DE1158344B - Mitnehmerspitze fuer Drehbaenke - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Mitnehmerspitze für Drehbänke mit einer in das Spitzengehäuse axial einschiebbaren, abgefedertenZentrierspitze und einem die Zentrierspitze umschließenden, durch eine Abdeckhülse am Spitzengehäuse gesicherten Mitnehmer, der an seiner dem Werkstück zugekehrten Stirnfläche eine am Werkstück zur Anlage kommende Mitnehmerzahnung aufweist und mit seiner inneren Stirnfläche mit Schrägstellspiel auf Kugeln abgestützt ist, die in die Vertiefungen der einander zugekehrten Stirnflächen des Spitzengehäuses und des gezahnten Mitnehmers ragen.

Bei derartigen Mitnehmerspitzen ist es bekannt, den mit der Mitnehmerzahnung am Werkstück zur Anlage kommenden Mitnehmer mit dem Gehäuse der Mitnehmerspitze durch Kugeln zu verbinden, die in kalottenartige Vertiefungen der Stirnfläche der Mitnehmerspitze und in kegelförmige Vertiefungen an der rückseitigen Stirnfläche des Mitnehmers eingreifen. Die Kratftübertragung für den Antrieb eines auf der Mitnehmerspitze sitzenden Werkstückes wirkt sich dann dahin aus, daß die zur Kraftübertragung dienenden Kupplungskugeln bei einer Verdrehung des Mitnehmers gegenüber dem Spitzengehäuse einen axialen Vorschub für den Mitnehmer erzeugen, der den Anlagedruck der Mitnehmerzahnung am Werkstück erhöht.

Bei solchen Mitnehmerspitzen kann es jedoch eintreten, daß die Mitnehmerzahnung ungleichmäßig am Werkstück angreift, wenn die der Mitnehmerzahnung zugekehrte Fache des Werkstückes nicht genau rechtwinklig zur Achse der Antriebsspindel liegt. Man ist dann genötigt, mit dem Reitstock ständig einen so hohen Axialdruck auf das Werkstück und auf die Spindellager zu übertragen, daß trotz ungleichmäßiger Eindringtiefe der Mitnehmerzahnung in das Werkstück seine Mitnahme beim höchsten Drehmoment, das dem tiefsten Einschnitt des Drehstahls in das Werkstück entspricht, gesichert ist. Die Lager der Antriebsspindel werden dann ständig mit dem maximalen Axialdruck belastet, und zwar auch dann, wenn nur feinere Späne abgenommen werden und das zwischen der Antriebsspindel und dem Werkstück zur Arbeitsverrichtung erforderliche Drehmoment bei wechselnder Spanstärke nur gering ist.

Die Erfindung ist darauf gerichtet, daß eine derartige Mitnehmerspitze so auszubilden, daß eine gleichmäßige Belastung der Mitnehmerzahnung auch dann zustande kommt, wenn die Anlagefläche der Mitnehmerzahnung am Werkstück nicht genau rechtwinklig zur Spindelachse liegt, wobei sich der Axialschub für den Eingriff der Mitnehmerzahnung am Mitnehmerspitze für Drehbänke

Anmelder:

Myf ord Engineering Company Limited,
Beeston, Nottingham (Großbritannien)

Vertreter: Dipl.-Ing. G. Weinhausen, Patentanwalt, München 22, Widenmayerstr. 46

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 22. Dezember 1958 (Nr. 41 230)

Glyn Ceiriog Walters Jones,

Long Eaton, Nottingham,

und Arthur Leonard Tickner,

Chilwell, Nottingham (Großbritannien),

sind als Erfinder genannt worden

Werkstück dem für die Antriebsübertragung erforderlichen Drehmoment selbsttätig so anpaßt, daß die Spindellager durch den Axialdruck nur so hoch belastet werden, wie es für die Übertragung des der Einstichtiefe des Drehstahls bzw. der Spanstärke entsprechenden Drehmoments erforderlich ist. Dadurch wird die Gesamtbeanspruchung der Spindellager vermindert und ihre Haltbarkeit erhöht.

Die Erfindung besteht darin, daß der die verschiebbare Zentrierspitze umschließende, gezahnte Mitnehmer in der axialen Verschiebungsrichtung der Zentrierspitze frei tragend nur an zwei sich gegenüberliegenden Kupplungskugeln abgestützt ist, die in flache keglige Vertiefungen des Spitzengehäuses und in zwei sich gegenüberliegenden Radialnuten des Mitnehmers eingreifen, wobei diese Radialnuten einen flachen V-förmigen Querschnitt aufweisen und in ihrer radialen Längsrichtung von innen nach außen zur Zentrierspitze hin geneigt zulaufen.

Bei der erfindungsgemäßen Mitnehmerspitze kann der mit der Mitnehmerzahnung versehene Mitnehmer beim axialen Festspannen des Werkstückes eine begrenzte Verlagerung zur Spindelachse ausführen, so

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daß die Zahnung auch dann zur gleichmäßigen Anlage am Werkstück kommt, wenn dessen Einspannfläche eine Schräglage zur Spindelachse aufweist, wobei sich die Kugeln in den geneigten V-förmigen Nuten sowohl unter Wirkung der Zentrifugalkraft durch Radialbewegung, als auch unter Wirkung des Drehmomentes für die Kraftübertragung an den schrägen Seitenflächen der V-förmigen Nuten in Umfangsrichtung derart verlagern können, daß stets eine dem

In der Zeichnung sind zwei Mitnehmerspitzen gemäß der Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die erste Bauart, Fig. 2 eine Draufsicht auf die teilweise aufgeschnittene Spitze,

Fig. 3 eine Stirnansicht dieser Spitze, Fig. 4 eine Stirnansicht des Schaftes dieser Spitze, Fig. 5 eine Stirnansicht des Mitnehmers dieser

jeweiligen Drehmoment angepaßte gleichmäßige An- io Spitze,
pressung der Mitnehmerzahnung an das Werkstück Fig. 6 einen Längsschnitt durch den Mitnehmer

und

Fig. 7 einen Längsschnitt durch eine zweite Bauart einer Mitnehmerspitze.

Die Zentrierspitze 1 ist mit Gleitsitz in der Bohrung 2 eines Spitzengehäuses 3 angeordnet, das auf die Arbeitsspindel einer Drehbank aufgeschraubt werden kann, oder, wie dies dargestellt ist, einen Konus 4 aufweist, der in eine entsprechende konische

zustande kommt.

Gegenüber den bekannten Mitnehmerspitzen weist die erfindungsgemäße Mitnehmerspitze den wesentlichen Vorteil auf, daß infolge der alleinigen Auf- 15 nähme des Axialdruckes durch die Kugeln und infolge ihrer beidseitigen Verstellbarkeit an flachen geneigten Schrägflächen eine besonders wirksame Zunahme des axialen Einspanndruckes der Mitnehmerzahnung und

demgemäß bei kleinem Durchmesser der gezahnten 20 Bohrung der Arbeitsspindel der Drehbank paßt. Die

Klemmfläche eine sehr feste Verklemmung des Werk- Zentrierspitze 1 ist so in dem Spitzengehäuse 3 an-

stückes gesichert ist. geordnet, daß sie nach Aufnahme in der Arbeits-

Beim Einspannen des Werkstückes kann der Mit- spindel mit dieser gleichachsig ist. Die Zentrierspitze 1 nehmer zunächst eine begrenzte Schrägstellung nach ragt mit der Spitze nach vorn etwas aus dem Spitzenallen Seiten aufnehmen, ohne daß dabei jedoch unter- 25 gehäuse 3 heraus und wird durch eine Schraubenschiedliche Axialdrucke auf die Kugeln ausgeübt wer- feder 5 in diese Lage gedrückt,
den, da die Kupplungskugeln auf der einen Seite in Auf dem äußeren, etwas eingezogenen Teil der flachen kegeligen Ausnehmungen des Spitzengehäuses Zentrierspitze 1 sitzt ein Mitnehmer 6, dessen Bohaufgenommen sind und auf der anderen Seite in von rung etwas größer als der Durchmesser der Zentrierder Mitte nach außen geneigte Radialnuten der inne- 3° spitze 1 ist. Das äußere Ende dieses Mitnehmers 6 ist ren Stirnfläche des gezahnten Mitnehmers eingreifen. mit einer sägeartigen Stirnverzahnung 7 versehen. Auch bei einer Neigung des Mitnehmers in Längs- Das innere Ende des Mitnehmers 6 ist mit einem richtung der Radialnuten bleibt die Belastung der bei- Flansch 8 versehen, durch den der Mitnehmer 6 mitden Kupplungskugeln gleich, weil die Neigung des tels einer Überwurfmutter 9 mit einem gewissen Mitnehmers durch die gegensinnigen Neigungen der 35 axialen Spiel auf dem Spitzengehäuse 3 gehalten ist. Radialnuten in ihrer Längsrichtung ausgeglichen wird. Um eine Antriebsverbmdung zwischen dem Spit-

Durch das beim Einsetzen der Schnittkraft vom zengehäuse 3 und dem Mitnehmer 6 zu erzielen, sind Werkzeug ausgeübte Drehmoment wird der Mitneh- in der innerhalb der Überwurfmutter 9 liegenden mer gegenüber dem Spitzengehäuse verdreht, wodurch Stirnfläche des Spitzengehäuses 3 zwei einander diaeine der Nutenschrägung bzw. der Schrägung der 4° metral gegenüberliegende kleine Vertiefungen 10 vor-Ausnehmungen entsprechende Zunahme des vom gesehen, in denen je eine Kupplungskugel 11 aus geMitnehmer auf das Werkstück ausgeübten Axial- härtetem Stahl liegt. Diese Kupplungskugeln greifen

druckes zustande kommt, wobei letzterer ausschließlich von den beiden Kupplungskugeln aufgenommen wird.

Um verschiedene Übersetzungsverhältnisse für die Übertragung des Drehmoments zwischen dem Spitzengehäuse und dem gezahnten Mitnehmer der Mitnehmerspitze herstellen zu können, weist in weiterer

auf ihrer anderen Seite in radiale, im Querschnitt V-förmige Radialnuten 12 ein, die auf der inneren 45 Stirnfläche des Flansches 8 vorgesehen sind.

Diese innere Stirnfläche des Flansches 8 ist vorzugsweise etwas konisch ausgebildet, damit sich der Mitnehmer6 gegenüber der Zentrierspitzel etwas verkanten kann, wenn die Stirnfläche des Werkstücks,

Ausbildung der Erfindung die innere Stirnfläche des 5° in die die Stirnverzahnung 7 des Mitnehmers 6 eingezahnten Mitnehmers zwei paarweise angeordnete, greift, nicht genau senkrecht zur Spindelachse liegt, sich kreuzende Radialnuten auf, von denen die eine Beim Anstellen der Reitstockspitze wird die Zen-Radialnut eine von der sie kreuzenden Radialnut ab- trierspitze 1 entgegen der Kraft der Feder 5 entspreweichende Neigung der seitlichen Begrenzungsflächen chend zurückgedrückt. Dies geschieht so lange, bis des V-förmigen Querschnitts hat. Bei dieser Ausfüh- 55 das Werkstück gegen die Stirnverzahnung 7 gedrückt rung kommt bei einer gegebenen Verdrehung zwi- wird, so daß sich diese in das Werkstück eindrücken sehen der gezahnten Mitnehmerhülse und dem Spit- kann. Wird dann die Arbeitsspindel in Drehung verzengehäuse je nach der Lage der zur Antriebsübertra- setzt, so wird das Werkstück mitgenommen. Bei gung dienenden Kupplungskugeln in den Radialnuten dieser Drehbewegung der Arbeitsspindel und damit mit steilerer oder flacherer Neigung der Seitenflächen 60 des in oder auf ihr befestigten Spitzengehäuses 3 ein größerer oder geringerer Axialschub des gezahn- werden die Kupplungskugeln 11 unter Wirkung der ten Mitnehmers zustande. Die Radilnuten mit steil Zentrifugalkraft radial nach außen und außerdem geneigten Seitenflächen können dann benutzt werden, unter Wirkung des Drehmoments der Kraftübertrawenn ständig mit großer Spanstärke, also mit hohem gung in Umfangsrichtung an den schrägen Seiten-Drehmoment gearbeitet wird, während man die Kupp- 65 flächen der Vertiefungen 10 und der Radialnuten 12 lungskugeln in die Radialnuten mit weniger steil ge- etwas hochzulaufen versuchen. Sie drücken dadurch neigten Seitenflächen einsetzt, wenn ständig mit ge- den Mitnehmer 6 etwas von der Stirnfläche des Spitringerem Drehmoment gearbeitet wird. zengehäuses 3 weg und erhöhen damit den über die

Stirnverzahnung 7 auf das Werkstück ausgeübten Druck. Infolgedessen ändert sich der einerseits auf das Werkstück und andererseits auf die Lager der Arbeitsspindel übertragene Axialdruck mit dem von dem Werkzeug auf das Werkstück übertragenen Drehmoment, welches wiederum von der Schnittkraft abhängt. Das Einschneiden der Stirnverzahnung 7 in das Werkstück übersteigt dabei nicht das Maß, das für das entsprechende Antriebsdrehmoment notwendig ist. Daher weisen die an dem Werkstück durch die Stirnverzahnung 7 entstehenden Eindrükkungen nur geringe Tiefe auf.

Nach der in Fig. 5 dargestellten bevorzugten Ausführungsform des Mitnehmers 6 sind in dem Flansch 8 nicht zwei, sondern vier im Querschnitt V-förmige Radialnuten 12,13 vorgesehen, wobei der V-Winkel zwischen den Seitenflächen der Radialnuten bei dem einen Paar kleiner als bei dem anderen ist. Die beiden Kupplungskugeln 11 können wahlweise mit dem einen oder mit dem anderen Nutenpaar in Eingriff gebracht werden, wodurch ein verschiedenes Verhältnis zwischen dem Antriebsdrehmoment und der sich daraus ergebenden axialen Kraft erzielt wird.

Die Überwurfmutter 9 gibt, wie schon erwähnt, dem Mitnehmer 6 eine gewisse axiale Beweglichkeit, doch ist diese nicht so groß, daß die Kupplungskugeln mit den Vertiefungen 10 und den Radialnuten 12 oder 13, mit denen sie in Eingriff gebracht worden sind, außer Eingriff kommen können. Vielmehr legt sich der Mitnehmer 6 mit der Außenfläche des Flansches 8 vorher von innen gegen die Überwurfmutter 9 an.

Bei der in Fig. 7 gezeigten Bauart ist an Stelle der Überwurfmutter eine Hülse 9' vorgesehen, die mit Gleitsitz über die zylindrische Außenfläche des Spitzengehäuses 3' geschoben wird und eine innere Ringnut 16 aufweist, in die eine in einer radialen Bohrung des Spitzengehäuses 3' angeordnete und unter der Wirkung einer nach außen drückenden Feder 15 stehende Kugel 14 einrastet, sobald die Hülse 9' die gewünschte Lage auf dem Gehäuse einnimmt.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Mitnehmerspitze für Drehbänke, mit einer in das Spitzengehäuse axial einschiebbaren, abgefederten Zentrierspitze und einem die Zentrierspitze umschließenden, durch eine Abdeckhülse, Überwurfmutter od. dgl. am Spitzengehäuse gesicherten Mitnehmer, der an seiner dem Werkstück zugekehrten Stirnfläche eine Mitnehmerzahnung aufweist und mit seiner inneren Stirnfläche mit Schrägstellspiel auf Kugeln abgestützt ist, die in Vertiefungen der einander zugekehrten Stirnflächen des Spitzengehäuses und des gezahnten Mitnehmers ragen, dadurch gekenn zeichnet, daß der die verschiebbare Zentrierspitze (1) umschließende, gezahnte Mitnehmer (6, 7) in der axialen Verschiebungsrichtung der Zentrierspitze frei tragend nur an zwei sich gegenüberliegenden Kupplungskugeln (11) abgestützt ist, die in flache, kegelige Vertiefungen (10) des Spitzengehäuses (3, 3') und in zwei sich gegenüberliegende Radialnuten (12,13) des Mitnehmers eingreifen, wobei diese Radialnuten (12,13) einen flachen V-förmigen Querschnitt aufweisen und in ihrer radialen Längsrichtung von innen nach außen zur Zentrierspitze hin geneigt zulaufen.

2. Mitnehmerspitze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Stirnfläche des gezahnten Mitnehmers (6, 7) zwei paarweise angeordnete, sich kreuzende Radialnuten (12,13) aufweist, von denen die eine Radialnut (12) eine von der sie kreuzenden Radialnut (13) abweichende Neigung des V-förmigen Querschnittes hat.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 900 166.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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