DE1919150C3 - Selbsttätiger Werkstückmitnehmer - Google Patents

Description

ring (2) und Grundkörper (4) eine Reibverbin- Im weiteren ist ein Mitnehmer bekannt (USA.-Pa-

dung zwischen einer Auflagefläche (35) des Trag- tentschrift 2 672 780), bei dem das Einleiten des ringes (2) und einer zugeordneten Auflagefläche 55 Drehmomentes auf die Spannbacken durch Zusamdes Gruiiidkörpers (4) herstellbar ist. menwirken einer Innenverzahnung am Grundkörper

3. Werkstückmitnehmer nach Anspruch 1, da- und Zahnsegmenten an den Spannbacken erfolgt, zu durch gekennzeichnet, daß der Tragring (2) an dessen Funktion aber zusätzliche sehr aufwendige seinem Umfang mit segmentförmigen Ansätzen Betätigungseinrichtungen erforderlich sind.

(8) versehen ist, welche in der Art eines Bajonett- 60 Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines Verschlusses hinter segmentartige Ansätze (S) des selbsttätigen Werkstückmitnehmers mit geringem Grundkörpers (4) greifen. Außendurchmesser, der unrunde nicht vorgedrehte

4. Werkstückmitnehmer nach einem der voran- Werkstücke, wie z. B. auch Gußteile und Schmiedegehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, rohlinge, sicher auch bei wechselnden Belastungen daß die an der mit dem Körnerfutter (12) der 6s spannt, einen möglichst großen Spannbereich auf-Körnerspitze (31) starr verbundene Scheibe (13) weist und durch einfachen Aufbau einwandfreies ausgebildeten Anschlagflächen (14) sägezahnar- Funktionieren gewährleistet.

tige Ansätze sind. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß

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unter Verwendung einer, bei Werkstückmitnehmern bekannten, starr auf dem Körnerfutter angeordneten, sich in einer zur Achse des Kornerlulters senkrechten Ebene erstreckenden Scheibe, deren Umfang eine der Zahl der Spannbacken entsprechende Anzahl von AnNchlagflächen zum Inanlagebrtngen an SchlagfläclK-n des Tragringes aufweist und bei welchem der mit der Scheibe über Federn drehelatisch verbundene Tragring relativ zum Grundkörper und zur Körnerspitze verdrehbar und in radialer Richtung mit Spiel »ο gelagert ist, das Kötnerfutter der Körnerspitze in einem kc.ixial zum Grundkörper angeordneten und mit diesem fest verbundenen Steilgewinde geführt ist, in dessen eingeschraubten, der Einspannstellung für das Werkstück entsprechenden Lage, der Tragring in gegen Verdrehen festem Eingriff mit dem Grundkörper steht und fest am Grundkörper angebrachte Zahnsegmente für das Einleiten des Drehmomentes in bei Werkstückmitnehmern ebenfalls bekannter Weise als Innenverzahnung mit koaxial zu den Lagerzapfen der Spannbacken angeordneten Zahnseimenten in Eingriff stehen.

In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausfühmngsform eines erfindungsgeniäßcn Werkstückmitnehmers dargestellt. Es zeigt

F i ti. 1 einen Schnitt längs der Linie I-I des in P i ι». 2 dargestellten Mitnehmers und

F i«. 2 einen Schnitt längs der Linie H-II in Fig. Ϊ.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, sind die Spannbacken 1 am frei drehbaren und mit radialem sowie axialem Spiel versehenen Tragring2 über die Lagerzapfen 3 schwenkbar gelagert und stehen mir am Grundkörper 4 angeordneten Zahnkranzsegmenten 5 in Eingriff, so daß bei einer Relativdrehung des Grundkörpers 4, gegenüber dem Tragring 2 in ßearbeitungsrichtung, eine Schwenkung der Spannbakken 1 in Schließrichtung erfolgt. Infolge der in radialer Richtung schmalen Zahnkranzsegmente 5 und des kleinen Teilkreisradius der Backenverzahnung 6, kann der Außendurchmesser des ganzen Mitnehmers klein gehalten werden. Ferner wird durch diese Anordnung der Zahnkranzsegmentc 5 und der Spannbacken 1 eine zusätzliche Spannkraft auf die letzteren übertragen, wodurch es mögüch ist, den Winkel 1/ zwischen Leitstrahl η und Tangente / der Bakkcnkurvc7 kleiner als bisher zi' halten. Es ergibt sich somit eine steilere Backenkurve, so daß pro Spannbackensatz ein größerer Spanndurchmesserbereich erzielt werden kann. Durch die steilere Backenkurve 7 wird außerdem die Selbsthemmung der Spannbacken 1 im Stillstand des Mitnehmers verringert, so daß die Spannbacken mit weniger Kraftaufwand in öffnungsste llung gebracht werden können.

Bei Mitnehmern der herkömmlichen Art, ohne zusätzlich wirkende Spannkraft auf die Spannbakkcni. muß zur Erzielung einer über den ganzen Spannbereich genügend starken Klemmung, die Bakkcnkurve7 die Form einer logarithmischen Spirale aufweisen, d. h., der Winkel 7 zwischen Leitstrahl η 6ο und Tangente/ ist über die ganze Kurvenlange konstant. Bei einem notwendigen Reibungswinkel von beispielsweise r. = 10° wird φ — 90° — f = 80". Bei einer zusätzlich auf die Spannbacken wirkenden Spannkraft, wie beim dargestellten erfindungsgemäßen Mitnehmet, kann der Winkel φ kleiner gehalten werden, ist aber abhängig vom Radius R des Zapfenkreises, vom Teili'.reisradius r der Backcnvcrzahnuni» 6 und um der Größe des Leilstrahles 0 der Backenkiirve 7, z. B. kann bei einem ZapfenkreisradiusW von 72 mm, bei einem Teilkreisradius r vou 20 mm und einem Leitstrahl η von 26 mm der Winkel ·, um 4 verkleinert werden, d. h. er wird statt 80 nun 80 4 ^ 76°. Dadurch wird die Form der Backenkurve 7 derart verändert, daß sie im vorbestimmten Spannbereich in guter Näherung einer archimedischen Spirale entspricht.

Die segmentartig ausgebildeten Ansätze 8 des Tragringes 2 ermöglichen ein Einführen und Verdrehen derselben hinter die als Zahnkranz ausgebildeten segmentartigen Ansätze 5 des Grundkörpers 4 so daß der Tragring 2 durch diesen Bajonettverschluß gegen ein Herausfallen gesichert wird. Auf diese Weise werden keine Befestigungselemente, wie z. B. Schrauben oder Briden, und auch kein Werkzeug benötigt.

Auf die gleiche Weise kann die Kappe 9 mit einem Bajonettverschluß in die Nuien 10 des Tragringes 2 eingeführt werden, wobei die Kappe 9 durch die Blattfeder 11, welche durch nicht dargestellte Mittel auf der Kappe befestigt ist, nfolge Reibungsschluß /wischen der Blattfeder 11 und C¹^m Tragring 2 in ihrer Position gehalten wird. Zugleich verhindert sie das Eindringen von Schmutz und Spänen in das Innere des Mitnehmers. Damit der Tragring 2 bei geöfi.neten Spannbacken 1 zentriert ist, sind an der auf dem Körnerfutter 12 befestigten Scheibe 13 gegenüber der Radialrichtung schräg verlaufende Anschlagtlächen 14 vorgesehen. Die Federn 15, welche in Ausbildung als Zugfedern am einen Ende in den in der Scheibe 13 befestigten Bolzen 16, am anderen Ende in den im Tragring 2 befestigten Tragringbolzen 17 eingehängt sind, ziehen die Tragringbolzen 17 immer gegen die Anschlagflächen 14 und zentrieren dadurch den Tragring 2. Wenn die Spannbacken 1 sich in Klemmstellung befinden, können sich bei Drehung der Scheibe 13 des Körnerfutters 12 in Schließlichtung die Anschlagflächen 14 der Scheibe 13 von den Tragringbolzen 17 auf dem Tragring 2 abheben, so daß die Zentrierung des letzteren aufgehoben ist, und sich der Tragring 2 zusammen mit den Spannbacken 1 je nach Unrundheit des Werkstückes radial fiei einstellen kann.

Um das Körnerfutter 12 genau zu führen wird es im Grundkörper 4, möglichst weit vorn gegen die Aufnahmeöffnung des Mitnehmers zu, durch das Lager 18 abgestützt. Eine zweite Lagerung 19 befindet sich in der Federhülse20.

Zur Abdeckung und eventuellen Handbetätigung des Mitnehmers ist eine durch Führungsleisten 21 auf dem Grundkörper4 konzentrisch geführ'e, drehbare Verkleidung 22 vorgesehen. Die Verkleidung 22 ist mittels der Schrauben 23, welche durch Bohrungen 24 mit radialem Spiel durch die Stirnwand der Verkleidung 22 eingeführt werden, auf den Lagerzapfen 3 befestigt. Dadurch wird ein Herausfallen der Spannbacken 1 und des Verstärkungsringes 25 vermieden. Die Schrauben 23 sitzen dabei mit der Stirnseite 26 fest auf den Lagerzapfen 3. Diese Befestigungsart erlaubt eine exzentrische Lage des Tragringes 2 bezüglich der Lagerzapfen 3, wobei die Verkleidung 22 aber trotzdem rund läuft. Der Grundkörper 4 ist mittels der Schrauben 27 mit dem Flansch 28 verachraubt.

