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Werkstückspaniimechanismus für'Spannzangen, Spannfutter, Spann- hülsen u. dgl. von Werkzeugmaschinen
Die Erfindung betrifft einen Werkstückspannmechanismus für Spannzangen, Spannfutter, Spannhülsen u. dgl. von Werkzeugmaschinen, bei welchem mehrere im Kreis um eine Hohlspindel gelagerte Kniehebel mittels einer auf der Spindel axial verschiebbaren Spannmuffe in die Strecklage verstellbar sind, in welcher die Kniehebel sich mit dem einen Hebelarm gegen die Spannzange mit dem andern Hebelarm dagegen an einem Widerlager abstützen, das in der Hohlspindel festsitzt und über diese mit dem Widerlager der Spannvorrichtung, z. B. einer Spannzange, starr verbunden ist.
Bei diesen bekannten Spannvorrichtungen ist der Spannweg der Kniehebel genau begrenzt, so dass die Spannzange nur Werkstücke von ganz bestimmtem Durchmesser festzuhalten imstande ist. Werkstücke mit einer verschieden starken Walzhaut können in Spannvorrichtungen mit den bekannten Kniehebeln nicht eingespannt werden, weil Durchmesserdifferenzen von wenigen Zehntelmillimetern schon zum Bruch der Kniehebel führen.
Dieser Nachteil der bekannten mit Kniehebel versehenen Spannvorrichtungen wird gemäss der Erfindung dadurch behoben, dass der eine Hebelarm des Kniehebels mit einem über das Gelenk hinaus verlängerten Armteil an der Steuerhülse angreift und sein anderes Ende gegen eine der Spannhülse vorgeschaltete Tellerfeder wirkt, die auf den normalen Spanndruck abgestimmt ist.
Eine derart ausgebildete Spannvorrichtung ermöglicht es, jedes Werkstück einer Serie, deren Einzelstücke aus irgendeinem Grunde im Durchmesser bis zu 0,5 mm schwanken, einwandfrei einzuspannen, ohne dabei den Bruch eines der Kniehebel riskieren zu müssen.
In der Zeichnung sind zwei beispielsweise Ausführungsformen des erfindungsgemässen Werkstoffspannmechanismus schematisch im Längsschnitt durch die Hohlspindel in den Fig. 1 und 2 dargestellt. Die Fig. 3 zeigt die Hebelarme im Grundriss.
Die Hohlspindel 1 besitzt an dem in der Zeichnung links dargestelltenEnde einen Gewindekopf 2,. auf welchen eine Spannmutter 3 aufschraubbar ist. Diese Spannmutter 3 hält eine Spannzange 4 vorne fest, auf deren Konus 5 ein hohler Spannkonus 6 axial aufschiebbar ist, um die Spannzangen 4 gegen das aus einem Stangenmaterial bestehende Werkstück zu drücken. Der Spannkonus 6 lagert ebenso wie eine an ihn axial dicht anschliessende Spannhülse 7,8 in der Hohlspindel l, deren im Bild rechts sichtbarer Teil z. B. zwei um 1800 zueinander im Kreis versetzte Langschlitze 9 besitzt. In jedem dieser Langschlitze 9 ist ein Kniehebel radial beweglich eingesetzt. Laut Fig. 1 besteht jeder Kniehebel aus zwei voneinander unabhängigen Hebelarmen 10, 11.
Der Hebelarm 10 stützt sich mit seinem halbkreisförmigen Ende 12 an einer an der Stirnfläche der Spannhülse 8 vorgesehenen Pfanne 13 ab und besitzt an seinem andem Ende selbst eine Pfanne 1 für das im Querschnitt halbkreisförmige Ende 15 des andern Hebelarmes 11, dessen zweites ebenfalls gerundetes Ende 16 gegen ein Widerlager drückt. Das Widerla- ger 17 besteht aus einem in die Hohlspindel 1 eingeführten Ring, der mit zwei Fortsätzen 18 durch die Langschlitze 9 der Hohlspindel 1 hindurchgreift.
Die Fortsätze 18 ragen über die Mantelfläche der Hohlspindel 1 hervor und bilden die Anschläge für eine in ein Gewinde 19 der Hohlspindel 1 eingreifende Schraubenmutter 20, mittels welcher das Widerlager 16 axial verschiebbar ist und damit die Kniehebel 10,11 dem jeweiligen Spannzangen-Griffweg anpassbar sind. Es ist bekannt, dass auf der Hohlspindel 1 oder deren Lager ein Stellring 21 mittels einer Schaltgabel axial verschiebbar ist, um die Spannknacken zu betätigen. Auch in diesem Ausführungsbeispiel wird der Stellring 21 als Steuerbüchse für die Kniehebel 10, 11 benützt.
Zu diesem Zweck kann einer der beiden Kniehebelarme 10 oder 11 über sein Kniege-
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lenk 14, 15 hinaus verlängert sein, so dass er in den Bereich der Steuerfläche 22 des Stellringes 21 ragt und von diesem in die in Fig. 1 dargestellte Strecklage gedrückt werden kann. Die Kniehebel übertragen in der Strecklage den Druck in axialer Richtung auf die Spannhülse 7,8, auf den Spannkonus 6 und damit auch auf die Spannzange 4. Dabei ist der von den Kniehebeln 10, 11 auf ihre Steuerbüchse 22 bzw. auf den Stellring 21 ausgeübte Druck im Verhältnis zum Spanndruck äusserst gering, zumal die Kniehebel 10, 11 in der Spannstellung mit dem Gelenkpunkt sich in ganz geringer Entfernung von ihrer tatsächlichen Strecklage befinden.
Der Hebelarm 10 hat an seinem verlängerten Arm. eine Anschlagfläche 26, mit der er in der maximalen Strecklage am ändern Hebelarm 11 zur Anlage kommt und dadurch gehindert wird, sich voll durchzustrecken. Dies ist aber auch der Grund, dass die Kniehebel 10, 11 sofort nach dem Abrücken des Stellringes 21 aus ihrer Strecklage selbsttätig aufrücken und dadurch die Spannzange 4 druckentlasten.
Ergibt sich beim Spannen eine Durchmesserdifferenz des Stangenmaterials bis zu zirka 0,5 mm, so hat die Praxis gezeigt, dass die Kniehebel diese Differenzen ohne Schaden leicht in sich ausgleichen.
Es kann aber auch zum Ausgleich von Spannwegdifferenzen zwischen die Teile 7 und 8 der Spannhülse, wie Fig. 1 zeigt, ein Satz Tellerfedern 23 eingebaut sein, der so abgestimmt ist, dass er erst auf jenen Druck elastisch reagiert, der den normalen üblichen Spanndruck übersteigt.
Gemäss der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform können die beiden Kniehebelarme 10, 11 sich mit Pfannen an einem gleichzeitig die Gelenkachse des Kniegelenkes bildenden Zapfen 24 abstützen, der eine
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Strecken der Kniehebelarme 10, 11 zur Wirkung gebracht werden kann.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Werkstückspannmechanismus für Spannzangen, Spannfutter, Spannhülsen u. dgl. von Werkzeugmaschinen, bei welchem mehrere im Kreis um eine Hohlspindel gelagerte Kniehebel mittels einer auf der Spindel axial verschiebbaren Spannmuffe in die Strecklage verstellbar sind, in welcher die Kniehebel sich mit dem einen Hebelarm gegen die Spannzange mit dem andern Hebelarm dagegen an einem Widerlager abstützen, das in der Hohlspindel festsitzt und über diese mit dem Widerlager der Spannvorrichtung, z.
B. einer Spannzange, starr verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Hebelarm (10) des Kniehebels (10, 11) mit einem über das Gelenk (14, 15) hinaus verlängerten Armteil an der Steuerhülse (21. 22) angreift und sein anderes Ende gegen eine der Spannhülse (7, 8) vorgeschaltete Tellerfeder (23) wirkt, die auf den normalen Spanndruck abgestimmt ist.