DE645437C - Spanndorn - Google Patents

Description

Zum Schließen von Spannmitteln für die Arbeitsspindeln von Werkzeugmaschinen ist es bereits vorgeschlagen worden, auf der Arbeitsspindel eina Schwungmasse anzu-5 ordnen, welche beim Anfahren der Spindel infolge ihres Beharrungsvermögens zurückbleibt und hierdurch mittels Schraube und Mutter ein Schließen der Spannpatrone o. dgl. herbeiführt, während umgekehrt beim .Stillsetzen der Drehbankspindel das Beharrungsvermögen der Schwungmasse ein Öffnen der Spannmittel bewirkt.

Diese bekannte Anordnung kann zum Ersatz des Hand- oder Kraftantriebes von Spannfuttern, Spannpatronen, Spreizbacken, von Spanndornen u. dgl. benutzt werden. Sie kann aber das Gleiten zwischen Werkstück und Spannmittel nicht verhindern, das bei hohen Schnittdrücken bei derartigen Spannvorrichtungen nicht mit Sicherheit vermieden werden kann.

Die Erfindung geht demgegenüber von einem bekannten Spanndorn aus, bei welchem eine in der Arbeitsrichtung des Werkzeuges unnachgiebig sperrende Vorrichtung, z. B. Klemmrollen, und eine diese verriegelnde Vorrichtung, z. B. Spreizbacken, als Spannteile vorgesehen sind.

Diese bekannten Spanndorne besitzen den Vorteil, daß einerseits das Werkstück auch bei höchsten Schnittdrücken unbedingt sicher mitgenommen wird, andererseits ein Lockern der Festspannung bei schwankendem Bearbeitungswiderstand nicht eintreten kann.

Voraussetzung hierfür ist allerdings, daß das Klemmrollengesperre von Hand so fest angezogen wird, daß es auch unter den höchsten auftretenden Schnittdrücken nicht noch weiterhin nachgibt. Würde ein derartiges Nachrutschen eintreten, so müßte dies zu einer Beschädigung der empfindlichen; Schneidkanten von Hartmetallwerkzeugen führen. Auch ist abgesehen von der Beachtung dieses Umstandes eine genaue Befolgung einer Reihe von Bedienungsmaßnahmen erforderlieh, soll das erstrebte Ziel erreicht werden. Nach dem Aufschieben des Werkstückes auf den Dorn muß das Werkstück zunächst entgegen der Arbeitsrichtung der Spindel zum Anziehen des Klemmrollengesperres o. dgl. gedreht und dann ein sicherndes Spannen mittels der Spreizbacken vorgenommen werden, worauf erst der Spindelantrieb eingerückt werden kann.

Die Erfindung verbessert den bekannten S5 Dorn dadurch, daß das Festziehen und Lösen der in der Arbeitsrichtung des Werkzeuges unnachgiebig sperrenden Vorrichtung, z. B. des Klemmrollengesperres, durch das Beharrungsvermögen des Werkstückes selbst bewirkt wird, während die jene Vorrichtung verriegelnde Vorrichtung, z. B. die Spreizbacken, in beliebiger Weise von Hand oder durch Kraftantrieb bewegt wird. Eine be-

sondere Schwungmasse wird hierbei erübrigt und trotzdem der Vorteil einer unbedingt sicheren Festhaltung auch bei höchsten. Schnittdrücken erzielt. .·.-'*"

Zweckmäßig ist die Einschaltvorrichtutig-,* z. B. Kupplung, des Antriebes der Arbere^·. spindel mit dem Antrieb der Spreizbacken· derart gekuppelt, daß das Spreizen dieser Backen nach dem mit starker Beschleunigung ίο erfolgenden Anfahren des Spindelantriebes und das Lösen der Spreizbacken vor dem durch eine Bremse beschleunigten Stillsetzen der Arbeitsspindel erfolgt. Hierdurch wird eine Entlastung der Bedienungsperson von der Beachtung bestimmter Bedienungsmaßnahmen herbeigeführt, da für die ganze Spannung des Werkstückes und die Inbetriebsetzung der Werkzeugmaschine nur noch ein einziger Griff nach dem Aufschieben des Werkstückes auf den Spanndorn vorzunehmen ist.

Durch das stark beschleunigte Anfahren vor Festziehen der Spreizbacken bleibt das Werkstück infolge seines Beharrungsvermögens gegenüber dem Dornkörper zurück und zieht infolgedessen das Klemmrollengesperre o. dgl., das gegebenenfalls vorher von Hand durch Drehen des Werkstückes leicht angezogen sein kann, endgültig und mit sehr hohem Spanndruck fest. Unmittelbar nach dem Festsitzen des Klemmrollengesperres wird dieses mittels der Spreizbacken auf Grund der gleichen, die Arbeitsspindel einrückenden Schaltbewegung verriegelt. Die Festhaltung ist hierdurch in der Arbeitsrichtung eine derartig widerstandsfähige, daß selbst bei höchsten Schnittdrücken ein die Schneidkanten von Hartmetallwerkzeugen gefährdendes Nachgeben der Spannung nicht eintreten kann, aber auch ein Zurückfedern des Werkstückes unter wechselnden Bearbeitungswiderständen unbedingt vermieden wird. Auch die Lösung der Spannung erfolgt durch einen einzigen Bedienungsgriff, indem +5 durch diesen zunächst eine Lösung der Spreizbacken herbeigeführt und dann unter gleichzeitigem Anziehen einer Bremse die Kupplung des Antriebes ausgerückt wird. Bei dem Anziehen der Bremse sucht das Werkstück sich infolge seines Beharrungsvermögens gegenüber dem in seiner Drehung stark verzögerten Dornkörper weiterzudrehen und löst hierdurch das Klemmrollengesperre, so daß das Werkstück ledig-Hch von dem Dorn heruntergenommen zu werden braucht, ohne daß eine besondere Kraftanstrengung nötig wäre, die sonst bei einem starken Festklemmen der in der Arbeitsrichtung des Werkzeuges unnachgiebig sperrenden Vorrichtung aufgewendet werden müßte.

An Stelle eines Klemmrollengesperres können naturgemäß auch beliebige andere in der . Arbeitsrichtung des Werkzeuges unnachgiebig sperrende Vorrichtungen verwendet

"vlrerden, z. B. schwenkende, kippende oder auf ί:Schrägflächen aufgleitende Spannbacken. ^; Ebenso kann der Antrieb der Spreizbacken unmittelbar von Hand oder unter Zwischenschaltung einer Hilfskraft, beispielsweise eines elektrischen oder hydraulischen Antriebes o. dgl., erfolgen.

Ein ähnlicher, allerdings unerwünschter und sogar gefährlicher Vorgang, wie er gemäß der Erfindung für das Spannen und Lösen des Werkstückes ausgenutzt wird, ist beispielsweise bei Werkstückspannfuttern bekannt. Rasch umlaufende Futter können bei plötzlichem Abbremsen oder Umsteuern'der sie tragenden Spindeln durch ihr Beharrungsvermögen von dem Spindelgewinde ablaufen, so daß sie besonders gesichert werden müssen. In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt

Fig. ι eine schaubildliche Seitenansicht des Spindelkastens einer Drehbank mit daran angeordnetem Spanndorn,

Fig. 2 die Lagerung der Bedienungshebel nach Fig. 1.