Der Mitnehmer wird mittels Schrauben, die durch die Bohrungen 29 im Flansch 28 geführt werden, auf

der Wcrk/cugmaschincnspindcl bzw. deren Flansch befestigt. Die Funktion des Mitnehmers beim Spannen und Lösen ist wie folgt:

Das Werkstück 30 wird beim Einspannen durch <Jie Reilstockkrafl gegen die Körnerspitze 31 gedrückt. Dadurch wird das Körncrfutter 12 über die Körnerspitze 31 in Richtung der über das Kugellager 32 abgestützten Druckfeder 33 verschoben, wobei es durch den Fingriff mit dem Stcilgewinde 34 im Flansch 28 zusätzlich noch eine Drehbewegung erfährt. Die den Tragring 2 auf den Tragringbolzcn 17 zentrierenden schräg verlaufenden Anschlagflächcn 14 der auf dem Körnerfuttcr 12 angeordneten Scheibe 13, möchten sich dabei von den Tragringbolzen 17 abheben. Dabei wird aber der Tragring 2 durch die Federn 15 mitgeschwenkt, bis die Spannbacken 1 am Werkstück 30 anliegen. Danach wird das Körnerfutter 12 weitergedreht, bis die Anschlagflächcn 14 sich von den Tragringbolzen 17 abheben, und die Zentrierung des Tragringes 2 erfolgt nur noch durch die am Werkstück 30 anliegenden Spannbacken 1. Die Federn 15 werden nun immer stärker gespannt und ergeben eine gute Vorspannung der Spannbacken 1 auf dem Werkstück 30. Die Kappe 9 wird bei der axial gerichteten Verschiebung des Werkstückes 30 durch dessen Stirnseite ebenfalls verschoben und drückt dabei den Tragring 2 bei Vollendung des Hubes mit seiner Auflagefläche 35 an den Grundkörper 4 und blockiert damit den Tragring 2 in der Spannstellung. Die Lagerzapfen 3, die Spannbacken 1, der Vcrsläikungsring 25 und die Verkleidung 22 machen diese Längsverschiebung des Tragringes 2 mit. Dadurch wird ein Längsglcitcn der Spannbacken I auf dem Werkstück 30 im gespannten Zustand des Mitnehmers vermieden. Bei der Drehung der Körnerspitze 31 wird das Werkstück 30 infolge der Spitzenreibung im Spannungsdrehsinn mitgcdrehl, wodurch eine sichere Spannstcllung der Spannbacken 1 erreicht wird.

ίο Beim öffnen des Mitnehmers durch Zurückfahren der Rcitstockspitzc wird das Körnerfutlcr 12 durch die Wirkung der Druckfeder 33 über das Kugellager 32 gegen die Einführöffnung des Mitnehmers nach vorn zu verschoben und dreht sich zugleich im Gegensinn. Infolge der Spitzenreibung wird das Werkstück 30 im Öffnungssinn gedreht. Der Tragring 2 wird durch die in seine Ringnut 10 eingreifende Kappe 9 ebenfalls nach vorn verschoben. Die Anschlagflächcn 14 legen sich an die Bolzen 17 an und

ao drehen den Tragring 2, so daß die Spannbacken 1 sich weiter öffnen. Die Spannbacken 1 werden so weit verschwenkt, bis die nach vorn sich bewegende Kappe 9 den Tragring 2 zum Anliegen an die Anschlagfläche 36 der Zahnkranzsegmente 5 bringt.

Durch diese Ausbildung des Mitnehmers ist es möglich, die Spannbacken während des Drehiens des Mitnehmers zu lösen oder zu spannen. Es ist auch ohne weiteres möglich, den Mitnehmer statt wie soeben beschrieben, mit nur zwei einander diametral gegenüberliegenden Spannbacken zu versehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (2)

Patentansprüche- 5· Werkstückmitnehmer nach Anspruch^ da- H ' durch gekennzeichnet, daß die über Federn (15)

1. Selbsttäüger Werkstückteilneb mt für drehelastische Verbindung zwischen dem Trag-Werkzeugmaschinen, insbesondere für Dreh- ring (2) und der scheibe (13) in bekannter Weise bänke, mit einer in axialer Richtung gegen die S durch mindestens eine in tangentialer Richtung Kraft einer Feder verschiebbar gelagerten Kör- wirkende Zugfeder gebildet ist.

nerspitze, mit einem Grundkörper und mit einem

Tragring, auf welchem mindestens zwei Spann-

backen zum Einleiten eines Drehmomentes längs einer Abwälzkurve im formschlüssigen Eingriff io

mit einem benachbarten Teil aus einer Relativbe- Die Erfindung betrifft einen selbsttätigen Werk-

wegung zwischen diesem und dem Tragring ver- Stückmitnehmer für Werkzeugmaschinen, insbesonschwenkbar auf Lagerzapfen gelagert sind, wobei dere für Drehbänke, mit einer in axialer Richtung gediese Spannbacken so mit der Körnerspitze ge- gen die Kraft einer Feder verschiebbar gelagerten koppelt sind, daß eine Verschiebung der Körner- 15 Körnerspitze, mit einem Grundkörper und mit einem spitze in axialer Richtung eine Verschwenkung Tragring, auf welchem mindestens zwei Spannbacken der Spannbacken zu Folge hat und wobei der zum Einleiten eines Drehmomentes längs einer Ab-Tragring mit der Körnerspitze bzw. mit deren wälzkurve im formschlüssigen Eingriff mit einem beFutter so gekoppelt ist, daß eine axiale Verschie- nachbarten Teil aus einer Relativbewegung zwischen bung der Körnerspitze in einer Richtung eine 20 diesem und dem Tragring verschwenkbar auf Lageraxiale Verschiebung des Tragringes mit den zapfen gelagert sind, wobei diese Spannbacken so Spannbacken in der gleichen Richtung bewirkt, mit der Körnerspitze gekoppelt sind, daß eine Verdadurch gekennzeichnet, daß unter Schiebung der Körnerspitze in axialer Richtung eine Verwendung einer bei Werkstückmitnehmern be- Verschwenkung der Spannbacken zur Folge hat und kannten, starr auf dem Körnerfutter (12) an- 25 wobei der Tragring mit der Körnerspitze bzw. mit geordneten, sich in einer zur Achse des Körner- deren Futter so gekoppelt ist, daß eine axiale Verfutters (12) senkrechten Ebene erstreckenden Schiebung der Körnerspitze in einer Richtung eine Scheibe (13) deren Umfang eine der Zahl der axiale VerschieDung des Tragringes mit den Spann-Spannbacken (1) entsprechende Anzahl von An- backen in der gleichen Richtung bewirkt,
schlagflächen (14) zum Inanlagcbringen an An- 30 Ein Mitnehmer dieser Art ist bekannt (deutsche schlagflärhen des Tragringes (2) aufweist und bei Patentschrift 1002 182). Bei diesem Mitnehmer ist welchem der mit der Scheibe (13) über Federn der Tragring für die Spannbacken im Grundkörper (15) drehelastisch vcrbun-'jne Tragring (2) rela- zwar in axialer Richtung verschiebbar gelagert, antiv zum Grundkörper (4) und zur Körnerspitze sunsten ist es jedoch mit diesem auf Drehungsmit-(31) verdrehbar und in radialer Richtung mit 35 nähme gekoppelt und weist insbesondere kein Spiel Spiel gelagert ist, das Körnerfutter (12) der Kör- in radialer Richtung auf. Damit haben die Spannbaknerspitze (31) in einem koaxial zum Grundkörper ken koine Möglichkeit, sich eventuell unrunden (4) angeordneten und mit diesem fest verbünde- Werkstücken anzupassen, wodurch ein sicheres Einnen Steilgewindc (34) geführt ist, in dessen einge- spannen solcher Werkstücke nicht gewährleistet ist. schraubten der Einspannstellung für das Werk- 40 Die Kopplung der Spannbacken mit der Körnerspitze stück (30) entsprechenden Lage der Tragring (2) erfolgt bei diesem bekannten Mitnehmer über annäin gegen Verdrehen festem Eingriff mit dem hemd im Zentrum des Grundkörpers angeordnete Grundkörper (4) steht und fest am Grundkörper Stifte, welche in schrägen Winkelschlitzen so geführt angebrachte Zahnsegmente (5) für das Einleiten sind, daß cine Verschiebung der Winkelschlitze trades Drehmomentes in bei Werkstückmitnehmern 45 genden Hülse in axialer Richtung eine Verdrehung ebenfalls bekannter Weise als Innenverzahnung des Tragringes bewirkt. Bei dieser Anordnung sind mit koaxial zu den Lagerzapfen (3) der Spann- die Hebel- und Kraftverhältnissc so ungünstig, daß backen (1) angeordneten Backenverzahnungen das Einspannen eines Werkstückes praktisch nur bei (6) in Eingriff stehen. laufender Drehbank erfolgen kann. Dies kann zwar

2. Werkstückmitnehmer nach Anspruch 1, da- 50 einerseits eine gewisse Zeitersparnis bedeuten, stellt durch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung des aber andererseits eine unerwünschte Unfallgefahr gegen Verdrehen festen Eingriffes zwischen Trag- dar.