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Die Drechselbank und ihre Komponenten
Das Drechseln gehört zu einem der ältesten Handwerke der Menschheit und das Prinzip hat sich im Laufe der Zeit nicht wesentlich verändert: Ein Stück Holz wird in Rotation gebracht und mit scharfen Werkzeugen bearbeitet. Das Holz wird dazu auf der Drechselbank aufgenommen und von dieser in Drehbewegung versetzt. Die einzelnen Komponenten der Drechselbank sind in den letzten Jahrhunderten ebenfalls im Wesentlichen gleichgeblieben. Grundsätzlich ist die Drechselbank eine sehr einfach ausgestattete Maschine und die meisten Modelle ähneln sich sehr. Wir stellen Ihnen nachfolgend die Hauptelemente einer Drechselbank vor und erklären die Funktion der einzelnen Maschinenteile.
Untergestell
In der Regel wird die Drechselbank von einem Untergestell getragen. Die Untergestelle bieten sicheren Stand und sind aus Guss oder Stahlblech gefertigt. Bei verschiedenen Modellen kann man das Untergestell bspw. zusätzlich mit Sand befüllen, um mehr Gewicht und somit Laufruhe zu schaffen.
Drechselbänke werden aber auch als Tischmodelle, also ohne Maschinenfüße angeboten. Diese, meist kleinen, leichteren Maschinen, werden dann auf einem Arbeitstisch bzw. auf einer stabilen Werkbank befestigt. Dabei ist auf eine möglichst massive Ausführung zu achten, um starke Vibrationen aufgrund der Rotationskräfte zu vermeiden.
Bankbett
Ein wichtiges Element der Drechselbank ist das sogenannten Bankbett, auf dem der Reitstock, der Spindelstock, die Werkzeugauflage oder auch eventuelle Zusatzgeräte sitzen. Das Bankbett besteht meist aus zwei miteinander verstrebten Wangen, auf denen der Reitstock in axialer Richtung verschoben und an beliebiger Stelle fixiert werden kann. So kann dieser an die Werkstücklänge bzw. Werkstücktiefe ausgerichtet werden, um das Holz z. B. zwischen den Spitzen (Mitnehmer und Zentrierspitze) zur Bearbeitung aufzuspannen.
Das massive Bankbett der Drechselbank beseht in der Regel aus zwei verstrebten Wangen und besteht zumeist aus Stahlguss .
Das Bankbett besteht bei modernen Drechselbänken aus Stahlguss oder alternativ aus Stahlrohren mit rechteckigem oder seltener auch mit rundem Querschnitt. Die Führungsflächen (Oberseite und die innenliegenden Seiten) müssen plan gefräst bzw. geschliffen und exakt parallel sein, um eine möglichst hohe Präzision der Achsflucht zu ermöglichen.
Spindelstock
Im Spindelstock (alternativ auch Spindelkasten) sind die Drehspindel, die entsprechenden Drehlager und zumindest ein Teil der Antriebseinheit wie z. B. die Riemenscheibe untergebracht. Teilweise kann sich auch der Antriebsmotor innerhalb des Spindelstocks befinden oder ist von außen an diesem befestigt. Als Drehlager der Spindel können Kugellager oder die deutlich robusteren Schrägrollenlager verbaut sein. Nur in wenigen modernen Drechselbänken findet man heute wartungsintensive Gleitlager. Der Spindelstock war bei früheren Maschinenmodellen fest auf dem linken Bankbettende bzw. dem Untergestell der Drechselbank verbaut. Heute werden zunehmend Drechselbänke angeboten, bei denen man den Spindelstock zugunsten einer höheren Flexibilität und einer ergonomischen Arbeitsposition drehen oder sogar drehen und auf dem Bankbett verschieben kann.
Drehspindel | Welle
Die Drehspindel – oder auch Welle genannt – wird in der Regel über einen Elektromotor angetrieben. Meist ist dieser auf einer Wippe hinter oder unter dem Spindelstock montiert, die zum Wechsel des Riemens auf eine andere Stufe der Riemenscheibe angehoben werden kann. Heute wird die Kraftübertragung durch Keilrippenriemen und entsprechenden Keilrippenscheiben gewährleistet.
Die Spindel der Drechselbank nimmt die Werkstücke bzw. die dafür verwendeten Futter auf und sollte möglichst durchbohrt sein. Mitnehmer und andere Werkzeuge werden dann mittels Morsekonus, einer konischen Bohrung und dem passenden Werkzeugschaft, formschlüssig gehalten und durch die Bohrung der Welle wieder von der Rückseite mit einer Stange ausgestoßen. Hier hat sich der Morsekonus mit der Größenbezeichnung MK2 durchgesetzt. Eher selten findet man auch MK3-Aufnahmen und einige kleinere Maschinen werden mit MK1 produziert. Als Standard kann man das Aufnahmegewinde M 33 x 3,5 DIN 800 bezeichnen. Hierfür gibt es das größte Angebot an kompatiblen Spannfuttern. Unabhängig des Herstellers können diese auf Drechselbänke mit entsprechender Gewindeaufnahme geschraubt werden.
Heute kann man das M33-Gewinde (DIN 800) für die Aufnahme der Drechselfutter auf der Spindel als Standard bezeichnen. Unabhängig von Herstellern können daher verschiedenste Futter aufgenommen werden. Die Spindel ist in aller Regel durchbohrt und mit einem Innenkonus wie z. B. MK2 ausgestattet.
Handrad
Das Handrad an der Rückseite der Drehspindel ist ein auf den ersten Blick unauffälliges, aber dennoch sehr wichtiges Hilfsmittel. An ihm wird die Spindel von Hand gedreht, um z. B. das Werkstück zu begutachten oder auf eine entsprechende Position zu bringen. Mithilfe des Handrads werden auch Werkzeuge wie Spannfutter auf bzw. von der Spindel geschraubt. Bei einfachem Elektroantrieb über festgelegte Drehzahlen kann man die Spindel bzw. das Werkstück hier auch manuell abbremsen. Ist die Drehzahl der Drechselbank jedoch mit einem elektrischen Frequenzumrichter gesteuert, übernimmt dies die Maschine selbstständig.
Reitstock und Pinole
Der auf dem Bankbett längs verschiebbare und an gewünschter Position fixierbare Reitstock mit seiner Pinole ist das Gegenstück zur Drehspindel im Spindelstock. Gemeinsam sind sie für die Aufnahme der meisten Werkstücke an der Drechselbank verantwortlich. Die Pinole kann aber auch als Werkzeugträger dienen. Im Morsekonus können u. a. unterschiedlichste Zentrierspitzen aufgenommen werden. Durch Drehen der Kurbel wird die Pinole in Achsrichtung aus dem Reitstock bewegt. So werden Werkstücke zur Bearbeitung zwischen den Spitzen (Mitnehmer und Zentrierspitze) gespannt. Mit einem Bohrfutter und Bohrwerkzeugen versehen, können Werkstücke sehr einfach auf Achsmitte gebohrt werden.
Der Reitstock mit der Pinole sollte leichtgängig an allen Positionen auf dem Bankbett in Längsrichtung zu verschieben sein, jedoch zwischen den Bettwangen nicht zu viel Spiel aufweisen. Auch die Pinole selbst sollte möglichst passgenau in ihrer Führung sitzen und exakt in Flucht zur Drehspindel ausgerichtet sein. Ist davon nur eins oder auch beides nicht der Fall, führen diese Ungenauigkeiten z. B. bei Bohrarbeiten zu Problemen. Ein einfacher Indikator für die Genauigkeit der Flucht von Spindel und Pinole ist der sogenannte Kuss-Test. Dazu wird in die Pinole eine Zentrierspitze eingesteckt und mit dem Gegenüber, also mit der Spitze eines Mitnehmers in der Welle, verglichen. Treffen sich die Spitzen exakt auf gleicher Höhe und in der Flucht, passt alles bestens.
Werkzeugauflage | Handauflage
Eine sehr wichtige Komponente der Drechselbank ist die Werkzeugauflage bzw. sogenannte Handauflage und das dazugehörige Handauflagenunterteil. Letzteres kann auf den Wangen des Bankbetts frei in alle Richtungen verschoben und an beliebiger Stelle festgeklemmt werden. Die Werkzeugauflage wird mittels eines Zapfens in das Unterteil eingesteckt und in entsprechender Höhe durch einen Schraubhebel fixiert. Auf der Werkzeugauflage sollten die Drechselwerkzeuge leichtgängig gleiten, teilweise werden hier gehärtete Rundstähle eingelassen, auf denen die Eisen beinahe verschleißfrei geführt werden können. Die Werkzeugauflage sowie das Unterteil sollten nicht zu klein ausfallen, da hier die komplette Kraft aus den Werkzeugen abgeleitet wird. Die Beanspruchung ist enorm und gerade bei weit ausladenden Einstellungen muss die Handauflage sicher in Position bleiben.
Bedieneinheit der Drechselbank
Mittlerweile sind variabel positionierbare Bedieneinheiten der Motorsteuerung gang und gäbe. Diese können meist über Magnete an der Stelle der Drechselbank befestigt werden, an der man gerade arbeitet. Diese Arbeitspositionen können je nach Größe und Form des Werkstücks sehr unterschiedlich sein und Wege durch den Gefahrenbereich des drehenden Werkstücks werden vermieden bzw. reduziert. Maschinen die nicht mit einem frei positionierbaren Steuerungselement ausgestattet sind, weisen An- und Ausschalter, eventueller Rechts-/Linkslauf und/oder eine Drehzahlregelung im Bereich des Spindelstocks auf. In der Regel sollten alle Maschinen zusätzlich einen Hauptschalter besitzen, mit dem die Betriebsbereitschaft bzw. Stromzufuhr geregelt wird.
Frequenzumrichter
In den letzten Jahren hat sich die elektronische Steuerung der Drehzahl über einen Frequenzumrichter mehr und mehr durchgesetzt und gehört mittlerweile schon zur Grundausstattung einer modernen Drechselbank. Sie bietet nicht nur mehr Komfort, sondern ermöglicht durch nur kleinere Korrekturen der Drehzahl, auftretende Schwingungen deutlich zu reduzieren. Bei einer starken Werkstückunwucht und fest über Riemenscheiben vorgegebenen Geschwindigkeiten, muss man sich meist für eine sehr langsame Drehzahl entscheiden, die die Bearbeitung eher erschwert. Hier liegt der große Vorteil eines Frequenzumrichters, der die flexibel eingestellte Drehzahl an den Elektromotor weitergibt.