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Parallelschraubstock
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Die Erfindung betrifft einen Parallelschraubstock, dessen feststehender
Backen an einem Schraubstockfuß und dessen verstellbarer Backen an einer Schiene
gehalten ist, die in einer Durchbrechung des Schraubstockfußes längsverschiebbar
geführt ist, wobei die Schiene auf ihrer den Backen abgewandten Längsseite wenigstens
eine in Spannrichtung verlaufende, ebene Führungsfläche aufweist und an ihrer den
Backen zugewandten Längsseite mittels eines Gleitkörpers in der Durchbrechung geführt
ist.
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Ein derartiger Schraubstock ist beispielsweise aus der deutschen Auslegeschrift
1 929 488 bekannt. Die Schiene dieses Schraubstocks wird an ihrer, den Backen abgekehrten
unteren Längsseite von einer Bodenfläche der Durchbrechung des Schraubstock-
fußes
gestützt. Sie weist an ihren beiden oberen Längskanten zwei gegeneinander geneigte
Schrägflächen auf, von denen die eine an einer Gegenschrägfläche der Durchbrechung
und die andere an zwei in Spannrichtung voneinander beabstandeten Gleitkörpern geführt
ist. Die Gleitkörper sind als zylindrische Einsätze ausgebildet, die in jeweils
vor der Schrägfläche mündende Bohrungen des Schraubstockfußes drehbar eingesetzt
sind.
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Die Einsätze liegen mit einer stirnseitigen Anschrägung an den Schrägflächen
der Schiene an und sind, um Spiel der Schiene in der Durchbrechung ausgleichen zu
können, auf die Schrägfläche der Schiene zu verstellbar. Da die Einsätze in den
Bohrungen drehbar gelagert sind, passen sich die Anschrägungen der Einsätze der
Schrägfläche der Schiene an, so daß sich aufgrund flächenförmiger Anlage der Gleitkörper
geringe spezifische Flächenpressungen ergeben. Dieser an sich wünschenswerte Efrekt
tritt jedoch nicht an der anderen Schrägfläche der Schiene sowie an ihrer unteren
Führungsfläche auf. Wirken auf die Backen große Spannkräfte ein, so verkantet sich
die Schiene gegenüber der Durchbrechung. Die Gleitkörper können zwar dieser, wenn
auch geringen Neigung der Schienenachse gegenüber der Achse der Durchbrechung rolgen;
die Anlagefläche der anderen Schrägfläche sowie der unteren Führungsfläche der Schiene
verringert sich jedoch erheblich. Im Grenzfall kann es zu einer linienförmigen Anlage
mit entsprechend hoher spezifischer Flächenpressung der aneinanderliegenden FlAchen
kommen. Derartig hohe Flächenpressungen führen zu Schäden an den Schrägflächen bzw.
Führungsflächen. Selbst wenn die Flächenpressungen nicht so hoch sind, daß sie zu
bleibenden Schäden rühren, wird beim Verkanten der Schiene gegenUber der Durchbrechung
die Parallelität der Backen aufgehoben, so daß es zu Kerbschäden am Werkstück kommen
kann.
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Ein weiterer wesentlicher Nachteil des bekannten Parallelschraubstocks
ist sein relativ hoher fertigungstechnischer Aufwand. In der Durchbrechung des Schraubstockfußes
müssen zwei unter einem
exakten Winkel gegeneinander verlaufende
FührungsSlächen eingearbeitet werden. Derartige innenliegende Winkelflachen lassen
sich nur schwer mit hinreichender Präzision herstellen. Nicht zuletzt müssen an
der Schiene drei gegeneinander geneigte, präzise bearbeitete Flächen angearbeitet
werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es einen Parallelschraubstock anzugeben,
dessen Parallelführung fertigungstechnisch relativ einfach herstellbar ist und der
selbst bei größeren Spannkräften die Parallelität seiner Backen sicherstellt.
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Ausgehend von dem eingangs näher erläuterten Parallelschraubstock
wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Gleitkörper an dem in
Spannrichtung den Backen abgekehrten Ende der Schiene gehalten ist und an einer
in Spannrichtung verlaufenden, von der Schiene beabstandeten ebenen Führungsfläche
der Durchbrechung anliegt, daß auf der in Spannrichtung den Backen zugekehrten Seite
der Durchbrechung ein an der Führungsfläche der Schiene anliegender, weiterer Gleitkörper
am Schraubstockfuß gehalten ist, der die Schiene mit Abstand zum Schraubstockfuß
führt und daß die Gleitkörper kreisabschnittförmiges Querschnittprofil haben und
neigbar in einer quer zur Spannrichtung verlaufenden, im Querschnitt kreisbogenförmigen
Rinne der Schiene bzw. des Schraubstockfußes sitzen.
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Hierdurch wird erreicht, daß sowohl in der Durchbrechung als auch
an der Schiene lediglich eine Pührungsfläche angearbeitet werden muß. Die Gleitflächen
der Gleitkörper stehen über die Oberseite der Schiene bzw. den Boden der Durchbrechung
vor, so daß die Schiene auf der Oberseite bzw. der Unterseite mit Spiel zur gegenüberliegenden
Wandfläche der Durchbrechung gehalten wird. Die Anlagefläche wird somit in jeder
Stellung der Schiene durch die Gleitfläche der Gleitkörper bestimmt und ist, da
die Gleitkörper neigbar in den Rinnen sitzen, stets gleich groß.
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Die Gleitfiäche kann für die maximale, von den Backen des Schraubstocks
aufzubringende Preßkraft dimensioniert werden und zwar so, daß die spezifische Flächenpressung
auch bei maximaler Preßkra> Werte, die die Parallelität der Backen verschlechtern
würde, nicht erreicht.
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Die Gleitkörper sitzen in komplementär angepaßten Rinnen mit on der
Rinne wegweisender Gleitfläche. Sie sind in den Rinnen neigbar gehalten; die Gleitfläche
kann also, wenn der Schraubstock überbelastet werden sollte, der Schienenn2igung
ausweichen und trotzdem mit der gesamten Gleitfläche an der FUhrungsfläche &nliegen.
Selbst bei Uberbelastung kann es also nicht zu ungleichmäßig verteilten spezifischen
Flächenpressungen kommen.
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Ein der Form der Gleitkörper entsprechendes Element ist aus der DT-AS
1 127 825 bekannt. Es dient jedoch nicht als Gleitkörper, sondern als Druckstück,
das die Preßkraft eines Spindeltriebmitnehmers auf den Schlitten eines Maschinenschraubstocks
überträgt.
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Der Schlitten ist mit einer Backe des Schraubstocks versehen und gleitet
auf Schienen eines die andere Backe tragenden Schraubstockfußes. Das Druckstück
hat halbkreisfbrmiges Profil und sitzt in einer Rinne, die in einer von den Schienen
des Schraubstockfußes weIeisenden Schrägfläche vorgesehen ist. Der Mitnehmer greift
mit einer Gegenschrägfläche an dem Druckstück an.
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Beim Spannen des Schraubstocks werden somit nicht nur die Backen aufeinander
zu gepreßt, sondern es wird auch der Schlitten auf die Führungsschiene gedrückt.
Probleme, wie sie bei der Führung einer verschiebbaren Schiene in der Durchbrechung
eines Schraubstockfußes auftreten, werden bei dem bekannten Schraubstock jedoch
nicht berücksichtigt.
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Die Führungsflächen der Schiene und der Durchbrechung verlaufen bevorzugt
parallel zueinander. Dies hat den Vorteil, daß die Rinne und die Führungsfläche
ebenfalls parallel an der Schiene
bzw. dem Schraubstcckfuß gngearbeitet
werden können. Es ist also nicht erforderlich, daß die Winkelstellung der BearDeitungs=serE-zeuge
während der Bearbeitung des Schraubstockfußes bzw. der Schiene verändert werden
muß. Um die Rinne des Sehraubstockfußes einfach einarbeiten zu können, ist diese
bevorzugt außerhalb der Durchbrechung angeordnet.
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Die Gleitkörper sind vorteilhafterweise stabförmig ausgebildet und
erstrecken sich über die gesamte Breite der Führungsflächen senkrecht zur Spannrichtung.
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Die Schiene hat zweckmßigerweise quadratisches oder rechteckförmiges
Querschnittsprofil und enthält in ihrem Inneren die mit dem Handknebel des Schraubstocks
verbundene Triebspindel.
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Sofern das Schraublager der Triebspindel unterhalb der Führungsfläche
der Durchbrechung angeordnet ist, greift es durch einen Schlitz in der Schiene.
Die Schiene kann zu diesem Zweck auch U-förmiges Querschnittsprofil haben, also
zur Seite des Schraublagers hin offen sein. Bei derartigen Ausführungsformen ist
die Rinne für den Gleitkörper zweckmäßigerweise im Steg des Profils vorgesehen.
Der Gleitkörper des Schraubstockfußes kann einstückig ausgebildet sein und über
den Schlitz bzw. die offene Seite der Schiene greifen. Sofern die Gleitkörper aus
besonders hochwertigem Material bestehen, kann der Gleitkörper des Schraubstockfußes
auch geteilt ausgeführt sein, d.h. für jede Führungsfläche beiderseits des Schlitzes
bzw. an jedem Schenkel des U-förmigen Querschnittsprofils kann ein gesonderter Gleitkörper
vorgesehen sein.
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Im folgenden soll ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Parallelschraubstocks anhand von Zeichnungen näher erläutert werden und zwar zeigt:
Fig. 1 und 2 den Schraubstock mit weiter und enger Stellung seiner Backen,
Fig.
3 eine Darstellung der Drücke auf die Gleitkörper und Fig. 4 die Druckverhältnisse
und Kantenpressungen bei einem herkömmlichen Parallelschraubstock.
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Der erfindungsgemäße Parallelschraubstock weist einen Schraubstockfuß
1 auf, der in seinem oberen Abschnitt eine feststehende, senkrechte Schraubstockbacke
2 trägt und eine horizontale Längsdurchbrechung 3 besitzt, durch die eine im Querschnitt
entsprechend gestaltete Führungsschiene 4 verschiebbar ragt. Die Führungsschiene
hat, wie Fig. 3 erkennen läßt, U-förmiges Querschnittsprofil mit quadratischer oder
rechteckiger Umrißkontur.
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Die verschiebbare Führungsscniene 4 trägt eine Backe 7 und lagert
einen Handknebel 8 eines Spindeltriebs, der beim Drehen des Handknebels 8 die Führungsschiene
4 in Richtung eines Doppelpfeiles 9 verstellt. In einer unteren horizontalen Wand
6 der Durchbrechung 3 des Schraubstockfußes 1 ist eine im Querschnitt kreissektorförmige
Querausnehmung oder Rinne 10 angebracht, in die ein ebenfalls im Querschnitt kreissektorförmiger
Gleitkörper 11 in Form einer halbzylindrischen Stange gelegt ist, deren oben gelegene
Gleitfläche 12 über die Wand 6 etwas hinausragt, so daß ein Zwischenraum 13 zwischen
der Wand 6 und einer Unterseite 14 der Führungsschiene 4 entsteht, an der die Gleitfläche
12 des Gleitkörpers 11 anliegt. Der Gleitkörper 11 kann in Richtung eines Doppelpfeiles
15 geneigt werden.
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Der Gleitkörper 11 ist, wie zu erkennen ist, an dem Endabschnitt der
Durchbrechung 3 in dem Schraubstockfuß 1 vorgesehen, der dem Handknebel 8 benachbart
ist. Der Abstand des Gleitkörpers 11 von einer Stirnseite 16 des die Wand 6 aufweisenden
Teils des Schraubstockfußes 1 ist mit a bezeichnet. Der Abstand a ist, wie untenstehend
noch näher erläutert wird, beim Verschieben
der F:Llrungsschiene
4 In Pichtun des Doppelpfeiles 9 stets konstant.
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In einer oberen Wand 17 der Führungsschiene 4 ist gleichfalls eine
im Querschnitt kreissektorförmige Querausnehnlung oder Rinne 18 vorgesehen, die
an dem den Handknebel 8 abgekehrten Ende der Fuhrungsschiene 4 angeordnet ist. Der
Abstand der Rinne 18 vorn Ende 19 der Führungsschiene 4 Ist ebenfalls gleichbleibend
und hat die Größe b. In die Rinne 18 ist wiederum ein ebenfalls im Quersehnitt kreissektorförmier
Gleitkörper 20 eingesetzt, dessen oben gelegene Gleitfläche 21 an der oberen Wand
5 der Durchbrechung 3 anliegt, wobei auch zwischen der Wand 17 der Führungsschiene
4 und der oberen Wand 5 der Durchbrechung 3 ein Zwischenraum 22 belassen ist.
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Die beiden in ihren Rinnen 10, 18 drehbaren Gleitkörper 11, 20 sind
derart angeordnet, daß ihre Gleitflächen 12, 21, die, wie Fig. 1 erkennen läßt,
beide nach oben, d.h. in gleicher Richtung gerichtet sind, die Führungsschiene 4
tragen, ohne daß diese auf der Wand 6 aufliegt bzw. sich gegen die Wand 5 abstützt.
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Während die Abstände a und b konstant sind, da einerseits der Gleitkörper
11 in dem feststehenden Schraubstockfuß 1 gehalten ist, andererseits der Gleitkörper
20 in der verschiebbaren Fürungsschiene 4 gelagert ist, ändert sich der Abstand
c der beiden Gleitkörper 11, 20 zueinander, wenn, wie aus dem Vergleich zwischen
Fig. 1 und 2 erkennbar ist, die Führungsschiene 4 in der Durchbrechung 3 längsverschoben
wird. Der Abstand d zwischen den Gleitflächen 12, 21 der beiden an diesen Seiten
leicht bearbeitbaren, aus geeignetem druckfesten Material bestehenden Gleitkörper
11, 20 entspricht der Höhe der Führungsschiene 4 zuzüglich dem Zwischenraum 22,
so daß bei Belastung der Backen 2, 7 die Führungsschiene 4 in jeder Stellung horizontal
liegt und die Stirnseiten 2a, 7a der Backen 2, 7 genau parallel gerichtet
sind.
Die ,^sischenräume 13, 22 gewShrleisten das Versch eben der Schiene in Längsrichtung.
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In Fig. 3 sind die Flächenpressungsverhältnisse auf den Gleitkörpern
11, 20 dargestellt. Selbst bei Uberlast auf die Backen 2, 7, bei welcher eine geringe
Abweichung der Lage der Längsachse der Führungsschiene 4 von der Längsachse der
Durchbrechung 3 eintreten kann, zeigt sich eine gleichnEßige Flächenbelastung der
Oberseite der Gleitkörper 11, 20, da diese sich der Stellung der Führungsschiene
4 anpassen.
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Im Gegensatz hierzu lassen clie Diagramme der Fig. 4 die starken Kantenpressungen
an der Führungsschiene und der oberen und unteren Wand der Durchbrechung 3 eines
herkömmlich geführten Parallelschraubstocks erkennen. In Fig. 4 sind zum besseren
Verständnis gleichwirkende Teile mit den anhand der Fig. 1 bis 3 erläuterten Bezugszahlen
bezeichnet. Die Kantenpressungen sind dafür verantwortlich, daß der Winkel o( zwischen
der Schienenlängsachse L und der Längsachse D der Durchbrechung 3 wächst, wodurch
auch der Winkel ß zwischen Stirnflächen 2a, 7a der Backen 2, 7 größer wird und die
Backen 2, 7 ein Werkstück 27 nur noch an Stellen 25, 26 halten.
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