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Stationäres Spannfutter für taktende Arbeitsmaschinen Die Erfindung
betrifft ein stationäres Spannfutter für taktende Arbeitsmaschinen mit zwei symmetrisch
verschiebbaren Spannbacken, zwischen denen ein Werkstück zentrisch einspannbar ist.
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Es ist bei taktenden Arbeitsmaschinen mit solchen Spannfuttern bekannt,
zur Mehrseitenbearbeitung an jeder Station die entsprechende Anzahl Bearbeitungsachsen
zu installieren. Diese Methode ist aber sehr aufwendig und hat außerdem den Nachteil
einer schlechten Zugänglichkeit beim Einsetzen und Einstellen der Bearbeitungswerkzeuge.
Weiterhin ist die Anzahl der möglichen Bearbeitungsachsen begrenzt und es muß häufig
die ungünstige Achsrichtung von unten in Kauf genommen werden.
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Es ist bekannt, auf die symmetrisch gegeneinander verschiebbaren Grundbacken
des Spannfutters jeweils besondere Backen zum Spannen unterschiedlicher Rohlinge
aufzuschrauben. Zur Aufnahme der Kräfte kann dazu eine Kreuzbefestigung dienen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein im Aufbau einfaches und leicht zugängliches
Spannfutter der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels dessen Werkstücke mit
mehreren zu bearbeitenden Seiten ohne Umspannen aus der horizontalen Achsrichtung
bearbeitet werden können.
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Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die Backen
mit um eine gemeinsame Drehachse in verspanntem Zustand der Backen dreh- und indexierbare
Werkstückaufnahmen versehen sind.
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Ein Austausch der Backen für unterschiedliche Werkstücke erübrigt
sich, wenn die Werkstückaufnahmen austauschbar mit den Backen verbunden sind. In
vorteilhafter Weise sind dazu die Werkstückaufnahmen jeweils auf einem Schwenkbolzen
angeordnet, wobei diese jeweils in einem der Backen drehbar gelagert sind.
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Gemäß der Erfindung können handelsübliche Spannfutter Verwendung finden,
auf deren radial verschiebbaren Grundbacken die Backen mit den Schwenkbolzen aufschraubbar
sind Erfindungsgemäß ist es ausreichend, daß einer der Schwenkbolzen frei drehbar
gelagert und der andere dreh- und indexierbar im Backen angeordnet ist, so daß nur
eine einseitige Winkelfestlegung des Werkstücks erfolgt.
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Eine freie Zugänglichkeit bis nahe an die gemeinsame Drehachse für
die Bearbeitungswerkzeuge und eine automatische Werkstück zuführung und Abführung
wird dadurch ermöglicht, daß die Schwenkbolzen einen zylindrischen
Bolzenteil
aufweisen, an dessen aus dem Backen ragenden einen Ende eine Aufnahme für die Werkstückaufnahme
und am gegenüberliegenden Ende ein mit einem Drucklager z usammenarbeitender, die
Spannkräfte übertragender Bund, vorgesehen ist.
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In besonders vorteilhafter Weise kann ein Verschleiß weitgehend dadurch
vermieden werden, daß der zylindrische Bolzenteil in einer Bohrung des Backens geführt
ist und die Wandung der Bohrung einsatzgehärtet ist und die Oberfläche des Schwenkbolzens
durch Gasnitieren gehärtet ist. Durch die unterschiedlichen Härteverfahren werden
besonders gute Notlaufeigenschaften erzielt.
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Die Einsatzhärtung der Backen wird wesentlich erleichtert, wenn quer
zur Bohrung für den Schwenkbolzen eine Durchgangsbohrung mit einem Absatz für eine
Befestigungsschraube für den Backen vorgesehen ist, da dadurch die Oberfläche der
Bohrung gut zugänglich und leicht aufkohlbar ist.
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Die Backen bauen besonders schmal, wenn sich die Achsen der Bohrung
für den Schwenkbolzen und der Durchgangsbohrung für die Befestigungsschraube schneiden.
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In vorteilhafter Weise ist der dreh- und indexierbare Schwenkbolzen
über eine von außen zugängliche Indexierklaue
dreh- und indexierbar.
In besonders vorteilhafter Weise ist nur ein Zugriff für die Drehung und Indexierung
erforderlich, wenn die Indexierklaue achsgleich zum Schwenkbolzen dreh- und in axialer
Richtung gegen die Wirkung einer-Feder verschiebbar und über Mitnehmerklauen mit
dem Schwenkbolzen verbunden ist. Dabei sind die Mitnehmerklauen als axial und radial
vorstehende symmetrisch angeordnete Lappen der Indexierklaue vorgesehen, die in
einem Schlitz des Schwenkbolzens geführt sind und deren unterer Bereich in Schlitzen
eines Deckels des Backens unter Wirkung der Feder einrastet.
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Eine genaue Indexierung ohne exakte Drehung der Indexierklaue in die
gewünschte Winkellage ist möglich, wenn der untere Bereich der Lappen und die Seitenflächen
der Schlitze des Deckels konisch ausgebildet sind, so daß mit dem Einrasten der
Lappen in die Schlitze eine exakte Winkellage herbeigeführt wird.
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Die Backen werden wartungsfrei und ein Verschleiß wird weitgehend
dadurch vermieden, daß die Feder durch Tellerfedern gebildet ist, die auf einem
in der Indexierklaue angeordneten Bolzen geführt sind, wobei zur Montageerleichterung
zwischen den Tellerfedern und dem Schwenkbolzen ein Distanzring vorgesehen ist.
Zweckmäßigerweise können die die Lappen der Indexierklaue aufnehmenden Schlitze
des Schwenkbolzens durch eingelötete Hartmetallplatten
geschützt
sein.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
xBeschreibung anhand der beiliegenden Zeichnungen, sowie aus weiteren Unteransprüchen.
Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch ein Spannfutter gemäß der Linie I in Fig.
2 und Fig. 2 eine Seitenansicht eines Spannfutters.
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Auf radial symmetrisch verschiebbaren jGru-ndbacken 1 eines Spannfutters
2 sind ein oberer Backen 3 und ein unterer Backen 4 mittels Befestigungsschrauben
5 aufgeschraubt. Zur Erzielung einer exakten Lage der Backen 3 und 4 gegenüber dem
Spannfutter 2 dient eine Kreuzbefestigung 6,mit einander entsprechenden Nuten und
Vorsprüngen.
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Die Backen 3 und 4 sind weitgehend gleich ausgebildet.
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Für gleichausgebildete Teile werden die gleichen Bezugszeichen verwendet,
während bei abweichender Ausbildung mit einem Strich versehene Bezugszeichen Verwendung
finden .
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Im Backen 3 ist ein Schwenkbolzen 7 in einer Bohrung 8 mit seinem
zlinrischen Bolzenteil 9 drehbar gelagert.
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Die Bohrung 8 ist auf ihrer Außenseite erweitert, in der ein Bund
10 des Schwenkbolzens 7 angeordnet ist, zwischen dem und einem Deckel 11 ein Drucklager
12 zur Aufnahme axialer Kräfte vorgesehen ist. Das Drucklager 12 ist als axiales
Nadellager mit einem Nadellagerkäfig ausgebildet. Der Lagerraum ist durch Dichtringe
13 und 14 nach außen abgedichtet, so daß kein Kühlmittel, Staub oder Späne in den
Lagerraum eindringen können.
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Der Deckel 11 ist durch Schrauben 15 fest verschraubt.
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Die Befestigungsschrauben 5 sind in Durchgangsbohrungen 16, die mit
einem Absatz 17 zur Anlage des Schraubenkopfes versehen sind, eingesteckt und im
Spannfutter 2 verschraubt. Die Achse 18 der Bohrung 16 schneidet die Drehachse 19
des Schwenkbolzens 7. Dadurch können die Backen 3,4 schmal ausgebildet werden. Zur
Herabsetzung des Verschleißes sind die Backen 3,4 einsatzgehärtet, während die Schwenkbolzen
7,7' eine durch Gasnitrieren gehärtete Oberfläche aufweisen. Die durch Gasnitrieren
gehärtete Oberfläche ist dabei härter als die einsatzgehärtete Oberfläche ausgebildet,
so daß gute Notlaufeigenschaften und ein geringer Verschleiß auch bei langem Dauerbetrieb
ohne besondere Wartung möglich ist.
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Zum Aufsetzen einer jeweils an das Werkstück angepaßten nicht dargestellten
Werkstückaufnahme ist das aus den Backen 3,4 herausragende Ende des Schwenkbolzens
mit
einem Aufnahmezapfen 20 versehen. Der Schwenkbolzen 7 ist vollkommen
rotationssymmetrisch ausgebildet, er läßt sich daher leicht in der Bohrung 8 drehen.
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Der Schwenkbolzen 7' des Backens 4 ist fluchtend zur Drehachse 19
des Schwenkbolzens 7 des Backens 3 angeordnet. Zur genauen Lagefixierung des zu
bearbeitenden Werkstücks ist das aus dem Backen 4 herausragende Ende des Schwenkbolzens
7' mit einem kürzeren Aufnahmezapfen 20' und zwei parallelen Sicherungsflächen 21
versehen, durch die eine nicht dargestellte Werkstückaufnahme gegenüber dem Schwenkbolzen
7' genau fixierbar ist.
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Zur genauen Indexierung der Winkellage des Schwenkbolzens 7' ist dieser
über den Bund 10 hinaus verlängert und dort mit einem durchgehenden Schlitz 22 versehen,
dessen Wandung durch eingelötete Hartmetallplatten 23 geschützt ist, wie dies in
Fig. 2 strichpunktiert eingezeichnet ist.
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Im Schlitz 22 sind Lappen 24 einer Indexierklaue 25 exakt passend
aufgenommen. Die Indexierklaue 25 ist fluchtend in der Drehachse 19 angeordnet und
gegen eine Feder 26 axial verschiebbar. Die Feder 26 ist durch Tellerfedern 27 gebildet,
die in einer Bohrung 28 der Indexierklaue 25 auf einem Bolzen 29 geführt sind. Zwischen
den Tellerfedern 27 und dem Schwenkbolzen 7' ist ein Distanzring 30 angeordnet,
der die Montage der Tellerfedern 27 erleichtert,
die ohne Belastung
über den Bolzen 29 herabrutschen würden.
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Der untere Bereich 31 der Lappen 24 ist konisch ausgebildet und rastet
in Schlitze 32 des Deckels 11' durch die Wirkung der Feder 26 ein. In Fig. 1 ist
die Indexierklaue 25 nach oben geschoben dargestellt, so daß der untere Bereich
31 über den Schlitzen 32 liegt und daher der Schwenkbolzen 7' über die Indexierklaue
25 drehbar ist. In der indexierten, strichpunktiert eingezeichneten Lage ist der
untere Bereich der Lappen 24 in den Schlitzen 32 eingerastet. Der untere Bereich
31 und die Schlitze 32 sind konisch ausgebildet, so daß beim Einrasten die Indexierklaue
25 gegenüber dem Deckel 11' eine exakte Lage einnimmt. Die Schlitze 32 sind entsprechend
den Erfordernissen der Bearbeitung des Werkstücks vorgesehen. üblicherweise verlaufen
sie unter einem Winkel von 900 zueinander. Um ein sicheres Einsitzen der Lappen
24 in den Schlitzen 32 sicherzustellen, sind die Schlitze 32 tiefer ausgebildet,
so daß der untere Bereich 31 sicher einsitzen kann. Um eine genaue Lage der Schlitze
32 sicherzustellen, ist der Deckel 11' über einen Paßstift 33 in seiner Lage gesichert.
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Zwischen der Indexierklaue 25 und dem Deckel 11' ist ein weiterer
Dichtring 34 angeordnet.
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Zur Übertragung der Spannkräfte durch das Drucklager 12 auf den Deckel
11' ist ein Ring 35 vorgesehen, der so dick ausgebildet ist, daß die Indexierklaue
25 im durchgedrückten Zustand frei drehbar ist.
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Dadurch, daß die Indexierung des Schwenkbolzens 7' durch eine axiale
Verschiebung der Indexierklaue 25 und die Winkelverstellung durch eine einfache
Drehung der Indexierklaue 25 erfolgt, muß bei einem Schwenken des Werkstücks nur
ein Zugriff erfolgen, so daß eine Automatisierung besonders einfach möglich ist.
Zur Erleichterung der Drehung der Indexierklaue 25 ist deren Ende mit einem Schlitz
36 versehen.