DE1299970B - Drehfutter - Google Patents

Description

1 2

Die Erfindung betrifft ein Drehfutter zum Ein- backe stellt sicher, daß der Futterkörper keinen unspannen eines Werkstücks und insbesondere ein zulässigen Belastungen durch die Einspannkräfte aus-Drehfutter zum Einspannen einer Kurbelwelle im gesetzt ist. Da die Betätigungseinrichtung nur die Bereich eines Kurbelzapfens. Mit einem derartigen Schwenkbewegung der Spannbacke steuert, ergibt Drehfutter kann eine Kurbelwelle im Bereich eines 5 sich eine wesentliche Vereinfachung der Betätigungs-Kurbelzapfens eingespannt und um ihre Lagerachse einrichtung, und es sind nur wenige Teile am Futtergedreht werden, wobei die in der Lagerachse ange- körper anzuordnen, so daß dieser relativ schmal ausordneten Lagerflächen zur Bearbeitung frei liegen. geführt werden kann.

Es ist bereits ein Drehfutter zum Einspannen einer Zweckmäßigerweise trägt das Betätigungsglied

Kurbelwelle mit einem in einem Rahmen drehbar io einen Bolzen, der in einen Schlitz am äußeren Ende gelagerten, antreibbaren Futterkörper bekannt, der der Spannbacke eingreift. Dabei kann der Schlitz Anlageflächen für das einzuspannende Werkstück einen den Bolzen bei Schließstellung der Spannaufweist und eine auf einem Lagerzapfen schwenk- backe aufnehmenden radialen Abschnitt und einen bare Spannbacke unterstützt, die in Schließstellung den Bolzen bei Öffnungsstellung der Spannbacke aufden Anlageflächen gegenüberliegend am Werkstück 15 nehmenden abgewinkelten Abschnitt aufweisen. Ferangreift und mittels einer Betätigungseinrichtung ner sind die an den Wänden des Schlitzes angreifenschwenkbar ist, die einen umsteuerbaren Motor mit den Seiten des Bolzens zweckmäßigerweise abgeeiner Kupplung und einem Ritzel für den Antrieb flacht. Die Bewegungskopplung zwischen dem Betäeines drehbar gelagerten Zahnkranzes umfaßt, mit tigungsglied und der Spannbacke mittels einer dem zugleich ein Antriebsrad für eine im Futter- 30 Schlitz-Bolzen-Verbindung ist gleichfalls besonders körper gelagerte Gewindespindel kämmt, die mit einfach. Durch die mehr oder weniger radiale Aneinem an der Spannbacke angreifenden Betätigungs- Ordnung des Schlitzes kann die Bewegungscharakglied verbunden ist. Dabei ist die Ausführung der- teristik der Schwenkbacke den Erfordernissen angeart, daß die Spannbacke in der Schließstellung durch paßt werden, so daß die Schwenkbacke bei gleicher eine an ihr angreifende schwenkbare Klaue ange- 95 Bewegung des Betätigungsgliedes in der öffnungsdrückt wird, mit der die Gewindespindel in An- stellung schneller als in der Schließstellung getriebsverbindung steht. Da die Betätigung der Klaue schwenkt wird. Die Ausführung des Bolzens mit abgezwar zu einem Andrücken bzw. Entlasten, nicht je- flachten Seiten schließlich führt zu einer herabgesetzdoch zu einem Schließen bzw. öffnen der Spann- ten Flächenpressung zwischen dem Betätigungsglied backe führt, ist ein zusätzlicher, von der Gewinde- 30 und der Spannbacke sowie zu einer Verringerung des spindel ausgehender Antrieb für die Spannbacke vor- Verschleißes zwischen dem Bolzen und dem Schlitz, gesehen, der nach dem Abheben der schwenkbaren Als besonders vorteilhaft ist eine Ausführung anKlaue die Spannbacke aufschwenkt, damit die be- zusehen, bei der das äußere Ende der Spannbacke, arbeitete Kurbelwelle entnommen und eine neue zu das Betätigungsglied und die Gewindespindel zwibearbeitende Kurbelwelle eingelegt werden kann, und 35 sehen zwei seitlichen Ringabschnitten am Außendann vor dem Andrücken der Klaue die Schwenk- umfang des Futterkörpers angeordnet sind, die eine backe wieder in Schließstellung schwenkt. Verzahnung für den Futterantrieb aufweisen. Dabei

