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Elektrospanner, insbesondere für Futter an
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Werkzeugmaschinen Anwendungsgebiet der Erfindung Die Erfindungs bezieht
sich auf einen Elektrospanner, insbesondere für Futter an Werkzuegsmaschinen, bei
dem die Spannkraft der Spannelemente durch eine Drehmomentkupplung einstellbar ist.
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Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Nach der DD-PS 48
491 ist ein Elektrospanner beaknt, bei dem die Spannkraft der Futterbacken durch
eine mechanische Drehmomentkupplung einstellabr ist. Der Antrieb der Spannbacken
erfolgt dabei von einen Elektromotor über ein Umlaufrädergetriebe und die Hauptwelle
des Elektrospanners. In die Verschnung der Planetenräder des Umlaufrädergetriebes
greift neben der Versahnung der Hauptwelle die Verzahnung einer Zahnradbuchse ein,
die mit der Drehmomentkupplung, bestehend aus Kupplungskörper, Rastbolzen mit Druckfedern
und Kurvenring, in Wirkverbindung steht. Dabei greifen die mit schrägen Flanken
versehenen Rastbolzen in entsprechend Rasten der Zahnradbuchse unter der Kraft der
druckfedern ein. Zur Einstellung des zu übertragenden Grenzdrehmomentes ist der
kurvenring in Gehäuse von Hand dreh- und einstellbar. Beim Überschreiten der eingestellten
Spannkreif werden die Rastbolzen durch die schrägen Flanken der Zahnradbuchse beim
Überrastvergang nach außen gedrückt. Das Ausschalten des Elektromotors und damit
das Beenden des Spannverganges erfolgt von hand bzw. von der Steuereinrichtung einer
Anlage, wenn die Überrastung eintritt.
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Mechanische Drehmomentkupplungen haben den Nachteil, daß die Einstellung
der werkstückbedingten Spannkraft für die Futterbacken am Elektrospanner selbst
von Hand vorgenommen werden muß und somit keine Fernbedienung gegeben ist.
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Ziel der Erfindung Der rfin liegt das Ziel zugrunde, die aufgezeigten
Nachteile der bekannten Elektrospanner zu beheben.
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Darlegung des Wesens der Erfindung Aufgabe der Erfindung ist es, für
einen Elektrospanner, bei dem der antrieb durch einen Elektromotor tiber ein Umlaufrädergetriebe
erfolgt, eine Drehmomentkupplung zu schaffen, deren zu übertragendes Drehmoment
und damit die Spannkraft des Futtern, von Bedienpult der Maschine, bzw.über das
Programm einstellbar ist. Darüber hinaus soll die Abschaltung des Spannantriebes
bei Erreichen der vorgewählten Spannkraft selbstätig erfolgen.
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Dies wird bei einem Elektrospanner, bei dem der Antrieb durch mit
einer Drehmomentkupplung erfolgt, wobei in die Vezahnung einen Elektromomentkupplung
erfolgt, wobei in die Verzahnung der Planetenräder neben der Verzahnung der Abtriebswelle
zur Futterbetätigung die Verzahnung eines Kupplungszahnrades eingreift, das über
eine Rastenscheibe mit einen oder mehreren Rastelementen in Wirkverbindung steht,
erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das oder die Rastelemente mit einer Ankerscheibe
bewegungsverbunden sind, wobei die Ankerscheibe axial zu einer Magnetspule angeordnet
ist. Die Veränderung der Stärke des Magnetfeldes der Magnetspule erfolgt wohlweise
durch Spannungsveränderung mittels einer hierfür bekannten Einrichtung, wodurch
das von der Drehmomentkupplung zu übertragende Drehmoment einstellbar ist.
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Weiterhin kann die Einrichtung zur Veränderung der Spannung für die
Magnetspule mit dem Bedienpult und/oder der Programmeinrichtung der Maschine elektrisch
verbunden sein.
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Darüber hinaus kann im Gehäuse des Elektrospanners in Bewegungsrichtung
der Rastelemente ode der Ankerscheibe ein Signalgeber, vorzugsweise Näherungsinitiater,
angeordnet sein, der bei Überrastung der Drehmomentkupplung ein Signal als Spanrückmeldung
zu Ausschalten des Spannantriebes gibt.
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Ausführungsbeispiel Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert werden. Die Zeichung zeigt eine Seitenensicht eines Elektrospanners
für Drehmaschinen im Längsschnitt.
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Am Spindelstock einer Drehmaschine ist axial zur Arbeitsspindel ein
Gehäuse 1 eines Elektrospanners mittels eines Flansches 2 befestigt. An der anderen
Seite des Gehäuse 1 ist ein Elektromotor 3 angeflanscht auf dessen Antriebswelle
4 ein Antriebssteg 5, der Planetenräder 6 eines Umlaufrädergetriebes trägt, befestigt
ist. Im Antriebssteg 5 und Flansch 2 ist eine Antriebswelle 7 gelagert, die mit
einer in die Planetenräder 6 eingreifenden Verzahnung versehen ist, Die Abtriebswelle
7 ist in bekannter Weise über nicht dargestellte Zwischenglieder mit den Futterbacken
bewegungsverbunden. Neben der Verzahnung der Abtriebswelle 7 greift in die Planetenräder
6 eine Verzahnung eines auf der Abtriebswelle 7 gelagerten Kupplungszahnrades 8
ein, das mit einer Rastenscheibe 9 drehverbunden ist.
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In die kegelförmigen Rasten der Rastenscheibe 9 greifen entsprechend
ausgebildete und im Gehäuse 1 axial geführte Rastbolzer 10 ein. Im Gehäuse 1 ist
zentrisch zur Abtriebswelle 7 eine Magnetspule 11 angeordnet, die mit einer Ankerscheibe
12 in Wirkverbindung steht. Die Ankerscheibe 12 ist axial gegen die Kraft von Druckfedern
13 verschiebbar, jedoch gegenüber dem Gehäuse 1 mittels Bolzen 14 undrehbar sowie
mit den Rastbolzen 10 bewegungsverbunden. Im Gehäuse 1 ist gegenüber einer Seitenfläche
der Ankerscheibe 12 ein Näherungsinitiator 15 angeordnet. Die Magnetspule 11 steht
über Leitungen mit einer bekannten Einrichtung für die Einstellung unterschiedlicher
Spannungen zur Änderung der Stärke des Magnetfeldes in elektrischer Verbindung.
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Die Wirkungsweise des Elektrospanners wird nachstehend beschrieben.
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Zur Vorbereitung des Spannvorganges für ein bestimmtes Werkstück wird
die gewählte durch Einstellung
der entsprechenden Spannung und damit
Ausbildung der Stärke des Magnetfeldes der Magnetspule 11 an der diesbezüglichen
Einrichtung vorgenommen. Dies kann von Hand an dieser Einrichtung oder In Verbindung
mit einer bekannten Programmsteuerung erfolgen. Zum Spannvorgang für das Werkstück
wird der Elektromotor 3 in der vorgewählten Drehrichntung für Innen- oder Außenspannung
eingeschaltet. Damit wird der Antriebssteg 5 mit den Planetenrädern 6 in Drehung
versetzt. In die Verzahnung der Planetenräder 6 greift sowohl die Verzahnung der
Abtriebswelle 7 als auch der des Kupplungszahnrades 8 ein. Bei der Drehung des Antriebssteges
5 erhält die Abtriebswelle 7, beäingt durch des Zähnezahlenunterschied zwischen
deren Verzahnung und der des Kupplungszahnrades 8, eine Drehbewegung, die über Zwischenglieder
auf die Betätigungselemente des Futters zur Bewegung der Spannbacken übertragen
wird. Das Kupplungszahnrad 8 steht über Rastenscheibe 9, Rastbolzen 10.
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Ankerscheibe 12 und die Druckfedern 13 mit der Magnetspule 11, die
gemeinsam eine Drehmomentkupplung bilden, in Wirkverbindung.
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Der Spannvorgang über Die Abtriebswelle 7 wird nach Erreichen der
eingestellten Spannkraft durch Ausrasten der Rastbolzen 10 aus den kegelförmigen
Rasten der Rastenscheibe 9 beendet.
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Beim Überrastvorgang erfolgt eine Axialbewegung der Rastbolzen 10
mit Ankerscheibe 12. Dabei ist die dafür notwendige Kraft in Form des Drehmomentes
des Kupplungszahnrades 8 abhängig von drer eingestellten Spannung zur Bildung des
Magnetfeldes der Magnetspule 11. Das Ausschalten des Elektromotors 3 und damit der
Beenden des Spann- bzw. Entspannvorganges kann vorzugsweise über einen Näherungsinitiator
15 erfolgen.
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Die Ausführung der Elemente zur Drehmomentübertragung mit Rasten sowie
Gegenrasten mit schrägen Flanken kann auch ohne den dargelegten Rastbolzen 10 erfolgen,
indem axial zur Rastenscheibe 9 eine entsprechende Gegenrastscgeibe zur Anwendung
kommt. Darüber hinaus kann der Näherungsinitiator 15 auch mit den Rastbolzen10 bzw.
der Gegenrastscheibe oder mit Zwischenelementen in Wirkverbindung stehen.
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Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen 1 Gehäuse 2 Flansch 3 Elektromotor
4 Antriebswe 5 Antriebsst 6 Planetenrä 7 Abtriebswe 8 Kupplungsz 9 Rastensche 10
Rastbolzen 11 Magnetspul 12 Ankerschei 13 Druckfeder 14 Bolzen 15 Näherungsi