled to the shaft 182. Since the spur gear 156 and the Wheel 180 sit firmly on the shaft 150, so the number of speed levels, with which the shaft 150 can be driven in the transmission to the shaft 182 are doubled so that the countershaft 182 driven at twelve different speeds from the shaft 150 can.

Lose auf der Welle 182 sitzt ferner ein Zahnrad 190, welches mit dem Zahnrad 129 auf der Spindel 126 in Eingriff steht. Zwecks Änderung der Drehungsrichtung der Spindel 126 ist lose auf der Welle 182 ein Zahnrad 191 angeordnet, welches mit einem Zahnrad 192 . in Eingriff steht. Letzteres ist auf die die Umkehr der Drehrichtung der Spindel 126 bewirkende Welle 193 (Fig. 4) aufgekeilt. DasFurthermore, a gear 190 sits loosely on the shaft 182, which with the gear 129 on the Spindle 126 is engaged. In order to change the direction of rotation of the spindle 126 is A gear 191 is loosely arranged on the shaft 182, which with a gear 192. is engaged. The latter is due to the die Reversing the direction of rotation of the spindle 126 causing shaft 193 (Fig. 4) is keyed. That

Zahnrad 192 steht ebenfalls in Eingriff mit dem Zahnrad 130 auf der Spindel 126. Die Zahnräder 190, 191 sind ähnlich wie die Zahnräder 181, 183 mit inneren Reibflächen versehen, mit welchen eine Reibkupplung 194 in Eingriff gebracht werden kann, welche auf der Welle 182 verschiebbar sitzt. Das Stirnrad 191 wird durch die Flansche 186 an der Welle 182 an der Längsverschiebung verhindert und ist von dem Zahnrad 190 durch horizontale Stifte 196, welche durch Öffnungen in der Nabe der Kupplung 194 hindurchgehen, getrennt. Die Kupplung 194 kann ähnlich wie die Kupplung 184 durch eine Stange verschoben werden, so daß die Drehung der Spindel 126 entweder durch das Rad 190 oder das Rad 191 in der einen oder anderen Richtung erfolgen kann.Gear 192 is also in mesh with gear 130 on spindle 126. The Gears 190, 191 are similar to the gears 181, 183 provided with inner friction surfaces, with which a friction clutch 194 can be brought into engagement, which on the shaft 182 is slidably seated. The spur gear 191 is through the flanges 186 on the Shaft 182 prevents the longitudinal displacement and is of the gear 190 through horizontal pins 196 which pass through openings in the hub of clutch 194, separated. The coupling 194 can be moved by a rod similar to the coupling 184 so that the rotation of the spindle 126 either by the wheel 190 or the Wheel 191 in one direction or the other can be done.

Zur Erzielung langsamer Drehungsstufen der Spindel 216 ist auf der Welle 182 noch ein fünftes Stirnrad 210 angebracht, welches vermittels der Zwischenwelle 211 (Fig. 3, 4, 6 und 7) getrieben werden kann. Auf der letzteren sitzt ein Stirnrad 214, welches mit dem Stirnrad 210 in Eingriff steht. Die Welle 211 wird von der Welle 150 aus durchIn order to achieve slow rotation stages of the spindle 216, there is another one on the shaft 182 fifth spur gear 210 attached, which by means of the intermediate shaft 211 (Fig. 3, 4, 6 and 7) can be driven. On the latter sits a spur gear 214, which with the spur gear 210 is engaged. The shaft 211 is from the shaft 150 through

. ein Stirnrad 213, ein Rad 2131 und ein großes Rad 212 auf der Welle 211 getrieben, so daß also das Rad 210, solange die Welle 150 gedreht wird, beständig mitgedreht wird.. a spur gear 213, a gear 2131 and a large one Wheel 212 is driven on shaft 211, so that wheel 210 is rotated as long as shaft 150 is rotated is constantly rotated.

Die Kupplung des Rades 210 mit der Welle 182 geschieht selbsttätig. Zu diesem Zwecke ist fest auf der Welle 182 ein Rad 215 angeordnet, welches am Umfang mit Sperrzähnen 216 versehen ist, und in einer Höhlung 217 des Rades 210 befindet sich eine Klinke 218, deren inneres Ende abgerundet ist, und an deren innerer Kante ein Reibungsstück 219 befestigt ist, welches in den Zwischenräumen zwischen den Sperrzähnen 216 und der inneren Fläche des Rades 210 vorspringt. Das Reibungsstück 219 wird durch eine Feder 220 gegen die seitliche Fläche des Sperrades 216 angedrückt.The coupling of the wheel 210 to the shaft 182 takes place automatically. To this end a wheel 215 is fixedly arranged on the shaft 182, which is provided on the circumference with ratchet teeth 216, and in a cavity 217 of the wheel 210 is a pawl 218, the inner end of which is rounded, and at the inner end Edge a friction piece 219 is attached, which in the spaces between the Ratchet teeth 216 and the inner surface of the wheel 210 protrudes. The friction piece 219 is pressed against the lateral surface of the ratchet wheel 216 by a spring 220.

Wenn das Rad 216 auf diese Weise mit der Welle 182 gekuppelt wird, muß sich natürlich die oben erwähnte Kupplung 184 in einer mittleren, von beiden Rädern 181 und 183 freien Stellung befinden. In dieser Stellung wird dann die Welle 182 und die Spindel 126 durch das Rad 210 mit langsamer Geschwindigkeit getrieben.When the wheel 216 is coupled to the shaft 182 in this manner, of course, it must the above-mentioned clutch 184 in a middle one of the two wheels 181 and 183 free position. The shaft 182 and the spindle 126 are then in this position driven by wheel 210 at slow speed.

Da die Welle 150 mit sechs verschiedenen Geschwindigkeiten getrieben werden kann, so kann die Spindel 126 im ganzen mit achtzehn verschiedenen Geschwindigkeiten in beiden Drehrichtungen getrieben werden.Since the shaft 150 can be driven at six different speeds, so The spindle 126 can operate at eighteen different speeds in both Directions of rotation are driven.

Claims

Patent claim:

Headstock for machine tools, which moves continuously in the same direction and the drive shaft rotating at the same speed, the tool spindle with "adjustable, variable speed in both directions of rotation by means of change gears and intermediate shafts in circulation sets, characterized in that the gear train to be switched by hand, Switching devices and ■ four drive shafts (122, 150, 182, 126) in one in an. better known Way arranged transversely to the path of the tool slide, with cover closure and headstock housings provided with an oil filling are mounted in one and the same horizontal plane.

1 sheet of drawings.