DE2217432A1

DE2217432A1 - Selbstspannende mitnehmervorrichtung

Info

Publication number: DE2217432A1
Application number: DE2217432A
Authority: DE
Inventors: Ekkehard Dipl Ing Flaischlen
Original assignee: Fortuna Werke Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Fortuna Werke Maschinenfabrik GmbH
Priority date: 1972-04-12
Filing date: 1972-04-12
Publication date: 1973-10-31
Also published as: IT978382B; GB1412359A; FR2179725B1; JPS49100673A; CH553023A; FR2179725A1; US3882647A

Description

pat-901 Sn/ni c

Fortuna-Werke Maschinenfabrik AG, Stuttgart

Selbstspannende Mitnehmervorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine selbstspannende Mitnehmervorrichtung für Werkstücke an Dreh- oder Schleifmaschinen oder dergleichen, bei welchen die zu bearbeitenden Werkstücke zwischen zwei Spitzen zentriert werden.

Insbesondere bei Werkstücken mit kleinen Durchmessern · (z.B. unter 10 Millimeter) können die bei größeren Werkstückdurchmessern angewandten Mitnehmer nicht eingesetzt werden. Da mit dem kleinen Werkstückdurchmesser zumeist auch eine geringe Werkstücklänge einhergeht, würde ein herkömmlicher Mitnehmer bereits einen großen Teil des Werkstücks abdecken. Infolge der geringen Werkstück- abmessungen ist auch stets mit einer relativ kurzen Bearbeitungszeit zu rechnen, so daß das Aufsetzen eines

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normalen Mitnehmers ein Vielfaches der Bearbeitungszeit ausmachen würde. Nachteilig ist weiterhin, daß die bekannten Mitnehmer eine Automatisierung des Bearbeitungsvorganges nicht zulassen.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine selbstspannende Mitnehmervorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche gewährleistet, daß Werkstücke mit kleinen Durchmessern sicher und ohne Beschädigung mitgenommen werden, wobei die Nachteile der bei größeren Werkstücken gebräuchlichen Mitnehmer zu vermeiden sind. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, die Mitnehmervorrichtung so zu gestalten, daß sie für eine Automatisierung des Bearbeitungsvorganges geeignet ist. ^Λ

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zumindest drei von außen her konzentrisch an ein zwischen den Spitzen gehaltenes Werkstück anlegbare Rollen mittels eines Führungskörpers radial beweglich geführt sind, daß Pederelemente vorgesehen sind, welche die Rollen in radialer Richtung nach außen drücken, wobei die Rollen an der inneren Umfangsfläche eines sie umschließenden Kulissenkörpers zur Anlage kommen, daß die innere Umfangsfläche des Kulissenkörpers, der Anzahl der Rollen entsprechend, in Steuersegmente unterteilt ist, die jeweils

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in Umfangsrichtung gesehen von einem gegebenen Radialabstand zur Drehachse eines zwischen den Spitzen gehaltenen Werkstücks bis zu einem geringeren Radialabstand verlaufen, daß der Kulissenkörper mit einer Antriebsvorrichtung gekuppelt 1st und daß der Führungskörper mit einer Bremsvorrichtung gekuppelt ist.

Der Vorteil der Erfindung ist neben dem geringen Konstruktionsaufwand insbesondere darin zu sehen, daß auch Werkstücke mit vöru-einander relativ stark abweichenden Durchmessern sieher erfaßt werden.

Besonders vorteilhaft ist es, den Kulissenkörper und den Führungskörper xn bezug auf die feststehenden Spitzen mit Bewegungsspiel zu halten, weil sich dann die Mitnehmervorrichtung selbsttätig zentriert.

Gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist der Führungskörper mittels einer Torsionsfeder mit der Bremsvorrichtung gekuppelt, und die Bremsvorrichtung ist abschaltbar ausgeführt. Um ein Werkstück ein- oder auszuspannen, ist es nunmehr nicht mehr erforderlich, die Mitnehmervorrichtung stillzusetzen, vielmehr kann der das Drehmoment übertragende Kulissenkörper ständig umlaufen. Es ist somit in vorteilhafter Weise bereits eine Automatisierung des Bearbeitungsvorganges möglich.

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Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung näher erläutert.

Es zeigt;

Fig. 1 eine besonders bevorzugte Ausgestaltung gemäß der Erfindung in Halbschnittdarstellung,

Fig. 2 eine Detailansicht aus Fig.l.

Zur Bearbeitung wird ein Werkstück 1 auf eine feststehende Spitze 2 aufgesetzt und durch eine von der anderen Seite ansetzbare Spitze J5 vollständig zentriert. Konzentrisch um einen Teil des Werkstücks 1 sind Rollen 4, 5 und 6 gruppiert, die mittels eines Führungskörpers 7 radial beweglich geführt sind. Federelemente 8, 9 und 10 bewirken, daß die Rollen 4, 5 und 6 in radialer Richtung nach außen gedrückt werden, wo sie an der inneren Umfangsfläche eines sie umschließenden Kulissenkörpers 11 zur Anlage kommen. Der Anzahl Rollen entsprechend ist die innere Umfangsfläche des Kulissenkörpers 11 in drei Steuersegmente 11a, 11b und lic gegliedert, die von einem gegebenen Radialabstand zur Drehachse des Werkstücks 1 bis zu einem geringeren' Radialabstand verlaufen. Eine Verdrehung zwischen dem Kulissenkörper 11 und dem Führungskörper 7 bewirkt

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somit eine Verschiebung der Rollen 4, 5 und 6 in radialer Richtung, wodurch das Werkstück 1 jeweils festgespannt
oder freigegeben werden kann. Am Kulissenkörper 11 sind
vorne und rückwärts jeweils Abdeckscheib'en 12 bzw. Ij5
befestigt., die für den erforderlichen Zusammenhalt der
vorgenannten Einzelteile sorgen, insbesondere ein Herausfallen der Rollen vermeiden. Auf einen Ansatz Ja. des
Führungskörpers 7 ist ein Ende einer Torsionsfeder 14
aufgeschoben und festgeklemmt. Das andere Ende der Torsionsfeder l4 ist an einer drehbar gelagerten Bremsscheibe 15
befestigt. Ein Teilstück l6a eines Morsekegels l6, der
zugleich die Spitze 2 trägt, ist als Gleitlagerfläche für die Bremsscheibe 15 ausgebildet. Zur Aufnahme des Morsekegels 16 dient eine entsprechend ausgebildete Kegelbüchse 17, auf der auch ein Bremskörper 18 aufgesetzt ist. Die Kegelbuchse 17 trägt weiterhin ein Kugellager 19 bzw. auGh
gegebenenfalls mehrere Kugellager. Zur besseren Übersicht sind in Fig. 1 alle nicht drehbar gelagerten Teile kreuzweise schraffiert gezeichnet. Die aus der Bremsscheibe 15 und dem Bremskörper l8 bestehende Bremsvorrichtung wird
von einem Teil 20 einer Antriebsvorrichtung gehäuseartig
umschlossen, der am Kugellager 19 aufsitzt. Bestandteil
des Teils 20 ist eine Stirnscheibe 20a, welche den Kulissenkörper 11 mit Bewegungsspiel trägt. Zu diesem Zweck weist der Kulissenkörper 11 einen Flansch Hd mit Radialschlitzen auf, durch welche Schrauben 21, 22 und 25 hin-

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durchführen, die an der Stirnscheibe 20a befestigt sind. An der äußeren Umfangsfläche des Teils 20 kann beispielsweise ein durch einen nicht dargestellten Motor angetriebener Keilriemen aufgesetzt werden. Die Stirnscheibe 20a weist eine Zentralbohrung auf, durch welche die Torsionsfeder l4 hindurchführt.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Mitnehmervorrichtung gestaltet sich wie folgt: Das Werkstück 1 wird zunächst von Hand oder automatisch zwischen den beiden Spitzen 2 und J5 festgehalten und zentriert. Daraufhin wird die Antriebsvorrichtung eingeschaltet, so daß der Teil 20 mit der Stirnscheibe 20a unter Mitnahme des Kulissenkörpers 11 zu rotieren beginnen. Der Führungskörper 7 folgt dieser Drehbewegung zunächst nicht, so daß die Rollen 4, 5 und 6 an den Steuersegmenten 11a, 11b und lic abrollen und dadurch das Werkstück 1 festklemmen. Erst dann beginnt der Führungskörper 7 zusammen mit der Bremsscheibe 15 ebenfalls zu rotieren. Das Werkstück 1 wird sicher mitgenommen und kann nun bearbeitet werden.

Nach Beendigung des Bearbeitungsvorganges kann das Werkstück ί auf mehrere Arten ausgespannt werden.

Die einfachste Art besteht darin, daß der Antrieb stillgesetzt und die Spitze 3 zurückgezogen wird. Anschließend

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dreht man den Teil 20 in Gegenrichtung'so weit, bis die Rollen 4, 5 und 6 das Werkstück 1 freigeben. Der Werkstückwechsel kann nun vorgenommen werden. Zu dieser einfacheren Variante ist die Torsionsfeder 14 nicht unbedingt erforderlich, das heißt,es ist eine torsionselastische Kupplung zwischen dem Führungskörper 7 und der Bremsscheibe nicht notwendig. Hier hat die Torsionsfeder 14 oder gegebenenfalls ein anderes Kupplungselement lediglich die Aufgabe, den Führungskörper 7 und damit zugleich auch den Kulissenkörper 11 mit Bewegungsspiel in bezug auf die Spitzen 2 und J5 zu halten. ,

Entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist in Figur 1 bereits eine axiale Bohrung 24 im Morsekegel 16 angedeutet, durch welche Druckluft zugeführt werden kann, die durch radiale Bohrungen 25 zwischen die Bremsscheibe 15 und den Bremskörper 18 eingeblasen werden kann. Es ist somit die Bremsvorrichtung abschaltbar gemacht. Nunmehr gestaltet sich das Ausspannen des Werkstücks .1 wesentlich einfacher. Anstatt die Antriebsvorrichtung stillzulegen, wird Druckluft durch die Bohrung zugeführt, worauf die Bremsscheibe 15 vom Bremskörper l8 abhebt und die Bremswirkung aufgehoben ist. Die Torsionsfeder 14 kann sich jetzt entspannen und zieht die Bremsscheibe 15 beschleunigt nach. Wegen ihrer Masse wird jedoch die Bremsscheibe I5 weiter vorschwingen und dabei den

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Führungskörper 7 ebenfalls mitreißen. Da nun der Führungskörper 7 zumindest für kurze Zeit schneller rotiert als der Kulissenkörper 11, erhalten die Rollen 4, 5 und 6 Gelegenheit, an den Steuersegmenten 11a, 11b und lic in radialer Richtung nach außen abzurollen. Damit ist das Werkstück 1 freigegeben und kann bei zurückgezogener Spitze 3 entfernt werden. Dafür steht jedoch nur eine relativ kurze Zeitspanne zur Verfügung, da die Bremsscheibe 15 unter der Wirkung der Torsionsfeder 14 pendeln) hin-und herschwingt. Die Möglichkeit des Einspannens eines weiteren Werkstücks ist sodann ebenfalls an die abnehmende Schwingungsamplitude gebunden. Erforderlichenfalls kann die Bremsscheibe 15 kurzzeitig wieder abgebremst werden, um dann wieder mit größerer Amplitude nach vorne zu schwingen, so daß ein neues Werkstück eingebracht werden kann.

Eine darüber hinausgehende Verbesserung der erfindungsgemäßen Mitnehmervorrichtung läßt sich dadurch erzielen, daß die Bremsscheibe 15 in ihrer Bremsstellung am'Bremskörper l8 anliegt, unter der Wirkung der Druckluft jedoch mit ihrer anderen Seite gegen die Stirnscheibe 20a gedrückt wird. Hierbei ist jedoch eine sorgsame Abstimmung zwischen dem Druckanstieg der Druckluft, der Masse der Bremsscheibe 15 und der Torsionskraft der Torsionsfeder 14 erforderlich. Es ist dabei darauf abzustimmen, daß die Bremsscheibe 15 während ihres ersten Vorschwingens erst

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bei Erreichen der.größten Schwingweite -an der Stirnscheibe 20a zur Anlage kommt.. Es befinden sich dann nämlich die Rollen 4, 5 und 6 in deren äußersten Stellungen und verharren dort, solange die" Druckluftzufuhr aufrecht erhalten wird. Nunmehr kann ein Werkstückwechsel ohne Zeitdruck ausgeführt werden. Wenn das nächste Werkstück zwischen den Spitzen 2 und J5 zentriert ist, genügt es, die Druckluft abzustellen, woraufhin das neue Werkstück wieder selbsttätig von der Mitnehmervorrichtung festgespannt wird.

Eine darüber hinausgehende weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich daraus, daß' die Bremsvorrichtung durch den Teil 20 der Antriebsvorrichtung und der Stirnscheibe 20a gehäuseartig umschlossen ist, so daß zumindest ein Teil der zur Lösung der Bremsvorrichtung eingeblasenen Druckluft durch die.Zentralbohrung der Stirnscheibe 20a abgeleitet wird. Durch eine geeignete Ausbildung des Ansatzes "Ja. des Führungskörpers 7 kann erreicht werden, daß die ausströmende Druckluft einerseits Bearbeitungsrückstände von der Mitnehmervorrichtung entfernt und andererseits gegen das Werkstück 1 gerichtet ist und damit in vorteilhafter Weise das Herausfallen des Werkstücks 1 aus der gelösten Mitnehmervorrichtung unterstützt.

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Damit die in Figur 1 beispielsweise gezeigte Bremsscheibe 15 bei ihrem Anliegen an der Stirnscheibe 20a den Luftweg nicht absperrt, sind an ihr Distanzstege 26 und Bohrungen 27 vorgesehen.

Die erfindungsgemäße Mitnehmervorrichtung ist nunmehr hervorragend zur Kombination mit einer automatischen Werkstück-Zu-und Abführeinrichtung geeignet.

Die Erfindung ist auf das in der Zeichnung Dargestellte selbstverständlich" nicht beschränkt. So kann beispielsweise an Stelle der gezeigten Reibungsbremse gleich gut eine Wirbelstrombremse vorgesehen werden. Auch können mehr als drei Rollen eingesetzt sein.

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Claims

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Ansprüche

(l.l Selbstspannende Mitnehmervorrichtung für Werkstücke an Dreh- oder Schleifmaschinen oder dergleichen, bei welchen die zu bearbeitenden Werkstücke zwischen zwei Spitzen zentriert, werden, dadurch gekennzeichnet,, daß zumindest drei von außen her konzentrisch an ein zwischen den Spitzen (2, 3) gehaltenes Werkstück (l) anlegbare Rollen (4, 5* 6) mittels eines Führungskörpers (7) radial beweglich geführt sind, daß Federelemente (8, 9, 10) vorgesehen sind, welche die Rollen (4,5* 6) in radialer Richtung nach außen drücken, wobei die Rollen (4, 5» 6) an der inneren Umfangsfläche eines sie umschließenden Kulissenkörpers (11) zur Anlage kommen, daß die innere Umfangsfläche des Kulissenkörpers (linder Anzahl der Rollen (4, 5* 6) entsprechend^in Steuersegmente (lla, 11b, lic) unterteilt ist, die jeweils' in Umfangsrichtung gesehen von einem gegebenen Radialabstand zur Drehachse eines zwischen den Spitzen (2, 3) gehaltenen Werkstücks (l) bis zu einem geringeren Radialabstand verlaufen, daß der Kulissenkörper (11) mit einer Antriebsvorrichtung (20, 20a) gekuppelt ist und daß der Führungskörper (7) mit einer Bremsvorrichtung (15, 18) gekuppelt ist.

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2. SeIbstspannende Mitnehmervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kulissenkörper (11) und der Führungskörper (7) in bezug auf die feststehenden Spitzen (2, J)) mit Bewegungsspiel gehalten sind.
J. Selbstspannende Mitnehmervorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungskörper (7) mittels einer Torsionsfeder (14) mit der Bremsvorrichtung (15, l8) gekuppelt ist und daß die Bremsvorrichtung abschaltbar ausgeführt ist.
4. Selbstspannende Mitnehmervorrichtung nach Anspruch J>, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsvorrichtung als Reibungsbremse ausgebildet ist mit einer drehbar gelagerten Bremsscheibe (15)* die über die Torsionsfeder (l4) mit dem Führungskörper (7) verbunden ist, daß die Bremsscheibe (15) in der Bremsstellung an einem feststehenden Bremskörper (l8) anliegt und daß zwischen die Bremsscheibe (15) und den Bremskörper (l8) Druckluft einblasbar ist, durch welche die Bremsscheibe (15) abgehoben wird und mit ihrer gegenüberliegenden Seite an einen Teil (20a) der Antriebsvorrichtung anlegbar ist.

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5· Selbstspannende Mitnehmervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Antriebsvorrichtung (20, 20a) die Bremsvorrichtung (15, 18) gehäuseartig umschließt und an der den Kulissenkörper (11) tragenden Stirnscheibe (2Qa) eine Zentralbohrung aufweist, durch welche zumindest teilweise die zur Lösung der Bremsvorrichtung eingeblasene Druckluft ableitbar ist.

FORTUNA-WERKE Maschinenfabrik AG

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