DE8701674U1 - Führungs- oder Einspannvorrichtung für Werkstücke - Google Patents

Description

Patentanwalt Walter_:K$ß4>bütz&i ; Wafcßstrfiße 6 · 5419 Helferskirchen

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GWT Gesellschaft für Gewindewirbei- & Tiefbohrtechnik mbH, Ihdustriestraße 15 - 17, 3564 Steffenberg 1

Führtungs- oder Einspannvorrichtung für Werkstücke

Die Neuerung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum zentrischen Führen oder Einspannen von Werkstücken, insbesondere von zu bearbeitenden Wellen in Maschinen zum Wiebeln oder Schälen von Gewinde, Schnecken, Profilen oder dgl., bestehend aus zwei mittels eines hydraulischen Antriebes auf Führungen verfahrbaren Schlitten zur Aufnahme von auswechselbaren Führungs- oder Spannbacken.

Es sind Vorrichtungen zum zentrischen Führen, sogenannte Lünetten, für Wirbel- bzw. Scha!vorrichtungen bekannt, die aus zwei gegeneinander bewegbaren Führungsbacken bestehen, denen jeweils eine hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit zugeordnet ist. Dabei wird die erste Führungsbacke durch eine Kolben-Zylinder-Einheit mit großem Arbeitsdruck gegen einen einstellbaren Festanschlag bewegt, während die zweite Führungsbacke durch eine Kolben-Zylinder-Einheit mit geringerem Arbeitsdruck auf das Werkstück einwirkt und dieses führend gegen die erste, ortsfeste Führungsbacke drückt. Diese bekannten Vorrichtungen sind aufgrund ihrer speziellen Konstruktion nur für Wirbel- bzw. Scha!vorrichtungen von Gewinde, Schnecken und Profilen verwendbar; jedoch nicht auf normalen Drehmaschinen einsetzbar. Darüber hinaus haben diese bekannten Führungsvörrichtungen den Nachteil, daß beim Wirbeln bzw. Schälen von Gewinde selbst eine geringe Toleranz am Werkstückaußendurchmesser nicht ausgeglichen werden kann und bei der Bearbeitung sich im Flankendurchmesser verdoppelnd auswirkt. Durch die beiden Kolben-Zylinder-Einheiten benötigt eine solche Vorrichtung einen verhältnismäßig großen Einbauraum, der sich besonders zur Bedienungsseite störend auswirkt.

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Es sind ferner Schnei!spannvorrichtungen für Werkstücke be-" kannt, die aus zwei um getrennte Achsen gegeneinander bewegbare Hebel mit auswechselbaren Spannbacken bestehen. Dabei werden die Hebel von einer Kolben-Zylinder-Einheit über eine Steuerscheibe bewegt. Die Steuerscheibe unterteilt den Schwenkbereich der Hebel in eine Schließ- und eine Spannbewegung* Derartige Vorrichtungen weisen bei verhältnismäßig großer Einbauhöhe nur eine geringe Öffnung auf, wodurch der Einsatz Solcher Vorrichtungen an Wirbel= bzw. Schälmaschinen nicht möglich ist. Ein öffhühgsweg, der es gestattet, bis an die Einspannstelle am Putter zu arbeiten, d. h., die Spannvorrichtung bzw. Lünette so weit zu öffnen, daß sie über das Futter gefahren werden kann, ist technisch nicht durchführbar.

Es sind ferner Spannvorrichtungen bekannt, die aus zwei gegeneinander bewegbaren Spannschlitten mit auswechselbaren Spannbacken bestehen. Dabei ist nur einem Spannschlitten eine Kolben-Zylinder-Einheit zugeordnet, während die Bewegung des zweiten Spannschlittens vom ersten Spannschlitten über zwei Zahnstangen und ein Zahnrad Übertragen wird. Solche Vorrichtungen benötigen ebenfalls einen großen Einbauraum, spannen verhältnismäßig ungenau und sind daher für Maschinen zum Wirbeln bzw. Schälen von Gewinde oder dgl. ungeeignet.

Schließlich sind Zentrierspannvorrichtungen bekannt, die aus zwei auf Führungen verfahrbaren Schlitten mit auswechselbaren Spannbacken bestehen. Dabei ist jedem Schlitten eine hydraulisch beaufschlagbare Kolben-Zylinder-Einheit zugeordnet. Um einen Gleichlauf der beiden Schlitten zu erzielen, ist eine Leitspindel mit Trapezgewinde vorgesehen, die Rechtsund Linksgewinde aufweist und einseitig gelagert ist. Um sicherzustellen, daß diese Leitspindel bei der Verschiebung der beiden Schlitten gedreht werden kann, darf dieselbe keine Selbsthemmung aufweisen. Dies bedeutet, daß das Trapezgewinde verhältnismäßig steil ausgebildet ist. Dies führt zu einem raschen Verschleiß und damit zu einer Beeinträchtigung der Zentrierspanngenauigkeit.

Ratärtoiwalt Walter^ofobutzltf· Walzstraße 6 · 5419 Helferskirchen

Der feuerung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum zentrischen Führen oder Einspannen von Werkstücken zu schaffen, die insbesondere bei Maschinen zum Wirbeln oder Schälen von Gewinde, Schnecken, Profilen oder dgl., aber auch bei normalen Drehmaschinen einsetzbar ist, die eine hohe Zentriergenauigkeit aufweist und so weit geöffnet werden kann, daß sie über das Spannfutter bewegbar ist. Darüber hinaus soll eine solche Vorrichtung nur einen verhältnismäßig geringen Einbauraum benötigen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Neuerung bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung vorgeschlagen, daß den beiden Schlitten eine mit dem Antrieb gekoppelte und mit Muttern der Schlitten zusammenwirkende, mittig ge- ■ lagerte und beidseitig der Lagerung symmetrisch mit Rechtsund Linksgewinde versehene Kugelrollspindel zugeordnet ist. Da eine Kugelrollspindel keine Selbsthemmung besitzt·, ist beispielsweise auch bei geringfügiger Durchmesserveranderung das Erreichen eines konstanten, eingestellten Anpreßdruckes gewährleistet, so daß ein Fressen des Werkstückes in den Führungs- oder Spannbacken ausgeschlossen und ein ungewollt hoher Anstieg des Drehmoments am Werkstück nicht zu befürchten ist. Der Antrieb kann verhältnismäßig klein ausgebildet sein, so daß der Einsatz der Vorrichtung auf kleinstem Raum möglich ist.

Weitere Merkmale der Vorrichtung sind in den Ansprüchen 2 bis 7 offenbart.

Merkmale und Einzelheiten einer Vorrichtung gemäß der Neuerung werden nachfolgend anhand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Dabei zeigen

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Fig. 1 eine Aüfrißdärstellung, halb Schnitt, halb Ansicht einer Vorrichtung gemMß der Neuerung und Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung der Fig. &Idigr;.

Die in den Fig. 1 und 2 der Zeichnung dargestellte Vorrichtung dient zum zentrischen Führen einer Welle in einer Maschine sun? Wirbeln von Gewinde« Dabei besteht die Vorrich= f,ung aus einem Fühi'ungskörper 1, der in diesem Ausführungsbeispiel mit einer doppelten, senkrechten Flachführung 2 versehen ist. Der Führungskörper 1 wird in an sich bekannter, nicht dargestellter Weise auf dem Maschinenschlitten befestigt, Auf der Flachführung 2 sind zwei Schlitten 3,4 verschiebbar gehalten, di>2 auswechselbare Führungsbacken 5,6 aufweisen. Dabei ist jede Führungsbacke 5,6 mit prismenartig angeord- ' neten Führungsleisten 7 versehen. In Abhängigkeit von dem Durchmesser des zu bearbeitenden Werkstückes 8 werden die Führungsbacken 5,6 ausgewechselt.

Mittig im Führungsköper 1, also senkrecht unterhalb des Werkstückes 8, ist ein Lager 9 vorgesehen, welches eine Kugelrollspindel 10 drehbar aufnimmt. Diese Kugelrollspindel ist in diesem Ausführungsbeispiel im mittleren Bereich des Lagers 9 mit einem Zahnkranz 11 versehen, der entweder einstückig mit der Kugelrollspindel 10 ausgebildet oder getrennt * gefertigt und drehfest mit der Kugelrollspindel 10 verbunden

ist. Der Zahnkranz 11 kämmt mit einem Zahnrad 12, welches auf einer Welle 13 befestigt ist. Dabei wird die Welle 13 von einem an sich bekannten, nicht dargestellten Hydromotor angetrieben.

Die Kugelrollspindel 10 weist an ihren in den Bereich der Schlitten 3,4 ragenden Enden einerseits ein Linksgewinde und andererseits ein Rechtsgewinde auf, welches als an sich bekanntes Kugelrollgewinde 14 ausgebildet ist. Auf dem Kugel-

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rollgewinde 14 ist jeweils eine Kugelrollmutter 15 angeordnet, die von Aussparungen 16 des Führungskörpers 1 aufgenommen werden und mit dem jeweiligen Schlitten 3,4 verbunden sind. Bei einer Drehbewegung der Kugelrollspindel 10 werden nun die beiden Kugelrollmuttern 15 entweder gegeneinander oder voneinander weg bewegt, wobei die Schlitten 3,4 mit den Führungsbacken 5,6 die gleiche Bewegung ausführen.

Dadurch bedingt, daß die Krafteinleitung mittig an der Kugel rollspindel 10 erfolgt, ist sichergestellt, daß sich dieselbe bei großem Spanndruck auf beiden Seiten gleichmäßig lenkt bzw. verformt, so daß auch dann ein genau zentrisches Führen bzw. Spannen erreicht wird. Über den Hydromotor kann der Anpreßdruck der Führungsleisten stufenlos eingestellt · und damit dem Durchmesser des Werkstückes 8 angepaßt werden. Da die Kugelrollspindel 10 keine Selbsthemmung aufweist, ist auch bei geringfügiger Veränderung des Durchmessers ein konstanter Anpreßdruck erreichbar, so daß ein Fressen des Werkstückes 8 an den Führungsleisten 7 oder ein ungewollt hoher Anstieg des Drehmoments am Werkstück 8 nicht zu befürchten ist.

In Abänderung des erläuterten Ausführungsbeispieles ist es möglich, das Zahnrad 12 durch eine Zahnstange zu ersetzen, die von einer hydraulisch beaufschlagbaren Kolben-Zylinder-Einheit bewegt wird. Eine solche Anordnung ist jedoch nur dann zweckmäßig, wenn der Spannweg verhältnismäßig kür? ist. Ferner ist es möglich, ab einem gewissen Durchmesser der Kugelrollspindel 10 dieselbe hohl auszubilden und mit einem inneren Zahnkranz zu versehen, über eine in der Kugelrollspindel 10 gelagerte Antriebswelle mit einem äußeren Zahnkranz kann dann die Kugelrollspindel 10 ebenfalls in Drehbewegung Versetzt werden« Bei geringen Spanndrücken und einem kurzen Spännweg ist es möglich, den Antrieb an einer Seite

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der Kugelrollspindel 10 anzuordnen, da dann keine nennenswerte Längendehnung der Kugelroi!spindel zu erwarten ist.

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Claims (7)

i ä Patentanwalt WalterjK<$flbuiziil· Waösfräße 6 · 5419 Helferskirchen G 153a GWT Gesellschaft für Gewindewirbel- & Tiefbohrtechnik mbH, Industriestraße 15 - 17, 3564 Steffenberg 1 Schutzansprüche

1. Vorrichtung zum zentrischen Führen oder Einspannen von Werkstücken, insbesondere von zu bearbeitenden Wellen in Maschinen zum Wirbeln oder Schälen von Gewinde, Schnekken, Profilen oder dgl., bestehend aus zwei mittels eines hydraulischen Antriebes auf Führungen verfahrbaren Schlitten zur Aufnahme von auswechselbaren Ftihrungs- oder Spannbacken ,

dadurch gekennzeichnet,

daß den beiden Schlitten (3,4) eine mit dem Antrieb gekoppelte und mit Muttern (15) der Schlitten (3,4) zusammenwirkende, mittig gelagerte und beidseitig des Lagers (9) symmetrisch mit Rechts- und Linksgewinde (14) versehene Kugelroilspindel (10) zugeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

-daß der Antrieb mittig an der Kugelrollspindel (10) angreift.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die Kugelrollspindel (10) ein Zahnrad (11) trägt, in das ein mit einer Antriebswelle (13) verbundenes Zahnrad (12) eingreift.

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4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelrollspindel (10) ein Zahnrad (11) trägt, in das eine mit dem Antrieb verbundene Zahnstange eingreift.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelrollspindel (10) als Hohlwelle mit ipittiger Innenverzahnung ausgebildet ist, in die ein Zahnrad einer Antriebswelle eingreift&ldquor;

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeicnnet, daß der Antrieb an einem Ende der Kugelrollspindel (10) angreift.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis:6, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen als senkrechte Flächführungen (2) ausgebildet sind..