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Stirnseitenmitnehmer
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Beschreibung Die Erfindung betrifft einen Stirnseitenmitnehmer für
stirnseitige axiale Werkstückmitnehmer während der Drehbewegung zu bearbeitende
Werkstücke, beispielsweise zum Schleifen, Drehen und dergleichen spanabhebenden
Bearbeitungen und bezieht sich insbesonders auf einen solchen, für Werkstücke mit
unterschiedlichem Durchmesser.
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Stirnseitenmitnehmer mit kreisförmig an der Mitnehmerhalterung axial
angeordneten Mitnehmermessern sind bekannt.
Bei diesen ist ein Satz
von Mitnehmermessern entweder mechanisch starr oder aber zur möglichen Angleichung
an die Stirnseitenoberfläche des Werkstücks axial hydraulisch verschiebbar, kreisförmig
im gleichen Abstand voneinander entfernt, an der Stirnseite der Mitnehmermesserhalterung
angeordnet, Alle diese bekannten Stirnseitenmitnehmer sind jedoch nur für einen
kleinen Durchmesserbereich eines Werkstückes verwendbar und müssen, sobald der Durchmesserbereich
innerhalb welchem der Mitnehmer noch verwendet werden kann, unterschritten oder
überschritten wird, gegen einen anderen, dem entsprechenden Durchmesser des zu bearbeitenden
Werkstücks angepaßt, ausgetauscht werden.
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Um diesem Nachteil, der vor allem ein vollautomatisches und flexibles
Arbeiten an spanabhebenden Maschinen, wie Schleif- und Drehmaschinen und dergleichen
unmöglich macht, abzuhelfen, liegt der Erfindung als Aufgabe ein Durchmesser-Mehrbereichsstirnseitenmitnehmer
zugrunde, mit dem es möglich ist, Werkstücke mit Durchmesserbereichen von einer
minimalen bis zu einer im jeweiligen Fertigungsbereich liegenden maximalen Abmessung
ohne manuelles Umrüsten stirnseitig zu beaufschlagen
und in drehender
Bewegung mitzunehmen, so daß während des Bearbeitungsvorganges eine automatische
Mitnahme von Werkstücken unterschiedlicher Durchmesser gegeben ist.
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Erfindungsgemäß ist das bei einem Stirnseitenmitnehmer für stirnseitig
mitzunehmender, während der Drehbewegung zu bearbeitender Werkstücke, beispielsweise
zum Schleifen, Drehen und dergleichen spanabhebenden Bearbeitungen dadurch möglich,
daß auf einer Mitnehmerscheibe eines Stirnseitenmitnehmers in jeweils mit Abstand
voneinander entfernten, konzentrisch zum Mittelpunkt der Mitnehmerscheibe zu Anordnungskreisen
zusammengefaßt, radial verlaufende Mitnehmermesser vorgesehen sind, von denen Mitnehmermesser
des einen Anordnungskreises relativ zu den Mitnehmermessern des anderen Anordnungskreises
relativ zueinander auf Lücke versetzt sind und alle Mitnehmermesser vom Zentrumsbereich
von einer minimalen Höhe ausgehend bis zum Peripheriebereich hin zu einer maximalen
Höhe ansteigen.
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Die radial verlaufenden Mitnehmermesser sind hierbei zweckmäßig ansteigend
abgestuft. Vorzugsweise sind die Mitnehmermesser in Nuten der Mitnehmerscheibe angeordnet,
und
mittels Klemmleisten befestigt, wobei sie zum Nachstellen und dergleichen in den
Nuten verschieb-und feststellbar sein können.
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Zur stirnseitigen Beaufschlagung verschieden dimensionierter Werkstückdurchmesser
durch nur drei Mitnehmermesser sind diese in ihrer jeweils radialen Anordnung relativ
zueinander entsprechend auf Lücke gesetzt. Außerdem schließen diese Mitnehmermesser
jedes Anordnungskreises relativ zueinander, bezogen auf den Mittelpunkt der Mitnehmerscheibe,
einen Winkel von 120 Grad ein, wobei die jeweiligen drei Mitnehmermesser für jeden
ihnen jeweils zugeordneten Werkzeugdurchmesser, die gleiche Höhe aufweisen, Vorzugsweise
ist die Mitnehmerscheibe, um den Mitnehmermessern eine statisch bestimmte 3-Punkt-Plananlage
geben zu können, als Taumelscheibe schwimmend aufgehängt, ausgebildet und durch
Druckfedern federvorgespannt. Außerdem ist sie schwimmend angeordnet'um eine querkraftarme
Mitnahme zu ermöglichen. Zur Erweiterung des Werkstückmitnehmerbereiches ist die
Werkstückspindelstockspitze vorteilhaft an drei um 120 Grad versetzten Stellen ausgespart.
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Zweckmäßig sind zur weitgehendsten selbständigen Bearbeitung von Werkstücken
unterschiedlicher Durchmesser einer spanabhebenden Maschine Vorrichtungen zur automatischen
Werkstückhandhabung,
z.B0 zur Zuführung sowie Halterung und nach Bearbeitung zur Wiederabführung des
bearbeiteten Werkstückes sowie zum Wechsel gegen ein neuerlich zu bearbeitendes
Werkstück vorgesehen.
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Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel
davon dargestellt ist, näher veranschaulicht.
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Es zeigen: Fig. 1 eine Stirnseitenansicht auf den Mitnehmer und Fig.
2 eine Darstellung im Schnitt gemäß Fig. 1 In Fig. 1 ist 1 ein Durchmesser-Mehrbereichs-Stirnseitenmitnehmer,
der im folgenden kurz als Mitnehmer bezeichnet ist und der eine Mitnehmerscheibe
2 aufweist, in der Nuten 3 und 4 zur Aufnahme von Mitnehmermessern 5 und 6 angeordnet
sind. Zum Befestigen der Mitnehmermesser sind Klemmleisten 7 und 8 vorgesehen. Die
Klemmleisten werden jeweils mit Schrauben 9 in der Mitnehmerscheibe 2 befestigt
und klemmen dabei die Mitnehmermesser 5 und 6 in den Nuten 3 und 4 fest. Bei vorliegendem
Ausführungsbeispiel sind in den Nuten 3 jeweils vier Mitnehmermesser 5 und in den
Nuten
4 jeweils vier Mitnehmermesser 6 vorgesehen.
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Hierbei sind die Mitnehmermesser 5 in der Nut 3 relativ zu den Mitnehmermessern
6 der anderen Nut 4 auf Lücke 25 u. 26 versetzt. Die Mitnehmermessersätze von jeweils
vier Mitnehmermessern 5 u. 6 in den Nuten 3 u. 4, die auf der Mitnehmerscheibe 2
in voneinander mit Abstand d jeweils entfernten Anordnungskreisen 10 und 11 konzentrisch
zum Mittelpunkt der Mitnehmerscheibe 2 vorgesehen sind, sind hierbei von Anordnungskreis
zu Anordnungskreis vom Zentrumsbereich 12 der Mitnehmerscheibe 2 nach außen zu ihrer
Peripherie 13 hin ausgehend stetig höher werdend abgestuft, beispielsweise um 0,5
mm. Dadurch ist sichergestellt, daß in der Mitnehmerphase eines Werkstücks immer
nur drei Mitnehmermesser eines Anordnungskreises 10 bzw. 11 mit einer Werkstückstirnseite
14 in Eingriff kommen. Die Limi-tierung auf nur drei Mitnehmermesser ist durch die
vom Reitstock begrenzte Federkraft bedingt, um dem Knickeffekt am Werkstück vorzubeugen.
Ein weiterer Vorteil der Drei-Messer-Anlage am Werkstück ist es, daß bei Unebenheit
oder Taumel schlag der Werkstückstirnseite eine statisch bestimmte Drei-Punkt-Anlage
sichergestellt ist, ohne daß die Mitnehmermesser an Hydrokolben angebracht, über
Hydropolster ausgleichen müssen. Voraussetzung dafür
schafft die
erfindungsgemäß in der Mitnehmerphase für Radial- und Taumelschlag schwimmend aufgehängte
Mitnehmerscheibe. Die im gleichmäßigen Abstand, zum Beispiel 10 mm, zueinander angeordneten
Mitnehmermesser, können auch in einem voneinander unterschiedlichen Abstand zueinander
angeordnet sein. So läßt es sich durch die begrenzte stufenlose Anordnungsmöglichkeit
bei bestimmter Werkstückdurchmesserstufung vermeiden, daß ein Messersatz nur im
Kantenbereich 15 des Werkstückaußendurchmessers stirnseitig zur Anlage und so in
Mitnahmekontakt kommt. Ein weiterer Vorteil dieser Mitnehmeranordnung ist es, daß
die Mitnehmerscheibe durch eine Druckfeder 16 in vorgefederter Stellung vorerst
ohne Werkstückkontakt über Kegel 17 der Mitnehmerbolzen 18 spielfrei zentriert und
axial in Anschlagstellung ist.
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Auf diese Weise ist die Mitnehmerscheibe bis zum Werkstückkontakt
genau auszentriert, das heißt, sie hat einwandfreien, planen und radialen Rundlauf.
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Sobald ein zwischen einer Werk stü ck spindel stock spitze 19 und
einer hier nicht dargestellten Reitstockzentrierspitze zentriertes Werkstück 20
beim Verschiebevorgang zum Mitnehmer hin auf den Mitnehmermessern 5 bzw. 6
mit
einer Stirnseite 14 zum Anliegen kommt, drücken sich diese Messer vorerst in das
Werkstück ein, ehe die Mitnehmerscheibe 2 gegen ihre Druckfedern 16 um einen vorgegebenen
Betrag zurückgeschoben wird0 Erst dann wird die Mitnehmerscheibe 2 nach dem Taumelscheibenprinzip
radial und axial im Bereich des vorgesehenen Spiels zwischen den Mitnehmerbolzen
und den Bohrungen der Mitnehmerscheibe frei.
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Um den Werkstückmitnahmebereich bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
zu erweitern, ist die Werkstückspindelstockspitze 19 an drei um 120 Grad versetzten
Stellen mit Aussparungen 21 versehen, Auf diese Weise können Zentrierbohrungen kleiner
als 45 mm Durchmesser auch ohne Zentrierspitzenwechsel zentriert werden. Bei einem
größeren Zentrierspitzendurchmesser ist jedoch die Mitnehmerscheibe 2 entsprechend
aufzubohren.
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Ferner können Tiefenunterschiede der Zentrierbohrungen beispielsweise
von etwa 40 mm über eine Werkstückspindelstock-Stellpinole ausgeglichen werden,
indem die Zentrierspitze relativ zum Stirnseitenmitnehmer positioniert wird. Diese
Lösung ist auch bei radialer Werkstückmitnahme erforderlich.
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Im folgenden wird eine Werkstückspindelstock- und eine Reitstockpinolensteuerung
im Zusammenhang mit dem automatischen Wechsel bei Verwendung eines erfindungsgemäßen
Mehrbereichs- Stirnseiten-Mitnehmer erläutert: Auszugehen ist hierbei von einer
Stellung der Mitnehmerscheibe, in der ein Werkstück 20 mittels einer hier nicht
dargestellten Greifzange, die gleichzeitig als Werkstückträger dient, der Maschine
zur Bearbeitung zugeführt wird.
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Nachdem das Werkstück zwischen den Zentrierspitzen in Arbeitslage
gebracht und von den Zentrierspitzen gehalten wird, öffnet die Greifzange, gibt
das Werkstück frei und fährt aus dem Arbeitsbereich der Maschine wieder in seine
Ausgangslage zurück. Die Werkstückspindelstock- und die Reitstockpinolen sind hierbei
in einer sogenannten Werkstückvorspannstellung. Nun wird das sich zwischen den Zentrierspitzen
befindliche und von diesen gehaltene Werkstück von den Stirnmessern des Mitnehmers
beaufschlagt, Nach Beendigung des Schleifvorganges wird das zwischen Werkstückspindelstockspitze
und die Reitstockspitze eingespannte Werkstück 20 vom Stirnseitenmitnehmer 1 wieder
abgezogen, so daß dessen Mitnehmermesser mit der Stirnseite 14 des Werkstücks wieder
außer Kontakt kommen. Die positionierbare Werk stü ck spindel stock spitze und die
Reitstockpinole sind nun wieder in Werkstückvorspannstellung,
die
Greiferzange fährt ein, umschließt das bearbeitete Werkstück und entfernt dieses
aus dem Arbeitsraum, Gemäß dieser erfindungsgemäßen Anordnung ist es nunmehr möglich,
spanabhebende Maschinen derart automatisch zu steuern, daß Werkstücke unterschiedlicher
Durchmesser zur Bearbeitung herangeführt, eingespannt, bearbeitet und wieder abgeführt
werden können, ohne daß eine manuelle oder automatische Verstellung der Mitnehmermesser
innerhalb eines gegebenen Mitnahme- Durchmesser-Bereichs erforderlich ist oder aber
eine Mitnehmerscheibe mit einem paßgerechten Durchmesser für ein zu bearbeitendes
Werkstück gegen eine andere mit größerem oder kleinerem Mitnahme-Durchmesser ausgewechselt
werden müßte. Dadurch wird nicht nur erheblich an Arbeitszeit eingespart, sondern
es ist darüberhinaus auch eine Lagerhaltung für Mitnehmerscheiben mit jeweils unterschiedlichen
Mitnahme-Durchmessern zur Bearbeitung von Werkstücken verschieden großer Durchmesser
und eine dafür erforderliche Handhabungseinrichtung entbehrlich.
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Es soll noch darauf hingewiesen werden, daß die radialen Nuten in
der Mitnehmerscheibe und die darin befestigten Mitnehmermesser jeweils einen Winkel
von 60 Grad, bezogen auf den Mittelpunkt der Mitnehmerscheibe, einschließen.
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Bezugszeichenliste 1 Durchmesser-Mehrbereichs-Stirnseiten-Mitnehmer
2 Mitnehmerscheibe Nuten 5 Mitnehmermesser 6 Klemmleisten 9 Schrauben 10 11 Anordnungskreise
12 Zentrumsbereich 13 Peripherie 14 Werkstückstirnseite 15 Kantenbereich 16 Druckfeder
17 Kegel 18 Mitnehmerbolzen 19 Werkstückspindelstockspitze 20 Werkstück 21 Aussparungen
25 Lücken 26