DE19756399C1

DE19756399C1 - Stiftspitzmaschine

Info

Publication number: DE19756399C1
Application number: DE19756399A
Authority: DE
Original assignee: DAHLE BUERO TECHNIK
Current assignee: DAHLE BUEROTECHNIK GMBH, 96450 COBURG, DE
Priority date: 1997-12-18
Filing date: 1997-12-18
Publication date: 1999-01-14
Anticipated expiration: 2017-12-19
Also published as: JP4350304B2; US6334475B1; JP2001526139A; ES2182393T3; EP1040016B1; CN1282297A; WO1999032306A1; EP1040016A1; CN1116992C

Description

Die Erfindung betrifft eine Stiftspitzmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Wenn hier von einem "Stift" als vom Spannfutter der Spitzma schine zu spannendem Werkstück die Rede ist, so sind darunter nicht nur Blei- oder Buntstifte, sondern auch Kajalstifte, Minen oder ähnliche stiftförmige Ge genstände gemeint.

Bei aus der DE-OS 20 15 683 sowie aus der US-PS 3,227,140 bekannten derartigen Stiftspitz maschinen wird der Stift drehfest im Spannfutter gehalten, während die Fräser im Bereich der Stiftspitze um diese herum angetrieben umlaufen. Der Umlaufantrieb erfolgt motorisch oder auch von Hand. Das Spannfutter ist dabei innerhalb eines in Axialrichtung verschiebbaren Spannfuttergehäuses an dem die Fräsermechanik enthaltenden Maschinengehäuse in Axialrichtung verschiebbar geführt. Das Spannfuttergehäuse wird dabei durch eine Federspannung in Axialrichtung gegen die Fräser derart beaufschlagt, daß eine selbsttätige axiale Zustellung der Stift spitze gegen die Rotationsebene der umlaufenden Fräser erfolgt.

Das Spannfutter der bekannten Spitzmaschinen ist vielteilig ausgebildet und da durch fertigungstechnisch aufwendig. Die Haltezungen sind einzeln um gehäuse feste Achsen am Spannfuttergehäuse schwenkbar gelagert. Ihre äußeren Betäti gungsenden sind antriebsmäßig mit einem gesonderten, die Spannfutterachse ringartig umgebenden Halterahmen verbunden, welcher gegen eine in dessen Umfangsrichtung wirksame Drehfeder um die Spannfutterachse schwenkbar in nerhalb des Spannfuttergehäuses gelagert ist. Durch Schwenkung des Halterah mens gegen den Druck der Drehfeder öffnen die Halteenden der Haltezungen das Spannfutter und der Stift ist einfach entnehmbar. Die Drehfederbeaufschlagung des Halterahmens in Umfangsrichtung bewirkt eine selbsttätige Rückschwenkung der Halteenden der Haltezungen in ihre Klemmstellung gegenüber einem einlie genden Stift oder in eine achsnahe Schließstellung.

Ein ähnliches Spannfutter für eine Stiftspitzmaschine ist aus der DE-AS 10 63 934 bekannt. Anstelle einer Drehfeder sind hierbei jedoch mehrere in Umfangsrichtung verlaufende Schraubenfedern zur Beaufschlagung des Halterahmens vorgesehen. Aus der DE-PS 4 72 725 ist ein weiteres Spannfutter für eine Stiftspitzmaschine be kannt. Das Spannfutter wird hierbei durch mehrere Hebel gebildet, die um gehäu sefeste Achsen schwenkbar gelagert sind und die etwa tangential zu einer Durchführung für den Stift geführt sind. Im Bereich der Durchführung trägt jeder Hebel eine Spannbacke, die in Schließstellung des Spannfutters in die Durchfüh rung hineinragt. Die Hebel greifen dabei mit ihren äußeren Enden in Ausschnitte eines verschwenkbaren Spannfutterdeckels ein, so daß beim Drehen des Deckels die durch Federkraft zusammen gehaltenen Spannbacken etwa radial auseinan der gezogen werden. Auch diese bekannten Spannfutter sind in nachteiliger Wei se vielteilig ausgebildet und dadurch fertigungstechnisch aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spitzmaschine der eingangs ge nannten Art baulich zu vereinfachen. Diese Aufgabe wird durch Anspruch 1 ge löst. Was beim Stand der Technik durch eine vielteilige Ausbildung mit einer Dreh- oder Schiebebeweglichkeit dieser Teile gegeneinander erreicht wird, bewerkstel ligt die Erfindung mit lediglich dem Halterahmen und den daran weder drehbar noch verschiebbar fixierten Haltezungen. Einer gesonderten, in Umfangsrichtung wirksamen Drehfeder bedarf es nicht, weil deren Wirksamkeit ersetzt wird durch die nach Art einseitig eingespannter Stabfedern am Halterahmen fixierten Halte zungen und deren Anlage an ortsfesten Anschlägen des Spannfuttergehäuses.

Besonders vorteilhaft ist eine einstückige Ausbildung von Halterahmen und Halte zungen nach Anspruch 2. Die Verwendung von Polyoxymethylen (POM) als Mate rial für das einstückig ausgebildete Spannfutter gemäß Anspruch 3 gewährt eine langfristig erhalten bleibende Elastizität der Haltezungen.

Eine Anordnung gemäß Anspruch 4 ermöglicht eine besonders einfache Montage des Spannfutters, da dieses nicht - wie herkömmlich - unter Vorspannung in das Spannfuttergehäuse eingebracht werden muß.

Mit den Ansprüchen 6 bzw. 7 wird eine einfache, einhändige Handhabung des Spannfutters erzielt.

Anspruch 8 ermöglicht für den Halterahmen eine große Gestaltungsfreiheit, ohne die Formgebungsfreiheit, das Federverhalten und die Schwenkbeweglichkeit der Haltezungen zu beeinflussen. Das ist besonders vorteilhaft, weil die Haltezungen am Halterahmen fixiert und insbesondere mit ihm einstückig hergestellt sind.

Die Federcharakteristik einer Haltezunge läßt sich einfach nach Anspruch 9 durch die Bemessung ihrer Querschnittfläche in den einzelnen Längsbereichen der Haltezunge einstellen. Dabei kann insbesondere der Verbindungsbereich zwi schen der Haltezunge und dem Halterahmen vor einer hohen, materialschädigen den Torsionsspannung geschützt werden.

Durch Anspruch 10 wird eine Verbesserung der Griffigkeit der Halteenden der Haltezungen sichergestellt. Anspruch 12 und/oder 13 ermöglichen eine weitere Fertigungsvereinfachung der Spitzmaschine.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figuren beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf die Innenseite der Außenschale des Spannfutterge häuses mit in Ruhestellung einliegendem Halterahmen,

Fig. 2 eine Draufsicht analog Fig. 1 mit in die Öffnungsstellung des Spannfut ters geschwenktem Halterahmen,

Fig. 3 eine Draufsicht analog Fig. 1 auf lediglich den Halterahmen mit seinen einstückig angeformten Haltezungen,

Fig. 4 einen vergrößerten Ausschnitt IV in Fig. 3, der den Ansatzbereich einer Haltezunge am Halterahmen darstellt,

Fig. 5 eine Draufsicht analog Fig. 1 und 2 auf die nackte Innenwand der Au ßenschale des Spannfuttergehäuses,

Fig. 6 eine Seitenansicht der Einzelteile des Spannfuttergehäuses in Explosi onsdarstellung, nämlich

a) die Innenschale mit angeformter Axialführung,
b) das eigentliche Spannfutter aus Halterahmen und Spannzungen sowie
c) die Außenschale,

Fig. 7 die Innenschale des Spannfuttergehäuses

a) mit angeformter Axialführung in Seitenansicht gemäß Pfeilrich tung VIIa
b) in Draufsicht auf deren Außenfläche gemäß Pfeilrichtung VIIb.
c) in Draufsicht auf deren dem Spannfutter zugewandte Innenfläche entsprechend Pfeil VIIc

Die erfindungsgemäße Spitzmaschine umfaßt gemäß Fig. 1 und 2 ein Spannfut ter 1, welches in einem als trogförmige Außenschale 2 ausgebildeten Teil eines Spannfuttergehäuses 2, 3 um eine Spannfutterachse 4 gelagert ist. Das Spannfut ter 1 und die Außenschale 2 sind zur Verdeutlichung einzeln in Fig. 3 bzw. Fig. 5 sowie in Fig. 6 abgebildet. Durch eine in Fig. 1 nicht dargestellte Innenschale 3 wird das Spannfuttergehäuse 2, 3 etwa in der Zeichenebene abgeschlossen. Die Begriffe radial und axial werden jeweils bezogen auf die Spannfutterachse 4 ver wendet.

Zur Lagerung des Spannfutters 1 dienen an der Innenwand 5 der Außenschale 2 angebrachte Axialvorsprünge 6, die im Umfangsbereich eines im wesentlichen kreisscheibenförmigen Halterahmens 7 des Spannfutters 1 anliegen. Versetzt zu den Anlageflächen der Axialvorsprünge 6 sind im Umfangsbereich des Halterah mens 7 an diesem annähernd stabförmige Haltezungen 8 rechteckigen Quer schnitts angeformt. Dabei ist eine Haltezunge 8 mit einem Teil einer Seitenfläche auf eine Stirnfläche 9 des Halterahmens 7 mit geringem Abstand aufgesetzt und ragt davon ausgehend im wesentlichen radial in Richtung auf die Spannfutterach se 4. Bezüglich ihrer Querschnittshöhe, d. h. ihrer Ausdehnung in Axialrichtung verjüngt sich die Haltezunge 8 keilartig, wie aus Fig. 6b zu ersehen ist. Die in Umfangsrichtung verbreiterten, radial inneren Halteenden 10 der Haltezungen 8 sind im - in Fig. 1 dargestellten - Ruhezustand des Spannfutters 1 einander dicht beabstandet. Zu Erhöhung der Griffigkeit sind die radial nach innen weisenden Flächen der Haltezungen 8 mit Halterillen 11 versehen.

Der Halterahmen 7 ist mittels der Axialvorsprünge 6 derart gelagert, daß er in ei nem begrenzten Winkelintervall um die Spannfutterachse 4 verschwenkbar ist. Die Extremstellungen des Halterahmens 7, die der Schließ- und der Offenstellung des Spannfutters 1 entsprechen, sind in Fig. 1 bzw. 2 dargestellt. Zur öffnenden Betätigung des Spannfutters 1 und der damit verbundenen Verschwenkung des Halterahmens 7 ist an diesem ein durch einen Schlitz 12 im Spannfuttergehäu se 2, 3 ragender Öffnungshebel 13 angebracht. Die Länge des Schlitzes 12 be grenzt dabei den maximalen Schwenkweg des Halterahmens 7. Dem Öffnungs hebel 13 steht ein an der Außenschale 2 außenseitig angebrachter Vorsprung als Gegenhalt 14 in Schwenkrichtung mit Abstand gegenüber.

Im Ruhezustand liegt jede Haltezunge 8 entspannt an einem von der Innenwand 5 der Außenschale 2 abstehenden Anschlag 15 an. Der Anschlag 15 ist derart posi tioniert, daß er die Haltezunge 8 nahe des Halteendes 10 an der in Schwenk richtung weisenden Fläche berührt. Bei Verschwenkung des Halterahmens 7 und der mit diesem verbundenen Haltezunge 8 wird die Haltezunge 8 durch den in den Schwenkweg hineinstehenden Anschlag 15 nach Art einer einseitig eingespann ten Stabfeder elastisch verformt, wobei diese Verbiegung in einer der Ebene des Halterahmens 7 vorgelagerten Parallelebene erfolgt. Dadurch wird das Halteen de 10 radial nach außen ausgelenkt, wie aus Fig. 2 zu ersehen ist. Das Spannfut ter 1 befindet sich somit in seiner Offenstellung.

Ein zu spitzender Stift kann nun durch eine sowohl im Spannfuttergehäuse 2, 3 als auch im Halterahmen 7 vorgesehene Durchführung 16 in das Spannfutter 1 ein geschoben werden. Nach Loslassen des Öffnungshebels 13 schwenkt das Spannfutter 1, getrieben durch die Rückstellkraft der gebogenen Haltezungen 8, selbsttätig in Richtung seiner Schließstellung zurück. Dabei wird der eingeführte Stift von den zurückstrebenden Halteenden 10 koaxial zur Spannfutterachse 4 orts- und drehfest bezüglich des Spannfutters 1 eingespannt.

Der Montagevorgang erfolgt, wie in Fig. 6 angedeutet: Zunächst wird das Spann futter 1 entlang der gestrichelten Linien und gemäß Fig. 1 in die Außenschale 2 eingelegt. Danach wird diese durch die Innenschale 3 verschlossen. Die Innen schafe 3 ist gemäß Fig. 7 im wesentlichen eben gestaltet und trägt auf ihrer In nenwand 17 ein Netz von Versteifungsrippen 18. Die Verbindung zwischen Au ßen- 2 und Innenschale 3 wird dabei über eine in herkömmlicher Weise gestaltete Schnappverbindung 19 hergestellt.

Das Spannfuttergehäuse 2, 3 ist über eine Axialführung 20 an einem nicht darge stellten, die Fräsermechanik enthaltenden Maschinengehäuse axial verschiebbar geführt. Diese Axialführung 20 ist einstückig an die Außenwand 21 der Innenscha le 3 angeformt.

Bezugszeichenliste

1

Spannfutter

2

Außenschale

3

Innenschale

4

Spannfutterachse

5

Innenwand

6

Axialvorsprung

7

Halterahmen

8

Haltezunge

9

Stirnfläche

10

Halteende

11

Halterille

12

Schlitz

13

Öffnungshebel

14

Gegenhalt

15

Anschlag

16

Durchführung

17

Innenwand

18

Versteifungsrippe

19

Schnappverbindung

20

Axialführung

21

Außenwand

Claims

1. Stiftspitzmaschine mit einem einen anzuspitzenden Stift koaxial zu einer Spannfutterachse (4) mittels radialer Haltezungen (8) spannenden Spannfutter (1), welches in einem Spannfuttergehäuse (2, 3) gelagert ist, wobei die Haltezun gen (8) des Spannfutters (1) durch eine Schwenkbewegung gegen Federdruck gemeinsam vom Stift lösbar sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Haltezungen (8) jeweils an einem Ende an einem die Spannfutterach se (4) mit Abstand etwa ringartig umgebenden und um die Spannfutterachse (4) schwenkbaren Halterahmen (7) starr befestigt sind,
daß das Spannfuttergehäuse (2, 3) axial in den Schwenkweg der Haltezun gen (8) hineinstehende Anschläge (15) trägt,
die bei einer Verschwenkung des Halterahmens (7) gegenüber dem Spannfut tergehäuse (2, 3) die Haltezungen (8) elastisch nach Art einseitig eingespann ter Stabfedern aus ihrer Spannstellung derart herausbiegen, daß ihre Hal teenden (10) nach außen ausgelenkt werden und den Stift freigeben.

2. Stiftspitzmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltezungen (8) und der Halterahmen (7) einstückig sind und aus elastischem Kunststoff bestehen.

3. Stiftspitzmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Halterahmen (7) und die Haltezungen (8) aus Polyoxymethylen be stehen.

4. Stiftspitzmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannfutter (1) im Ruhezustand mit entspannten Haltezungen (8) in einer Schwenkführung des Spannfuttergehäuses (2, 3) einliegt.

5. Stiftspitzmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Halterahmen (7) etwa einen Kreisring bildet und in einem begrenzten Winkelbereich um die Spannfutterachse (4) drehbeweglich gelagert ist.

6. Stiftspitzmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Halterahmen (7) zu seiner Schwenkbetätigung mit einem im wesentli chen radial aus dem Spannfuttergehäuse (1) herausstehenden Öffnungshe bel (13) versehen ist.

7. Stiftspitzmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein als Gegenhalt (14) für die Schwenkbetätigung wirksamer Gehäuse vorsprung mit Umfangsabstand vom Öffnungshebel (13) außenseitig am Spannfuttergehäuse (2, 3) angeordnet ist.

8. Stiftspitzmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltezungen (8) im wesentlichen stabförmig ausgebildet und mit ge ringem Abstand derart auf eine Stirnfläche (9) des Halterahmens (7) aufge setzt sind, daß ihre Biegeebene eine außerhalb der Ebene des Halterah mens (7) liegende Parallelebene bildet.

9. Stiftspitzmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltezungen (8) eine sich über ihre Länge ändernde Querschnittsflä che aufweisen.

10. Stiftspitzmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltezungen (8) an ihren radial inneren Enden in Umfangsrichtung zur Spannfutterachse verbreiterte Halteenden (10) aufweisen.

11. Stiftspitzmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteenden (10) an ihrer radial nach innen weisenden Fläche eine reliefartige Oberflächenstruktur, vorzugsweise Halterillen (11), aufweisen.

12. Stiftspitzmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannfuttergehäuse (2, 3) eine trogartige Außenschale (2) und eine im wesentlichen ebene Innenschale (3) umfaßt, die über eine Schnappverbin dung (19) miteinander verbunden sind.

13. Stiftspitzmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenschale (2) und/oder die Innenschale (3) aus Kunststoff gefertigt sind.

14. Stiftspitzmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine, der Axialverschiebung des Spannfuttergehäuses (2, 3) dienende Axialführung (20) an die Innenschale (3) einstückig angeformt ist.