DE616019C - Waehrend des Schnittes selbsttaetig nachspannender Spann- und Mitnehmerkopf fuer Spindeln von Metalldrehbaenken - Google Patents

Description

Es sind zahlreiche Innenspannvorrichtungen bekanntgeworden, die zur Mitnahme von außen zu bearbeitenden Hohlkörpern auf der Drehbank dienen; aber sie weisen durchweg Mängel auf, die beim heutigen Stande der Technik nicht überall in Kauf genommen werden können.

Die einfachste Art der Spannung besteht wohl darin, daß das Werkstück mit Hilfe der Körnerspitze des Reitstockes auf einen kegeligen, mit scharfen Schneiden versehenen und an der Hauptspindel befestigten starren sog. Krauskopf aufgedrückt wird. Diese Spannart wird vor allem dort angewandt, wo Verletzungen der Innenfläche des Werkstückes nicht stattfinden dürfen. Die Spuren der Spannung treten nur an der äußersten, bei der späteren Weiterbearbeitung abfallenden Werkstückkante auf, und die Spannart wäre in diesem Punkte 'einwandfrei, zumal durch die scharfen Schneiden bei !entsprechenden Anpreßdrücken auch, eine sichere Mitnahme erzielt werden kann. Die Vorrichtung hat aber dennoch, schwerwiegende Nachteile. Unter schwerem Schnittdruck tritt allmählich, eine Aufweitung an den Spannstellen und damit ein Lösen des Werkstückes ein. Dieser Gefahr suchte man dadurch zu begegnen, daß man, um ein dauerndes Nachstellen der Körnerspitze von Hand zu vermeiden, eine kräftige Feder in den Reitstock .einbaute, die die Körnerspitze selbsttätig nachstellte. Nun ist aber klar, daß sowohl bei kraftgesteuerter als audh bei von Hand bewirkter Nachstellung in jedem Falle eine adhsige Verschiebung des Werkstückes in Richtung auf den Krauskopf eintritt, die nicht in allen Fällen zulässig ist. Werden beispielsweise die Werkstücke außen formbearbeitet, so muß das Werkstück seine genaue achsige Lage zu der die Form erzeugenden Schablone beibehalten. Zudem führt bei der Verwendung von 'hochempfindlichen Schnellschnittstählen schon eine geringfügige achsige Verstellung des Werkstückes während des Schnittes zu Werkzeugbruch. Das Werkstück muß also in der Achsrichtung festgehalten werden, was aber bei der genannten Spannart unmöglich, ist.

Es gibt weiterhin Spannvorrichtungen, bei denen die Spannung vom Spannkopf selbst aus erfolgt, also ohne Kräftwirkung von der Reitstockseite her. Die Vorrichtungen spannen durchweg zylindrisch von innen durch. Aufspreizen geschlitzter Köpfe oder durch Anstellung von Messerschneiden oder Kugeln durch: anstellbare Keilflächen. Eine achsige Verschiebung des Werkstückes, die durch Schnitt- und Vorschubdruck veranlaßt wer-

den könnte, wird bei einigen der bekannt gewordenen Vorrichtungen durch, feste An schlage verhindert. Die erwähnten Vorrich tungen können unterteilt werden in solche die lediglich durch Reibung · der Spannteile an der Bohrung mitnehmen, und solche, bei denen die Spannteile in den Werkstoff eingedrückt werden, die also zwangsläufig mitnehmen. Die erstere Art ist erwiesenermaßen ίο für schwere Schnitte unbrauchbar. Es tritt ein Rutschen des Werkstückes auf, vor allem, wenn das Werkstück außen nicht schlagfrei läuft. Werkzeugbruch ist die unvermeidliche Folge. Bei der zweiten Art, bei der auch zum Teil eine selbsttätige Nachspannung während des Schnittes durch eine angespannte Feder vorgesehen ist, ist zwar 'eine ausreichende sichere Mitnahme vorhanden, ebenso ist auch die Anbringung eines festen Anschlages möglich, andererseits dagegen treten die unzulässigen Verformungen der Innenfläche des Werkstückes auf. Der Vorzug des Erfindungsgegenstandes gegenüber den bekannten Vorrichtungen liegt nun darin, daß die Vorteile der verschiedenen Spannarten vereinigt und die vorhandenen Mangel beseitigt werden.

Es wird wie bei der zuerst erwähnten Einrichtung mit einem kegeligen Kopf gespannt, der nur an der äußersten Werkstückkante angreift und damit unzulässige Verformungen im Innern des Werkstückes vermeidet. Die selbsttätige Nachspannung erfolgt dadurch, daß, ähnlich wie bei den später erwähnten bekannten Einrichtungen, im Kopf eingelassene Messer über eine Keilschräge von einer in der Hauptspindel untergebrachten angespannten Feder an das Werkstück angedrückt werden. Da eine achsige Festlegung des Werk-Stückes durch einen festen Anschlag hier nicht möglich ist, wird ein Aufschieben des Werkstückes auf den Kopf dadurch verhindert, daß vom Spannkopf selbst eine Gegenkraft erzeugt wird, die sämtliche in Richtung· auf den Kopf hin gerichtete Kräfte überwindet. Der rein bauliche Unterschied gegenüber den bekannten Vorrichtungen liegt darin, daß die Spannflächen nicht zylindrisch, sondern kegelig verlaufen und dadurch die beabsichtigte Wirkung hervorrufen.

* Die Abb·. 1 zeigt einen Längsschnitt durch die Vorrichtung.

Abb. 2 und 2a zeigen den in Abb. 1 dargestellten Krauskopf in vergrößertem Maßstabe. Abb. 3 und 3a zeigen eine andere Ausführungsform des Krauskopfes, bei der nicht einzelne Spannbacken bewegt werden. Der Krauskopf 1 ist in üblicher Weise an der Hauptspindel 2 der Drehbank befestigt. An seinem Umfang sind mehrere radial verschiebbare Klemmbacken angeordnet (in der Abbildung sichtbar die Backen 3° und 3⁶), die die Aufgaben der sonst starren Zähne des Krauskopfes übernehmen. In einer achsigen Bohrung· im Krauskopf und in der Hauptspindel ist eine Stange 4 verschiebbar^ gelagert. Entsprechend der Anzahl der Klemmbacken sind am Umfang der Stange mehrere schräg nach innen verlaufende Nuten (hier sichtbar ζ" und 5^Ä) in die Stange eingefräst, in denen die im Krauskopf geführten Backen liegen. Bei achsiger Verschiebung der Stange 4 werden also die Backen eine radiale Bewegung ausführen. Eine in der Bohrung der Hauptspindel 2 untergebrachte Druckfeder 6 legt sich gegen den Bund 7 der Stange 4 und erzeugt damit über die Schräge der Nuten 5 an den Backen 3 eine radial mach außen gerichtete Kraft. Die Wirkung dieser Feder kann durch eine zweite achsig verstellbare Stange 8 aufgehoben werden, und zwar in der Weise, daß die Stange 4 durch die Stange S so nach rechts verschoben wird, daß die nach außen gerichtete Kraft an den Spannbacken verschwindet. Die Verschiebung der Stange 8, die gegen den Federdruck gerichtet ist, kann auf verschiedene Weise erfolgen. In dem für die Darstellung gewählten Beispiel ist die Stange 8 einerseits in der Hauptspindel und andererseits in einer Wand des Spindelstokkes gelagert, wobei dn Keil 9 die Verdrehung der Stange gegen den Spindelstock verhindert. In die Stange ist selbstsperrendes Gewinde eingeschnitten, das von einem gegen seitliche Verschiebung gesicherten Mutterrad 10 umschlossen wird. Über ein Ritzel 11 und ein Handrad 12 wird das Mutterradio so gedreht, daß die achsige Verschiebung der Stange eintritt. Diese Verstellung kann natürlich auch mechanisch durch Preßluft oder durch einen besonderen Spannmotor leingeleitet werden, wodurch die Spannung bedeutend erleichtert werden kann. Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende:

Vor dem Aufbringen des Werkstückes 13 wird das Handrad 12 so weit gedreht, bis die Stange 8 in der rechten Endstellung steht; damit steht auch die Stange 4 in der rechten Endstellung, und die Feder 6 ist kräftig gespannt. Die Selbstsperrung des Gewindes der Stange 8 verhindert ein Ausweichen beider Stangen nach links. Biei rechter Endstellung der Stange 4 stehen die Spannbacken 3 so, daß sie nicht mehr weiter nach innen bewegt werden können. Das Werk- ¹¹S stück 13 wird aufgebracht und mittels der Körnerspitze 14 kräftig auf den Krauskopf gedrückt. In dieser Stellung muß das Werktück während der Bearbeitung verbleiben. Das Handrad 12 wird nun so weit zurückgedreht, bis die Stange 8 in der linken (hier dargestellten) Endstellung steht. Die Stange 4

folgt, bis sich, die Backen 3 unter Einwirkung der Federkraft in das Werkstück eingegraben haben. Treten jetzt während der Bearbeitung Aufweitungen an den Spannstellen auf, so verschiebt sich die Stange 4 weiter und vermittelt eine der Verformung entsprechende Nachstellung der Backen. Eine sichere und genaue Mitnahme des Werkstückes ist gewährleistet, ohne daß während der Arbeit irgendwelche Nachstellungen vorgenommen werden müssen. Auch ist vor allem die achsige Verschiebung des Werkstückes vermieden. Wird die Feder so bemessen und die Schräge in den Nuten 5 sowie an den Außenkanten der Backen 3 so gewählt, daß die Teilkraft an den Spannbacken, die das Werkstück auf die Körnerspitze hinzudrücken versucht, größer ist als die durch den Schnitt- und Vorschubdruck erzeugte entgegengesetzt ge-

ao richtete Kraft, so kann bei an der Werkstückkante auftretenden Aufwertungen niemals das Werkstück durch den Schnitt- und Vorschubdruck weiter auf den Krauskopf aufgeschoben werden. Es werden vielmehr die Spannbakken weiter auseinandergespreizt, und die kräftige Anlage ist selbsttätig wiederhergestellt, ohne daß eine achsige Verschiebung des Werkstückes eingetreten ist. Bei dem Kopf nach den Abb. 3 und 3a handelt es sich um einen Krauskopf ähnlich der üblichen Ausführung; jedoch ist der Krauskopf mehrfach geschlitzt, und der an die Stange 4 angedrehte Kegel 15 spreizt den Krauskopf mit Hilfe der Federkraft auseinander. Die Wirkungsweise ist also die gleiche wie bei der ersten Ausführungsform.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Während des Schnittes selbsttätig nachspannender Spann- und Mitnehmerkopf für Spindeln von Metalldrehbänken zur Mengenfertigung von zwischen diesem Kopf und dem Reitstock gespannten Hohlkörpern, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannkopf {1) radial verschiebbare Spannbacken (3) trägt, die gegen eine unter dem Druck einer Feder (6) stehende Stange (4) in zu der Stangenachse schräg verlaufenden Nuten (5) anliegen, und daß die das Werkstück aufnehmenden Schneiden der Backen (3) auf einer mit ihrer Spitze gegen den Reitstock gerichteten Kegelfläche liegen.

2. Spannkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das Werkstück aufnehmenden Schneiden am Spannkopf (1) selbst angearbeitet sind, der in saner Längsrichtung mehrfach geschlitzt ist und einen kegeligen, an der Stange (4) sitzenden Spreizdorn (15) besitzt.

3. Spannkopf nach Anspruch r und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke der Feder (6) und die Neigung der Nuten (5) bzw. des Spreizkegels (15) sowie die Neigung der Aufnahmeschneiden für das Werkstück so gewählt sind, daß die neben der radialen Spannkraft von den Schneiden in Richtung des Reitstocks ausgeübte Teilkraft größer ist als die Summe der während der Bearbeitung am Werkstück auftretenden, gegen den Spindelstock gerichteten Kräfte.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen