DE1477221B2

DE1477221B2 - Mitnehmerfutter

Info

Publication number: DE1477221B2
Application number: DE19651477221
Authority: DE
Inventors: Howard Nelsen Montery Park Calif. Behnke (V.St.A.)
Original assignee: Collins Machinery Corp
Current assignee: Collins Machinery Corp
Priority date: 1964-01-03
Filing date: 1965-01-02
Publication date: 1971-12-16
Also published as: FR1419435A; DE1477221A1; US3270592A; GB1038310A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Mitnehmer- bekannte Ausgestaltung läßt jedoch keine Ausbildung futter zum Einspannen und Drehen von Rohren und Anordnung von wechselweise mit entgegenge- oder dergleichen Werkstücken um eine Mittelachse, setzten Spannflächen mit dem Werkstück in Eingriff bestehend aus einem um die Mittelachse angetrieben schwenkbaren Spannbacken zu.
drehbaren, mit einer axialen Werkstückdurchführung 5 Ausgehend von einem Mitnehmerfutter der einversehenen Träger, der seinerseits im Abstand um gangs genannten Art liegt der Erfindung die Aufdie Mittelachse verteilt angeordnete, achsparallele gäbe zugrunde, ein baulich einfaches Mitnehmer-Schwenkwellen lagert, aus einer Anzahl von in zwei futter zu schaffen, dessen Spannbacken unabhängig Sätzen zusammengefaßten, jeweils entgegengesetzte, von diesen unmittelbar zugeordneten Antriebsteilen wechselweise in Eingriff mit dem Werkstück schwenk- io betätigbar sind, ohne gegenseitige Behinderung über bare Spannflächen aufweisende Spannbacken, von ihren vollen Schwenkbereich verschwenkt werden denen jeweils ein Paar längs der Mittelachse im Ab- können und auf das Werkstück eine ausgeglichene stand angeordneter Spannbacken gemeinsam auf einer Spannkraft ausüben.

Schwenkwelle verdrehfest angeordnet ist, und .aus Hierzu ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die

einer zwischen den Spannbackensätzen angeordneten 15 freien Enden der Schwenkhebel im Bereich zwischen

Antriebseinrichtung, die ein Antriebszahnrad und an den Lagern der Schwenkwellen in stirnseitigen

diesem gelenkig angreifene Schwenkhebel umfaßt. Trägernaben unmittelbar an den Schwenkwellen an-

Bei einem bekannten_: Mitnehmerfutter dieser Art greifen und bei ihrer Betätigung diese um ihre Längsgreifen die am Äntriebszahnrad angelenkten achsen verschwenken. Dabei können in an sich beSchwenkhebel gelenkig an Armen der Spannbacken 20 kannter Weise bei beiden Spannbackensätzen die eines Backensatzes an, wobei das Antriebszahnrad innerhalb eines Backensatzes zusammenwirkenden dem von diesem unmittelbar angetriebenen Satz Spannbacken jeweils in einer gemeinsamen, senkrecht Spannbacken axial in dichtem Abstand nebengeord- zur Mittelachse gelegenen Ebene angeordnet sein,
net ist. Die unmittelbar angetriebenen Spannbacken Das Mitnehmerfutter nach der Erfindung ermögübertragen ihre Schwenkbewegung auf die Schwenk- 25 licht eine von den Antriebsteilen unbehinderte freie wellen, welche ihrerseits den zweiten Satz Spann- Schwenkbarkeit der Spannbacken über ihren vollen backen betätigen. Eine derartige Ausgestaltung setzt Schwenkbereich ohne die Gefahr eines gegenseitigen im Bereich des Satzes der unmittelbar angetriebenen Eingriffs benachbarter Spannbacken innerhalb eines Spannbacken eine gedrängte Anordnung der An- Spannbackensatzes, wobei die Spannbacken ein triebsteile voraus, welche ein Schwenken der Spann- 30 Werkstück momentenfrei einspannen und auf das backen behindert. Zur Vermeidung eines gegenseiti- Werkstück auch unter Berücksichtigung einer gen Eingriffs benachbarter Spannbacken innerhalb Backenbiegung gleichförmige Spannkräfte ausüben, eines Spannbackensatzes ist ein axialer Versatz der · Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Er-Spannbacken erforderlich, aus dem unerwünschte findung ist in der Zeichnung dargestellt, es zeigt
Biegemomente auf das Werkstück resultieren. Infolge 35 F i g. 1 eine Vorderansicht einer Maschine mit des unmittelbaren Antriebs der Spannbacken des einem Mitnehmerfutter nach der Erfindung,
einen Satzes und des über die Schwenkwellen mittel- Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie2-2 in Fig. 1, baren Antriebs der Spannbacken des anderen Satzes in Vergrößerung, ^: ■■-■ ■■ - ■^■'
wird ein Werkstück ungleichmäßigen Spannkräften Fig. 3 einen Teilschnitt nach der Linie 3-3 in ausgesetzt, die aus unausgeglichenen Torsionen der 4<> Fig.-2; ■■ :;.:..■:..:..:.
Schwenkwellen resultieren. F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 in F i g. 2,

Bei einem weiterhin' bekannten^: Mitnehmerfutter zur Veranschaulichung des^Eingriffs der Spannnut allerdings lediglich einseitig gegen ein Werkstück backen mit einem Rohr für einen Rechtsgewindeeinschwenkbaren Spannbacken sind die Spannbacken Schneidvorgang,

jeweils frer drehbar auf . Lagerzapfen an .jeweils 45 Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 in Fig. 2,

einer einem Backensatz zugeordneten Trägerplatte ge- F i g. 6 einen Schnitt nach der Linie 6-6 in F ig. 2,

lagert. Zum Antrieb der Spannbacken dienen Fig. 7 einen Schnitt durch eine Spannbacke nach

Schwenkhebel, welche gelenkig an den Spannbacken der Linie 7-7 in F i g. 4, in Vergrößerung, ·

angreifen und andererseits schwenkbar auf zur·Mittel- F i g. 8 eine. Ansicht ähnlich F i g. 4, zur Veran-

achse des Mitnehmerfutters achsparallelen Antriebs- 50 schaulichung der Spännbacken in geöffneter Stellung,

Stangen gelagert sind. Diese Antriebsstangen sind in Fig. 9 eine Ansicht ähnlich Fig. 6, jedoch bei

Kulissenschlitzen der Trägerplatten für die Spann- ähnlich F i g. 8 geöffneten Spannbacken,

backensätze geführt- und durchgreifen ein mittig- zwi F i g.-10 eine Ansicht ähnlich- F i g. 4 und 8 zur

sehen den Trägerplatten angeordnetes Antriebszahn-. Veranschaulichung von entgegengesetzt in Eingriff rad, welches bei einer "Drehbewegung¹ die Antriebs- 55ι mit dem' Werkstück für einen Linksgewinde-Schneidstangen auf einem Kreisbogen um die Mittelachse des Vorgang verschwenkten Spannbacken.
Mitnehmerfutters verschiebt. Auch bei dieser bekann- Die in F i g. 1; bis 3 dargestellte Maschine weist ten Ausführung wird der Schwenkantrieb über die ein Maschinengestell 10 auf, auf dem ein vorderer Schwenkhebel unmittelbar auf die Spannbacken über- und ein rückwärtiger Lagerbock 11 bzw. 12 angeordtragen. Die Schwenkhebel müssen daher in unmittel- 60 net ist. Die Lagerböcke 11, 12 lagern einen mit einer barer Nachbarschaft den Spannbacken zugeordnet axialen Werkstückdurchführung versehenen Träger sein. Dies hindert zwar bei der Ausgestaltung des 13 an einer vorderen und einer rückwärtigen Träger-Mitnehmerfutters für einen lediglich einseitigen Ein- nabe 14 bzw. 15. Sicherungsringe 16 und 17 sichern griff der Spannbacken mit einem Werkstück nicht den Träger 13 in axialer Richtung gegenüber den die Anordnung der Spannbacken in jeweils einer ge- 65 Lagerböcken. Der Träger 13 ist um eine Mittelachse meinsamen Radialebene und führt auch zu keiner 18 drehbar, die mit der Achse eines Werkstücks, Behinderung der Schwenkbewegung der Spann- z. B. eines Rohres 19, das sich durch den Träger 13 backen bei deren begrenztem Schwenkbereich. Diese erstreckt, zusammenfällt.

