DE846353C

DE846353C - Spindle drive for turning benches

Info

Publication number: DE846353C
Application number: DEB3375A
Authority: DE
Inventors: Kurt Fickenscher; Reinhold Haller; Josef Irtenkauf; Friedrich Lautenbach
Original assignee: Gebrueder Boehringer GmbH
Current assignee: MAG IAS GmbH Eislingen
Priority date: 1950-05-04
Filing date: 1950-05-04
Publication date: 1952-08-11

Description

Spindelantrieb für Drehbänke Die Erfindung bezieht sich auf einen Spindelniitrieb für Drehbänke finit mehreren in Reihe geschalteten Getriebestufen, die je wahlweise auf verschiedene L"bersetzungsverhältnisse einstellbar sind und dadurch nach einer geometrischen Reihe abgestufte Spindeldrehzahlen liefern, die auf die Spindel von einer Vorgelegewelle aus wahlweise entweder zinn Schlichten über einen Riementrieb oder zutn Schruppen, Gewindeschneiden u. dgl. über ein untersetzendes Zahnradgetriebe übertragen werden.Spindle drive for lathes The invention relates to a Spindle drive for lathes finite several gear stages connected in series, each of which are optionally adjustable to different transmission ratios and thereby supply spindle speeds graded according to a geometric series, which either tin finishing on the spindle from a countershaft via a belt drive or to roughing, thread cutting and the like via a reduction gear Gear transmission are transmitted.

Der 1Zieni(,ii"iiitriel) dämpft Drehschwingungen, die andernfalls leicht zur Bildung von Rattermarken führen. Daher wird der Antrieb der Spindel über den 1Zienientrieb beim Schlichten bevorzugt.The 1Zieni (, ii "iiitriel) dampens torsional vibrations that would otherwise easily lead to the formation of chatter marks. Therefore, the drive is over the spindle the 1Zienient drive preferred for finishing.

1)a indcsseii zum Schlichten wesentlich höhere Spindeldrehzahleii als zum Schruppen oder Gewindeschneiden gebraucht werden, ist das untersetzende Zahnradgetriebe zwischen der Vorgelegewelle und der =lrbeitsspindel eingeschaltet.1) a indcsseii significantly higher spindle speeds for finishing than are used for roughing or thread cutting is the step down Gear drive switched on between the countershaft and the working spindle.

Man erhält auf diese Weise zum Schruppen und zum Schlichten verschiedene Reihen von Spindeldrehzahlen, die je geometrisch gestuft sind und einander überlappen. Dadurch ist dein Bedürfnis genügt, daß man mit verhältnismäßig hohen Drehzahlen nicht nur schlichten, sondern mitunter auch bei Verwendung von Hartmetallwerk-zeugen schruppen kann.In this way you get different tools for roughing and finishing Series of spindle speeds that are each geometrically stepped and overlap one another. This means that your need is sufficient that you can run at relatively high speeds not only finishing, but sometimes also when using hard metal tools can rough.

Bei einer bekannten Drehbank der vorstehend erläuterten Art (Patentschrift 724 258) besteht das untersetzende Zahnradgetriebe, das die Vorgelegewelle mit der Arbeitsspindel verbindet, aus zwei Zahnradpaaien, die ein bestimmtes Untersetzungsver'hältnis aufweisen und von denen das eine ausgerückt werden kann, uni den Antrieb der Spindel über Riemen zu ermöglichen. Bei dieser Anordnung stehen also für den Zahnradantrieb der Spindel ebensoviel Drehzahlen zur Verfügung wie für deren Riemenantrieb.In a known lathe of the type explained above (patent specification 724 258) is the reduction gear transmission that connects the countershaft with the Working spindle connects, from two gear pairs, which have a certain reduction ratio have and one of which is disengaged can become uni den To enable the spindle to be driven via belts. So with this arrangement just as many speeds are available for the gear drive of the spindle as for theirs Belt drive.

Es hat sich nun aber gezeigt, daß für den Zahnradantrieb der Spindel ein weit größerer Drehzahlbereich erforderlich ist als für den Riemenantrieb. Auch hat es sich gezeigt, daß hinsichtlich der durch reinen Zahnradantrieb zu erzielenden Spindeldrehzahlen die Wünsche der Benutzer stark voneinander abweichen.It has now been shown, however, that the spindle for the gear drive a much larger speed range is required than for the belt drive. Even it has been shown that with regard to the achievable by pure gear drive Spindle speeds differ greatly from the wishes of the user.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun in einer solchen Ausgestaltung des eingangs erläuterten Spindelantriebes, daß die Anzahl der Spindeldrehzahlen bei reinem Zahnradantrieb sowohl vergrößert wird als auch den jeweiligen Wünschen der Benutzer beim Zusammenbau der Drehbank in einfacher Weise angepaßt werden kann. Es soll also der Drehzahlbereich der Arbeitsspindel, der ohne Riemenantrieb erzielbar ist, veränderlich sein, ohne daß durch eine solche Veränderung der durch Riemenantrieb erzielbare Drehzahlbereich verschoben wurde. Er soll auch größer sein als dieses Drehzahlbereich, aber einer geometrischen Reihe entsprechen.The object of the invention now consists in such an embodiment of the spindle drive explained at the beginning that the number of spindle speeds with pure gear drive is both enlarged and the respective wishes the user can easily be adjusted when assembling the lathe. So it should be the speed range of the work spindle that can be achieved without a belt drive is to be changeable without being affected by such a change of the belt drive achievable speed range has been shifted. It should also be bigger than this Speed range, but correspond to a geometric series.

Diese Aufgabe wird nun dadurch gelöst, daß eine Zwischenwelle des untersetzenden Zahnradgetriebes mit der Spindel über ein Stufengetriebe mit wahlweise einschaltbaren übersetzungsverhältnissen 1 : i und i : 4 verbunden ist und von der Vorgelegewelle mit verringerter Drehzahl über ein Wechselräderpaar angetrieben wird.This object is now achieved in that an intermediate shaft of the reduction gear with the spindle via a step gear with optional selectable gear ratios 1: i and i: 4 is connected and from the Countershaft is driven at reduced speed via a pair of change gears.

Eine bevorzugte Ausfiihrungsforni der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben, und zwar zeigt Fig. i einen schematischen Getriebeplan und Fig.2 eine die erreichbaren Drehzahlen erläuternde Tafel.A preferred embodiment of the invention is shown in the drawing reproduced, namely Fig. i shows a schematic transmission plan and Fig.2 a table explaining the speeds that can be achieved.

Die Spindel 1o der Drehbank, die in den Querwänden i i des Spindelstocks gelagert ist, erfährt ihren Antrieb über das nachstehend zu erläuternde Getriebe von einem am Spindelstock angeflanschten Motor 12 aus. Auf der vom Motor angetriebenen Welle 13 sind drei Zahnräder 14, 15, und 16 befestigt, von denen die beiden ersten wahlweise mit den auf einer Welle 17 sitzenden Schieberädern 18 und i9 in Eingriff treten können. Die Räder 15 und 19 haben die gleiche "Zähnezahl, während sich bei Eingriff der Räder 14 und 18 ein Übersetzungsverhältnis von 4 : 5 ergibt. Ein auf der Welle 17 befestigtes Zahnrad 2o kann durch ein Schieberad 21 auf einer Welle 22 mit dem Zahnrad 16 in Verbindung gebracht werden, was zu einer Umsteuerung der Welle 17 führt. Die Steuerung ist so ausgebildet, daß sich das Schieberad 21 nur einrücken läßt, wenn die Schieberäder 18 und 19 ausgerückt sind.The spindle 1o of the lathe, which is in the transverse walls i i of the headstock is stored, is driven by the transmission to be explained below from a motor 12 flanged to the headstock. On the one powered by the engine Shaft 13 has three gears 14, 15, and 16 attached, the first two of which optionally with the sliding wheels 18 and i9 seated on a shaft 17 in engagement can kick. The wheels 15 and 19 have the same "number of teeth, while at Engagement of the wheels 14 and 18 results in a gear ratio of 4: 5. One on the shaft 17 attached gear 2o can by a sliding wheel 21 on a shaft 22 are brought into connection with the gear wheel 16, which leads to a reversal of the Wave 17 leads. The control is designed so that the sliding wheel 21 only Can be engaged when the sliding wheels 18 and 19 are disengaged.

Die Welle 17 trägt nun zur Weiterleitung des Antriebes auf eine Welle 23 außer dem Zahnrad 20 noch zwei weitere feste Zahnräder 24 und 25. Ein Schieberäderblock, bestehend aus den Zahnrädern 26, 27 und 28 auf der Welle 23, kann nun so eingestellt werden, <laß entweder die Räder 2o und 28 mit gleichen Zähnezahlen, oder die Zahnräder 25 und 27, oder die Zahnräder 24 und 26 miteinander kämmen. Die Welle 23 kann daher mit den sechs verschiedenen Drehzahlen angetrieben werden, die in der Tabelle der Fig. 2 rechts unten mit 1400 bis .I50 angegeben sind.The shaft 17 now contributes to the transmission of the drive to a shaft 23 apart from the gear 20 there are two further fixed gears 24 and 25. A sliding gear block, consisting of the gears 26, 27 and 28 on the shaft 23, can now be adjusted be, <let either the wheels 2o and 28 with the same number of teeth, or the Gears 25 and 27, or the gears 24 and 26 mesh with one another. The wave 23 can therefore be driven at the six different speeds indicated in of the table in FIG. 2 at the bottom right with 1400 to .I50.

Die dritte Stufe des Stufengetriebes besteht aus einem zweiten Schieberäderblock, der auf der Welle 23 angeordnet ist und Zahnräder 29 und 30 umfaßt, sowie aus den auf einer Welle 31 befestigten Zahnrädern 32 und 33. Die Zahnräder 29 und 32 haben die gleiche Zähnezahl, während die Zahnräder 30 und 33 verschiedene Zähnezahlen aufweisen. Es ergeben sich also für die Welle 31 bei Antrieb der Welle 13 mit einerbestimmtenDrehzahl 2X3X2=12 Geschwindigkeitsstufen von 140o bis 112. Die Welle 31 kann nun mit der Spindel 1o auf zwei verschiedenen Wegen in Triebverbindung gebracht werden.The third stage of the multi-step transmission consists of a second sliding wheel block, which is arranged on the shaft 23 and includes gears 29 and 30 , and the gears 32 and 33 mounted on a shaft 31. The gears 29 and 32 have the same number of teeth, while the Gears 30 and 33 have different numbers of teeth. When the shaft 13 is driven at a certain speed 2X3X2 = 12 speed levels from 140o to 112 result for the shaft 31. The shaft 31 can now be brought into drive connection with the spindle 1o in two different ways.

Zum Zweck des Schlichtens dient hierfür die folgende Getriebeverbindung: Das Zahnrad 32 kämmt mit einem losen Zahnrad 34, das auf einer Welle 35 frei drehbar gelagert ist .und mit einem Schieberad 36 auf einer Welle 37 in Eingriff gebracht werden kann. Diese Welle 37 ragt aus dein Spindelstockgeliätise heraus und trägt auf ihrem freien Ende eine Riemenscheibe 38, die über einen Riemen 39 eine auf dem Ende der Spindel 1o befestigte Rieinenscheibe antreibt. Rückt man das Zahnrad 36 in das lose Zwischenrad 34 ein, so wird daher die Spindel 1o über den Riemen 39 angetrieben, und zwar wahlweise mit den zwölf verschiedenen Drehzahlen der Welle 31.The following gear connection is used for finishing purposes: The gear 32 meshes with a loose gear 34 which is freely rotatable on a shaft 35 is stored .and is brought into engagement with a sliding wheel 36 on a shaft 37 can be. This shaft 37 protrudes from your headstock geliätise and carries on its free end a pulley 38, which has a belt 39 on the End of the spindle 1o attached pulley drives. If you move the gear 36 into the loose intermediate wheel 34, the spindle 1o is therefore moved over the belt 39 driven, optionally with the twelve different speeds of the shaft 31.

Statt über den Riemen 39 kann die Spindel 1o aber von der Welle 31 auch durch Zahnräder angetrieben werden. Auf der Welle 31 ist nämlich ein Zahnrad 40 befestigt, das mit einem auf der Welle 35 befestigten Zahnrad 41 ständig iin Eingriff steht. Die Welle 35 trägt aber einen Schieberäderblock, bestehend aus zwei Zahnrädern 42 und 43, die wahlweise mit auf der Spindel befestigten Zahnrädern 44 und 45 kämmen können. Bleibt das Zahnrad 36 für den Riemenantrieb der Spindel ausgerückt und rückt man statt dessen das Zahnrad 42 oder 43 ein, so wird die Spindel 1o lediglich durch Zahnräder angetrieben, wobei die Welle 37 über den Riemen 39 leer mitgenommen wird.Instead of using the belt 39, however, the spindle 1o can be removed from the shaft 31 also be driven by gears. On the shaft 31 is namely a gear 40 attached, which is constantly iin with a gear 41 attached to the shaft 35 Engagement is. The shaft 35 carries a sliding wheel block consisting of two Gears 42 and 43, optionally with gears 44 attached to the spindle and 45 can comb. If the gear 36 remains disengaged for the belt drive of the spindle and if the gearwheel 42 or 43 is engaged instead, the spindle 1o only becomes driven by gears, the shaft 37 being driven along by the belt 39 empty will.

Die Zahnradpaare 15, i9 der ersten Stufe, 20, 28 der zweiten Stufe, 29, 32 der dritten Stufe, 32, 36 der letzten Stufe sind sui Verhältnis 1 : i übersetzt. Werden sie eingeschaltet, so läuft die Spindel 1o mit der Drehzahl des Motors 12, also beim Ausführungsbeispiel mit 1400 Uniläufen je Minute. Das ist also die höchste Spindeldrelizahl, wie auch die Tafel (Fig. 2) erkennen läßt. Sie wird bei Riemenantrieb erreicht. Die höchste 1>relizahl für den reinen Zahnradantrieb ist infolge der Einschaltung des Zahnradpaares 40, 41 in deren C°bersetzungsver'hältnis verringert. Im vorliegenden Fall sind die Rädere 40 und 41 in'i Verhältnis 1 : 4 übersetzt. Daher beläuft sich die höchste Drehzahl für das Schruppen auf 350 Umläufe, also auf 1/a von 140o. 1>1e 2X3X2 übersetzungsverhältnisse der Welle 3i werden für (len reiiu#tt zahilr<iderantrieb durch die beiden Geschwindigkeitsstufen zwischen den Wellen 35 tttid to vermehrt, so dal.i für den Zahnräderatitriel) insgesamt die aus Fig. 2 ersichtlichen achtzehn (fescliwincligl;eiten zur Verfügung stehen.The gear pairs 15, i9 of the first stage, 20, 28 of the second stage, 29, 32 of the third stage, 32, 36 of the last stage are translated according to the ratio 1: i. If they are switched on, the spindle 1o runs at the speed of the motor 12, so in the embodiment with 1400 uni runs per minute. So this is the highest Spindle relic number, as can be seen on the table (Fig. 2). It is belt driven achieved. The highest 1> relative number for the pure gear drive is due to the activation of the gear pair 40, 41 is reduced in their C ° translation ratio. In the present In the 2nd case, the wheels 40 and 41 are translated into a ratio of 1: 4. Hence amounts to the highest speed for roughing to 350 revolutions, i.e. 1 / a of 140o. 1> 1e 2X3X2 gear ratios of shaft 3i are reiiu # tt for (len zahilr <ider drive through the two speed levels between the waves 35 tttid to increased, so that i for the Zahnräderatitriel) altogether the from Fig. 2 apparent eighteen (fescliwincligl; eits are available.

Auch die "Zahnräder 42, .44 sind in i Verhältnis t : i übersetzt. 1)1e Zahuräderpaare 30, 33 und .43. .5 sind hingegen ini Verhältnis i :.4 übersetzt. N'fan kann daher mit ihrer Hilfe die Drehzahlen der Welle 23 entweder iln Verhältnis i : 4 oder im Verhältilis 1 : 1f) untersetzen.The "gears 42, .44 are also translated into i ratio t: i. 1) 1st gear pairs 30, 33 and .43. .5, however, are translated into the ratio i: .4. With their help, N'fan can therefore either ratio the speeds of the shaft 23 i: 4 or in a ratio of 1: 1f).

:\tis der vorstellenden Erläuterung ist ersichtlich. (laß da; f'1)ersetztitigst erliältnis des Zahnradpaares .1o, :11 bestiinnlt, über welchen Bereich sich die achtzehn 1)r(#lizalileti für den reinen 7alitiradantriel) der Spindel erstrecken. Durch Auswechseln dieser beiden Zahnruder beim Zusanitnenbau der Maschine kaibi inait daher ohne weiteres die Wunsche des Kunden bezüglich der Schruppdrelizahlen beriicksichtigen, ohne ciafi indessen ein Austausch der `1'echselriider 40.4t den Schlichtdrehzahlbereich abändert, der sich im vorliegenden Fall von 1 12 auf 1-400 beläuft.: \ tis of the introductory explanation can be seen. (let there; f'1) replacing the gear pair .1o,: 11 determines the area over which the eighteen 1) r (#lizalileti for the pure 7alitiradantriel) of the spindle extend. By exchanging these two toothed rudders when assembling the machine, the customer can therefore easily take into account the wishes of the customer with regard to the roughing relic numbers, without the need to replace the `` 1 '' Wechselriider 40.4t, however, changing the finishing speed range, which in the present case changes from 1 12 to 1- 400 amounts.

1a ist weiter ersichtlich, daß die Zwischenwelle 33 mit der Spindel io über das Stufengetriebed2-43 finit wahlweise einschaltbaren L'bersetzungsverhält-»issen 1 : 1 und i :.4 verbunden ist und von der \'orgc#legewelle 31 1111t verringerter Drehzahl Tiber das @@'echselr<i<lerl)aar 40, .41 angetrieben wird. Durch \uswcchseln dieses Wechsel räderpaares gegen ein solches von anderer Zähnezahl ändern sich zwar dic Spindeldrelizahlen. doch bleibt deren ge@mietriscllt# _\bstufun- erhaltetl. Ferner bleiben dabei die durch Riemenantrieb erzielbaren Spindeldrchzahlen unverändert, weil diese von der \'( )rgelegewelle 23 abgeleitet werden.1a can also be seen that the intermediate shaft 33 with the spindle io via the multi-step geared2-43 finitely selectable gear ratios 1: 1 and i: .4 is connected and reduced by the \ 'orgc # layewelle 31 1111t The speed is driven by the @@ 'echselr <i <lerl) aar 40, .41. By \ etc. this change gear pair against one with a different number of teeth change dic spindle relic numbers. but their ge @ rented # _ \ bstufunhaltl. Furthermore, the spindle numbers that can be achieved by belt drive remain unchanged, because these are derived from the idler shaft 23.

Schließlich mag noch darauf hingewiesen werden, da2i jedes der Zahnräder von einem Zahnrad von derselben oder einer geringeren Zähnezahl angetrieben wird, was zu niedrigen -Achsdriicken und einem günstigen Wirkungsgrad fuhrt.Finally, it should be pointed out that each of the gears is driven by a gear with the same or fewer teeth, which leads to low -Achsdriicken and a favorable efficiency.

Da,-, beschriebene Ausführungsbeispiel läßt sich in mannigfacher Hinsicht abändern. So ist es ohne weiteres möglich, die Zahl der Getriebestufen tird die in jeder Stufe vorgesehenen l'llersc@zungsverli:iltiiisse anders zu bemessen.The embodiment described can be used in many ways modify. So it is easily possible to determine the number of gear stages Limitation of liability provided for in each level must be measured differently.

Claims

PATENT CLAIM: Spiitdelantrieb for lathes with several in grater shifted gear stages, each of which can optionally be set to different transmission ratios are adjustable and thus spindle speeds graded according to a geometric series deliver that from a countershaft either via a Rietner drive or via a disengageable, reducing gear drive on the work spindle are transmitted, characterized in that an intermediate shaft (3j) of the reducing Z <tlitii-a (1getriel) it with the spindle via a step gear with optional switchable ('1) e -, - settlement relationships i: i and 1: 4 and from the countershaft (@i) finitely reduced speed via an alternation i-ücIei-lri, ir (40. 41) is driven.