J. E. Reinecker's Werkzeugmaschinen. Von Prof. Th. Pregél, Chemnitz. (Fortsetzung von S. 357 d. Bd.) J. E. Reinecker's Werkzeugmaschinen. J. E. Reinecker's Langtischfräsemaschine. Auf der Pariser Weltausstellung hatte diese in Fig. 20 bis 22 dargestellte Langtischfräsemaschine Nr. 2 mit einseitigem, also einfachem Antriebe der Fräserwelle, nebst einer zweiten Langtischfräsemaschine von gleicher Tischabmessung, von 460 mm Breite bei 2150 mm und doppelseitigem Antriebe, verdiente Beachtung unter den vorzüglichen Ausstellungsgegenständen dieser Chemnitzer Firma gefunden. Weil nun diese Ausstellungsmaschine in der Bauweise und in den Einzelheiten von einer älteren gleichbenannten Maschine dieser Gattung abweicht, welche bereits in D. p. J., 1899 321 * 183 beschrieben sich findet, so dürfte dennoch, um das Typische dieser Konstruktion klarzulegen, eine Beschreibung derselben gerechtfertigt sein. Bei schwerem Schnitt und grosser Spanleistung wird bei länger andauerndem, stetig verlaufendem Arbeitsbetriebe der Beharrungszustand in der Wärmeableitung an der Schnittstelle ein wesentlicher Faktor für die angestrebte Genauigkeit des Arbeitserfolges sein. Da nun die Wärmeableitung durch das Fräsewerkzeug und die verhältnismässig schwache Fräserwelle begrenzt ist, so bleibt nur die Ableitung der Wärme durch das Werkstückmaterial wirksam, sobald eine künstliche Kühlung der Schnittstelle unthunlich ist. Die örtliche Erwärmung des Werkstückes bedingt aber eine ebensolche Ausdehnung, welche aber selten konstant verläuft. Deshalb wird diese durch wechselnde Spanstärke und ungleiche Querschnittsformen des Werkstückes bedingte Unstetigkeit in der Wärmeverteilung die Hauptursache der zu bekämpfenden Ungenauigkeit der Fräserarbeit langer Bahnen sein. Es werden daher die wichtigsten Gleitflächen solcherweise gefrästen Werkstücke vorteilhaft auf genau arbeitenden Hobelmaschinen leicht nachgezogen, ohne deshalb die Arbeitswirkung der Fräsemaschine im geringsten unwirtschaftlich zu finden, denn es wird trotzdem bei verwickelten Querschnittsformen des Werkstückes die Spanleistung der Fräsemaschine auf das Zehn- bis Zwölffache derjenigen einer Hobelmaschine zu schätzen sein. Ueberdies ist ja das Schlichten genauer Laufflächen bei Hobelarbeit auch nicht zu umgehen, obwohl es ohne Umspannung leichter durchführbar ist, als bei vorher gefrästem Werkstück. Wenn nun bei hinterdrehten Gruppenfräsern die Schärfe der Schneidkanten sich verhältnismässig nur wenig während einer Arbeitsperiode ändert, so wird doch die durch wechselnde Spanstärke bezw. durch Arbeitslücken bedingte Aenderung in den Spannungsverhältnissen des Werkzeugträgers nicht unwesentliche Lagenänderungen der Schnittstelle im Gefolge haben. Zwar wird, je schwächer der Fräserdorn gemacht ist, desto kleiner der Schnittkreis gehalten werden, was bei gleicher Grösse der angenommenen Schnittgeschwindigkeit und bei gleicher Spanleistung zwar ein kleineres Kraftmoment ergibt, im wesentlichen aber bei gleicher Fräserzahnteilung in beiden Fällen dieselben Biegungskräfte liefert, so dass im ganzen nichts gewonnen werden kann, sofern nicht durch Versetzung der Zähne im Fräsersatz eine gleichmässigere Schnittkraft erzwungen, was selbstverständlich stets angestrebt wird. Aus technischen und namentlich aus wirtschaftlichen Gründen, letztere um die Herstellungskosten der Werkzeuge nicht ins Ungemessene zu steigern, wird man sich auf eine Mindeststärke der Fräserwelle beschränken, und weil dann eine solche für stärkere Drehkräfte an der Einspannstellezu schwach sich erweist, so bringt man ohne Bedenken lieber das Opfer eines zweiseitigen unmittelbaren Antrieb Werkes, als dass man zu einer Vergrösserung der Dornzapfendurchmesser greift. Es werden daher die Erschütterungen und periodischen Schwingungen bezw. die ungleichartigen Durchbiegungen langer Fräserdorne als eine weitere bedeutungsvolle Fehlerquelle der Fräsearbeiten langer Werkstückbahnen zu bezeichnen sein. Textabbildung Bd. 316, S. 377 Fig. 20.J. E. Reinecker's Langtischfräsemaschine. Alle anderen, durch wechselnde Stärke der Kraftmomente bedingten Materialspannungen in den Tisch- und Gestellteilen der Maschine hervorgerufenen Ausweichungen können durch eine sachgemässe und verständig ausgemittelte Bauweise ohne weiteres bekämpft werden. Durch eine geschickte Verteilung der zur Aufnahme der Vibrationen unbedingt erforderlichen Massen, auf Teile, die ausserdem durch Kräfte statisch beansprucht werden, namentlich durch reich bemessene Kastenformen für Bett, Gestell und Tisch, und bei fernerer Beachtung, die Wirkungsstelle in einem geschlossenen System einzurahmen, wird man Maschinen erhalten, die allen Anforderungen an Leistung und Arbeitsgenauigkeit entsprechen dürften, sobald die Triebwerke sonst ihrer Aufgabe nachkommen. Der hohe Bettkasten a mit Flachbahnen, an welchem linksseitig der Hauptständer b fest angeschlossen ist, sowie der Nebenständer c, der verschiebbar an einem Seitenausbau des Bettes festgelegt wird, bilden mit dem rohrförmigen Querbalken d das vorerwähnte Rahmensystem. In diesem bewegt sich der kastenförmig hochgebaute Tisch f, während zu diesem parallel die Fräserwelle g läuft, deren Höhenlage zur Tischfläche durch Verlegung des Hauptschlittens h und durch Nachrücken des Lagerschlittens i am Nebenständer c erhalten wird, wozu ein Handbetrieb k der Tragspindel im Hauptständer b vorgesehen ist. Der Hauptantrieb wird von einem mit 350 Minutenumdrehungen laufenden Deckenvorgelege von 100 mm Scheibenbreite durch Stufenscheibe l, Winkelwelle m, mit übergreifendem Hülsenrad m1 abgeleitet und durch Stirnräder n auf die 75 mm zu 105 mm starke Spindel o übertragen, in welcher mittels Differentialschraube p der 50 mm starke Fräserdorn g eingespannt ist. Vermöge einer im Lagerschlitten i vorgesehenen stellbaren Spurlagerbüchse q wird dem Fräserdorn durch Griffrad r Haltsicherheit gegeben, während zum bequemen Ausspannen des Fräserdornes g das schütten artig ausgebildete Lagerböckchen s ohne weiteres aus der Platte i herausgeschoben werden kann, wodurch ausserdem am einfachsten die durch die Arbeitswärme bedingte Längenänderung des Fräserdornes g berücksichtigt wird. Textabbildung Bd. 316, S. 378 Fig. 21.J. E. Reinecker's Langtischfräsemaschine. Ebenfalls von einem 350 minutlich umlaufenden Deckenvorgelege mit 80 mm Scheibenbreite, wird unmittelbar die Schaltung des Tischwerkes betrieben. Hierzu dient die fünfläufige Stufenscheibe t, welche durch ein eingekapseltes, ausrückbares Rädervorgelege, einen zehnfachen Geschwindigkeitswechsel ergibt. Mittels übersetzender Stirnräder ist die Welle u näher an die Bettung gerückt, wodurch eine Zwischenwelle erspart wird. Von dieser wird mittels Schwinglager der Arbeitsgang durch ein Schneckentrieb v und vermöge Zwischenstirnräder w der rasche Rücklaufgang des Tisches erreicht. Hierzu ist eine Zwischenwelle x erforderlich, weil sonst das grosse Schneckenrad v1 eine ebenso grosse Triebschraube z bedingen würde, was den Wirkungsgrad dieses Triebwerkes herabsetzen müsste. Aus diesem sehr triftigen Grunde wird mittels eines knapp bemessenen Stirnräderpaares y eine möglichste Annäherung an die Zahnstange z1, welche eigentlich eine lange Halbmutter ist, gefunden. Diese ist in geschickter Weise an den kastenförmigen, die flachen Wangenleisten a übergreifenden Tisch f angeschlossen, während die Lagerplatten x1 und u1 als besonderes, selbständiges System in den Bettkasten a eingebaut werden, eine Konstruktion, die ebenso einfach als praktisch ist. Um nun beide Schaltbetriebe selbstthätig auszulösen, sind die beiden Schliesshakenhebela1 vorgesehen, welche die Lagerschwingen v und w in der Hochstellung erhalten. Da nun ein gleichzeitiger Betrieb dieser beiden Gangarten unbedingt verhindert werden muss, so ist folgende sinnreiche Einrichtung getroffen: Die beiden Schliesshaken a1 sind nicht frei und unabhängig, sondern auf eine gemeinschaftliche Achse gekeilt. Da nun beim Einrücken des Betriebes das Einwärtsschwingen der Schliesshaken a1 erforderlich ist, dieses aber durch das alleinige Anheben eines der beiden Lagerschwingen unthunlich gemacht ist, so muss dasselbe mittels des mittleren Griffknopfes b1 erfolgen, wozu der Arbeiter eine Hand gebraucht. Da nun derselbe mit der anderen Hand eine der beiden Lagerschwingen heben muss, so wird die andere bereits vorher eingerückte Lagerschwinge in die Auslösestellung fallen müssen, sobald die Schliesshaken welle zurückgedreht wird. Es kann daher durch einen Arbeiter allein, niemals versehentlich ein gleichzeitiger, die Triebwerke unvermeidlich zerstörender Betrieb der beiden Gangarten eingestellt werden. Sind aber beide selbstthätigen Schaltbetriebe ausgerückt, so kann der Tisch durch Handbetrieb mittels der Griffkurbelwelle c1, welche mit der Zwischenwelle x durch Winkelräder d1 in Verbindung steht, nach Belieben angestellt werden. Um die durch den starken achsialen Schaltdruck bedingte Reibung zu ermässigen, sind Kugelspurringe an y eingeschaltet, die ausserdem noch durch ein achsial geführtes Oelrohr gefettet werden. Bemerkenswert ist noch die Benutzung der Führungsleisten f1 des Tisches f zur Anordnung der beiden Anschlagknaggen, welche den mittleren Griffhebel h1 treffen und dadurch sowohl den Schaltgang- als auch den Rücklauf hub des Tisches f begrenzen. J. E. Reinecker's Antriebstufenscheibe mit übersetzendem Räderwerk für das Schaltwerk an Werkzeugmaschinen. Textabbildung Bd. 316, S. 378 Fig. 22.J. E. Reinecker's Langtischfräsemaschine. Diese an sich einfache und elegante Konstruktion der Antriebstufenscheibe für das Schaltwerk von Fräsemaschinen ist schon früher im D. p. J., 1899 312 * 171 und * 187 andeutungsweise vorgeführt worden. Weil sich deren Anwendung immer mehr einbürgert, so dürfte sich eine besondere Beschreibung rechtfertigen. In einem Gabellager a (Fig. 23) geht die Antriebwelle b, welche den erhaltenen Effekt in beliebiger Weise, z.B. durch Vermittelung von Stirnräder c auf eine Steuerwelle d weiterleitet. Auf der Welle h läuft lose die Stufenscheibe f, an welcher, eine zweite Stütze bildend, die Schlussscheibe g angeschraubt ist, in deren Nabenbohrung ein Hülsengetriebe r mittels Federkeil sitzt. Am glatten Schenkel der Antriebwelle geht auch frei und lose eine Tellerscheibe k, an deren Einsatzbolzen h das Doppelrad l frei drehbar ist. Da nun das kleinere Rad in das auf der Welle gekeilte Rad m eingreift, so entsteht ein vier- bis fünffach übersetzendes Rädertriebwerk, sobald bei laufender Stufenscheibe f die Tellerscheibe k irgendwie festgehalten wird. Soll aber die Antriebwelle b mit der Umlaufszahl der Stufenscheibe sich drehen, so muss eine Verbindung der letzteren bezw. deren Schlussscheibe g mit der Tellerscheibe k stattfinden. Im vorliegenden Fall erfolgt diese Verkuppelung durch den konischen Ausrückstift n, welcher, freigelassen, unter der Einwirkung einer Feder in eines der Schlussscheibenlöcher einschlägt. Soll aber dieser Verschluss gelöst und dabei das Räderwerk wirksam sein, so wird der keilartige Gabelschieber p durch den Handhebel q gegen den an der Tellerscheibe befindlichen Knopf des Federstiftes n angestellt, wobei nicht nur derselbe zurückgezogen, sondern dabei auch zugleich die Tellerscheibe am Mitdrehen verhindert wird. Textabbildung Bd. 316, S. 379 Fig. 23.J. E. Reinecker's Antriebstufenscheibe mit übersetzendem Räderwerk für das Schaltwerk an Werkzeugmaschinen. Dabei hat der im eingeschraubten Federgehäuse o geführte Stift einer Kraft zu widerstehen, welche dem Zahndrucke im Teilkreise des ersten Rades l annähernd gleicht, wie es die folgende Rechnung zeigt. Ist T = k . b . s die thätige tangentiale