Diese Ausführung mit einer Schwenkbacke und kann die Gewindespindel in einem zwischen den einer Andrückklaue, die einzeln verschwenkt werden beiden Ringabschnitten des Futterkörpers befestig- und deren Bewegung genau aufeinander abgestimmt 40 ten Klotz drehbar gelagert sein. Die gabelförmige sein muß, ist kompliziert und dementsprechend auf- Ausbildung des Futterkörpers an seinem Außenumwendig sowie störungsanfällig. Außerdem führen die fang durch die seitlichen Ringabschnitte bietet die im oder am Futter anzuordnenden Teile der kompli- Möglichkeit, die genannten Teile der Betätigungseinzierten Betätigungseinrichtung zu einem relativ brei- richtung am Umfang des Futterkörpers anzuordnen, ten Drehfutter. Es ist jedoch erwünscht, das Dreh- 45 wo sie gut zugänglich sind und eine schmale Baufutter in axialer Richtung möglichst schmal zu halten, weise des Futterkörpers begünstigen. Dabei ist die da auch bei kurzen Kurbelzapfen die Kurbelwellen- Außenverzahnung für den Futterkörper am Umfang lager seitlich der Kurbelzapfen zur Bearbeitung mög- der Ringabschnitte vorgesehen, so daß die am Umlichst frei liegen sollen. fang des Futterkörpers angeordneten Teile der Betä-

Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe 50 tigungseinrichtung den Antrieb des Futterkörpers zugrunde, das bekannte Drehfutter der eingangs ge- nicht stören. Gegebenenfalls kann auch das Antriebsnannten Art wesentlich einfacher auszubilden, so daß ritzel für den Futterkörper den beiden seitlichen die vorgenannten Nachteile vermieden sind. Ringabschnitten entsprechend gabelförmig ausgebil-

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Spann- det sein, so daß der am Umfang des Futterkörpers backe als Doppelhebel ausgebildet ist, wobei der 55 vorhandene Raum für die Unterbringung der Teile Lagerzapfen der Spannbacke nahe dem am Werk- der Betätigungseinrichtung vergrößert ist und die stück angreifenden inneren Ende der Spannbacke Antriebskraft symmetrisch zur Mittelebene des Futangeordnet ist und das Betätigungsglied am sich bis terkörpers auf diesen aufgebracht wird,
in Umfangsnähe des Futterkörpers erstreckenden In der schematischen Zeichnung ist ein Ausfüh-

äußeren Ende der Spannbacke mit dieser verbunden 60 rungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt, ist. Es zeigt

Eine Andrückklaue od. dgl. ist bei dieser Aus- F i g. 1 in einer schematischen Seitenansicht einen

führung nicht vorgesehen. Durch den vergleichsweise Teil einer Kurbelwellendrehbank mit einem erfinlangen Hebelarm der Spannbacke, an dem das Beta- dungsgemäßen Mittelantriebsfutter,
tigungsglied angreift, wird ein festes Einspannen des 65 F i g. 2 in vergrößertem Maßstab einen teilweisen Werkstücks sichergestellt. Die zentrale Anordnung Schnitt längs der Linie II-II in F i g. 1,
des Lagerzapfens der Spannbacke nahe dem am F i g. 3 in vergrößertem Maßstab einen Schnitt

Werkstück angreifenden inneren Ende der Spann- durch denjenigen Teil der Betätigungsvorrichtung im

3 4

Futterkörper, der direkt mit der beweglichen Futter- er sich um eine Achse dreht, die mit der Achse der

backe verbunden ist, Hauptlagerzapfen der zu bearbeitenden Kurbelwelle

F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in zusammenfällt. Gemäß F i g. 2, 4 und 5 ist der Futter-

Fig. 2, körper 24 an seinem Umfang mit einer Verzahnung

F i g. 5 einen Teilschnitt durch den drehbaren Teil 5 40 versehen, die mit einer Verzahnung eines Andes Futterkörpers, triebsritzels 42 kämmt, das eine Ringnut 44 zur Auf-

Fig. 6 in größerer Vollständigkeit die Antriebs- nähme des Futterbetätigungsmechanismus aufweist,

mittel zwischen dem Futterbacken-Betätigungsmotor der über die Verzahnung 40 des Futterkörpers 24

und der Futterbacke teilweise im Grundriß und teil- hinaus nach außen vorspringt,
weise im Schnitt längs der Linie VI-VI in F i g. 2, 3 io Der Umfangsteil des Futterkörpers 24 ist, im

und 4, Querschnitt gesehen, gegabelt, und zwischen den

F i g. 7 eine schematische Darstellung einer elek- Schenkeln am Umfang des Futterkörpers ist ein Klotz

irischen Steuerschaltung. 46 angeordnet, in dem eine Mutter 48 mit Hilfe von

Gemäß F i g. 1 umfaßt die Drehbank ein Bett 10 Lagernadeln 50 drehbar gelagert ist. An einem Ende und die Zentrierspitzen 12 und 14, die in Zentrier- 15 der Mutter 48 ist ein Kegelzahnrad 52 befestigt, das bohrungen an den Enden der zu bearbeitenden Kur- mit einem weiteren Kegelzahnrad 54 kämmt, welches beiwelle 16 eingreifen. Die zu bearbeitenden Teile der zusammen mit einem Ritzel 56 auf einer Welle sitzt, Kurbelwelle liegen auf der Drehachse der Kurbel- die in den Schenkelabschnitten am Umfang des Futwelle und sind durch Pfeile 18 bezeichnet, die auch terkörpers 24 drehbar gelagert ist.
die betreffenden Schneidwerkzeuge symbolisieren. Es 20 Gemäß F i g. 4 steht das Ritzel 56 ständig im Einist erwünscht, daß sämtliche auf der Drehachse der griff mit einem Innenzahnkranz 58, an einem gleich-Kurbelwelle liegenden Lagerzapfen der Kurbelwelle achsig mit dem Futterkörper 24 angeordneten Rahzur Bearbeitung zugänglich sind. Zu diesem Zweck menteil38. Der Zahnkranz 58 kämmt ferner mit sieht man ein oder mehrere auf dem Bett 10 ange- einem Zahnrad 60 auf einer Welle 62, die in dem ordnete Futter 20 vor, durch welche die Kurbelwelle 25 Rahmenteil 38 des Futters 20 gelagert ist. Die Welle hindurchragt. Vom Futter 20 wird ein Kurbelzapfen- 62 kann mit Hilfe einer elektrisch betätigbaren Kupplagerabschnitt 22 zusammen mit den beiden Kurbel- lung 66 mit einem Antriebsmotor 64 gekuppelt werwangen auf beiden Seiten dieses Kurbelzapfens ein- den. Ist die Kupplung 66 ausgerückt, kann sich der gespannt. Bei dieser Anordnung sind sämtliche Futterkörper 24 in dem Rahmenteil 38 drehen, und Hauptlagerzapfen, die bearbeitet werden müssen, zu- 30 der Zahnkranz 58 wird von dem Futterkörper 24 mitgänglich, und gleichzeitig ist die Kurbelwelle mit genommen, wobei sich das Zahnrad 60 mit der ausreichender Starrheit eingespannt, so daß ein ge- Welle 62 im Leerlauf dreht. Sobald jedoch der Fütnügend großes Drehmoment auf sie aufgebracht wer- terkörper 24 zum Stillstand kommt, ist es ohne Rückden kann, um die gewünschten maschinellen Bear- sieht auf seine Stellung möglich, die Kupplung 66 beitungsgänge zu ermöglichen. 35 einzurücken und den Motor 64 einzuschalten,

Der Futterkörper 24 des Futters 20 hat eine zen- woraufhin das Zahnrad 60 den Zahnkranz 58 an-

trale Öffnung 2 zum Aufnehmen der einzuspannen- treibt, der seinerseits über das Ritzel 56 und die

den Kurbelwelle 16. In der Öffnung 26 sind Amboß- Kegelzahnräder 54 und 52 die Mutter 48 antreibt,

teile 28 angeordnet, die ebene bearbeitete Flächen Es ist nicht erforderlich, das Futter 20 genau in

aufweisen, welche an bearbeiteten Flächen der Kur- 40 eine bestimmte Indexstellung zu bringen, um das

belwangen auf beiden Seiten des Kurbelzapfens 22 Öffnen oder Schließen des Futters zu ermöglichen,

