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Selbsttätiger Mitnehmer für Drehbänke Die Erfindung betrifft einen
selbsttätigen Mitn ehmer für Drehbänke, Automaten u. dgl., bei dem zur Mitnahme:
des Werkstückes in der Umfangsrichtung mehrere gleichmäßig über den. Umfang des
futterartigen Mitnehmers verteilte Spannklauen an einem radial verschiebbar gelagerten
Stützteil starr Abgestützt sind und durch ein gemeinsames Verstellf lied in bzw.
außer Eingriff mit dem Werkstück geangen, während zur Zentrierung des Werkstückes
Eine im Mitnehmer vorgesehene Spitze sowie die Reitßtockspitze dienen., und die
im Mitnehmer vorgesehene Spitze bei ausgespanntem Werkstück unter Federwirkung über
die dem Reitstock zugesandte Stirnseite des Mitnehmers hinausragt und beim Einspannen
des Werkstückes durch, die Bewegung des Reitstockes entgegen der Federwirkung in
das Innere des Mitniehmers hinein verschiebbar ist, wodurch die! Spannklauen unter
Verwendung von Schrägführungen zur Anlage an das Werkstück gebracht werden..
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Bei einem bekannten Mitnehme:r dieser Art werden i edoch durch die
Bewegungen der Körnerspitze ledigich Federn gespannt, deren Kraft erst nach einer
be-@timmten Bewegung einer Spannbüchse ein Schließen der Klemmbacken bewirkt. In
dieser nicht zwangl4ufig erfolgenden Übertragung der Bewegung der Körnerspitze auf
die Klemmbacken zum Schließen derselben liegt eine Gefahrenquelle, da, das Schließen
nicht mit ausreichender Sicherheit erfolgt.
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Ein weiterer Nachteil der bekannten Ausführung liegt darin, daß da,s
Werkstück in der letzten Phase und am Schluß des Einspannvorganges gleichzeitig
mit seiner Stirnfläche gegen die Spannbüchse drückt und mit seiner Zentrierbohrung
auf der Körnerspitze ruht. Durch dieses gleichzeitig an zwei Stellen erfolgende
Andrücken des Werkstücks ist ]:eine- einwandfreie Zeintrierung des Werkstücks gewährleistet.
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Gemäß der Erfindung werden diese Nachteile da durch vermieden, daß
ein die Spitze umgebender und von,ihr axial mitgenommener Steuerring in Einspannrichtung
entgegen einer Federkraft längs verschiebbar ist und dabei unter Anwendung- von
in dem gemeinsamen Verstellglied angeordneten Schrägschlitzen das Verstellglied
dreht und damit die! Spannklauen schließt.
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Die Erfindung wird in folgendem unter Hinweis auf ein in der Zeichnung
dargestelltes Ausführungsbeispiel beschrieben, wobei sich weitere kennzeichnende
Merkmale ergeben werden. Es zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch da,s Futter nach
Linie I-1 in Fig. 2, Fig. 2 eine Vorderansicht ahne Abdeckscheibe.
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1 ist die hohle Antriebsspindel einer nicht dargestellten schnell
laufenden Vielschnittdrehbank. Die Spindel 1 ist mit einer schlanken, kegeligen
Bohrung 2 ausgestattet, in der ein Morsekegel 3 eingesetzt ist. In eine Bohrung
4 des Morsekegels 3 ist eine Drehbankspitze 5 axial verschiebbar eingesetzt.
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Die: Spindel 1 ist mit einem Flansch 20 ausgestattet, mit welchem
durch Schrauben 21 ein Gehäuse 22 verbunden ist. In dem Gehäuse 22 ist über einen
Schraubenbalzen 9 und ein Langloch 10 ein Futterkörper 23 axial verschiebbar angebracht.
Der Futterkörper 23 wird in Ruhestellung durch mehrere gleichmäßig über den Umfang
verteilte Druckfedern 12 nach rechts gedrückt. In dem Futterkörper 23 wird als Verstellglied
eine Hülse 38 geführt. Das Verstellglied 38 ist gegen axialen Druck von rechts durch
Kugeln 14 an dem Futterkörper 23 abgestützt, während es am linken Ende durch eine,
an ihr befestigte Scheibe 15 gegen Längsverschiebung nach rechts gesichert ist.
