DE1602825A1 - Drehbank - Google Patents
DrehbankInfo
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Description
• Patentanwaltin Dr. Frauke E. Trettin, 6 Hm., Kragerstr. 5 '
An das
Deutsche Patentamt
8 München ;
Zweibrückenstr. 12
Zweibrückenstr. 12
6 Frankfurt α.Μ. 1. 10. 11.-1967
Krägeritrafl· 5 T/Bo
Firma Alfred. Herbert Limited, Edgwick, Coventry, Warwickshire / England
Drehbank
Die Erfindung betrifft eine Drehbank.XBKXXXKXpgXX Ziel der
Erfindung ist eine Drehbank mit Vorrichtungen zum schnellen
und einfachen Anbringen einer Einspannvorrichtung oder einer anderen VJerkzeughaltevorrichtung auf der Spindel der Drehbank.
Die erfindungsgemässe Drehbank zeichnet sich dadurch aus, daß sie eine hohle Spindel aufweist, auf deren Ende ©in Teil einer
ringförmig gezahnten Kupplung angebracht ist, die sich in einer Iberie quer zur Spindelachse erstreckt, daß die Zahnprofile
so ausgebildet sind, daß sie mit dem entsprechenden Kupplungsteil auf einer Einspannvorrichtung oder einer anderen
8@18/02S?
VJerkzeughaltevorrichtung derart zusammenwirken, daß die beiden Kupplungsteile genau· zueinander ausgerichtet sind,
wenn an sie Axialdruck gelegt wird, und Vorrichtungen vorgesehen sind, die sich durch die Spindel erstrecken und
einen Kupplungsteil auf der Einspannvorrichtung oder einer anderen Werkzeughaltevorrichtung für die Zufuhr von Axialdruck
erfassen.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. la, Ib und Ic einen Teilschnitt durch den Spindelkasten
einer Drehbank;
Fig. 2 eine Seitenansicht der Spindel in Richtung
des Pfeiles A in Fig. 1;
Fig. 3 eine Rückansicht einer Einspannvorrich
tung für die Drehbank;
Fig. 4 einen Teilschnitt der Einspannvorrichtung
am Ende der Spindel;
Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie 5-5
in Fig. 1 und
Fig. 6 einen Teilschnitt entlang der Linie 6-6
in Fig. 5.
#iQ ι ij
Die Drehbank ist allgemein In der deutschen Patentanmeldung
H 63 427 Ib/49a beschrieben. Die Drehbankspindel 10, die in
dem Spindelstock l4 von Lagern 12, 13 gehalten wird, weist
ein Lager 15 auf, das an ihr befestigt ist. Das Lager 15 •wirkt zusammen mit einem Getriebe 169 das über eine Welle 17
mit einem Hauptantrieb (nicht gezeigt) verbunden ist. Das Getriebe 16 wirkt außerdem mit einem weiteren Getriebe l8
zusammen, das durch einen Kettenantrieb (ebenfalls nicht gezeigt) angetrieben wird. Zur Steuerung dient eine Mbhh Kettenkontrolleinheit
19jdie mit der Spindel 10 verbunden ist.
Die Spindel 10 kann durch einen hydraulisch bewegbaren Ring 20 in jeder gewünschten Lage festgehalten werden. Der
Ring 20 hat eine kegelstumpfförmige Fläche, die in Eingriff
mit einem kegelstumpfförmigen Ring 21 gebracht werden kann,
der an der Spindel 10 durch eine Taste 22 befestigt ist. Der Ring 20 kann über eine Führung 23 gleiten, um eine
Kammer 2H zwischen dem Ring 20 und der Führung 23 zu bilden,
so daß die Einführung von Flüssigkeit unter Druck in die Kammer 2*1 bewirkt, daß die kegel stumpf förmige Oberfläche des
Ringes 20 mit dem Ring 21 in Eingriff kommt. In eine Kammer 25 wird Flüssigkeit unter Druck eingeführt, so daß sich der
Ring 20 in die entgegengesetzte Richtung bewegt.
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Die Nase der Spindel 10 ist mit einem Plansch 26 versehen
und hat einen kegelstumpfförmigen Vorsprung 27. Die VorSprünge
27 und ein PestStellelement 28 auf dem Plansch 26 dienen zum
Anbringen eines Zahnkupplungsringes 29 in einer genau vorbestimmten
Lage auf der Spindelnase. Wie in Fig. 1 gezeigt, ifet der innere Umfang dieses Ringes kegelstumpfförmig ausgebildet,
so daß er genau auf den kegelstumpfförmigen Vorsprung 27 passt. Der Ring 29 ist mit einer gekrümmten Bohrung versehen,
die das Feststellelement 28 aufnimmt. Der Ring 29 hat eine Vorderfläche 30, die im wesentlichen eben ist und sich in
einer Ebene quer zur Achse der Spindel 10 erstreckt. Der Ring 29 ist mit gekrümmten Nuten 31 versehen, so daß die Vorderfläche
30 auf dem Ring 29 den Zahnkranz 32 mit geneigten Flanken 33 bildet. In dem vorliegend beschriebenen Beispilel
hat der Ring 29 zwölf Zähne 32.
Die Nuten 31 können durch einen Frässchneider für die Grobbearbeitung
der Rillen und einen Profilschleifer für die Endbearbeitung hergestellt werd-en. Der Schneider und der Schleifer
können kegelstumpfförmige Schneidflächen haben, die im Radialschnitt
schräg zueinander in einem Winkel von 60 verlaufen. Während der Bearbeitung wird zuerst der schneider und dann der
Schleifer in einer radialen Richtung relativ zu dem Ring entlang
einer Bahn bewegt, die gegen die Ebene desRinges geneigt ist. Die Breite des Schneiders und des Schleifers und die Neigung
de» Bahn gegen die Ebene des Ringes sind so ausgewählt,
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daß imaginäre Linien 35 auf den Flanken 33 in einer Ebene, die parallel zu und im Abstand von der Ebene der Vorderfläche
des Ringes gezogen werden, können, die radial relativ zu dem Ring in gleichem Winkelabstand voneinander um den Ring
verlaufen.
Wenn zwei Ringe mit gleichen - Zähnen aufeinander liegen und
die Zähne miteinander in Eingriff stehen, berühren sich die Flanken der Zähne 32 auf den beiden Ringen nur, wenn die
Ringe koaxial sind und ein Ring um 15° relativ zu dem anderen gedreht ist.
Wenn die beiden Ringe in einer axialen Richtung zusammengeä
drückt werden, neigen sie dazu, eine Stellung einzunehmen, in der sie koaxial und relativ zueinander sind, wie oben beschrieben,
ausgerichtet sind. Die Einspannvorrichtung'36, die
in Fig. 3 dargestellt ist, ist mit einem gezahnten Kupplungsring 37 versehen, der die gleiche Zahnform hat wie der Ring
Der Ring 37 ist in einer kreisförmigen Aussparung in der Rückfläche der Einspannvorrichtung angebracht. Esxls&xäsxksife
XBKgEssfcKn Dazu ist auf der Einspannvorrichtung ein Randteil
38 vorgesehen, der, wie in Fig. 4 gezeigt, die beiden gezahnten
Kupplungsringe 29, 37 umfasst, wenn sich die Einspannvorrichtung auf der Spindel befindet, um den Eintritt
von Fremdkörpern in den Rillen der Ringe 29, 37 zu verhindern.
Die Spindel IO ist hohl. Um den erforderlichen Axialdruck auf
die gezahnten Ringe 29 3 37 auszuüben, ist ein Zugglied 39
vorgesehen, das sich durch die Mitte der Spindel 10 erstreckt.
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I W W fc W ί. \J
Disses Zugglied 39 ist so ausgebildet, daß es rait den gezahnten
Kupplungsringen auf der Einspannvorrichtung zusammenwirkt . Hierfür ist der gezahnte Kupplungsring 37 mit einer
kerbverzahnten mittleren Öffnung 40 versehen. Das Ende des
einem
Teiles 39 ist mit ζκκ± kerbverzahnten Kopf 4l versehen, der in die Kerbverzahnten Öffnung 40 eingefügt werden kann. Der Ring 37 kann nach dem Einführen des Kopfes 4l durch die Öffnung 4o,bis die Verzahnungen auf dem Kopf 4l an den Verzahnungen in der Öffnung 40 vorbeigegangen sind, relativ zu dem Teil 39 in eine Stellung gedreht werden, bei der das Ende der Verzahnungen in Zwischenwirkung kommt, um ein Zurückziehen des Teiles 39 von der Öffnung 40 zu verhindern. Um eine solche Drehbewegung zu begrenzen, hat der Kopf 41 einen Zahn weniger und der Ring 37 hat einen Anschlag 42, der durch eine größere Öffnung am Umfang des Kopfes 4l an der Stelle hindurchgehen kann, wo der Zahn fehlt. Der Anschlag
Teiles 39 ist mit ζκκ± kerbverzahnten Kopf 4l versehen, der in die Kerbverzahnten Öffnung 40 eingefügt werden kann. Der Ring 37 kann nach dem Einführen des Kopfes 4l durch die Öffnung 4o,bis die Verzahnungen auf dem Kopf 4l an den Verzahnungen in der Öffnung 40 vorbeigegangen sind, relativ zu dem Teil 39 in eine Stellung gedreht werden, bei der das Ende der Verzahnungen in Zwischenwirkung kommt, um ein Zurückziehen des Teiles 39 von der Öffnung 40 zu verhindern. Um eine solche Drehbewegung zu begrenzen, hat der Kopf 41 einen Zahn weniger und der Ring 37 hat einen Anschlag 42, der durch eine größere Öffnung am Umfang des Kopfes 4l an der Stelle hindurchgehen kann, wo der Zahn fehlt. Der Anschlag
er
42 erstreckt sich in eine Lage, in welcher/die Verzahnungen
des Kopfes 4l erfassen kann, nachdem diese über die Verzahnungen der Öffnung 40 herübergegangen sind. Die relative
Drehbewegung zwischen dem Teil 39 und dem Ring 37 ist dadurch auf 22 1/2° begrenzt. Die Verzahnungen der beiden Teile sind
voneinander um den Winkel von 45° entfernt.
Um das Zugglied 39 relativ zu der Spindel 10 axial zu verschieben,
ist an dem der Nase gegenüberliegenden Ende der Spindel eine hydraulische Kolben- und Zylindereinheit 43
vorgesehen. Die Einheit 43 umfasst einen Zylinder 44, der
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durch Bolzen 45 am Spindelende befestigt ist. Der Zylinder
44 ist durch einen becherförmigen Teil 46 abgedeckt, in dem
das Ende des Zuggliedes 39 abgedichtet und gleitbar ist.
Ein Kolben 47 ist an dem Zugglied 39 befestigt und steht
abdichtend und gleitbar in Eifigriff mit dem Innenteil des Zylinders 44. Der becherförmige Teil 46 ist mit einer
Stange 48 versehen, die sich in einer Bohrung in einem festen Körper 49 befindet. Der Körper 49 ist innen mit
zv/ei Rillen 50, 51 versehen, die über Bohrungen 52, 53 in dem Körper 49 mit äußeren Verbindungen 54 bzw. 55 verbunden
sind. Ein Druckschalter 56 ist so angeordnet, daß er auf
Druck in den Verbindung 55 anspricht. Der becherförmige Teil 46 hat einen Durchlaß 57, der die Rillen 50 mit dem
Raum in dem Zylinder zwischen dem becherförmigen Teil 46 und dem Kolben 47 verbindet. Ein anderer Durchlaß 58 in dem
becherförmigen Teil 46 steht in Verbindung mit einer Bohrung 59 In der Wand des Zylinders 44. Die Bohrung mündet in
das von dem becherförmigen Teil 46 entfernt liegende Ende des Zylinders. Der Durehlaß58 ist an seinem anderen Ende
mit der Spule 51 verbunden.
Daher kann das Zugglied 39 durch Einführung von Druckflüssigkeit über die Verbindung 54 in die in Pig. !dargestellte
Lage bewegt werden. Durch Einführung von Flüssigkeit unter Druck zur Verbindung 55, kann der Teil 39 nach dem Anbringen
der Einspannvorrichtung zurückgezogen werden. Der Druckschalter
56 dient zum Abfühlen,"ob die Bewegung des Teils
abgeschlossen ist.
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-■ 8 -
Der Teil 39 ist durch eine Kompressionsfeder 60 in dem Zugglied
39 federbelastet. Ein Ende der Feder 60 stösst gsgg§ gegen
einen Stopfen 6l3 der am Ende des Teiles 39 befestigt ist.
Das andere Pederende stösst gegen einen Teil 62 auf einem Kolben 63, der sich durch ein Loch in den Stoffen 6l erstreckt
und ihn mit dem becherförmigen Teil 46 verbindet.
Ein Vorsprung 64 ist auf dem becherförmigen Teil 46 mit der Stange 48 verkeilt, der sich daher mit der Spindel 10 dreht.
Dieser Vorsprung 64 ist über einen Kupplungsring 65 mit einer
Kontrolleinheit 19 verbunden. Der Vorsprung 64 trägt außerdem zwei Nocken 66, 67, die insbesondere mit zwei Lage-Abfühlvorrichtungen
68, 69 zusammenwirken, deren Ausgang zur Kontrolleinheit 19 geführt wird.
Fig. 6 zeigt einen Grenzschalter zum Feststellen der Lage des
Klemmringes 20. Dieser Sehalter verwendet einen docken 70, der
in dem Teil 20 gebildet ist, um einen Druckkolben 71 zu versetzen, so daß dar Schalter 72 betätigt wird, wenn sich der
Teil 20 aus der Verbindung mit dem Ring 21 bewegt.
Daher wird, wenn es erwünscht ist, die Einspannvorrichtung 36
auf dem Spindelende zu montieren, die Spindel in der in Fig. 1 und 5 gezeigten Lage angehalten und durch Versetzen des
Ringes 20 in dieser Lage festgeklemmt. Dann wird über die Verbindung
54 Druckflüssigkeit eingeführt, so daß das Ende des
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Teiles 39 aus der Spindelnase hervorragt. Die Einspannvorrichtung wird dann an die Spindelnase gegeben, wobei die
Spindelnase an die Zähne des Kopfes 4l am linken Ende der Öffnung in dem Kopf 41 (wie Fig. 2) angrenzt.
Die Spindel ist dann nicht befestigt und dreht sich um
22 1/2°,"während die Einspannvorrichtung gehalten wird. Diese Bewegung bringt die Verzahnung des Kopfes 4l
über die Zähne der kerbverzahnten Öffnung 40. Danach wird der Druck in der Verbindung 54 abgelassen und Druck auf
die Verbindung 55 ausgeübt, um den Teil 39 in die Spindel zu ziehen, so daß die beiden Kupplungsringe 29, 37 genau zusammenwirken.
Wenn der Druckschalter 56 bei Anhalten der Bewegung des Teiles 39 betätigt wird, ist die Spindel frei
zur Drehung fürxÄBÄenächste Bearbeitungsstufe. Die Feder βθ
dient dazu, daß die Einspannvorrichtung bei Ausfall hydraulischer Kraft nicht von der Spindel abfällt.
101019/0257'
Claims (8)
1. Drehbank, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbank eine hohle Spindel aufweist, auf deren Ende ein Teil einer ringförmig
gezahnten Kupplung angebracht ist, die sich in einer Ebene quer zur iSpindelachse erstreckt, daß die Zahnprofile
so ausgebildet sind, daß sie mit dem entsprechenden Kupplungsteil auf einer Einspannvorrichtung oder einer anderen Werkzeughaltevorrichtung
derart zusammenwirken, daß die beiden Kupplungsteile genau zueinander ausgerichtet sind, wenn an sie
Axialdruck gelegt wird, und daß Vorrichtungen vorgesehen sind, die sich durch die Spindel erstrecken, unö einen Kupplungsteil
auf der Einspannvorrichtung oder einer anderen Werkzeughalt evorr ic htung für die Zufuhr von Axialdruck erfassen.
2. Drehbank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Zähnen, versehene Teil sich radial erstreckende Zähne
aufweist, die schräge Planken haben, welche in Eingriff mit
den anderen mit Zähnen versehenen Kopplungsteilen bringbar sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die sich durch die Spindel erstreckenden Vorrichtungen
ein längliches Zugglied aufweisen, welches einen Kopf hat, der mit dem mit Zähnen versehenen Kupplungsteil der Einspannvorrichtung
einbringbar ist.
0QÜ1S/Ö2S7
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Kopf des Zuggliedes kerbverzahnt ist, derart, daß er
durch die kerbverzahnten Öffnungen in den mit Zähnen versehenen
Kupplungsring der Einspannvorrichtung eingeführt vier den kann und daß der Kopf so angeordnet ist, daß die
Enden der Kerfrverzahnungen miteinander in Eingriff bringbar
sind, so daß bei axialem Druck das Zugglied zu et» dem mit Zähnen versehenen Teil der Einspannvorrichtung transportiert
wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Zugglied mit einer doppelt wirkenden hydraulischen Kolben- und Zylindereinheit verbunden ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5S daSurch.gekennzeichnet, daß
die hydraulische Kolben- und ZyIIndereinheit einen Zylinder
aufweist, der an dem Spindelende befestigt ist, welches von dem mit Zähnen versehenen Kupplungsteil entfernt ist, und
daß an dem Zugglied ein Kolben befestigt ist, derart, daß der Kolben in dem Zylinder dicht und gleitbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet,
daß zum Betätigen des Zuggliedes zum Ausüben eines Zuges auf das Glied Pedervorrichtungen vorgesehen sind, die so ausgebildet
sind, daß sie verhindern, daß die Einspannvorrichtung von der Spindel abfällt.
BAD ORjQiMAj11
^ 009819/02 5 7
8. Vorrichtung nach Anspruch 73 dadurch gekennzeichnet, daß
die Federvorrichtung eine Druckfeder aufweist, die sich in dem Zugglied befindet und an einem Ende gegen einen
Stopfen in dem Ende des Zuggliedes und an dem anderen Ende gegen einen Teil stößt, der von dem Ende eines Stabes
gehalten wird, der sich durch ein Loch in dem Stopfen erstreckt und an einem mit der Spindel drehbaren Teil
befestigt ist.
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