DE1237405B - Spannvorrichtung fuer die Spindel einer Werkzeugmaschine - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

B23c

Deutschem.: 49 b-4/06

Nummer: 1237405

Aktenzeichen: D41237Ib/49b

Anmeldetag: 28. März 1963

Auslegetag: 23. März 1967

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für die Spindel einer Werkzeugmaschine, in der — wie bei Drehmaschinen — ein Werkstück oder — wie bei Fräsmaschinen — ein Werkzeug festzuspannen oder zum Auswechseln des Werkstückes oder Werkzeuges zu lösen ist. Solche Spannvorrichtungen weisen ein koaxial zur Spindel angeordnetes Anzugorgan auf, durch welches entweder ein Mehrbackenfutter betätigt oder — im Fall einer Frässpindel — das Werkzeug axial zur Spindel verschoben wird, bis es in einen konischen Sitz der Spindel hineingezogen bzw. aus ihm herausgestoßen ist.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art, die eine Frässpindel betrifft, ist das Anzugorgan als drehbare Befestigungsstange ausgebildet, die koaxial in der Spindel gelagert und an ihrem dem Werkzeug zugewendeten Ende mit einem Anzuggewinde für das Werkzeug versehen ist. Die Befestigungsstange wird bei festgebremster Spindel über ein mit der Stange kuppelbares Getriebe vom Antriebmotor der Spindel ao angetrieben. Das Getriebe ist als Planetenrad-Untersetzungsgetriebe ausgebildet und koaxial zur Spindel angeordnet. Ein Sonnenrad des Getriebes ist fest mit dem Gehäuse verbunden und dadurch gegen Drehung fixiert. Infolgedessen wird beim Antrieb des Planetenradträgers dem anderen Sonnenrad die stark untersetzte Drehzahl erteilt, die zur Betätigung der mit diesem Sonnenrad kuppelbaren Befestigungsstange erforderlich ist. Daraus ergibt sich, daß erstens die Befestigungsstange nur betätigt werden kann, wenn die Spindel festgebremst ist, daß zweitens eine Trennung des antreibenden Sonnenrades von der Befestigungsstange durch eine Kupplung notwendig ist, wenn die Spindel ihre Arbeitsbewegung ausführen soll, da deren Drehzahl wesentlich höher liegt als die Drehzahl des Sonnenrades, und daß schließlich der Antriebmotor wechselnde Drehrichtung haben muß, um die Befestigungsstange sowohl zum Anziehen als auch zum Lösen des Werkzeuges betätigen zu können.

Ordnet man gemäß der Erfindung das eine Sonnenrad eines solchen zur Spindel koaxialen Planetenradgetriebes auf der Spindel und das andere Sonnenrad fest auf dem Anzugorgan an, so entfällt die Notwendigkeit einer lösbaren Kupplung zwischen dem PIanetenradgetriebe und dem Anzugorgan. Denn das auf dem Anzugorgan sitzende Sonnenrad kann jede Drehzahl bis zum Gleichlauf mit dem auf der Spindel sitzenden Sonnenrad annehmen, so daß das Anzugorgan nunmehr auch bei laufender Spindel betätigt werden kann. Gleichlauf der beiden auf der Spindel und dem Anzugorgan sitzenden Sonnenräder entsteht, wenn der Planetenradträger mit gleicher Drehzahl Spannvorrichtung für die Spindel einer
Werkzeugmaschine

Anmelder:

Dr.-Ing. Hans Deckel,
München 25, Plinganserstr. 150;
Dipl.-Ing. Friedrich Wilhelm Deckel,
Zug (Schweiz)

Vertreter:

Dr. jur. H. Lersch, Rechtsanwalt,

München 22, Maximilianstr. 26

Als Erfinder benannt:

Horst Lanzenberger, München

läuft wie die Spindel, während jede Drehzahlabweichung desselben eine Anzug- oder Lösebewegung des Anzugorgans gegenüber der Spindel zur Folge hat.

Vorteilhaft ist zwischen dem Spindelantriebmotor und dem von ihm angetriebenen Planetenradträger ein wechselweise schaltbares Wendegetriebe angeordnet. Dadurch wird es unnötig, die Drehrichtung des Spindelantriebes zum Lösen des Werkzeuges oder Werkstückes umzukehren. Dies ist wichtig, wenn ein Wechsel bei laufender Spindel durchgeführt werden soll.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist das Wendegetriebe zwei wechselweise schaltbare Magnetkupplungen auf, welche als Reibungskupplungen ausgebildet sind. Diese Kupplungen liegen im Gegensatz zu der Kupplung, die bei der vorbeschriebenen bekannten Vorrichtung zwischen einem Sonnenrad und der Befestigungsstange, also in Richtung der Antriebkraft hinter dem Planetenradträger, angeordnet ist, im Bereich der rasch laufenden Wellen vor dem Planetenradträger, wo das zu übertragende Drehmoment entsprechend kleiner ist. Das ermöglicht eine Ausführung als Reibungskupplung bei relativ geringen baulichen Abmessungen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Sie zeigt schematisch die Werkzeugspindel einer Fräsmaschine und ihren Antrieb.

Eine Fräsmaschinenspindel 10 enthält in einer Längsbohrung ein Spannstück 12, das an einem Ende mit Gewinde versehen ist. Das Gewinde dient zum

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Claims (4)

Festspannen eines Fräsdomes 14, der in einem konischen Sitz der Spindelbohrung aufgenommen ist. Das Spannstück 12 ist durch einen längsverschieblichen Keil 16 mit einer Anzugstange 18 drehfest gekuppelt, die axial unverschieblich in der Längsbohrung der Spindel 10 gelagert ist. Die Anzugstange trägt an ihrem freien Ende ein Sonnenrad 20, die Spindel 10 ein Sonnenrad 22. Beide Sonnenräder haben eine geringfügig unterschiedliche Zähnezahl, aber durch Anwendung einer Profilverschiebung gleichen Durchmesser. In die Sonnenräder greifen Planetenräder 24 ein, die in einem mit Stirnverzahnung versehenen Planetenträger 26 gelagert sind. Die Spindel 10 trägt ein Antriebzahnrad 28. Die Welle 30 eines nicht dargestellten Antriebmotors trägt ein Kegelrad 32, das mit zwei koaxial gelagerten Kegelrädern 34 und 36 ein Wendegetriebe bildet. An das Kegelrad 34 ist über eine Magnetkupplung 38 eine Welle 40 ankuppelbar, die durch Zahnräder 42 und 44, eine Zwischenwelle 46 und ein Zahnrad 48 mit dem Zahnrad 28 auf der Spindel 10 verbunden ist. Auf der Zwischenwelle 46 ist eine Magnetkupplung 50 vorgesehen, durch welche die Zwischenwelle 46 und damit die Spindel 10 festgestellt werden kann. Die beiden Magnetkupplungen 38 und 50 sind wechselweise schaltbar. Sie können, wenn die Spindel 10 zum Einsetzen des Werkzeuges nicht stillgesetzt werden soll, entfallen. Die Kegelräder 34 und 36 tragen Stirnverzahnungen 52 bzw. 54, mit denen sie in zwei Zahnräder 56 und 58 eingreifen, die auf einer Welle 60 gelagert sind. Im Zusammenwirken mit zwei Magnetkupplungen 62 und 64 erhält die Welle 60 im einen oder andern Drehsinn ihren Antrieb, den sie über ein Stirnrad 66 auf den Planetenradträger 26 überträgt. Soll in die Spindel 10 der Fräsdorn 14 eingesetzt werden, so wird die Spindel durch Lösen der Kupplung 38 und Anziehen der Bremskupplung 50 stillgesetzt und durch Einschalten der Kupplung 62 das Planetenradgetriebe mit dem Antriebmotor gekuppelt. Die Planetenräder 24 rollen dann auf dem feststehenden Sonnenrad 22 ab und erteilen über das Sonnenrad 20, da dessen Zähnezahl von der des Sonnenrades 22 abweicht, der Anzugstange 18 eine stark untersetzte Drehung gegenüber der Spindel 10, durch die der Fräsdorn festgespannt wird. Durch Lösen der Kupplung 62 und Einschalten der Kupplung 64 wird die Drehrichtung des Planetenradgetriebes umgekehrt und somit der Fräsdorn gelöst und aus der Spindel herausgestoßen. Sind beide Kupplungen 62 und 64 geöffnet, so wird die Spindel 10 durch Einschalten der Kupplung 38 und Lösen der Bremskupplung 50 in Betrieb gesetzt, wobei die beiden Sonnenräder 22 und 20 mit gleicher Drehzahl umlaufen und auch den Planetenradträger 26 mit gleicher Drehzahl mitnehmen,· ohne daß die Planetenräder sich auf den Sonnenrädern abwälzen. Soll ein Stillsetzen der Spindel zum Einsetzen des Werkzeuges vermieden werden, so ist die Drehzahl des Planetenradträgers 26 nach Einschalten einer der Kupplungen 62 oder 64 so bemessen, daß sie unterschiedlich von der Drehzahl der Spindel 10 ist. Bei ίο gelösten Kupplungen 62 und 64 wird auch dann der Planetenradträger 26 von der Spindel 10 mit gleicher Drehzahl mitgenommen, so daß auch hier die Planetenräder 24 sich auf den Sonnenrädern 20 und 22 nicht mehr abwälzen. Die für das Lösen der Spannvorrichtung bestimmte Kupplung 64 wird zweckmäßig auf ein höheres Schlupfdrehmoment eingestellt als die zum Anziehen bestimmte Kupplung 62, da für das Lösen wegen der beim Anziehen wirksamen Schwungmasse der As^ triebteile ein höheres Drehmoment erforderlich ist. Patentansprüche:

1. Spannvorrichtung für die Spindel einer Werkzeugmaschine, bei der ein koaxial zur Spindel angeordnetes Anzugorgan über ein zur Spindel koaxiales Planetenrad-Untersetzungsgetriebe betätigt wird, dessen Planetenradträger durch den Spindelantriebmotor in beiden Richtungen mit von der Spindeldrehzahl abweichender Drehzahl antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Sonnenrad (22) des Planetenradgetriebes auf der Spindel, das andere Sonnenrad (20) auf dem Anzugorgan (18) fest angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Spindelantriebmotor und dem von ihm angetriebenen Planetenradträger (26) ein wechselweise schaltbares Wendegetriebe (56 bis 64) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wendegetriebe zwei wechselweise schaltbare Magnetkupplungen (62,64) aufweist, welche als Reibungskupplungen ausgebildet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die für das Lösen des Werkzeuges (14) betätigte Reibungskupplung (64) ein höheres Schlupfdrehmoment hat als die für das Anziehen des Werkzeuges betätigte Reibungskupplung (62).

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 976 044.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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