Der Dorn α trägt zwei verschiedene Spannvorrichtungen, und zwar an seinem äußeren Ende ein Klemmrollengesperre b und an seinem der Drehbankspindel zugekehrten Ende die Spreizbacken c. Die beiden Gruppen von Spannteilen erfassen das Werkstück d an zwei voneinander entfernten Stellen. In den Antrieb der Drehbankspindel e ist eine Lamellenkupplung und eine Bremse eingeschaltet. Letztere wirkt so lange, wie die Kupplung ausgerückt ist. Bremse und Kupplung werden durch den Hebel / gesteuert; befindet sich dieser Hebel in der in Fig. 1 dargestellten Lage, so ist die Bremse angezogen und die Kupplung ausgerückt, wird er in die Stellung/' bewegt, so erfolgt ein Lösen der Bremse und unmittelbar darauf ein Einrücken der Kupplung. Gleichachsig mit dem Hebel / ist ein Hebel g schwenkbar gelagert, der mittels seines klappbaren und mit einem tio Handstück versehenen Kopfes h mit dem Hebel / zu gemeinsamer Bewegung gekuppelt ist. Dieser Hebel g· dient zum Spannen und Lösen der Spreizbacken c. Er ist zu diesem Zwecke über eine Zugstange i mit einem Hebel m gekuppelt, der über ein geeignetes Getriebe die in der Längsachse der Drehbankspindel und des Domes angeordnete Zugstange für die Bewegung der Spreizbacken antreibt. Naturgemäß kann durch den 1*0 Hebel g auch ein Kraftantrieb für das Spreizen und Lösen der Spreizbacken ein- und aus-

gerückt werden, beispielsweise ein Antriebselektromotor.

In der in Fig. ι gekennzeichneten Lage befindet sich der Hebel g in der Lösestellung, S d. h. die Spreizbacken sind gelöst.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende:

Zunächst wird das Werkstück d auf den Dorn α geschoben. Dann werden die miteinander gekuppelten Hebel / und g in Fig. ι nach links geschwenkt, so daß sie in die Stellung F, g' gelangen. Durch diese Schwenkbewegung wird zunächst die Bremse der Drehbankspindel gelöst und die Lamellenkupplung eingerückt, so daß sich die Spindel unter starker Beschleunigung zu drehen beginnt, die Spreizbacken sind zu diesem Zeitpunkt noch in der Lösestellung.

Das Werkstück bleibt infolge seines Be-

■20 harrungsvermögens gegenüber der stark beschleunigten Drehung des Spanndornes zurück und bewirkt daher ein scharfes Anziehen des Klemmrollengesperres. Inzwischen sind die Hebel f und g weiter in ihrer Bewegung in Richtung auf die Stellung f, g' fortgeschritten, und der Hebel g hat hierbei eine Stellung erreicht, in welcher die Spreizbacken gespreizt werden. Sie spannen das Werkstück nunmehr auch an seinem der Drehbankspindel zugekehrten Ende fest und verriegeln das Klemmrollengesperre in seiner Spannstellung, so daß das Werkstück nunmehr fest gegen alle Bearbeitungswiderstände und alle Schwankungen derselben gehalten wird.

Nach Beendigung der Bearbeitung werden die miteinander gekuppelten Hebel / und g wieder in ihre Ausgangslage zurückgeführt.

Hierbei bewirkt zuerst der Hebel g ein Einziehen der Spreizbacken. Nach erfolgter Lösung derselben kuppelt der Hebel/ den Antrieb aus und bewirkt ein Abbremsen der Drehbankspindel. Das Werkstück d dreht sich infolge seines Beharrungsvermögens gegenüber · der plötzlich abgebremsten Spindel weiter und löst hierdurch das Klemmrollengesperre, so daß es von dem Dorn, auf welchem es nunmehr lose hängt, einfach abgezogen werden kann.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Spanndorn mit in der Arbeitsrichtung des Werkzeuges unnachgiebig sperrender Vorrichtung (z. B. Klemmrollen) und diese verriegelnder Vorrichtung (z. B. Spreizbacken), dadurch gekennzeichnet, daß das Beharrungsvermögen des Werkstückes' gegenüber Beschleunigungen und Verzögerungen der Drehung der Arbeitsspindel zum Anziehen und Lösen des Klemmrollengesperres dient, während die verriegelnde Vorrichtung in beliebiger Weise durch Hand- oder durch Kraftantrieb bewegt wird.

2. Spanndorn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß· .die Einschaltvorrichtung (z. B. Kupplung) des Antriebes der Arbeitsspindel mit dem Antrieb der Spreizbacken derart gekuppelt ist, daß das Spreizen dieser Backen nach dem mit starker Beschleunigung erfolgenden Anfahren des Spindelantriebes und das Lösen der Spreizbacken vor dem durch eine Bremse beschleunigten Stillsetzen der Arbeitsspindel erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen