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Reitstock Die Erfindung betrifft einen Reitstock, bei welchem der
Körner der Längenveränderung des Werkstückes Rechnung tragen kann.
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Beim Abdrehen von Werkstücken treten infolge der mit der Spanabnahme
verbundenen Erwärmung und den sich auswirkenden Spannungen Längenänderungen des
Werkstückes ein. Da das Bestreben dahingeht, mittels hochwertiger Werkzeugstähle
immer größer werdende Leistungen zu erzielen - soweit sie Schnittgeschwindigkeit
und Spanstärke betreffen - werden die Längenänderungen noch vergrößert. Diese rufen
mehr oder weniger große Kräfte hervor, welche von dem Körner des Reitstockes sowie
der Planscheibe aufgenommen werden müssen und sich durch erhöhte Beanspruchung der
Antriebsspindel, Reitstocklagerung und vermehrten Kraftbedarf bemerkbar machen.
Auch wird vielfach eine Deformierung des Werkstückes selbst, namentlich bei langen
Stücken hervorgerufen, welche die Genauigkeit der Bearbeitung ungünstig beeinflußt.
Insbesondere wird der Körner infolge der erhöhten Reibung binnen kurzem zerstört.
Selbst Kugellagerkörner oder besondere Preßschmierung vermögen, wie die Erfahrung
lehrt, letztgenannten Übelstand nicht zu beseitigen.
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Für kleinere Bänke ist es bereits vorgeschlagen worden, diesen Übelstand
durch Anordnung einer Feder hinter der Körnerpinole zu beseitigen. Eine Feder stellt
jedoch bei der Bearbeitung schwerer Werkstücke, bei welcher beispielsweise Axialdrücke
von vier und mehr Tonnen auftreten, ein unzulängliches Mittel dar.
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Es ist auch bereits bekannt, die Körnerpinole als doppelseitig beaufschlagten
Kolben auszubilden und durch Flüssigkeitsdruck vorzuschieben. Eine Möglichkeit Längenänderungen
des Werkstückes zuzulassen bestand hierbei aber nicht.
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Ein anderer Vorschlag geht dahin, die Körnerpinole durch ein hydraulisches
Widerlager abzustützen, an das ein Manometer angeschlossen ist. Die Körnerpinole
soll hier von dem Arbeiter entsprechend dem angezeigten Druck vorgeschoben oder
zurückgezogen werden. Die nachteiligen Folgen der Längenänderung des Werkstückes
sind aber bereits eingetreten, bevor der Arbeiter den Axialdruck reguliert hat.
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Bei dem von der Erfindung betroffenen Reitstock erfolgt das Anpressen
des Körners in die Zentrierbohrung des Werkstückes hydraulisch. Hierbei ist es jedoch
ermöglicht, daß das Werkstück sich unter dem Einfluß der Bearbeitung in seiner Länge
ändern kann, ohne daß wesentliche Änderungen des vom Körner ausgeübten Axialdruckes
eintreten.
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Dies ist gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Druckkammer
mit einer Einrichtung versehen ist, die ein selbsttätiges Ausweichen des Druckmittels
gestattet. Eine solche Einrichtung kann beispielsweise in einem Druckregelventil
bestehen, das an die Druckkammer angeschlossen ist. Zweckmäßig
ist
gemäß der Erfindung die Einrichtung so ausgebildet, daß bei nachlassendem Druck
das Druckmittel selbsttätig in die Druckkammer zurücktritt. Ein solches Zurücktreten
des Druckmittels findet beispielsweise bei der Erzeugung des Flüssigkeitsdruckes
mittels eines in sich elastischen V erdrängers statt oder bei Verwendung eines regulierbaren
Druckakkumulators oder mit Hilfe einer Druckregeleinrichtung in einer unter Druck
befindlichen Zuleitung.
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Die hydraulisch angetriebene Pinole ist nach der Erfindung mit einem
Spiel, das die Eingriffstiefe der Körnerspitze in das Werkstück nicht überschreiten
darf, mit einer an sich bekannten Vorschubvorrichtung für die Pinole verbunden:
Hierdurch ist eine Sicherung bei etwaigem Ausbleiben oder Abfallen des Flüssigkeitsdruckes
geschaffen, da die den Körner tragende Pinole bei Druckabfall nicht weiter zurückgeschoben
werden kann, als es das Spiel gestattet und so der Körner stets noch in das Werkstück
hineingreift.
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Im einzelnen kann der Reitstock so ausgebildet sein, daß das Pinolengehäuse
geteilt ist und der vordere abgeteilte Raum den Druckzylinder für den den Körner
tragenden Pinolenteil bildet, während der hintere Teil zur Aufnahme des mechanischen
Vorschubmittels dient. Die Teilung des Pinolengeiläuses mag durch eine Stopfbüchse
bewirkt sein, durch welche eine kolbenstangenähnliche Verlängerung des vorderen
Pinolenteils zu dem hinteren mechanisch bewegten Pinolenteil führt. Mit dem mechanisch
bewegten Pinolenteil ist der vordere Pinolenteil durch einen Querstift mit Spiel
verbunden.
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Der Querstift kann als eine U-förmige Krampe ausgebildet sein, deren
Schenkel in entsprechende Bohrungen der beiden Teile hineingesteckt werden, und
welche nach dem Einführen des Körners in die Bohrung durch eine entsprechende Öffnung
im Pinolengehäuse herausgenommen wird. Zweckmäßig ist jedoch der Querstift als Keil
ausgebildet.
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Die Reitstockausbildung gemäß der Erfindung kann auch so sein, daß
der den Körner tragende Plunger in einer als Druckzylinder ausgebildeten Pinole
angeordnet ist, deren hinterer Teil als Schraubenspindel ausgebildet ist, so daß
die den Druckzylinder bildende Pinole mittels einer entsprechenden Mutter verschiebbar
ist. Die Drucksteigerung wird hierbei von einem in den Druckzylinder einführbaren
Verdränger bewirkt. Der als Schraubenspindel ausgebildete Teil des Druckzylinders
ist zweckmäßig hohl ausgebildet und dient der Durchführung der Bewegungsspindel
des die Drucksteigerung bewirkenden Verdrängers. Zwischen dem Verdränger und der
ihn bewegenden Spindel ist eine Feder eingeschaltet, so daß der V erdränger in sich
elastisch ist und sich bei Längenänderungen des Werkstückes zurückbewegen kann.
Letztgenannte Ausführungsform eignet sich insbesondere für Bänke mittlerer Größe.
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Die Zeichnung veranschaulicht zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung,
und zwar zeigt Abb. i einen Längsschnitt durch einen gemäß der Erfindung ausgebildeten
Reitstock, Abb. 2 den Reitstock in teilweisem Querschnitt nach A-B in Abb. i und
Abb. 3 den Längsschnitt durch eine -zweite Ausführungsform des Reitstockes.
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Bei dem in Abb. i und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Pinole
in eine vordere Pinole i, welche den Körner q. trägt, und eine hintere Pinole 2
geteilt. Das Pinolengehäuse 3 ist ebenfalls entsprechend geteilt, so daß eine Kammer
7 zur Aufnahme von PreßflÜssigkeit gebildet ist, welche sich auf die Pinole i auswirkt.
In die hintere Pinole greift die mit dem Handrad 6 versehene Spindel 5 für den mechanischen
Vorschub zum Einführen des Körners in die Körnerbohrung am Werkstück ein. Der Pinolenteil
i ist als Plunger und der zugehörige Gehäuseteil als Druckzylinder ausgebildet.
Dieser so gebildete Plunger weist eine kolbenstangenähnliche Verlängerung 8 auf,
welche durch die das Pinolengehäuse teilende Stopfbüchse 9 zu dem hinteren Pinolenteil
a geführt ist und in eine entsprechende Bohrung desselben eingreift. Beide Teile
sind von einem aus einem Keil io bestehenden Stecker miteinander verbunden. In der
Verlängerung 8 hat der Keil io Spiel 14, welches die Eingriffstiefe der Körnerspitze
in das Werkstück nicht überschreiten darf. An die Druckkammer 7 ist ein Manometer
26 angeschlossen, welches die Überwachung des Druckes gestattet. Zar Druckerzeugung
ist bei dem Ausführungsbeispiel die Handpumpe i i vorgesehen, in deren Leitung ein
Druckregler 13 bekannter Art eingebaut ist. Dieser Reglerkörper enthält bei Verwendung
einer Handpumpe zwei Ventile, nämlich ein einfaches Druckventil, das den Durchtritt
der Preßflüssigkeit von der Pumpe in Richtung Druckkammer gestattet, und ein Druckregelventil,
das den Übertritt der Preßflüssigkeit von der Druckkammer 7 in die Abflußleitung
12 ermöglicht, wenn eine Druckerhöhung in der Kammer 7 eintritt. Bei Abfall des
Druckes infolge Abkühlung des Werkstückes wird bei Anschluß der Kammer 7 an eine
Akkumulatorleitung der Druckabfall durch selbsttätiges Öffnen des erstgenannten
Ventils durch Nachströmen von Druckwasser wieder ausgeglichen. Das erstgenannte
Druckventil kann auch bei Anschluß
der Druckkammer an eine Druckleitung
mit konstantem Druck unter Zwischenschaltung eines regulierbaren Drosselventils
in Fortfall kommen, bzw. beide Ventile können in Fortfall kommen bei Anschluß der
Druckkammer an einen druckregulierbaren Druckakkumulator, der die Druckschwankungen
infolge Längenänderungen auszugleichen hätte. Das in Leitung 12 eingebaute Ventil
(ohne Bezugszeichen) ist ein Dreiwegehahn, der bei mechanischer Pinolenbewegung
den Druckraum mit dem Sammelbecken der Pumpe verbindet, sonst aber in einer den
Regler 13 mit der Pumpe verbindender Stellung unter Abschluß des Druckraumes steht.
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Die Wirkungsweise des neuen Reitstockes ist folgende: Der Körner wird
durch Drehen des Handrades 6 in die Bohrung oder Ankörnung des Werkstückes mechanisch
eingeführt, wobei der Dreiwegehahn den Druckraum 7 mit dem Sammelbecken der Pumpe
verbindet. Darauf ist durch Drehung des Dreiwegehahns der Druckraum 7 abzusperren
unter gleichzeitiger Herstellung der Verbindung zwischen der Leitung 12 und dem
Flüssigkeitssamnielbehälter. Mittels der Pumpe i i oder durch Anschluß an eine andere
Druckflüssigkeit liefernde Einrichtung wird nunmehr die Druckkammer 7 unter Druck
gesetzt, und zwar in dem Maße, als es die Schwere und Eigenart des Werkstückes erfordert.
Dieser empirisch oder rechnerisch ermittelte Körnerdruck wird an dem Druckregelorgan
eingestellt und ist am Manometer abzulesen. Unter der Wirkung der Preßflüssigkeit
wird der Körner in die Zentrierbohrung des Werkstückes gepreßt. Durch geringes Zurückziehen
der Pinole 2 kann hiernach die bei dem mechanischen Vorschub an dem Keil io anliegende
Fläche 27 der Pinole i um das Maß des Spiels 14 von dem Pinolenteil 2 getrennt werden.
Bei einer Längenänderung des Werkstückes wird der Körner zurückgeschoben, wodurch
eine Drucksteigerung in der Kammer 7 stattfindet, welche jedoch der Druckregler
13 ausgleicht. Umgekehrt wird bei Druckabfall im Druckraum 7 infolge Abkühlung des
Werkstückes Preßflüssiglceit mittels der Pumpe i i oder bei Anschluß der Druckkammer
7 an eine Druckleitung selbsttätig in den Druckraum gefördert bis zur Erreichung
der eingestellten Druckgrenze. Das Zurückziehen des Körners erfolgt in umgekehrter
Weise.
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Tritt irgendwie ein Druckabfall, z. B. durch Bruch der Leitung, für
die Druckflüssigkeit ein, so kann der Pinolenteil i nie mehr als um den Betrag des
Spieles 14 von dein Werkstück zurückgeschoben werden. Ein weiteres Zurückschieben
verhindert der mechanische Vorschubteil2, gegen den der vordere Pitlolenteil nach
Zurücklegung eines dem Spiel 1.1. entsprechenden Weges stößt. Da das Spiel 14 die
Eingriffstiefe des Körners in das Werkstück nicht übersteigt und tatsächlich nur
ein Bruchteil der Eingriffstiefe zu betragen braucht, kann der Körner nicht vollständig
aus der Zentrierbohrung des Werkstückes hinaus. Das Werkstück kann also nie abstürzen.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 3 ist der Körner 4 in einem
Planger 15 angeordnet, welcher in einer als Druckzylinder ausgebildeten Pinole 16
verschiebbar ist. Das Ende dieser Pinole ist als Schraubenspindel 17 ausgebildet,
«-elche in eine als Mutter ausgebildete Büchse 18 geführt ist, auf der das Handrad
i9 für den mechanischen Vorschub sitzt. Die Drucksteigerung im Druckzylinder 16
erfolgt mittels eines Verdrängers 20, Welcher in der hohl ausgebildeten Spindel
17 vorgesehen ist und von einer Schraubenspindel 21 bewegt wird. Zwischen Verdränger
und Schraubenspindel 21 ist eine Feder 22 vorgesehen. Mit Rücksicht auf das sich
bei der Druckzylinderbewegung mitverschiebendeManometer 23 weist das Pinolengehäuse
eine 24 auf. Die Einführung des Körners in die Körnerbohrung des Werkstückes erfolgt
auch bei diesem Ausführungsbeispiel durch mechanischen Vorschub durch Drehen des
Handrades i9. Die Einpressung des Körners wird durch Drehen des Han@.dratdes 25
bewirkt, wodurch der Verdränger 2o bewegt Wird. Eine riic'kwärtige Vorschiebung
des den Körner tragenden Plungers durch Ausdehnung des Werkstückes verursacht ein
weiteres Zusammenpressen der Feder 22. Die Drucksteigerung zeigt das Manometer an,
so daß erforderlichenfalls durch Zurückdrehen des Handrades 25 ein Ausgleich geschaffen
werden kann. Beim Zusammenziehen des Werkstückes sorgt die Feder 22 dafür, daß der
Körner in seine alte Lage zurückgeschoben wird. Auch hier wird der erforderliche
Anpressungsdruck des Körners errechnet oder empirisch bestimmt.
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Die Sicherheit gegen Herausfallen des Werkstückes aus den Körnerspitzen
wird bei diesem Ausführungsbeispiel auf dieselbe Weise erreicht: durch eine Keilverbindung
zwischen mechanischem und hydraulischem Pinolenteil oder durch Bemessung der Phingerbeweglichkeit
bis zur Größe des erforderlichen Spieles.