Quill-Antrieb

Eine Quill ist eine hohle Welle, die über eine feste Welle passt und entlang dieser verschoben werden kann. Sie ermöglicht eine Bewegung entlang ihrer gemeinsamen Achse, während gleichzeitig Rotationskraft übertragen wird. Die feste Welle verläuft durch die Mitte der Quill; beide drehen sich zusammen, aber die Quill kann sich längs auf und ab bewegen. Dieses Design findet sich vor allem bei Bohrmaschinen, Fräsmaschinen und Drehmaschinen, wo die Quill das Spindelwerk oder den Werkzeughalter trägt und sich vertikal bewegen muss, um das Werkstück zu erreichen, während sie konzentrisch bleibt.

Der praktische Zweck der Quill besteht darin, die Hebelwirkung des Bedieners oder eine automatische Zustellung in präzise und wiederholbare Bewegungen des Schneidwerkzeugs umzusetzen. Bei einer Bohrmaschine heben oder senken Sie mit dem Griff die Quill und den angebrachten Bohrfutter; beim Loslassen drückt eine Rückstellfeder die Quill wieder nach oben. Der Verfahrweg beträgt normalerweise 4 bis 8 Zoll, je nach Maschinengröße. Die innere Welle, auch Spindelrohr oder Arbor genannt, erhält ihre Antriebskraft vom Motor und dem Riemenantrieb; die Quill erhält diese Rotation über eine Kegel, einen Keil oder eine integral ausgeführte Reibpaarung.

Verschleiß, Spiel und Präzision

Eine gelockerte oder stark verschlissene Quill mit großem Spiel erzeugt Rundlauf, das heißt das Werkzeug orbitet beim Drehen leicht, was die Genauigkeit des Loches und die Oberflächengüte zerstört. Dies geschieht, weil die Quill und die innere Welle durch kleine Lagerflächen voneinander getrennt sind, normalerweise aus Bronze-Gleitlagern oder Wälzlagern, die sich über Jahre der Nutzung und des Verschleißes abnutzen. Ein lockeres Quill-Bewegungsspiel macht auch die manuelle Zustellung schwammig und unvorhersehbar. Vorspannfedern und Verstellringe an älteren Maschinen waren konzipiert, um Verschleiß auszugleichen, aber bei abgenutztem Equipment ist häufig ein Austausch der Lagerbuchsen oder Lageranordnungen erforderlich.

Der Name Quill stammt vom hohlen Aussehen und der Funktion einer Federkiele, die sich verjüngt und einen hohlen Kern hat. Frühe Maschinenbauer übernahmen den Namen für jede hohle rotierende Welle, die sich linear bewegt. Die Quill-Anordnung ist wirtschaftlich, da sie einen einzelnen Motor und ein Spindelwerk nutzt, um sowohl kontinuierliche Rotation als auch gesteuerte hin- und hergehende Bewegung ohne ein zusätzliches Antriebssystem oder komplexes Getriebe zu erzeugen.

Quill-Maschinen sind in Werkstätten und Schulungsumgebungen immer noch verbreitet, da die manuelle Zustellung und die einfache Mechanik sie nachgiebig und transparent für den Bediener machen. CNC-Maschinen haben sie in der Serienfertigung weitgehend verdrängt, aber jede ältere Metall- oder Holzbearbeitungswerkstatt, die noch mit manuellen Maschinen arbeitet, verlässt sich immer noch auf die grundsätzliche Einfachheit und Zuverlässigkeit der Quill.