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Klemmbacken-Mitnehmer für Werkzeugmaschinen
Wenn es bei Werkzeugmaschinen, insbesondere bei Drehbänken nicht möglich ist, das Werkstück in einem Klemmfutter festzuspannen, wird es zwischen zwei Körnerpunkten zentriert und durch einen Flansch oder andere gleichartige Vorrichtungen, entsprechend seiner Form, in Drehung versetzt.
Die Einstellung der genannten Vorrichtungen erfordert immer einen Aufwand und Verlust an Zeit, die sich auf die Kosten der Bearbeitung auswirken, u. zw. umso mehr, wenn es sich um ein einzelnes Stück oder um wenige Stücke handelt und die Bearbeitung einfach ist und wenig Zeit erfordert.
Es sind bereits Mitnehmer für Werkzeugmaschinen, insbesondere Drehbänke bekanntgeworden, bei denen in einem Gehäuse eine axial verschiebbare Zentrierspitze und mehrere Mitnehmerstift vorgesehen sind, die parallel zur Zentrierspitze und im gleichen Abstand von derselben in Aussparungen des Gehäuses axial verschiebbar sind und sich mit ihren innenliegenden Enden auf Zwischenglieder stützen, die einen Druckausgleich zwischen den Stiften herbeiführen.
Diesen Klemmbacken-Mitnehmer-Einrichtungen haftet jedoch der Nachteil an, dass die Abstützung der Mitnehmerstifte zu starr und nicht nachgiebig genug ist, so dass Stösse entstehen, was einen baldigen Verschleiss zur Folge hat.
Gemäss der Erfindung wird dieser Nachteil dadurch beseitigt, dass jeder Mitnehmerstift sich mit einem abgeschrägten inneren Ende auf eine im Gehäuse angeordnete Kugel stützt, die zur Achse der Zentrierspitze radial beweglich ist und an einem in der Querrichtung frei verschiebbaren Ring anliegt. Die abgeschrägten Enden der Mitnehmerstifte können ;. B. gegen innen gerichtet sein, wobei die Kugeln an der Aussenfläche des frei verschiebbaren Ringes anliegen. Die abgeschrägten Enden der Mimehmerstifte können aber auch gegen aussen gerichtet sein, in welchem Falle die Kugeln an der Innenfläche des frei verschiebbaren Ringes anliegen.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand der Zeichnung, die bevorzugte, als Beispiel dienende Ausführungsform der Erfindung darstellt, näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Klemmbackenmitnehmer zur Anbringung auf einem Futter mit selbstzentrierenden Klemmorganen, Fig. 2 einen senkrechten Schnitt nach der Linie lu-li der Fig. 1, Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Klemmbackenmitnehmer zum Festklemmen in der konischen Bohrung der Welle der Werkzeugmaschine, Fig. 4 einen Querschnitt desselben nach der Linie IV-IV und die Fig. 5 und 6 Aufriss und Grundriss eines Mitnehmerstiftes.
In der Fig. 1 ist mit P das bei der Drehung mitzunehmende Werkstück bezeichnet ; gegen dieses wird der Klemmbackenmitnehmer gedrückt, der auf einem auf der Zeichnung nicht dargestellten Klemmfutter anzubringen und in beliebiger Weise darauf befestigt ist. Diese Klemmbacke besteht aus einem zylindrischen Stahlkörper 1, in dessen rückwärtigem Teil eine zylindrische Aussparung 11 von geeigneter Tiefe mit einem mittleren Flansch 21 vorgesehen ist, der kleiner als die Tiefe des Hohlraumes 11 ist.
Der Stahlkörper 1 mit seinem Flansch 21 ist axial gebohrt, und die Bohrung besitzt auf eine gewisse Länge des Flansches einen grösseren Durchmesser und bildet eine kreisförmige Anschlagfläche. Der Hohlraum 11 ist durch einen Schraubdeckel 2 geschlossen, der sich gegen den Flansch 21 legt.
In dem zylindrischen Körper sind zwei oder mehrere Bohrungen (vier in Fig. 2) vorgesehen, die parallel zur Drehachse, in gleichem Abstand von dieser und radial abstehend angeordnet sind ; in die genannten Bohrungen sind die Stifte 3 eingesetzt, die mit ihrer meiselförmigen oder gezahnten Schneide 13 vorne hervortreten, deren Mitte um einen Betrag S in bezug auf die Mittellinie der Stifte versetzt ist (Fig. 5 und 6) ; hinten haben die Stifte eine Aushöhlung mit zwei ebenen Wänden, die eine geneigte Klemmfläche
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bilden. In dem Raum 11 ist lose ein Ring 4 von grösserem Innendurchmesser als der des Flansches 21 eingesetzt und aussen um diesen Ring sind in Übereinstimmung mit den Stiften 3 Kugeln 5 angeordnet.
Diese Kugeln haben einen solchen Durchmesser, dass sie in den Raum zwischen den rückwärtigen Klemmflächen der Stifte 3, dem Deckel 2 und der äusseren Fläche des Ringes 4 passen. Ein Stift 6 kann zentral in den Teil 1 gleiten, und seine konische Spitze 16 dient zum Zentrieren des zu drehenden Werkstückes P. Der genannte Stift weist an seinem rückwärtigen Ende einen kreisförmigen Ansatz 26 auf, der den Weg dieses Stiftes begrenzt, wenn er sich in der Bohrung bewegt.
Eine zylindrische Spiralfeder 7, die zwischen einer Ausbauchung 12 des Deckels 2 und des Stiftes 6 angeordnet ist, hält letzteren ständig nach aussen gegen das Werkstück P gedrückt, so dass dieser mit der Spitze 16 in die im Werkstück vorgesehene Zentrierbohrung eingreift.
Die Arbeitsweise der beschriebenen Vorrichtung ist folgende :
Da das Werkstück P, das mit der konischen Spitze 16 durch die Gegenspitze der Werkzeugmaschine zentriert ist, gegen die Klemmbacke gedrückt wird, übertragen die Stifte 3 über ihre Klemmflächen 23 und die Kugeln 5 radiale, gegen die Mitte gerichtete Drücke von gleicher Stärke auf den Ring 4. Wenn die Fläche des Werkstückes P eben und normal zur Drehachse ist, wird die axiale Verstellung aller Stifte 3 gleich sein und der Ring 4 eine konzentrische Lage zur Achse einnehmen ; wenn diese Fläche aber geneigt ist, wie dargestellt, oder auch nur unregelmässig ist, werden sich die Stifte 3 in verschiedenem Ausmasse verschieben und der Ring 4 wird eine exzentrische Stellung einnehmen.
Aus der Tatsache, dass das meisselförmige oder gezahnte Ende 13 der Stifte 3 um einen Wert S gegenüber der Mittellinie der Stifte verschoben ist, ergibt sich, dass das Drehmoment bei der Drehung des Werkstückes das Bestreben haben wird, die Stifte selbst zu drehen. Dieser Drehung wirken aber die an den Klemmflächen 23 anliegenden und zwischen diesen dem Ring 4 und dem Deckel 2 verklemmten Kugeln 5 entgegen. Infolge der Klemmflächen und-ihrer Neigung erhält man ein schraubenförmiges Gleiten der Stifte 3 nach vorne, wobei deren meisselförmige oder gezahnte Spitze in zunehmendem Masse gegen das Werkstück gedrückt wird, dadurch seine Mitnahme gewährleistet. Die Kraft der Mitnahme steht dabei in direktem Verhältnis zu der erforderlichen Drehkraft.
Die in Fig. 3 dargestellte Klemmbacke beruht auf demselben Prinzip wie die vorhergehende jedoch mit dem Unterschied, dass sie in die konische Öffnung vorne an der Welle A der Drehbank oder einer andern Werkzeugmaschine eingesetzt und befestigt werden kann.
Zu diesem Zwecke ist ein zylindrischer Körper 1 vorgesehen, der hinten in einen konischen Körper 41 ausläuft, der aussen nach Art eines"Morsekonus"od. dgl. ausgebildet ist. In dem. Körper 1 sind vorne zwei oder mehrere zylindrische, zur Mittellinie der Stifte 3 parallele, im gleichen Abstand von dieser und winkelförmig zueinander angeordnete Bohrungen vorgesehen. In der Zeichnung sind vier solche Bohrungen dargestellt. Eine am unteren Teil einer jeden Bohrung vorgesehene radiale Öffnung gestattet die Einführung der Kugeln 5, und diese werden in ihrer Lage durch den äusseren frei beweglichen Ring 4 gehalten, dessen innerer Durchmesser entsprechend grösser ist als der Aussendurchmesser des Körpers 1.
Wie in dem vorhergehenden Falle sind die Kugeln zwischen dem Ring, dem Boden der Bohrung und der Klemmfläche der Stifte 3 verklemmt, und der Ring wird sich selbsttätig konzentrisch oder exzentrisch zum Körper 1 entsprechend der jeweiligen Neigung der vorderen Fläche des Werkstückes P und ihrer Oberflächenbeschaffenheit einstellen. In diesem Falle ist die Neigung der Klemmfläche des Stiftes (Fig. 5 und 6) entgegengesetzt zu jener der Stifte der vorhergehend beschriebenen Klemmbacke gerichtet, d. h. die Klemmflächen bei dieser Klemmbacke sind nach aussen gerichtet, während sie bei der Fig. 1 nach der Mitte gerichtet sind.
Der mittlere Stift 6 mit der konischen Spitze 16 gleitet axial in dem Teil 1 unter der Wirkung der zylindrischen Spiralfeder 7, die von dem Gewindenippel 8 gehalten wird, der das vordere Ende des Verlängerungsstückes 41 verschliesst. Die Arbeitsweise dieser Klemmbacke ist dieselbe wie die im vorhergehend beschriebenen Beispiel.
Es ist klar, dass an den beschriebenen Vorrichtungen Abänderungen in der Form und in den baulichen Einzelheiten wie in der Anzahl und in der Anordnung der auf dem Umfang verteilten Stifte vorgenommen werden können, aber diese Abänderungen gehören natürlich alle in den weiteren Bereich des Wesens der dargestellten und beschriebenen Erfindung.
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