DE1402995C3 - Elektrospanner zur Betätigung des Spannantriebes von Spannfuttern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Elektrospanner zur Betätigung des Spannantriebes von Spannfuttern u. dgl. an Werkzeugmaschinen mit einer elektromotorisch angetriebenen umlaufenden Antriebswelle, von der eine Schlüsselwelle über ein Fliehkraftgetriebe axial verschiebbar und über ein Reduziergetriebe antreibbar ist.

Nach dem Stande der Technik (US-PS 2 ISO 488) ist ein Elektrospanner der genannten Art bekannt, bei dem die elektromotorisch angetriebene umlaufende Antriebswelle im rechten Winkel zur Schlüsselwelle angeordnet ist, wobei die axiale Verschiebbewegung durch ein auf der Antriebswelle sitzendes Fliehkraftgetriebe erzeugt wird und über Hebelwerk auf die axial verschiebbare Schlüsselwelle übertragen wird, während der Drehantrieb der Schlüsselwelle durch ein zwischen der Antriebswelle und der Schlüsselwelle liegendes Schneckengetriebe erfolgt. Infolge der rechtwinkligen Anordnung der Antriebswelle und der Schlüsselwelle hat der vorbekannte Elektrospanner eine überaus sperrige Bauform. Darüber hinaus gestaltet sich auf Grund dieser räumlichen Anordnung der Antriebswelle und der Schlüsselwelle der Bcwegungsübertragungsmechanismus zwischen dem Fliehkraftgetriebe und der axial verschiebbaren Schlüsselwelle verhältnismäßig kompliziert, so daß infolge des unumgänglichen Spiels in diesem Bcwegungsübertragungsmechanismus ein verhältnismäßig großer toter Gang entsteht. Dies hat nachteilige Auswirkungen im Hinblick auf die erzielbare Schaltfrequcnz.

Es ist von daher Aufgabe der Erfindung, den Elektrospanner der genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß eine unkomplizierte Übertragung der vom Fliehkraftgetriebe erzeugten Bewegungen auf die Schlüsselwelle ermöglicht wird und gleichzeitig eine wesentlich kompaktere Bauform erzielt wird.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß die Antriebswelle als Hohlwelle ausgebildet ist, in welcher die Schlüsselwelle längs verschiebbar gelagert ist.

Dadurch, daß beim Elektrospanner gemäß der Erfindung die Antriebswelle und die Schlüsselwelle koaxial und ineinander geschachtelt angeordnet sind, ergibt sich einerseits ein erheblich geringerer Raumbedarf für die Gesamtkonstruktion des Elektrospanncrs und andererseits die Möglichkeit, die vom Fliehkraftgetriebe erzeugten axialen Verschiebbewegungen auf kürzestem Wege direkt in die Schlüsselwelle einzuleiten.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung ist vorgesehen, daß die ίο Antriebswelle zweiteilig ausgebildet ist, wobei der eine Teil den Antriebsmotor und das Fliehkraftgetriebe aufnimmt und mit dem anderen, zur Drehmitnahme der Schlüsselwelle als Keilbuchse ausgebildeten Teil über das Reduziergetriebe verbunden ist. Diese zweiteilige Ausbildung der Antriebswelle trägt zum angestrebten kompakten Aufbau des Elektrospanners erheblich bei und ermöglicht es, als Reduziergetriebe ein Planetengetriebe zu verwenden, das in besonders vorteilhafter Weise koaxial zu sämtliao chen drehenden Teilen des Elektrospanners mitsamt dem Antriebsmotor und dem Fliehkraftgetriebe angeordnet werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert; es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch den Elektrospanner gemäß der Erfindung und

Fig.2 einen Schnitt entlang der Linie H-II in Fig-1.

Der in der Zeichnung dargestellte Elektrospanner weist einen hochtourigen Elektromotor auf, dessen hohl ausgebildete Antriebswelle mit dem Bezugszeichen 1 und der selbst mit dem Bezugszeichen 2 bezeichnet ist. Die hohle Antriebswelle des Elektromotors 2 ist nach einer Seite hin verlängert. Auf der Verlängerung sitzt mit einer Paßfeder ein Rotor 3 eines Fliehkraftgetriebes. In dem Rotor 3 des Fliehkraftgetriebes befinden sich Radialbohrungen 4, in denen verzahnte Fliehgewichte 5 angeordnet sind. Die Verzahnung dieser Fliehgewichte 5 steht mit Zahnrädern 8 im Eingriff, die auf Bolzen 6 und Nadellagern 7 gelagert sind. Eine Verschiebebuchse 9 ist auf der Verlängerung der Antriebswelle 1 verschiebbar gelagert und durch Paßfedern 10 gegen Verdrehung gesichert. Mit ihrem hinteren Ende liegt sie in einem Gegenlager 11 und ist am Außendurchmesser an den Stellen verzahnt, mit denen sie in die Zahnräder 8 eingreift. Innen trägt sie am hinteren Ende zwei Rillenkugellager 12, welche durch einen Sicherungsring 13 axial festgelegt sind. In den beiden Rillenkugellagern 12 sitzt eine Schubstange 14, die mit einer Sechskantmutter fest gegen die Lagerinnenringe verschraubt ist. Die Schubstange 14 erstreckt sich durch die hohle Antriebswelle 1 und ist an ihrem vorderen Ende mit einer Keilbuchse 15 durch einen zur axialen Mitnahme dienenden Kegelstift 16 verstiftet. Die Keilbuchsc 15 ist axial verschiebbar in einer Lagerbuchse 17 gelagert, die ihrerseits das innen verzahnte Rad 18 eines Planetcngetriebes trägt. Die Lagerbuchse 17 ist in zwei Kegelrollenlagern axial und radial gelagert. Eine Druckfeder 19 drückt über einen an der Keilbuchse 15 angebrachten Bund die Keilbuchse 15 in das Gehäuse des Elektrospanners hinein, und zwar gegen einen dem Gehäuse zugeordneten Sicherungsring 20. Am äußeren Ende der Keilbuchse 15 ist ein Kupplungsstück 21 auf das Keilprofil aufgesetzt und durch einen Kegelslift 22 axial gesichert.

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Wird der Elektromotor 2 des oben beschriebenen daß das dem Kupplungsstück 21 gegenüberliegende

Elektrospanners eingeschaltet, so läuft die Antriebs- Gegenstück weiterbewegt werden kann, ohne daß der

welle 1 mit 3000 Upm um. Diese Drehzahl wird im Elektrospanner selbst verschoben wird.

Planetengetriebe untersetzt, so daß die Keilbuchse 15 Beim Entspannen wird analog verfahren, nur daß

nur eine Drehzahl von 90 Upm erhält. Infolge der 5 hierbei der Elektromotor 2 in umgekehrter Drehrich-

hohen Umfangsgeschwindigkeit werden die im Rotor tung umläuft. Da das Fliehkraftgetriebe von der

3 des Fliehkraftgetriebes liegenden verzahnten Flieh- Drehrichtung unabhängig ist, schiebt sich auch beim

gewichte 5 mit großer Kraft nach außen geschleu- Einschalten des Elektromotors 2 in umgekehrter

dert. Diese Radialbewegung wird über die Zahnräder Drehrichtung das Kupplungsstück 21 vor und geht

8 auf die Verschiebebuchse 9 übertragen, das heißt io beim Ausschalten wieder in die Ruhelage zurück,

in eine Axialbewegung umgewandelt. Die mit Mo- Die Umlenkung der Radialbewegung der Fliehge-

tordrehzahl umlaufende Verschiebebuchse 9 über- wichte 5 kann anstatt über die Zahnräder 8 auch

trägt über die beiden Rillenkugellager 12 die Axial- über Winkelhebel erfolgen. Dabei hat man dann die

bewegung auf die mit 90 Upm umlaufende Schub- Möglichkeit, Kräfte und Wege den Erfordernissen

stange 14, die ihrerseits die Keilbuchse 15 mit dem 15 entsprechend zu übersetzen. Gegebenenfalls können

aufgesetzten Kupplungsstück 21 gegen die Wirkung auch zur Erzeugung anderer Zentrifugal- bzw. Axial-

der Druckfeder 19 aus dem Gehäuse des Elektro- kräfte mehr oder weniger Fliehgewichte 5 im Rotor 3

spanners herausschiebt. Die Axialbewegung der Keil- angeordnet werden.

buchse 15 ist gleich groß mit der Radialbewegung Der Elektromotor 2 nimmt lediglich während des

der Fliehgewichte 5. Die auftretenden Zentrifugal- ao Anlaufes zur Überwindung der Federkraft etwas Lei-

kräfte sind so groß, daß sie die Kraft der Druckfeder stung auf. Hat er jedoch seine Leerlaufdrehzahl er-

19 mit Sicherheit überwinden. reicht und sind die Fliehgewichte 5 nach außen ge-

Durch die Axialbewegung der Schlüsselwelle 14, schleudert, so steht wie bei einem normalen Elektro-

15 kommt das Kupplungsstück 21 mit einem in der spanner die volle Motorleistung für den Spannvor-

Zeichnung nicht dargestellten entsprechenden Ge- as gang zur Verfügung. Die zum Verschieben des

genstück zum Eingriff und überträgt das an der Keil- Kupplungsstückes 21 benötigte Zentrifugalkraft wird

buchse 15 ausgetriebene hohe Drehmoment. Ist ein nämlich während des Motorleerlaufes aufgebaut,

bestimmtes maximales Drehmoment erreicht, das während die zum Spannen benötigte Leistung erst

heißt eine ausreichende Spannung erzielt, wird der abgenommen wird, wenn die Zentrifugalbewegung

Elektromotor 2 ausgeschaltet/ Durch den Drehzahl- 30 der Fliehgewichte 5 beendet ist, das heißt also die

abfall sinkt die Zentrifugalkraft der Fliehgewichte 5 maximale Zentrifugalkraft bzw. die ausgefahrene

entsprechend ab und die Druckfeder 19 schiebt die Stellung des Kupplungsstückes 21 erreicht ist.

Keilbuchse 15 mit dem Kupplungsstück 21 bis zum Die beiden Endstellungen des Kupplungsstückes

Sicherungsring 20 zurück. Hierdurch kommen die 21 können gegebenenfalls mit Endschaltern kontrol-

Zähne des Kupplungsstückes 21 außer Eingriff, so 35 liert werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Elektrospanner zur Betätigung des Spannantriebes von Spannfuttern u. dgl. an Werkzeugmaschinen mit einer elektromotorisch angetriebenen umlaufenden Antriebswelle, von der eine Schlüsselwelle über ein Fliehkraftgetriebe axial verschiebbar und über ein Reduziergetriebe antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (1, 17) als Hohlwelle ausgebildet ist, in welcher die Schlüsselwelle (14, 15) längs verschiebbar gelagert ist.

2. Elektrospanner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (1, 17) zweiteilig ausgebildet ist, wobei der eine Teil (1) den Antriebsmotor (2) und das Fliehkraftgetriebe (4-8) aufnimmt und mit dem anderen, zur Drehmitnahme der Schlüsselwelle (15) als Keilbuchse

(17) ausgebildeten Teil über das Reduziergetriebe

(18) verbunden ist.