DE2543547C2 - Werkstückspannvorrichtung an einer Gewindeschneidmaschine - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Werkstückspannvorrichtung an einer Gewindeschneidmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei dieser bekannten Werkstückspannvorrichtung (US-PS 36 62 414) sind zwei axial hintereinander b5 angeordnete Spannbackensätze vorgesehen, die zur Aufnahme gegenläufiger Drehmomente dienen. Die Spannbacken sind an beiden Flanken mit einer Verzahnung versehen, mit der das zu bearbeitende Werkstück während des Gewindeschneidens eingespannt wird. Die beiden Spannbackensätze können jedoch nicht gleichzeitig und ohne Umstellung bzw. Verstellung der Werkstückspannvorrichtung die gegenläufigen Drehmomente aufnehmen. Wird beispielsweise auf dem Werkstück ein Rechtsgewinde geschnitten und soll nunmehr ein Linksgewinde auf diesem Werkstück hergestellt werden, dann muß es aus der Maschine herausgezogen, die Drehrichtung des Motors geändert und die Spannbacken mit dem Betätigungsglied so eingestellt werden, daß sie mit der anderen gezahnten Flanke am Werkstück zur Anlage kommen. Die Spannbacken können somit Rechts- und Linksdrehmomente nur nach vorheriger Vorbereitung und Umstellung der Werkstückspannvorrichtung aufnehmen. Die beiden axial hintereinander angeordneten Spannbakkensätze können somit nur gemeinsam entweder ein Rechtsdrehmoment oder nur gemeinsam ein Linksdrehmoment aufnehmen.

Bei einer anderen bekannten Werkstückspannvorrichtung (US-PS 32 70 592) sind ebenfalls zwei Spannbackensätze axial hintereinander angeordnet. Sie körnen das zu bearbeitende Werkstück ebenfalls nur gemeinsam jeweils in einer der beiden Drehrichtungen spannen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungcgemäße Werkstückspannvorrichtung so auszubilden, daß beim Obergang beispielsweise von Linksauf Rechtsschneiden eines Gewindes keine Umstellung bzw. Verstellung der Spannvorrichtung erforderlich ist.

Diese Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen Werkstückspannvorrichtung erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Werkstückspannvorrichtung nehmen die beiden Spannbackensätze gleichzeitig entgegengesetzte Drehmomente auf. So nimmt beispielsweise der axial vordere Spannbackensatz ein Rechtsdrehmoment und der axial hintere Spannbackensatz ein Linksdrehmoment auf. Da die beiden Spannbakkensätze gleichzeitig wirksam sind, ist bei Drehrichtungsumkehr der Gewindeschneidmaschine keine Umstellung oder Verstellung der Werkstückspannvorrichtung erforderlich. Infolge der erfindungsgemäßen Ausbildung können Gewindeköpfe zum Gewindeschneiden verwendet werden, die das geschnittene Gewinde nicht durch öffnen des Gewindekopfes freigeben, sondern mit dem bearbeiteten Werkstück am Ende des Gewindeschneidvorganges in Eingriff bleiben. Dadurch können kostengünstige, konstruktiv einfache Gewindeschneidköpfe verwendet werden, wie sie etwa bei Handschneidkluppen bekannt sind. Wenn beispielsweise der Schneidkopf ein Rechtsgewinde geschnitten hat, heben die Schneidbacken nicht vom Werkstück ab. Wird nun die Drehrichtung des Gewindeschneidkopfes umgekehrt, so wirkt auf das Werkstück ein linksdrehendes Moment, das nunmehr selbsttätig, ohne daß hierzu eine Umstellung erforderlich wäre, vom anderen Spannbackensatz aufgenommen wird. Dadurch wird unmittelbar nach Beendigung des Rechtsgewindeschneidvorganges und eingeleitetem Rückwärtsdrehen des Schneidkopfes das Werkstück durch diesen Spannbackensatz festgespannt und festgehalten.

Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Werkstückspannvorrichtung und

F i g. 2 einen Schnitt durch die Werkstückspannvorrichtung längs der Linie H-II in F i g. 1.

Die Werkstückspannvorrichtung hat ein Gehäuse 1, dessen Rückwand 4 mit zwei Querbohrungen 2, 3 für (nicht dargestellte) Führungsstangen einei Vorschubeinheit versehen ist. An den beiden Selten wänden 5a und 5b, an der Rückwand 4 und an einer Vorderwand 6 des Gehäuses 1 ist jeweils eine Achse 8, 7, 9 befestigt. Die Achsen 7 bis 9 sind um vorzugsweise 120° gegeneinander versetzt angeordnet und haben gleichen Abstand von einer gemeinsamen Mittelachse 10. Auf jeder Achse 7 bis 9 sind hintereinander zwei kreissegmentförmige Spannbacken 11 bis 16 schwenkbar gelagert, die Bestandteil zweier Spannbackensätze zur Aufnahme entgegengesetzter Drehmomente um die Mittelachse 10 sind. Der erste, zur Aufnahme eines Drehmomentes im Uhrzeigersinn vorgesehene Spannbackensatz weist die Spannbacken 11 bis 13 auf, während der zweite, zur Aufnahme eines Drehmomentes im Gegenuhrzeigersinn vorgesehene Spannbackensatz durcn die Spannbacken 14 bis 16 gebildet wird. Die Spannbacken 11 bis 16 beider Spannbackensätze weisen die gleiche geometrische Gestalt und gleiche Abmessungen auf, sind jedoch spiegelsyinmetrisch zueinander auf den jeweiligen Achsen 7 bis 9 angeordnet. Dadurch kann der erste Spannbackensatz 11 bis 13 Drehmomente um die Mittelachse 10 im Uhrzeigersinn und der Spannbackensatz 14 bis 16 Drehmomente im Gegenuhrzeigersinn aufnehmen.

Zur Betätigung der Spannbacken 11 bis 16 ist jeweils ein als Steuerscheibe ausgebildeter Betätigungste·' 17 und 18 vorgesehen. Die Betätigungsteile 17, 18 sind, wie Fig.2 zeigt, axial hintereinander im Bereich zwischen den Achsen 7 bis 9 angeordnet und können daher um die Mittelachse 10 gedreht werden. Jeder Betätigungsteil 17 und 18 weist drei um 120° versetzt angeordnete Mitnehmerstifte 19 und 20 auf, von denen in F i g. 1 nur ein Mitnehmerstift mit gestrichelten Linien dargestellt ist. Jeder Mitnehmerstift 19, 20 greift in eine Führungsnut 21 und 22 der zugeordneten Spannbacken 11 bis 13 und 14 bis 16 ein. Von den Führungsnuten 21 und 22 ist in Fig. 1 nur die Führungsnut 21 der Spannbacke 13 mit gestrichelten Linien angedeutet, während in F i g. 2 die Führungsnuten für die Spannbakken 12 bzw. 15 ersichtlich sind. Die Mitnehmerstifte 19, 20 liegen parallel zur Mittelachse 10 und sind in Ausnehmungen der Betätigungsteile 17 und 18 eingesetzt. An jedem Betätigungsteil 17, 18 ist ein senkrecht zur Mittelachse 10 sich erstreckender Spannhebel 23 und 24 befestigt. Die Spannhebel durchsetzen eine schlitzförmige öffnung 25 an der Oberseite des Gehäuses 1 und können von ihrer in F i g. 1 dargestellten Ausgangsstellung bis zu einem Anschlag 26 und 27 bewegt werden. Die Längsachsen der. Spannhebel 23 und 24 verlaufen in einem Abstand a zur Mittelachse 10. wodurch eine günstige Hebelwirkung auf die Betätigungsteile 17 und 18 und damit über die Mitnehmerstifte 19 und 20 auf die Spannbacken 11 bis 13 und 14 bis 16 ausgeübt wird. Wird der Spannhebel 23 in Richtung des Pfeiles 28 bewegt, so schwenken die Spannbacken 11 bis 13 in Richtung der Pfeile 29 bis 31 und damit gegen die Mittelachse 10. In ähnlicher Weise werden durch eine Bewegung des Spannhebels 24 in Richtung des Pfeiles 32 die Spannbacken 14 bis 16 in Richtung der Pfeile 33 bis 35 und damit gegen die Mittelachse 10 geschwenkt,

Die Spannbackensatze 11 bis 13 und 14 bis 16 werden jeweils von einer Feder 36 in Richtung der Pfeile 29 bis 31 und 33 bis 35 vorgespannt Zur besseren Übersicht der Zeichnung ist in F i g. 1 die Feder 26 lediglich für den Spannbackensatz 11 bis 13 dargestellt. Für den Spannbackensatz 14 bis 16 ist spiegelsyinmetrisch zur Feder 36 eine zweite Feder vorgesehen. Ein Ende der Feder 36 ist an einem Lagerzapfen 37 des Gehäuses 1 befestigt, während das andere Federende an einem Winkelstück 38 befestigt ist, das mit Gewindebolzen 39, 40 an der Spannbacke 12 angeschraubt ist Die Feder 36

, ο ist so angeordnet daß sie an der Achse 8 anliegt (F i g. 1) und durch diese umgelenkt wird. Die nicht dargestellte Feder für den anderen Spannbackensatz 14 bis 16 ist an einem Lagerzapfen 41 des Gehäuses 1 gelagert und erstreckt sich unter Anlage an der Achse 8 bis zu einem

_]5 dem Winkelstück 38 entsprechenden Winkelstück, das ebenfalls mit zwei Gewindebolzen an der Spannbacke 15 angeschraubt ist Infolge der aus F i g. 1 ersichtlichen Krümmung der Feder 36 in der Ausgangsstellung der Spannhebel 23 und 24 ist das von der Feder auf die Spannbacke 12 ausgeübte Drehmoment zunächst kleiner als das vom Hebel 23 über den Betätigungsteil 17 und den Mitnehmerstift 19 ausgeübte Drehmoment. Erst wenn der Spannhebel 23 um ein bestimmtes Maß in Richtung des Pfeiles 28 geschwenkt worden ist, überwiegt nach Überschreiten des Totpunktes der Feder 36 das von ihr erzeugte Drehmoment das Gegendrehmoment des Spannhebels 23, wodurch der Spannbackensatz 11 bis 13 zusammen mit dem Betätigungsteil 17 und dem Spannhebel selbsttätig von

_J0 außen gegen das in Bohrungen 42 und 43 der Betätigungsteile 17 und 18 befindliche Werkstück bewegt werden. Eine entsprechende selbsttätige Einspannung des Werkstückes erfolgt auch durch den Spannbackensatz 14 bis 16, wenn der Spannhebel 24

y. über den Totpunkt der Feder hinaus geschwenkt wird. Dadurch wird das Werkstück automatisch sowohl im Uhrzeigersinn als auch im Gegenuhrzeigersinn festgespannt. Infolge der Vorspannung müssen die Spannhebel 23, 24 nur noch zum Auslösen und Beendigen des Spannvorganges betätigt werden, wofür nur geringe Kräfte notwendig sind. Die Spannhebel 23, 24 können darum verhältnismäßig kurz sein. Die Werkstückspannvorrichtung ist daher insbesondere für kleine Gewindeschneidmaschinen geeignet.

Die Achse 9 kann am Gehäu e 1 in nicht dargestellter Weise federnd gelagert werden, wobei zur Einstellung der Federvorspannung für die erwähnte Federlagerung eine nicht dargestellte Justierschraube in eine Gewindebohrung 44 geschraubt wird. Diese Federlagerung

-.η gewährleistet, daß bei Überschreiten einer zulässigen Spannkraft die Spannbacken 13 und 16 nach außen federn. Hierdurch wird erreicht, daß die Spitzen der profilierten Spannbacken 11 bis 16 die Werkstückoberfläche und damit das in den Bohrungen 42 und 43

,, festgespannte Werkstück freigeben.

Auf dem Gehäuse 1 ist in einer Führung 45 auf einer Achse 47 ein Andrückhebel 46 gelagert, der mit seiner Spitze 48 gegen die Kraft einer Feder 49 gegen eine die Querbohrung 2 durchsetzende, mit quer zur Spindelachse liegenden Nuten 51 versehene Spindel 50 gedrückt werden kann. Hierdurch wird eine formschlüssige Verbindung zwischen den Nuten 51 der Spindel 50 und dem Gehäuse 1 hergestellt, womit das in den Spannbackensätzen des Gehäuses 1 festgespannte

y, Werkstück in Richtung der Mittelachse 10 gegen ein nicht dargestelltes Werkzeug, z. B. eine Arbeitsspindel einer Gewindeschneidmaschine, bewegt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Werkstückspannvorrichtung an einer Gewindeschneidmaschine, mit zwei in Achsrichtung der Spannvorrichtung hintereinander angeordneten s Spannbackensätzen, die jeweils mehrere, um eine gemeinsame Mittelachse verteilt angeordnete und konzentrisch verstellbare Spannbacken aufweisen und jeder Spannbackensatz mittels eines Betätigungsteiles in eine Spann- und eine Freigabestellung ι ο verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß axial benachbarte Spannbacken (11, 14; 12, 15; 13, 16) der beiden Spannbackensätze je auf einer gemeinsamen Achse (7,8,9) gelagert und unabhängig voneinander mittels des jeweiligen Betätigungsteiles (Ϊ7, 18) die gleichzeitige Übertragung gegenläufiger Drehmomente zulassend gegen das Werkstück abstellbar sind.

.2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der gleichen Achse (7,8, 9) gelagerten Spannbacken (11,14; 12,15; 13,16) der beiden Spannbackensätze, in Richtung der Werkstückachse gesehen, zueinander spiegelsymmetrisch angeordnet sind.

3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacken (U bis 16) kreissegmentförmig ausgebildet sind.

4. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Spannbackensätze (U bis 13, 14 bis 16) in einem gemeinsamen Gehäuse (1) untergebracht sind.

5. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Betätigungsteile Steuerscheiben sind, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Steuerscheiben (17, 18) für jeden Spannbackensatz (11 bis 13, 14 bis 16) jeweils mit einem Spannhebel (23, 24) verstellbar sind, der durch einen Schlitz (25) des Gehäuses (1) ragt.

6. Spannvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse der Spannhebel (23, 24) mit einem Abstand (a) zur Achse (10) der Spannbackensätze (11 bis 13,14 bis 16) verläuft.

7. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Spannbakkensatz (11 bis 13, 14 bis 16) durch wenigstens eine an einer Spannbacke (12 bis 15) angreifende Feder (36) vorgespannt ist.

8. Spannvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen den beiden Enden der an der Spannbacke (12,15) angreifenden Feder (36) die Achse (7, 8, 9) der betreffenden Spannbacke befindet.

9. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Spannbacke jedes Spannbackensatzes (11 bis 13, 14 bis 16) federnd gelagert ist.