DE7039210U - Spanneinrichtung, insbesondere Maschinen schraubstock - Google Patents

Description

PATENTANWALT DIPL.-PHYS. DR. HERMANN FAY

Günter Höret Röhm
7927 Sontheim/Brenz

Ulm, den 20. Okt. 1970 eh G/3547

Spanneinrichtung, insbesondere Maschinenschraubstock

Die Erfindung betrifft eine Spanneinrichtung, insbesondere Maschinenschraubstock, bestehend aus einem festen und einem beweglichen Spannteil und einer in einer Spindelmutter am festen Spannteil verdrehbaren hohlen Schnellgangspindel, sowie mit einer zusätzlich zur Schnellgang spindel die Spannkraft erzeugenden hydraulischen Zylinder-Kolbenanordnung, deren Kolben oder eine den Kolben verstellende Druckstange in der Schnellgangspindel verschiebbar geführt ist und gegen eine Antriebsspindel stößt, die mittels einer an der Schnellgangspindel drehbar gelagerten Griffhülse verstellbar ist, wobei über eine Drehmomentenkupplung eine Mitnahme der Schnellgangspindel erfolgt und eine Vorrichtung zur starren Mitnahme der Schnellgangspindel vorgesehen ist.

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Bei einer bekannten Spanneinrichtung dieser Art bildet die Griffhülse mit der Antriebsspindel eine starre Einheit. Die Zylinder-Kolbenanordnung befindet sich im beweglichen Spannteil der Spanneinrichtung und die in der hohlen Sohnellgangspindel geführte und zwischen der Antriebsspindel und der Zylinder-Kolbenanordnung liegende Drucketange stößt daher direkt gegen die Antriebespindel. Die Schnellgangspindel drückt auT einen zweiten Kolben, der den von der Drucketang· betätigten ersten Kolben konzentrisch umschließt, wobei de? erste und der zweite Kolben gegenläufig verstellbar sind und zusammen den im beweglichen Spannteil befindlichen Zylinderraum abschließen. Die Antriebsspindel ist in einem innenseitigen Muttergewinde der hohlen Schnellgangspindel verdrehbar geführt und die Drehmomentenkupplung unmittelbar zwischen der Antriebsspindel und der Schnellgangspindel eingeschaltet, so daß beim Verdrehen der Antriebesspindel zunächst die Sehnellgangspindel mitgedreht wird, bis die beiden Spannteile dem Werkstück anliegen. Beim Weiterdrehen der Antriebsspindel löst sich die Drehmomentenkupplung, so daß die Schnellgangspindel stehen bleibt und durch die

Antriebespindel nur noch der Kolben verstellt wird. Es ist bekannt, die Drehmomentenkupplung als Bastkupplung auszubilden und hierzu einen in der Antriebespindel unverdrehbar, aber radial verschiebbar gelagerten und unter Federdruck stehenden Querstift vorzusehen, der unter der Wirkung des federdruckeβ mit einer Rastnase in eine zugeordnete Rastausnehmung in der Schnellgangspindel lösbar eingreift. Dieser Querstift kann in eingerastetem Zustand blockiert werden, so daß ein Auskuppeln unmöglich und daher eine starre Mitnahme der Schnellgangspindel durch die Antriebsspindel gewährleistet ist. Sine derartige starre Mitnahme ist beispielsweise dann erforderlich, wenn beim Einepannen von in ihrer Form stärker nachgebenden Werkstücken der verhältnismäßig kurze Hub der hydraulischen Zylinder-Kolbenanordnung zum Aufbringen der vollen Spannkraft nicht ausreicht, oder wenn die Schnellgangspindel ans irgend einem Grund in der Spindelmutter blockiert und daher zu ihrem Lösen ein Drehmoment erforderlich, das über das von der Drehmomentenkupplung maximal übertragbare Drehmoment hinausgeht.

Nachteilig ist bei dieser bekannten Ausführungsform unter anderem, daß sich bei Verdrehen der Antriebespindel ihre axiale Lage auch dann noch verändert,

« wenn die beiden Spannteile dem Werkstück bereite an-

liegen und die Schnellgangspindel daher keine Terete llung mehr erfährt· Das kann dazu führen, daß

I sich die Antriebespindel bei weiterem Verdrehen in

j der Schnellgangspindel soweit rorschraubt, daß sie

i schwer ssu&anglich wird, insbesondere ein· sumeiet zu

1 Ihrer Verdrehung benutzt« Kurbel gegen den die Spann-

! einrichtung tragenden Maschinentiach oder andere Ma-

; schineneinrichtungen stößt und eine weitere Verwen-

• dung der Kurbel dadurch unmöglich wird. Das Gleiche

ist der Fall, wenn zur Betätigung der Antriebespin- ; del eine Griff hülse vorgesehen ist, die fest mit der

■ Antriebsspindel verbunden ist und an ihrer freien

: Stirnseite einen Innensechskant zum Einstecken der

Kurbel besitzt.

; um daher zur Vermeidung dieser Nachteile eine Spannein-

" richtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß

: die Griffhülse keine Veränderung ihrer axialen Stellung

mehr erfährt, wenn sich die Schnei !gang spindel nicht &jhr verdreht und die GrixJThülae mit oder ohne Kurbel nur noch zur Verstellung der Antriebsspindel betätigt wird, ist bereits Torgeschlagen worden, daß die an der Schnellgangapindel axial unverscJkiebbar gelagerte Griffhülae mit einem Innengewinde als Spindelautter für die gegenüber der Schnellgangapindel unverdrehbar geführte Intriebsspindel ausgebildet ist, und dafi die Drehmomentenkupplung unmittelbar zwischen der Griffhttloe und der Schnellgangapindel eingeschaltet iat. Bei dieeer Ausbildung nimmt die Griffhülse, ob mit oder ohne Antrieb durch eine Kurbel, die Schnellgangapindel ao lange drehend mit, bis die beiden Spannteile dem einzuspannenden Werkstück anliegen. Bei weiterem Verdrehen der Griffhülse rastet die Drehmomentenkuppluiig aus, so daß die Schnellgang spindel keine weitere Verdrehung mehr erfährt, also auch die Antriebsspindel nicht mehr verdrehbar ist und sich daher bei weiterer Verdrehung der Griffhülse axial verschiebt, wie es zur Betätigung des Kolbens erforderlich iat.

Allerdings iat in dieeer Aueführungeform die Verwendung eines radial verschiebbaren Querstiftes als Drehmomenten-

kupplung und die durch Blockieren seiner radialen Verachiebfcarkeit erreichte starre Mitnahme der Schnellgang spindel durch die Antriebsspi-idel aus konstruktiven Gründen nicht mehr möglich. Sie Eastkupplung kann aber in bekannter Weise mit einer auf dem Schaft der Antriebsspindel unverdrehbar, aber axial verschiebbar gelagerten und in Axialdichtung unter Federdruck stehenden Kupplungshülse ausgebildet sein, die in Richtung des Federdruckes mittels einander zugeordneter ßastnasen und Rastausnehmungen lösbar an der Stirnseite der Griffhülse, in Drehrichtung dagugen unlösbar an der Schnellgangspindel angreift. Das Blockieren einer derartigen Kupplung vom freien Ende der Griffhülse aus bereitet aber Sehwierigkeiüen, insbesondere dann, wenn die Griffhülse zur Aufnahme der Kurbel mit einem Innensechskant ausgestattet. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, in einem solchen fall dennoch in einfacher una zuverlässiger Weise eine starre Mitnahme der Schnellgangspindel zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst,

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daß bei an der Schnallgang spindel «-Hai unverechiebbar gelagerter GriffhtU.ee» die mit einem Innengewinde als Spindelmutter für die gegenüber der Schnellgangspindel unverdrehbar geführte Antriebespindel auegebildet ist, und bei unmittelbar zwischen der Griffhülse und der Schnellgangspindel eingeschalteter Drehmomentenkupplung d_e Vorrichtung zur starren Mitnahme der Schnollgangspindel aus einem auf der Schnellgangspindel axial verschiebbar, aber ihr gegenüber unverdrehbar gelagerten Mitnehmerring mit einem oder mehreren axial gerichteten Mitnehmern besteht, die bei β rial vorgeschobenem Mitnehmerring in einen auf der Schnellgangspindel festen Bund verdrehungsfest eingreifen. Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmer als Stift ausgebildet sind, dem zum Eingriff am Bund Sacklöcher zugeordnet sind. Schließlich empfiehlt es eich, daß der Mitnehmerring einen federbelasteten Eaetetift aufweist, der in den beiden Endstellungen des Mitnehmerrings radial in zugeordnete Rastau anehmungen in der Griffhülse einrasten.

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Im folgenden wird die Erfindung an einea In der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen längβschnitt durch «in« Spanneinrichtung nach der Erfindung.

κ Bei dem in der Zeichnung dargestellten M&euhinanschraub-

' stock ist der mit einer Grundplatte 1a versehene fest

stehende Spannteil alt 1, der bewegliche Spannteil Bit

₍ 2 bezeichnet. Der feste und der bew«: plicae Spannteil tra

gen jeweils Spannbacken 3, 4. Diö Yeretellung dee beweg-

liehen Spannteiles 2 erfolgt mittels einer Zylinder-Kolben

anordnung, dere jlinderraum mit 5 bezeichnet und mit einer geeigneten Hydraulikflüssigkeit gefüllt iat. Der Zylinderraum 5 wird durch einen Prirärkolben 6 und einen ihn

■r konzentrisch umschließenden Sekundärkolben 7 abgeschlossen.

Zur Verstellung des beweglichen Spanntellee 2 dient zunächst

' eine hohle Schnellgang spindel 10, die in einer Spindelout-

ter 11 am festen Spannteil 1 yerdrehbar ist. Die Schnellgang·

\ spindel 10 drückt auf eine Druckkappe 13* welche die Kraft

,_; der Schnellgang spindel über ein federpaket H auf den Se-

kundärkolben 7 und damit auf den beweglichen Spannteil 2

-: überträgt. Die Schnellgangspindel 10 ist rom beweglichen

: Spannteil 2 durch eine Abdeckung 15 Übergriffen, in der die

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Sehnellgangspindel bei 16 gelagert ist. Zum Verstellen des Primärkolbens 6 dient eine in der hohlen Schnellgangspindel 10 verschiebbare Druckstange 171 die mit dem freien Ende 17a gegen eine Antriebsspindel 13 stößt, welche mittels einer an der Schnellgangspindel 10 drehbar gelagerten Griffhülse 19 verstellbar ist. Die Schnellgan&spindel 10 wird mittels einer allgemein mit 20 bezeichneten Drehmomentenkupplung beim verdrehen der Griffhülse 19 mitgenommen. Die Griffhülse 19 ist an der Schnellgangspindel 10 axial unverschiebbar gelagert, wozu ein stirnseitiger Bund 21 und ein Sprengring 22 dienen. Die Griffhülee 19 ist darüber hinaus mit einem Innengewinde 23 als Spindelmutter für die Antriebsspindel 18 ausgebildet, die ihrerseits gegen Verdrehungen in Bezug auf die Schnellgangspindel 10 gesichert ist. Zu dieser Sicherung trägt die Antriebsspindel 18 in ihren aus der Griffhülse 19 herausragenden Spindelschaft 24 einen Querstift 25, der beidseits in Längsschlitze 26 greift, die in der Wand der hohlen Schnellgangspindel liegen. Die Drehmomentenkupplung 20 ist als Rastkupplung auegeführt und besitzt hierzu eine auf dem Schaft 24 der Antriebespindel 10 unverdrehbar, aber axial ver-

schiebbar gelagerte KupplungehlU.ee 27, die unter dem Druck einer Feder 28 und In Richtung dieses Federdruckes mittels einander zugeordneter Rastnasen und Rastausnehmungen 29 lösbar an der Stirnseite der Griffhülse 19 angreift. In Drehrichtung ist die Kupplungehülse 27 dagegen unlösbar mit der Schnellgangspindel 10 verbunden. Das wird la Ausführung sbei spiel dadurch erreicht, daß der Querstift 25 in sich gegenüber !»enden Löchern der Kupplung ahül se 27 gehalten und das den Stift im Schaft 24 der Antriebespindel 18 aufnehmendes Loch 30 als ein daa Verschiebungsspiel der Kupplungshülse 27 ermöglichendes Langloch ausgeführt ist. Die Griff hülse 19 besitzt in ihrer Stirnwand einen Innensechskant 31, in den eine Kurbel 32 eingesteckt werden kann.

Die Torrichtung zur starren Mitnahme der Schnellgangspindel 10 besteht aus einem axial Terschiebbar auf der Schnellgangspindel gelagerten Mitnehmerring 37, der gegenüber der Schnellgangspindel unverdrehbar ist, wozu die Feder 43 in eine Achsialnut 44 des Mitnehmerringee 37 greift. Dor Mitnehmerring besitzt als Mitneh-

mer einen achsial gerichteten Stift 38, der bei vorgeschobenem Mitnehmerring 37 in ein Sackloch 4-0 eines auf der Schnellgang spindel festen Bundes 39 greift und hierdurch eine verdrehungsfeste Verbindung zwischen der Griffhülse 19 und der Schnellgangspindel 10 bewirkt. Der Mitnehmerring besitzt im übrigen einen fedarbelasteten Eaststift 41, der in den beiden Endstellungen des Mitnehmerringes 37 in zugeordnete Saat ausnehmung en 42 in der Griff hülse einrasten.

Die Funktionsweise der beschriebenen Einrichtung ist wie folgt: Wird die griffhülse 19 im Uhrzeigersinn verdreht, so nimmt sie über die Drehmomentenkupplung 20 und den Querstift 25 die Schnellgangspindel 10 drehend mit, die sich dadurch in ihrer Spindelmutter 11 vorschiebt und den Sekundärkolben 7 und über den Druckraum 5 die Backe 4 des beweglichen Spannteiles 2 gegen die Backe 3 des festen Spannteiles 1 .-nnähert, bis beide Backen 3» 4, dem nicht dargestellten einzuspannenden Werkstück anliegen. Beim weiteren Verdrehen der Griffhülse 19 wäre ein weiteres Mitdrehen der Schmellgangspindel 10 nur noch durch Übertragen eines sehr hohen

Drehmomentes möglich, was aber bei ausgekuppeltem Mitnehmerring 37 die Drehmomentenkupplung 20 nicht zuläßt, die vielmehr auskuppelt, indem die einander zugeordneten Rastnasen und Rastausnehmungen 29 gegen den Druck der Feder 28 außer Eingriff geraten, wobei sich die Kupplungshülse 27 gegen den Druck der Jeder 28 zurückschiebt. Bei dieser Verschiebung wird der Querstift 25 mitgenommen, jedoch ermöglicht das Langloch 30 ia Schaft 24 der Antrisbsspisdel 18 das hierzu erforderliche Yerschiebungsepiel. Gleichzeitig hinderc der Quere Sift 25 aber auch ein Verdrehen der Antriebsspindel 18, so daß sich beia weiteren Verdrehen der Griffhülse 19 die Antriebsepindel 18 axial nach links verschiebt und hierdurch über die Druckstange 17 den Primärkolben beaufschlagt. Der Pri-Kärkolben 6 schiebt sich daher in den Druckraum 5 vor. Der dadurch im Druckraum 5 erhöhte hydraulische Druck schiebt den beweglichen Spannteil 2 gegen den festen Spannteil 1 weiter vor, da der Sekundärkolben 7 über das Federnpaket 14 und die Schnellgangspindel 16, sowie über deren Spindelmutter 11 am festen Spamteil 2 abgestützt ist. Diese weitere Verschiebung des beweglichen Spannteiles 2 infolge der Verstellung des Primärkalbens

ist wegmäßig nur gering, so da- das zwischen dem Anschlagring 34 der Schnellgangspindel 10 und ihrem Lager 16 vorhandene Spiel für diese Verstellung ausreicht. Las Federnpaket H bewirkt gewissermaßen eine federnde Abpufferung der Einspannung, Sie zwischen der Schnellgangspindel 10 und der Druckklappe 13 eingelegte Feder 12 stellt sicher, daß sich beim Zurückdrehen der Griffhülse 19 zwecks Lösen der Einspannung der beschriebene Bewegungsablauf in genau umgekehrter Weise vollzieht, daß also zunächst der Primärkolben 6 zurückgenommen wird und erst dann die Drehmomentenkupplung 20 zur weiteren Mitnahme der Schnellgangspindel 10 einrastet.

Soll in bestimmten Fällen ein Auskuppeln derDrehmomentenkupplung 20 vermieden oder, genauer gesagt, eine starre Mitnahme der Schnellgangspindel 10 durch die Griffhülse 19 auch bei so hohen Drehmomenten gewährleistet werden, bei welchen die Drehmomentenkupplung normalerweise ausrasten würde, so ist es lediglich erforderlich, den Mitnehmerring 37 vorzuschieben, bis sein Stift 40 in das Sackloch 40 eingreift und sein Baststift 41 in der vorderen Rastausnehmung 42 einrastet.

Claims (3)

-H- Ansprüche

1. Spanneinrichtung, insbesondere Maschinenschraubstock, bestehend aus einem festen und einem beweglichen Spannteil und einer in einer Spindelmutter am festen Spannte?.! verdrehbaren hohlen Sohnellgangspindel, sowie mit einer zusätzlich zur Schnell» gangspindel die Spannkraft erzeugenden hydraulischen Zylinder-Kolbenanordnung und mit einer den Kolben verstellenden Druckatange, die in der Schnellgangspindel verschiebbar geführt ist und gegen eine Antriebsspindel stößt; die mittels einer an der Schnellgangspindel drehbar gelagerten Griffhülse ver-■ stellbar ist, wobei über eine Drehmomentenkupplung ei-

... ne Mitnahme der Schaellgangspindel erfolgt und eine Vor-

richtung zur starren Mitnahme der Schnellgangspindel

vorgesehen ist, dadurch ββίτβτιτιzeichnet_f daß bei an der

i| Schnellgangspindel (10) axial unverschiebbar galager-

^: ter Griffhülse (19), die mit einem Innengewinde (23)

als Spindelmutter für die gegenüber der Schnellgangspindel unverdrehbar geführte Antriebsspindel (18) ausgebildet ist, und bei unmittelbar zwiechen der Griffhülse (19) und der Schnellgangspindel (10) eingeschalteter Drehmomentenkupplung (20) die Vorrichtung zur ,. starren Mitnahme der Schnellgangspindel aus einem auf

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der Schnellgangspindel (10) axial verschiebbar, aber ihr gegenüber unverdrehbar gelagerten Mitnehmerring (37) mit einem oder mehreren et**¹ gerieh« teten Mitnehmern (38) besteht, die bei axial vorge-

v Behobenem Mitnehmerring (37) in einen auf der Schnell-

gangspindel festen Bund (39) verdrehungsfeet »ingrei-

f fen.

2. Spanngerät nach Anspruch 1, dadurch ge)ctm>seichn«t, daß die Mitnehmer (38) als Stift aueg.:^ld«t Bind, dem zum Eingriff am Bund (39) Sacklöcher (40) zugeordnet sind.

3. Spanngerät nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmerring (3?) einen Fc'.erbelasteten Raststift (41) aufweist, der in den beiden Sndstellungen des Mitnehmerrings radial in zugeordnete Eastausnehnungen (42) in der Griffhülse einrasten.