DE584329C - Vorrichtung zum selbsttaetigen Konstanthalten des Festspanndruckes bei elektrisch angetriebenen Spannfuttern - Google Patents

Description

Es sind mechanisch, oder unmittelbar elektrisch betriebene Spannvorrichtungen und Spannfutter bekannt, bei welchen nach dem erfolgten Spannen der mechanische oderelektrische Antrieb stillgesetzt wird. Die Stellung der Spannbacken, wird dann durch, eine Selbsthemmung des Getriebes gesichert. Nach dem Spannen beginnt die Bearbeitung, und dann wirken zusätzliche Kräfte auf das Werkstück und auf die Spannung. Erhöhen diese Kräfte den spezifischen Flächendruck zwischen Spannbacken und Werkstück, und der Werkstoff des Werkstückes gibt nach, dann lockert sich das Werkstück, und der vorher durch den Antrieb

»5 hergestellte Spanndruck sinkt, d.h. das Mitnahmevermögen der Spannung nimmt ab, bis unter Umständen das Werkstück rutscht. Auch wenn die Spannflächen der Backen zum Zwecke des Einbeißens in das Werkstück, d.!h. zur Erzielung einer positiven Mitnahme, verzahnt werden, ist bei hohen Beanspruchungen die Gefahr des Rutschens nie ganz beseitigt, weil die Schneiden der Spannflächen den vor ihnen stehenden Werkstoff wegscheren können.

Diese sich aus dem Stillstand der Backen ergebende Erscheinung hat für eine große Anzahl von Bearbeitungsfällen .schwerwiegende Nachteile. Die mechanisch oder elektrisch angetriebenen Spanneinrichtungen mit Still-Setzung des Antriebes nach, dem Spannen sind in dieser Beziehung also den pneumatischen oder mit Druckflüssigkeit betriebenen Spanneinrichtungen unterlegen, bei welchen ein konstanter Druck auf den Backen ruht, der sich auch bei einer gegenseitigen Bewegung zwisehen Backe und Werkstück nicht ändert.

Die Vorteile einer solchen mechanischen Spannung mit konstant wirkender Antriebskraft werden gemäß der vorliegenden Erfindung auch, für eine mechanisch-maschrnell oder elektrisch, angetriebene Spanneinrichtung nutzbar gemacht, in der Weise, daß die Spannbacken in gewissen regelbaren, möglichst kurzen Zeitabständen nachgestellt werden. Erfahrungsgemäß wird ein ähnliches Verfahren in einfacher Form auch bei handgesteuerten Spanneinrichtungen häufig benutzt, indem der Arbeiter bei schwierig zu spannenden Werkstücken der'Sicherheit halber in bestimmten Abständen die Maschine still- 5" setzt und das Futter mit dem Schlüssel nachspannt. Eine ähnliche Wirkung wird durch die vorliegende Erfindung auch bei mechanisch, oder elektrisch, angetriebenen Spanneinrichtungen ermöglicht. Bei den bisher .bekannten Bauarten ist es nämlich nicht' ohne weiteres durchzuführen, weil der Motor dann mehrmals im Stillstand mit der vollen Last beansprucht und daher leicht. Schaden leiden würde. Das mehrmalige Nachspannen geschient beispielsweise durch Anwendung eines periodisch wirkenden Mechanismus, der in bestimmten Zeitabständen die Kupplung des mechanischen Antriebs der Spanneinrichtung

einschaltet. Dabei kann das notwendige Ausschalten der Kupplung nach, erfolgtem Zuspannen in beliebiger Weise vorgenommen werden. Oder man bedient sich, eines selbsttätigen Schalters, welcher den nach dem Einspannen in üblicher Weise stillgesetzten Elektromotor bzw. die ausgerückte Antriebskupplung immer wieder von neuem einschaltet bzw. einrückt. Verändern sich also die Verlo. hältnisse zwischen Backen und Werkstück während des Verlaufes der Arbeit und damit der Spanndruck, so wird durch, dieses periodische Nachspannen im Sinne der Erfindung die gleiche Wirkung erzielt wie beim hydraulischen oder preßluftgesteuerten Futter. Dieses periodisch erfolgende Nachspannen braucht nicht unbedingt während der ganzen Schnittdauer zu erfolgen, vielmehr nur so lange, wie es die jeweilig auftretenden Schnittdrücke verlangen.

Ein solcher periodisch zum Nachspannen wieder eingeschalteter Elektromotor würde leicht unerträglich erwärmt, wenn sein Rotor dabei keine Gelegenheit hätte, umzulaufen. Deshalb sind in das Getriebe der Futter entsprechend vorliegender Erfindung noch außerdem Federn eingeschaltet, welche beim Spannen unter Druck gesetzt werden und nach dem Ausschalten des Motors den Anker um eine dem Weg der Feder und der Übersetzung der Zahnräder entsprechende Anzahl von Umdrehungen leer zurückdrehen, so daß dem Rotor die gleiche Anzahl von Umdrehungen zum Anlauf wieder zur Verfügung steht. Die Fedem werden zweckmäßig so bemessen, daß beim periodischen Einschalten des Motors ein einwandfreies Hinundherspielen des Rotors erreicht wird.

Soll die Spanneinrichtung bzw. das Futter nach beiden Seiten arbeiten, so werden zweckmäßig nach beiden Richtungen wirkende Federn in dem Getriebe angeordnet.

In der Abbildung ist ein Beispiel eines Getriebes dargestellt, welchem der Erfmdungsgedanke zugrunde liegt.

ι stellt die Spindel einer Drehbank dar, auf deren vorderem Ende das elektrisch angetriebene Futter 2 befestigt ist. Der Antrieb der Futterbacken erfolgt mittels des zentralen Rades 3, welches durch die in der Spindelbohrung liegende Welle 4 gedreht wird. Das Futtergetriebe besitzt Selbsthemmung, so daß es nicht notwendig ist, die Antriebskraft während des ganzen Arbeitsvorganges auf das Rad 3 wirken zu lassen. Auf dem hinteren Spindelende sind die Antriebselemente befestigt. Die Kraft wird von einem Elektromotor 5 geliefert, dessen Drehzahl durch ein Getriebe 6 von beliebiger Bauart auf die für den Antrieb des Futters benötigte vermindert wird. Die Antriebswelle 7 des Getriebes 6 ist nun nicht unmittelbar mit der Welle 4 gekuppelt, sondern es ist hier folgende Vorkehrung getroffen (s. Fig. 2). Auf dem Wellenstumpf 7 sitzt eine Nabe 8, daneben auf dem Ende der Welle 4 eine Nabe 9. Die Nabe 9 besitzt auf ihrer der Nabe 8 zugewandten Seite eine beliebige Anzahl (im gezeichneten Beispiel zwei) von offenen Kammern 10 und eine gleich große Anzahl von Federkammern 11. In jede dieser Kammern ragt ein Vorsprung 12 bzw. 13 der Nabe 8 hinein. In jeder der Federkammern 11 liegt eine elastische Feder 14, welche gegen den Vorsprung 13 drückt und bewirkt, daß im Ruhezustand die Vorsprünge 12 der Nabe 8 auf der einen Seite der Kammern 10 anliegen. Wird nun der Motor 5 eingeschaltet, so wird die Drehung von der Welle 7 auf die Welle 4 zunächst durch Vermittlung der Federn 14 übertragen, bis der Widerstand, den das Futter 2 findet, nicht mehr durch die gestreckten Federn 14 überwunden, werden kann. Bei der weiteren Bewegung werden also die Federn zusammengepreßt, bis die Vorsprünge 12 der Nabe 8 auf der anderen Seite der Kammern ι ο zur Anlage kommen. In diesem Augenblick ist eine starre Kupplung zwischen den Wellen 7 und 4 und damit zwischen Elektromotor 5 und Futter ι hergestellt, und die volle Kraft des Motors kommt zur Wirkung. Sobald der Motor das gewünschte größte Drehmoment ausübt,, wird er durch einen Maximalstromschalter oder eine andere geeignete Einrichtung ausgeschaltet. Das Futter bleibt dann in der gespannten Stellung stehen, da sein Getriebe Selbsthemmung besitzt, wie bereits erwähnt wurde. Ein Lockern des Werkstückes ist also nur durch die Einwirkung äußerer Kräfte möglich.

Darauf beginnt nun die Wirkung der Federn 14; diese drücken -nämlich die Vorsprünge 13 und damit die Welle 7, das Getriebe 6 und den Motor 5 so lange zurück, bis die Vorsprünge 12 wieder zur Anlage kommen. Wird nun nach Ablauf einer kurzen Zeit der Motor von neuem eingeschaltet, so braucht er nicht sofort den großen Widerstand des unter Spannung stehenden Futters zu überwinden, sondern hat Gelegenheit, während des erneuten Zusammendrückens der Federn 14 eine gewisse Geschwindigkeit zu erreichen und erst dann seine Kraft in der vorbeschriebenen Weise wieder an das Futter abzugeben. Die gleiche Anordnung ist natürlich grundsätzlich auch mit einem mechanischmaschinellen' Antrieb denkbar. Die Ausführung einer Spanneinrichtung, welche nach beiden Seiten wirken soll, würde sich von der vorbeschriebenen nur dadurch unterscheiden, daß die Federkammern 11 je zwei gleiche Federn 14 enthalten, welche zu beiden Seiten der Vorsprünge 13 angeordnet sind.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   ι. Vorrichtung zum selbsttätigen Konstanthalten des Festspanndruckes bei elektrisch angetriebenen Spannfuttern von Werkzeugmaschinen, insbesondere Drehbänken, dadurch gekennzeichnet, daß zum dauernden Neuanspannen der Spannbakken eine in regelbaren kurzen Zeitabständen den Antriebsmotor selbsttätig einschaltende elektrische Steuervorrichtung vorgesehen ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zurückdrehen des ausgeschalteten Antriebsmotors, in seine Anfangsstellung, um ihm für das in kurzen Zeitabständen erfolgende Neuanspannen einen gewissen Anlauf zu geben, in das Getriebe eine Feder eingeschaltet ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke des Spannens in beiden Richtungen für jede dieser beiden Richtungen besondere Federn angeordnet sind.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen