DE584029C - Mechanisch mit wechselnder Geschwindigkeit angetriebene Spannvorrichtung fuer Futterautomaten - Google Patents

Description

Bei Futterautomaten werden zum Festhalten der Werkstücke je nach der Eigenart der letzteren Spannpatronen, Backenfutter, Spreizdorne, Gewindedorne oder ähnliche Vorrichtungen verwendet. Abgesehen von der im allgemeinen üblichen Bedienung dieser Spannvorrichtungen von Hand hat man auch schon für den gleichen Zweck mechanisch angetriebene Spannvorrichtungen vorgesehen, welche mit stets gleichbleibender Bewegungsgeschwindigkeit selbsttätig gesteuert werden. Die Eigenart der Werkstücke bedingt bald eine größere, bald 'eine geringere Spannzeit; da diese Vorrichtungen jedoch nur eine bestimmte Spannzeit zulassen, muß diese so groß bemessen sein, daß sie zum Spannen der schwierigsten Werkstücke ausreichend ist. Einfachere Werkstücke werden dann aber in derselben Spannzeit gespannt; das bedeutet aber unter Umständen einen Leerlauf der Maschine, also eine Leistungsverminderung. Man hat zwar auch Spannvorrichtungen für andere Zwecke gebaut, welche mit zwei verschiedenen Geschwindigkeiten bedient werden, doch handelt es sich dabei lediglich um eine Verringerung der gesamten Spannzeit, dadurch, daß man das Spannen in zwei Arbeitsvorgänge zerlegt, in das Vorspannen mit beschleunigter Bewegung und das eigentliche Festspannen mit verlangsamter Bewegung. Die Gesamtspannzeit ist dabei unveränderlich, kann also nicht den jeweiligen Ansprüchen an die wirklich notwendige Spannzeit angepaßt werden.

Die Erfindung betrifft eine mechanisch angetriebene Spannvorrichtung, bei welcher die Möglichkeit besteht, die .Spanngeschwindigkeit zu ändern, und welche außerdem den Vorteil bietet, daß bei Maßverschiedenheiten der Werkstücke innerhalb zulässiger Grenzen der Spanndruck immer der gleiche ist.

Die Zeichnungen veranschaulichen den Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel. Es ist

Abb. ι ein Längsschnitt durch die Vor- ⁴^ richtung nach Linie A-A der Abb. 4.

Abb. 2 und 3 sind Einzelheiten von Abb. 1 im Schnitt bzw. Seitenansicht.

Abb. 4 ist ein Schnitt nach Linie B-B der Abb. i.

Abb. 5 zeigt einen Schnitt nach der Linie C-C der Abb. 1. Die

Abb. 6 bis 8 zeigen andere Ausführungen des Spannkopfes im Längsschnitt. Abb. 7 ist ein Schnitt nach Linie D-D der Abb. 6.

Abb. 9 zeigt eine Einzelheit der Vorrichtung.

Auf dem hin und her gehenden Schlitten des Revolverkopfes ist ein Gehäuse 1, welches in der Hauptsache zur Aufnahme eines Schneckentriebes 2, 3 dient, befestigt. Mit dem Gehäuse 1 ist ein anderes Gehäuse 4 und mit diesem wieder das Gehäuse 5 eines Elektromotors verbunden. Die Achse 6 des letz-

teren ist mit einer in Kugellagern 7, 8 im Gehäuse 4 drehbaren Spindel g gekuppelt. Mit der Spindel 9 ist undrehbar, aber längsverschiebbar eine Reibscheibe 10 verbunden, auf deren langer Nabe 11 eine zweite Reibscheibe 12 sitzt. Durch eine in die Nabe 11 eingreifende Stiftschraube 13 und eine Mutter 14 ist die Scheibe 12 gegenüber der Scheibe 10 axial einstellbar, aber undrehbar mit der Naben verbunden. In eine Ringnut 15 der Nabe der Scheibe 12 greift eine Gabel 16 mit Gleitstücken 17 ein (Abb. 4). Die Gabel 16 ist an einer in senkrechter Richtung drehbar im Gehäuse 4 gelagerten Spindel 18 befestigt, 15. an deren oberem Ende ein Handhebel 19 eingreift. Durch Drehen dieses Hebels erhält die Gabel 16 eine Schwingbewegung und wird das Reibscheibenpaar 10, 12 auf der Spindel 9 axial verschoben. Durch diese.Ver-Schiebung kann man bald die eine, bald die andere der Reibscheiben 10 oder 12 mit einem auf der Welle der Schnecke 2 sitzenden Reibrad 20 in Berührung bringen, um dadurch der Schnecke eine Drehbewegung in dem einen oder anderen Sinne zu erteilen. Die Verbindung der Reibscheibe 20 mit der Schneckenwelle erfolgt durch einen Querbolzen 21, welcher das geschnitzte Ende der Schneckenwelle und eine in der Zentralbohrung der letzteren verschiebbare Spindel 22 durchdringt. In die Spindel 22 greift eine Schraubenspindel 23 ein, die außerhalb des Gehäuses 1 durch einen Knopf 24 drehbar ist und zur Längeneinstellung der Spindel 22 dient, um dadurch den radialen Abstand der Reibscheibe 20 von der Spindel 9 und damit die Drehgeschwindigkeit der Schnecke zu ändern. Eine willkürliche Drehung der Spindel 23 gegenüber der Schnecke ist dadurch verhindert, daß der Knopf 24 mit einer Zahnung 25 in eine entsprechende Gegenzahnung der Stirnseite der Schnecke eingreift. Eine Schraubendruckfeder 26 sucht die Spindel 23 immer nach dem Gehäuseinneren zu ziehen und hält dadurch die Zahnung 25 immer im Eingriff mit der Zahnung der Schnecke.

Die Lagerung der Schnecke in dem Gehäuse ι erfolgt durch Schrägrollenlager 27. Die Schneckenradwelle 28 ist in einer vom Gehäuse 1 ausgehenden Nabe 29 drehbar und längs verschiebbar gelagert und mit dem Schneckenrad durch einen Federkeil 30 verbunden. Eine in der Zentralbohrung der Welle 28 untergebrachte Schraubendruckfeder 31 ist bestrebt, die Welle immer nach links zu drücken. Entgegen dieser Federwirkung ist die Welle 28 durch einen sich gegen den auf der Welle sitzenden Stellring 32 stützenden, bei 33 am Gehäuse 1 gelagerten Hebel 34 verschiebbar. Das freie Hebelende kommt bei der hin und her gehenden Bewegung des Revolverkopfes mit einem an der Maschine feststehenden Anschlag in Berührung und erhält dadurch eine Schwingbewegung, die sich in eine Verschiebung der Welle 28 umsetzt. Das freie Ende der Welle 28 trägt einen Kupplungsteil 35, welcher zum Antrieb des Spannkopfes dient, der in Abb. 1 in der axialen Verlängerung der Welle 28 dargestellt ist.

Diese Spannköpfe sin'd in bekannter Weise in dem schaltbaren Revolverkopf 36 untergebracht, und zwar immer einer mehr, als Bearbeitungsstellen vorhanden sind, damit immer ein Spannkopf während des eigentlichen Arbeitsganges frei ist zum Abwechseln eines bearbeiteten Werkstückes gegen ein unbearbeitetes.

Im gezeichneten Beispiel ist der Futterkörper 37 des Spannkopfes durch eine Ringmutter 38 an dem Revolverkopf festgehalten und durch geeignete Mittel gegen Drehung gesichert. In dem Futterkörper 37 ist mit grobem Gewinde 39 ein Ring 40 und in diesem und gleichzeitig in dem Futterkörper 37 ein Flansch 41 drehbar. In letzterem ist ein unter dem Einfluß einer Feder 42 stehender Körnerstift 43 gelagert, der mit seiner Spitze in «inen Gegenkömer des Ringes 40 eingreift und dadurch eine bis zu einer gewissen Grenze feste.und darüber hinaus nachgiebige Verbindung zwischen dem Ring 40 und dem Flansch 41 schafft. Die in dem Flansch 41 und dem Futterkörper 37 drehbare Spindel 44 ist an ihrem linken Ende als Aufschraubdorn für ein Werkstück 45 ausgebildet und trägt an ihrem rechten Ende eine Stellmutter 46, welche in ihrer jeweiligen Lage durch eine Nasenscheibe 47 und Schraube 48 gesichert ist. Das freie Ende der Stellmutter 46 ist als Gegenkupplungsteil zu ιυο 35 ausgebildet und überträgt, wenn es mit der Welle 28 gekuppelt ist, deren Drehung auf die Spindel 44.

Die Wirkungsweise ist folgende: Das Aufschrauben eines Werkstückes auf den Gewindedorn 44 kann nur während des eigentlichen Arbeitsganges erfolgen, d. h. wenn der Revolverkopf sich gegen die Werkzeuge bewegt und der Hebel 34 die Spindel 28 freigegeben hat, so daß sie sich unter Federwirkung gegen den Spannkopf verschiebt. Die Kupplungsteile 3 5 und 46 kommen miteinander in Eingriff oder liegen wenigstens aneinander an und kommen in Eingriff, wenn bei Drehung der Spindel 28 die Kupplungszähne die riehtige Eingriff stellung angenommen haben. Das Werkstück wird von Hand leichter auf den Dorn geschraubt, und zwar nur so weit, daß, das Gewinde eben gefaßt hat, darauf schaltet man mit dem Hebel 19 das Reibscheibenge- 120 · triebe so, daß die Spindel 28 und damit auch die Spindel 44 Drehung im Sinne des Auf-

schraubens erhält. Während des Aufschraubens hält man das Werkstück mit der Hand leicht so länge, bis es genügend weit auf den Dorn aufgeschraubt ist. Jetzt wird der Hebel 19 in Mittelstellung gebracht und in dieser durch einen in einen Körner des Hebels eingreifenden Federkörner 49 gesichert (Abb. 4). Das Reibscheibengetriebe ist nun ausgeschaltet. Das Werkstück sitzt jetzt zunächst noch nicht fest genug auf dem Dorn 44, um es bearbeiten zu können; die eigentliche Zuspannung erfolgt in einem besonderen Arbeitsgange, wie nachstehend beschrieben ist. Kommt beim Umschalten des Revolverkopfes die eben mit einem neuen Werkstück versehene Spannvorrichtung in Arbeitslage, dann gleitet während des Umschaltens eine an dem Flansch 41 drehbar gelagerte Rolle 50 innen an einem am Revolverkopfschlitten angeordneten, nicht drehbaren Ring 51 mit schrägem Anlauf entlang (Abb. 9) und wird dadurch aus ihrer ursprünglichen Lage verdrängt, was nur dadurch möglich ist, daß sich der Flansch um seine Mittelachse dreht. Die Drehung des Flansches 41 wird durch den Federkörner 43 auf den Ring 40 übertragen, der sich dabei in dem Futterkörper 37 verschraubt und sich dadurch nach rechts verschiebt. Diese Axialverschiebung wird durch den Flansch 41 auf die Stellmutter 46 und durch diese auf die Spindel 44 übertragen, wobei das Werkstück gegen das vor den Futterkörper 37 geschraubte Spannfutter 52 gezogen wird und dadurch den für die Bearbeitung erforderlichen festen Sitz erhält. Durch die Anlage an dem .Spannfutter 52¹ erhält außerdem das Werkstück stets eine bestimmte Lage in Axialrichtung, so daß sich bei der Bearbeitung immer zwangsläufig gleiche Längenmaße ergeben. Ist der erforderliehe Anpreßdruck des Werkstückes schon erreicht, bevor die Rolle50 am höchsten Punkt des Exzenterringes 51 angelangt ist, dann gleitet die Körnerspitze 43 aus dem Gegenkörner des Ringes 40 heraus, und es führt der Flansch41 jetzt eine weitere Leerdrehung aus, d. h. ohne Wirkung auf den Ring 40 und damit auf die Spindel 44.

Bei der Bearbeitung des Werkstückes kann durch Auftreten besonderer Widerstände das auf die Spindel 44 ausgeübte Drehmoment so groß werden, daß sich schließlich das Werkstück mit der Spindel drehen würde. Um das zu verhindern, ist eine Vorrichtung vorgesehen, mit der man die Spindel 44 blockieren kann. Zu dem Zweck ist die Spindel 44 bei S3 gezahnt, und dieser Zahnung gegenüber ist in dem Futter 37 ein Schieber 54 angeordnet, der mit einem Zahn 55 in die Zahnung 53 einfassen kann. Die Steuerung des Schiebers 54 erfolgt durch eine Scheibe 56, die fest auf dem Flansch 41 sitzt und gleichzeitig die Axialverschiebung des Ringes 40 gegenüber dem Flansch 41 verhindert. Die Scheibe 56 besitzt einen segmentartigen Ausschnitt 57 (Abb, 3), in welchem bei Drehung der Scheibe eine seitlich vorstehende Nase 58 (Abb. 2) des Schiebers 54 unter Wirkung einer Feder 59 hineingleitet. Dadurch kann der Zahn 55 des Schiebers in die Zahnung 53 eintreten und die Blockierung der Spindel 44 bewirken.

Nach Beendigung des Arbeitsvorganges kehrt der Revolverschlitten in seine Ausgangslage zurück. Am Hubende stößt der Hebel 34 gegen einen festen Anschlag an der Maschine und wird dadurch so bewegt, daß die Kupplung zwischen den Spindeln 28 und 44 gelöst wird und die Schaltung des Revolverkopfes beginnen kann. Bei dieser Schaltung stößt eine an dem Flansch 41 gelagerte Rolle 60 (Abb. 9) gegen einen an dem Ring 51 festen Anschlag 61 und erteilt dem Flansch eine Teildrehung im Sinne des Pfeiles 1. Sobald bei dieser Drehung der Körnerstift 43 in ' den Gegenkörner des Ringes 4.0 einfällt, wird letzterer zur Teilnahme an der Drehung gezwungen und verschraubt sich in dem Futter- . körper 37 nach links. Dadurch wird die vorher nach rechts fest angezogene Spindel 44 nach links frei, und der Anpreßdruck des Werkstückes gegen das Futter 52 wird aufgehoben. An der Rückdrehung des Flansches 41 nimmt auch die damit gekuppelte Scheibe 56 teil. Durch die durch den Segmentausschnitt 57 gebildete Schrägbahn wird der Schieber 54 aus der Zahnung 53 der Welle 44 gehoben, so daß diese nun für die Rückdrehung frei ist. Nach erfolgter Umschaltung des Revolverkopfes, wenn er wieder in Arbeitsstellung vorgeht, schließt sich in der bereits beschriebenen Weise die Kupplung 35, 46 wieder. Der Hebel 19 wird jetzt zunächst so geschaltet, daß die Spindel 44 eine Rückwärtsdrehung erhält; das mit der Hand gefaßte Werkstück schraubt sich von dem Spanndorn 44 ab, und das nächste unbearbeitete Werkstück kann nach Umschaltung des Hebels 19, wodurch die Spindel 44 wieder andere Drehrichtung erhält, aufgeschraubt werden.

Die Abb. 6 bis 8 zeigen zwei weitere Ausführungen von Spannfuttern, die statt des beschriebenen Spannfutters 52 mit dem in seiner Wirkungsweise vorher erläuterten Spannkopf verbunden werden können und dann mit diesem zusammenwirken. Bei der Ausführung nach Abb. 6 und 7 handelt es sich um ein Zweibackenfutter, während die Abb. 8 eine Spannpatrone darstellt.

In prismatischen Führungen des Hauptkörpers 62 des Zweibackenfutters sind die Spannbacken 63 quer zur Längsachse verschiebbar gelagert. Dem jeweils zu bearbei-

tenden Werkstück angepaßte Spannklauen sind bei 64 mit den Spannbacken verbunden. In dem Hauptkörper 62 sind bei 65 zwei Hebel 66 gelagert, die mit ihrer verzahnten Nabe in eine Zahnung 67 der Spannbacken eingreifen. Die Hebelenden greifen in den Kopf 68 einer Schraubenspindel 69 ein, welche ihr Muttergewinde in der Spindel 44 des Spannkopfes findet. Der Körper 62 ist durch to Bolzen 70 und Keile 71, welche erstere quer durchdringen, mit dem Spannkopf verbunden. Das öffnen und Schließen des Zweibackenfutters geschieht wieder durch wechselweises Drehen der Spindel 44 in dem einen oder anderen Sinne, wobei sich die Spindel 69 in der einen oder anderen Richtung verschiebt und dadurch die Hebel 66 in entsprechendem Sinne gedreht werden. Durch die Zahnung der Hebel 66 werden die Spannbacken 63 quer zur Längsachse bewegt, und wird das Backenfutter je nach dem Sinn dieser Bewegung geöffnet oder geschlossen.

Die Spannpatrone nach Abb. 8 ist in bekannter Weise in dem Futterkörper 73 untergebracht und wird durch Axialverschiebung gesteuert. Diese Axialverschiebung wird durch einen Schraubenbolzen 74 eingeleitet, der durch einen in die Längsnut 75 des Futters 73 eingreifenden Stift y6 gegen Drehung gesichert ist und mit seinem Schaft in die Spindel 44 eingeschraubt ist. Bei Drehung der Spindel 44 verschiebt sich der Bolzen 74 und verschiebt die Spannpatrone im Sinne des Öffnens oder Schließens je nach der Drehrichtung der Spindel 44. Der Futterkörper 73 ist in geeigneter Weise mit dem Spannkopf verbunden.

Durch die beschriebenen Ausführungsmöglichkeiten ist der Erfindungsgedanke nicht erschöpft. Die Eigenart der zu verarbeitenden Werkstücke wird auch andere Spannvorrichtungen bedingen; wesentlich ist in allen Fällen, daß die Spannvorrichtung im Zusammenwirken mit dem für alle Ausführungsformen einheitlichen Spanngetriebe selbsttätig gesteuert wird.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   i. Mechanisch mit wechselnder Geschwindigkeit angetriebene Spannvorrichtung für Futterautomaten, bei welcher das Schließen des Spannfutters durch Drehen einer zentralen Spindel erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Kraftquelle (Motor 5) und den drehbaren Spanndorn (44) ein feinstufig regelbares, von dem 'Spannwiderstand unabhängiges Geschwindigkeitswechselgetriebe (10, 12, 20) eingeschaltet ist.
2. 2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Geschwindigkeitswechselgetriebe ein umsteuerbares doppeltes Reibscheibengetriebe eingebaut ist, dessen angetriebene mittlere Scheibe (20) radial zu den Reibscheiben (10, 12) einstellbar ist.
3. 3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Spanndorn (44) als Lagerung dienende Flansch (41) in einem feststehenden Futterkörper (37) verschraubbar ist und Rollen (50, 60) trägt, welche beim Umschalten des Revolverkopfes gegen feste Anschläge stoßen und dadurch den Flansch um seine Mittelachse drehen.
4. 4. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindeteil (40) des Flansches (41) mit letzterem durch eine an sich bekannte, auf Druck einstellbare nachgiebige Kupplung, beispielsweise einen kegeligen Federbolzen (43), verbunden ist.
5. 5. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der durch Zusammenarbeiten mit der Rolle (50) des Flansches (41) das Festspannen des Werkstückes bewirkende Anschlag (51) in an sich bekannter Weise ringförmig gestaltet, an der Spannstelle des Revolverkopfes offen und mit einem exzentrischen Einlauf versehen ist, im übrigen Teil, soweit er die arbeitenden Spindeln des. Revolverkopfes umspannt, zur Sicherung der Werkstücke gegen unbeabsichtigtes Lösen konzentrisch zur Achse des letzteren verläuft.
6. 6. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem feststehenden Futterkörper (37) ein Schieber (54) angeordnet ist, welcher während der Arbeit mit einem Sperrzahn (55) in eine Zahnung (53) der Spindel (44) einfaßt und beim Lösen der Spannvorrichtung, von einer Exzenterscheibe (56) gesteuert, den Spanndorn zur Drehung freigibt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen