DE2128618C3

DE2128618C3 - Schwenkfutter zur Bearbeitung von Werkstucken unter mehreren sich kreuzen den Achsen

Info

Publication number: DE2128618C3
Application number: DE2128618A
Authority: DE
Inventors: Hans 4233 Buederich Scharfen
Original assignee: Paul Forkardt GmbH and Co KG
Current assignee: Forkardt Deutschland GmbH
Priority date: 1971-06-09
Filing date: 1971-06-09
Publication date: 1973-11-29
Also published as: IT955755B; FR2141276A5; US3790181A; DE2128618B2; JPS5246382B1; DE2128618A1

Description

. Die Erfindung betrifft ein Schwenkfutter zur Bearbeitung von Werkstücken unter mehreren sich kreuzenden Achsen, beispieisweiss von Annaturengehäusen, mit einem Spannwerk und einem Schwenkwerk, die jeweils mit einer drehbaren Spannbacke versehen sind, welche sich fluchtend gegenüberliegen, wobei die Spannbacke des Spannwerkes zum Spannen und Lösen axial verschiebbar und die Spannbacke des Schwenkwerkes mit eingespanntem Werkstück durch eine Schwenkweile drehbar und in bestimmten Stellungen verriegelbar ist.

Bei einem bekannten Schwenkfutter der voranstehend beschriebenen Art besteht das Schwenkwerk aus mehreren um einen Teil des Schwenkwinkels versetzten hydraulischen Druckzylinder^ deren mit

ίο Stößeln versehene Kolben nacheinander auf einen an der Schwenkwelle ausgebildeten Mehrkant wirken. Die Druckzylinder bewirken auf diese Weise nicht nur ein Verschwenken der drehbaren Spannbacken und des eingespannten Werkstückes, sondern gleichzeitig eine Verriegelung derselben.

Obwohl sich die bekannten Schwenkfutter für Werkstücke mit kleineren Abmessungen ausgezeichnet bewährt haben, sind sie für die Bearbeitung größerer Werkstücke mit Abmessungen über itioi) mm nicht geeignet. Würde man bei einem Schwenkfutter für derartig große Werkstücke dessen Einzelteile im gleichen Verhältnis vergrößern, so würde dieses Futter untragbar groß. Andererseits ließe sich in einem Futterkörper, der für die erforderliehen Spann- und Stützkräfte stark genug ist, ein Schwenkwerk der beschriebenen Bauart nur mit so kleinen Abmessungen unterbringen, daß der Durchmesser dei Schwenkweile, der Radius des Mehrkantes und die an diesem angreifenden Kräfte der Stößel nicht ausreichten, das von der auf der Schwenkwelle sitzenden Spannbacke getragene Werkstück so steif, insbesondere so drehsteif, mit dem Futterkörper zu verriegeln, wie für eine schwingungs freie Bearbeitung an seinem äußeren Ende nötig ist.

Die bei der Bearbeitung von Werkstücken mit großen Abmessungen auftretenden Schnittkräfte ergeben wegen ihres langen Hebelarmes derart große Verdrehmomente, daß die unmittelbar an der Schwenkwelle angreifenden StöBd auch bei Vergrößerung

der Anlagefläche wegen ihres geringen Hebelarmes nicht in der Lage sind, eine elastische Verformung des Systems aus Spannbacke und Werkstück zu verhindern.

Bei einem Schwenkfutter der eingangs beschriebe nen Art ist es zwar bereits bekannt, das Schwenkwerk durch einen Hilfsstößel zu verriegeln, der an zwei an der Spannbacke angeordneten Bolzen angreift, jedoch handelt es sich bei diesem Hilfsstößel und den Bolzen um eine Zusatzeinrichtung, die lediglich

5» einen Drehversatz des eingespannten Werkstückes um einen kleineren Winkel bewirkt, wogegen die eigentliche Verschwenkbewegung und Verriegelung des Werkstückes auch bei diesem bekannten Schwenkfutter durch das voranstehend beschriebene Schwenkwerk aus mehreren, an der Schwenkwelle angreifenden Stößeln erzielt werden. Die Verwendung einer derartigen Zusatzeinrichtung setzt nicht nur einen höheren konstruktiven Aufwand und eine erweiterte Steuerung voraus, sondern erfordert auch einen

fio erheblich größeren Raumbedarf.

Der Erfindung hegt die Aufgabe zugrunde, ein Schwenkfutter der eingangs genannten Art zur Bearbeitung von Werkstücken unter mehreren sich kreuzenden Achsen zu schaffen, das eine sichere und schwingungsfreie Verriegelung der Spannbacken bewirkt und auch für Werkstücke mit großen Abmessungen geeignet ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß

vorgesehen, daß die Spannbacke des Schwenkwsrkes artig ausgebildet ist und mit der Spindel einer nicht

durch Pormschluß unmittelbar am Körper des dargestellten Drehmaschine verbunden wird. Die

Schwenkwerkes verriegelbar und zusammen mit der Drehachse des Futterkörpers 1 ist mit X-X bezeich-

Schwenkwelie derart axial verschiebbar gelagert ist, net. Am Futterkörper I 'sind sich gegenüberliegend

ι- Ii rYü™! S ^unter Überwindung der-An- 5 ein Spannwerk 2 und ein Schwenkwerk 3 befestigt,

druckkrall des bpannkolbens des Spannwerkes durch Im Gehäuse des Spannwerkes 2 Lt ein Spann-

axia.e Verschiebung beider Spannbacken auslös- kolben 5 axial verschiebbar geführt Das Spannwerk-

r-¹⁵*'--« - - gehäuse ist durch zwei Gehäusedeckel 6 und 7 ver-

Ciemau einem weiteren Merkmal der Erfindung schlossen, durch die der Spannkolben 5 abgedichtet

ist der t-ormschluß durch zwei Stirnverzahnuneen io herausgeführt ist. Am inneren Ende des Spann-

bewirKt, von denen eine an der Spannbacke und kolbens 5 ist eine Spannbacke 8 drehbar befestigt,

die andere am korper des Schwenkwerkes angeord- die wiederum zur Aufnahme einer Foimbacke Sa

^netn¹'^iL κ α ^{dient Dlese} Formbacke 8 α wird entsprechend dem

Das ernndungsgemäßö Schwenkfutter ergibt durch jeweils zu bearbeitenden Werkstück ausgebildet und

^daV^^rm*L^hlussig^e Ineinands.-r- !fen der Spannbacke 15 dementsprechend auswechselbar an der Spannbacke 8

und des Korpers des 3cLwen.:..erkes eine sichere und befestigt. In der Zeichnung ist das Werkstück als

schwingungsfreie Verrieg·-' ,.,g, die .auch beim Be- Ventilgehäuse dargestellt.

arbeiten von Werksic.wi mit großen Abmessungen Die zur Einspannung des Werkstückes 20 dienende

Bearbeicungsunger^iokeiten verhindert. Da die Ver- zweite Spannbacke 9 ist an einer Schwenkwelle ίβ

negeliing du. ., de.* gleichen hydraulischen Druck 20 befestigt, die axial verschiebbar und drehbar durch

bewirkt v.ird, ck. auch die Andrückkraft des Spann- zwei Lagerschilde 12 und 13 im Schwenkwerkgehause

kolbens ües Spannwerk^ erzeugt, ist sichergestellt, gelagert ist.

daß die Verriegelung während der Arbeitsoperation Um eine Axialverschiebung der die Spannbacke 9 nicht aufgeben werden kann. Bei der erfindungs- tragenden Schwenkwelle 10 μ erreichen, ist auf gemäßen Verwendung von Stirnverzahnungen zur »5 dieser ein Hydraulikkolben 15 befestigt. Die Dreh-Bewirkung des Formschlusses ergibt sich der Vorteil. bewegung der Schwenkwelle 10 wird beim dargestelldaß die Schwenkbewegung entsprechend der Zähne- ten Ausführungsbeispiel durch ein ZaL rad 16 ?> <i zahl der vorzugsweise als Hirthverzahnung aus- die Schwenkwelle 10 übertragen, das von einem nicht geführten Stirnverzahnung sehr fein unterteilt werden dargestellten Drehantrieb, beispielsweise einjm Kann, wobei es außerdem möglich ist, die Zähnezaiil 30 Hydraulikmotor, mitteh eines ebenfalls nicht geder Verzahnung den erforderlichen Teilungswinkeln zeichneten Getriebes angetrieben wird. Das Zahnrad des Werkstückes entsprechend zu wählen und auch 16 ist auf der Schwenkwelle 10 befestigt. Bei der im Dauerbetrieb die verschiedenen Arbeitsstellungen oben angedeuteten besonderen Ausführung mit mit großer Genauigkeit einzuhalten. unmittelbar auf der Schwenkwelle gelagertem Zahn-

l.m die Scnvvenkbewegung bzw. die Verriegelungs- 35 rad wird dieses durch Lagerringe gegen axiale Verstellungen den jeweils zu bearbeitenden Werkstücken Schiebung im Schwenkwerkgehäuse gehalten; mit der anpassen zu können, wird gemäß einem weiteren Schwenkwelle 10 ist dann das Zahnrad 16 durch eine Merkmal der Erfindung vorgeschlagen, außer den Axialverzahnung verbunden, so daß diese beiden Spannbacken auch die Stirnverzahnung am Schwenk- Teile in Drehrichtung formschlüssig miteinander korper auswechselbar auszuführen. 40 verbunden sind, wogegen eine Axialverschiebung der

Bei einer Weiterentwicklung des erfindungsgemä- Schwenkwelle i0 gegenüber dem Zahnrad 16 mög-

ßcn Schwenkfutter ist die Schwenkwelle durch einen Hch ist, wenn der Kolben 15 entsprechend beauf-

fortlaufenden Drehantrieb antreibbar, beispielsweise schlagt wird.

durch einen Hydraulikmotor über ein Schneckenrad- Zwischen Zahnrad 16 und Kolben 15 «st im

getriebe. Bei einer besonderen Ausführung ist das 45 Schwenkweikgebäuse ein Zwischendecke! 17 druck-

Zahnrad des Getriebes unmittelbar auf der Schwenk- dicht befestigt durch den die Schwenkwelle 10 ab-

welle undrehbar, jedoch axial gleitbsr gelagert, um gedichtet hindurchgeführt ist Dadurch trennt der

die zur Entriegelung erforderliche Axia'bewegung Kolben 15 zwei Zylinderkammern voneinander, die

ausführen zu können. unabhängig unter Druck gesetzt bzw. entlüftet wer-

Mit der E-findung wird schließlich vorgeschlagen, so den können.

auf der Schwenkwelle einen Hydrauiikkolben zu Um das zu bearbeitende Werkstück in der jewei-

befestigen, dessen Verschiebekraft größer ist dh die !igen Stellung mit großer Wiederholgenauigkeit dreh-

auf die Spannbacke des Spannwerkes, vorzugsweise steif und schwingungsfrei am Futterkörper 1 ver

durch einen Jiydraulischen Spannkolben ausgeübte ricjeln zu können, ist die Spannbacke 9 des Schwenk-

Spannkraft. EHc unterschiedlichen Kräfte können 55 werkej 3 auf ihrer dem Sciiwenkwerkgehäuse zuge-

hierbei durch unterschiedlich große Drücke oder aber wandten Seite mit einer Stirnverzahnung 9b versehen.

dadurch erzielt werden daß die Kolbenfläche des Diese Stirnverzahnung 9 b wirkt mit einer Stirn-

Hydraulikkoibens auf der Schwenkwelle größer ist verzahnung 12a zusammen, die am Lagerschild !2

als die äes hydraulischen Spannkolbens, so daß des Schwenkwerkgehäuses ausgebildet ist. Beim dar-

dieselbe Druckquelle zum Spannen des Werkstückes 60 gestellten Ausführungs "cjspiel des Schwenkfutters

und zum Entriegeln des Formschlusses verwendet sind beide Stirnverzahnungen 9b und 12a als Hirth-

werden kann. verzahnungen ausgebildet, die auf Gruud ihrer faren

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Unterteilung eine Verriegelung in einer Violzah, von

erfindangsgemäßen Schwenkfutters in einem Längs- Stellungen ermöglicht. Zur Verriegelung wini die

schnitt dargestellt 5₅ Schwenkwelie 10 mit der Spannbacke 9 durch Bc-

Das Schwenkfutter weist bei dem dargestellten aufschlagung der Kolbenfläche 15b in die gezeichnete

Ausführungsbeispiel einen aus verschiedenen Teilen Stellung gezogen. Dadurch wird die Stirnverzab' ung

zusamme ^schweißten Futterkörper 1 auf, der topf- 9b fest ir· die Stirnverzahnung 12a gedrückt und

sowohl eine genaue Lagesicherung als auch eine gewünschte zweite Bcarbcitungslagc gebracht wird,

steife Abstützung der Backe 9 nach allen Richtungen Wenn nunmehr der auf die Kolbenfläche 15a des

erzeugt. Hydraulikkolbcns 15 ausgeübte Druck abgeschaltet

Vor dem Einspannen eines Werkstückes 20 ist die und die Kolbcnflächc ISb wieder unter Druck gesetzt Spannbacke 9 in der soeben beschriebenen und ge- 5 wird, bewegt sich die Spannbacke 9 wieder in die zeichneten Stellung festgehalten, die Spannbacke 8 gezeichnete Stellung zurück. Dabei bewirkt der jedoch zurückgezogen.) Das Werkstück 20 wird dann weiterhin unter Druck stehende Spannkolben 5, daß auf die Formbacke 9 a gelegt und der Spannkolbcn 5 auch die Spannbacke 8 zusammen mit dem Werkauf seiner! Kolben)!äche5a mit Druckmittel beauf- stück wieder zurückgeschoben wird. Durch diejStirnschlagt, so daß sich die Spannbacke 8 auf das Werk- iu verzahnungen 9b und lld findet hierbei gleichzeitig stück 20 zu bewegt und dieses kraft- und form- eine Verriegelung der Spannbacke 9 in der neuen schlüssig festhält. Die Bearbeitung des Werkstücke Bearbcitungsstellung statt; diese Verriegelung wird kann in acr eingespannten Stellung vorgenommen über das Werkstück auch auf die Spannbacke 8 des werden. Spannwerkes 2 übertragen, so daß das eingespannte

Wenn nunmehr das Werkstück, beispielsweise ein 15 Werkstück nunmehr weiterbearbeitet werden kann. Armalurcngehäuse, unter einer sich mit der bisheri- Durch die feine Unterteilung der Stirnverzahnungen Achse kreuzenden Achse weiterbearbeitet werden gen 9 b und 12a ist es nicht nur möglich, die Werksoll, ist ein Verschwenken des Werkstückes um die stücke unter sich mit großen Winkeln kreuzenden Schwenkachse Y-Y erforderlich. Zu diesem Zweck Achsen zu bearbeiten, beispielsweise unter Achsen, muß die formschlüssige Verriegelung zwischen der 20 die sich mit 90 oder sogar 180' kreuzen, sondern Spannbacke 9 und dem Lagerschild Ϊ2 entriegelt es sind auch Kreuzungswinkel kleinerer Gradzahlcn werden. Die vorher belastete innere Fläche iSb des entsprechend der Feinheit der Stirnverzahnung mög-Kolbens 15 wird vom Druckmittel entlastet und statt lieh. Mit dem voranstehend beschriebenen Schwmkdessen die äußere Kolbenfläche 15a mit Druckmittel futter können beispielsweise auch die Sitzflächen von beaufschlagt. Da beim dargestellten Ausführungs- 25 Keilschiebern in einer Einspannung mit den Zubcispiel die Kolbenfläche 15a des Hydraulikkolcens und Abflüssen des Keilschiebergehäuses bearbeitet 15 größer als die Kolbenfläche 5 a des Spannkolbens 5 werden, wobei diese Sitzflächen gegenüber der Keilist, werden bei Aufrechterhaltung der auf das Werk- schiebcrachse einen Winkel zwischen 4 bis 6° bestück wirkenden Einspannkraft die beiden Spann- sitzen.

backen 8 und 9 zusammen mit dem eingespannten 30 Die bcschnebene Art der Verriegelung und EntWerkstück 20 in Richtung auf das Spannwerk 2 ver- riegelung für die Spannbacke 9 zeichnet sich nicht schoben, so daß die beiden Stirnverzahnungen 9 ft nur durch Einfachheit, Genauigkeit und große Steifip- und 12a außer Eingriff gelangen. Bei der auf Seite 4 keit aus, sondern gewährleistet darüber hinaus auf beschriebenen besonderen Ausführung gleitet die einfachste Weise, daß die für das Festspannen des Schwenkwelle 10 innerhalb des Zahnrades 16. 35 Werkstückes benutzte Spannkraft z. B. zwischen

Nunmehr wird über den nicht dargestellten Dreh- Schruppen und Schlichten beliebig herabgesetzt

antrieb das Zahnrad 16 um den gewünschten Dreh- werden kann und davon unabhängig während des

winkel verdreht, wobei das Werkstück 20 in die Schwenken« mit Sicherheit unverändert b< :ibt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schwenkfutter zur Bearbeitung von Werkstücken unter mehreren sich kreuzenden Achsen, beispielsweise von Armaturengehäusen, mit einem Spannwerk und einem Schwenkwerk, die jeweils mit einer drehbaren Spannbacke versehen sind, weiche sich fluchtend gegenüberliegen, wobei die Spannbacke des Spannwerkes zum Spannen und Lösen axial verschiebbar und die Spannbacke des Schwenkwerkes mit eingespanntem Werkstück durch eine Schwenkwelle drehbar und in bestimmten Stellungen verriegelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacke(9) des Schwenkwerkes (3) durch Formschluß unmittelbar am Körper des Schwenkwerkes (3) verriegelbar und zusammen mit der Schwenkwelle (10) derart axial verschiebbar gelagert ist, daß die Verriegelung unter Überwindung der Andrür'kraft des Spannwerkes (2) durch axiale Verschiebung beider Spannbacken (8 und 9) auslösbar ist.

2. Schwenkfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Formschluß durch zwei Stimverzahnungen (9b, 12a) bewirkt ist, von denen eine an der Spannbacke (9) und die andere am Körper des Schwenkwerkes (3) angeordnet ist.

3. Schwenkfutter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnverzahnung (12a) am Körper des Schwenkwerkes (3) auswechselbar ist.

4. Schwenkf»tter n~oh den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkwelle (10) durch einen ic '!laufenden Drehantrieb antreibbar ist.

5. Schwenkfutter nach den Ansprüchen 1 bis 4, daduich gekennzeichnet, daß der Drehantrieb aus einem Hydraulikmotor und einem Getriebe besteht.

6. Schwenkfutter nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad (16) des Getriebes unmittelbar auf der Schwenkwelle (19) gelagert und mit dieser drehfest, aber axial gleitbar verbunden ist.

7. Schwenkfutter nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Schwenkwelie (10) ein Hydraulikkolben (15) befestigt ist, dessen Verschiebekraft größer ist als die auf die Spannbacke (S) des Spannwerkes (2) vorzugsweise durch einen hydraulischen Spannkolber (5) ausgeübte Spannkraft.

8. Schwenkfutter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenfläche (15a) des auf der Schwenkwelle (13) befestigten Hydraulikkolbens (15) größer als die Kolbenfiäche (Sa) des Spannkolbens (S) ist.