Riementriebkraft kg und \frac{D}{2\,r} das Verhältnis zwischen Riemenlauf und Teilkreis des ersten Getriebes, so ist der Zahndruck darin P_1=\frac{D}{2\,r}\,\cdot\,T\mbox{ kg}. Ist ferner \frac{Z_2}{Z_3} das Zähnezahlverhältnis im Doppelrad l, wobei Z2 für das grosse Rad gilt, so wird der tangentiale Zahndruck im zweiten Rädersatz P_2=\frac{Z_2}{Z_3}\,\cdot\,P_1 sein, demnach der resultierende Zapfendruck (P_2-P_1)=\left(\frac{Z_2}{Z_3}-1\right)\,P_1=\frac{D}{2\,r}\,\left(\frac{Z_2}{Z_3}-1\right)\,T sein. Ist endlich \frac{h}{n} das Verhältnis der radialen Entfernungen von Radzapfen zu Federstift, so folgt eine Kraft P=\frac{h}{n}\,\cdot\,\frac{D}{2\,r}\,\left(\frac{Z_2}{Z_3}-1\right)\,T\mbox{ kg}, welche der Federstift gegen Biegung zu widerstehen hat. Textabbildung Bd. 316, S. 379 J. E. Reinecker's Fräsevorrichtung an Hobelmaschinen. Für T = k . b . s = 0,1 . 70 . 4 = 28 also T ∾ 30 kg, worin b Riemenbreite und s Riemenstärke \left(\frac{Z_2}{Z_3}-1\right)=(2,5-1)=1,5 \frac{D}{2\,r}=5 und \frac{h}{n}=\frac{7}{9} folgt: P=\frac{7}{9}\,\cdot\,5\,\cdot\,1,5\,\cdot\,30=175\mbox{ kg}, während der Zahndruck im ersten Radpaar P1 = 5 . 30 = 150 kg beträgt, so würde dies bei λ = 15 mm freier Stiftlänge einer Zapfenstärke von δ = 13 bis 15 mm entsprechen. J. E. Reinecker's Fräsevorrichtung an Hobelmaschinen. Die Möglichkeit, das Fräsen von Querkanten und Quernuten an langen, auf der Hobelmaschine aufgespannten Werkstücken auf der letzteren selbst durchführen zu können, stellt sich gewiss als vorteilhaft heraus, sobald man nicht den Hobeltisch, sondern nur die Werkzeugschlitten zur Schaltung heranzuziehen braucht. Kann man noch dazu das Lyrastück des gewöhnlichen Hobelstahlsupportes mitbenutzen, so wird die Anwendung solcher Fräseapparate ungemein erleichtert. Liegt daher das Bedürfnis zu solchen Arbeiten vor, so ist die Verwendung solcher Fräsewerke für Hobelmaschinen durchaus empfehlenswert. Ein solcher Fräseapparat ist in Fig. 24 bis 26 zur Ansicht gebracht und besteht in der Hauptsache aus einem Lagergehäuse a, welches vermöge einer Kreisnut Winkelstellungen gegen die Bahnleisten des Lyrastückes erhalten kann, auf welchem das Führungsstück b feinere Höheneinstellung erhält. Um sich aber nach durchgeführter Einstellung des Fräse Werkzeuges vom Riemenzug unabhängig zu machen, ist ein besonderes Spanwerk vorgesehen, welches aus einem Bogenschlitzhebel c mit angedrehtem Zapfen besteht. Auf diesem läuft die Riemenscheibe d mit seitlichem Stirnrad f, welches ins Rad g eingreifend, den Betrieb der dreigängigen Schneckenwelle h besorgt, womit bei Verkuppelungdes 15zähnigen Wurmrades i die Fräsespindel k in langsamer Gangart bethätigt wird. Dagegen wird bei einer Kuppelung des Winkelrades l durch Vermittelung der Stirnräder mno, von denen n ein freies Zwischenrad ist, die Fräsespindel k sich fünfmal so schnell drehen, als beim Schneckenradbetrieb. – Zur Kuppelung der vorerwähnten Triebwerke dient der verschiebbare Keilstab p, dessen Querkeil q in den Längsnuten von i und l spielt. Um diesen, in der Mittelbohrung der Fräsespindel liegenden Keilstab in der oberen Lage, also in herausgezogener Stellung zu erhalten, dient eine federnde Zunge r, die mit ihrer Nase am oberen Büchsenrand Stützung erhält. Als bemerkenswerte Einzelheiten sind die angeschraubten Durchsteckzapfen der Räder m und n anzuführen, sowie der um das Schneckenlagerauge schwingende Bogenschlitzhebel c, welcher durch die Schraube s in Lage erhalten wird. Mit zwei am Kastendeckel t angebrachten Schmierdosen wird die Fettung sowohl zum Schneckenrad, als auch zur unteren Spindelbüchse mittels Röhrchen zugeleitet. Bekannt ist die Befestigung des Fräserdornes u mittels Ueberwurfmutter v und die Lösung des Dornes mittels Ringmutter am Gewindhals desselben. Textabbildung Bd. 316, S. 380 Fig. 26.J. E. Reinecker's Fräsevorrichtung an Hobelmaschinen. (Fortsetzung folgt.)