-
Drehbank, mit der die Enden von Fiberröhren koaxial zur zylindrischen
Bohrung konisch gedreht werden Die Erfindung betrifft eine Drehbank, die zur Bearbeitung
von röhrenförmigen Werkstücken, z. B. zum Konischdrehen der Enden von Fiberröhren,
die zum Zusammensetzen hergerichtet werden sollen, dient.
-
Um Fiberröhren miteinander zu verbinden, ist es gebräuchlich, ihre
Enden derart konisch zuzuspitzen, daß diese in entsprechende konische Ansätze einer
Verbindungsmuffe, die zwischengesetzt wird und aus demselben Material besteht, passen.
Es ist wesentlich, daß die konischen Rohrenden gleichmäßige Wandstärke besitzen,
und daß der Konus auf seine ganze Länge konzentrisch zur Böhrung der Röhre hergestellt
wird. Das ist notwendig, damit beim Aneinanderfügen der Röhren keine vorspringenden
Kanten vorhanden sind, die hinderlich sein würden, wenn durch die aneinandergesetzten
Röhren Kabel o. dgl. hindurchgeschoben oder -gezogen werden sollen. Bisher wurden
die Konusse in der Weise hergestellt, daß die Enden nacheinander in ein Futter gespannt
wurden und das Futter dann gegen einen Messerkopf geführt wurde, der den Konus fräste.
Um das zu bearbeitende Rohr zu zentrieren, wurde es mit der Außenfläche vom Futter
aufgenommen. Hierbei kommt es dann vor, daß die Außenfläche sich verzogen hat oder
Unregelmäßigkeiten, wie Ablagerungen von Teer oder anderen Stoffen, aufweist. Die
Folge davon ist, daß der Konus nicht immer koaxial zur Röhrenbohrung ausfällt, was,
wie bereits erwähnt, Anlaß zu Schwierigkeiten gibt, wenn man- die Röhren zu einer
Rohrleitung für Kabel o. dgl. zusammensetzt.
-
Die genannten und andere Nachteile der gegenwärtigen Methode zur Herstellung
eines Konus an den Enden von Fiberröhren werden nach der Erfindung dadurch beseitigt,
daß ein neuartiges Futter oder ein Zentrierungsdorn vorgesehen ist, der von beiden
Seiten in die Röhre eingeführt und dann auseinandergespreizt wird, so daß er sich
nachgiebig an die innere Rohrwand anlegt. Zu diesem Zweck enthält jede Zentriervorrichtung
einen Körper aus weichem, elastischem Material, wie z. B. Gummi, der genügend nachgiebig
ist, um Unregelmäßigkeiten der inneren Rohrwand auszugleichen. Das Maß der Ausdehnung
der Zentriervorrichtung kann genau üben@,acht werden, um ein Bersten des Rohres
durch zu hohe Spannung zu verhindern.
-
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, -daß beide Enden
der Röhre gleichzeitig bearbeitet werden, und zwar mittels geeigneter Schneidstähle
oder Fräser, die sich in entgegengesetzten Richtungen drehen, so daß die Schneidkräfte
sich so weit ausgleichen, daß nur noch geringe äußere Spannkräfte erforderlich sind,
um das Rohr festzuhalten.
Weitere Vorteile und Eigenschaften des
Gegenstandes der Erfindung sowie seine Konstruktion und die Anordnung und der Zusammenbau
der Einzelteile sind aus der folgenden Beschreibung an Hand der Zeichnungen zu ersehen.
In den Zeichnungen ist Fig. i eine perspektivische Ansicht einer Drehbank nach der
Erfindung. Die Messerköpfe und die Zentrierfutter haben hier ihre Ruhestellung.
-
Fig.2 ist eine perspektivische Ansicht derselben Drehbank, in der
jedoch die Messerköpfe und die Zentrierfutter ihre Arbeitsstellung innehaben.
-
Fig. 3 ist zum Teil Vorderansicht, zum Teil Längsschnitt von '.Messerkopf
und Zentrierfutter nach der Erfindung.
-
Fig. 4 ist die Ansicht eines Messerkopfes und zeigt die Befestigung
der Schneidstähle in demselben.
-
Fig. 5, die ein Längsschnitt durch einen Teil des Drehbankbettes ist,
zeigt die Anordnung und den Transportmechanismus der Spannschlitten, auf denen die
Messerköpfe und die Zentrierfutter angebracht sind.
-
Fig. 6 ist ein Querschnitt durch das Drehbankbett nach der Linie 6-6
der Fig. 5 und Fig. 7 ein Querschnitt nach der Linie 7-7 der Fig.2. Diese Abbildung
zeigt besonders den aus Zahnstange und Ritzel bestehenden Transportmechanismus,
um Werkzeug und Spannfutter auf dem Bett zu verstellen.
-
Fig.B ist ein Querschnitt des Drehbankbettes und stellt eine auf diesem
angebrachte Röhrenklemmvorrichtung dar.
-
Ein Drehbankbett ii ruht auf geeigneten Tragfüßen 12. An jedem Ende
besitzt das Bett einen Spannschlitten 13, der die nachstehend beschriebenen
Schneid- und Zentriervorrichtungen trägt. Breite Führungsschienen 14 erstrecken
sich über die ganze Länge des Bettes an dessen Oberseite, und ihre Außenflächen
sind derart abgeschrägt, daß die entsprechend abgeschrägten Seitenwände einer Führungsnut
15 an der Unterseite jedes Spannschlittens an ihnen entlanggleiten können. Wie die
Fig. 5 und 6 zeigen, sind die beiden Spannschlitten untereinander durch eine Gewindespindel
16 verbunden, die drehbar in einem Lager 17 gelagert ist, welches von einem am Drehbankbett
befestigten Konsol 18 getragen wird. Die Spindel 16 ist gegen Längsverschiebung
durch am Lager 17 anliegende Anschläge ig gesichert, und die mit Gewinde
von entgegengesetztem Gangsinn versehenen Spindelenden laufen in Spindelmuttern
2o, die von an der Unterseite der Spannschlitten befestigten Hängelagern zi getragen
werden. Gegen Drehung sind die ,Muttern in geeigneter Weise, z. B. durch Stifte
22, gesichert. Ein auf der Spindel 16 befestigtes Kegelrad 23 kämmt mit einem auf
dem inneren Ende einer Achse 25 sitzenden Kegelrad 24. Die Achse 25 ist in Buchsen
28 und 29 gelagert, die im Drehbankbett i= bzw. in einer Frontplatte 3o angebracht
sind. Die Frontplatte 30, die besonders geformt und angeordnet ist, wie Fig. 6 zeigt,
ist mit dem oberen und unteren Steg 31 am . Drehbankbett ii angeschraubt. An ihrem
äußeren Ende trägt die Achse 25 ein Handrad 32, mit dem die Achse 25 gedreht werden
kann, um die Spannschlitten 13 nach einwärts oder nach auswärts zu bewegen.
Einer der Spannschlitten 13 (s. Fig. i, 2 und 6) kann mit einer Anzahl Quernuten
33 mit halbkreisförmigem Profil versehen sein; die Oberfläche des Bettes ist dann
mit einer Reihe entsprechender Quernuten 34 versehen. Wenn durch Verschieben des
Schlittens 13 eine- der Nuten 33 genau über eine der Nuten 34 gebracht wird, so
ergänzen sich beide zu einer runden Öffnung, in die ein konischer Fixierstift 35
eingeführt werden kann, wodurch die Spannschlitten gegen Bewegen auf dem Bett und
damit gegen Verstellen mittels des Handrades 32 gesichert sind.
-
Jeder Spannschlitten 13 trägt einen Werkzeugschlitten, der aus einer
Grundplatte 37 und zwei Lagerböcken 38 und 39 besteht. Die Grundplatte 37 ist mit
einer Führungsnut 40 versehen, die zwei über -die ganze Länge des Spannschlittens
13 sich erstreckende Führungsprismen 41 aufnimmt, wobei die schrägen Seitenflächen
der Nut 4o die entsprechend geneigten Außenflanken der Führungsprismen
-so umfassen, daß der Schlitten sich in senkrechter Richtung nicht bewegen
kann. Die Lagerböcke 38 und 39 (s. Fig. 3) sind mit Flanschlagern 44 und 44a ausgerüstet;
in diesen ruht eine Hohlspindel 45. Eine Riemenscheibe 46 ist mittels eines Keils
47 auf der Hohlspindel 45 zwischen den Lagerböcken befestigt. An einer Stirnseite
bildet die Riemenscheibe ein Gehäuse 48 für ein Drucklager 49, welches dem Lager
44 und einem Wellenabsatz 5o der Spindel 45 eingefügt ist. Die andere Stirnseite
der Riemenscheibe 46 ist zu einem Anschlagring 51 ausgebildet, der gegen die Innenseite
des Lagers 44a anliegt, gegen die außerdem ein Wellenabsatz 52 der Spindel anliegt.