Der Träger 13 lagert in seinen Naben 14, 15 achsparallele Schwenkwellen 20, die um die Mittelachse 18 in gleichem Abstand von 90° verteilt angeordnete Längsachsen 21 haben. Auf den äußersten vorderen und rückwärtigen Enden der Schwenkwellen 20 sind untereinander gleiche, in zwei Sätzen 22, 23 zusammengefaßte Spannbacken befestigt. Die Spannbacken der Sätze 22, 23 können nach innen gegen das Werkstück 19 wechselweise in einer vorwärts und einer entgegengesetzt gerichteten Schwenkbewegung verschwenkt werdön;' wobei die vorwärts und einwärts gerichtete Bewegung durch den Pfeil 24 in F i g. 4 veranschaulicht ist. Die hierzu entgegengesetzte Einwärtsbewegung ist durch den Pfeil 25 in F i g. 10 veranschaulicht.

Zur wahlweisen Schwenkbewegung der Schwenk-, wellen 20 um ihre Längsachsen 21 ist ein Antrieb vorgesehen, der einen in seiner Drehrichtung umkehrbaren Motor 26, ein von dessen Abtriebsritzel 28. angetriebenes Antriebszahnrad 27, bei 30 schwenkbar am Antriebszahnrad 27 angelenkte Schwenkhebel 29 sowie Schwenkhebel 31 umfaßt, die bei 32 an den Schwenkwellen 20 befestigt sind und ,gelenkig bei 33 mit den Schwenkhebeln 29 verbunden sind. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist das Antriebszahnrad drehbar auf der Nabe 14 des Trägers 13 gelagert. Ein Schalthebel 34 (F i g. 1) ist nach rechts oder links zur wahlweisen Betätigung des Antriebsmotors in der einen oder anderen Drehrichtung beweglich. Eine handbetätigbare Geschwindigkeitssteuerung für den Motor ist mit 35 bezeichnet.

In F i g. 6 stehen die Spannbacken 36 des vorderen Satzes 22 nach einer Vorwärtsbewegung entsprechend Pfeil 24 in Eingriff mit dem Werkstück 19. Eine derartige Bewegung wird durch Drehen des Antriebszahnrades 27 im Uhrzeigersinn herbeigeführt, wobei der die Schwenkwellen lagernde Träger 13 durch Reibeingriff gegen eine Drehbewegung um die Mittelachse 18 festgehalten wird. Die F i g. 1 bis 3 zeigen hierfür Reibbandsegmente 37, die gegen die Nabe 15 angedrückt werden. Hierzu dienen Spannfedern 38. Nachdem die Spannbacken das Werkstück ergriffen und zentriert haben, werden sie an einer Weiterbewegung durch das Werkstück gehindert, so daß der Antrieb nun den Träger 13, die Spannbacken 36 und das Werkstück in Uhrzeigerrichtung um die Mittelachse 18 in Umdrehung versetzt, wie das aus F i g. 6 ersichtlich ist. Das Werkstück kann jetzt in üblicher Weise einem Rechtsgewinde-Schneidvorgang unterworfen werden. Die Nabe 15 dreht dabei in Reibeingriff mit den Reibbandsegmenten durch.

Die F i g. 8 und 9 zeigen die Spannbacken in einer vom Werkstück gelösten, fast vollständig nach außen geschwenkten Stellung. Ein solches Auswärtsschwenken ist durch einen Eingriff der Schwenkhebel 31 mit ihren Flachseiten 40 am Umfang des Trägers 13 begrenzt, l-

Während in Fig. 4 die Spannbacken in der gleichen, auch in F i g. 6 dargestellten Stellung veranschaulicht sind, zeigt die Fig. 10, die ansonsten der F i g. 4 ähnlich ist, die Spannbacken 36 des vorderen Satzes 22 in einer Stellung, in der sie in entgegengesetzt gerichteter Bewegung in Eingriff mit dem Werkstück eingeschwenkt sind. Ein derartiges Verschwenken wird durch ein Drehen des Antriebszahnrades 27 im Gegenuhrzeigersinn (in Fig. 10 im Uhrzeigersinn) herbeigeführt, wobei wiederum der Träger 13 anfangs durch Reibung gegen eine Drehbewegung um die Mittelachse 18 gehindert wird. Nachdem die Spannbacken das hier als Stange 41 dargestellte Werkstück ergriffen haben, versetzt der Antrieb den Träger 13, die Spannbacken 36 und das Werkstück im Gegenuhrzeigersinn um die Mittelachse in Umlauf. Dies geschieht gegen den Reibwiderstand, den die Reibbandsegmente 37 ausüben.

Zum Verschwenken der Spannbacken aus der einen Eingriffstellung in die andere genügt ein wahlweises Drehen des Antriebszahnrades 27. In ihren Eingriffstellungen liegen die Enden'43 der Spannbacken bezüglich der Verbindungslinien zwischen der Mittelachse 18 und den Längsachsen 21 der Schwenkwellen 20 außermittig.

Die spezielle Ausbildung und Anordnung der Spannbacken beider Sätze ist aus Fig. 10 ersichtlich. Die Spannbacken weisen jeweils gegenüberliegende, mit dem Werkstück in Eingriff gelangende Flächen 44 auf, die sich zu den Backenenden 43 hin verjüngen und an diesen enden. Der Abstand der Backenenden 43 zu den zugehörigen Längsachsen 21 ihrer Schwenkwellen 20 entspricht ziemlich genau dem Abstand der Längsachsen 21 von der Mittelachse 18. Auf diese Weise können Werkstücke außerordentlich geringer Querschnitte fest eingespannt und im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn um die Mittelachse 18 in Umlauf versetzt werden. Benachbarte Spannbacken verbleiben während ihrer Schwenkbewegung außer gegenseitigem Eingriff, und die entsprechenden Punkte benachbarter Spannbacken liegen in einer gemeinsamen, senkrecht zur Mittelachse 18 verlaufenden Ebene. Die Spannbacken sind sämtlich in gleichen axialen Abständen von der Ebene des Antriebszahnrades 27 angeordnet und folglich derselben Beanspruchung beim Halten und Drehen des Werkstücks während des Gewindeschneidens unterworfen. Da die Backendurchbiegung unter Last symmetrisch ist, tritt keine unterschiedliche, durch unterschiedliche, auf die Backen ausgeübte Belastungsverhältnisse bedingte Tendenz der Backen zum Rutschen relativ zum Werkstück auf. Die die Schwenkwellen 20 betätigenden Schwenkhebel 31 sind praktisch mittig zwischen den Backensätzen 22 und 23 angeordnet, so daß die Schwenkwellen auf beiden Seiten der Angriffsstelle der Schwenkhebel nahezu gleichen Torsionsbelastungen ausgesetzt sind.

Die Spannbacken haben eine angenähert ovale Kontur bei symmetrischer Backengestaltung. Die gegenüberliegenden Außenflächen der Spannbacken sind ferner gezahnt, wobei die Zahnung grätenförmig in Reihen 58 und 59 verläuft, die sich (F i g. 2) zum Backenende 43 erstrecken.

F i g. 2 läßt ferner erkennen, daß zusammengehörige Zahnungsreihen benachbarter Spannbacken in einer gemeinsamen, senkrecht zur Mittelachse 18 verlaufenden Ebene während des Schwenkens der Spannbacken verbleiben. Aus F i g. 7 ist ferner ersichtlich, daß die Spannbacken auch zwischen den Zahnungsreihen massiv ausgeführt sind.

Claims

Patentansprüche:

1. Mitnehmerfutter zum Einspannen und Drehen von Rohren oder dergleichen Werkstücken um eine Mittelachse, bestehend aus einem um die Mittelachse angetrieben drehbaren, mit einer axialen Werkstückdurchführung versehenen Träger, der seinerseits im Abstand um die

Mittelachse verteilt angeordnete, achsparallele Schwenkwellen lagert, aus einer Anzahl von in zwei Sätzen zusammengefaßten, jeweils entgegengesetzte, wechselweise in Eingriff mit dem Werkstück schwenkbare Spannflächen aufweisende Spannbacken, von denen jeweils ein Paar längs der Mittelachse im Abstand angeordneter Spannbacken gemeinsam auf einer Schwenkwelle verdrehfest angeordnet ist, und aus einer zwischen den Spannbackensätzen angeordneten Antriebseinrichtung, die ein Antriebszahnrad und an diesem gelenkig angreifende Schwenkhebel umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden der Schwenkhebel (29, 31) im Bereicii zwischen den Lagern der Schwenkwellen (20) in stirnseitigen Trägernaben (14, 15) unmittelbar an den Schwenkwellen angreifen und bei ihrer Betätigung diese um ihre Längsachsen (21) veischwenken.

2. Mitnehmerfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise bei beiden Spannbackensätzen (22, 23) die inneihalb eines Backensatzes zusammenwirkenden Spannbacken (36) jeweils in einer gemeinsamen, senkrecht zur Mittelachse (18) gelegenen Ebene angeordnet sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen