DE1007597B - Klemmfutter fuer Werkzeugmaschinen - Google Patents

Description

Bei der Bearbeitung von langen Werkstücken, wie z. B. Rohren, auf einer Drehbank, insbesondere auf einer Gewindedrehbank, werden in der Regel diese Werkstücke durch die hohle Spindel der Bank eingeführt. Es kommt häufig vor, daß das Werkstück, bevor es in die hohle Spindel der Drehbank eingeführt wird, einer Bearbeitung bereits unterworfen war, so daß seine Drehachse schon durch Zentrierungen, Abschrägungen, Lagerflächen od. dgl. festgelegt ist. Die neue Bearbeitung auf der Drehbank muß dann um dieselbe Drehachse durchgeführt werden. Zum Zentrieren des Werkstückes nach den schon bearbeiteten Flächen können in diesem Falle gewöhnlich die Reitstockspindel oder Körner benutzt werden. Das Werkstück kann auch mehrere vorbearbeitete Flächen aufweisen, die sich über die Länge des Werkstückes erstrecken und innerhalb der Spindel liegen, so daß diese Zentrierflächen ihrer verdeckten Lage wegen von den Backen des Spannfutters nicht erfaßt werden können.

Auch dann, wenn die Außenfläche des Werkstückes gegenüber der zentrischen Klemmbackenlage Unregelmäßigkeiten oder eine Exzentrizität gegenüber der vorerwähnten Drehachse aufweist, ist es erforderlich, das Klemmfutter zuzuspannen, ohne daß die Stellung dieser Drehachse geändert wird.

Die Erfindung hat ein Klemmfutter für Werkzeugmaschinen, insbesondere für Gewindeschneidmaschinen zum Gegenstand, bei welchem radial bewegliche Backen mittels schwenkbarer Hebel durch Flüssigkeitsdruck von außen gegen das Werkstück gepreßt werden. Solche bekannte Futter werden in großer Zahl verwendet, gestatten aber in der Regel keine exzentrische Festspannung von unregelmäßigen Werkstücken. Andere bekannte Futter, die zwar die exzentrische Einspannung ermöglichen, sind entweder nicht für eine Kombination mit hydraulischen Antrieben, die die Betätigung erleichtern und beschleunigen, geeignet, oder sie sind nicht universell brauchbar, wie z. B. für Hohlspindeldrehbänke zur Bearbeitung von Wellen großen Durchmessers.

Das Schließen der Backen erfolgt bei bekannten Futtern meist mittels mehrerer schwenkbarer, doppelarmiger Hebel, die mit einem Arm an je einer Klemmbacke angelenkt sind und mit ihrem anderen Arm mit einem sich mit dem Futter drehenden, axial verschiebbaren Stützring oder einer kegeligen Schiebemuffe zusammenwirken. Die doppelarmigen Hebel sind dabei im Futterkörper auf festen Bolzen gelagert, und die Einspannung des Werkstückes kann immer nur zentrisch erfolgen.

Man hat den Stützring, dessen Axialverschiebung die Hebel verschwenkt, z. B. auf einer Kugelfläche gelagert und erhält damit zwar die Möglichkeit, Klemmfutter für Werkzeugmaschinen

Anmelder:
Societe Anonyme dite: Cri-Dan_r Paris

Vertreter: M. Dörner und Dipl.-Ing. A. Grünecker,
Patentanwälte, München 27, Ismaninger Str. 94

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 4. Juni 1952

Pierre Edouard Renoux, Argenteuil (Frankreich),
ist als Erfinder genannt worden

Werkstücke mit exzentrischer Oberfläche zentrisch einzuspannen, aber diese Einrichtung läßt ein Durchstecken des stangen- oder rohrförmigen Werkstückes durch die Drehbankhohlspindel nicht zu. Man kennt andererseits auch Futter, bei denen die Doppelhebel nicht in die Futterbohrung hineinragen und deshalb für stangenförmigen Werkstoff geeignet sind. Die schwimmende Lagerung der Spannhebel auf einem quer zur Futterachse beweglichen Schieber läßt dabei eine zentrierte Festspannung von Werkstücken mit unregelmäßiger Oberfläche zu. Diese Futter zeigen jedoch den Nachteil, daß nur zwei gegenüberstehende Klemmbacken anwendbar sind, wodurch das Zentrieren des Werkstückes umständlich und die Halterung unzuverlässig wird.

Die vorgenannten Nachteile sind beim Erfindungsgegenstand vermieden. Das Neue besteht darin, daß die Hebel auf einem Ring gelagert sind, der auf der hohlen Drehbankspindel radial in gewissen Grenzen frei beweglich und am Futterkörper in beliebiger Lage feststellbar ist und die sich gegen die Schiebemuffe abstützende Druckfläche des Hebels zwei verschiedene Steigerungen aufweist. Der die Hebel tragende Ring besitzt gegenüber der Spindel einen radialen Spielraum, wobei,dieser Ring sich entsprechend den Unregelmäßigkeiten der Werkstückober-· fläche oder Exzentrizität aus der zentrischen Lage verschieben und festspannen läßt. Der Ring kann aber von vornherein auch in zentrischer Lage festgehalten werden, wodurch das Futter dann zu einem selbsttätig zentrisch spannenden Futter wird.

Für das Festspannen des, die Hebel tragenden Ringes in beliebiger Lage am Futtergehäuse sind nach

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mindestens- so groß ist wie das Spiel 22, an der Stirnfläche 23 anliegt. Beim Anziehen der Schrauben 24 mit einem auf den Vierkantkopf 26 gesteckten Schlüssel wird der Schaft 25 der Schrauben 24 gegen die Stirnfläche 23 festgepreßt, wodurch der Ring 21 in einer beliebigen Lage gegenüber dem Gehäuse 8 festgehalten wird. Die Stirnseite des Schaftes 25 gleitet in einer Aussparung 27 der Futterkörperstirnfläche 23 und dient als Führung des Ringes 21.

Auf die mit der Schräge 20 versehene Druckfläche des Hebels 15 wird durch eine Schiebemuffe 28 mit Rollen. 29 eine Schwenkbewegung ausgeübt. Die Schiebemuffe 28 ist auf dem Gehäuse 8 längs verschiebbar, jedoch mittels einer Nut-Federverbinduing

an sich bekannter Weise aus einem Ständer 1, in welchem die Spindel 2 gelagert ist, deren Enden beiderseits des Ständers 1 die Klemmfutter 3, 4 tra-

dessen Ende von der Reitstockspindel 6 getragen wird, damit das Rohr nach seinen bereits bearbeiteten Flächen zentriert wird.

der Erfindung von außen bequem zugängliche Bundschrauben vorgesehen.

Der Erfmdungsgegenstand findet mit Vorteil bei Hohlspindeldrehbänken Verwendung, auf welchen lange Werkstücke von großem Durchmesser zu bearbeiten sind. Die Drehbankspindel kann zwecks steiferer Lagerung der Werkstücke an beiden Enden mit Klemmfuttern ausgerüstet werden.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für die Bearbeitung von Roh- ren, und zwar ist

Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht der Spindel einer Werkzeugmaschine mit Reitstockspindel und Körnerspitze und mit zwei Klemmfuttern,

Fig. 2 ein teilweiser Längsschnitt der Vorrichtung ₁₅ 30 undrehbar geführt, wobei der Kopf 30' der Feder in durch die Spindelachse, einer Nut 31 der Muffe 28 verschiebbar ist.

Fig. 3 ein Schnitt nach IH-III der Fig. 2, Die Schiebemuffe 28 ist mit einem U-förraigen Ring

Fig. 4 eine Ansicht des hydraulischen Kraftantrie- 32, in dem Rollen 33 liegen, versehen.; in diesen, stützt bes nach Fig. 2, im vergrößerten Maßstab, sich mittels eines Kugellagers 34 und eines Nadel-

Fig. 5 eine schematische Darstellung dear verschie- ₃₀ lagers 35 ein Bolzen 36 ab, der in einem Halter 37 bedenen Stellungen einer Backe sowie der Schiebemuffe, festigt ist. An dem Halter 37 ist ein Ring 38 eingewährend setzt, der an drei Kolbenstangen. 39 befestigt ist, die

Fig. 6 und 7 eine Übersicht über die Steuerung der mit dem Halter 37 verbunden sind.
Kraftbetätigungseinrichtung geben. Die drei Kolbenstangen 39 liegen radial im gleichen

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Spann- und 35 Abstand voneinander um die Achse X-X der Spin-Zentriervorrichtung der Gewindedrehbank besteht in del 2. Jede Stange 39 trägt einen Kolben 40, der sich

in einem feststehenden! Zylinder 41 bewegt. Das Druckmittel kann entweder in die Kammer 44 des Zylinders 41 über Kanäle 42, 43 oder in die Kammer 47 über gen. Durch die Spindel 2 und die Klemmfutter 3, 4 30 Kanäle 45, 46 eingeleitet werden,
wird das zu bearbeitende Rohr 5 hindurchgesteckt, Die drei Zylinder 41 können, in Reihe geschaltet

sein (Fig. 6). In diesem Fall wird der von der Pumpe 48 gelieferte Druck über den Verteilhahn 49 und die Leitung 50 in die Kammer 44 des ersten Zylinders Um den Unregelmäßigkeiten der Außenfläche des 35 eingeführt. Die Kammer 47 dieses ersten Zylinders ist Rohres 5 oder der möglichen leichten Exzentrizität über die Leitung 51 mit der Kammer 44 des zweiten dieser Außenfläche gegenüber der feststehenden Zylinders verbunden, dessen Kammer 47 durch, die Drehachse des Rohres Rechnung zu tragen., müssen Leitung 52 mit der Kammer 44 des dritten Zylinders die Backen des Klemmfutters 4 ohne Änderung der in Verbindung steht. Die Kammer 47 des dritten Zy-Lage der Achse des Rohres festgespannt werden 40 linders ist über die Leitung 54 und den Verteilhahn können. 49 mit dem Mediumbehälter 53 verbunden.

Das Klemmfutter ist wie folgt ausgebildet (Fig. 2 Die drei Zylinder 41 können auch parallel geschaltet

bis 5): sein (Fig. 7). Der Druck wird in diesem Fall gleich-

Mit dem Gewinde 7 ist das Gehäuse 8 des Klemm- zeitig über die Leitungen 55 in die Kammern 44 der futte'rs auf das Ende der Spindel 2 aufgeschraubt. 45 drei Zylinder eingeleitet, deren Kammern 47 über Lei-Durch eine Sicherungsschraube 9 wird das Gehäuse 8 tungen56 mit dem Behälter 53 in Verbindung stehen, auf der Stirnfläche der Spindel 2 festgehalten. Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende:

Im Gehäuse 8 sind drei radiale, im gleichen Ab- Wenn angenommen wird, daß die drei Kolben 40 sich stand voneinander angeordnete Bohrungen 10 vor- in ihrer vorderen Endlage in den Zylindern 41 begesehen, die je einen radial verschiebbaren Backen- 50 finden, dann kommen die Rollen 29 der Schiebemuffe träger' 11 aufnehmen. Auf jedem Träger 11 ist mit 28 gegen die in der Nähe der Drehachse 16 der Hebel

15 liegende Druckfläche 20 zur Anlage (s. gestrichelte Stellung 28" der Hülse und 15" des Hebels [Fig. 5]). Das mit der Kugelfläche 17 versehene Ende der Hebel 15 ist dabei infolge Federdruckes 14 angehoben, so daß die Backen 12 geöffnet sind.

Wird nunmehr das Druckmittel in die Kammer 44 der Zylinder 41 eingeleitet, so bewegen sich die Kolbenstangen 39 in Richtung des Pfeiles F und nehmen über Büchse 18 drehen kann; die Büchse 18 ist in einer 60 die Rollen 33 die Schiebemuffe 28 mit. Ihre Rollen 29 Bohrung 19 des Backenträgers 11 verschiebbar an- laufen dabei längs der Schräge 20 der Hebel 15 und geordnet. Das andere Ende des Hebels 15 weist eine
Schräge 20 auf, deren Ausbildung später erläutert
wird.

Die Drehachsen 16 der Hebel 15 sind in einem Ring 21 gelagert, der mit einem gewissen radialen Spiel 22 auf dem Gehäuse 8 sitzt. Der Ring 21 kann gegen die Stirnfläche 23 des Gehäuses 8 mit Hilfe von Schrauben 24 gehalten werden, deren im Durchmesser

Hilfe einer Schraube 13 eine Backe 12 befestigt. Eine Feder 14 hat die Neigung, den Backenträger 11 von der Achse X-X der Spindel 2 in Löserichtung radial zu entfernen.

Jeder Backenträger 11 steht unter der Wirkung eines um eine Achse 16 schwenkbar gelagerten Hebels 15, dessen eines Ende eine Kugelfläche 17 aufweist, die sich in einer entsprechenden Aussparung der

verschwenken diese in die Spannlage (s. die strichpunktierte Stellung 28' bzw. 15' und die ausgezogene Stellung28 bzw. 15 der Hülse bzw. des Hebels [Fig. 5]). Die Steigung der Druckfläche 20 ist so gestaltet, daß die Backenbewegung infolge des stark geneigten Teils 20' zuerst sehr rasch erfolgt. Die weitere radiale Backenverstellung geht anschließend wegen des leicht geneigten Teils 20 langsamer vor sich und stellt den

vergrößerter Schaft 25 mit einem gewissen Spiel, das 70 eigentlichen Spannvorgang dar.

Infolge der radialen Beweglichkeit des Ringes 21 wird das Werkstück, auch, wenn es Unregelmäßigkeiten an seiner Oberfläche oder eine Exzentrizität gegenüber der Achse X-X der Spindel 2 aufweist, zentrisch eingespannt und gehalten.

Das Entspannen der Backen 12 erfolgt durch. Einleiten des Druckmittels in die Kammer 47 der Zylinder 41; die Backenträger 11 werden durch die Rückholfedern 14 radial nach außen geschoben.

Der bewegliche Ring 21 kann sich entweder entlang der Stirnfläche 23 des Futterkörpers radial verschieben oder in einer bestimmten Lage gegenüber dem Gehäuse 8 festgestellt werden. In diesem Fall kann das Klemmfutter wie ein übliches, zentrisch spannendes Futter verwendet werden.

Hebeln gelenkig eingreift, während das andere Hebelende auf einer mittels hydraulischem Kraftantrieb axial verschiebbaren. Schiebemuffe kraftschlüssig aufliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebel (15, 17) auf einem Ring (21) gelagert sind, der auf der hohlen Drehbankspindel {2, 8) radial in gewissen Grenzen frei beweglich und am Futterkörper (8, 23) in beliebiger Lage feststellbar ist, und die sich gegen die Schiebemuffe (28) abstützende Druckfläche des Hebels (15) zwei verschiedene Steigungen (20, 20') aufweist.

2. Klemmfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Feststellen des Ringes (21) in beliebiger Lage am Futterkörper (23) mit einem Bund (25) versehene Schrauben (24) vorgesehen sind.

Claims (1)

Patentansprüche: In Betracht gezogene Druckschriften:

1. Klemmfutter für Werkzeugmaschinen, insbe- Deutsche Patentschriften Nr. 829 251, 709 702,

sondere Gewindeschneidmaschinen, in dessen radial 20 606 698, 545 944, 519 389; bewegliche Backen das eine Ende von zweiarmigen USA.-Patentschriften Nr. 2 524 485, 2 565 330.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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