DE1919150C3 - Selbsttätiger Werkstückmitnehmer - Google Patents
Selbsttätiger WerkstückmitnehmerInfo
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B31/00—Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
- B23B31/02—Chucks
- B23B31/10—Chucks characterised by the retaining or gripping devices or their immediate operating means
- B23B31/12—Chucks with simultaneously-acting jaws, whether or not also individually adjustable
- B23B31/1261—Chucks with simultaneously-acting jaws, whether or not also individually adjustable pivotally movable in a radial plane
- B23B31/1284—Chucks with simultaneously-acting jaws, whether or not also individually adjustable pivotally movable in a radial plane with a centre
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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
i 919
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
4Z90
Claims (2)
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
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.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH755768A CH474310A (de) | 1968-05-21 | 1968-05-21 | Selbsttätiger Werkstückmitnehmer |
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DE1919150B2 DE1919150B2 (de) | 1974-01-31 |
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Family
ID=4327018
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1919150A Expired DE1919150C3 (de) | 1968-05-21 | 1969-04-15 | Selbsttätiger Werkstückmitnehmer |
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- 1969-05-20 GB GB25761/69A patent/GB1245679A/en not_active Expired
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