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Vorrichtung zum gewaltlosen Abspannen von Futtern und Spannwerkzeugen von Werkzeugmaschinen
Bei allen Werkzeugmaschinen mit auf Spindeln aufschraubbaren Futtern und Spannwerkzeugen hat sich für das Abspannen derselben der feste Sitz des Spannwerkzeuges auf der Spindel als nachteilig für die Maschine und zugleich für das Futter oder Spannwerkzeug herausgestellt. Je grösser das Futter oder Spannwerkzeug ist, desto grösser ist seine Massenträgheit und desto fester wird sein Sitz durch das Anlaufen der Maschine und den vom Werkzeug auf das Futter übertragenen Arbeitsdruck.
Es muss nun einerseits die Forderung nach gutem Sitz des Spannwerkzeuges erfüllt werden, damit eine möglichst feste Verbindung des Spannwerkzeuges mit der Arbeitsmaschine gewährleistet ist, anderseits ist es jedoch sehr erwünscht, das Futter oder Spannwerkzeug nach Gebrauch leicht von der Maschine abnehmen zu können, ohne dabei die Maschine und das Futter oder Spannwerkzeug in ihrer weiteren Arbeits- genauigkeit nachteilig zu beeinflussen. Um dies zu ermöglichen, werden vielfach Abspann- vorrichtungen verwendet.
Es sind solche Vorrichtungen dieser Art bekannt, bei denen zwei Spannplatten vorgesehen sind, die keilförmige Erhöhungen aufweisen, welche beim Verdrehen der Platten gegeneinander gleiten und so eine Änderung des Abstandes der Spannplatten herbeiführen. Diese Vorrichtung erfordert aber einen sehr hohen technischen Aufwand bei der Herstellung, wenn genaues Arbeiten, d. h. eine genaue Parallelverschiebung der Spannplatten gewährleistet werden soll. Wenn sich infolge ungenauer Herstellung oder aus anderen Gründen die einzelnen Gleitflächen unregelmässig abnützen, kommt es dazu, dass sich die Vorrichtung im Laufe der Zeit verspannt und unbrauchbar wird oder schlecht zu handhaben ist. Es sind auch Spannvorrichtungen bekannt, bei welchen mehrere lose Keile unabhängig voneinander an verschiedenen Stellen zwischen die Spannplatten gepresst werden.
Ein völlig gleichmässiges Anziehen der Keile ist aber praktisch nicht möglich, so dass ein Verspannen des Futters und eine ungleichmässige Abnützung der Keilflächen und Gleitflächen entsteht. Ausserdem müssen die Keile selbst- hemmend sein, da sonst eine Anzahl von Stell- schrauben notwendig wird. Diese Nachteile lassen sich auch durch Verwendung einer grösseren
Anzahl von Spannkeilen nicht beseitigen.
Erfindungsgemäss sind bei einer Vorrichtung zum gewaltlosen Abspannen von Futtern und
Spannwerkzeugen von Werkzeugmaschinen, welche auf der Arbeitsspindel zwischen Spindel- lager und Futter oder Spannwerkzeug aufgebracht wird, mit losen Keilen, durch deren Bewegung gegenüber anderen Teilen der Spannvorrichtung eine Änderung der Dicke der Vorrichtung und damit das Abspannen bewirkt wird, diese Keile zwischen zwei scheibenförmigen Teilen, deren einer an dem Spindelansatz und deren anderer an dem Spannwerkzeug anliegt, zwischen profilierten Führungsflächen eines weiteren Ringes und einer Schablone derart gleitend angeordnet, dass sie bei einer Verdrehung des letztgenannten Ringes gegenüber den Scheiben zwangsläufig gemeinsam in radialer Richtung verschoben werden.
Durch diese Anordnung erreicht man gegenüber der zuletzt genannten bekannten Vorrichtung, die ebenfalls lose Keile verwendet, den Vorteil, dass die Keile gleichmässig verschoben werden, so dass eine einwandfreie Parallelführung der Spannplatte gewährleistet ist. Alle Keile und Führungsflächen werden gleichmässig belastet ; ein Verspannen des Futters und eine ungleichmässige Abnutzung der einzelnen Teile werden vermieden. Die Keile sowie die profilierten Führungsringe lassen sich auch in Massen in stets gleicher Form herstellen. Die Herstellung geschieht bei den Keilen z. B. durch Abschneiden aus einem einseitig angefrästen Form- stück, bei den Führungsringen durch Stanzen. Ausserdem ist eine Auswechslung der Teile bei vorgeschrittener Abnutzung ohne weiteres möglich.
Die Vorrichtung ermöglicht es, das Futter oder Spannwerkzeug auch bei festestem Sitz auf der Arbeitsspindel ohne Schlagwirkung leicht und schnell zu lösen. Dadurch werden Schädigungen von Maschine und Spannwerkzeug vermieden und eine hohe Lebensdauer bei grösstmöglicher Erhaltung der Arbeitsgenauigkeit erreicht. Ausserdem wird für das Abspannen nur eine ganz geringe Zeit gebraucht, da die Betätigung
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der Vorrichtung bis zum Abspannen des Futters nur Sekunden beansprucht.
Die Vorrichtung ist in den Fig. 1-5 dargestellt.
Sie besteht aus einem Ring 1, in dessen Innenmantelfläche mindestens drei ausmittige Gleitbahnen G 1 eingearbeitet sind. Gleitend in den Ring 1 eingepasst ist ein Innenring 2. In diesem sind in eine Planfläche radial verlaufende schräge Nuten eingefräst. Ihre Anzahl ist gleich der der Gleitbahnen in Ring 1. In den Innenring 2 ist ein Ring 3 mit einem Flansch eingepasst, dessen Aussendurchmesser mit Ring 1 gleitende Spiel hat. Der lichte Durchmesser des Flanschringes 3 ist so gehalten, dass man ihn auf die Spindel aufschieben kann. Zwischen den Ringen 2 und 3 liegen in den schrägen Nuten Keile 4, deren Steigung so gross ist wie die der Nuten.
Ausserdem befindet sich zwischen den Ringen 2 und 3 eine ringförmige Stahlblechschablone 5, die ihrerseits eine den Gleitbahnen G des Ringes 1 gleiche Anzahl von Gleitbahnen G 2 aufweist.'Die Stahlblechschablone ist mit dem Ring 1 fest verbunden. Die Keile 4 sind so lang, dass sie in Normallage zwischen den Teilen 1 und 5 mit geringem Spiel in den Nuten des Ringes 2 liegen. Die Stahlblechschablone ist an den den zylindrischen Flaschen des Ringes 1 entsprechenden Stellen gleichfalls mit einer kreisförmigen Begrenzungsfläche versehen, deren Mittelpunkt gleich dem des Ringes 1 ist.
Diese beiden Flächen, nämlich zylindrische Fläche des Ringes 1 und kreisförmige Begrenzungsfläche der Stahlblechschablone 5, haben die Aufgabe, trotz geringer Bewegung des Ringes 1 gegenüber dem Innenring 2 die Keile in unveränderter Lage zu erhalten, d. h. eine wirksame Betätigung der Vorrichtung zu verhindern. In dieser Lage ragen die Keile über die Fläche der Stahlblechschablone, welche den Nuten abgekehrt ist, hinaus und stützen den Flanschring an seiner unteren Flanschfläche gegen Druckbeanspruchung durch das Futter oder Spannwerkzeug ab. Der Abstand zwischen den Teilen 3 und 5 ist durch die Höhe der Keile gegeben und in Normallage der Vorrichtung unveränderlich.
Die Normallage ist in Fig. 3, Entklemmungslage in Fig. 4 dargestellt. Um die Teile 2-5 vor dem Herausfallen aus Teil 1 zu sichern, sind an den beiden Planseiten desselben niedrige Ringscheiben 6 befestigt, deren Innendurchmesser kleiner als der Grösstdurchmesser der Teile 2 und 3 ist.
Die Vorrichtung wird vor dem Aufbringen des Futters oder Spannwerkzeuges auf die Spindel der Maschine bis zum Anschlag aufgeschoben. Dann wird das Futter oder Spannwerkzeug wie gewöhnlich aufgeschraubt (Fig. l). Dadurch werden der Innenring 2, der Flanschring 3 und die Keile 4 geklemmt.
Die im Ring 1 (Fig. 5) vorhandene Feststellschraube 7, welche in Arbeitsstellung in eine Nut n des Innenringes 2 eingreift, wird beim Lösen des Futters aus dieser Nut herausgedreht. Durch Verdrehen des Ringes 1 gegen den Innenring 2 laufen die Keile 4, welche in Arbeitsstellung die zylindrische Innenfläche des Ringes 1 berühren, an die ausmittigen Gleitbahnen G 2 der Stahlblechschablone 5. Dadurch tritt die zwangsläufige Bewegung der Keile nach aussen ein. Hiedurch wird die wirksame Höhe der Vorrichtung vermindert, wodurch ein für das gewaltlose Lösen von Hand nötiges Spiel entsteht.
Um eine Bewegung des Ringes 1 aus der Arbeitsstellung in nur einer Richtung zu gestatten, ist in der Ringscheibe 6, welche unmittelbar am Innenring 2 anliegt, eine segmentförmige Ausnehmung s vorhanden, in die ein im Innenring 2 befindlicher, fester Anschlagbolzen 9 so eingreift, dass eine seiner Grenzstellungen die Arbeitsstellung festsetzt. Die zweite Grenzstellung ist die Endlage in Fig. 4. Nach dem erfolgten Abschrauben des Futters oder Spannwerkzeuges von der Spindel wird der Ring 1 wieder in seine frühere Lage gedreht, wodurch die Keile durch Auflaufen auf die Gleitbahnen G 1 wieder ihre Lage für die Arbeitsstellung einnehmen. Nach Anziehen der Feststellschraube 7 ist die Vorrichtung erneut gebrauchsfertig. Die Stahlblechschablone 5 ist mit dem Ring 1 durch Passstifte 8 fest verbunden.
Die Ringscheiben 6 sind mit Ring 1 durch je drei Senkschrauben 10 verschraubt.