DE220738C

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Publication number: DE220738C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- Hk 220738 KLASSE 49«. GRUPPE

der Arbeitsspindel.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 9. April 1907 ab.

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung an Drehbänken, um die Umdrehungsgeschwindigkeit der Drehbankspindel zu verändern. Das neue Merkmal der Vorrichtung besteht darin, daß eine auf der Drehbankspindel lose drehbar gelagerte, mit der Antriebsscheibe verbundene Hülse ihre Drehbewegung unter Vermittlung einer zweiten mit ihr zu kuppelnden, auf der Drehbankspindel ebenfalls

ίο lose drehbar gelagerten Hülse und einer auf dieser verschiebbar, jedoch nicht .verdrehbar gelagerten dritten Hülse, welche mit der Drehbankspindel in der Nähe des Hauptspindelzahnrades gekuppelt werden kann, auf die Drehbankspindel überträgt und nach Ausrückung der Kupplung zwischen der dritten Hülse und der Drehbankspindel entweder unter Vermittlung der mit der erstgenannten Hülse gekuppelten zweiten Hülse oder nach Ausrückung auch der Kupplung zwischen erstgenannten beiden Hülsen unter Vermittlung einer in einer drehbaren Trommel gelagerten Welle eine Hilfswelle in Umdrehung versetzt, welche die empfangene Drehbewegung an das Hauptspindelzahnrad überträgt. Hierdurch wird der Vorteil erzielt, daß die Drehbewegung der erstgenannten Hülse auf drei verschiedenen, voneinander unabhängigen Wegen an die Drehbankspindel derart übertragen werden kann, daß Torsionsbeanspruchungen der Drehbankspindel vermieden werden.

Die neue Vorrichtung ist auf den beiliegenden Zeichnungen zur Darstellung gebracht, und zwar zeigt:

Fig. ι eine Vorderansicht der Drehbank,

Fig. 2 eine Endansicht derselben mit außer Eingriff befindlichem Trommelzahnrad,

Fig. 3 einen Schnitt nach Linie A-A der Fig. ι mit dem in Angriff befindlichen Trommelzahnrad,

Fig. 4 einen Schnitt nach Linie B-B der Fig. i,

Fig. 5 eine Draufsicht auf den Spindelstock, dessen Schutzkappe entfernt ist,

Fig. 6 einen wagerechten Schnitt nach Linie C-C der Fig. 2,

Fig. 7 zum Teil eine Vorderansicht des Spindelstockes, zum Teil einen Schnitt nach Linie D-D der Fig. 3.

Fig. 7 a zeigt einen Teil der Fig. 7 in größerem Maßstabe,

Fig. -8 eine perspektivische Ansicht der Trommel,

Fig. 9 einen Einzelheitsquerschnitt nach Linie E-E der Fig. 1.

Wie die Zeichnungen (Fig. 1 und 6) erkennen lassen, ist α das Drehbankbett, b der Spindelstock und e eine Drehbankspindel, welche in den Lagern f, g des Spindelstockes gelagert ist. Die Antriebsscheibe h ist mittels des Keiles i (Fig. 5 und 6) auf der Büchse k befestigt, welche auf der Spindel e lose dreh-

• bar ruht. Die Büchse k trägt ebenfalls ein mit ihr fest verbundenes Zahnrad c. Die Zahnräder m, n, welche durch den Keil ο zwischen dem Zahnrad η und der Nabe p des Zahnrades in miteinander verbunden sind, drehen sich mit der Büchse k und können, ohne ihre gegenseitige Lage zu verändern, längsweise auf der Feder q zwischen der Büchse k und der Nabe p gleiten.

r ist eine zweite, auf der Spindel e gelagerte Büchse (Fig. 6), deren Kupplungsklaue .s mit der Kupplungsklaue ί des Zahnrades m in Eingriff gebracht werden kann und dann mit dieser die Kupplung u bildet, durch welche die

Büchsen k und r miteinander gekuppelt werden, so daß dieselben gemeinsam mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Antriebsscheibe rotieren. Um die Kupplung u einzurücken, müssen die miteinander starr verbundenen Zahnräder m, η auf der Hülse k nach rechts (Fig. 6) verschoben werden, bis die Kupplungsklauen der Teile m und r ineinandergreifen.

Auf der Büchse r ist die Büchse ν verschiebbar, jedoch nicht drehbar gelagert und ist mit ihr durch eine Feder w verbunden. An ihrem inneren Ende trägt sie die Klauenstücke X₁ welche in die Klauenzähne y der Spindel e eingreifen können und dann die Kupplung ζ an dem inneren Ende der Drehspindel bilden. Die Büchse ν ist mit einem Zahnkranz d starr verbunden. Der Antrieb wird daher von der am äußeren Ende der Drehbankspindel gelagerten Antriebsscheibe vermittels der lose auf der Spindel sitzenden Büchse k auf die Kupplung ζ und von dieser auf die Spindel selbst übertragen, um letztere von Torsionsbeanspruchung zu befreien. Wenn also die Kupplungen u und ζ eingerückt sind, rotiert die Spindel mit der Antriebsscheibe h. Um die miteinander starr verbundenen Zahnräder zur Einrückung der Kupplung ii seitwärts zu verschieben, ist eine Welle 2 (Fig. 3 und 4) im Spindelstockgehäuse bei 4 drehbar gelagert. Dieselbe be-

sitzt einen Handgriff 3 und ist an ihrem Ende mit einem Zahnrad 5 starr verbunden. Letzteres kämmt mit der Verzahnung 6 der Schieberstange 7, welche in den Lagern 8 der Kappe 9 des Spindelstockgehäuses gleitet. Die Schieberstange trägt einen Teil der das Zahnrad m umfassenden Gabel 10 (Fig. 3 und 5). Die Welle 2 geht durch eine öffnung 11 in dem Spindelstockgehäuse hindurch und vermag eine geringe achsiale Verschiebung in ihren Lagern auszuführen. Der Handgriff 3 hat Stellansätze 12, welche in die Einschnitte 13 des äußeren Lagers 4 eingreifen, um die Zahnräder m, η in der gewünschten ,Stellung längsweise auf der Hülse k feststellen zu können. Eine Feder 14 preßt die Ansätze 12 in die Einschnitte 13. Bei der vorliegenden Ausführungsform kommen vier Stellungen der Räder m,n zur Anwendung, und zwar in der Weise, daß die Räder in, η einmal in ihrer weitesten Rechtsstellung, in welcher die Kupplung eingerückt ist, oder in ihrer weitesten Linksstellung festgestellt werden, in welch letzterer, wie später erläutert werden wird, der Trieb einer zweiten in einer drehbaren Trommel gelagerten W⁷elle mit den Zähnen des Rades c in Eingriff gebracht werden kann. Außer in diesen beiden Endstellungen können die .Räder m, ii noch in zwei Mittelstellungen festgestellt werden, und zwar derart, daß der erwähnte Trieb der Hilfswelle mit den Zähnen des Rades η bzw. mit den Zähnen des Rades m in Eingriff gebracht werden kann.

In einer seitlichen Ausladung 19 des Spindelstockgehäuses ist eine Trommel 18 drehbar gelagert, die durch einen in eine Rinne 22 (Fig. 6) eingreifenden Ringansatz gegen Verschiebung" verhindert ist. Ein Zahnrad 23 (Fig. 5 bis 7) wird von der bei 25 dreh- und achsial verschiebbar gelagerten ersten Hilfswelle 24 getragen. Die Achse dieser ersten Hilfswelle fällt zusammen mit der Achse der Trommel 18. Auf der ersten Hilfswelle 24 ist mittels der Feder 27 das Zahnrad 26 befestigt, welches mit dem Zahnrad d kämmt, während die Zähne des Rades 23 in die Zahne des auf der Spindel befestigten Hauptspindelzahnrades 28 eingreifen. In diesem Fall muß die Kupplung μ eingerückt, die Kupplung ζ jedoch ausgerückt sein. Die Bewegungsübertragung erfolgt dann seitens der Büchse k auf die mit ihr verkuppelte Büchse r. Letztere nimmt bei ihrer Drehbewegung die Büchse ν und den Zahnkranz d mit, dessen Drehbewegung durch das Rad 26, die erste Hilfswelle 24 und den Trieb 23 auf das Hauptspindelzahnrad 28 übertragen wird.

