DE1031171B - Federnd in der Werkstueckspindel angeordnete und axial gleitend gefuehrte Pinole - Google Patents

Description

DEUTSCHES

kl. 67 a 32/01

INTERNAT. KL. B 24 b

PATENTAMT

F10948Ib/67a

ANMELDETAG: 28. JANUAR 1953

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 29. MA¹I 19 58

Die Erfindung betrifft eine federnde Pinole an Schleifmaschinen.

Es kommt häufig vor, daß Werkstücke geschliffen werden müssen, bei denen es darauf ankommt, daß ein Schleifergebnis immer in einem ganz bestimmten Abstand von einer am Werkstück befindlichen Stirnseite erzielbar ist. Bei großen Serien unterscheiden sich die Werkstücke oft ganz erheblich sowohl in ihrer Gesamtlänge als auch in der Tiefe oder Weite ihrer Körnerlöcher. Wegen dieser Abweichungen ist es nicht möglich, etwa eine bestimmte Lage einer Pinolenspitze als Festpunkt anzunehmen.

Man hat sich bisher geholfen, indem man beide Pinolenspitzen federnd ausbildete, wobei man die Feder der zum Auswechseln der Werkstücke zurückziehbaren Reitstockspitze, d. h. der Gegenpinole stärker machte als die Feder der nur ein geringes Maß hin- und hergehenden Pinolenspitze und am Gehäuse der Pinolenspitze oder an der Pinolenhülse oder am umlaufenden Mitnehmerdorn einen die hin- und hergehenden Bewegungen der Pinolenspitze nicht mitmachenden Anschlag anbrachte, gegen den sich das Werkstück mit seinem einen Ende abstützt. Das Werkstück war also mittels der Pinolenspitze nur zentriert, während seine axiale Festlegung gegen den ^a5 Anschlag erfolgte. Damit befand sich das eine Ende des Werkstücks somit immer in gleicher Lage gegenüber der Schleifscheibe.

Da der Berührungspunkt zwischen Anschlag und Werkstück nicht in der Drehachse des Werkstücks lag, wurden die Einspannkräfte an diesem Ende exzentrisch in das Werkstück eingeleitet; infolgedessen machten sich die entstehenden Spannungen in Verformungen des Werkstücks bemerkbar, die besonders bei schlanken Werkstücken ein einwandfreies Bearbeiten unmöglich machten.

Um diese Spannungen und bei nicht mit umlaufendem Anschlag auch die Reibungskräfte gegenüber dem Werkstück so gering wie möglich zu halten, setzte man den Einspanndruck herab, was aber einen ungünstigen Einfluß auf die Führung des Werkstückes hatte, und nahm im übrigen diese Nachteile in Kauf.

Hier soll die Erfindung helfend eingreifen. Nach der Erfindung ist das Werkstück nach beendeter Einspannung, d. h. sobald sich sein eines Ende in schleif- ⁴S richtiger Lage befindet, von jedem exzentrischen, sei es durch einen Anschlag, sei es durch ein anderes Einstellorgan erzeugten Druck völlig entlastet. Zu diesem Zweck schiebt man erfindungsgemäß die Pinole axial um ein stets gleichbleibendes Maß gegen den Federdruck der Gegenpinole vor, wobei das Werkstück vom festbleibenden Einstellorgan freikommt.

Nachstehend ist eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Bei Einspannvorrichtungen mit Federnd in der Werkstückspindel

angeordnete und axial gleitend

geführte Pinole

Anmelder:

Fortuna -Werke

Spezialmaschinenfabrik Aktiengesellschaft, Stuttgart-Bad Cannstatt, Pragstr. 138/146

Beanspruchte Priorität:

Schaustellung vom 14. September 19S2 auf der am
14. September 1952 eröffneten 2, Europäischen Werkzeugmaschinen-Ausstellung in Hannover

Helmut Crämer, Stuttgart-Degerloch,
und Robert Meyer, Stuttgart-Rohr,
sind als Erfinder genannt worden

federnder Pinole kann diese einen gewissen Federweg machen, der noch etwas größer ist als es der erfahrungsgemäß größten Abweichung vom Normalmaß für das Körnerloch entspricht. An der Werkstückspindel ist ein Anschlag als Einstellorgan angeordnet. Bei eingespanntem und am Anschlag anliegendem Werkstück wird die Pinole in der zugehörigen Lage mit der Werkstückspindel axial gekuppelt und bleibt somit in dieser Lage zunächst stehen. Dieses Kuppeln geschieht, indem ein an der Pinole angeordneter und in ungespanntem Zustand mit ihr zusammen verschiebbarer Spannring derart gespreizt wird, daß er an der die Pinole umgebenden Werkstückspindel axial unverschiebbar festgeklemmt ist, während sich die Pinole einseitig gegen ihn abstützt.

Es sind ferner erfindungsgemäß Mittel vorgesehen, mit denen anschließend eine axiale Verschiebung der Pinole in Richtung der Gegenpinole um ein ganz bestimmtes gleichbleibendes Maß bewirkt werden kann, und zwar werden in eine trapezförmige Nut, deren eine Schrägfläche an der Pinole und deren andere Schrägfläche am Spannring angeordnet ist, beide Teile auseinandertreibende Keilkörper, z. B. eine oder mehrere Kugeln, gedrückt, bis diese auf dem Grund der Nut aufstoßen. Es wird also die Pinole axial um ein stets gleiches Maß gegenüber dem Spannring gegen den Druck der Feder der

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Gegenpinole verschoben, wobei das Werkstück vom Anschlag freikommt.

Die Erfindung erfüllt außerdem noch folgende Bedingungen: Die Konstruktion ist derart beschaffen, daß die Vorrichtung auch noch dann wirksam ist, wenn sich bei umlaufender Pinolenspitze die Werkstückspindel mitdreht. Schließlich belasten bei Betätigung der Vorrichtung keine radial wirkenden Kräfte die Pinole; außerdem kann die Vorrichtung mit einem einzigen Handgriff betätigt werden.

Auf der Werkstückspindel ist an deren dem Werkstück abgewendeten und als Schaltende bezeichneten Ende eine axial auf ihr verschiebbare Spannhülse angeordnet, die sich zusammen mit der Werkstückspindel drehen kann. Die Spannhülse ist mit einer Führungsnut versehen, in die zwei Mitnehmer eingreifen, die an einem am Gehäuse des Werkstückspindelstocks angelenkten Gabelhebel mit Griff angeordnet sind. Bei Betätigen des Gabelhebels wird die Spannhülse axial hin- und herbewegt. Die Werkstückspindel ist an ihrem Schaltende etwas abgesetzt, entsprechend ändert sich auch der innere Durchmesser der Spannhülse. Der Übergang vom größeren zum kleineren Innendurchmesser der Spannhülse wird von einer Kegelfläche gebildet. Am dem Schaltende der Werkstückspindel entsprechenden Schaltende der Pinole ist ein zweiteiliger Spannring angeordnet, der von einer Ringfeder zusammengehalten wird. Der Innendurchmesser des Spannrings ist etwas größer als der Außendurchmesser der Pinole an dieser Stelle. An der Spannhülse ist ein einstellbarer Stellkeil angeordnet, der ebenfalls eine Schrägfläche ähnlich der Neigung der Kegelfläche aufweist. Beim Verschieben der Spannhülse wird mit dieser Schrägfläche eine Kugel in den axial verlaufenden Spalt des Spannrings gedrückt. Die Enden des Spannrings werden auseinandergetrieben; hierdurch wird der Spannring an der Innenfläche der Werkstückspindel festgeklemmt.

Der Spannring ist gegenüber der Pinole um ein geringes Maß axial verschiebbar. Auf der einen Stirnseite ist zwischen dem Spannring und der Pinole eine Rückholfeder angeordnet, die den Spannring mit seiner anderen, mit einer Schrägfläche versehenen Stirnseite gegen einen ebenfalls mit einer Schrägfiäche versehenen Absatz der Pinole drückt. Beide Schrägflächen bilden zusammen eine trapezförmige Nut. In dieser Nut sind eine oder mehrere Kugeln angeordnet, die bei axialer Verschiebung der Spannhülse von der Kegelfläche in die Nut hineingedrückt werden, derart, daß die Schrägflächen in axialer Richtung auseinandergetrieben werden.

Die Vorspannung der Pinolenfeder kann mit einer Stellschraube eingestellt werden. In unbelastetem Zustand der Pinole, d. h. wenn kein Werkstück eingespannt ist, wird die Pinole von dieser Feder gegen einen Anschlag gedrückt. Würde in diesem Zustand die Spannhülse betätigt, so könnte ein Teil der Vorrichtung beschädigt werden; daher ist der Anschlag nicht starr, sondern elastisch ausgeführt. Er besteht z. B. aus einer Tellerfeder mit einer Rückstellkraft, die ein Mehrfaches der Rückstellkraft der Pinolenfeder beträgt und die einen Federweg hat, der etwas größer ist als das Maß, um das die Pinole bei Betätigung der Spannvorrichtung gegenüber dem Anschlag für das Werkstück verschoben wird.

Auch bei vollautomatischen Maschinen ist die erfindungsgemäß ausgeführte federnde Pinole anwendbar. Es wird dann der Griff bzw. der Gabelhebel mit einer kraftbetätigten Einrichtung, z. B. einem Magnet oder einem hydraulisch beaufschlagten Kolben, verbunden und diese Einrichtung ihrerseits an eine an solchen Maschinen üblicherweise vorhandene selbsttätige Steuereinrichtung angeschlossen.

Bei einer weiteren, vor allem bei vollautomatischem Betrieb zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung ist an Stelle des festen Anschlags die Anwendung einer die axiale Werkstücklage z. B. mittels optischer Mittel abtastenden Vorrichtung vorgesehen, die mit einer an sich bekannten, zur selbsttätigen richtigen Einstellung des Werkstücks dienenden und etwa auf den Bewegungsorganismus der Gegenpinole oder ein anderes Organ der Einspannvorrichtung einwirkenden Abstelleinrichtung zusammenarbeitet und bei erreichter richtiger Einstellung des Werkstücks zwischen den Pinolenspitzen einen Impuls zur Betätigung der Spannvorrichtung der federnden Pinole an die Steuereinrichtung gibt. In diesem Fall genügt die Anordnung des Spannrings, die Verschiebeeinrichtung kann dann weggelassen werden.

In den Zeichnungen ist die Erfindung an einem Beispiel erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die Vorderansicht einer mit einer erfindungsgemäß ausgestatteten Pinole ausgerüsteten Maschine,

Fig. 2 einen Horizontalschnitt durch das Schaltende der Pinole in Spannstellung,

Fig. 3 einen Horizontalschnitt durch das Schaltende der Pinole (die Pinole stützt sich auf den festgeklemmten Spannring ab),

Fig. 4 einen Horizontalschnitt durch das Schaltende der Pinole (die Pinole ist frei beweglich),

Fig. 5 einen Vertikalschnitt durch das Schaltende der Pinole in Linie V-V der Fig. 2,

Fig. 6 einen Horizontalschnitt durch das Spitzenende der Pinole.

Auf dem Obertisch 1 einer Schleifmaschine ist der Werkstückspindelstock 2 mit der Einrichtung der federnden Pinole und der Reitstock 3 mit der federnden Gegenpinole angeordnet; die Gegenpinole wird mittels Handhebel 4 oder über einen durch Drucköl beaufschlagten Arbeitskolben betätigt. Zwischen der Pinolenspitze 5 und der Gegenpinolenspitze 6 ist das Werkstück? eingespannt. Die Pinolenspitze5 befindet sich in der ausgezogen gezeichneten Lage (Fig. 2 und 6) in Spannstellung des Werkstücks 7, d.h. fertig zum Schleifen. In Lage 8 (Fig. 6) ist die Pinolenspitze in ihrer Grenzlage ohne Belastung durch ein Werkstück, in Lage 9 ist die Pinolenspitze in ihrer Grenzlage unter Belastung durch ein Werkstück ohne Benutzung des Anschlags, in Lage 10 ist die Pinole in der Stellung, bei der das eingespannte Werkstück am Anschlag anliegt.

Die Werkstückspindel 11 ist in Lagern 12 des Werkstückspindelstocks 2 drehbar und feststellbar gelagert; sie umschließt die Pinole 13, die in ihr axial verschiebbar geführt ist. Ein gegenseitiges Verdrehen wird mittels einer Nut 14 in der Pinole 13 und einer in der Werkstückspindel 11 angeordneten Schraube 15, die' in diese Nut 14 eingreift, verhindert. Am Spitzenende der Pinole ist auf der Werkstückspindel mittels Kugellagern 16 eine Riemenscheibe 17 gelagert, an der eine Mitnehmerscheibe 18 befestigt ist, die den Mitnehmerdorn 19 trägt. Dieser wirkt auf das Wendeherz 20, das auf dem Werkstück 7 angeordnet ist. Am Spitzenende der Werkstückspindel ist eine Tellerfeder 21 angeordnet, sie wird mittels Sprengring 22 gehalten. Eine Dichtungsmanschette 23 verhindert das Eindringen von Staub und Kühlflüssigkeit. An einem aufschraubbaren Abschlußstück 24 ist der Anschlag 25 angeordnet. Mit einer (nicht dargestellten) Vorrichtung kann die Riemenscheibe mit

der Werkzeugspindel gekuppelt werden, so daß diese, die Pinole und der Anschlag die Drehungen der Riemenscheibe mitmachen.

Am Schaltende der Werkzeugspindel 11 trägt diese ein Abschlußstück 26 mit einer Stellschraube 27, mit der die Spannung der die Pinole 13 vortreibenden Feder 28 eingestellt werden kann. An diesem Schaltende ist an der Pinole 13 eine ringförmige Nut 29 angeordnet, deren eines Ende zur Aufnahme einer Feder 30 hinterschnitten ist und deren anderes Ende einen Absatz 31 und eine Schrägfläche 32 aufweist. In dieser Nut 29 ist ein zweiteiliger Spannring 33 untergebracht, der von einer Ringfeder 34 zusammengehalten wird und ebenfalls einen Absatz 35 und eine Schrägfläche 36 aufweist. Die Feder 30 hat eine solche Wirkung, daß sich der Absatz 35 des Spannrings 33 im ungespannten Zustand der Pinole gegen den Absatz 31 der Pinole anlegt. Die beiden Schrägflächen 32 und 36 bilden zusammen eine trapezförmige Nut 37, in der eine oder mehrere Kugeln 39 angeordnet sind. In dem Längsspalt 40 des Spannrings 33 ist eine Kugel 41 angeordnet.

Auf der Werkstückspindel 11 ist axial verschiebbar eine Spannhülse 42 angeordnet; die Größe der Verschiebung wird mittels einer in eine Nut 43 der Werkstückspindel 11 eingreifenden Schraube 44 der Spannhülse 42 begrenzt. Die Spannhülse 42 weist eine Führungsnut 45 auf, in die zwei Mitnehmer 46 eingreifen, die an einem am Werkstückspindelstock 2 angelenkten Gabelhebel 47 mit Griff 48 befestigt sind. Mit diesem Griff 48 kann die Spannhülse axial hin- und herbewegt werden. Das Schaltende der Werkstückspindel 13 ist etwas abgesetzt; entsprechend hat auch die Spannhülse zwei verschiedene Innendurchmesser. Der Übergang zwischen den beiden Zylinderstücken wird durch eine Kegelfläche 49 gebildet. In einer Längsnut 50 im Innenteil der Spannhülse 42 ist ein einstellbarer Stellkeil 51 mit Schrauben 52 befestigt; die Anordnung zum Einstellen ist nicht gezeichnet. Der Stellkeil 51 hat eine der Kegelfläche 49 entsprechende Schrägfläche 53. Im ungespannten Zustand der Pinole (Fig. 4) liegen die Kugeln 39 und 41 gegen die Zylinderinnenfläche mit großem Durchmesser der Spannhülse 42 an. Bei Betätigen des Handgriffs 48 und bei axialer Verschiebung der Spannhülse wird zunächst (Fig. 3) mittels der Schrägfläche 53 die Kugel 41 in den Spalt 40 des Spannrings 33 hineingedrückt und treibt diesen auseinander, so daß sich dessen Außenfläche 54 festklemmend an die Innenfläche 55 der Werkstückspindel anlegt. Bei weiterer Verschiebung der Spannhülse 42 drückt die Kegelfläche 49 die Kugeln 39 in die trapezförmige Nut 37, bis sie auf deren Grund aufsitzen und deren Schrägflächen 32 und 36 um ein stets gleiches Maß auseinandergetrieben haben (Fig. 2). Da die eine Schrägfläche 36 unmittelbar fest und unverschiebbar mit der Werkstückspindel 11 verbünde» ist, die andere Schrägfläche an der Pinole 13 sitzt, bedeutet dies, daß die Pinole 13 in Spannstellung der Vorrichtung (Fig. 2) stets um ein gleiches Maß in Richtung der Gegenpinole verschoben wird, wobei dann das Werkstück 7 vom Anschlag 25 um dieses Maß freikommt.

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Federnd in der Werkstückspindel angeordnete und axial gleitend geführte Pinole bei Schleifmaschinen, die ein z. B. aus einem an der Spindel angeordneten Anschlag bestehendes Einstellorgan aufweisen, mit dem das unter dem Einfluß der axial federnden Gegenpinole stehende Werkstück auf eine bestimmte, rechtwinklig zur Spindelachse liegende Ebene axial ausrichtbar ist, gekennzeichnet durch Mittel (41, 42, 47, 48, 51, 53) zum Kuppeln eines auf der Pinole (13) gegenüber dieser bis zu einem Anschlag (35, 31) axial verschiebbar gelagerten Teils (33) mit der Spindel (11) und weitere Mittel (36, 37, 39, 49), um nach dem Kuppeln die Pinole (13) gegenüber diesem Teil (33) um einen ganz bestimmten, stets gleichbleibenden Betrag in Richtung auf die Gegenpinole (6) vorzuschieben, so daß das Werkstück (7) vom Einstellorgan (25) freikommt.

2. Pinole nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der auf der Pinole (13) gegenüber dieser verschiebbar gelagerte Teil (33) aus einem an sich bekannten ein- oder zweiteiligen Spannring besteht, der sich in gespanntem Zustand mit seiner Außenfläche gegen die Innenfläche der Werkstückspindel (11) festklemmt, in ungespanntem Zustand aber gegenüber der Werkstückspindel (11) axial verschiebbar ist.

3. Pinole nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Spannen des Rings (33) in an sich bekannter Weise ein Spreizglied, z. B. eine Kugel (41), und ein das Spreizglied beeinflussendes Verstellglied, z. B. ein in einer Spannhülse (42) angeordneter Stellkeil (51), vorgesehen sind, die derart aufeinander wirken, daß bei axialer Verschiebung der Spannhülse (42) das Spreizglied (41) mittels einer an dem Verstellglied (42, 51) angeordneten Schrägfläche (53) radial in den mit Schrägflächen versehenen sowie axial verlaufenden Spalt (40) des Spannrings (33) gepreßt wird.

4. Pinole nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannhülse (42) mit der Spindel (11) umläuft und eine Ringnut (45) aufweist, in die in an sich bekannter Weise an einem Gabelhebel (47) mit Handgriff (48) angeordnete Mitnehmer (46) gleitend eingreifen, wobei der Gabelhebel gelenkig am Gehäuse des Spindelstocks (2) gelagert ist.

5. Pinole nach den Ansprüchen 1 bis 4 in einer Schleifmaschine mit automatisch gesteuertem Arbeitsablauf, dadurch gekennzeichnet, daß der Handgriff (48) durch eine kraftbetätigte Vorrichtung, z. B. durch einen hydraulischen Kolben, betätigbar ist, deren Hubbewegungen durch die selbsttätige Steuereinrichtung auslösbar sind.

6. Pinole nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugewendeten Stirnflächen (35, 31) des Spannrings (33) und der Pinole (13) so profiliert, z. B. mit einer ringförmigen Nut mit Trapezquerschnitt (37) versehen sind, daß zwischen dem Spannring (33) und der Pinole (13) weitere Spreizglieder, z. B. Kugeln (39), einsetzbar sind.

7. Pinole nach den Ansprüchen 1, 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine sich mit ihrem einen Ende gegen eine in der Pinole angeordnete Ringnut (29) abstützende Feder (30) mit ihrem anderen Ende derart gegen den Spannring (33) anliegt, daß beim Entspannen der Spannhülse (42) der Spannring (33) und die Pinole (13) mit ihren Stirnflächen (35, 31) unter Wegdrücken der zwischen ihnen angeordneten Spreizglieder (39) aneinander zur Anlage kommen.

8. Pinole nach den Ansprüchen 1, 2, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizglieder (39)

bei axialem Verschieben der Spannhülse (42) von einer an dieser angeordneten Kegelfläche (49) in den Raum (37) zwischen Spannring (33) und Pinole (13) einpreßbar, d. h. daß der Spannring und die Pinole entgegen der Wirkung der Feder (30) einerseits und der Federkraft der Gegenpinole (6) andererseits axial auseinanderdrückbar sind.

9. Pinole nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung der die Pinole gegen das Werkstück (7) drückenden Feder (28), z.B. mittels einer in einer Führungsbüchse (26) geführten Einstellspindel (27), einstellbar ist.

10. Pinole nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Pinole (13) bei unbelasteter Körnerspitze gegen ein elastisches Glied, z. B. gegen eine Tellerfeder (21), abstützt, deren Federkraft größer ist als die der Pinolenfeder (28) und deren Federweg etwas größer ist als der Abstand zwischen den Stirnflächen (35, 31) des Spannrings (33) und der in Arbeitsstellung befindlichen Pinole (13).

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 870 628.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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