DE1288522B - Schraubstock - Google Patents

Description

ab von dem auf die Spindel aufgebrachten Dreh- 20 Federn zusammendrückt, das Werkstück eingelegt

moment und den Reibungsverlusten in Spindellagerung, Schraubentrieb und Führungen der beweglichen Backe.

Ein erheblicher Teil dieser Reibungsverluste tritt im Spindeldrucklager auf.

Es ist versucht worden, die Reibungsverluste im Spindeldrucklager durch die Anordnung eines Druckwälzlagers zu vermindern. Nachteilig ist hierbei jedoch, daß die Wälzlager großen dynamischen Belastungen, wie sie insbesondere als Schlag- und Stoßbeanspruchungen bei vielen Verwendungsarten vorkommen, nicht gewachsen sind. Es führt z. B. der Einsatz derartig ausgebildeter Schraubstöcke in Querhoblern schnell zur Zerstörung der Lager. Diese wird und dann nach Lösen des Kraftantriebs die Kraft der Federn auf das Werkstück wirkt und dieses einspannt.

Um jederzeit einen bestimmten gewünschten Einspanndruck erreichen zu können, können die Federn geeicht werden und die Spindel entsprechend der Eichung mit einer Skala versehen werden, die z. B. die Spannkraft direkt abzulesen gestattet.

Zur Verringerung der Reibung der Spindel beim Heranfahren der beweglichen Backe an das Werkstück bei Vorhandensein eines -Kraftantriebes, ist es weiterhin zweckmäßig, zwischen den Kolben des Kraftkopfes und die Tellerfedern ein Hohlelement, z. B. eine Hülse, einzusetzen, deren Innenfläche zur

schiebbar sein.

Als Kraftantrieb kann in weiterer Ausbildung der Erfindung eine geeignete pneumatische oder hydraulische Servo-Einrichtung verwendet werden, wobei z. B. ein Mehrfachzylinder in Frage kommt, dessen Stellkraft die Summe der Einzelkräfte der Kolben ist.

Es kann auch ein Druckluftzylinder Verwendung finden, dessen Kraft in einem hydraulischen Verstärker übersetzt wird und entsprechend den Kolbenflächen verstärkt wird.

Als Kraftantrieb für den Schraubstock kann natür-

haben deswegen keine breite Anwendung gefunden. 35 Aufnahme der Spindel mit dem Spindelkopf gestaltet

Schraubstöcke mit einem Kraftantrieb mittels eines ist. Dabei muß zwischen Hülse und Spindel ein Spiel-Druckmediums unterscheiden sich konstruktiv in der raum verbleiben, der eine freie Spindelbewegung erRegel stark von Maschinenschraubstöcken mit Hand- möglicht und die Hülse in axialer Richtung frei verantrieb. Wenn eine bestimmte vorgegebene Einspannkraft verwirklicht werden soll, so gelingt dies nur mit 40 hydraulischen Mitteln mit Hilfe von besonderen Druckflüssigkeits- oder Druckluftleitungen, Reduzierventilen, Manometern und sonstigen Sondereinrichtungen. Eine entsprechend komplizierte und aufwendige Ausbildung muß in Kauf genommen werden. 45

Ziel der Erfindung ist es, die vorstehend beschriebenen Nachteile zu vermeiden und einen Maschinenschraubstock einfacher Konstruktion zu schaffen, der eine vorgegebene Einspannkraft mit einem kleinen Drehmoment der Spindel erreichen läßt, der keine 50 lieh auch ein einfacher Hydrozylinder dienen, einer besonderen Zerstörungsgefahr ausgesetzte Teile Nachstehend wird die Erfindung an Hand von

enthält und der sich mit geringen Änderungen auch Ausführungsbeispielen und der Zeichnungen näher für einen Kraftantrieb einrichten läßt. Im letzteren erläutert. Es zeigt

Fall soll der Spanndruck auf einfache Weise regelbar F i g. 1 einen erfindungsgemäßen Schraubstock mit

sein, ohne daß der Druck des hydraulischen Mediums 55 Handantrieb im Längsschnitt, geändert werden muß. F i g. 2 einen Maschinenschraubstock mit Druck-

Bei der Lösung dieser Aufgabe ist ausgegangen von einem Schraubstock mit einer beweglichen Backe mit Mutter, mit einer festen Backe mit Wälzlager, wobei die Backen miteinander durch eine Schraubenspindel verbunden sind, die mit der Mutter der beweglichen Backe zusammenwirkt und durch das Wälzlager hindurchgeführt ist. Erfindungsgemäß ist zwischen dem Kopf der Spindel und dem Wälzlager ein elastisches Zwischenelement angeordnet, welches stoß- oder schlagartig Änderungen der Einspannkraft aufnimmt.

An sich ist es bekannt, bei Schraubstöcken im luftzylinderblock als Kraftantrieb, teilweise im Längsschnitt,

F i g. 3 denselben in Ansicht von hinten, F i g. 4 einen Maschinenschraubstock mit Druckluftzylinder und hydraulischem Kraftverstärker als zylinder als Kraftantrieb im Längsschnitt. F i g. 5 denselben in Ansicht von hinten, F i g. 6 einen Maschinenschraubstock mit Hydrozylinder als Kraftantrieb, im Längsschnitt.

Der erfindungsgemäße Schraubstock weist zunächst einen Körper 1 (Fig. 1) mit fester hinterer Backe 2 auf. Der Körper ist auf einer drehbaren

Grundplatte 3 angeordnet. In den Führungen des Körpers bewegt sich die bewegliche vordere Backe 4, in welchen eine Mutter 5 eingebaut ist, die mit der Schraubenspindel 6 zusammenwirkt. Die vordere Backe wird durch Drehung der Spindel 6 mit Hebel 7 verstellt.

Der Spanndruck, der beim Spannen des Werkstücks zwischen der beweglichen 4 und der festen Backe 2 erzeugt wird, wirkt über Spindel 6 auf die Tellerfedern 8 und über diese auf das Wälzlager 9.

Durch das Wälzlager 9 wird der Widerstand, der infolge der Reibung bei der Spindeldrehung entsteht, erheblich vermindert.

Nach vollzogener Einspannung wird das Werkstück durch elastische Kräfte der zwischen dem Spindelkopf 10 und dem Wälzlager 9 zusammengedrückten Tellerfeder 8 mit stets gleichem Spanndruck festgehalten. Auf Grund ihrer Elastizität dämpfen die Tellerfedern die dynamischen Belastungen, die während der Bearbeitung des im Schraubstock gespannten Werkstückes entstehen, und schützen dadurch das Wälzlager 9 gegen frühzeitiges Zerstören.

Der Schraubstock oben beschriebener Art kann beispielsweise mit einem Druckluftantrieb versehen werden. In F i g. 2 und 3 ist ein solcher Schraubstock gezeigt. Er weist einen Körper 1 auf einer drehbaren Grundplatte 3 auf. Hinten am Körper 1 ist ein Kraftantrieb, bestehend aus einem Druckluftzylinderblock, angeordnet, dessen Druckluftzylinder alle parallel geschaltet sind und auf einer Achse liegen. Bei dieser Anordnung wird auf die Federn 8 der Gesamtwert der Stellkräfte aller Druckluftzylinder ausgeübt.

Zwischen dem äußeren rechten Kolben 11 des Druckluftzylinderblocks und den Tellerfedern 8 befindet sich eine Hülse 12, in deren abgestufter Ausdrehung der Spindelkopf 10 untergebracht ist. Zwischen dem Spindelkopf und Kolben 11 ist ein geringer Spielraum vorhanden, der eine freie Spindeldrehung ermöglicht.

Die Tellerfedern 8 werden geeicht, d. h., die Beziehung zwischen Kraft und Federweg wird versuchsmäßig festgestellt. Nach den Ergebnissen wird die Skala 13 geeicht.

Wird die Druckluft in den Zylinder des Kraftkopfes eingeleitet, so bewegen sich die Kolben 11 zusammen mit der Hülse 12 vorwärts und drücken die Tellerfedern zusammen.

Gleichzeitig drücken die Kolben der Druckluftzylinder auf den Spindelkopf 10 und verschieben die Spindel 6 zusammen mit der mit dieser verbundenen beweglichen Backe 4 um einen Betrag, der der Deformation der Tellerfedern gleich ist.

Da der Spindelkopf 10 zwischen der Stirnfläche des Kolbens 11 und der Ausdrehung der Hülse 12 mit Spiel angeordnet ist, ist die Spindel 6 beim eingeschalteten Druckluftzylinderblock frei beweglich und kann sowohl zur Heranführung der beweglichen Backe an das Werkstück als auch zur Einstellung des erforderlichen Spanndruckes gedreht werden.

Um das Werkstück im Schraubstock mit maximalem Spanndruck zu spannen, ist die bewegliche Backe 4 durch Drehung der Spindel 6 mit Hebel 7 dicht an das Werkstück heranzufahren und dann der Zutritt der Druckluft in den Zylinder des Kraftkopfes zu sperren.

Hierbei werden die Tellerfedern vom Druck der Kolben 11 entlastet und versuchen sich auszudehnen.

Die elastischen Kräfte der Tellerfedern greifen über Hülse 12, Spindelkopf 10 und Spindel 6 an der beweglichen Backe 4 an und spannen das Werkstück ein.

Zur Regelung (Verminderung) des Spanndruckes muß die Tellerfederdeformation verkleinert werden.

Zu diesem Zweck wird die bewegliche Backe 4 beim eingeschalteten Kraftkopf an das Werkstück herangeführt, jedoch nicht dicht, sondern unter Einhaltung eines bestimmten Spielraumes, dessen Größe nach Skala 13 eingestellt wird.

Nach der Einschaltung der Druckluftzylinder dehnen sich die Tellerfedern etwas aus, wobei ihre Deformation um einen Betrag abnimmt, der dem Spiel zwischen dem Werkstück und der beweglichen Backe gleich ist. Durch Verkleinerung der Federdeformation nehmen auch die elastischen Federkräfte und folglich der Spanndruck verhältnisgleich ab.

In F i g. 4 und 5 ist ein erfindungsgemäßer Federschraubstock dargestellt, bei dem ein Kraftkopf mit Druckluft und einem hydraulischen Medium als Arbeitsmittel verwendet ist.

Der Kraftkopf ist hinten am Körper 1 des Schraubstockes befestigt. Er besteht aus einem Druckluftzylinder mit Kolben 14 und Kolbenstange 15 und einem Hydrozylinder mit Kolben 16. Der letztgenannte Zylinder ist mit einem Druckmedium gefüllt.

Die Kolbenstange 15 des Druckluftzylinders greift in den Zylinderraum des Hydrozylinders ein.

Die Stellkraft an der Kolbenstange 15 des Druckluftzylinders wird durch den Hydrozylinder proportional dem Verhältnis der wirksamen Flächen der Zylinder vergrößert.

Der Kolben 16 des Hydrozylinders wirkt auf die Spindel 6 und die Tellerfedern 8 in der gleichen Weise wirkt wie oben beschrieben.

F i g. 6 zeigt einen hydraulisch betätigten Maschinenschraubstock, bei dem der Kraftkopf als Hydrozylinder 17 ausgeführt ist, dessen Kolben 18 auf die Spindel 6 und die Tellerfedern 8 in der gleichen Weise wirkt, wie oben beschrieben.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Schraubstock mit einer beweglichen Backe mit Mutter, einer festen Backe mit Wälzlager und einer Spindel zur Verstellung der beweglichen Backe, die mit der Mutter der beweglichen Backe zusammenwirkt und durch das Wälzlager hindurchgeht, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Spindelkopf (10) und dem Wälzlager (9) in an sich bekannter Weise ein elastisches Zwischenelement (8) angeordnet ist.

2. Schraubstock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als elastisches Zwischenelement Federn, vorzugsweise Tellerfedern (8) verwendet sind.

3. Schraubstock nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Kraftantrieb (11; 14; 16; 17,18), dessen Kraftkolben die Federn zur Freigabe des Werkstückes zusammendrücken.

4. Schraubstock nach Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (8) geeicht sind und an der Spindel eine Skala (13) angebracht ist, die entsprechend der Eichung die Einspannkraft anzeigt.

5. Schraubstock nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein Hohlelement, beispielsweise eine Hülse (12) zwischen dem Kolben des Kraft-· kopfes (11,16,18) und den Federn (8), in deren

Innenraum der Spindelkopf (10) mit axialem Spiel aufgenommen ist.

6. Schraubstock nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Kraftatitrieb ein Druckluftzylinderblock (Fig. 2) verwendet ist, dessen Druckluftzylinder parallel geschaltet und auf einer Achse derart angeordnet sind, daß der letzte Stell' kolben (11) die Summe der Stellkräfte aller Druckruf tzylinder aufbringt.

7, Schraubstock nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Kraftantrieb ein Druckluftzylinder (14 in Fig. 4) in Verbindung mit einem hydraulischen Verstärker (15,16) verwendet ist, wobei die Federn durch den Kolben (16) des hydraulischen Kraftverstärkers betätigt werden.

8. Schraubstock nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Kraftantrieb ein Hydrozylinder (18 in Fig. 6) verwendet ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen