-
Arbeitsspindel für Knopfdrehbänke Knöpfe werden auf Hand- oder selbsttätigeil
Knopfdrehbänken mit Patronenspannung von einer oder oftmals auch von zlvei Seiten
gedreht. Das Drehen erfolgt mit einem Fasonstahl, der den Knopf gleichzeitig auf
der ganzen Breite bearbeitet. Bei Knöpfen mit großem Durchmesser muß der Fassonstahl
verhältnismäßig breit sein und stellt demzufolge an die Spindelager bezüglich des
Rundlaufes und des axialen wie radialen Spieles große Anforderungen. Hinzu kommt
noch, daß man das Bearbeiten mit sehr hohen Drehzahlen vornimmt, die zwischen 4000
bis 8000 Umdrehungen liegen. Außerdem verwendet man Werkstoffe, wie z. B. Steinnuß.
zum Drehen von Knöpfen, die besonders empfindlich sind und schon bei geringem Lagerspiel
zu Drehsonnenbildung neigen oder sogenannte Ausspritzer hinterlassen, d. h. Vertiefungen.
die durch den Stahl hineingerissen werden. Die bisherigen Spindeln liefen in Gleitlagern
untl bestanden aus einer Vielzahl von Teilen.
-
So ist eine Arbeitsspindel bekannt. die aus drei ineinandergelagerten
Spindeln besteht. von denen die innere die Spannpatrone hält, die mittlere, längs
verschiebbare den Spannkegel trägt und die äußere als Hauptspindel dient. Die Innenspindel
wird mit der in axialer Richtung gesicherten Hauptspindel durch einen durchgesteckten
Stift verbunden.
-
Der von dem Fassonstahl ausgeübte Axialdruck wird also nicht von dem
Lager der, Innenspindel aufgenommen. sondern vielmehr durch den Stift auf die Hauptspindel
übertragen. Die Übertragung des Axialschubes ist in diesem Prall ungünstig. da der
Stift als Verbindungsteil kaum in der Lage ist. die Hauptspindel mit der Patronenspindel
axial genau zu sichern.
-
Bei dieser Arbeitsspindel ist ferner zu berücksichtigen. daß drei
Einzelspindeln ineinandergelagert
sind. Jede von diesen Spindeln
muß aber ein gewisses Spiel haben, damit sie sich gegenüber den beiden anderen Spindeln
drehen bzw. verschieben lassen kann.
-
Dieses Spiel, das sich nach einer gewissen Zeit durch Abnutzung der
spindeln vergrößert, ist natürlich für den Rundlauf der Innenspindel und ihr sauberes
Arbeiten schädlich.
-
Dabei kann an sich die Hauptspindel im Spindelgehäuse dicht gelagert
sein, und man erhält trotzdem keine einwandfrei bearbeiteten Knöpfe, da die mittlere
Spindel in der Hauptspindel zuviel Spielraum hat und beim Drehen radial nachgibt.
Es ist daher bei tler l)isherigen Spindelausbildung und -lagerung nicht möglich
gewesen, eine große Rundlaufgenauigkeit zu erreichen.
-
Die Arbeitsspindel nach der Erfindung beseitigt die vorerwähnten
Nängel dadurch, daß die die Spannpatrone tragende Innenspindel durch Riemenscheibe
unmittelbar angetrieben und in einer axial verschiebbaren Hauptspindel gelagert
ist, die den Spannkegel trägt und drehbar in einer Lagerführung gelagert ist. die
ihrerseits längs verschiebbar im Spindelgehäuse angeordnet ist.
-
Diese Arbeitsspindel besteht im Gegensatz zu der vorerwähnten Arbeitsspindel
nur noch aus zwei sich drehenden Teilen, und zwar der Hauptspindel und der Patronenspindel
(Innenspindel). Während bisher die Hauptspindel axial gesichert war und der Spannkegel
mit einer Innenspindel zum Zweck des Öffnens und <1 Schließens der Spannpatrone
vor und zurück bewegt wurde, arbeitet die neue Arbeitsspindel umgekehrt. d. h. es
ist die Patronenspindel asial festgelegt, während die Hauptspindel den Spanukegel
trägt und eine axiale Verschiebung gleichzeitig mit der Lagerführung ausführt. Der
Vorteil dieser neuen Bauart liegt darin, daß das Werkstück während des Arbeitsvorganges
mit der Hauptspindel starr berbunden ist und somit irgendwelche Fehler ausgeschaltet
sind.
-
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführung nach der Erfindung ist
zum Lagern der Hauptspindel ein Rollenlager besonderer Bauart vorgesehen, das einen
verstellbaren Innenring hat. durch dessen Verstellung das Spiel des Rollenlagers
stets genau eingestellt bzw. nachgestellt werden kann. Die neue Arbeitsspindel mit
dem erwähnten Rollenlager ermöglicht ein außerordentlich genaues und sauberes Arbeiten,
da bei dem Rundlauf der l)rehspindel eine Genauigkeit von 3 @ erreicht wi rd.
-
In der Zeichnung ist im Längsschuitt eine Arbeitsspindel nach der
Erfindung in einem Ausfürungsbeispiel gezeigt.
-
Im Spindelgehäuse r ist eine Lagerführung 2 axial verschiebbar gelagert,
die gegen Drehung durch eine Stiftschraube 3 gesichert ist.
-
Diese Lagerführung nimmt bei der gezeigten vorteilhaften Ausführung
ein Kuellager 4 und ein Rollenlager 5 auf. mit denen eine Hauptspindel 6 gelagert
ist, die einen aufgeschrumpften Ring 7 mit einem Spannkegel 8 trägt. In dieser Hauptspindel
6 befindet sich die Patronenspindel 9, die eine Spanpatrone 10 bekannter Auführung
trägt.
-
Wie aus der Zeichnung hervorgeht, wird der äußere Laufring 11 des
Rollenlagers von einer Mutter 12 in der Lagerführung 2 gehalten. Um dieses Rollenlager
wirksam gegen das Eindringen von Staub. Spanen u. dgl. zu schützen, ist zwischen
dem Spannkegelring 10 und dem Rollenlager eine Labyrinthdichtung 13 vorgesehen,
iiidem in den Ring 10 bzw. die Mutter 12 entsprechende Noten bzw. Absätze eingedreht
sind.
-
Der innere Laufring 14 des Rollenlagers sitzt auf einem Kegel 15
geringer Steigung von beispielsweise 1 : 70 auf der Hauptspindel 6. Eine Ringmutter
16 ist vorgesehen, mit der der innere Laufring 14 auf den Kegel 15 aufgeschoben
werden kann. Durch dieses Verschieben des inneren Laufringes auf dem Kegel 15 ist
es möglich. diesen Ring etwas aufzuweiten und damit genau das zulässige Spiel des
Rollenlagers einzustellen. Diese Ausbildung und Anordnung des Rollenlagers ermöglicht
vor allem auch seine bequeme Nachstellung nach längerer Betriebsdauer.
-
Der äußere Laufring 17 des Kugellagers 4 wird durch eine Ringmutter
18 in der Führung 2 und der innere Laufring 19 dieses Lagers durch eine Mutter 20
auf der Hauptspindel eingespannt. Wie aus der Zeichnung zu entnehmen, sind in dieser
Mutter 20 Aussparungen vorgesehen, in die Schraubenfedern 21 eingesetzt sind, die
andererseits in entsprechende Aussparungen einer auf der Patronenspindel 9 sitzenden
Scheibe 22 gelagert sind. Diese gespannten Federn 21 suchen also Patronenspindel
und Hauptspindel so gegeneinander zu verschieben, daß der Kegel 8 stets die Spannpatrone
10 schließt. Das Öffnen der Spannpatrone wird mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten
Ritzel ausgeführt, das in eine Verzahnung 23 am Umfang der Lagerführung 2 eingreift.
-
Nach der Erfindung wird die Patronenspindel 9 unmittelbar durch eine
am freien Ende der Patronenspindel sitzende Riemenscheibe 24 angetrieben. Diese
Riemenscheibe befindet sich also nicht mehr wie bisher etwa in der Mitte der Arbeitsspindel
zwischen zwei Lagerstellen, sondern vielmehr am linken Ende der @nnenspindel. Man
kann also leichter zu dem Riemen und der Riemenscheibe gelangen. Die neue Anordnung
hat ferner den Vorteil, daß man Schmieröl von
iem Riemen fernhalten
kann. was l>ei der unordnung der Riemen zwischen zmei Lagerstellen kaum möglich
war.
-
Bei der gezeigten Ausführung ist die Riemenscheibe 24 zweistufig
zwecks Umlegens der Riemen für zwei Geschwindigkeiten ausgebildet. Das die Riemenscheibe
24 tragende Ende der Patronenspindel 9 ist durch ein Radialkugellager 25 abgestützt.
das in einer Gewindebüchse 26 gelagert ist, die ihrerseits in eine Lagerbüchse 27
eingeschraubt ist.
-
Diese Lagerbüchse ist fest in dem Spindelgehäuse I angeordnet und
durch eine Schraube 28 gesichert. Der auf die Patronenspindel wirkende Axialschub
wird unmittelbar, und z@@r in beiden Richtungen. von einem Wech s@ @rucklager 29
aufgenommen. Dieses wird ebenfalls von der Gewindebüchse 26 gehalten, lurch eine
Gegenmutter 30 gesichert ist. neue Ausbildung und Anordnung der Arbeitsspindel hat
den Vorteil, daß die Spann-@@@rone 10 unmittelbar von der Hauptspindel 6 ohne Benutzung
weiterer Zwischenglieder ge-@@nnt wird, so daß höchste Genauigkeit und einwandfreier
Lauf auch bei hohen Drehzahlen gegeben ist.
-
Außerdem läßt die neue Spindellagerung eine wesentliche Steigerung
der Drehzahl zu, was eine Steigerung der Leistung der Drehbank hedeutet. Durch die
Verwendung von Kugel- bzw. Rollenlagern wird der Kraftverbrauch gegenüber den bisher
verwendeten Gleitlagern etwa auf die Hälfte herabgesetzt.
-
Auch der Schmiermittelverbrauch ist wesentlich ;geringer.