Auf das innere Ende der Spindel 45, das etwas über den Lagerbock 39 vorspringt,
ist ein Messerkopf 53 aufgeschraubt. Dieser Messerkopf besitzt parallele Nasen 54
mit geeigneten Werkzeuglöchern 55, in denen die zur Herstellung des Konus dienenden
Schneidstähle 56 mittels Schrauben 57 befestigt sind. Außerdem können nach Belieben
geeignete Plandreh- und Ausdrehwerkzeuge in zweckmäßiger Stellung im Messerkopf
befestigt werden.
-
Der eine der Werkzeugschlitten trägt eine Platte 58, der andere eine
Platte 59. Die Platten 58 und 59 sind im wesentlichen gleich, nur ist die Platte
59 etwas länger als die Platte 58,
und zwar aus folgendem Grunde.
Eine obere und eine untere Zahnstange 6o sind mit ihren äußeren Enden an den Zahnstangenkopfplatten
58 und 59 befestigt, und ihre inneren Enden ragen hinter die Frontplatte 3o, wo
sie mit dem Zahnrad 61 kämmen. Wie Fig. 7 zeigt, sitzt das Zahnrad 6i auf einer
Achse 62, die in Lagern 63 im Maschinenbett bzw. in der Frontplatte 30 gelagert
ist. Am äußeren Ende ist ein Handrad 64 auf der Achse befestigt. Durch Drehen des
Handrades werden mittels der Zahnstangen 6o die Werkzeugschlitten je auf ihren Spannschlitten
nach einwärts oder auswärts bewegt und damit die Messerköpfe zum Werkstück hin oder
vom Werkstück fort bewegt.
-
Jeder Spannschlitten trägt außerdem einen Werkstückzentrierungssupport,
dessen Gehäuse aus einer Grundplatte 66 und einem Zylinder 67 besteht. Die Grundplatte
ist in derselben Weise genutet wie der Werkzeugsupport, um auf den Führungsprismen
41 des Spannschlittens zu gleiten. Die innere Stirnwand des Zylinders 67 ist mit
einer Büchse 68 versehen, in der das eine Ende einer langen Röhre 69 sitzt. Die
Röhre ist verschiebbar in geeigneten, in der Hohlspindel 45 des benachbarten Werkzeugsupports
befestigten Gleitbüchsen 7o. Ähnliche Büchsen 71 sitzen in den Enden der Röhre 69,
um eine verschiebbare Kolbenstange 72 aufzunehmen, deren eines Ende in dem im Zylinder
67 sitzenden Kolben 73 befestigt ist. Eine Schraubenfeder 74 wirkt einerseits auf
den Kolben 73 und andrerseits auf eine bewegliche Platte 75, die im Zylinder 67
vorgesehen ist. Die Stellung dieser Platte 75 kann mittels geeigneter Stellbolzen
76 reguliert werden, um die Spannung der Feder 74 zu verändern. Das andere Ende
der Kolbenstange 72 trägt eine ausdehnungsfähige Zentriervorrichtung, die aus einer
oder mehreren zwischen zwei Metallklemmplatten 78 und 79 angeordneten Gummischeiben
77 oder Scheiben aus ähnlichem elastischem Stoff besteht. Die Klemmplatte 78 sitzt
gleitend auf der Kolbenstange 72, und zwar liegt sie an der inneren Stirnwand der
Röhre 69 an. Die Klemmplatte 79 ist mit Gewinde 8o auf die Kolbenstange 72 aufgeschraubt
und durch eine Gegenmutter 81 gesichert. Wenn der Kolben 72 durch den' Druck der
Feder 74 in Richtung seines äußeren Endes gedrückt wird, so preßt die Klemmplatte
79 die Gummischeiben 77 gegen die Klemmplatte 78, die ihrerseits gegen
die Röhre 69 drückt, gegen die sie anliegt. Dieser auf die Scheiben 77 ausgeübte
Druck verursacht eine Ausdehnung derselben in radialer Richtung, so daß die Ränder
dieser Scheiben um ein bestimmtes Stück über die Ränder der KIemmplatten 78, 79
hervortreten. Der Zweck dieser peripheren Ausdehnung wird bei der Beschreibung der
Wirkungsweise der Maschine erläutert. Der Zylinder 67 ist an der äußeren Stirnseite
durch einen entfernbaren Deckel 83
verschlossen, der einen Schlauchstutzen
84 besitzt. Ein geeigneter Schlauch 85 verbindet diesen Stutzen mit einer der Abzweigungen
86 einer Flüssigkeitsspeiseleitung 87. Die Leitung ist mit einem Dreiwegehahn 88
versehen, der durch einen Handhebel 89 betätigt werden kann. Der Hahn 88 ist gewöhnlich
so eingestellt, daß den beiden Zylindern 67 Druckmittel zufließt, so daß ihre Kolben
73 gegen die Federteller 75 hingedrückt werden und die Klemmplatten 78 und 79 sich
voneinander entfernen, wodurch der Druck auf die Gummischeiben 77 aufhört-Die Scheiben
77 ziehen sich infolgedessen auf ihren normalen, dem der Klemmplatten entsprechenden
Durchmesser zusammen. In der Leerungsstellung des Hahnes 88 kann das vorher den
Zylindern zugeführte Druckmittel durch einen Ablauf 9i entweichen, wodurch die Federn
74 den zur Erzielung der gewünschten Ausdehnung der Scheiben 77 erforderlichen Pressungsdruck
ausüben können.
-
Wenn die Werkzeug- und Zentrierfuttersupporte sich in Ruhestellung
befinden (s. Fig. i), ist jeder Zentrierfuttersupport mit seinem Werkzeugsupport
lösbar gekuppelt, so daß er von diesem mitgenommen wird, wenn dieser durch Drehen
des Handrades 64 zum Werkstück hin bewegt wird. Die diesem Zweck dienenden lösbaren
Kupplungen bestehen je aus einem Laschenhebel 92, der mit seinem Ende 93 auf der
Grundplatte 66 des Zentrierfuttersupports drehbar befestigt ist. Das andere Ende
der Lasche ist mit einer Kerbe 94 versehen, die über einen Stift 95 greift, der
in einer Platte 96 der Grundplatte 37 des zugehörigen Werkzeug-Supports sitzt. Die
Laschenhebel 92 besitzen Nocken 97, die nach einer bestimmten Einwärtsbewegung der
gekuppelten Supporte auf Stifte 98 auflaufen, die in den Spannschlitten 13 sitzen.
Hierbei wird der Eingriff der Laschenhebel 92 mit den Stiften 95 gelöst, so daß
auch die Zentrierfuttersupporte von den Werkzeugsupporten gelöst werden und während
deren weiterer Einwärtsbewegung stehenbleiben. Die Strecke, um die die Werkzeugsupporte
nach Abkuppeln der Zentrierfuttersupporte noch auf den Spannschlitten einwärts bewegt
werden können, ist durch einen geeigneten Anschlag begrenzt, der z. B. aus einem
Hebel 99 besteht, der mit einem Ende bei ioo drehbar am Maschinenbett befestigt
ist. Wenn die Werkzeugsupporte sich in der Ruhestellung befinden, wie in Fig. i
dargestellt, liegt der Hebel 99 lose gleitend auf einem Stift ioi auf, der
in der Kopfplatte 59 der rechten Zahnstange sitzt. Nach einer Einwärtsbewegung des
Werkzeugschlittens um ein bestimmtes Stück fällt der Stift ioi in die Kerbe io2
des Hebels 99 ein und verhindert die weitere Einwärtsbewegung des Werkzeugschlittens.
Die Kerbe io2 ist so ausgebildet, daß der Stift ioi
bei der Rückstellbewegung
des Werkzeugschlittens von selbst aus der Kerbe herausgleitet.
-
Wenn die im vorstehenden beschriebene Drehbank verwendet wird, um
die Enden von rohrförmigen Werkstücken, z. B. von. Fiberröhren, zu bearbeiten oder
konisch zuzuspitzen, ist der vollständige Arbeitsgang folgender. Die Anfangsstellung
der Spannschlitten 13 hängt von der Länge der Röhre ab und kann mittels der Gewindespindel
16 durch Drehen des Handrades 32 reguliert werden. Nachdem die Spannschlitten in
die gewünschte Stellung gebracht sind, werden sie mit dem oben beschriebenen konischen
Fixierstift 35 festgestellt. Die zu bearbeitende Röhre 103" wird auf mehrere Halter
103 gelegt, die in geeigneter Weise auf dem Maschinenbett befestigt sind.
