DE624407C - Vorrichtung zum selbsttaetigen Ausgleich des Spanndrucks an halbselbsttaetigen Einspann- und Mitnahmevorrichtungen, vorzugsweise fuer Radsaetze - Google Patents

Description

Die Erfindung· bezieht sich auf eine Vorrichtung· zum selbsttätigen Ausgleich des Spanndruckes ,an halbselbsttätigen Einspann- und Mitnahmevorrichtungen, insbesondere für Radsätze, bei denen das Werkstück durch Körner oder entsprechende Mittel die für die Bearbeitung erforderliche, insbesondere mittige Lage erhält und ,an mehreren Stellen seines Umfanges so festgespannt wird, daß weder beim Spannen noch bei der Bearbeitung· Kräfte auftreten, die die Lage des Werkstückes gegenüber der Einspannvorrichtung zu verändern imstande sind und die Körner bzw. sonstigen Hilfsmittel unzulässig- beanspruchen.

In der Werkstatt finden bisher folgende halbselbsttätige Mitnahnievorrichtungen Anwendung:

ι. Zweibackenmitnahmeeinrichtungen, in denen der Druckausgleich beim Einspannen zwar vollkommen erreicht wird, die jedoch den Nachteil haben, daß bei der Bearbeitung Kräfte auftreten, die auf die dem Werkstück die mittige Lage vorschreibenden Hilfsmittel wirken.

2. Vierbackeneinspann- und Mitnahmevorrichtungen, bei denen das Vorspannen und Nachspannen getrennt geschieht. BeidiesenEinrichtungen erfolgt das Vorspannen zwar nahezu ohne schädliche auf die mittige Ausrichtung· wirkende Kräfte. Beim endgültigiein Spannen, das durch die einseitig· am Werkstückumfang wirkende Drehkraft herbeigeführt wird, können jedoch, insbesondere bei Verschiedenheiten in der Härte des Werkstoffes, wiederum einseitige, die Ausrichtung· schädigende Kräfte auftreten.

3. Es sind auch Mithahmevorrichtungen bekannt, bei denen das gleichmäßige Anliegen und Eindringen der Spannbacken in das Werkstück dadurch erreicht werden soll, daß die einzelnen Backen mit der gemeinsamen Steuerung- so mittels Reibungskupplungen verbunden sind, daß, wenn eine Backe früher zur Anlage kommt, die Reibung ihr ein Zurückbleiben gestattet, bis die übrigen Backen gleichfalls anliegen. Da bei diesen Einrichtungen die volle Mitnahmekraft sofort beim Einspannen erzeugt werden kann, muß beim Rutschen der zu der zuerst zur Anlage kommenden Backe gehörenden Reibungskupplung der volle Spanndruck ausgeübt werden, d.h. es tritt schon beim Einspannen eine einseitige Kraft in Höhe des vollen Mitnahmedruckes auf. Wendet man jedoch einen Vorspanndruck an und überläßt man das endgültige Spannen mit ähnlichen Mitteln, wie schon oben erwähnt, der Drehkran, so tritt der allerdings etwas herabgesetzte Vorspanndruck auf. Beim endgültigen Spannen können jedoch die schon oben bei der Vierbackenmitnahme erwähnten einseitigen Kräfte auftreten.

Alle diese bekannten Vorrichtungen genügen den heutigen Anforderungen an Genauigkeit nicht. So verlangt beispielsweise die deutsche Reichsbahn, daß beim Überdrehen der Radsätze Genauigkeiten erzielt werden, die insbesondere dann mit den bisherigen Vorrichtungen nicht zu erreichen sind, wenn das

mittige Ausrichten des Radsatzes zwischen Körnern erfolgen muß (Rollenlagersätze) Aber auch dann, wenn das Ausrichten mi anderen Mitteln als mit Körnern geschehen könnte, ist die Ausrichtung- durch· die Körner deshalb vorzuziehen, weil sie· von der vorgeschriebenen Achse des Radsatzes ausgeht. Es versteht sich von selbst, 'daß die Körner nicht in der Lage sind, einseitig! ίο radial wirkende Kräfte dann aufzunehmen, wenn diese sogar in der vollen Höhe des Einspanndruckes auf sie wirken.

Die Erfindung- beseitigt die Nachteile der bisher angewendeten Einrichtungen und gestattet die Verwendung der neuen Einspann- und Mitnahmevorrichtung auch in allen den Fällen, in denen die höchste Genauigkeit 'entsprechend den heutigen Anfosderungien verlangt wird.

Die Anordnung nach der Erfindung, weist drei oder mehr Spannbacken auf, die an den Gelenken eines gleichseitigen Gelenkvielecks so anliegen, daß die Spannbacken in oder annähernd in den Diagonalrichtungen des Vielecks und die Gelenke senkrecht dazu gegenüber den Spannbacken verschiebbar sind. Hierbei können an den Gelenken Gleitschuhe ; befestigt sein, die eine möglichst reibungslose Querverschiebung der Gelenke gegenüber den Spannbacken dadurch ermöglichen, daß sie beispielsweise mittels Rollenlager (Nadellager) auf die Backen drücken.

Um die Backen in die für das Einspannen des Werkstückes erforderliche Ausgangsstellung zu bringen, werden erfindungsgemäß sämtliche -Backen bis auf eine an Anschläge und diese eine am die so in die gewünschte Lage gebrachte Gelenkanordnung mit Hilfe von Federn o. dgl. gezogen. '

Die Anordnung nach der Erfindung läßt sich weiterhin so durchbilden, daß ein Gelenk mit der Backe selbst fest verbunden ist, um dem Gelenkvieleck durch die richtige Anfangsstellung der zugehörigen Backe gleichfalls die richtige Anfangsstellung zu geben. Im Sinne der Erfindung - lassen sich die Spannbacken als Waagebalken ausbilden, deren Drehpunkt oder freies Ende sich auf das Gelenkvieleck stützt. Das Einspiaamen des Werkstückes erfolgt dann durch Verschieben des freien Balkenendes bzw. der Drehachse entgegengesetzt bzw. gleichsinnig zur Einspamibewegungsrichtung.

Zum Einspannen des Werkstückes können eine, mehrere oder sämtliche Backen von den zugehörigen Gelenken, 2. B. mit Hilfe von Keilen, entfernt oder das Einspannen kann dadurch hervorgerufen werden, daß man die Gelenke voneinander entfernt, d.h. das Gelenkvieleck vergrößert. Zu diesem Zwecke sind einer, mehrere oder alle der das Gelenk-■ vieleck bildenden Hebel verlängerbar, und zwar dadurch, daß die Hebel z. B. als Kniehebel, als Doppelkniehebel oder als Schraubenspindeln ausgebildet sind. Entfernt man zum Einspannen des Werkstückes nicht sämtliche Backen von den zugehörigen Gelenken oder verlängert man nicht sämtliche Hebel des Gelenkvielecks, so kann der Druckausgleich unter Umständen überlegungsgemäß nicht genau sein, wird ab er für die praktischen, Zwecke in' der-'-!Regel ausreichen.

Zweckmäßig, sind die das Einspannen des Werkstückes ' bewirkenden Mittel von einer Stelle' aus bedienbar, beispielsweise dadurch, daß man die Arbeitsbewegung der Einspannvorrichtung für das Einspannen verwertet, insbesondere dadurch ausnutzt, daß das die Einspannmittel, z, B. die Keile, gemeinsam steuernde Glied mit der für die Spannung erforderlichen Kraft abgebremst wird. Das steuernde Glied kann aus einem Ring bestehen und das Abbremsen mit Hilfe an sich bekannter Mittel, z. B. mittels eines zweiten den ersten Ring unter Zwischenschaltung von Bremsmitteln umschließenden Ringes, erfolgen. Der zweite Ring kann durch an der Maschine fest angebrachte Anschläge festgehalten werden. " Das Entspannen erfolgt in gleicher Weise dadurch, daß die Drehrichtung der Einspannvorrichtung geändert wird.

Die zum Einspannen des Werkstückes dienenden und oben angeführten Mittel können erfindungsgemäß in der Weise angewendet werden, daß sie nur eine Vorspannung bewirken. Das endgültige Einspannen des Werkstückes erfolgt dann in an sich bekannter Weise durch Ausnutzung des Drehwiderstandes.

Der Erfindungsgegenstand ist auf der Zeichnung in mehreren Ausführungsbeispielen veranschaulicht.

Abb. ι zeigt in Daraufsicht die neue Anordnung mit einem Gelerikviereck.

Abb. 2 veranschaulicht einen Schnitt nach der Linie I-I der Abb. 1.

In Abb. 3 ist eine etwas abgeänderte Ausführungsform in einem ebenso wie in Abb. 2 durch ein Gelenk geführten Schnitt dargestellt. ' no

Die Abb. 4 bis 6 zeigen Ausführungsbeispiele mit Kniehebeln, DOppelkniehebeln und Schraubenspindeln in Ansicht.

Abb. 7 veranschaulicht in Ansicht eine nur annähernd in Diagonalrichtung geführte Backe.

Abb. 8 zeigt in Ansicht und Abb. 9 im Schnitt nach der Linie VIII-VIII der Abb. 8 eine Bauweise, bei der die gemäß Abb·. 1 und 2 zum Einspannen vorgesehenen Mittel nur zum Vorspannen dienen.

In den Abbildungen .bedeuten 1, 2, 3

und 4 die Spannbacken, die an den Ge₇ lenken 5, 6, 7, 8 der das Gelenkviereck bildenden Hebel 9, 10, 11, 12 anliegen.

Die Backen 1 bis 4 gleiten in Führungen 13, 14, 15 und 16, die in Diagonalrichtung· verlaufen. Die Backen haben die Form von Winkelstücken, deren einer Schenkel in den Führungen 13 bis 16 gleitet, während der andere Schenkel einerseits die Backenzähne trägt, andererseits sich mittelbar auf das Gelenk stützt (Abb. 2). Da. mindestens drei Gelenke senkrecht zur Diagonalrichtung der Führungen 14 bis 16 gegenüber den Backen verschiebbar sein müssen, sind zwischen die Gelenke 6 bis 8 und die Backen 2 bis 4 Gleitschuhe 17, 18 und 19 zwischengeschaltet, die an den Gelenken 6, 7, 8 befestigt sind und zur Verminderung der Reibung auf Nadellagern 20, 2i und 22 abrollen. .20 Die Spannung sämtlicher vier Backen wird mit Hilfe von Keilen 23, 24, 25, 26 bewirkt, die sich zwischen die Backen 1 bis 4 und die Auflageplatten 27, 28 und 29 bzw. dem am dem. Gelenk 5 befestigten Schuh 30 einschieben. Sowohl die Auflageplatten 27 bis 29 als auch der Schuh 30 sind gleichfalls in Ddagonalrichtung geführt. >

Die drei Backen 1, 2 und 4 werden durch die Federn 31, 32, 33 nach innen gegen Anschlage 34, 35 und 36 in ihre Anfangsstellung zurückgezogen, während die Feder 37 die Backe 3 so lange zurückzieht, bis sie sich auf das durch das Anschlagen der anderen Backen in die Anfangs stellung gebrachte Gelenkviereck aufstützt.

Die Keile 23 bis 26 werden gemeinsam durch den Ring 3 8 gesteuert. Da sich jedoch die Keile 23 bis 26 mit den Backen in radialer Richtung vierschieben können, sind zwischen die Keile und den Ring 38 Lenker 39, 40, 41, 42 eingesehaltet.

Um die Arbeitsbewegung der Spannvorrichtung für das Einspannen und Entspannen ausnützen zu können, liegt um den Ring 38 ein zweiter Ring 39', der durch Zwischenschaltung der Bremsbeläge 40' so eingestellt werden kann, daß er, wenn er durch die Nase 41' am Anschlag 42' anstößt, eine so große Drehkraft auf den Ring 38 überträgt, als er für die Ausübung des Spanndruckes erforderlich ist.

Die Waagebalkenhauweise in Abb. 3 ist wie folgt ausgeführt:

Der Hebel 12 stützt sich wiederum auf das Gelenk 8 ab, das seinerseits mit Hilfe des Gleitschuhes 19 auf dem Nadellager 22 abrollt. Der Waagebalken 43 stützt sich durch das Gelenk 44 auf den Schuh 45 ab·, so daß das Gelenk 44 in ähnlicher Weise wie die Gleitplatte 29 der Abb. 2 in Diagonalrichtung des Gelenkvielecks dadurch verschiebbar ist, daß das Gelenkvieleck den Druckausgleich gewährleistet. Die Spannung geschieht bei dieser Ausführung so, daß die Zähne 46 des Balkens 43 dadurch angelegt werden, daß durch Verdrehen des Ringes 38 die Keile 26 zwischen einen festen Ring 47 und den Schuh 48 getrieben werden. Die Bewegung des Schuhes 48 wird mittels des Bolzens 49 auf den Waagebalken 43 übertragen.

In Abb. 4 wird das Einspannen so bewerkstelligt, daß die Gelenke voneinander ^entfernt werden. Zu diesem Zweck sind die das Gelenkviereck bildenden Hebel als Kniehebel 50 ausgebildet, die dadurch gesteuert werden, daß sich zwischen den auf der Einspannvorrichtung fest angebrachten Anschlag 51 und das Gelenk 52 des Kniehebels 50 ein Keil 53 schiebt, der in ähnlicher Weise wie die vier Keile der Abb. 1 bewegt wird. Das Gelenk 52 ist vermittels des Gleitschuhes 54 und des Nadellagers 55 iäuf der Auflageplatte! 56 in ähnlicher Weise verschiebbar wie das Gelenk 8 der Abb. 1.

In Abb. 5 ist an Stelle des Kniehebels der Abb. 4 ein Doppelkniehebel 57 dargestellt, der so wirkt, daß die Schraubenspindel 58 die Gelenkachsen 59, 60 zusammenzieht und dadurch die Gelenkachsen 7 und 8 voneinander entfernt. Sind sämtliche=! das Gelenkvieleck go bildenden Hebel als Doppelkniehebel ausgebildet, so kann die gemeinsame Streckbewegung aller Doppelkniehebel beispielsweise dadurch erreicht werden, daß das Zahnrad¹61 in einen Zahnkranz, dessen Mitte mit der Mitte der Einspannvorrichtung zusammenfällt, eingreift.

Gemäß Abb. 6 wird die Entfernung der Gelenke 7 und 8 voneinander mit Hilfe der Schraubenspindeln 62, 63 und des Gewinde-Schlosses 64 dadurch hervorgerufen, daß die mit Rechts- und Linksgewinde versehenen Spindeln durch Drehen des Gewinde- ' Schlosses 64 herausgeschraubt werden. Mittels des Rades 65 kann in ähnlicher Weise wie beim Zahnrad 61 der Abb. 5 die Drehung der verschiedenen Gewindeschlösser miteinander gekuppelt werden.

In Abb. 7 ist die in Abb. 1 dargestellte; Führung 16 der Backe 4 dadurch ersetzt, daß die Backe 4 um den Drehpunkt 66 schwingt. Bei dieser Ausführungsform wird eine Bewegung der Backe nur in annähernd diagonaler Richtung des Gelenkvielecks erreicht.

In Abb. 8 und 9 sind die in Abb. 1 und 2 dargestellten Backen 1 bis 4 geteilt ausgeführt. Die Unterlage 67 der Backe 68 hat die Form eines Winkelstückes, dessen einer Schenkel in der Führung 13 in radialer Richtung der Planscheibe gleitet. Die Backe 68 ist keilförmig ausgebildet und zieht sich bei wachsendem Schnittdruck des Drehstahles

selbsttätig fest. Die Feder'oc» ist "an dem zur "Aufnahme der Führung JjS bestimmten Ring 70 befestigt und hat die Aufgabe, die Bache in ihre unterste Stellung zurückzuziehen. Das Einspannen, des Werkstückes geht in der Weise vor sich, daß die gemäß, Abb. 1 und 2 zum Einspannen des Werkstückes dienenden Mittel nur eine Vorspannung bewirken und das endgültige Einspannen dann in an sich bekannter Weise durch Ausnutzung des Drehwiderstandes erfolgt.

Claims (11)

1. Patentansprüche:

   i. Vorrichtung zum selbsttätigen Ausgleich des Spanndrucks an halbselbsttätigen Einspann- und Mitnahmevorrichtungen, vorzugsweise für Radsätze, bei denen das Werkstück durch Körner oder • entsprechende Mittel die für die Bearbeitung erforderliche, insbesoindere mittigie Lage erhält und an mehreren Stellen seines Umfanges so festgespannt wird, daß weder beim Spannen noch bei der Bearbeitung Kräfte auftreten, die die Lage ■ des Werkstückes gegenüber der Einspannvorrichtung zu verändern imstande sind und die Körner bzw. sonstigen Hilfsmittel unzulässig- beanspruchen, gekennzeichnet durch drei oder mehr Spannbacken (1, 2, 3 ...), die an den Gelenken (5, 6, 7 ...); eines gleichseitigen Gelenfcvieleoks (9, 10, 11...) so angeordnet sind, daß, die Spannbacken in oder ,annähernd in den Diagonalrichtungen des Vielecks und die Gelenke senkrecht dazu gegenüber den Spannbacken verschiebbar sind.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch an den Gelenken (5, 6, 7.,.) befestigte Gleitschuhe (17, 18, 19), die mit geringster Reibung leine Querverschiebung der Gelenke (5, 6, 7.,.) gegenüber den Spannbacken (i, 2, 3 ...) dadurch ermöglichen, daß sie beispielsweise mittels Rollenlager (20, 21, 22...) auf die Backen drücken.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung der für das Einspannen des Werkstückes erforderlichen Ausgangsstellung der Bakken (i,' 2, 4,..), sämtliche Backen bis auf eine (3) an Anschläge (34, 35, 36..,.) und diese eine an die in die Ausgangslage gebrachte Gelenkamordnung mit Hilfe von Federn (31, 32, 33.., 37) o. dgl. gezogen werden«
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gelenk (5) mit der Backe (1) bzw. deren Schuh (30) selbst fest verbunden ist.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, da-• durch gekennzeichnet, daß die Spannbacken als Waagebalken (43) ausgebildet sind, deren Drehachse (44) oder freies Ende (49) sich auf das Gelenkvieleck stützt, und daß das Einspannen durch Verschieben des freien Balkenendes bzw. der Drehachse entgegengesetzt bzw. gleichsinnig zur Einspannbewegungsrichtung erfolgt.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einspannen des Werkstückes eine, mehrere oder sämtliche Backen von den zugehörigen Gelenken, z. B. mit Hilfe von Keilen, entfernt werden, die gemeinsam steuerbar sein können,
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einspannen des Werkstückes die Gelenke dadurch voneinander entfernt werden, daß einer, mehrere oder sämtliche der das Gelenkvieleck bildenden Hebel (9, 10, 11...) verlängerbar sind und daß die Verlängerungsvorrichtungen eine gemeinsame Steuerung aufweisen können.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebel (9, 10, 11.,.) als Kniehebel (50), Doppelkniehebel (57) oder Schraubenspindeln (62, 63) ausgebildet sind. -
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die Arbeitsbewegung der Einspannvorrichtung zum Einspannen benutzt wird.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß, die Arbeitsbewegung der Einspannvorrichtung dadurch für das Einspannen ausgenutzt wird, daß der die Einspannmittel, z. B. die Keile (23, 24, 25 ...), gemeinsam steuernde Teil (Ring 38) mit der für die Spannungerforderlichen Kraft abb'i-emsbar ist und daß das Entspannen des Werkstückes' durch Umkehr der Drehrichtung· der Einspannvorrichtung erfolgt.
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzieichnet, daß die Mittel gemäß den Ansprüchen 6 bis 10 nur einer Vorspannung dienen und daß in an sich bekannter Weise etwa über Keilhacken (67, 68) der Drehwiderstand zum endgültigen Einspannen des Werkstückes ausgenutzt wird.

    Hierzu 2 Blatt Zeichnungen