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Einspannvorrichtung für Drehbänke zur Bearbeitung von Achsen, Wellen
0. dgl. Das Patent 667 3:28 betrifft eine Vorrichtung für das Spannen, Mitnehmen
und Stützen von Achsen, Wellen o. dgl. zwischen Spitzen auf sog. Achsendrehbänken
für doppelseitige Bearbeitung. Das wesentliche Kennzeichen dieser Vorrichtung ist
der Ausgleich der unrichtigen Bestimmung des Werkstückes, die infolge der durch
sein Eigengewicht und unter Umständen desjenigen der Spannfutter bedingten Durchbiegung
entsteht. Der Ausgleich soll durch eine zusätzliche Kraft zwischen Spindel und Werkstück
bewirkt werden. Als Beispiel ist in der Pätentschrift 667 328 ein Futter beschrieben,
das gegenüber der Spindel beweglich ist und sich durch eine oder mehrere Federn,
die unter Vorspannung stehen, gegenüber der Spindel abstützt.
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Die Erfindung betrifft ein Futter für den gleichen- Zweck, das sich
dadurch auszeichnet, daß der Futterkörper selbst in üblicher Weise an der Maschinenspindel
befestigt ist, wodurch eine bessere Gewähr für einen ruhigen Lauf der Maschine gegeben
ist, Bei dem neuen Futter wird die Ausgleichsbewegung nur noch von einem Teil desselben
ausgeführt, nämlich von den Backen und dem diese antreibenden Getriebe, das zu diesem
Zweck in einem besonderen Schieber aufgehängt ist, der am Futterkörper parallel
zu den Backen beweglich geführt ist und in dem sich die von diesen ausgehenden Kräfte
schließen. Gegenüber dem Gegenstand des Patents 667 328 ergibt sich dadurch
außer einem besseren Aussehen und dem bereits erwähnten ruhigeren Lauf der Maschine
der Vorteil, daß das die Durchbiegung des Werkstückes vergrößernde zusätzliche Gewicht
geringer ist, & an der Verstellbewegung nur verhältnismäßig leichte Teile beteiligt
sind.
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Die Backen selbst, die in üblicher Weise im Futterkörper geführt werden
können, machen die Ausgleichsbewegung gemeinsam unabhängig davon, ob ein Werkstück
eingespannt ist oder nicht. Nach Beendigung des Ausgleiches werden sie im Futterkörper
festgeklemmt, so daß sie und damit das Werkstück in ihrer bestimmten Lage festgehalten
werden.
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Das Lagern der Backen in einem für sich beweglichen Schieber, in dem
sich die Spannkräfte schließen, ist z. B. bei sogenannten Mitnehmern bekannt und
hat dort den Zweck, die Ausübung von Seitenkräften auf das
durch
die Spitzen in seiner Lage bestimmte Werkstück zu verhindern. Es ist dabei ferner
auch bekannt, den Schieber durch Federn so abzustützen, daß er in der Ruhestellung
zure Futterkörper mittig steht, und zwar durch entgegengesetzt wirkende, gleich
starke Federn.
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Im Gegensatz dazu dient die Querbeweglichkeit der die Backen tragenden
bzw. antreibenden Teile beim Gegenstand der Erfindung gerade dazu, die Übertragung
derfindung gerade dazu, die Übertragung derjenigen einseitigen Kräfte vom Futterkörper-bzw.
der -Maschinenspindel auf das Werkstück zu ermöglichen, die erforderlich sind, um
dessen Durchbiegung infolge des Eigengewichtes und gegebenenfalls der Teile des
Futters selbst wieder aufzuheben.
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Die zusätzliche Kraft, die den Ausgleich des Eigengewichtes bzw. der
durch dieses bedingten Durchbiegung bewirkt, kann entweder durch eine oder mehrere
Federn geliefert werden, die unter Vorspannung stehen und sich einerseits im Futterkörper,
andererseits in dem das Spanngetriebe tragenden Schieber abstützen. Es kann jedoch
auch ein willkürliches Bewegen des Schiebers von Hand zum Zwecke des Ausgleiches
uni ein vorher festgelegtes Maß vorgesehen werden. Zur genauen Überwachung dieses
Vorganges kann ferner eine unmittelbare Messung mittels einer handelsüblichen Meßuhr
erfolgen.
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Das Futter nach der Erfindung zeichnet sich ferner dadurch aus, daß
die Antriebsspindel für das Spanngetriebe wie auch gegebenenfalls die Spindel für
die Erzeugung der Ausgleichsbewegung im wesentlichen parallel zueinander und etwa
senkrecht zur Richtung der Ausgleichsbewegung im Futterkörper angeordnet sein können.
Dieser Vorzug ist für die Anwendung des Futters sehr wesentlich, da die Ausgleichsbewegung
ihrem Zwecke nach stets in senkrechter Richtung erfolgt, während das Spannen oder
sonstige Bedienen des Futters am bequemsten in waagerechter Richtung erfolgt.
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In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung dargestellt.
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Bild i stellt die Gesamtanordnung dar (entsprechend Patent
667 328) und zeigt das Futter i auf der Maschinenspindel 2 mit dein zwischen
den Spitzen zweier gesondert gelagerter Reitstöcke aufgenommenen Werkstück. Bei
Beginn des Einspannvorganges hängt das Werkstück entsprechend den ausgezogenen Linien
wegen seines Eigengewichtes durch. -Nach beendetem Ausrichten nimmt es die gestrichelte
Stellung ein.
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Bild 2 ist ein Längsschnitt durch ein Futter mit Ausgleich durch Federn.
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Bild 3 und 5 stellen ein Futter mit Ausgleich durch Gewindespindel
dar, und zwar ist Bild 3 ein Querschnitt in der Ebene A-A des Bildes 5, Bild
4 ein Querschnitt in der Ebene B-B des Bildes 5 und Bild 5 ein Längsschnitt in der
Ebene C-C des Bildes 4.
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Der Futterkörper i wird durch Schrauben fest mit der Spindel 2 der
Maschine verbunden. In ihm sind zwei einander gegenüberliegende Backen
3 geführt. Auf der Zeichnung sind diese mit Spanneinsätzen 4 versehen, die
auswechselbar und dem Durchmesser der Oberfläche der zu spannenden Achse angepaßt
sind. An Stelle solcher auswechselbarer Einsätze können die Backen auch mit verschiebbaren
Aufsatzbacken oder Innenbacken versehen werden, wenn der durch das Spanngetriebe
erzeugte Hub allein nicht ausreicht, alle vorkommenden Werkstückdurchmesser zu erfassen.
In einer Ausfräsung des Futterkörpers ist ein Schieber 5
derart gelagert,
daß er eine kleine Bewegung ,in der Richtung der Backen 3 ausführen kann. Winkelhebel
6 sind um Zapfen 7 drehbar gelagert, die im Schieber befestigt sind. Die beiden
Winkelhebel greifen mit je einem Ende in die Backen 3 und mit dein
anderen Ende in einen kleineren Schieber 8, der seinerseits im Schieber
5 beweglich ist, und' zwar quer zur Bewegungsrichtung des letzteren. Durch
eine Gewindespindel 9 kann der Schieber 8 im Schieber 5 hin und her bewegt
werden. Die Spindel ist mit einem Vierkant versehen, der durch eine entsprechende
Öffnung des Futterkörpers von außen zugänglich ist. Durch Drehen der Spindel
9 mit einem Schlüssel wird der Schieber 8 bewegt. Dieser bewirkt eine
gleichmäßige Bewegung der beiden Winkelhebel 6 und diese wiederum ein Zusammengehen
bzw. Auseinandergehen der beiden Backen 3. Die Backen können hierdurch die
zu bearbeitende Achse zwischen sich festspannen. Da jedoch der Schieber
5
im Futterkörper selbst eine gewisse Bewegung in der Spannrichtung der Backen
ausführen kann, ist es selbst nach erfolgtem Festspannen des Werkstückes noch möglich,
das Werkstück und die Backen sowie das ganze am Schieber 5 aufgehängte Spanngetriebe
in der Spannrichtung der Backen gegenüber dem Futterkörper zu bewegen. Es ist damit
möglich, der Achse die zum Ausgleich ihrer Durchbiegung erforderliche Rückbewegung
zu erteilen. Bei der Ausführung nach Bild 3 bis 5 erfolgt dies durch
die nachfolgend beschriebenen Teile: Hinter dem Schieber 5 und über der Futtermitte
ist eine Spindel io im Futterkörper gelagert, die ebenfalls von außen mittels eines
Schlüssels gedreht werden kann. Diese bewegteinen Schieber ii, in den der eine Arm
eines Winkelhebels 12 eingreift. Der Winkelhebel 12 ist ebenfalls im Futterkörper
gelagert
und hat einen zweiten Arm in einer davorliegenden Ebene,
der so ausgebildet ist, daß er in eine entsprechende Ausnehmung des Schiebers
5 hineingreift. Durch Drehen an der Spindel Io wird also über den Schieber
i i und den Winkelhebel 12 der Schieber 5
in seiner Führung bewegt. Es ist
hierdurch möglich, die Ausgleichsbewegung von außen her einzuleiten. Wesentlich
ist dabei, daß die Richtung der Spindel Io nicht wesentlich von der der Spindel
9 im Futterkörper abweicht, so daß die Ausgleichsbewegung nach dem Festspannen
der Backen vorgenommen werden kann, ohne daß es notwendig wäre, das Futter zu drehen
oder ohne daß der Arbeiter seinen Standort wechselt. Die Überwachung des Ausmaßes
der Ausgleichsbewegung kann einmal durch Zählen bzw. Messen der Drehung an der Spindel
Io erfolgen. Das Messen des genauen Winkelbetrages ist natürlich nicht einfach.
Außerdem können sich durch die verschiedenen Übertragungsglieder Fehler einschleichen.
Besser ist die unmittelbare Messung der Bewegung des Schiebers gegenüber dem Futterkörper.
Diese Messung geschieht folgendermaßen: Über dem Schieber 5 ist im Futterkörper
eine Bohrung vorgesehen, in die der Schaft einer handelsüblichen Meßuhr 13 hineinpaßt.
Durch eine Klemmschraube 14 oder andere geeignete Mittel kann die Meßuhr festgeklemmt
werden. Der Fühlstift der Meßuhr kommt in unmittelbare Berührung mit dem Schieber
5. Nach dem Festklemmen des Meßuhrschaftes macht er also die Bewegung dieses
Schiebers mit, und der Arbeiter kann beim Verdrehen der Spindel Io genau den Betrag
ablesen, um den sich der Schieber 5
verschiebt. Nach Beendigung dieses Vorganges
wird die Meßuhr herausgenommen, damit sie während der Bearbeitung nicht beschädigt
wird. , Zur Sicherung der nun bestimmten Lage des Werkstückes werden die
Backen im Futterkörper festgeklemmt. Es genügt, wenn eine der beiden fest angeschlossen
wird, und zwar -dient hierzu die Klemmschraube 15, die ebenfalls vom' Stande des
Arbeiters aus angezogen werden kann.
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Die Ausführung nach Bild :2 enthält an Stelle der Teile Io bis 12
eine Federbüchse 16 mit darinliegender Druckfeder 17. Die Federbüchse stützt sich
einerseits auf den Schie-@er 5, andererseits im Futterkörper i ab. Durch eine -Gewindespindel
18 kann die Vorspannung der Feder geändert und so eingestellt werden, daß sie dem
Eigengewicht der zu bearbeitenden Achse usw. entspricht. Bei dieser Anordnung wird
sich nach dem Festspannen der Achse sofort ein Gleichgewichtszustand herstellen,
und die Backen können danach unmittelbar festgeklemmt werden.