der Kurbelwelle liegen, die sich in dem Futter 20 Aus Gründen der Zweckmäßigkeit wird das Futter

befindet. jedoch für jeden Ein- und Ausspannvorgang an-

Im Futterkörper 24 ist mit Hilfe eines Lagerzap- nähernd in die gleiche Stellung gebracht, so daß die fens 30 eine Spannbacke 32 gelagert, die ein ge- 45 im Futter 20 befindliche Kurbelwelle 16 annähernd härtetes Einsatzstück 34 aufweist, das am Kurbel- in die richtige Orientierung gegenüber einer Bezapfen 22 auf dessen von den Amboßteilen 28 abge- schickungs- und Entnahmevorrichtung gebracht wandter Seite angreift. Die Spannfläche des Einsatz- wird, damit die Kurbelwelle 16 automatisch bewegt Stückes 34 ist etwas zur Senkrechten auf der Radialen werden kann. Jedoch ist der zeitraubende Arbeitsdurch die Achse des Lagerzapfens 30 zum Einsatz- 50 gang vermieden, mittels dessen das Futter genau in stück 34 geneigt, so daß eine Keilwirkung auf den die richtige Indexstellung gebracht werden muß, um Kurbelzapfen 22 ausgeübt wird. Diese Keilwirkung das Einführen eines Futterbetätigungsschlüssels gewährleistet nicht nur ein sicheres Einspannen der od. dgl. zu ermöglichen. Auf diese Weise wird die Kurbelwelle, sondern sie bewirkt auch, daß das Futter Stückzeit beim Bearbeiten von Kurbelwellen erhebautomatisch Abweichungen bezüglich der Größe des 55 lieh verringert.

Kurbelzapfens ausgleicht. Beim Festspannen des Kur- Die Spannbacke 32 umfaßt einen Abschnitt, der

belzapfens liegt der Angriffspunkt des Einsatzstückes radial nach außen durch eine öffnung 68 des Futter-

34 der Futterbacke genau gegenüber dem Lager- körpers 24 ragt, und weist am äußeren Ende einen

zapfen 30 auf der anderen Seite der Achse des Kur- Schlitz 70 auf, der einen Bolzen 72 aufnimmt, der

belzapfens 22, so daß sich die Beanspruchung der 60 von einem Betätigungsglied 74 getragen wird. Das

Kurbelwelle beim Einspannen auf eine kleine Zone Betätigungsglied 74 ist so geführt, daß es sich tan-

in der Mitte des Futterkörpers 24 beschränkt; hier- gential nahe dem Umfang des Futterkörpers 24 be-

durch wird eine Verformung des Futters im wesent- wegen kann, wozu Führungen 76 zwischen den bei-

lichen vermieden. den Schenkeln am Umfang des Futterkörpers 24 vor-

Gemäß Fig.4 ist der Futterkörper24 auf koni- 65 gesehen sind. Das Betätigungsglied74 umfaßt eine

sehen Lagerrollen 36 gelagert, die von einem Rah- Gewindespindel 77, die in die Mutter 48 einge-

menteil 38 aus abgestützt werden, das auf der Dreh- schraubt ist, so daß eine Drehung der Mutter 48

bank ortsfest angeordnet ist, und zwar derart, daß bewirkt, daß sich die Gewindespindel 77 mit dem

Betätigungsglied 74 in axialer Richtung bewegt, wobei der Bolzen 72 mit dem Schlitz 70 zusammenarbeitet, um die Spannbacke 32 zu öffnen bzw. zu schließen.

Der Bolzen 72 ist dort, wo er an den Wänden des Schlitzes 70 angreift, etwas abgeflacht. Hierdurch werden die Druckbeanspruchung und die Abnutzung des Bolzens 72 und der Schlitzwände erheblich verringert. Ferner ist der äußere Abschnitt des Schlitzes 70 gegenüber dem sich radial erstreckenden inneren Schlitzabschnitt abgewinkelt, so daß bei geschlossenem Futter 20 der Bolzen 72 und der Schlitz 70 eine möglichst vorteilhafte Lage einnehmen. Wird die Spannbacke 32 geöffnet, ermöglicht die Neigung des äußeren Schlitzabschnitts eine größere Bewegung der Spannbacke als bei radialem Schlitzverlauf.

Der Klotz 46 ist zwischen den Schenkeln des gegabelten Umfangsteils des Futterkörpers 24 ortsfest angeordnet, so daß die auf die Spannbacke 32 ausgeübte Kraft auf den Futterkörper 32 übertragen ao wird. Sobald die Spannbacke 32 geschlossen ist, werden jedoch die Hauptkräfte im Bereich des Lagerzapfens 30 ausgeübt, so daß die Gefahr einer Verformung des Futterkörpers 32 nicht besteht, da ja eine Hebelübersetzung vorhanden ist, die verhindert, daß durch die über die Mutter 48 und die Gewindespindel 77 auf die Spannbacke 32 aufgebrachten Kräfte größere Beanspruchungen auf den Futterkörper 24 ausgeübt werden.

Fig. 7 zeigt schematisch die verwendete elektrisehe Schaltung mit einem Hauptantriebsmotor 80 zum Antreiben des Ritzels 42 und des Futters 20. Der Motor 80 kann durch Niederdrücken eines Startschalters 82 über ein Relais R eingeschaltet und durch Niederdrücken eines Ausschalters 84 ausgeschaltet werden. Beim Einschalten des Relais R wird der Motor 80 über einen Kontakt 86 eingeschaltet, während gleichzeitig ein Kontakt 88 den Stromkreis zu dem Antriebsmotor 64 unterbricht. Wird das Relais R ausgeschaltet, schließt der Kontaktarm 88 die dem Antriebsmotor 64 zugeordneten Kontakte, so daß der Antriebsmotor 64 über einen Wählschalter 90 einschaltbar ist, der aus seiner geöffneten Mittelstellung in zwei verschiedene Schließstellungen gebracht werden kann, um den Antriebsmotor 64 in der einen oder anderen Drehrichtung umlaufen zu lassen und dabei das Futter 20 zu öffnen bzw. zu schließen.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Drehfutter zum Einspannen eines Werkstückes, insbesondere zum Einspannen einer Kurbelwelle im Bereich eines Kurbelzapfens, mit einen in einem Rahmen drehbar gelagerten, antreibbaren Futterkörper, der Anlageflächen für das einzuspannende Werkstück aufweist und eine auf einem Lagerzapfen schwenkbare Spannbacke unterstützt, die in Schließstellung den Anlageflächen gegenüberliegend am Werkstück angreift und mittels einer Betätigungseinrichtung schwenkbar ist, die einen umsteuerbaren Motor mit einer Kupplung und einem Ritzel für den Antrieb eines drehbar gelagerten Zahnkranzes umfaßt, mit dem zugleich ein Antriebsrad für eine im Futterkörper gelagerte Gewindespindel kämmt, die mit einem an der Spannbacke angreifenden Betätigungsglied verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacke (32) als Doppelhebel ausgebildet ist, wobei der Lagerzapfen (30) der Spannbacke nahe dem an das Werkstück (16) angreifenden inneren Ende der Spannbacke angeordnet ist und das Betätigungsglied (74) am sich bis in Umfangsnähe des Futterkörpers (24) erstreckenden äußeren Ende der Spannbacke mit dieser verbunden ist.

2. Drehfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied (74) einen Bolzen (72) trägt, der in einen Schlitz (70) am äußeren Ende der Spannbacke (32) eingreift.

3. Drehfutter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (70) einen den Bolzen (72) bei Schließstellung der Spannbacke (32) aufnehmenden radialen Abschnitt und einen den Bolzen bei Öffnungsstellung der Spannbacke aufnehmenden abgewinkelten Abschnitt aufweist.

4. Drehfutter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Wänden des Schlitzes (70) angreifenden Seiten des Bolzens (72) abgeflacht sind.

5. Drehfutter nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Ende der Spannbacke (32), das Betätigungsglied (74) und die Gewindespindel (48 bzw. 77) zwischen zwei seitlichen Ringabschnitten am Außenumfang des Futterkörpers (24) angeordnet sind, die eine Verzahnung (40) für den Futterantrieb aufweisen.

6. Drehfutter nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel (48 bzw. 77) in einem zwischen den beiden Ringabschnitten des Futterkörpers (24) befestigten Klotz (46) drehbar gelagert ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen