DD264177A1

DD264177A1 - WORKPIECE SPINDLE WITH AUTOMATIC FAST VOLTAGE

Info

Publication number: DD264177A1
Application number: DD30708587A
Authority: DD
Inventors: Paul Nonn
Original assignee: Suhl Feinmesszeugfab Veb
Priority date: 1987-09-21
Filing date: 1987-09-21
Publication date: 1989-01-25

Abstract

Geschaffen wird eine Werkstueckspindel mit automatischer Schnellspannung, insbesondere fuer ein Baukastensystem fuer Sondermaschinen. Ziel ist eine universelle Anwendbarkeit zu erreichen. Geloest wird die Aufgabe unter Verwendung handelsueblicher Baugruppen einen leichten Austausch unterschiedlicher Antriebe zu gestatten. Die Werkstueckspindel umfasst eine Antriebs- und eine Abtriebseinheit in denen je eine Hohlspindel gelagert ist. In der Abtriebsspindel sitzt eine Spannzange mit einer rohrfoermigen Zugstange, die in der Antriebsspindel radial gefuehrt ist und durch eine Feder in der Abtriebsspindel vorgespannt ist. Zwischen der Antriebs- und Abtriebseinheit sitzt eine Kolben-Zylinder-Einheit die ueber ein Kopplungsstueck die Feder und die Zugstange entgegen der Spannrichtung betaetigt und die Spannzange oeffnet.A workpiece spindle with automatic quick-release is created, especially for a modular system for special machines. The goal is to achieve universal applicability. The task is solved using commercially available modules to allow easy replacement of different drives. The workpiece spindle comprises a drive and an output unit in each of which a hollow spindle is mounted. In the output spindle sits a collet with a rohrfoermigen pull rod, which is guided radially in the drive spindle and is biased by a spring in the output spindle. Between the drive and output unit sits a piston-cylinder unit via a coupling piece the spring and the pull rod against the tension direction actuated and opens the collet.

Description

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Bekannt sind pneumatische Spanneinrichtungen für Drehmaschinen und Elektrospanner für Drehmaschinen. Beide sind groß und unförmig. In Verbindung mit Baueinheiten für ein Baukastensystem lassen sie sich nicht verwenden, weil sie auf dem Ende des Werkstückspindelstockes montiert werden. Bei Baukastensystemen wird diese Fläche zur Aufnahme des Antriebsba jsteines benötigt.Are known pneumatic clamping devices for lathes and electric clamps for lathes. Both are tall and misshapen. In combination with modules for a modular system, they can not be used because they are mounted on the end of the workpiece headstock. In modular systems, this area is required for receiving the Antriebsba jsteines.

Weiterhin ist aus der DE OS 3533623 ein Steuerantrieb für eine Steuerstange in einer rotierenden Maschinenspindel bekannt. Dabei ist der aus Kolben und Zylinder bestehende Steuerantrieb der axial schwimmend und am Gestell gerade geführt ist, mittels einer Verriegelungszange am Ende der Maschinenspindel angebracht. Die Kolbenstange drückt gegen die durch eine Feder vorgespannte Steuerzange und gegen eine Werkzeugwechseleinrichtung.Furthermore, from DE OS 3533623 a control drive for a control rod in a rotating machine spindle known. In this case, the existing of the piston and cylinder control drive is axially floating and straight on the frame, mounted by means of a locking pliers at the end of the machine spindle. The piston rod presses against the spring-loaded control tongs and against a tool changer.

Die Verriegelungszange ermöglicht einen einfachen Einbau des Steuerantriebes und das Abbremsen der Maschinenspindel. Dieser Steuerantrieb ist kompliziert aufgebaut und ist nicht für Sondermaschinen geeignet mit denen Stangenmaterial verarbeitet wird, da kein Durchgang für das Material vorhanden ist und ein Anbau verschiedener Antriebe am Ende der Maschinenspindel nicht möglich ist.The locking pliers allow easy installation of the control drive and the braking of the machine spindle. This control drive is complicated and is not suitable for special machines with which bar material is processed because there is no passage for the material and an attachment of various drives at the end of the machine spindle is not possible.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Erhöht werden soll die Universalität der Anwendung, insbesondere einer Werkstückspindel für den Sondermaschinenbau.To be increased is the universality of the application, in particular a workpiece spindle for special machine construction.

Wesen der ErfindungEssence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer universell anwendbaren Werkstückspindel mit einer automatischen Schnellspannung, die im wesentlichen unter Verwendung handelsüblicher Baugruppen den leichten Austausch unterschiedlicher AntrieLe gestattet.The object of the invention is to provide a universally applicable workpiece spindle with an automatic quick-release, which allows the easy replacement of different AntrieLe essentially using commercially available modules.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Werstückspindel in eine Antriebs- und eine Abtriebseim ,eit unterteilt ist, zwischen denen eine Kolben-Zylinder-Einheit und ein Kopplungsstück angeordnet sind, wobei in der Abtriebseinheit eine als Hohlspindel ausgebildete Abtriebsspindel in bekannter Weise drehbar gelagert ist, welche eine Spannzangenaufnahme enthält in der eine Spannzange sitzt, die mit einer rohrförmigen Zugstange verbunden ist, welche durchThis object is achieved in that the Werwerksspindel is divided into a drive and an output, eit, between which a piston-cylinder unit and a coupling piece are arranged, in the output unit designed as a hollow spindle output spindle rotatably supported in a known manner is, which contains a collet receiving in which a collet is seated, which is connected to a tubular tie rod, which passes through

eine Antriebsspindel einer Antriebseinheit hindurch nach außen ragt und an ihrem Ende ein Handrad aufweist, welches über eine Ratsche mit der Antriebswelle verbunden ist, die wiederum in der Antriebseinheit in beKannter Weise gelagert ist und auf ihrer, der Abtriebseinheit zugewandten Seite, einen Hohlspannzylinder durchdringt und über ein axial verschiebbares Kopplungsstück formschlüssig mit der Abtriabswelle verbunden ist.a drive spindle of a drive unit protrudes outwards and has at its end a handwheel, which is connected via a ratchet to the drive shaft, which in turn is mounted in the drive unit in beKannte manner and on its, the output unit side facing a hollow clamping cylinder penetrates and over an axially displaceable coupling piece is positively connected to the Abtriabswelle.

Ausführungsbeispielembodiment

Anhand einer Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Die Figur zeigt einen Längsschnitt durch die Werkstückspindel. In der oberen Hälfte des Schnittes ist der gespannte Zustand und in der unteren Hälfte ist der geöffnete Zustand der Spanneinrichtung dargestellt.With reference to a drawing, the invention will be explained in more detail. The figure shows a longitudinal section through the workpiece spindle. In the upper half of the section is the tensioned state and in the lower half of the open state of the clamping device is shown.

An einem Maschinengestell 1 sind eine Abtriebseinheit 2 und eine Antriebseinheit 3 fest angebracht. I^ der Abtriebseinheit 2 ist eine als Hohlspindel ausgebildete Abtriebsspindel 4 drehbar gelagert. Die Abtriebsspindol 4 enthält an ihrem einen Ende eine herausragende Spannzangenaufnahme 5 in der eine Spannzange 6 sitzt, die mit einer rohrförmigen Zugstange 7 fest verbundenOn a machine frame 1, an output unit 2 and a drive unit 3 are fixedly mounted. I ^ the output unit 2 is designed as a hollow spindle output spindle 4 rotatably mounted. The output spindle 4 contains at its one end an outstanding collet holder 5 in which a collet 6 is seated, which is firmly connected to a tubular tie rod 7

Gegenüber der Abtriebseinheit 2 ist die Lagerung der Abtriebsspindel 4 abgedichtet. Mittels je eines Deckels ist die Abtriebseinheit 2 auf beiden Seiten abgeschlossen.Opposite the output unit 2, the bearing of the output spindle 4 is sealed. By means of a lid, the output unit 2 is completed on both sides.

Auf der anderen Seite der Abtriebaeinheit 2 ragt die Zugstange 7 heraus, die an ihrem Ende ein Handrad 8 enthält. Die Zugstange 7 ist in der als Hohlspindel ausgebildeten Abtriebsspindel 9 radial geführt und diese ist wiederum in der Antriebseinheit 3 drehbar gelagert.On the other side of Abtriebaeinheit 2, the pull rod 7 protrudes, which contains a handwheel 8 at its end. The pull rod 7 is guided radially in the form of a hollow spindle output spindle 9 and this is in turn rotatably mounted in the drive unit 3.

Die Antriebseinheit 3 ist beidseitig mit Deckeln verschlossen und enthält Anschlußflächen 10 für die unterschiedlichsten Antriebsbausteine.The drive unit 3 is closed on both sides with lids and contains pads 10 for a variety of drive blocks.

Zwischen der Antriebseinheit 3 und dem Handrad 8 sitzen eine Keilriemenscheibe 11 und eine Ratsche 12 fest auf der Antriebsspindel 9. Über die Ratsche 12 stehen die Antriebsspindel 9 und die Zugstange 7 in Verbindung zum Auswechseln der Spannzange 6. An der der Abtriebseinheit zugewandten Seite der Antriebseinheit 3 ist ein handelsüblicher Hohlzylinder 13 montiert.Between the drive unit 3 and the handwheel 8, a V-belt pulley 11 and a ratchet 12 are firmly seated on the drive spindle 9. The drive spindle 9 and the pull rod 7 are connected via the ratchet 12 to the replacement of the collet 6. On the side of the drive unit facing the output unit 3, a commercially available hollow cylinder 13 is mounted.

Der Hohlspannzylinder 13 enthält einen Hohlkolben 14 und einen Druckraum 15 der über einen Druckanschluß 16 mit Druck beaufschlagbar ist. Dabei wird der Hohlkolben 14 in Richtung auf die Abtriebseinheit 2 zu bewegt.The hollow clamping cylinder 13 includes a hollow piston 14 and a pressure chamber 15 which is acted upon by a pressure connection 16 with pressure. In this case, the hollow piston 14 is moved in the direction of the output unit 2.

Die Antriebsspindal 9 durchdringt den Hohlspannzylinder 13 und ragt aus diesem heraus in die Abtriebsspindel 4 hinein.The drive spindle 9 penetrates the hollow clamping cylinder 13 and projects out of it into the output spindle 4.

Ein Kopplungsstück 25 ist auf dem in die Abtriebsspindel 4 hineinragenden Ende der Antriebsspindel 9 radial geführt und jeweils üner mehrere Nut-Paßfeder-Verbindungen, sowohl mit der Antriebs- als auch mit der Abtriebsspindel formschlüssig und axial verschiebbar verbunden.A coupling piece 25 is radially guided on the projecting into the output spindle 4 end of the drive spindle 9 and each üner several groove-keyway connections, both with the drive and the output spindle positively and axially slidably connected.

Das Kopplungsstück 25 weist auf seiner in der Abtriebsspino'el 4 befindlichen Seite zwei Druckflächen 17,18 auf, wobei sich die innen liegende Druckfläche 17 an einer Seite eines Bundes 1S an der Zugstange 7 abstützt und die außen liegende Druckfläche 18 gegen eine Scheibe 20 drückt, die unter der Wirkung einer Feder 21 an der gegenüberliegenden Seite des Bundes 19 anliegt. An seiner dem Spannzylinder 13 zugewandten Seite nimmt das Kopplungsstück 25 eine Mutter 22 auf, die nach der Einstellung eines bestimmten Arbeitshubes für den Hohlkolben 14, am Kobplungsstück 25 festklemmbar ist.The coupling piece 25 has on its side located in the Abtriebsspino'el 4 two pressure surfaces 17,18, wherein the inner pressure surface 17 is supported on one side of a collar 1S on the tie rod 7 and the outer pressure surface 18 presses against a disc 20 , which rests under the action of a spring 21 on the opposite side of the collar 19. At its side facing the clamping cylinder 13, the coupling piece 25 receives a nut 22, which can be clamped after setting a specific working stroke for the hollow piston 14, the coupling piece 25.

Die Mutter 22 enthält einen Druckring 23 gegen den der Hohlkolben 14 drückt, wenn der üruckraum 15 mit Druck beaufschlagt wird. Ddboi bewegt sich der Hohlkolben 14 in Richtung Abtriebsspindel 2 gegen den Druckring 23 der Mutter 22 am Kopplungsstück 25. Das Kopplungsstück 25 drückt dabei über die Scheibe 20 die Feder 21 zusammen und schiebt die Zugstange 7 mit der Spannzange 6 aus der Spannzangenaufnahme 5 hinaus, wobei sich die Spannzange 6 öffnet, wie in der unteren Hälfte der Figur gezeigt.The nut 22 includes a pressure ring 23 against which the hollow piston 14 presses when the üruckraum 15 is pressurized. Ddboi moves the hollow piston 14 in the direction of the output spindle 2 against the pressure ring 23 of the nut 22 on the coupling piece 25. The coupling piece 25 presses over the disc 20, the spring 21 together and pushes the pull rod 7 with the collet 6 from the collet holder 5 also the collet 6 opens, as shown in the lower half of the figure.

Der Arbeitshub des Hohlkolbens 14 ist begrenzt durch das Anschlagen der Mutter 22 am antriebsseitigen Gehäusedeckel 24 der Abtriebseinheit 2.The working stroke of the hollow piston 14 is limited by the abutment of the nut 22 on the drive-side housing cover 24 of the output unit. 2

Die jich dabei berührenden Flächen der Mutter 22 und des Gehäusedeckels 24 dienen gleichseitig dem Abbremsen der Abtrie'osspindel 4 nach dem Stil'setzen des Antriebes.The jich thereby touching surfaces of the nut 22 and the housing cover 24 serve the same side braking the Abtrie'osspindel 4 after Stil'setzen the drive.

Der Hohlkolben 14 wird mit eine.· nicht dargestellten Rückholfeder zurückbewegt.The hollow piston 14 is moved back with a return spring, not shown.

Als Vorteile der Erfindung sind ihr einfacher und robuster Aufbau und ihre minimale Baugröße zu sehen.Advantages of the invention are its simple and robust construction and its minimal size.

Ein wssentlicher Vorteil ergibt sie h aus der Aufgliederung der Mar.chinenspindel in Antrieb und Abtrieb zwischen denen beliebige Betätigungseinrichtungen, wie hydraulische, pneumatische oder elektromagnetische Spanner einsetzbar sind, wobei ein einfaches Umrüsten möglich ist.An essential advantage is obtained from the breakdown of the crankshaft spindle in drive and output between which any actuating devices, such as hydraulic, pneumatic or electromagnetic tensioners, can be used, whereby simple conversion is possible.

Als Hauptvorteil zeigt sich die frei zugängliche Anschlußfläche, an der beliebige Antriebseinheiten anbringbar sind.The main advantage is the freely accessible connection surface to which any drive units can be attached.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist ihrp universelle Anwendbarkeit zum Spannen von kurzen Werkstücken oder Stangenmaterial aber auch von Werkzeugen und ihre leichte Steuerbarkeit in automatischen Sondermaschinen.A further advantage of the invention is its universal applicability for clamping of short workpieces or bar stock but also of tools and their easy controllability in automatic special machines.

Claims

1. Werkstückspindel mit automatischer Schnellspannung, insbesondere für Sondermaschinen mit einer W.?rkstückspannung, die mittels einer Feder und einer Zugstange in Spannrichtung vorgespannt ist und mittels einer Kolben-Zylinder-Einheit, die gestellfest angebracht ist, entgegen der Spannrichtung betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückspindel in eine Antriebs- und eine Abtriebseinheit unterteilt ist, zwischen denen eine Kolben-Zylinder-Einheit und ein Kopplungsstück angeordnet sind, wobei in der Abtriebseinheit eine als Hohlspindel ausgebildete Abtriebsspindel in bekannter Weise drehbar gelagert ist, welche eine Spannzangenaufnahme enthält in der eine Spannzange sitzt, die mit einer rohrförmigen Zugstange verbunden ist, welche durch eine Antriebsspindel einer Antriebseinheit hindurch nach außen rag'; und an ihrem Ende ein Handrad aufweist, welches über eine Ratsche mit der Antriebswelle verbunden ist, die wiederum in der Antriebseinheit in bekannter Weise gelagert ist und auf ihrer, der Abtriebseinheit zugewandten Seite, einen Hohlspannzylinder durchdringt und über ein axial verschiebbares Kopplungsstück formschlüssig mit der Abtriebswelle verbunden ist.1. Workpiece spindle with automatic quick-tension, especially for special machines with a W.Krkstückspannung biased by a spring and a tie rod in the clamping direction and by means of a piston-cylinder unit, which is mounted fixed to the frame, can be actuated against the clamping direction, characterized in that the workpiece spindle is subdivided into a drive and an output unit, between which a piston-cylinder unit and a coupling piece are arranged, wherein in the output unit an output spindle designed as a hollow spindle is rotatably mounted in a known manner, which contains a collet receiving in the a collet is seated, which is connected to a tubular tie rod which ragged through a drive spindle of a drive unit to the outside '; and at its end a handwheel which is connected via a ratchet to the drive shaft, which in turn is mounted in the drive unit in a known manner and on its, the driven unit side facing a hollow clamping cylinder penetrates and via an axially displaceable coupling piece form-fitting with the output shaft connected is.

2. Werkstückspindel mit automatischer Schnellspannung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das auf der Antriebswelle radial geführte Kopplungsstück auf seiner Abtriebseinheit zugewandten Seite zwei Druckflächen aufweist, wobei sich die innen liegende Druckfläche gegen die, der Abtriebseinheit abgewandte Seite, eines Bundes an der Zugstange abstützt und die außan liegende Druckfläche an einer Scheibe anliegt, die unter der Wirkung der Feder an die gegenüberliegende Seite des Bundes der Zugstange gedrückt ist, und daß das Kopplungsstück 3uf seiner der Antriebseinheit zugewandten Seite eine Mutter aufnimmt, die nach der Einstellung eines bestimmten Arbeitshubes für den Hohlkolben, am Kopplungsstück festklemmbar ist und mittel!» eines Druckrings nach Überwindung eines bestimmten radialen Spiels am Hohlkolben anliegt.2. Workpiece spindle with automatic quick-release voltage according to claim 1, characterized in that the radially guided on the drive shaft coupling piece on its output side facing two pressure surfaces, wherein the inner pressure surface against the, the output unit side facing away from a federal government on the tie rod and the pressure surface lying on the outside rests against a disc, which is pressed under the action of the spring to the opposite side of the collar of the tie rod, and that the coupling piece 3uf receives its drive unit side facing a nut which after setting a certain working stroke for the Hollow piston, can be clamped to the coupling piece and medium! »A pressure ring after overcoming a certain radial clearance rests on the hollow piston.

Hierzu 1 Seite Zeichnung
Anwendungsgebiet der ErfindungFor this 1 page drawing
Field of application of the invention

Die Erfindung gehört zu einem Baukastensystem für Sondermaschinen. Die Erfindung kann angewendet werden für Werkstückspindel an Sonderschleifmaschinen, insbesondere für Kugolpendelschleifmaschinen aber auch für Drehmaschinen.The invention belongs to a modular system for special purpose machines. The invention can be used for workpiece spindle on special grinding machines, in particular for Kugolpendelschleifmaschinen but also for lathes.

Besonders eignet sich die Erfindung für Maschinen der oben genannten Arten mit denen Stangenmaterial in automatischan Prozessen verarbeitet wird.The invention is particularly suitable for machines of the abovementioned types with which bar material is processed in automatic processes.