DE704343C

DE704343C - Elektromotorisch betriebenes Spannfutter

Info

Publication number: DE704343C
Application number: DEL90658D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1936-06-27
Filing date: 1936-06-27
Publication date: 1941-03-28

Description

Die Erfindung betrifft ein elektromotorisch betriebenes Spannfutter mit im Futterkörper eingebautem Elektromotor, bei welchem eine die Speicherung von Energie zulassende Kupplung zwischen den' Antrieb und die Spannbacken geschaltet ist.

Elektromotorisch betriebene Spannfutter mit Energiespeicherung vor dem Bewegen der Spannbacken sind an sich bekannt. Bei diesen bekannten Spannfuttern wird eine Energiespeicherung durch einen gewissen Leerlauf des Motors erzielt. Dieser Leerlauf beträgt höchstens eine Umdrehung, was für eine Energiespeicherung sehr unzulänglich ist. Nach Beendigung des Leerlaufes bewegt der Motor die Spannbacken schlagartig, wodurch Stromstöße im Netz eintreten und außerdem ein verhältnismäßig starker Motor infolge nicht hinreichender kinetischer Energie zur Überwindung der sofort wirksamen. Vollbelastung erforderlich ist. Baulange und auch Bauhöhe leiden hierunter.

Nach der Erfindung ist die Kupplung als Schleppkupplung mit einer die zwangsläufige Mitnahme bewirkenden Begrenzung des Schleppvorganges ausgebildet. Hierdurch ist erreicht, daß der Motor sich unter einer gewissen Kraftabgabe beschleunigt und beim Erreichen der notwendigen Bewegungsenergie unter Reibungsbelasrung stehend den zwangsläufigen Vorschub bewirkt. Der Vorgang ist also hier so, daß der Motor während der Beschleunigung bereits eine ihn nicht übermäßig oder stoßweise beanspruchende Energie abgibt und anschließend mit voller Kraft unter Ausnutzung der gespeicherten Energie den Spanndruck erzeugt. Während des Schleppvorganges werden die Backen zur Anlage an das Werkstück gebracht, wobei jedoch durch den Schleppvorgang nur die über den Reibungswiderstand hinausgehende Energie Arbeit leistet. Nachdem eine den Reibungswiderstand übersteigende Energieabgabe möglich ist, tritt erst der verhältnismäßig kurze Spannvorgang ein, bei dem unter Ausnutzung der gespeicherten kinetischen Energie eine feste Anlage der Spannbacken erfolgt.

Zweckmäßig wirkt der Rotor des Antriebsmotors auf einen Kupplungsteil, welcher sich infolge der Vorsehung von Gewindegängen durch die Drehung des Rotors vorzuschieben bestrebt ist, jedoch eine verhältnismäßig große Reibung gegenüber dem mit den Backen zwangsläufig gekuppelten Teil aufweist, so daß erst nach Überwindung des Reibungswiderstandes die zwangsläufige Kupplung 'eintritt.

Im einzelnen kann die Ausbildung so sein, daß die Kupplungsteile aus einer infolge der Verbindung mittels Nut und Feder im Innern der als Hohlwelle ausgebildeten Rotorwelle mit letzterer drehbar und axial verschiebbar liegenden Büchse mit Innengewinde und aus

einer von letzterer umgebenen, mit dieser mit Außengewinde in Eingriff stehenden Innenbüchse von größerer Länge als Außenbüchse und aus den Enden jeder Büchse vorgesehenen Ansätzen miteinander

. entsprechenden Zähnen und Vertiefungen fe stellen. Die Außenbüchse der Kupplung ist in Längsrichtung geteilt. Zwischen den Teilen sind die Reibung erhöhende Federn vor-

ίο gesehen. Die Stärke der Kupplungsansätze entspricht der Gewindesteigung der Büchsen.

Die Kuppluiigsinnenbüchse trägt ein Zahnrad.

welches in ein das Kurvenrad antreibendes Gewinde eingreift.

i.s Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausiührungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes. Abb. ι zeigt ein halbes Futter im Schnitt. Abb. 2 gibt in Ansicht die Gewindebüchse wieder, auf welcher der Rotor einwirkt. i<> AbIi. 3 ist eine Draufsicht zu Abb. 2.

Abb. 4 und 5 zeigen in Seiten- und Stirnansicht die als zweiter Kupplungsteil vorgesehene Gewindebüchse mit Außengewinde.

Wie Abb. 1 erkennen läßt, besteht das neue Spannfutter aus einem Gehäuse, an welchem Schleifringe 1 zur Zuführung des Stromes zum Ständer 2 vorgesehen sind. Auf den Schleifringen schleifen die nicht dargestellten Bürsten. Der Rotor ist mit 3 bezeichnet. Er sitzt auf einer Büchse 4, mit welcher er durch Nut 5 und Feder 6 gekuppelt ist, so daß sich bei der Drehung des Rotors die Büchse drehen muß, sich aber gleichzeitig axial verschieben läßt. Diese Büchse weist ein Innengewinde auf und sitzt ihrerseits auf der Büchse 7 mit Außengewinde. Die Länge der Büchse 4 ist kleiner als die Länge der Büchse 7. An ihrem einen Ende weisen die Büchse 4 sowie die Büchse 7 einen verzahnten Ansatz S und 9 auf. Die Steigung des Gewindes der Büchsen 4 und 7 ist hierbei so bemessen, daß sie der Breite der Kupplungszähne 8 und 9 entspricht.

Wie Abb. 2 und 3 erkennen lassen, ist die Gewindebuchse 4 in Längsrichtung geteilt und enthält nicht dargestellte Federn zur Erhöhung der Reibung im Gewinde. Die Gewindebüchse 4 weist an ihrem Ende Ansätze ίο auf, denen Ansätze 11 an der Außen-■;< > gewindebuchse 7 entsprechen. Außerdem ist die Außengewindebüchse 7 mit einem Ritzel 12 versehen, welches in Zahnräder 13 eingreift. Diese Zahnräder 13 nehmen das Kurvenrad 14 mit, und sie bewirken so die Bewegung der Backen 15. Hierbei tritt entsprechend dem Untersetzungsverhältnis eine Vergrößerung des Drehmomentes auf. Die Zahn- oder Zwischenräder 13 sind auf Bolzen 16 mittels Kugellager drehbar gelagert. Das Untersetzungsgetriebe könnte auch durch ein Planetengetriebe ersetzt sein. Das Kurvenrad

14 weist Plankurven 17 von bestimmter Steigung auf. Diese Kurven greifen in entspre-Achende Ausnehmungen 18 der Futterbacken *"!*$ ein. Der Steigungswinkel der Plankurven I^ liegt unter dem Reibungswinkel, damit sichere Selbsthemmung zwischen den T Backen 15 und dem Kurvenrad 14 auch bei großen Rüttelkräften gewährleistet ist.

Das Getriebe ist vom elektromotorischen j Teil 2 und 3 und von den Kuppluingsteilen 4 und 7 durch eine Scheibe 19 getrennt, so daß Getriebefett nicht in den Motorraum gelangen kann. Der Motor ist gegen äußere Einflüsse durch den Futterfiansch 20 geschützt und gegen Unfall sicher gelagert. Auf der Bohrungsseite ist das Futterinnere durch die Büchse 21 abgeschlossen. Diese Büchse dient gleichzeitig als Lagerung für die Kupplungsbüchse 7.

Die Wirkungsweise der neuen Vorrichtung ist folgende:

Der Motor wird mittels eines Schalters mit Strom gespeist. Hierbei kann ein Sterndreieckschalter verwandt werden, oder es findet ein magnetischer Schnellauslöser zur Schaltung der Drehrkhtung des Motors und Einstellung der unterschiedlichen Drehrichtung des Motors und Einstellung der unterschiedlichen Drehmomente für Auf- und Zudrehen des Futters sowie gleichzeitige Sicherung des Motors gegen Überlastung Anwendung. Ebenso läßt sich das Drehmoment des Motors durch Benutzung eines verschieden angezapften Transformators andem. Nachdem der Rotor 3 in Drehung versetzt ist, nimmt er zunächst die Gewindebüchse 4 sowie die Gewindebuchse 7 infolge der Reibung zwischen beiden mit. Hierbei gelangen die Futterbacken durch die Über ion tragung der Drehbewegung über das Ritzel 12 und die Zwischenräder 13 und das Kurvenrad 14 zur Anlage gegen das Werkstück. Nachdem diese Anlage erfolgt ist, übersteigt der Bewegungswiderstand der Futterbacken 10p die Reibung zwischen den beiden Kupplungsteilen 4 und 7. Infolgedessen schraubt sich die Büchse 4 auf der Büchse 7 weiter, bis ihre Zähne in die entsprechende Verzahnung der Büchse 7 eingreifen und so die Kupp- no lung zwangsläufig geschaltet ist. Nunmehr werden die Spannbacken bis zur Erreichung des gewünschten Anpressungsdruckes weiter vorgeschoben.

Sollen die Backen 15 das Werkstück wieder ns freigeben, dann wird am Stromzuleirungsschalter der »Los«-Druckknopf gedrückt und hierdurch der Ständer 2 anders gerichtet erregt. Der Rotor 3 dreht sich nunmehr nach links, und die Büchse 4 schraubt sich mit iao voller Rotordrehzahl in entgegengesetzter Richtung der andersseitigen Verzahnung der

Claims

Büchse 7 zu, bis die Kupplungszähne des Ansatzes 8 die Kupplungszähne des Ansatzes 9' fassen, wodurch dann über das Getriebe das Kurvenrad in entgegengesetzter Richtung gedreht wird und die Backen von dem Werkstück abhebt.

Während der Spannung des Futters ist der Rotor, wie vorher beschrieben, vom Getriebe entkuppelt, so daß er bei einem plötzliehen Abbremsen der Maschinenspindel das Werkstück nicht mehr nachspannen kann. Die Entkupplung geschieht zwangsläufig und selbsttätig, ohne daß irgendein Schaltgetriebe bedient werden muß.

Paten ta ν si'ii üch ε :

ι. Elektromotorisch betriebenes Spannfutter mit im Futterkörper eingebautem Elektromotor, bei welchem eine die

ao Speicherung von ' Energie zulassende Kupplung zwischen den Antrieb und die Spannbacken geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung als Schleppkupplung mit einer die zwangs-

sg läufige Mitnahme bewirkenden Begrenzung des Schleppvorganges ausgebildet ist.
2. Spannfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (3) des Antriebsmotors auf einen Kupplungs-

|o teil (4) wirkt, welcher sich infolge der Vorsehung von Gewindegängen durch die Drehung des Rotors vorzuschieben bestrebt ist, jedoch eine verhältnismäßig große Reibung gegenüber dem mit den Backen zwangsläufig gekuppelten Teil (7) aufweist, so daß erst nach Überwindung des Reibungswiderstandes die zwangsläufige Kupplung eintritt.
3. Spannfutter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsteile aus einer infolge der Verbindung mittels Nut (5) und Feder (6) im Innern der Rotorhohlwelle mit letzterer drehbar und axial verschiebbar liegenden Büchse (4) mit Innengewinde und aus einer von letzterer umgebenen, mit dieser mit Außengewinde in Eingriff stehenden Innenbüchse (7) von größerer Länge als die Außenbüchse und aus an den Enden jeder Büchse vorgesehenen Ansätzen-(8,9,10,11) miteinander entsprechenden Zähnen und Vertiefungen bestehen.
4. Spannfutter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenbüchse (4) der Kupplung in Längsrichtung geteilt ist und zwischen den Teilen die Reibung erhöhende Federn vorgesehen sind.
5. Spannfutter nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke 6" der Kupplungsansätze (8 bis 11) der Gewindesteigung der Büchsen (4,7) entspricht.
6. Spannfutter nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsinnenbüchse (7) ein Zahnrad (12) trägt, welches in ein das Kurvenrad (14) antreibendes Getriebe (13) eingreift.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen