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Beschreibung
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Ausgleichscheibe Die Erfindung betrifft eine Ausgleichscheibe für
ein auf eine Welle oder einen anderen Maschinenteil auf zuspannen&'es Spannteil
(We#kzeug, Werkstück).
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Bei Werkzeugmaschinen müssen häufig Werkzeuge und Werkst cke lagerichtig
mit gleichmäßigem Spanndruck festgespannt werden, um ein genaues Bearbeiten zu ermiwglichen.
Für spezielle Einsatz zwecke sind hierzu hydraulische Spannvorrichtungen bekannt
(DE-OS 25 52 873), die jedoch in vielen anderen Fällen zu kostspielig sind. Im crmalfall
werden Spannteile in Gestalt von Werkzeugen oder Werkstücken auf eine Welle oder
einen Dorn aufgebracht und gegebenenfalls unter Zwischenlegung von Unterlegscheiben
mit einer Mutter festgespannt.
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Dabei können jedoch ungleichmäßige Spanndrücke auftreten und die aneinander
anliegenden, zusammengedrückten Anlageflächen der verschiedenen Teile verlaufen
nicht genau senkrecht zur Achse der Welle oder des Dorns.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Hilfsmittel vorzuschlagen, mit dem
ein lagegenaues Festspannen von Spannteilen insbesondere an Werkzeugmaschinen unter
gleichmäßigem Spanndruck in einfacher Weise ermöglicht ist.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Ausgleichscheibe gelöst,
die sich dadurch auszeichnet, daß an der dem Spannteil zugekehrten Seite der Ausgleichscheibe
ein durch ein Druckmedium abgepolstertes Ausgleichstück mit Anlagefläche vorgesehen
ist, mit welcher die Ausgleichscheibe am aufzuspannenden Spannteil angreift.
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Die nachstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungs5ortren der Erfindung
dient im Zusammenhang mit beiliegen er Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigen:
Figur 1 die verwendung einer Ausgleichscheibe b@im Festspannen eines Werkzeuges
auf einem Dorn; Figur 2 eine Draufsicht der Ausgleichscheibe aus Figur 1; Figur
3 eine Schnittansicht einer anderen At:sfübrungsform einer Ausgleichscheibe und
Figur 4 eine weitere Ausführungsform einer Aus#Leizhscheibe.
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In Figur 1 ist ein Wellenstummel oder Dorn 1 einer Werkzeugmaschine
dargestellt, auf den ein Werkzeug 2 als Spannteil aufgespannt werden soll. Bei der
dargestellten Ausführungsform hat man sich den Dorn 1 in RIchtung des Doppelpfeils
A hin- und hergehend ausgebildet vorzustellen Das Werkzeug 2 kann beispielsweise
zum Stoßen von Zahnrädern dienen. Bei anderen Ausführungsformen kann der Dorn oder
Wellenstummel 1 auch umlaufen und als
Spannteil 2 einen Fräser oder
dergleichen tragen.
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Der Spannteil 2 liegt mit seiner einen Stirnfläche an einer Anlagefläche
3 des Wellenstummels 1 an. Der Wellenstummel 1 hat einen Fortsatz 4 kleineren Durchmessers,
der an seinem freien Ende mit einem Gewinde 5 versehen ist. Auf das Gewinde 5 ist
eine Mutter 6, beispielsweise eine Sechskantmutter aufschraubbar, die unter Zwischenschaltung
einer Ausgleichscheibe 7 den Spannteil 2 mit bestimmtem Spanndruck gegen die Anlagefläche
3 presst.
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Bei der in Figur 1 und 2 dargestellten Ausführungsform hat die Ausgleichsscheibe
7 eine glatte Mittelbohrung 8, mit welcher sie lose auf den Fortsatz 4 aufgeschoben
ist.
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Wesentlicher Bestandteil der Ausgleichscheibe 7 ist ein als Ringkolben
9 ausgebildetes Ausgleichstück, welches mit einer Anlagefläche 10 am Spannteil 2
angreift. Im Körper 11 ist eine Ringnut 12 ausgebildet, die den Ringkolben 9 lose
verschieblich und leicht verkippbar aufnimmt. Der Ringkolben 9 ist an seiner der
Anlagefläche 1o gegenüberliegenden Seite fest ( z.B.durch Verkleben) mit einer Ringdichtung
13 aus elastomerem Material oder dergleichen verbunden. Die Ringdichtung 13 hat
gegenüber dem Ringraum 12 eine Übergröße, so daß sie mit Preßsitz in diesem Raum
sitzt und dadurch auch den fest mit ihr verbundenen Ringkolben 9 festhält. Der Zwischenraum
zwischen dem Boden des Ringraums 12 und der gegenüberliegenden Seite der Dichtung
13 ist mit einem Druckmedium in Gestalt einer Hydraulikflüssigkeit gefüllt.
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Hierdurch ist der am Spannteil 2 anliegende Ringkolben 9 hydraulisch
abgepolstert.
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hydraulisch gepolsterte Ringkolben 9 Toleranzen
zwischen Mutter 6 und Anlagefläche 3 ausgleichen und hierdurch bewirkens daß der
Spannteil 2 positionsgenau mit gleichmäßigem Anpressdruck senkrecht zur Achse des
Wellenstummels 1 festgehalten ist. Dies wäre nicht möglich, wenn die Mutter 6 direkt
am Spannteil 2 angreifen würde.
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Figur 3 zeigt gegenüber Figur 1 und 2 eine abgewandelte Ausführungsform
einer Ausgleichscheibe 17, die sich von der Ausgleichscheibe 7 im wesentlichen dadurch
unterscheidet, daß ihr Ringkolben 19, der wiederum lose in einen Ringraum 22 eingreift
und in fester Verbindung mit einer Ringdichtung 23 steht, ein überkragendes Querschnittsprofil
besitzt, so daß der als Ausgleichstück dienende Ringkolben 19 am äußersten Rand
der Ausgleichscheibe 17 verläuft. Der Raum zwischen der Dichtung 23 und dem Boden
des Ringraumes 22 ist wiederum mit Hydraulikmedium gefüllt. Im übrigen wird die
Ausgleichscheibe 17 ebenso wie die Ausgleichscheibe 7 gemäß Figur 1 eingesetzt.
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Figur 4 zeigt die Anwendung einer hydraulisch abgepolsterten Ausgleichscheibe
als "Ausgleichmutter".
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Ein Grundkörper 41 einer hydraulischen Spannvorrichtung weist einen
kreiszylindrischen Bund 42 auf, von dem beidseits zentral ebenfalls kreiszylindrische
Fortsätze 43 bzw.44 abstehen.
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Ein kreiszylindrischer Hohlraum 45, der im Bereich des Fortsatzes
44 einen größeren Durchmesser besitzt, nimmt gleitverschieblich einen Kolben 46
auf, der durch zwei Ringdichtungen 47 und 48 abgedichtet ist. Die Ringdichtung 48
stützt sich an einem Bund 49 des Kolbens 46 ab. Der Bund 49 ist seinerseits von
einer Tellerfeder 51 belastet, die an einem Schraubteil 52 abgestützt ist, welches
in den Fortsatz 44
eingeschraubt ist.
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Auf das freie, dem Bund 49 gegenüberliegende Ende des Kolbens 46 ist
eine Ausgleichmutter 53 fest aufgeschraubt.
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Hierzu ist das erwähnte Ende des Kolbens 46 mit einem Gewinde und
die Ausgleichmutter 52 mit einer zentralen Gewindebohrung versehen. Zum Zwecke des
Aufschraubens kann die Ausgleichmutter 52 zum Beispiel als Sechskantmutter ausgebildet
sein oder radiale Löcher für das Einsetzen eines Werkzeuges aufweisen. Ebenso wie
bei den Ausführungsformen nach Figur 1 und 3 weist auch die Ausgleichmutter 53 einen
Ringkolben 79 auf, der in einen Ringraum 82 an der einen Stirnseite der Mutter 53
lose eingesetzt ist. Der Kolben 79 ist mit einer Ringdichtung 83 von etwas größerer
Abmessung als der Ringraum 82 fest verbunden. Der Zwischenraum zwischen der Unterseite
der Dichtung 83 und dem Boden des Ringraumes 82 ist wiederum mit einem Hydraulikmedium
gefüllt.
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Mit dem auf diese Weise hydraulisch gepolsterten Ringkolben 79 greift
die Ausgleichmutter 53 in noch zu beschreibender Weise an einem fest-zu-spannenden
Spannteil 62 an.
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Der Kolben 46 enthält einen axialen Hohlraum 54, in dem ein Druckkolben
55 verschiebbar ist. Der Kolben 55 ist durch eine Dichtung 56 abgedichtet. An der
gegenüberliegenden Seite des Kolbens 55 greift unter Zwischenschaltung einer Kugel
57 eine Spannschraube 58 an, die in ein Innengewinde des Kolbens 46 eindrehbar ist.
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Der Hohlraum 54 ist über einen Kanal 59 mit einer ringförmigen, zwischen
Innenseite des Bundes 42 und Ringdichtung 48 gelegenen Kammer 61 verbunden. Der
Hohlraum 54, der. Kanal 59 und die Kammer 61 sind mit einer hydraulischen Flüssigkeit
gefüllt.
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An dem Außenumfang des Fortsatzes 43 ist das bereits erwähnte,
mit
einer entsprechenden Mittelbohrung versehene Spannteil 62, im dargestellten Ausführungsbeispiel
ein Werkzeug für eine Zahnradstoßmaschine, aufgeschoben. Das Spannteil 62 liegt
dabei an einer Anschlagfläche 63 des Grundkörpers 41 an.
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Der Grundkörper 41 ist schließlich mittels vier Schrauben 64 fest
mit einem Maschinenteil 65 verbunden, der beispielsweise axial hin-und herbeweglich
(oder bei einer anderen -Ausführungsform um seine Achse umlaufend, als Wellenstummel)
ausgebildet sein kann.
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Die beschriebene Spannvorrichtung wirkt folgendermaßen: Der Grundkörper
41 wird mittels der Schrauben 64 am Maschinenteil 65 befestigt. Danach wird der
Spannteil 62 auf den Fortsatz 43 aufgeschoben. Hierauf wird die Ausgleichmutter
53 lose auf das freie Ende des Kolbens 46 aufgeschraubt.
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Anschließend wird die Druckschraube 58 eingedreht, so daß sich der
Kolben 55 und die Dichtung 56 in Figur a nach rechts verschieben. Hierdurch bildet
sich in der Kammer 61 zwischen der Innenwand des Bundes 42 und dem am Kolben 46
angeordneten Bund 49 ein hydraulischer Druck aus, unter dessen Wirkung der Kolben
46 in Figur 4 nach rechts verschoben wird. Hierdurch wird der Spannteil 62 durch
die an ihm angreifende Ausgleichmutter 53 fest gegen die Anschlagfläche 63 gedrückt
und ist damit mit der gewünschten, durch die Schraube 18 genau einstellbaren Kraft
mit dem Maschinenteil 65 verbunden. Der separat hydraulisch abgepolsterte Ringkolben
79 sorgt dabei für einen überall gleichmäßigen Anpressdruck.
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