Hierbei befindet sich die Röhrenachse etwas tiefer als die Achse der Zentrierfutter,
so daß die Röhre von den Haltern 103 abgehoben wird, wenn die Zentrierfutter
in die Röhrenenden eingeführt werden. Alsdann werden durch Drehen des Handrades
64, die Werkzeugsupporte auf die Röhrenenden zu einwärts bewegt, wobei gleichzeitig
die Zentrierfuttersupporte infolge der lösbaren Laschenverbindung zwischen beiden
Supporten mitbewegt werden. Bei dieser Einwärtsbewegung werden zunächst die Zentnerfutter
in die Enden der Werkstückbohrung eingeführt, was durch die konische Form der Klemmplatten
79 erleichtert wird. Wenn die Zentrierfutter weit genug .in die Werkstückbohrung
eingedrungen sind, laufen die Nocken 97 der Laschenhebel g2 auf die Stifte
98 auf und heben die Laschenhebel von den Stiften 95 ab, wodurch die
Zentrierfuttersupporte von den Werkzeugsupporten abgekuppelt werden. jetzt wird
vom Arbeiter der Hahn 88 bedient und in die Leerungsstellung gebracht, so daß das
bisher auf die Kolben 73 wirksam gewesene Druckmittel durch den Ablauf gi entweichen
kann. Die Federn 74 drücken alsdann die Kolben 73 in den Zylindern 67 nach außen;
hierbei werden durch die Klemmplatten 78 und 79 die zusammendrückbaren Scheiben
77 expandiert, die sich gegen die Innenwandung der Röhre pressen. Da die Werkzeugsupporte
unabhängig von den Zentrierfuttersupporten ihre Einwärtsbewegung fortsetzen, werden
die Konusschneidstähle 56 an das Werkstück angestellt (s. Fig. 2). Während des Arbeitsganges
rotieren die Messerköpfe um eine horizontale Achse, die mit der Achse der Spindel
45 zusammenfällt. Der Antrieb erfolgt durch die über die Riemenscheiben 46 laufenden
Riemen 1o4. Nach Beendigung des Arbeitsganges werden die Werkzeugsupporte durch
Betätigung des Handrades 64 in entgegengesetztem Sinnp zurückgezogen. Bei dieser
Rückstellbewegung stoßen die Werkzeugsupporte gegen Prellbolzen 1o5 der Zentrierfuttersupporte
und nehmen diese in ihre Anfangsstellung zurück, wobei die Nocken 97 der
Laschenhebel 92 von den Stiften 98 ablaufen und die Kerben 94 in die
genau unter ihnen. befindlichen Stifte 95 einfallen. Die Werkzeugsupporte
werden also jedesmal beim Rückstellen mit den Zentrierfuttersupporten gekuppelt.
-
Um beim Einführen der Zentrierfutter ein Längsverschieben der Röhre
und während des Arbeitsganges ein Drehen der Röhre zu verhindern, ist eine Röhrenklemmvorrichtung
vorgesehen. Diese kann aus zwei nachgiebig montierten Klauen bestehen, zwischen
denen die Röhre festgehalten wird (s. Fig. r, 2 und 8). Die untere Klaue sitzt auf
einer Stange ioH und wird durch eine Feder iog aufwärts gegen das Rohr gedrückt.
Die Feder iog sitzt zwischen der Klaue und einem Plattenteller no, der von einem
Block iii getragen wird, in dem die Stange 1o8 verschiebbar angebracht ist. Die
Aufwärtsbewegung der Stange ist durch eine Mutter 1i2 begrenzt. .
-
Die obere Spannbacke 113 ist am unteren Ende einer vertikal verschiebbaren
Stange 114 befestigt. Die Stange wird von einem Hebel 115 getragen und wird gewöhnlich
durch die Feder 116 abwärts gedrückt. An einem Ende ist der Hebel 115 an einem Ständer
117 drehbar befestigt, der auf dem Block iii sitzt. Diese Klemmvorrichtung wird
in der Weise gehandhabt, daß nach Einlegen des Rohres in die Halter 103 der
Hebel 115 nach unten gedrückt wird, wobei das Rohr von den Klauen geklemmt wird.
Um ein Gleiten der Röhre in den Klauen zu verhindern, können diese mit Stiften oder
Vorsprüngen 118 versehen sein, die sich in die Röhre eindrücken.