Mit dem Zahnrad 26, welches mit dem Zahnrad d kämmt, ist ein mit Innenverzahnung versehenes Rad 29 (Fig. 4 und 6) starr verbunden. In der Trommel 18 ist bei 32 eine zweite Hilfswelle 31 exzentrisch gelagert. Auf derselben sind die Zahnräder 33 und 30 befestigt. Das Zahnrad 33, welches über die Trommel hinausgeht, kann mit einem der Räder m, n, c in Eingriff gebracht werden, "° falls die Trommel um ihre' Achse derart gedreht wird, daß die Achse der zweiten Hilfswelle 31 in den richtigen Abstand von der Achse der Spindel e gelangt. Wenn, wie vorhin ausgeführt wurde, die Räder m, η in ihrer ^1X5 weitesten Linksstellung (Fig. 6) durch Betätigung der Welle 2 (Fig. 4) festgestellt sind, kann das Zahnrad 33 mit den Zähnen des Rades c in Eingriff treten. Bei den beiden Mittelstellungen der Räder m, η kann der Ein-

griff des Rades 33 mit m bzw. η bewirkt werden. Das Zahnrad 33 ist vorzugsweise eines einer Serie von Wechselrädern, welche auf das äußere Ende der zweiten Hilfswelle 31 aufgesetzt werden können. Das Zahnrad 33 ist das kleinste der Serie von Wechselrädern. Die Wechselräder mit größerem Durchmesser werden auf das Zahnrad 33 aufgestreift, und ihre inneren Zähne greifen in die Zähne des Rades 33 ein, um ein gemeinsames Rotieren zu bewirken.

Wenn es wünschenswert erscheint, kann die Trommel 18. mit einer zweiten exzentrisch gelagerten Welle 36 (Fig. 8 und 9), die ein mit dem Zahnrad 29 in Eingriff stehendes Zahnrad 37 (Fig. 4) sowie ein dem Zahnrad 33 ähnliches Zahnrad 38 trägt, versehen werden.

Die Kupplung ζ und das Zahnrad 33 dürfen nicht zu gleicher Zeit eingerückt werden. Um die gleichzeitige Einrückung dieser Kupplung und des Hauptzahnradantriebes zu vermeiden, ist in der Trommel 18 bei 40 eine Welle 39 (Fig. 3 und 9) drehbar und etwas achsial verschiebbar gelagert. Auf dieser Welle ist ein Zahnrad 41 befestigt, welches in die Verzahnung 42 des auf der ersten Hilfswelle 24 befestigten Burides 43 (Fig. 6) eingreift. Der Bund 43 steht durch eine Feder 44 mit der Trommel 18 in Verbindung und ist mit den Ansätzen 45, 46 (Fig. 7 und 7 a) sowie mit der dazwischen befindlichen Schiebefiäche 47 versehen. Auf der Stange 49 gleitet ein Block 48, in dessen Einschnitt 50 der Flansch 51 der Büchse ν eingreift, um ein gleichzeitiges Gleiten der Büchse und des Blockes zu bewirken. Der Block hat ferner einen Ansatz 52 (Fig. 7 und 7 a), mit welchem die Ansätze 45, 46 des Bundes 43 beim Verschieben des Blockes und damit der Büchse ν in Angriff treten.

Der Block ist ferner mit einem Einschnitt 54 versehen, in welchem ein Riegel 53 achsial verschiebbar gelagert ist. Dieser Riegel 53 besitzt einen in einer Nut 56 des Blockes gleitenden Stift 55, der das Drehen des Riegels

⁴S verhindert. Der Riegel besitzt unten einen mit geneigter Fläche 59 versehenen Ansatz 58 und wird oben durch eine Feder 57 nach unten, gepreßt. Wenn der Bund 43 (Fig. 7 und 7 a) nach links bewegt wird, wird die erste Hilfswelle 24 ebenfalls nach links verschoben und ihr Trieb 23 außer Eingriff mit dem Hauptspindelzähnrad 28 gebracht. Hierbei kommt der Ansatz 46 des Bundes 43 in Angriff mit der geneigten Fläche 59 des Riegels 53, wodurch er den Riegel 53 anhebt. Nachdem der Ansatz 46 unter den Riegel 53 hinweggegangen ist und in Angriff mit dem Ansatz 52 des Blockes 48 gelangt, fällt der Riegel 53 wieder herunter. Bei weiterer Verschiebung des Bundes 43 wirkt sein Ansatz 46 gegen den Ansatz 52 des Blockes 48, wodurch der Block mit der Büchse ν verschoben und die Kupplung ζ eingerückt wird.

Wenn der Bund 43 in entgegengesetzter Richtung bewegt wird, soll zunächst die Kupplung ζ ausgerückt und dann erst die erste Hilfswelle 24 mit ihrem.Trieb 23 in Eingriff mit dem Hauptspindelzahnrad 28 gebracht werden. Zu diesem Zweck ist in der Trommel 18 ein Stift 60 befestigt, welcher in den mit geneigt liegender Anlauffläche versehenen Einschnitt 61 des Riegels 53 eingreift und letzteren aus dem Bereich des Ansatzes 46 heraushebt, sobald der Block 48 bei seiner Linksverschiebung dem Stift 60 der Trommel genähert wird. Wenn also, wie vorhin beschrieben wurde, der Bund 43 aus seiner weitesten Linksstellung in die in Fig. 7 und 7 a gekennzeichnete Rechtsstellung zurückgeschoben wird, wird sein Ansatz 46 zunächst gegen den Ansatz 58 des Riegels 53 wirken und hierdurch den Block 48 mit der Büchse ν so weit nach rechts schieben, bis die Kupplung ζ ausgerückt ist. Bei weiterer Verschiebung des Bundes 43 und des Blockes 48 nach rechts gelangt der Riegel 53 in Angriff mit dem Stift 60 der Trommel, welch letzterer gegen die geneigte Fläche des Einschnittes 61 wirkt und den Riegel anhebt. Jetzt kann der Bund 43 unabhängig von dem Block 48 noch weiter nach rechts verschoben werden, wobei sich der Ansatz 46 des Bundes 43 von dem Ansatz 52 des Blockes 48 entfernt und die erste Hilfswelle 24 mit ihrem Trieb 23 in Eingriff mit dem Rad 28 gelangt. ⁹S

Die Welle 39 dient auch noch zum Drehen der Trommel 18 und ist zu diesem Zweck mit ihrem Lager 40 in einem Schlitz 62 des Spindelstockgehäuses 19 schwenkbar. Die Wände dieses Schlitzes sind mit Einschnitten 63 versehen, in welche die Ansätze 64 der Büchse 65 greifen und hierdurch die Trommel nach einer bestimmten Drehbewegung um ihre Achse festgestellt wird, so daß jedes der Zahnräder 33 oder 38 mit den Rädern c oder m oder η in Eingriff gebracht werden kann. Die Büchse 65 (Fig. 3) ist nicht drehbar, sondern durch die Feder 66 (Fig. 9) mit dem Lager 40 verbunden, welch letzteres in der Trommel 18 feststehend angeordnet ist. Der Handgriff 67 der Welle 39 hat eine Ringnut 68, in welche ein Ansatz 69 auf der Büchse 65 eingreift. Die Welle 39 kann eine geringe achsiale Bewegung in ihrem Lager 40 ausführen. Eine zwischen dem letzteren und dem Zahnrad angeordnete ^X15 Feder 70 hält die Ansätze der Büchse 65 in Eingriff mit den Einschnitten 63, so daß die Trommel 18 in ihrer Stellung festgehalten wird. Der Handgriff 67 hat einen Stift 71, der in die Löcher 72 des äußeren Endes des La-

gers eingreift und die Welle festhält, wenn entweder die Kupplung ζ oder das Zahnrad 23 mit der ersten Hilfswelle 24 ein- bzw. ausgerückt werden soll.

Nach obigem geht also die Bewegungsübertragung seitens der Hülse k auf das Hauptspindelzahnrad 28 erstens nach Einrückung der Kupplungen u und ζ direkt vor sich, zwei- > tens nach Ausrückung der Kupplung s infolge des Eingriffes der Räder d und 26 unter Vermittlung der ersten Hilfswelle 24 und des auf ihr befestigten, mit dem Zahnrad 28 kämmenden Triebes 23 und drittens nach Ausrückung auch der Kupplung u infolge des Eingriffes eines der Räder n, m, c mit dem Rad 33 unter Benutzung der zweiten Hilfswelle 31 und der von dieser infolge des Eingriffes der Triebe 30, 29 in Umdrehung versetzten ersten Hilfswelle 24 vor. Hierbei erhält die Spindel e stets ihren Antrieb an Punkten, die dem Spindelkörner 73 und der Planscheibe 74 sehr nahe liegen, so daß die Spindel von Torsionsbeanspruchung befreit ist. Statt des Zahnrades 33 kann natürlich, wie dies bereits vorhin bemerkt wurde, auch das Rad 38 in Eingriff mit einem der Räder n, m, c gebracht werden, wodurch eine entsprechend große Anzahl von Spindelgeschwindigkeiten erzielt wird, was für eine Drehbank von wesentlicher Bedeutung ist.

Claims

Patent-Ansprüche:'

i. Vorrichtung an Drehbänken zur Veränderung der Umdrehungsgeschwindigkeit der Arbeitsspindel, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf der Drehbankspindel lose drehbar gelagerte, mit der Antriebsscheibe (h) verbundene Hülse (k) ihre Drehbewegung unter \^ermittlung einer zweiten mit ihr zu kuppelnden, auf der Drehbankspindel ebenfalls lose drehbar gelagerten Hülse (r) und einer auf dieser verschiebbar, jedoch nicht auf dieser drehbar gelagerten dritten Hülse (v), welche mit der Drehbankspindel in der Nähe des Hauptspindelzahnrades (28) gekuppelt werden kann, auf die Drehbankspindel überträgt und nach Ausrückung der Kupplung (z) zwischen der dritten Hülse (v) und der Drehbankspindel entweder unter Vermittlung der mit der erstgenannten Hülse (k) gekuppelten zweiten Hülse (r) oder nach Ausrückung auch der Kupplung zwischen erstgenannten beiden Hülsen (k, r) unter Vermittlung einer in einer drehbaren Trommel gelagerten Welle (31 oder 36) . eine Hilfswelle (24) in Umdrehung versetzt, welche die empfangene Drehbewegung auf das Hauptspindelzahnrad (28) überträgt.
2. Vorrichtung nach Anspruch ϊ, dadurch gekennzeichnet; daß die im Spiridelstockgehäuse (19) drehbare Hilfswelle (24) achsial verschiebbar gelagert ist und mit der dritten Hülse (v) derart in Verbindung steht, daß bei ihrer Verschiebung in der einen Richtung zunächst der Trieb

(23) außer Eingriff mit dem Hauptspindelzahnrad (28) gelangt und dann erst die Kupplung (z) zwischen der dritten Hülse Ί° (ν) und der Drehbankspindel eingerückt wird, dagegen, bei der Verschiebung in der entgegengesetzten Richtung zunächst die Kupplung zwischen der dritten Hülse (v) und der Drehbankspindel ausgerückt und dann erst ihr Trieb (23) mit dem Hauptspindelzahnrad (28) in Eingriff gelangt.
3. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Riegel (53), welcher in einem mit der dritten Hülse (ν) in Verbindung stehenden Block (48) verschiebbar gelagert ist, sich unter der Einwirkung einer Feder (57) hinter einen mit der Hilfswelle (24) in starrer Verbindung befindlichen Vorsprung (46) legt, so daß beim Zurückschieben der Hilfswelle (24) in die frühere Lage zunächst die Kupplung (z) zwischen der dritten Hülse (v) und der Drehbankspindel ausgerückt wird, worauf durch Einwirkung eines in der Trommel (18) gelagerten Stiftes (60) der Ansatz (46) von dem Riegel freigegeben wird, so daß die Hilfswelle (24) bis zum Eingriff ihres Triebes (23) mit dem Hauptspindelzahnrad (28) weiter verschoben wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine im Spindelstockgehäuse konachsial zu dieser Welle drehbar gelagerte Trommel und eine in derselben drehbar gelagerte Welle (31) und die auf derselben befestigten Triebe (33,30), deren einer (33) durch Drehung der Trommel um ihre Achse je einem der Zahnkränze (n, m, c) genähert wird und deren anderer (30) die seitens der Zahnkränze (n,m,c) an die Welle (31) übertragene Drehbewegung an die mittels ihres Triebes (23) mit dem Spindelzahnrad (28) kämmende Welle

(24) weitergibt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis.4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebung der auf der Hülse (k) verschiebbar gelagerten Zahnkränze (n, m, c) durch eine im Spindelstockgehäuse drehbar gelagerte Welle (2) bewirkt wird, welche mit ihrem Trieb (5) eine Schieberstange (7) bewegt, die einen Teil einer die Zahnkränze (m) umfassenden Gabel (10) trägt. -

— s
6. Vorrichtung nach Anspruch ι bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebung der Büchse (v) durch eine in der Trommel (18) drehbar gelagerte Welle (39) erfolgt, welche mit ihrem Trieb (41) in die Verzahnung eines auf der als Hilfswelle ausgebildeten Trommelwelle (24) gegen Verschiebung gesicherten Bundes (43) eingreift, der mit zwei Ansätzen (45,

46) auf einen mit der Büchse (v) in Eingriff befindlichen Block (48) einwirkt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (39) mitsamt der Trommel (18) schwenkbar ist und durch in Nuten (63) am Spindelstockgehäuse (19) eingreifende Ansätze (64) in ihren Lagen festgestellt werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.