DE1035450B

DE1035450B - Clamping device for workpieces on gear milling machines

Info

Publication number: DE1035450B
Application number: DEM25314A
Authority: DE
Inventors: Ernst Perger
Original assignee: STAEHELY RUDOLF MASCHF
Current assignee: STAEHELY RUDOLF MASCHF
Priority date: 1954-11-29
Filing date: 1954-11-29
Publication date: 1958-07-31

Description

Spannvorrichtung für Werkstücke auf Zahnradfräsmaschinen Die Erfindung betrifft eine zum selbsttätigen, schnellen Spannen der Werkstücke auf Zahnradwälzfräsinaschinen od. dgl. ausgebildete Spannvorrichtung.Clamping device for workpieces on gear milling machines The invention relates to one for automatic, quick clamping of workpieces on gear hobbing machines Od. Like. Trained clamping device.

Es sind Spannvorrichtungen für Zahnradfräsmaschinen mit einem mit einer Fläche auf das Werkstück drückenden Gegenhalter und einem Zentrierdorn bekannt, wobei der Gegenhalter unter Zwischenlage der Werkstücke gegen den beim Spannen feststehenden Dorn gezogen und verspannt ist. Die Verspannung erfolgt hierbei mittels einer auf den Dorn oberhalb des Gegenhalters aufgeschraubten Mutter. Bei langen Zentrierdornen ist der Dorn in der Regel mit Hilfe des Gegenhalters abgestützt, indem entweder der letztere mit einem Zentrierkegel in eine Körnerbohrung des Dornes eintritt oder der Dorn durch den Gegenhalter hindurchtritt und mittels einer oberhalb des letzteren aufgeschraubten Mutter eingespannt wird.There are clamping devices for gear milling machines with a a surface on the workpiece pressing counter holder and a centering pin known, the counterholder with the workpieces being interposed against the one that is fixed during clamping The mandrel is pulled and tensioned. The bracing takes place here by means of a the mandrel screwed on above the counter holder. With long centering pins the mandrel is usually supported with the help of the counter holder by either the latter enters a center hole of the mandrel with a centering cone or the mandrel passes through the anvil and by means of one above the latter screwed nut is clamped.

Bei diesen bekannten Ausführungsformen ist der Werkstückwechsel zeitraubend und umständlich. Man hat daher auch bereits Spannvorrichtungen für Räderfräsmaschinen ausgebildet, die einen ausfahrbaren Zentrier- bzw. Spanndorn besitzen. Hierbei ist aber zum Einspannen und Festhalten des Werkstückes die Aufrechterhaltung eines hydraulischen Druckes auf den Arbeitskolben dieses Spanndornes notwendig. Da der Spanndruck bei Wälzfräsmaschinen sehr hoch sein muß, genügen die zur Verfügung stehenden Baumaße nicht zur Anordnung genügend großer Kolben. Auch ist ein Wechseln der Werkstücke nicht schnell durchführbar, da wiederum eine Haltemutter für den Gegenhalter erforderlich ist, deren Abnahme und Anbringung viel Zeit benötigt.In these known embodiments, changing the workpiece is time-consuming and awkward. One therefore already has clamping devices for wheel milling machines formed, which have an extendable centering or mandrel. Here is but for clamping and holding the workpiece the maintenance of a hydraulic one Pressure on the working piston of this mandrel is necessary. Since the clamping pressure is Hobbing machines must be very tall, the available dimensions are sufficient not for the arrangement of sufficiently large pistons. There is also a change of workpieces cannot be carried out quickly, since a retaining nut is again required for the counter holder which takes a long time to remove and install.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine schnell wirkende, selbsttätige Spannvorrichtung für die Werkstücke bei Wälzfräsmaschinen od. dgl. zu schaffen, mit der es ermöglicht wird, zwecks selbsttätiger Wirkungsweise dieser Maschinen mehrere satzweise aufeinanderliegende Werkstücke unter Zentrierung auf einem Dorn mit sehr hohem Einspanndruck festsitzend in kürzester Zeit einzuspannen und freizugeben.The object of the invention is to provide a fast-acting, automatic To create a clamping device for the workpieces in hobbing machines or the like, with which it is made possible for the purpose of automatic operation of these machines several workpieces lying on top of one another in sets centered on a mandrel to be clamped tightly with very high clamping pressure and released in the shortest possible time.

Da bei neuzeitlichen, sogenannten Hochleistungsfräsmaschinen sehr kurze Bearbeitungszeiten des einzelnen Werkstückes erzielt werden, ist es erforderlich, auch die Aufspannzeiten so kurz wie möglich zu halten. Sofern es sich dann noch darum handelt, völlige Selbsttätigkeit, schnelles Arbeiten sowie einen sehr hohen Einspanndruck zu erreichen, ergeben sich insbesondere hinsichtlich der aufzuwendenden Kräfte ; erhebliche Schwierigkeiten bei den geringen zur Verfügung stehenden Baumaßen.As with modern, so-called high-performance milling machines short processing times of the individual workpiece can be achieved, it is necessary also to keep the clamping times as short as possible. Unless it is then it is about complete autonomy, fast work and a very high one To achieve clamping pressure, arise in particular with regard to the expenditures Forces; considerable difficulties with the small dimensions available.

Die Erfindung schlägt daher als Lösung der vorstehend genannten Aufgabe vor, die Spannvorrichtung unter Verwendung von schnell und zwangläufig zu betätigenden, mit keilartig wirkenden Schrägflächen versehenen und unter dem Einfluß einer besonderen Kraftquelle stehenden Spannorganen zu gestalten, um das Maschinengestell von Spannkräften zii entlasten und die Spannvorrichtung selbstsperrend auszubilden.The invention therefore proposes a solution to the above-mentioned object before, the clamping device using quick and positively actuated, provided with wedge-like acting sloping surfaces and under the influence of a special Power source standing clamping organs to shape the machine frame of clamping forces Relieve zii and train the clamping device to be self-locking.

Zu diesem Zweck ist gemäß der Erfindung eine kraftschlüssige Verbindung des Zentrierdornes mit dem Gegenhalter vorgesehen, die mittels in eine keilförmige Ringnut des Dornes unter der Wirkung einer im Gegenhalter sitzenden Kraftquelle radial eingreifender keilförmiger Backen erreicht wird.For this purpose, according to the invention, there is a non-positive connection of the centering mandrel is provided with the counter holder, which means in a wedge-shaped Ring groove of the mandrel under the action of a power source located in the counter holder radially engaging wedge-shaped jaws is achieved.

Zufolge dieser Ausbildung wird die Möglichkeit geschaffen, hohe Einspanndrücke zu erzielen, ohne daß viel Raum benötigt wird und ohne daß die schnelle Betätigung beeinträchtigt ist. Da auch nur der Werkstückträger Spannkräfte aufnimmt, wird ferner ermöglicht, einen drehbar gelagerten Gegenhalter anzuwenden.As a result of this training, the possibility of high clamping pressures is created to achieve without requiring a lot of space and without the need for rapid actuation is impaired. Furthermore, since only the workpiece carrier absorbs clamping forces enables a rotatably mounted counter holder to be used.

Hohe Druckkraft der Spannbacken erreicht man dabei gemäß der Erfindung dadurch, daß die in dem Gegenhalter mit Spiel geführten Spannbacken von einer geschlitzten Konushülse gebildet werden, die in einer entsprechenden kegelförmigen Vertiefung an der Stirnseite eines mit der im Gegenhalter sitzenden Kraftquelle, z. B. eines hydraulischen Zylinders, verbundenen Spannkolbens geführt ist.High pressure force of the clamping jaws is achieved according to the invention by the fact that the clamping jaws guided in the counter holder with play are slotted by one Conical sleeve are formed in a corresponding conical recess at the front of a with the seated in the counter holder power source, z. B. one hydraulic cylinder, connected clamping piston is guided.

Zwecks zuverlässiger Wirkung der Spannbacken ist erfindungsgemäß zur Führung der Spannbacken in .der Spannhülse ein mit letzterer verbundener, kegelförmiger Körper vorgesehen, dessen Kegelwinkel de,.i Kegelwinkel der Spannkolbenvertiefung entspricht.For the purpose of a reliable effect of the clamping jaws according to the invention Guiding of the clamping jaws in the clamping sleeve, a conical one connected to the latter Body provided whose cone angle de, .i cone angle of the clamping piston recess is equivalent to.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung als Beispiel schematisch dargestellt. Es zeigt Abb. 1 die erfindungsgemäße Schnellspannvorrichtung im Längsschnitt bei Spannstellung, Abb. 2 einen entsprechenden Teilschnitt, jedoch in Lösestellung der Spannbacken, Abb.3 hierzu einen Horizontalschnitt gemäß Linie A-B der Abb. 2 und Abb.4 die Schnellspannvorrichtung in Aufnahmebereitschaft bzw. beim Wechsel der Werkstücke.In the drawing is an embodiment of the invention as an example shown schematically. It shows Fig. 1 the quick release device according to the invention in the longitudinal section in the clamped position, Fig. 2, a corresponding partial section, however in the release position of the clamping jaws, Figure 3 shows a horizontal section along the line A-B of Fig. 2 and Fig. 4 the quick release device in readiness for exposure or when changing workpieces.

Das dargestellte Ausführungsbeispiel veranschaulicht teilweise den Rundtisch 1 und den Gegenhalterschlitten 6 einer Zahnradfräsmaschine üblicher Bauart.The illustrated embodiment partially illustrates the Rotary table 1 and the counter-holder slide 6 of a gear milling machine of conventional design.

Auf dem Rundtisch 1 ist ein Spannaufsatz 2 angeordnet. Ein Zentrierdorn 3 durchsetzt den Spannaufsatz 2 und trägt den Kolben 4 eines hydraulischen Druckzylinders 5.A clamping attachment 2 is arranged on the rotary table 1. A centering mandrel 3 penetrates the clamping attachment 2 and carries the piston 4 of a hydraulic pressure cylinder 5.

Der Gegenhalterschlitten 6 ist versetzbar und trägt einen Winkel 7, an welchem die Kolbenstange 8 eines Kolbens 9 angreift, der in dem hydraulischen Zylinder 10 geführt ist.The counter-holder slide 6 is displaceable and carries an angle 7, on which the piston rod 8 of a piston 9 engages, which is in the hydraulic Cylinder 10 is guided.

Am Gegenhalterschlitten 6 ist der Gegenhalter 11 mittels eines Drucklagerpaares 12 drehbar gelagert. In einer zylindrischen, konzentrischen Bohrung 13 des Gegenhalters 11 sind die Spannbacken 14 auf radialen Stiften 15 mit Spiel geführt. Sie werden aus einer geschlitzten Konushülse 16 gebildet, die in einer kegelförmigen Vertiefung 17 auf der Stirnseite eines Spannkolbens 18 geführt ist. Ihre Oberseite bildet eine Schrägfläche 14' (Abb. 4).The counterholder 11 is on the counterholder slide 6 by means of a pair of thrust bearings 12 rotatably mounted. In a cylindrical, concentric bore 13 of the counter holder 11, the clamping jaws 14 are guided on radial pins 15 with play. you will be formed from a slotted conical sleeve 16, which is in a conical recess 17 is guided on the end face of a tensioning piston 18. Your top forms one Inclined surface 14 '(Fig. 4).

Zur Führung der Spannbacken 14 in der Höhlung des Spannkolbens 18 ist ein mit letzterem verbundener Kegel 19 vorgesehen, dessen Kegelwinkel dem Kegelwinkel der Spannkolbenhöhlung entspricht.For guiding the clamping jaws 14 in the cavity of the clamping piston 18 a cone 19 connected to the latter is provided, the cone angle of which corresponds to the cone angle corresponds to the clamping piston cavity.

Über dem Gegenhalter 11 ist ein hydraulischer Zylinder 20 angeordnet, dessen Kolben 21 mittels der Kolbenstange 22 mit dem Spannkolben 18 und dem Kegel 19 verbunden ist.A hydraulic cylinder 20 is arranged above the counter holder 11, its piston 21 by means of the piston rod 22 with the tensioning piston 18 and the cone 19 is connected.

Der Zentrierdorn 3 besitzt an seinem in den Gegenhalter 11 eintretenden Kopfende 3' eine Ringnut 23, die an ihrer oberen Flanke 24 kegelstuml>fförmig ausgebildet ist. Der Zentrierdorn 3 kann vermöge des Kolbens 4 aus der Bohrung des Spannaufsatzes 2 ausgefahren und abgesenkt werden.The centering pin 3 has at its entering into the counter holder 11 Head end 3 'has an annular groove 23 which is formed in the shape of a cone on its upper flank 24 is. The centering pin 3 can by virtue of the piston 4 from the bore of the clamping attachment 2 can be extended and lowered.

Die zu bearbeitenden Werkstücke, z. B. Zahnräderrohlinge 25, werden je nach Erfordernis entweder einzeln oder, wie dargestellt, aufeinanderliegend als Stapel auf die Fläche 2' des Spannaufsatzes aufgelegt bzw. durch eine Zubringevorrichtung aufgebracht (Abb. 4).The workpieces to be processed, e.g. B. gear blanks 25 are Depending on requirements, either individually or, as shown, on top of one another as Stack placed on surface 2 'of the clamping attachment or by a feed device applied (Fig. 4).

Bohrung und Außenflächen des Werkstückes 25 sind glatt und maßhaltig bearbeitet. Der Zentrierdorn wird nun durch eine von der Fräsmaschine getriebene Steuerungseinrichtung herausgefahren, indem der Zylinder 5 unterhalb des Kolbens 4 mit dem Druckmittel beschickt wird. Gleichzeitig gelangt ein Druckmittelstrom in den Zylinder 10 oberhalb des Kolbens 9, wodurch der Gegenhalterschlitten 6 heruntergefahren, also nach unten gesenkt wird. Der Gegenhalter 11 legt sich mit breiter Fläche 11' auf die Werkstücke 25 und drückt sie gegen die ebenfalls breite Fläche 2' des Spannaufsatzes. Der Kopf 3' des Zentrierdornes tritt hierbei in den Gegenhalter 11 so weit hinein, daß sich die Ringnut 23 etwa in der Höhe der Spannbacken 14 befindet.The bore and outer surfaces of the workpiece 25 are machined smooth and true to size. The centering mandrel is now moved out by a control device driven by the milling machine, in that the cylinder 5 below the piston 4 is charged with the pressure medium. At the same time, a flow of pressure medium enters the cylinder 10 above the piston 9, whereby the counter-holder slide 6 is moved down, that is to say is lowered downwards. The counterholder 11 lies with a wide surface 11 'on the workpieces 25 and presses them against the likewise wide surface 2' of the clamping attachment. The head 3 'of the centering mandrel enters the counter holder 11 so far that the annular groove 23 is approximately at the level of the clamping jaws 14.

Nunmehr wandert der Kolben 21, durch das Druckmittel bewegt, abwärts und drückt die Spannbacken 14 zusammen. Hierbei treten die Backen in die Ringnut ein, wobei sich die Schrägflächen 24 des Zentrier dornes 3 und die Schrägflächen 14' der Backen berühren. Es entsteht eine Keilwirkung, die nun den mit dem Kolbenbund 4' unter dem Spannaufsatz 2 abgestützten Zentrierdorn 3 unter Zugspannung setzt. Der Gegenhalterschlitten 6 wird hierbei entlastet. Da andererseits auch die durch den Kolben 21 ausgeübte Kraft durch die Keilwirkung der Kegelhülse 16 bereits stark vergrößert ist, werden die Werkstücke 25 unter hohem Druck eingespannt. Die Werkstücke werden hierdurch ohne weiteres Hilfsmittel unverdrehbar und unverschiebbar zur Bearbeitung festgehalten.The piston 21 now moves downwards, moved by the pressure medium and presses the clamping jaws 14 together. The jaws step into the ring groove a, wherein the inclined surfaces 24 of the centering mandrel 3 and the inclined surfaces 14 'of the jaws touch. A wedge effect is created, which is now the one with the piston collar 4 'under the clamping attachment 2 supported centering mandrel 3 sets under tensile stress. The counter-holder slide 6 is relieved here. On the other hand, also through the force exerted on the piston 21 by the wedge effect of the conical sleeve 16 is already strong is enlarged, the workpieces 25 are clamped under high pressure. The work pieces are thereby non-rotatable and non-displaceable for processing without further tools held.

Hierbei stehen nur Zentrierdorn 3, Spannaufsatz 2, Gegenhalter 11 und die Spannbacken 14 unter der Einwirkung der Kraft des Kolbens 21. Es entsteht unter Einwirkung auf die Werkstücke 25 innerhalb der eigentlichen Spannvorrichtung ein geschlossener Kraftfluß, so daß die übrigen Maschinenteile von aus der Einspannung herrührenden Kräften nicht belastet sind. Die Verspannung ist selbstsperrend, so daß bei Ausbleiben des Öldruckes kein selbsttätiges Entspannen eintritt.There are only centering mandrel 3, clamping attachment 2, counterholder 11 and the clamping jaws 14 under the action of the force of the piston 21. It arises acting on the workpieces 25 within the actual clamping device a closed power flow, so that the rest of the machine parts from the restraint resulting forces are not burdened. The bracing is self-locking so that if there is no oil pressure, no automatic relaxation occurs.

Das Lösen der Spannvorrichtung erfolgt in umgekehrter Reihenfolge der Betätigungen. Zunächst wird der Kolben 21 zurückbewegt, wodurch der Kegel 19 die Backen 14 öffnet, dann fährt der Gegenhalterschlitten 6 hoch und der Zentrierdorn 3 abwärts. Es können neue Werkstücke aufgebracht werden, worauf sich das Spiel des Spannens wiederholt.The clamping device is released in reverse order of operations. First, the piston 21 is moved back, whereby the cone 19 the jaws 14 opens, then the counter-holder slide 6 moves up and the centering mandrel 3 down. New workpieces can be applied, whereupon the game of the Tension repeated.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Clamping device for workpieces on gear milling machines with a counter-holder slide that can be lowered onto the workpiece, which is centered by means of a stationary and penetrating mandrel, in which the counter-holder connected to the slide can be tightened against the mandrel and thus the workpiece can be clamped on the machine , characterized by a non-positive connection of the centering mandrel (3) with the counterholder (11) by means of wedge-shaped jaws engaging radially in a wedge-shaped annular groove (23) of the mandrel (3) under the action of a power source (20, 21) seated in the counterholder (11) (14).

2. Clamping device according to Claim 1, characterized in that the guided in the counter holder (11) with play Clamping jaws (14) are formed by a slotted conical sleeve (16) which is shown in a conical recess on the face of one with the one in the counter holder Power source (20) connected clamping piston (18) is performed.

3. Clamping device according to claim 1 and 2, characterized in that for guiding the clamping jaws (14) in the conical recess in the tensioning piston (18) a cone connected to the latter (19) is provided, the cone angle of which corresponds to the cone angle of the conical recess is equivalent to. Considered publications: German patent specifications No. 330109, 674 072, 834 171; U.S. Patent No. 2,117,930.