DE1552506A1

DE1552506A1 - Spannvorrichtung fuer Drehbaenke

Info

Publication number: DE1552506A1
Application number: DE19661552506
Authority: DE
Inventors: Blackburn Donald Macpherson
Original assignee: Wickman Lang Ltd
Current assignee: Wickman Lang Ltd
Priority date: 1965-11-12
Filing date: 1966-11-11
Publication date: 1969-12-18
Also published as: FR1500621A; GB1160092A; US3452997A

Description

. WCXLFKAM WATZKE · DiPL.-lNG. ALEX STENGEH

DÜSSELDORF 1 « CHARLOTTENSTRASSE 58 · TELEFON (0311) 10114 1360514/15]

Unser Zeichen: Ö062~a Datum: JQ. NOV. 1966

WIGKMAN LANG LIMITED
Spannvorrichtung für Drehbänke

Die Erfindung betrifft eine Drehbankspannvorrichtung, bei der das Spannfutter durch eine hohle Drehbankspindel angetrieben wird, wobei das Werkstück durch Betätigung eines durch die Bohrung der Drehbankspindel verlaufenden Spannrohres ein- und ausgespannt wird und eine kraftbetätigte Vorrichtung vorgesehen ist,, um das Spannrohr zur Durchführung dieser Arbeltsgänge innerhalb der Drehbankspindel axial zu bewegen.

Bei Drehhankspannvorrichtungen, dieser Art ist es bekannt, das Spannrohr mittels eines Gabelhebels axial zu bewegen, der durch einen auf dem Drehbankrahmen montierten Druckluft- oder Ilyai'aulikzylinder betätigt wird. Bei einer derartigen Anordnung wird die zum Schliessen des Spannfutter beaufschlagte Kraft von dea- Hauptlagern der Drehbankspindel aufgenommen, die selten L".\v stämdige hohe Axialbelastungen in irgendeiner Richtung sind.

IV.·-.. einer anderen Anordnung wird das Snannrohr durch einen

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Telegrammadresse: Dabspatent ■ Deutsche Bank AG, Düsseldorf 4762443 · Stqdt-Sparkosse Düsseldorf 10090769 · Postscheckkonto Köln 227Ä10

Hydraulikkolben und -zylinder mit einer sogenannten hohlen Laufverbindung betätigt, doch ist eine solche Anordnung aufgrund des Hydraulikzubehörs sowohl teuer als auch schwer auf der Drehbank unterzubringen.

In einer weiteren Anordnung wird die Punktion des Spannrohres durch eine Druckluftkolben- und -zylinderbaugruppe mit Hohllaufverbindung bewirkt, jedoch eignet sich, diese nur für niedrige Spindeldrehzahlen, da der Durchmesser der Laufverbindung für herkömmliche Dichtungen an dieser Verbindungsstelle eine zu hohe Oberflächengeschwindigkeit ergibt«

Die vorliegende Erfindung hat die Schaffung von Verbesserungen von Drehbankspannvorrichtungen der vorerwähnten Art zum Gegenstand, bei denen die vorstehenden Nachteile entfallen.

Erfindungsgemäß werden Drehbankspannvorrichtungen der beschriebenen Art mit einem Aggregat zur Betätigung des Zugspannrohres ausgestattet, das eine Zylinder- und Kolbenanordnung unter Ausbildung von zwei Arbeitskammern umfasst, deren jede mit Druckflüssigkeit beaufschlagt werden kann, um die relative axiale Bewegung von Kolben und Zylinder zu bewirken, Das Aggregat wird von einem einem doppelten Zweck dienenden Lager getragen, welches dazu dient, dasselbe mit der Drehbankspindel

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zu verbinden« Das bewegliche Element der Anordnung ist auf einem zweiten Doppelzwecklager montiert, das es mit dem Spannrohr derart koppelt, dass die diesem Element durch Eintritt von Druckflüssigkeit in irgendeine der Arbeitskammern erteilte Axialbewegung auf das Spannrohr zur Betätigung des Spannfutters übertragen wird. Bei einer derartigen Konstruktion und Anordnung gibt es keine Laufverbindung, und es wird, da der Zylinder und der Kolben nicht rotieren, keinerlei Erhöhung der Drehmasse bewirkt*

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dreht sich der Zylinder nicht mit und ist mit dem Spannrohr verbunden, während der im Zylinder befindliche Kolben mit der Spindel rotiert. Der Kolben bildet mit dem Zylinder zusammen ein Arbeitskarnmernpaar. Durch ein Paar Wälzlager wird sotfohl die Drehbewegung als auch die Axialb'ewegung möglich, wobei die äusseren bzw» Inneren Laufringe eines dieser Lager entweder den Kolben mit der Drehbankspindel oder das Spannrohr mit dem Zylinder verbinden_β Durch eine Vorrichtung kann die unter Druck stehende Flüssigkeit in irgendeine der Arbeitskammern eingeführt werden, um den Zylinder zusammen mit dem Spannrohr axial zu verschieben.

Das andere Ausfülirungsbeispiel der Erfindung umfasst weiterhin eine Drehbankspannvorrichtung der vorbesehr!ebenen Art mit einem Aggregat zur Betätigung der Zugspannrohre, das gekenn-■'

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zeichnet ist durch einen nicht drehbaren feststehenden Zylinder, durch einen darin arbeiten/den Kolben, der mit dem Zylinder zusammen ein Arbeitskammerpaar bildet, durch ein Paar Doppelzweckwälzlager, wobei die äusseren und inneren Laufkränze eines dieser Lager zu einer Anordnung^ gehören, welche den Zylinder mit der Drehbankspindel verbindet, während die äusseren und inneren Laufkränze des anderen Lagers Bestandteil einer Anordnung sind, welche eine axiale Antriebsverbindung zwischen dem Zugspannrohr und dem Kolben bildet, und durch eine Vorrichtung, mittels der unter Druck stehende Flüssigkeit in irgendeine der Arbeitskammern eingeführt werden kann, um den Kolben zusammen mit dem Spannrohr axial zu verschieben.

Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt einer Ausführungsform

und
Fig. 2 einen Längsschnitt einer abgewandelten Ausführungsform.

In den Zeichnungen ist eine Hohlspindel 10 dargestellt, durch

futter welche hindurch ein Spannrohr 12 verläuft. Das Spannrohr ist nicht dargestellt, ta es sich hierbei um jede bekannte Ausführung handeln kann, mit der bei Übertragung einer axialen Bewegung durch das Spannrohr 12 in der entsprechenden

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ein Ein- und Ausspannen des Werkstückes möglich ist.

Die Vorrichtung zur Erzeugung der axialen Bewegung des Spannröftres 12 umfasst ein Aggregat mit einem Zylinder 13 und einem darin arbeitenden Kolben 11, der an beiden Selten Arbeitskammern 14 und 15 bildet* Die Kammern 14 und 15 im Zylinder 13 werden mit Druckluft beaufschlagt. Es kann hierzu Jede geeignete Ventilanordiiung vorgesehen werden, um den Lufteintritt in die Kammern 14, 15 den jeweiligen Erfordernissen entsprechend zu steuern* Es ist selbstverständlich, dass bei Zufuhr von Druckluft in eine der Kammern jeweils Ablauft aus der änderen austritt.

Das Aggregat umfasst ausserdem zwei einem doppelten Zweck dienende "Wälzlager 16 und 17* Hierbei handelt es sich um soiehe Lager* die Axialschübe aufnehmen können und gleichzeitig als IJraglager wirken. Das Lager 16 besitzt einen inneren Laufring 16a und einen ausseren Laufring 16b und das Lager 17 einen inneren Laufring 17a sowie einen Susseren Laufring 17b.

Gemäß Fig. 1 ist am hinteren Ende der Höhl spindel 10 das innere flanschesiende einer H#lse^; 18 aufgepasst und verkeilt, wobei der $lm&&H «fit einem auf die Hohlgpindei 10

ä 18 tem Band 19 durch Bolzen verbttöden ist* Die Hülse/besitzt eine

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Aussparung zur Aufnähme des inneren Laufringes l6a des Wälzlagers 16, wobei dieser Laufring 16a auf der Hülse 18 durch einen fest auf ihr sitzenden Sicherungsbund 20 gehalten wird.

Der Kolben 11 wird von einer hohlen Kolbenstange 21, 22 getragen, die zu beiden Seiten des Kolbens 11 verläuft.

Das Teil 21 der Kolbenstange gleitet in einer im Abschlussdeckel 22b ausgebildeten Bohrung 22a, wobei dieser Abschlussdeckel 22b das innere Ende der Arbeitskammer 15 bildet und mit dem Zylinder IJ durch Schrauben verbunden ist. Auf dem äusseren Ende des Abschlussdeckels 22b ist ein Ring 22c zum Abschluss des äusseren Endes der Bohrung 22a aufgeschraubt*

Der Kolben 11 besitzt einen ringförmigen inneren Ansatz 23, der gegen eine Seite des Musseren Laufringes 16b des Wälzlagers 16 anliegt, während ein in das innere Ende des Teiles 21 der Kolbenstange, d.h. in das der Hohlspindel 10 näher gelegene Ende, eingeschraubter Sicherungsring 24 mit der anderen Seite des Laufringes l6h anliegend verbunden ist«

Hohlspindel 10 gestattet keinerlei axiale Bewegung* und

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da die Hülse 18 an der Spindel 10 befestigt ist und der innere Laufring 16a an einer axialen Bewegung auf der Hülse 18 gehindert wird, ergibt sich durch das Wälzlager 16 keine axiale Bewegung der Kolbenstange 21, 22 und des Kolbens 11.

Das äussere Ende Jt Kammer 14 wird durch ein Planschende 15b des Zylinders 15 geschlossen, der ifeine ringförmiger· Verlängerung 15c aufweist. Auf diese Verlängerung 15c ist ein Gehäusedeckel 25 aufgeschraubt, in dem der äussere Laufring 17b des Wälzlagers I7 eingelassen ist, der durch einen Sicherungsring 25a in seiner Lage gehalten wird. Der innere Laufring 17a ist auf einem ringförmigen und das Spannrohr 12 umgebenden Abstandshalter 26 montiert und gestattet keinerlei aaiale Bewegung relativ zum Spannrohr 12, da ein äusserer und ein innerer Sicherungsring 27 bzvf. 28 jeweils auf das Spannrohr 12 aufgeschraubt sind. .

Der Teil 22 der hohlen Kolbenstange wird in dem ringförmigen Zwischenraum zwischen dem Gehäusedeckel 25 und dem Flanschende 15b ν des Zylinders I5 und seiner Verlängerung 15c aufgenommen. -.-"■■■"■

Die Hohlspindel 10 ist so auf der Drehbank angeordnet, dass sie keinerlei axiale Bewegung mitmachen kann und über irgendein geeignetes Getriebe angetrieben wird.

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Das Spannrohr 12 kann sich frei drehen, ist jedoch derart mit dem Zylinder 13 gekoppelt, dass eine relative Axialbewegung unmöglich ist. Demgegenüber ist der' mit dem Spannrohr

12 verbundene Zylinder 13 J-n der Lage, eine axiale Bewegung relativ zur feststehenden Kolbenstange 21, 22 und zum Kolben 11 mitzumachen.

Damit das Spannfutter das durch das Spannrohr 12 eingeführte Werkstück einspannt, wird die Kammer 14 mit Druckluft versorgt, wodurch der Zylinder 13 in Fig. 1 nach links bewegt wird, wobei die Kolbenstellung unverändert bleibt. Da der Zylinder

13 mit dem Spannrohr 12 verbunden ist, erfolgt über das Wälzlager 17 die Übertragung einer gleichen Bewegung auf das Spannrohr 12, wodurch das Werkstück vom Spannfutter eingespannt wird. Um hiernach die Backen wieder lösen zu können, wird Druckflüssigkeit in die Kammer 15 eingelassen, damit sich der Zylinder IJ nach rechts bewegt ui;d hierbei eine entsprechende Bewegung auf das Spannrohr 12 überträgt.

Bei der in Fi n> 2 gezeigten Ausführungsform ist auf das Ende der hohlen Drehbankspindel 10 das Flanschende 30 einer das Spannrohr 12 umgebenden Hülse 3I aufgeschraubt, an welcher der innere Laufring IGa des Wälzlagers 16 befestigt ist, das zwei Kurrelreihen und einen geteilten äusseren Laufring 16b besitzt. Au] dem äusseren Laufring 16b befindet sich im laßsitz eine zylindrische Verlängerung. 32 des Zylinders 13. wobei der Durch-

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messer dieser Verloi.f/erung 32 wesentlich kleiner als der ac;:

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Zylinders 13 ist. Die Verlängerung 32 und auch das ansohliessende Ende des Zylinders 13 sind innen mit eine Aussparung zur Aufnahme einer Buchse 34 versehen, die am inneren Ende des äusseren Laufringes 16b anliegt und auf die Verlängerung 32 aufgeschraubt ist, während das andere Ende des Laufringes 16b auf einem inneren Ansatz 3^a ®m äusseren Ende def Verlängerung 32 ruht. Der äussere Laufring wird auf diese Weise vor einer Axialbewegung bewahrt. Eine axiale Bewegung des inneren Laufringes 16a wird durch eine Schulter 35 auf der Hülse 31* gegen die das äussere Ende des Laufringes 16a stösst, und durch einen ringförmigen Anschlag 36 und Sicherungsring 37* die fest auf dem Innendnde der Hülse 31 sitzen, verhindert, wobei der Anschlag 36 am inneren Ende des Laufk3?aringes 16a anliegt.

Im Zylinder 13 ist der Kolben 11 axial verschiebbar, der mit einer· Axialbohrung yo sowie einer inneren und einer äusseren röhrenförmigen Kolbenstange 21 und 22 ausgebildet ist, die von den entgegengesetzten Seiten des Kolbens 11 ausgehend verlaufen. Die innere Kolbenstange 21 kann in der Buchse 3^ gleiten. Die äussere Kolbenstange 22 ist axial in einem Abschlussdeckel 39 verschiebbar, welcher das äussere Ende des Zylinders 13 abschliesst und einen Rohransatz 40 besitzt, der

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-ΙΟ-in einem Stück mit dem umlaufenden Abschlussdeckel 39 ausgebildet ist und axial von diesem vorspringt.

Am Ende des Spannrohres 12 ist ein äusserer Ring 41a befestigt, der durch Stifte gesichert ist und mit dem Planschschraubt ende einer zweiten Hülse 41 verbünde» ist, an deren äusserem Ende eine Schulter 42 angebracht ist, an der sich der innere Laufkranz 17a des zweiten Wälzlagers 17 abstützt, dessen inneres Ende gegen einen ringförmigen Anschlag 43 anliegt, welcher zum Schutz gegen axiale Verschiebung durch einen Ring 44 auf dem inneren Ende der Hülse 41 festgehalten wird. Der äussere Laufring 17b dieses zweiten Wälzlagers 17 passt genau in die Kolbenstange 22 und stösst mit seinem inneren Ende gegen den Kolben 11, während sein äusseres Ende auf einem Sicherungsring 45 ruht, der in das äussere Ende der Kolbenstange 22 eingeschraubt ist.

Der Zylinder 13 besitzt öffnungen, von denen nur eine aufgezeigt und mit der Bezugsziffer 46 kenntlich gemacht ist, durch welche Druckluft zugeführt werden kann, um auf irgendeine Seite des Kolbens 11 zu wirken, wobei gleichzeitig Luft auf der anderen Seite austritt.

Die Werkstücke werden durch das Spannrohr 12 eingesetzt und sodann vom Spannfutter eingespannt, indem Druckluft zugeführt

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wird, die den Kolben 11 zusammen mit dem Spannrohr 12 axial bewegt. ■■■·-■

Beim Antrieb der Drehbankspindel 10 rotieren das Spannrohr 12 und die beiden inneren Laufringe 16a und 17a mit derselben, während sich der Kolben 11, der Zylinder Ij5 sowie die beiden äusseren Laufringe 16b und 17b nicht mitdrehen. Der über die Wälzlager 16, 17 mit der Drehbankspindel 10 verbundene Zylinder IJ macht keinerlei axiale Bewegung mit.

Das Werkstück kommt frei, indem man Druckluft zur axialen Bewegung des Kolbens 11 und des Spannrohres 12 in der entgegengesetzten Richtung einströmen lässt.

Bei beiden Ausführungsformen gibt es keinerlei Laufverbindung und die Drehmasse setzt sich aus der Drehbankspindel 10, dem Spannrohr 12, den Hülsen und den rotierenden Laufringen 16b, 17b, der Wälzlager 16, 17 zusammen. Zylinder I5, Kolben 11, Kolbenstangen 21 und 22 und innere Laufringe 16a, 17a rotieren nicht. - - . ■

Das Spannfutter kann in jeder vorbekannten Ausführung hergestellt sein. So kann es beispielsweise mit backentragenden Schiebern versehen werden, die axial durch einen auf dem Spannrohr 12 befestigten Keilkolben bewegt werden. Oder aber

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es kann die Form eines Spannzangen- oder Segmentfutters oder hebelbetätigten Backenfutters haben, bei dem das Werkstück durch die axiale Bewegung des Spannrohres 12 ein- und ausgespannt wird.

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Patentansprüche:

1. /Spannvorrichtung für Drehbänke mit einem Spannrohr, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung einer axialen Relativbewegung zwischen der Hohlspindel (10) und dem Spannrohr (12) eine zwei Arbeitskammern (14, 1-5) bildende Zylinder- und Kolbenanordnung vorgesehen ist und jede Arbeitskammer (14, 15) mit Druckmittel beaufschlagt werden kann, um eine Relativbewegung zwischen Kolben (11) und Zylinder (13) zu bewirken, daß die Anordnung von einem ei: einem doppelten Zweck dienenden Wälzlager (16) getragen wird, das einen äusseren und inneren Laufring (16a, 16b) besitzt und zur Verbindung des Aggregats mit der Drehbankspindel (10) dient, und daß das bewegliche Element · der Anordnung auf einem zweiten Wälzlager (17) angeordnet . ist, welches es mit dem Spannrohr (12) derart koppelt, daß die diesem Element durch Eintritt von Druckflüssigkeit in irgendeine der Arbeitskammern (14, 15) erteilte Axialbewegung auf das Spannrohr (12) zur Betätigung des Spannfutters übertragen wird.

Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (11) feststehend angeordnet und mit der Drehbankspindel (10) über eines der Wälzlager (16) ver-

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bunden ist, während der Zylinder (13) durch das andere Wälzlager (17) mit dem Spannrohr (12) gekoppelt ist.

3· Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (13) feststehend angeordnet und mit der Drehbankspindel (10) durch eines der Wälzlager (16( verbunden ist, während der Kolben (11) über das andere Wälzlager (17) mit dem Spannrohr (12) verbunden ist.

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