In der Hülset 38 ist ein Steuerring 16 längs verschiebbar eingesetzt, der jedoch
durch Federn 17, die an dem durch Kugeln abgestützten Ring 18 Anschlag finden, nach
rechts gedrückt wird. Im Steuerring 16 sind Stifte 37 befestigt, die durch schräge
Winkelschlitze 25 in der Verstellhülse 38 hindurch in Langlöcher 24 im Futterkörper
23 hineinragen. Die Verstellhülse 38 ist an ihrem rechts dargestellten Stirnende
mit Mitnehmerstiften 39 versehen, welche, was insbesondere in Fig. 2 erkennbar ist,
in Schlitze 40 von Spannklauen 41 eingreifen. Die Spannklauen 41 sind mittels Haltezapfen
42 auf doppelarmigen Hebeln 43 drehbar gelagert und stehen unter der Wirkung von
Federn 45. Die Federn 45 sind in Ösen 46 eingehängt, welche in dem Futterkörp-er
23 eingeschraubt sind. Durch die Federn 45 werden die Hebel 43 derart verschwenkt,
daß sich die äußeren Enden der Spannklauen 41 in Aussparungen 47 eines Ringes 48
abstützen. Dieser Abstützring 48 ist bei 49 auf dem Flansch des Futterkörpers 23
derart zentriert, daß er sich in geringem Maße radial nach allen Seiten verschieben
kann. Die Spannklauen 41 haben an ihrem nach innen gerichteten Ende schräge
Spannflächen
51, mit denen sie am strichpunktiert eingezeichneten Werkstück 52 angreifen können.
Beim Verdrehen der Verstellhülse 38 werden die Spannklauen 41 durch den Mitnehmerstift
39 wahlweise in die ausgezogen dargestellte Arbeitsstellung bzw. in ihre gestrichelt
gezeichnete unwirksame oder Ruhestellung 41a verschwenkt.
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Die Drehzapfen 44 der Hebel 43 sind mit ihrem einen Ende in dem Flansch
des Futterkörpers 23 eingeschraubt und haben an ihrem anderen Ende ein Innengewinde,
in das. Schrauben 53 eingreifen. Die Schrauben dienen zur Befestigung einer Abdeckscheibe
54 mit einer Bohrung,:-deren Innendurchmesser 55 etwas größer ist als der Drehdurchmesser
D (Fig. 2) des zu spannenden Werkstücks 52 und etwas kleiner als der Drehdurchmesser-.des
Konus S, der die Spannflächen 51 der Spannklauen 41 in ihrer .ausgeschwenkten Lage
41a, 51a berührt. Bei einer derartigen Bemessung des Durchmessers der Bohrung 55
gegenüber dem Durchmesser des Kreises S kann das von rechts (Fig. 1) her in die
Öffnung 55 eingeführte Werkstück 52, welches dabei die Drehbankspitze 5 entgegen
der Wirkung der Federn 17 nach links schiebt, nicht in Berührung mit den umlaufenden
Spannklauen 41 kommen. Das Einschieben des Werkstücks 52 nach links in das Innere
des Futters erfolgt also in unfallsicherer Weise. Die Spannflächen 51 der Spannklauen
41 -sind, damit sie die Werkstückmantelfläche griffig erfassen können, mit einer
nicht dargestellten Feinverzahnung versehen, und zwar wird man die Feinverzahnung
zweckmäßig mit schrägen Zähnen ausstatten.
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Die Spannklauen 41 sind in gleichen Abständen über den Umfang des
Futters verteilt angeordnet. Vorzugsweise wird man bei nicht allzu großem Futterdurchmesser
drei Spannklauen wählen. Die Spannklauen 41 sind leicht auswechselbar auf die Haltestifte
42 aufgesteckt. Sie können bei .einem anderen Durchmesser D des Werkstücks 52 gegen
entsprechend längere oder kürzere Spannklauen ausgetauscht werden. Obwohl bei dem
Ausführungsbeispiel nur drei Spannklauen 41 vorgesehen sind, ist die Zahl der Aussparungen
47 im Ring 48 erheblich größer, und zwar haben die verschiedenen Aussparungen 4711,
47b jeweils verschiedene Abstände von der Drehachse ,des Futters, so daß man abhängig
von der jeweiligen Dreheinstellung des Ringes. 48 auch, ohne die Spannklauen 41
auszuwechseln, Werkstücke 52 von verschiedenem Durchmesser D einspannen kann. Beim
Auswechseln eines Satzes von Spannklauen 41 gegen einen solchen von größerer oder
kleinerer Länge wird es in manchen Fällen zweckmäßig sein, auch die Abdeckscheibe
54 gegen eine andere Abdeckscheibe mit einem anderen entsprechenden Bohrungsdurchmesser
55 auszuwechseln.
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Die Wirkungsweise des Mitnehmers ist wie folgt: Man bringt bei laufender
Drehbank ein Werkstück 52 in diejenige Stellung, bei der seine beiden Stirnflächen
die in Fig. 1 mit 57 und 58 bezeichnete Lage einnehmen, d. h., man setzt das Werkstück
mit seiner linken Zentrierbohrung 59 auf die Drehbankspitze 5 auf und gibt ihm eine
solche Lage, daß bei einer Verschiebung eines nicht dargestellten, rechts stehenden
Reitstockes nach links, die rechts in Fig. 1 angedeutete Reitstockspitze 60 in die
Zentrierbohrung 61 des Werkstücks 52 eingreifen kann. Sobald die Reitstockspitze
60 eingegriffen hat, ist das Werkstück 52 zwischen ihr und der Spitze 5, die durch
die Federn 17 über den Steuerring 16 in ihre Endstellung geschoben ist, eingespannt.
