DD217460A1

DD217460A1 - Einrichtung zum automatischen spannen und loesen von werkzeugtraegern

Info

Publication number: DD217460A1
Application number: DD25473283A
Authority: DD
Inventors: Eberhard Bochmann; Klaus Engelmann
Original assignee: Eberhard Bochmann; Klaus Engelmann
Priority date: 1983-09-12
Filing date: 1983-09-12
Publication date: 1985-01-16

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum automatischen Spannen und Loesen von Werkzeugtraegern mit konischem Schaft und Spannknauf in einer Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine, wobei koaxial in der Arbeitsspindel eine laengsverschiebbare Zugstange angeordnet ist, die mittels Formelement sowie einer koaxialen laengsachsverschiebbaren Huelse mit konzentrisch um die Zugstange angeordneten Spannklauen in Wirkverbindung steht. Das Ziel der Erfindung ist die Anwendbarkeit der Einrichtung fuer Werkzeugtraeger mit schraeger Einzugsflaeche am Spannknauf. Es wird die Aufgabe geloest, das Aufspreizen der Spannklauen durch schraeg zur Arbeitsspindelachse gerichtete Kraefte zu vermeiden. Das Wesen der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Zugstange an ihrem dem Werkzeugtraeger abgewandten Ende mit einem Drehantrieb verbunden ist, am Vorderteil der Zugstange eine schraubenlinienfoermige Umfangsnut eingearbeitet ist, in die Umfangsnut ein Formelement eingreift, das in der Huelse befestigt ist, und die Huelse mit ihrem Vorderteil die geschlossenen Spannklauen formschluessig umgreift, wobei die Huelse in einer festen Lagerbuchse angeordnet ist und die Lagerbuchse eine achsparallele Ausnehmung aufweist, in die das Formelement ragt. Fig. 2

Description

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Einrichtung zum automatischen Spannen und Lösen von Werkzeugträgern Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum automatischen Spannen und Lösen von Werkzeugträgern mit konischem Schaft und Spannknauf in einer Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine, wobei koaxial in der Arbeitsspindel eine längsachsverschiebbare Zugstange angeordnet ist, die mittels Formelement sowie einer koaxialen längsachsverschiebbaren Hülse mit konzentrisch um die Zugstange angeordneten Spannklauen in Wirkverbindung steht.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Einrichtungen zum automatischen Spannen und Lösen von Werkzeugträgern mit konischem Schaft und Spannknauf gibt es im Stand der Technik in großer Anzahl. Eine Einrichtung der weiter oben beschriebenen Art ist aus der DD-PS 125 387 bekannt geworden. Hier wird der Spannknäuf des Werkzeugträgers an seiner zur Längsachse der Arbeitsspindel senkrecht angearbeiteten Einzugsfläche von gleichfalls mit senkrechten Einzugsflächen versehenen Spannklauen gespannt. Die Betätigung der Spannklauen erfolgt durch eine koaxial in der Arbeitsspindel Iängsachsverschiebbare Hülse, zu der die Spannklauen konzentrisch und außenperipher angeordnet sind.

Der Nachteil dieser und all der anderen ungenannten Einrichtungen ist, daß sie nicht für Spannknäufe mit schräger Eipzugsfläche, gemäß internationalen Standardisierungstendenzen; anwendbar sind.

Die technische Ursache dieses Nachteils ist das Aufspreizen der Spannklauen durch schräg zur Arbeitsspindelachse gerichtete

Kräfte. /

Ziel der Erfindung '

Das Ziel der Erfindung ist die Anwendbarkeit der Einrichtung für Werkzeugträger mit schräger Einzugsfläche am Spannknauf, gemäß internationalen Standardisierungstendenzen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum automatischen Spannen und Lösen von Werkzeugträgern mit konischem Schaft und Spannknauf in.einer Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine, wobei koaxial in der Arbeitsspindel eine Iängsachsverschiebbare Zugstange angeordnet ist, die mittels Formelement sowie einer koaxialen längsverschiebbaren Hülse mit konzentrisch um die Zugstange angeordneten Spannklauen in Wirkverbindunig steht, zu schaffen* wobei das Aufspreizen der Spannklauen durch schräg zur Arbeitsspindelachse gerichtete Kräfte vermieden werden soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zugstange an ihrem dem Werkzeugträger abgewandten Ende ' mit einem Drehantrieb,verbunden ist, am Vorderteil der Zugstange eine schraubenlinienförmige Umfangsnut eingearbeitet ist, in die Umfangsnut ein Formelement eingreift, das in der Hülse befestigt ist, und die Hülse mit ihrem Vorderteil die geschlossenen Spannklauen formschlüssig umgreift, wobei die Hülse in einer festen Lagerbuchse angeordnet ist und die Lagerbuchse eine achsparallele Ausnehmung aufweist, in die das Formelement ragt.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Drehantrieb an dem dem Werkzeugträger abgewandten Ende der Zugstange als hydraulischer Drehkolben gestaltet ist.

Um das Mitdrehen des Drehantriebes zu vermeiden, ist es vorteilhaft, daß die Zugstange zwischen der am Vorderteil der Zugstange eingearbeiteten schraubenlinienförmigen Umfangsnut und dem an dem dem Werkzeugträger abgewandten Ende

der Zugstange angeordneten Drehantrieb kuppelbar ausgeführt ist. /

Eine vorteilhafte Variante der Kupplung besteht darin, daß die achsfluchtenden kuppelbaren Enden der Zugstange mittels je , einer Planverzahnung drehfest verbindbar sind, wobei auf dem dem Werkzeugträger abgewandten Ende der Zugstange zwischen Planverzahnung und Drehantrieb eine hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit angeordnet ist.

Um die Umfangsnut verschleißarm zu gestalten und doch materialökonomisch zu sein, ist es günstig, daß der die schraubenlinienförmige Umfangsnut tragende Teil der Zugstange aus einem verschleißärmeren Werkstoff besteht als die Zugstange.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung ist die Anwendbarkeit für Werkzeugträger mit schräger Einzugsfläche am Spannknauf, gemäß internationalen Standardisierungstendenzen.

Des weiteren besteht der Vorteil, daß durch die Anwendung des Schraubtriebes für die längsaxiale Verstellbewegung der Hülse nur ein sehr geringes Zusammendrücken des Tellerfederpaketes erforderlich ist, wodurch die Lösekraft minimiert wird

und die Spindellager nicht extrem belastet werden. . . .

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: den Längsaxialschnitt einer erfindungsgemäßen Werküeugträgerspanneinrichtung in Bereitschaftsstellung mit ' geöffneten Spannklauen

und . _

Fig. 2: den Längsaxialschnitt der erfindungsgemäßen Werkzeugträgerspanneinrichtung nach Fig. 1 in Spannstellung mit

geschlossenen Spannklauen.

In einer Arbeitsspindel 1 einer nicht dargestellten Werkzeugmaschine ist ein Werkzeugträger 2 mit konischem Schaft und schräger Einzugsfläche am Spannknauf in einer entsprechenden längsaxialen^ Ausnehmung angeordnet. An diese Ausnehmung schließt sich achsfluchtend eine zylindrische Bohrung an, in der koaxial eine Zugstange 3 längsachsverschiebbar und drehbar gelagert ist. Die Zugstange 3 weist an dem dem Werkzeugträger 2 zugewandten Ende eine kreisförmige Umfangsnut 4 auf, in der die Lagerklötze 5 der konzentrisch um die Zugstange 3 angeordneten Spannklauen 6 greifen. Die schrägen Spannhaken 7 der Spannklauen 6 hintergreifen mit ihrer schrägen Einzugsfläche den schrägen Spannknauf 8 des Werkzeugträgers 2 an seiner schrägen Einzugsfläche. An die kreisförmige Umfangsnut 4 schließt sich ein im Durchmesser größerer Absatz 9 auf der Zugstange 3 an. Dieser Absatz 9 trägt eine schraubenlinienförmige Umfangsnut 10, in die ein Zylinderstift 11 ragt, der in einer längsachsverschiebbaren koaxialen Hülse 12_vbefestigt ist. Die Hülse 12 umgreift mit ihrem Vorderteil alle geschlossenen Spannklauen 6 formschlüssig. Gelagert ist die Hülse 12 in einer festen koaxialen Lagerbuchse 13, die ein achsparalleles

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Langloch 14 aufweist, in das das andere Ende des Zylinderstiftes 11 ragt und dort geführt wird. An dem dem Werkzeugträger 2 abgewandten Ende der Zugstange 3 ist auf dieser ein hydraulischer Drehkolben 15 angeordnet. Die Zugstange 3 ist zwischen derschraubenlinienförmigen Umfangsnut 10 und dem hydraulischen Drehkolben 15 geteilt. Die achsfluchtenden Enden der Zugstange 3 tragen je einen Planverzahnungsring 16. Auf dem hinteren Ende der Zugstange 3 ist zwischen dem Planverzahnungsring 16 und dem hydraulischen Drehkolben 15 eine hydraulische Kolben-Zylinder-Einhejt 17 angeordnet. Die Wirkungsweise ist wie folgt:

Als Ausgangsstellung wird die Bereitschaftsstellung mit geöffneten Spannklauen 6 und der bereits in die Arbeitsspindel 1 eingeführte Werkzeugträger 2 angenommen.

Soll der Werkzeugträger 2 nun gespannt werden, so wird gemäß einem Steuerbefehl der hydraulische Drehkolben 15 über eine entsprechende Steuerleitung beaufschlagt und verdreht somit die eingekuppelte Zugstange 3. Mittels der schraubenlinienförmigen Umfangsnut 10 und dem in dem Längloch 14 der Lagerbuchse 13 geführten Zylinderstift 11 wird die . Hülse 12 längsaxial verschoben. Durch den Formschluß zwischen der Hülse 12 und den Spannklauen 6 werden die Spannklauen 6 über die Formschrägen radial bewegt und somit geschlossen. Der schräge Spannhaken 7 der Spannklauen 6 kommt Vor dem schrägen Spannknauf 8 zu Hegen. Durch einen weiteren Steuerbefehl wird die hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit 17 entsprechend beaufschlagt und kuppelt somit das hintere Ende der Zugstange 3 längsaxial verschoben wird und die beiden Planverzahnungsringe 16 getrennt werden. Nun wird das bis dahin etwas belastete, nicht näher dargestellte Tellerfederpäket entlastet und zieht den Werkzeugträger 2 mit der erforderlichen, vom Tellerfederpaket aufzubringenden Spannkraft in die Arbeitsspindel 1 ein. Der Zerspanungsvorgang kann beginnen, nachdem die Arbeitsspindel 1 ihre erforderliche Drehzahl hat. Da die Zugstange 3 an der beschriebenen Stelle ausgekuppelt ist, drehen sich die hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit 17 und der hydraulische Drehkolben 15 nicht mit. Der Bewegungsablauf für das Lösen des Werkzeugträgers läuft in umgekehrter analoger Folge ab.

Claims

1. Einrichtung zum automatischen Spannen und Lösen von Werkzeugträgern mit konischem Schaft und Spannknauf in einer ; Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine, wobei koaxial in der Arbeitsspinde! eine längsachsverschiebbare Zugstange angeordnet ist, die mittels Formelement sowie einer koaxialen längsachsverschiebbaren Hülse mit konzentrisch um die Zugstange angeordneten Spannklauen in Wirkverbindung steht, gekennzeichnet dadurch, daß die Zugstange (3) an ihrem dem Werkzeugträger (2) abgewandten Ende mit einem Drehantrieb (15) verbunden ist, am Vorderteil der Zugstange (3) eine schraubenlinienförmige Umfangsnut (10) eingearbeitet ist, in die Umfangsnut (10) ein Formele'ment (IT) eingreift, das in der Hülse (12) befestigt ist, und die Hülse (12) mit ihrem Vorderteil die geschlossenen Spannklauen (6) formschlüssig umgreift, wobei die Hülse (6) in einer festen Lagerbuchse (13) angeordnet ist und die Lagerbuchse (13) eine achsparallele Ausnehmung (14) aufweist, in die das Formelement (11) ragt.

2. Einrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Drehantrieb an dem dem Werkzeugträger (2) abgewandten Ende der Zugstange (3) als hydraulischer Drehkolben (15) gestaltet ist. . ' .

3. Einrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Zugstange (3) zwischen der am Vorderteil der Zugstange (3) eingearbeiteten schraubenlinienförmigen Umfangsnut (10) und dem an dem dem Werkzeugträger (2) abgewandten Ende der Zugstange (3) angeordneten Drehantrieb (15) kuppelbar ausgeführt ist.

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Erfindungsansprüche:

4. Einrichtung nach Punkt 1 und 3, gekennzeichnet dadurch, daß die achsfluchtenden kuppelbaren Enden der Zugstange (3) mittels je einer Planverzahnung (16) drehfest verbindbar sind, wobei auf dem dem Werkzeugträger (2) abgewandten Ende der Zugstange (3) zwischen.Planverzahnung (16) und Drehantrieb (15) eine hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit (17) angeordnet ist.

5. Einrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der die schraubenlinienförmige Umfangsnut (10) tragende Teil der Zugstange (3) aus einem verschleißärmeren Werkstoff besteht als die Zugstange (3).

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen