DE3143363C2 - Kraftspannfutter zum Drehen von Kegelrädern, Ritzeln o.dgl. Werkstücken - Google Patents

Description

des Grundgehäuses (1) begrenzt

6. Kraftspannfutter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet daß das Stellglied (5) vor Erreichen der werkstückabgewandten Anschlagiläche (17) mittels Federkraft gegen eine werkstückabgewandte Schulterfiäche (13) des Kolbens (7) angedrückt gehalten ist

7. Kraftspannfutter nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Federkraft durch eine auf den Kolben (7) aufgeschobene, an einem mit dem

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Kraftspannfutters ein Stellglied axial verschieblich aufgenommen ist an welchem wenigstens drei schwenkbare Spannklinken angelenkt sind, die in der Spannsteillung des Stellglieds mit einer an ihrem freien Ende ausgebildeten Nase gegen die als Spannbasis dienende Rückseite der Verzahnung des Werkstücks angedrückt werden, wobei sie sich mit ihrem Rücken gegen eine Druckinnenfläche des Kraftspannfutters abstüzen, und die mittels Druckfedern ständig in vom Werkstück

ίο weggerichteter Schwenkrichtung belastet sind.

Bei einem derartigen Kraftspannfutter (OB-PS 10 65G95) wird das Stellglied zum Spannen vom Werkstück weg gezogen, so daß die Spannklinken in Ausnehmungen des Grundgehäuses hineingezogen werden, wo sie mit ihrem Rücken gegen eine Druckinnenfläche des Gehäuses anliegen und dadurch mit ihren Nasen gegen die Spannbasis des Werkstücks gedrückt werden.

fm gelösten Zustand können die Spannklinken nicht vollständig in das Gehäuse zurückgezogen werden, so daß ein Abdrehen eines am großen Durchmesser der Verzahnung vorhandenen Preßgrats mit dem Werkstück in der Drehaufnahme des Spannfutters nicht möglich ist Beim bekannten Kraftspannfutter müssen daher Preßgrat und Spannbasis des Werkstücks bereits vor dem Einspannen des Werkstücks in das Kraftspannfutter abgedreht sein.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein gattuiysgemäßes Kraftspannfutter so auszubilden, daß das Werkstück ohne vorheriges Abdrehen des Preßgrats und Andrehen der Spannbasis in einer Einspannung in der Drehaufnahme des Kraftspannfutters vollständig bearbeitet werden kann.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Druckinnenfläche an einem relativ zum Stellglied axial verschieblich am Grundgehäuse gelagerten Spannring ausgebildet ist

Durch diese Maßnahme ist es möglich, das axiale Ausfahren der Spannklinken, die am Stellglied angelenkt sind, in Richtung des Werkstücks zu begrenzen, so daß sich die Nasen der Spannkl· iken, in axialer Richtung auf das Werkstück gesehen, noch vor dem Preßgrat der Werkstückverzahnung befinden. In dieser Stellung sind die Spannklinken in geöffnetem Zustand so weit in das Spannfutter zurückgefahren, daß ein Drehwerkzeug ohne Kollision mit dem SpannkHuken den Preßgrat der Verzahnung abstechen und den Zahnrücken zwecks Erzeugung der Spannbasis überdrehen kann. Um das Werkstück für diesen Drehvorgang zu Spannen, drückt ein Stützreitstock gegen das Werkstück und hält dieses für die Drehoperation in der Drehaufnah-ne des Kraftspannfutters fest. Somit entfällt ein gesonderstes Einspannen des Werkstücks zum Zwecke des Abdrehens des Preßgrats und Andrehens des Spannsitzes in einer anderen Drehvorrichtung. Die Vor- und Fertigbearbeitung des Werkstücks kann in »1».» Λ ..£··»«* mmoW* 1« j-IA··

Stellglied (5) abgestützte Schraubendruckfeder (10) erzeugt ist.

Die Erfindung betrifft ein Kraftspannfutter zum Drehen von Kegelrädern, Ritzeln oder dergleichen Werkstücken, deren fertige Verzahnung die Zentrierbasis für den Eingriff in eine Drehaufnahme des Kraftspannfutters bildet, wobei im Grundgehäuse des dungsgemäßen Kraftspannfutters erfolgen. Erst nach Durchführung der Vorbearbeitung wird der Spannring weiter axial in Richtung auf das Werkstück verschoben, wobei er gegen den Rücken der Spannklinken anläuft und diese mit den Nasen gegen die Spannbasis des Werkstücks bewegt und dort andrückt

Während dieser Aktion des Spannrings ist die axiale Bewegung des Stellglieds gestoppt und die Spannklinken schwenken um ihre Befestigungspunkte am Stellglied radial nach innen. Dabei komprimieren sie eine Druckfeder, die zwischen einer Verlängerung der

Spannklinken über deren Drehpunkt hinaus und dem Stellglied abgestützt ist und die nach dem Zurückschieben des Spannrings wieder dafür sorgt daß die Spannklinken vom Werkstück radial abgehoben werden. Erst nach Erreichen dieser Stellung wird das Stellglied relativ zum Grundgehäuse des Kraftspannfutters axial vom Werkstück entfernt, so daß die Spannklinken in das Gehäuse des Kraftspannfutters einfahren. In dieser eingefahrenen Stellung des Stellglieds ist die Drehaufnahme des Kraftspannfutters von allen Seiten frei zugänglich, so daß ein bereits bearbeitetes Werkstück abgenommen werden kann und daß ein neues Werkstück aufgenommen und unter Zuhilfenahme eines Spannreitsstocks gegen die Drehaufnahme gespannt und wie oben beschnei: ^n, "orbearbeitet werden kann.

Zweckmäßige Ausgestaltungen de·- D^'cKinnenfläche bestehen darin, daß sie κα.·ζ vor Erreichen der Spannstellung gegen den Rück · der Spannklinken aufläuft und daß sie ais Schräg- oder Konusfläche ausgebildet ist, deren Achi«: *tand sich zum werkstückseitigen Ende hin vergröbert.

Zum »Lösen« bzw. »Spannen« des Kraftspannfutters ist ein bevorzugt hydydraulisch betätigbares Zugrohr vorgesehen, welches mit einem zentralen Kolben des Kraftspannfutters in Verbindung steht Der am Außenumfang des Grundgehäuses geführte Spannring weist einen nabenartigen Grundkörper auf, welcher am werkstückseitigen Ende des im Grundgehäuse axial verschieblich gelagerten Kolbens befestigt ist Auf diesem Kolben ist auch das Stellglied axial verschieblich gelagert; ein am Stellglied vorgesehener Anschlag rn Form einer Anschlagscheibe begrenzt den Verschiebe weg des Stellglieds in Richtung vom Werkstück abgewandten Ende zum Werkstück zugewandten Ende des Kraftspannfutters durch Zusammenwirken mit einer werkstückabgewandten Anschlagfläche des Grundgehäuses. Vor Erreichen der werkstückabgewandten Anschlagfläche des Grundgehäuses ist das Stellglied mittels Federkraft gegen eine werkstückabgewandte ^A0 Schulterflärhe des Kolbens angedrückt gehalten, wobei die Federkraft durch eine auf den Kolben aufgeschobene, an einem mit dem Kolben verbundenen Zugrohr und am Stellglied abgestützte Schraubendruckfeder erzeugt ist.

Durch diese Ausgestaltung des Stellglieds und die Art

seiner Lagerung E.uf dem Kolben, wird gewährleistet, daß bei einer Kolbenbewegung in "ichtung auf das Werkstück, also beim »Spannen« des Werkstücks, das Stellglied relativ zum Grundgehäuse nur bis zu einer vorgegebenen werkstückabgewandten Anschlagfläche des Grundgehäuses axial :"itbewegt werden kann, daß aber der am Kolben be'estigte Spannring in axialer Richtung noch weiter auf das Werkstück zu bewegt werden kann, um dabei die Spannklinken gegen die Wirkung von Druckfedern radial nach innen bis zum Erreichen der .Snan.istellunp 711 vprvhu/pnkpn Wäh. rend dieser Bewegung des Stellrings wird die auf dem Kolben befindliche Schraubendruckfeder, welche sich gegen das axial festgelegte Stellglied abstützt, zusätzlich komprimiert. Sie kann daher in Abwesenheit äußerer Kräfte den Spannring in Richtung auf den Grundkörper zurückziehen und das Lösen des Werkstücks einleiten.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand von Zeichnungen erläutert In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 einen Axialschnitt durch das Kraftspannfutter in Spannstellung der Sp^nnklinken;

F i g. 2 einen Querschnitt gemäß II-1I der F i g. 1;

Fig.3 einen axialen Halbschnitt durch das Kraftspannfutter bei maximal zurückgezogenen Spannklinken;

Fig.4 einen axialen Halbschnitt durch das Kraftspannfutter mit axial voll ausgefahrenen Spannklinken und

Fig.5 einen axialen Halbschnitt durch das Kraftspannfutter am Beginn der radialen Umlenkung der Spannklinken durch den Spannring.

Das in den F i g. 1 und 2 dargestellte Kraftspannfutter dient zum Drehen von Kegelrädern und Ritzeln, deren Verzahnung fertig geschmiedet, gebeizt gestrahlt und kaltkalibriert ist Die Zentrierbasis wird dabei durch die Verzahnung des Werkstücks 14 gebildet Mit der Verzahnung greift das Werkstück 14 in die entsprechend negativ ausgebildete Drehaufnahme 9 des Kraftspannfutters ein. Ein (nicht dargestellter) hydraulsicher Spannzylinder betätigt ein Zugrohr 8, welches auf einen Kolben 7 aufgeschraubt ist

Das Zugrohr ist in einem Zwischenflansch 19 des Grundgehäuses 1 des Kraftspannfutters axial geführt Auf dem Kolben 7 gleitet eine Schra:. >endruckfeder 10, die sich einerseits an der Stirnseite dc> Zugrohrs 8, andererseits an einer Anschlagscheibe 6 ein~s Stellglieds 5 abstützt Die Anschlagscheibe 6 ist mit dem Stellglied 5 verschraubt. Das Stellglied 5 besitzt drei Arme 2(2, an deren Enden jeweils eine Spannklinke 11 radial verschwenkbar angelenkt ist. Auf rückwärtige Verlängerungen 24 der Spannklinken 11 drücken Druckfedern 12, weiche andererseits am Stellglied 5 abgestützt sind Somit ist es gewährleistet daß die Spannklinken 11 stets radial im Gegenuhrzeigersinn gegen den Spannring 4 angedrückt werden. Der Spannring 4 besitzt einen Grundkörper 3, der auf den Kolben 7 aufgesteckt ist, indem er dessen werkstückseitige Endschulter 22 übergreift; mittels einer Gegenscheibe 21 ist der Grundkorper 3 des Spannrings 4 fest mit dem Kolben 7 verschraubt Gemäß den Fig.! und 2 ist das Werkstück in der Spannstellung dargestellt. Im folgenden wird der Ablauf des Spannvorgangs annand df F i g. 3 bis 5 erläutert

Vorauszuschicken ist noch, daß das zu bearbeitende Werkstück am größten Durchmesser der Verzahnung zunächst noch einen (nicht gezeichnete:^ Preßgrat besitzt; urn diesen in einer Einsnannn-ig entfernen und die Spannbasis auf der Rückseite der Verzahnung andrehen zu können, wird das Werkstück 14 mit einem Stützreitstock, dessen Spitze 2 teilweise dargestellt ist, mit ca. 4000—6000 N axial gegen die Drehaufnahme 9 angedrückt. Die Spannklinken 11 sind bei Einspannung des Werkstücks mit dem Stützreitstock zwecks Durchführung der Vorbearbeitung des Werkstücks in das Grundgehäuse 1 eingezogen (Fig. 3). Das Werk jtüc-iC 14 liegt dabei völlig frei und kann mit einem Drehmeißel abgedreht werden. Auf diese Weise wird der Preßorat pntiprnt iinri pinp "snannhacic Tl für i-lio

Nasen 13 der Spannklinken 11 angedreht.

Nach dieser Vorbearbeitung des Werkstücks 14 wird der Drehmeißel ,"Jriickgefahren.

F i g. 3 zeigt dit Ausgangsstellung vor Einleitung des Spannvorgangs. Das Stellglied 5 ist maximal nach iinks verschoben; ebenso der Spannring 4. Das Zugrchr 8 und damit der Kolben 7 befinden sich in ihrer äußerst linken Stellung. Diese wird beim Lösen des Werkstücks, d. h. nach Bewegung de s Zugrohrs 8 in eine Richtung gemäß Pfeil Δ erreicht In dieser Stellung sind die Nasen 13 der Spannklinken ί J praktisch vollständig in das Grundge-

hause 1 zurückgezogen. Die Spannklinken Il sind maximal nach oben verschwenkt. Bei Einleiten des Spannvorgangs durch einen entsprechenden Impuls an den hydraulischen Spannzylinder gleitet das Zugrohr 8 gemäß Pfeil S nach rechts in Richtung auf das Werkstück 14 und schiebt den Kolben 7 mit der Schraubendruckfeder 10, den Spannring 4 und das Stellglied 5 mit den Spannklinken 1 1 nach: rechts bis die Anschlagscheibe 6 gegen die Anschlagfläche 17 des Grundgehäuses 1 anschlug!. Diese Anschlagstellung ist in Fig-4 dargestellt. In dieser Stellung kann das Stellglied 5 in axialer Richtung nicht mehr weiter auf das Werkstück zu bewegt werden. Der Spannring 4 befindet sich dabei noch in einer Stellung hinter den Rücken 15 der Spannklinken 11. Die Schraubendruckfeder 10 stützt sich gegen die Anschlagscheibe 6 des Stellglieds 5 ab und sichert die Anlage der Schulter 18 des Kolbens 7 gegen die der Schraubendruckfeder 10 gegenüberliegende Seite der Anschlagscheibe 6. Durch die Weiterbewegung des Kolbens 7 nach rechts rückt die Schulter 18 des Kolbens 7 von der Anschlagscheibe 6 zunehmend ab und es wird die in F i g. 5 dargestellte Stellung des mitbewegten Spannrings 4 erreicht, bei welcher er gerade mit seiner schrägen Druckinnenfläche 16 mit den Rücken 15 der Spannklinken 11 in Kontakt kommt Die Spannklinken 11 können wegen der axialen Festlegung des Stellglieds 5 nicht mehr Weiter in axialer Richtung ausweichen. Sie stehen gerade mit ihren Nasen 13 etwa 2 bis 4 mm über dem größten Durchmesser des Werkstücks 14, so daß während des Spannvorgangs eine Kollision zwischen Werkstück und Spannklinken ausgeschlossen ist.

Durch eine weitere Verschiebung des Zugrohrs 8 in axialer Richtung nach rechts gleitet der Kolben 7 unter Zusammendrückung der Schraubendruckfeder 10 weiter durch die Bohrung des Stellglieds 5; der mit dem Kolben 7 mitbewegte Spannring 4 bewirkt über seine Druckinnenfläche 16 eine radiale Schwenkbewegung der Spannklinken 11. so lange bis deren Nasen auf der Spannbasis 23 auf der Rückseite der Verzahnung des Werkstücks 14 anliegen. Damit ist die in Fig. 1 im Axialschnitt dargestellte Spannstellung erreicht. Der gewünschte Spanndruck wird über den nicht gczeichneten am Zugrohr 8 angreifenden Spannzylinder vorgegeben und über den Spannring 4 und die Spannklinken 11 auf das Werkstück 14 übertragen. In dieser in der F i g. 1 dargestellten Spannstcllung ist die Schraubcndruckfeder 10 maximal komprimiert. Der Stützreitstock mit der Spitze 2 entfernt sich vom Werkstück und die Drehoperation auf der der Verzahnung abgekehrten Seite des Werkstücks kann beginnen. Sämtliche geschilderten Vorgänge können automatisch gesteuert werden. Das erläuterte Kraflspannfulter ermöglicht die Durchführung aller Maßnahmen einschließlich der Vorbearbeitung bei einer einzigen Einspannung des Werkstücks.

Das Ausspannen des Werkstücks erfolgt über einen Impuls an den Spannzylinder, der das Zugrohr 8 mit Kolben 7 und Spannring 4 vom Werkstück 14 weg, also nach links in Richtung des Pfeils L bewegt. Die Schraubcndruckfeder 10 drückt weiterhin auf die Anschlagscheibe 6 und hält das Stellglied 5 mit den Spannklinken 11 in Anschlagposilion gegen die gchäuseseitige Anschlagfläche 17. Noch bevor diese Lage erreicht ist, schwenken die Spannklinken 11 mit zunehmendem Zurückglcitcn des Spannrings 4 unter der Wii fcung der Druckfedern 12 radial nach außen bis sie über dem größten Werksiückdurchmesser stehen und axiai in das Grundgehäuse eingefahren werden können. Die Schulter 18 des weiter nach links zurückbewegten Kolbens 7 schlägt an der Anschlagscheibe 6 an, so daß sich diese von ihrer in Fig.4 dargestellten Anschlagposition an der Anschlagfläche 17 des Grundgehäuses 1 löst und mit geöffneten Spannklinken 11 weiter in das Grundgehäuse 1 eintaucht, wobei Spannring 4 und Stellglied 5 mit dein Kolben 7 mitbewegt werden.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Kraftspannfutter zum Drehen von Kegelrädern, Ritzeln oder dergleichen Werkstücken, deren fertige Verzahnung die Zentrierbasis für den Eingriff in eine Drehaufnahme des Kraftspannfu:ters bildet wobei im Grundgehäuse des Kraftspannfutters ein Stellglied axial verschieblich aufgenommen ist an welchen! wenigstens drei schwenkbare Spannklinken angelenkt sind, die in der Spannstellung des Stellglieds mit einer an ihrem freien Ende ausgebildeten Nase gegen die als Spannbasis dienende Rückseite der Verzahnung des Werkstücks angedrückt werden, wobei sie sich mit ihrem Rücken gegen eine Druckinnenfläche des Kraftspannfutters abstützen, und die mittels Druckfedern ständig in vom Werkstück weggerichteter Schwenkrichtung belastet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Dnickinnenfläche (16} an einem relativ zum Steilglied (5) axial verschieblich am Grundgehäuse (1) gelagerten Spannring(4) ausgebildet ist

2. Kraftspjinfutter nach Anspruch 1, dadi '-gekennzeichnet daß die Dnickinnenfläche (16) ku.. vor Erreichen der Spannstellung des Kraftspannfutters gegen den Rücken (15) der Spannklinken (11) aufläuft

3. Kraftspannfutter nach Anspruch J oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die Druckinnenfläche (16) als Schräg- oder Konusfläche ausgebildet ist deren Achsabstand sich zum werkstückseitigen Ende hin vergrößert

4. Kraftspannfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der am Außenumfang des Grundgehäuses (1) geführte Spannring (4) einen nabenartigen Grundkörper (3) aufweist welcher am werkstüc-seitigen Ende eines im Grundgehäuse (1) axial verschieblich gelagerten Kolbens (7) befestigt ist

5. Krcftspanrifutter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß das Stellglied (5) axial verschieblich auf dem Kolben (7) gelagert ist, und einen Anschlag aufweist der den Verschiebeweg des Stellglieds (5) in Richtung vom werkstückabgewandten Ende zum werkstückzugewandten Ende des Kraftspannfutters durch Zusammenwirken mit