jetzt kann der Arbeiter das Werkstück 52 loslassen, das nunmehr durch die Weiterbewegeng
des Reitstockes in der Pfeilrichtung 63 so weit nach links in das Innere des Futters
verschoben wird, bis der an der Drehbankspitze angebrachte Zentrierkonus 64 an einer
entsprechenden, im Morsekegel 3 befindlichen konischen Ausdrehung 65 zum Anschlag
kommt. Bei dieser Bewegung wird der Steuerring 16 durch -die Drehbankspitze 5 entgegen
der Kraft der Federn 17 ebenfalls nach links geschoben, da ein Außenbund 66 der
Spitze 5 an einem Innenbund 16a des Steuerringes 16 angreift. Der Steuerring 16
erzwingt dadurch, daß der in ihm befestigte Stift 37 durch den Winkelschlitz 25
in der Verstellhülse 38 mit dem Langloch 24 im Futterkörper 23 verbunden ist, eine
relative Verdrehung der Verstellhülse 38 gegenüber dem sie antreibenden Futterkörper
23. Bei dieser durch die schräge Gleitführung (Winkelschlitz 25 und Stift 37) erzwungenen
relativen Verdrehung werden durch die Mitnehmerstifte 39 der Verstellhülse 38 die
Spannklauen 41 aus ihrer unwirksamen Stellung 41a heraus derart verschwenkt, daß
ihre schrägen Spannflächen 51 nach innen gehen, wobei sie sich mit ihrer Feinverzahnung
am Werkstück einheißen und dieses rasch und zuverlässig mitnehmen. Da der Zentrierkonus
64 der Drehbankspitze 5 in der Arbeitsstellung des Futters jeweils in der Zentrierausdehnung
65 des Morsekegels 3 zum Anschlag kommen muß und der Steuerring 16 sich in der Verstellhülse
38 nur so weit nach links verschieben läßt, bis die relative Verdrehung der Verstellhülse
38 durch das Eingreifen der Spannklauen 41 mit ihren schrägen Spannflächen 51 am
Werkstück 52 beendet ist, ist zwischen dem Gehäuse 22 und dem Futterkörper 23 über
den Schraubenbolzen 9, das Langloch 10 und die Feder 12 ein Ausgleichsweg geschaffen.
Die Federn 12 sind gegenüber den Federn 17 in ihrer Federkraft so bemessen, daß
zuerst die relative Verdrehung der Verstellhülse 38 gegenüber dem Futterkörper 23
erfolgt. Erst nach erfolgter Spannung des Werkstücks 52 durch die Spannklauen 41
wird der Futterkörper 23 in das Futtergehäuse 22 so weit nach links verschoben,
bis der Zentrierkonus 64 der Drehbankspitze 5 in der Zentrierausdrehung 65 des Morsekegels
3 zum Anschlag kommt. Die rasche Mitnahme des Werkstücks 52 durch die Spannklauen
41 ist für den Arbeiter ganz ungefährlich, weil er schon vorher, als der Reitstock
mit seiner Spitze 60 noch rechts in Fig. 1 stand bzw. anfing, sich nach links zu
bewegen und die Längsverschiebung des Steuerringes 16 noch gar nicht eingeleitet
war, seine Hand vom Werkstück 52 fortgenommen hatte.
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Das Ausspannen des Werkstücks geht in umgekehrter Reihenfolge vor
sich. Nachdem die Spannklauen 41 sich vom Werkstück 52 gelöst haben, sinkt die Drehzahl
des zwischen den Spitzen 5 und 60 eingespannten Werkstücks 52 infolge des Spitzendrucks
der stehenden Reitstockspitze 60 sehr schnell ab. Während dann der Reitstock mit
seiner Spitze 60 vom Werkstück 52 weggefahren wird, kann der Arbeiter mit der Hand
das Werkstück 52 ohne die geringste Unfallgefahr von der Maschine herunternehmen.
Danach kann sofort mit dem Spannen eines neuen Werkstücks bei unabgebremster Maschine
begonnen -,werden. Die Tatsache, daß beim Ein- und Ausspannen des Werkstücks die
Maschine nicht abgebremst werden muß und sogar mit voller Arbeitsdrehzahl weiterlaufen
kann, wirkt sich als Arbeitsersparnis sehr günstig aus. Vor allem gilt das für schnell
laufendeDrehbänke, dieDrehzahlen von 2000 V/min und darüber und Schnittgeschwindigkeiten
von teilweise über 150 m/min zulassen. Eine besonders große Lohnersparnis läßt sich
durch die Verwendung des Mitnehmers bei der Bearbeitung
solcher
Werkstücke erreichen, bei denen die als Nebenzeiten geltenden Spannzeiten gegenüber
den reinen Dreh- oder Hauptzeiten verhältnismäßig hoch sind.
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Die Zentrierung der der Spitze 5 durch ihren Konus 64 in der Ausdrehung
65 des Morsekegels 3 während der Bearbeitung des Werkstücks 52 gewährleistet einen
absoluten Rundlauf der Spitze 5 und damit eine hohe Genauigkeit des fertigbearbeiteten
Werkstücks.