J. E. Reinecker's Drehbank zum Hinterdrehen von rotirenden Schneidewerkzeugen. Mit Abbildungen auf Tafel 31. Reinecker's Drehbank für Schneidewerkzeuge. Das Hinterdrehen von Fräsern, Gewindebohrern, Spiralbohrern u. dgl. mit geraden oder schraubenförmig gewundenen Nuthen geschieht bei der von J. E. Reinecker in Chemnitz (* D. R. P. Kl. 49 Nr. 23373 vom 16. November 1882) angegebenen Drehbank in der Weise, daſs der den Drehstahl tragende Support bei der Umdrehung des Werkstückes um seine Achse auf jedem vorkommenden Vorsprunge desselben je einmal in einer zur Achse des zu bearbeitenden Werkzeuges senkrechten Richtung um eine entsprechende Gröſse hin- und hergeschoben wird. Der Vorschub erfolgt langsam durch eine Excenterscheibe, der Rückschub schnell durch eine Feder. In Fig. 4 Taf. 31 ist a die excentrische Scheibe, welche, durch Kegelräder o von der Achse p aus bethätigt, auf den Zapfen c einwirkt; dieser sitzt an einem Schlitten d, welcher auf dem Hauptschlitten f in einer Prismaführung gleitet und seinerseits die Führung des Quersupportes g enthält. Den Rückschub besorgen die Federn k; seine Zeitdauer hängt von der Form der abfallenden Curve an der Excenterscheibe ab. Um dieselbe auf etwa 1/12 der Umdrehung der Scheibe beschränken zu können, ist letztere entsprechend groſs zu machen. Man kann dann die Nuthen bezieh. Zahnlücken der zu bearbeitenden Werkzeuge verhältniſsmäſsig sehr eng und schmal nehmen, also einem Fräser eine verhältniſsmäſsig groſse Anzahl Zähne geben. Die Gröſse der Excentricität der Werkzeugzähne ist selbstverständlich von der Excentricität der Scheibe a auf den entsprechenden Theil ihrer Umdrehung abhängig und muſs daher für verschiedene Gröſsen die Scheibe ausgewechselt werden. Um diese Auswechselung leicht bewirken zu können, ist der Zapfen c an eine Platte m angesetzt, welche von oben auf den Boden des Schlittens d aufgeschraubt ist, also leicht abgenommen werden kann, worauf dann der Schlitten ohne Weiteres so weit nach rechts hin verschoben wird, daſs die Scheibe a frei zugänglich ist. Uebrigens läſst sich, wie aus Fig. 5 Taf. 31 zu ersehen, die Excenterscheibe a auch unmittelbar auf der Welle p verschiebbar anbringen und wird dann mit dem Schlitten d ein nach unten gerichteter Arm mit einem Stahldaumen b verbunden. Die Auswechselung der Scheibe a ist hier aber umständlicher, da nun jedesmal das Lager der Welle p sowie auch die am Hauptschlitten zur Mitführung der Scheibe a anzubringende Gabel abgenommen werden müſste. Bezüglich der Bewegungsverhältnisse der Excenterscheibe a bezieh. der Uebertragungswelle p ist folgende Betrachtung vorauszuschicken: Bei Arbeitstücken mit parallel zur Achse verlaufenden Cannelirungen, z.B. Werkzeugen mit geraden oder achsialen Nuthen, liegt die Zahn- oder Schneidkante, an welcher der Supportstichel jedesmal anzusetzen hat (vgl. Fig. 3 Taf. 31), zu der durch die Leitspindel der Drehbank bewirkten Längsbewegung des Supportes parallel und wird sich diese Kante daher auf ihrer ganzen Länge jedesmal nach einer vollen Umdrehung des Werkstückes im Augenblicke, wo der Stichel angreift, in derselben Stellung befinden. Da nun auch die Scheibe a für jeden Hub des Supportes einen Umgang zu machen hat, so kommt das Umdrehungsverhältniſs zwischen Werkstück und Excenterscheibe in ganzen Zahlen zum Ausdrucke; während eines Umganges des Werkstückes hat die Excenterscheibe einfach so viel Umdrehungen zu machen, als jenes im Kreise Zähne oder Schneiden besitzt. Anders dagegen liegt die Sache bei Werkzeugen mit gewundenen Nuthen; hier wird nach jedesmaliger Fortrückung des Supportes die Schneidkante nicht nach genau einer Umdrehung des Werkzeuges wieder in die Angriffslinie des Stichels gelangen, sondern je nach der Richtung, in welcher die Krümmung der Nuth läuft bezieh. nach der Richtung, in welcher der Support fortrückt, ob von rechts nach links oder umgekehrt, wird dies schon etwas früher oder später erfolgen. Fig. 6 Taf. 31, einen Spiralbohrer vorstellend, macht dies anschaulich. Erfolgt die Fortrückung des Stichels in der Pfeilrichtung, so wird der Bohrer sich jedesmal ein wenig mehr als um einen ganzen Umgang drehen müssen, bis die Kante der Nuth wieder in die Angriffslinie des Stichels kommt, um so viel mehr, als auf einer Länge des Bohrers gleich der jedesmaligen Fortrückung des Supportes, also der Spandicke, bei Gewindebohrern auf einer Länge gleich der Steigung des Gewindes, die Nuth peripherisch um den Bohrerkörper herumgeht; umgekehrt aber um so viel weniger, wenn die Nuthen statt rechtsgängig linksgängig liefen, oder wenn der Support statt von rechts nach links von links nach rechts fortrückte. Da nun die Bewegung des Werkstückes bezieh. der Haupt- oder Betriebsspindel der Drehbank eine gegebene ist, so muſs die durch die Krümmung der Nuthen bedingte Differenz in dem Bewegungsverhältnisse zwischen Werkzeug und Excenterscheibe auf die Bewegung der letzteren übertragen bezieh. ausgeglichen werden, dieselbe also in gleichem Verhältnisse langsamer oder schneller erfolgen. Diese Ausgleichung wird nun in sehr vollkommener und einfacher Weise dadurch erzielt, daſs die Bewegung der Leitspindel mit dem normalen, für Werkzeuge mit geraden Nuthen passenden Betriebe der Excenterscheibe bezieh. der Hub welle p vereinigt wird, und zwar geschieht diese Vereinigung mittels eines Differentialräderwerkes, bekanntlich ein Getriebe, durch welches sich zwei gegebene Einzelbewegungen zu ihrer Resultirenden vereinigen lassen. Dieses Differentialgetriebe setzt sich zusammen aus einem die Hubwelle p (vgl. Fig. 1 und 2 Taf. 31) concentrisch fassenden und im Maschinengestelle gelagerten Zahnkranze mit innerer und äuſserer Verzahnung q bezieh. u, dem auf der Welle p festgekeilten Zahnrade r und den beiden in r und q eingreifenden Planetenrädern s. Letztere sind drehbar auf Bolzen, die von einem auf der Welle drehbaren Achsenkranze t getragen und im Kreise herumgeführt werden. Auf den Zahnkranz wird die normale Bewegung für Werkzeuge mit geraden Nuthen übertragen und zwar mittels der Zahnräder w und v, von denen letzteres in die äuſsere Verzahnung u des Zahnkranzes eingreift, von der kurzen Welle x aus, welche ihrerseits mittels der Räder y und z von dem Rade m der Vorgelegewelle des Spindelkastens Bewegung erhält. Das Rad w dient als Wechselrad und kann dem entsprechend das Rad v in der sogen. Schere h passend verstellt werden. Auch kann behufs weiterer Wechselung an Stelle des einfachen Rades v eine übersetzende Räderverbindung angewendet werden. Auf das Achsenkreuz wird die Ausgleichungs- oder Differentialbewegung übertragen und ist dasselbe deshalb zu einem Zahnrade ausgebildet, welches mittels der Räder c1 und d1 von einer kurzen horizontalen Welle e1 betrieben wird, die ihrerseits mittels eines Schneckenradtriebes f1 und eines Kegelradtriebes h1, durch Vermittelung einer kurzen vertikalen Welle i1 von der Leitspindel aus Bewegung erhält. Je nachdem die Umdrehungsrichtung des Achsenkreuzes der des Zahnkranzes qu gleich oder entgegengesetzt ist, wird durch je einen Umgang desselben die Bewegung des Rades r, also der Hub welle, um 1+\frac{ \mbox{Zähnezahl des Zahnkörpers}}{\mbox{Zähnezahl des rades}\ r} vermindert oder vermehrt werden, das Differentialgetriebe also negativ oder positiv wirken. Um beliebig das eine oder andere einstellen zu können, sind zum Betriebe der Schneckenwelle i1 auf der Leitspindel zwei Kegelräder angebracht, durch deren Umrückung die Umdrehungsrichtung von i1 leicht geändert werden kann. Das Rad d1 ist zum Auswechseln unter Verstellung des Rades c1 und kann auch behufs weiterer Wechselung statt des letzteren einfachen Rades eine Uebersetzung angewendet werden. Die Wechselung braucht lediglich der verschiedenen Steigung der Nuthen der Werkzeuge sowie der verschiedenen Anzahl der Nuthen zu entsprechen; die verschiedene Geschwindigkeit der Fortrückung des Supportes (bei verschiedener Spanstärke bezieh. beim Schneiden von Gewindebohrern) sowie auch die verschiedene Richtung der Bewegung des Supportes wird von selbst ausgeglichen, da die Differentialbewegung von der Leitspindel entnommen wird. Bei Werkzeugen mit geraden Nuthen wird der Differentialbetrieb bezieh. das Achsenkreuz selbstverständlich auſser Wirksamkeit gesetzt, einfach durch Ausrückung des Kegelrades auf der Leitspindel zum Betriebe der Schneckenwelle. Das Achsenkreuz steht dann still, da der Schneckenbetrieb eine Rückwirkung nicht gestattet, und die Planetenräder dienen dann nur als einfache Zwischenräder. Da der Betrieb des Zahnkreuzes nicht von der Antriebspindel selbst, sondern von dem durch die Stufenriemenscheibe betriebenen Vorgelegerade abgeleitet wird, so kann das Excentrischdrehen überhaupt nur stattfinden, wenn auch mit dem Vorgelege der Antriebspindel gearbeitet wird. Dies genügt aber auch, da bei dem Excentrischdrehen, zumal bei Werkstücken aus Stahl, das Vorgelege eingeschaltet werden muſs. Die specielle Berechnung des Betriebes von Zahnkranz und Achsenkreuz bezieh. der Wechselräder ist eine einfache Sache und bedarf nach dem Dargelegten keiner näheren Ausführung. Doch mag dieselbe aber an einem Beispiele näher veranschaulicht werden. Die Kegelräder von der Welle p nach der Excenterwelle seien gleichzahnig bezieh. die Excenterscheibe sitze gleich auf p; je ein Umgang von p gebe also einen Hub des Supportschlittens; das Rad m, von welchem die Bewegung des Zahnkranzes abgeleitet wird, gehe, wie es bei einem zweckmäſsigen Verhältnisse des Vorgeleges der Hauptspindel sein kann, 3mal so schnell wie die Hauptspindel, der Zahnkranz q aber habe 2mal so viel Zähne wie das Rad r auf der Welle; ein Umgang desselben bewirke also, unter Stillstand des Achsenkreuzes, 2 Umgänge der Welle. Dann muſs die Uebersetzung zwischen dem Rade m und dem Zahnkranze gleich sein der Anzahl der Nuthen des Werkzeuges, dividirt durch 3 × 2. Besitzen nun noch die Räder m und y gleich viel Zähne, so ist dieses Uebersetzungsverhältniſs gleich dem Quotienten der Zähnezahlen von w und u und kann dem entsprechend leicht abgeändert werden. Es seien nun ferner die Nuthen des Werkzeuges gewunden und es betrage die Steigung derselben, d. i. die Länge des Werkzeuges, auf welcher die Nuthen einmal herumgehen, 10cm, die der Leitspindel aber 1cm, dann muſs die durch das Achsenkreuz zu bewirkende Bewegung der Welle p erst während 10 : 1 Umgängen der Leitspindel so viel betragen, als während eines Umganges der Antriebspindel (des Werkstückes) durch den Zahnkranz bei feststehendem Achsenkreuze hervorgebracht wird, die Uebersetzung zwischen Leitspindel und Achsenkreuz, da ein Umgang des letzteren 1+\frac{2}{1}=3 Umgänge der Welle p gibt, also gleich sein muſs der Zahl der Nuthen des Werkstückes, dividirt durch (10 : 1) × 3, bei einem Werkzeuge mit zwei Nuthen also: 2: [(10 : 1) × 3] =1/15, bezieh. 15fach zum Langsamen. Die Organe des Differentialräderwerkes könnten selbstverständlich auch umgetauscht und auf das Achsenkreuz die normale Bewegung und auf den Zahnkranz die Differentialbewegung übertragen werden; auch könnte eines dieser beiden Organe auf der Welle befestigt werden, daher die resultirende Bewegung erhalten, während dem lose aufgeschobenen Rade r eine der Seitenbewegungen übertragen werden könnte. Ebenso auch Heise sich das Getriebe statt in Stirnrädern in Kegelrädern ausführen. Das Achsenkreuz mit den Planetenrädern würde dann am besten auf der Welle befestigt, die Normal- und Differentialbewegung also auf die beiden lose aufgeschobenen Seitenräder übertragen; doch ginge es auch an, das Achsenkreuz lose aufzuschieben und mit der Normal- oder Differentialbewegung zu versehen und die resultirende Bewegung auf eines der Seitenräder zu übertragen. Die in Fig. 1 ersichtlichen Räder k1, l1 und m1 dienen zum Betriebe der Leitspindel von einer kurzen Welle aus, welche im Inneren des Spindelkastens mittels der Umkehrräder n1, o1 von der Haupt- oder Antriebspindel betrieben wird.