J. E. Reinecker's Werkzeugmaschinen. Von Prof. Th. Pregél, Chemnitz. (Fortsetzung von S. 395 d. Bd.) J. E. Reinecker's Werkzeugmaschinen. J. E. Reinecker's doppelte Schraubenbohrer-Fräsemaschine. Die Schrauben nuten dieser sogen. Spiralbohrer haben zur Erhöhung der Festigkeit entweder eine nach dem Zapfen hin anwachsende Gewindesteigung (zunehmenden Drall), oder bei konstanter Schraubensteigung eine nach dem Schaftende zu verdickte Kernleiste. Bei der Fräsemaschine von J. E. Reinecker (Fig. 39 bis 43) findet der letzte Arbeitsvorgang statt, weshalb die Schraubenrillen von der Spitze nach dem Zapfenteil an Tiefe abnehmen. Um ferner während des Fräsevorganges jeden Seitendruck auf das Werkstück zu vermeiden, muss diese Maschine naturgemäss doppeltwirkend gemacht werden, also mit zwei Fräseeinrichtungen ausgestattet sein, obwohl auch einfach wirkende Maschinen zur Zufriedenheit arbeiten. Weil nun diese Maschine für Bohrergrössen bis 100 mm Stärke und 1000 mm Länge bestimmt ist, so müssen sowohl die Werkzeug- als auch die Werkstückträger dementsprechend wechselnde Einstellmöglichkeiten gewähren. Ausserdem muss die Beziehung zwischen Drehung und achsialer Fortschiebung des Werkstückes durch entsprechende Einrichtungen veränderlich gemacht werden können, um den verschiedensten Ansprüchen auf Gewindesteigung nachkommen zu können, was am besten durch Anwendung von Versatzrädern geschieht. Dieser Schraubensteigung des Bohrerwerkstückes müssen die Fräsespindeln folgen können, weshalb auch bei der Winkeleinstellung der Fräseschlitten hierauf Bedacht zu nehmen ist. Ausserdem müssen die der Gangsteigung nach im Winkel eingestellten Fräser auch in Bezug auf den Bohrerdurchmesser genähert werden. Dieser Einstellung muss aber eine gewisse Beweglichkeit innewohnen, um die von den Rillen zurückgelassene Kernleiste allmählich nach dem Schaftende des Bohrers zu verstärken zu können. Endlich müssen die zurückbleibenden, äusseren Gewindebänder des Werkstückes von der schneidenden Schraubenkante an nach rückwärts abfallend gemacht, d.h. hinterfräst werden, wozu konische Fräser in derselben Maschine und bei gleichbleibendem Schaltgange an Stelle der Nutenfräser in Anwendung gebracht werden, welche nach beendeterHauptarbeit des gleichartigen Bohrersatzes in Wirksamkeit treten. Hiernach sind die Konstruktionsbedingungen dieser Fräsemaschine festgelegt. Textabbildung Bd. 316, S. 411 Fig. 39.J. E. Reinecker's doppelte Schraubenbohrer-Fräsemaschine. Auf Querbahnen des T-förmigen Bettkastens ist jeder der beiden gegensätzlich angeordneten Spindelstöcke durch Schraubenspindel stellbar (Fig. 39 links), deren Mutter mit ihrem Zapfen in die Schrägnut je eines im Bett geführten Lineals einsetzt, und derart ihren Fixpunkt erhält. Um ferner der Fräsespindel die notwendige Winkellage zu geben, muss dieselbe in einem Drehstück lagern, welches an einer scheibenartigen Erweiterung des vorderen Spindelstocklagers Anschluss und vermöge einer kreisförmigen Nute seine Befestigung findet. Von der Stufenscheibe a wird vermöge Stirnräder b, Winkelräder c und Stirnräder d die Hohlspindel f bethätigt, in welcher eine stählerne Spindel g achsiale Verschiebung des darin eingespannten Fräserdornes h vermöge einer Ueberwurfmutter i erhalten kann. Damit jede Schwingung des Fräsewerkzeuges vermieden werde, ist der Dornzapfen ausserdem in einem Lagerböckchen k geführt. Das reichlich gebrauchte Kühlwasser fliesst in das obere Sammelgefäss, in welches die Materialspäne abgelagert werden, während aus dem unteren Trog die Kühlflüssigkeit gesaugt und durch eine Fächerpumpe g1 der Schnittstelle zugeleitet wird. Textabbildung Bd. 316, S. 412 J. E. Reinecker's doppelte Schraubenbohrer-Fräsemaschine. Besonders bemerkenswert ist der Werkstückträger, dessen Lagerschlitten sich auf der langen Bahn des Bettkastens mit der Hand verlegen und durch Spannschrauben feststellen lässt. Dagegen wird der Werkstückbohrer in den Kopf einer längsgenuteten starken Schraubenspindel l eingespannt, welche, wie bei den meisten Fräsemaschinen der Firma J. E. Reinecker, die Bethätigung durch ein selbständiges Decken Vorgelege erhält, welches in diesem Fall, wegen der Lagenänderung des Lagerschlittens, mit einer der bekannten Riemen-Selbstspannvorrichtungen ausgerüstet ist. Durch zwei mittels Stabkeil einrückbare Stufenräder m wird von der dreiläufigen Stufenscheibe n ein Schneckenradgetriebe o bethätigt, dessen lange Hülse p mit Muttergewinde versehen ist und welche die achsiale Verschiebung der Leitschraube l besorgt. An diese Mutterhülse ist ein Winkelrad q angeschlossen, welches eine Welle mit ausrückbarer Handkurbel r, an welcher Zahnräder s vorgesehen sind, die vermöge Versatzräder t am Schlitzhebel u eine zweite Schneckenwelle v treiben, dessen zugehöriges Schneckenrad w zwar eine die Leitschraube l glatt umschliessende Bohrung, dafür aber einen Federkeil enthält, der in die erwähnte Längsnut der Leitschraube einsetzt und diese zu einer gleichzeitigen Drehung zwingt. Die zwangläufige Verbindung dieser beiden Schaltbewegungen, von denen die Drehbewegung ohnedem von der Längsschiebung abgeleitet ist, ergeben die resultierende Schraubenbewegung eines Punktes der Leitschraube l. Dagegen bedingt der sechsfache Wechsel durch Stufen Scheibe n und Stufenräder m bloss eine Aenderung der Schaltgeschwindigkeit gegenüber der Fräserschnittgeschwindigkeit. Zur selbstthätigen Auslösung dient ein Stellring x auf der Leitschraube, welcher am Hubende des rechtsgerichteten Schaltganges an einen wagerechten Winkelhebel y schlägt, wodurch ein das schwingende Schneckenlager o tragender Klinkenhebel z freigelegt wird, wobei die Schnecke ihren Eingriff mit dem Schneckenrade verliert. Von der Leitschraube l wird ferner ein am vorderen Schlittenlager angeordneter Schraubenradbetrieb mit stehender Welle abgeleitet, welcher mittels Schneckenrad und Ausrückkuppelung eine lange Nutwelle a1 treibt, die inder Wangenachse unter der Leitschraube l lagert und am rechtsseitigen Ende ein Zahnstangengetriebe b1 trägt. Durch dieses wird ein Schieberlineal quer bewegt, in dessen eingefrästen Schrägnuten die Lineale c1 (Fig. 39) mit ihren Zapfen einsetzen. Dadurch werden diese verschoben, wodurch die Zapfenmuttern d1 mit den Schraubenspindeln c1 verlegt werden. Mit dieser Einrichtung wird auch in einfacher Weise die zunehmende Verstärkung der Kernleiste des zu fräsenden Bohrerwerkstückes erreicht. Endlich ist noch das Hinterfräsen der äusseren Bänder der aus einem vollcylindrischen Stahlstabe gefrästen Schraubenbohrer zu erwähnen. Die hierzu gebrauchten schwach kegelförmigen Fräsewerkzeuge f1 (Fig. 42 und 43) werden an Stelle der Nutenfräser an die Spindeln//eingespannt, hierauf die Spindellager f1 parallel und wagerecht derart eingerichtet, dass die schwächere Fräserseite nach der Bohrerspitze zu liegen kommt. Weil nun der Schraubenbohrer in derselben Schaltungsweise wie beim Nutenfräsen bewegt ist, so wird sich auch das äussere Gewindeband des Bohrers gegen die konischen Fräser f1 relativ so bewegen, wie es die Durchmesser und die Länge des Fräsers f1 bedingen. J. E. Reinecker's Universalschneckenrad-Fräsemaschine. Auf dieser in Fig. 44 bis 50 nach Originalzeichnungen dargestellten Maschine können Schneckenräder bis 1250 mm gefräst und dabei Schneckenfräser bis 250 mm Durchmesser verwendet werden. Die Fräsewerkzeuge, hinterdrehte, längsgenutete Schnecken, werden nach dem Verfahren von J. E. Reinecker, D. R. P. Nr. 81418 vom 24. Oktober 1894, in tangentialer Richtung an den hohlgedrehten Radkranz in der Weise angestellt, dass der Fräser mit seinem nach Art der Gewindeschneidbohrer verjüngten Ende vorerst zum Angriff gelangt und nach und nach zum Schnittangriff in achsialer Richtung vorgeschaltet wird, so dass nach Erreichung einer entsprechenden Schaltungsgrösse bei fortlaufendem Werkstückrade die Zähne desselben glatt ausgeschnitten sind. Die bereits früher beschriebenen Maschinen (vergl. D. p. J. 1896 299 * 273 und 1898 309 * 12) haben bei vorzüglichem Arbeitsverlauf einen so bedeutenden Arbeitsgewinn ergeben, dass sowohl das Erzeugnis, als auch die sinnreich entwickelten Maschinen die Aufmerksamkeit der Fachmänner auf sich lenken musste. – Gegenüber dem alten Schnittverfahren mit radialgerichteter Schaltung, bei parallel erhaltener Lage der Fräsenachse und nach dem Zahngrunde verlaufenden Angriff, ist die Leistungsmenge dieser neuen Maschine weit über das Zehnfache gestiegen. Am kastenförmigen Säulenständer verschiebt sich an senkrechter Bahn ein Tischwinkel, welcher Träger für das Fräserwerk ist. An der Rückseite der Maschine ist an senkrechter Bahn ein Schlitten hochstellbar, welcher als Träger für das Urnlaufschaltwerk dient. Senkrecht zu diesen beiden Bahnflächen ist am Ständerkopf das Spindellager wagerecht aufgeschraubt, dessen Hauptspindel am hinteren Ende das Teilrad für die Umlaufsteuerung trägt, während an der vorderen Seite auf eingeschobener Dornwelle das Werkstückrad gespannt ist und durch eine Planscheibe mitgenommen wird. Um ein Ueberhängen dieser einseitig belasteten Dornwelle zu verhindern, ist ein Lagerrahmen vorgesehen, welcher auf der Bodenplatte des Ständers steht und an der Stirnfläche des Tischwinkels anliegt. Der von einer am Ständerfuss lagernden dreiläufigen Stufenscheibe abgeleitete Hauptantrieb besorgt den Arbeitslauf des Fräsers und die Rundschaltung des Teil- und Werkstückrades. – Weil nun Werkzeug und Werkstück ein Elementenpaar sind, also beide Teilung und Zähnezahl bedingen, die Zahnteilung aber durch die Fräserform festgelegt ist, während die Zähnezahl abgeändert werden kann, so muss zwischen beiden die Beziehung durch Räderübersetzung aufrecht erhalten werden, die der Uebersetzung zwischen Schnecke und Rad entspricht. – Weil nun das kostspielige Teilrad nur in verhältnismässig geringer Zahl, in zwei oder höchstens drei Abstufungen, einer Maschine beigegeben wird, so bleibt nun das einfache Mittel anwendbar, die wechselnden Beziehungen zwischen Schneckenfräser und Werkstückrad mittels Versatzräder zu erreichen. Wie bei allen neueren Fräsemaschinen der Firma J. E. Reinecker, so wird auch bei dieser Schneckenrad-Fräsemaschine die eigentliche Schnittschaltung, also in diesem Fall der achsiale Vorschub des Schneckenfräsers, von einem unabhängigen Deckenvorgelege abgeleitet. Da nun dieser Schaltbetrieb nicht periodisch, sondern ununterbrochen gleichmässig fortschreitend wirkt, so wird beim ersten Umlauf des Werkstückrades der glatte Radkranz von Null bis zur ersten Spandicke in tangentialer Richtung angegriffen werden, was einem Schnitt im Spiralgang entspricht. Im Arbeitsverlauf werden die folgenden Schnitte zum ersten gleichweit abständig sein. Diesen Fräserschaltbetrieb besorgt eine sechsläufige Stufenscheibe, welche von ihrem in einem seitlichen, festen Ständerarm befindlichen Lager durch Vermittelung einersenkrechten Keilnutwelle und dreier Winkelwellen durch die senkrechte Drehungsachse des am vorderen Konsol drehverstellbar eingerichteten Fräsertisches bis zur Bewegungsschraube des Fräserschlittens leitet. Textabbildung Bd. 316, S. 413 J. E. Reinecker's Universalschneckenrad-Fräsemaschine. Diese achsiale Verschiebung des Fräsewerkzeuges während der Schnittschaltung bedingt aber eine relative Drehung des Werkstückrades, und zwar für den Fräservorschub gleich der Teilung um einen Zahn des Schneckenrades, bei einfacher Steigung des Schneckenfräsergewindes. Da nun zwischen Fräserschnecke und Leitschraube am Teilrad eine zwangläufige Räderverbindung besteht, so müsste diese vorerwähnte relative Verdrehung des Werkstückrades zum Ruin der bereits angeschnittenen Zähne führen. Uni dieses zu vermeiden, muss daher dem Schlitten der Leitschraube am Teilrade eine genau proportionale, also eine parallele Verschiebung zu des Fräserschlittens Schnittschaltung erteilt werden. Textabbildung Bd. 316, S. 414 Fig. 46.J. E. Reinecker's Universalschneckenrad-Fräsemaschine. Diese ausgleichende Teilschaltung wird von der vorerwähnten stehenden Keilnutsteuerwelle mittels Winkelwelle und Versatzräder auf die Bewegungsschraube des wagerechten Leitschraubenschlittens an der Ständerhinterseite übermittelt. Wird Schneckengewinde für doppelte Gewindesteigung geschnitten, so muss naturgemäss durch Verdoppelung der Uebersetzung darauf Rücksicht genommen werden. Ist z die Zähnezahl des Teilrades und x diejenige des Werkrades, sowie t des letzteren Zahnteilung, so ist für eine Längsschaltung des Fräsers um diesen Betrag t = α . ρ, Teilung gleich Zentriwinkel mal Halbmesser zugleich die relative Verdrehung. Hieraus folgt in Bogenmass \frac{t}{\varrho}=\alpha zugleich der relative Verdrehungswinkel der Hauptspindel mit dem Teilrade vom Halbmesser r, also auch wieder \alpha=\frac{s}{r}, daher \frac{s}{r}=\frac{t}{\varrho} und s=\frac{r}{\varrho}\,\cdot\,t die Verschiebungsgrösse, bezw. \frac{s}{t}=\frac{r}{\varrho} das Verhältnis derselben. Weil bei n Minutenumläufe der Leitschraube von u Teilung und m des Schneckenfräsers von t Teilung n . u . r = mtρ der in einer Minute gebildete Zentriwinkel ist, so folgt \frac{r}{\varrho}=\frac{m}{n}\,\cdot\,\frac{t}{u}, also \frac{s}{t}=\frac{m}{n}\,\cdot\,\frac{t}{u} Verhältnis der Schlittenschiebungen. Da ferner \frac{z\,\cdot\,u}{x\,\cdot\,t}=\frac{m}{n}=\frac{2\,\pi\,r}{2\,\pi\,\varrho} ist, so folgt nach Einsetzung dieses Wertes \frac{s}{t}=\frac{z\,\cdot\,u}{x\,\cdot\,t}\,\cdot\,\frac{t}{u}=\frac{z}{x} Textabbildung Bd. 316, S. 414 Fig. 47.J. E. Reinecker's Universalschneckenrad-Fräsemaschine. als endgültiges Verhältnis der beiden Schlittenverschiebungen, wobei s die achsiale Verschiebung der Leitschraube ist. Besitzt das Fräsergewinde i-faches Gewinde, so wird natürlich die Verschiebung der mit einfachem Gewinde ausgestatteten Leitschraube \left(\frac{i}{1}\right) mal grösser, als es die letzte Beziehung angibt, gemacht werden müssen. Es ist daher i\,\cdot\,s=\frac{z}{x}\,\cdot\,t die Schlittenverschiebung des Leitschraubenschlittens für i-faches Gewinde der Fräserschnecke. Textabbildung Bd. 316, S. 415 Fig. 48.J. E. Reinecker's Universalschneckenrad-Fräsemaschine. Noch eine geometrische Beziehung muss Berücksichtigung finden, nämlich der Steigungswinkel des Radzahnes. Eigentlich müsste für vorausgesetzte gleiche Zahnteilung zu jeder Zähnezahl des Rades, oder wenigstens zu einer Gruppe derselben, je eine besondere Schneckenfräse angewendet werden, was nicht nur kostspielig wäre, sondern auch völlig unnötig ist, da durch Anwendung eines sogen. Wendetisches diese Abweichung leicht erreichbar ist. Es wird nämlich der Spindelstockachse, also der Fräserwelle, diejenige Winkellage in wagerechter Ebene zur senkrechten Radebene erteilt, welche der veränderlichen Werkradgrösse entsprechend ist. So einfach diese Abhilfe ist, um so umständlicher gestaltet sich die Ausbildung des Fräserantriebwerkes, welches unbedingt die Durchleitung durch die Schwingungsachse voraussetzt, will man Gelenkwellen vermeiden. Genau dasselbe gilt aber auch für den Schaltungsbetrieb des Fräserschlittens, welcher naturgemäss auch durch die Schwingungsachse des Wendetisches gelegt werden muss. Anordnung der vorbeschriebenen Triebwerkseinrichtungen, sowie bauliche Einzelheiten sollen nun nach den Fig. 44 bis 50 im folgenden in Kürze beschrieben werden. Von der Stufenscheibe a wird bei Bedarf eines langsamen Betriebsganges mittels Räder b die Winkelwelle c von dieser durch Vermittelung des laufenden Schraubengetriebes d eine wagerechte Nebenwelle bethätigt, welche am hinteren Ständerschlitten lagert. Versatzräder e stellen die Verbindung mit der Leitschraube s her, welche ins Teilrad z eingreift, wodurch die Rundschaltung des von der Planscheibe x mitgenommenen Werkrades erreicht wird. Vom Tischwinkel mitgenommene Winkelräder f übertragen den Stufenscheibenantrieb mittels Räder g auf ein Wellenstück h (Fig. 46), welches in der Tischplatte lagert, die am Tischwinkel freihändige Paralleleinstellung erhalten kann, weshalb eines der Räder g achsiale Verschiebbarkeit bekommt. Durch die senkrechte Mittelnabe der Tischplatte ist eine hohle Winkelradwelle i gelegt, welche zugleich Lager für die Steuerwelle k ist. Zur Achse dieser Welle k ist mittelrichtig die kreisförmige Spannrille eingefräst, welche zur Festlage des Wendetisches dient, in welchem links die Triebwelle l und rechts die Steuerschraube o lagern. Vondieser letzteren wird der Fräserschlitten geschaltet, auf dem die Lager für die Fräserwelle t aufgesetzt sind, deren Spindel p mittels Längskeils durch die Nabenbüchse des grossen Stirnrades q sich schiebt, welche in einem Auge der Tischplatte lagert. Von der Stufenscheibe v (Fig. 45) wird ferner mittels Schneckenrad- und Winkelwelle die in langer Nabe der Tischplatte laufende Welle w (Fig. 46) getrieben, die mit der Steuerwelle h in Verbindung steht. Versatzräder y besorgen die Verbindung der senkrechten Schneckenradwelle mit der Bewegungsspindel des wagerechten Lagerschlittens s1 für die Leitschraube des Teilrades z. Sowohl an dem hinteren Ständerschlitten als auch am vorderen Tischwinkel erleichtern Tragschrauben die Höheneinstellung durch Handbetrieb. Bemerkenswerte Einzelheiten sind folgende: An die hohle Hauptspindel a1 (Fig. 47) sind sowohl die Mitnehmerscheibe b1 als auch die Radscheibe c1 unmittelbar angegossen. An die letztere ist der Schneckenradkranz z (Teilrad) angeschraubt. Durch eine eingeschraubte Nabenscheibe d1 wird mit Schraubenbüchse e1 die Zugschraube f1 für den im Rahmenlager h1 geführten Aufspanndorn g1 gehalten. Textabbildung Bd. 316, S. 415 Fig. 49.J. E. Reinecker's Universalschneckenrad-Fräsemaschine. Fig. 48 zeigt die Einrichtung des Hauptantriebwerkes mit Geschwindigkeitswechsel. Von der Dreilaufscheibe a wird durch gleiche Stirnräder i1 die stehende Keilnutwelle c im Schnellgang bethätigt, dagegen durch die übersetzenden Stirnräder b in langsamer Gangart betrieben. Vermöge des Stabkeiles k1 erfolgt der Wechsel. Wie bereits erwähnt, wird der Rundlaufbetrieb der Hauptspindel durch das Teilrad z vermittelt und von der stehenden Keilnutwelle c (Fig. 49) durch Schraubenräder d auf die Nebenwelle l1 übertragen, wo Versatzräder e am Schlitzhebel m1 die Verbindung mit der Leitschraube s herstellen, die, im Lagerschlitten s1 gehalten, mit ihrer genuteten Zapfenverlängerung n1 sich durch die Nabenbüchse des letzten Versatzrades schiebt. Die Einrichtung der sechsläufigen Stufenscheibe v für Schaltbetrieb des Fräserschlittens s1 ist in Fig. 50 vorgeführt. Im seitlichen Armlager o1 des Ständers läuft die Schneckenwelle p1, deren angeschlossene Schnecke in das auf der lotrechten Hängewelle lose sitzende Schneckenrad q1 eingreift, welches erst durch Eingriff der Kegelkuppelung v1 eine Bethätigung hervorruft. Weil nun die Kuppelungsscheibe r1 auf Federkeil der Hängewelle geht und das Griffrad t1 auf das obere Zapfenstück der Hängewelle geschraubt ist, so würde schon eine lose Ringkuppelung zwischen Griffrad- und Kuppelungsnabe genügen, um eine Verstellung zu bewirken. – Eine solche Verstellbewegung würde aber zu rauh wirken. An Stelle einer solchen Ringverbindung ist aber eine Schraubengewindverkuppelung vorgesehen, welche in dem Unterschiede der Gangsteigung des Nabengewindes zum Zapfengewinde die Möglichkeit gewährt, die Verkuppelung mit jeder beliebigen Geschwindigkeit und Empfindlichkeit in der Kraftäusserung durchzuführen. Textabbildung Bd. 316, S. 416 Fig. 50.J. E. Reinecker's Universalschneckenrad-Fräsemaschine. In die Stufenscheibe v, welche lose auf den Zapfen der Schneckenwelle p1 läuft, ist ein Planetengetriebe v1 eingebaut, welches in das an die Lagerbüchse angefräste feste Rad u1 eingreift, während es dabei das auf die Schneckenspindel gekeilte Zahnrad w1 mitnimmt und hierdurch einen wesentlichen Beitrag zur Uebersetzung der Schneckenwelle ins Langsame liefert. (Fortsetzung folgt.)