DE7513845U - Mechanische Spannvorrichtung für Werkstücke, insbesondere an Planscheiben von GroBwerkzeugmaschinen - Google Patents

Description

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2a m. 1975 ^{f<th 72 311}

Waldrich Siegen Werkzeugmaschinen GmbH, 59 Siegen, St.-Johann-Straße 33

Mechanische Spannvorrichtung für Korkstücke, insbesondere an Planscheiben von Großwerkgeugmaschinen

Die Neuerung betrifft eine mechanische Spannvorrichtung für Werkstücke, insbesondere an Planscheiben von Großwerkzeugmaschinen, mit einer Spannspindel, die über ein Kniehebelsystem verstellbar gegen das Plan.;cheibengehäuse o.dgl. abgestützt ist, sowie zur übertragung der Spannkraft an den Spannklauen oder dem KlauenKasten angreift.

Mechanische Spannvorrichtungen dieser Art sind bereits bekannt. Sie setzen sich aus einer größeren Anzahl von in sich starren Bauteilen zusammen, welche im Wirkzustand im wesentlichen unter Druckbeanspruchung stehen. Trotz der in sich starren Ausbildung der einzelnen Bauteile kann man diese als Federungsglied'jr ansehen, die unter Druckbeanspruchung - wenn auch nur ir· geringem Maße - nachgeben. Durch das Zusammenwirken der Bauteile innerhalb eines relativ vielgliedrigen Systems weist daher die Spannvorrichtung eine bestimmte Federkonstante auf.

Diese Federkonstante innerhalb der Spannvorrichtung wirkt sich aber insofern nachteilig als, als beim Betrieb der Werkzeugmaschinen den durch die Spannvorrichtung auf das Werkstück ausgeübten Spannkräften einerseits das Werkstückgewicht und andererseits auch die Zerspanungskräfte der Bearbeitungswerkzeuge entgegenwirken. Da die aus dem Werkstückgewicht und den Zerspanungskräften resultierenden Belastungen häufig größer

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als die durch die Spannvorrichtung aufbringbaren Spannkräfte sind, kann sich die Spannstellu der Werkstücke an der Planscheibe der Werkzeugmaschinen in einem aus der Federkonstante der Spannvorrichtung resultierenden Ausmaß in unerwünschter Weise verlagern, so daß die Arbeitsgenauigkeit der Werkzeugmaschinen beeinträchtigt ist.

Zweck der Neuerung ist es, die Nachteile der bekannten, vielgliedrigen mechanischen Spannvorrichtungen auszuschalten. Et, ist deshalb die Hauptaufgabe der Neuerung, eine gattungsgemäße mechanische Spannvorrichtung zu schaffen, bei der nach dem Einspannen des Werkstückes die Anzahl der die Spannkraft von der Planscheibe auf das Werkstück übertragenden Glieder wesentlich verringert und dadurch die Federwirkung im Spannsystem wesentlich verkleinert wird.

Die Lösung dieses Problems ist neuerungsgemäß hauptsächlich gekennzeichnet durch ein unabhängig vom Kniehebelsystem am Planscheibengehäuse o.dgl. abgestütztes, und koaxial zur Spannspindel formschlüssig verstellbares Widerlager, welches in Spannstellung des Kniehebelsystems gegen das hintere Ende der Spannspindel anlegbar ist.

Als besonders vorteilhaft hat es sich nach der Neuerung erwiesen, wenn das Widerlager eine Mutter ist, die auf einem vom Planscheibengehäuse getragenen Gewinde sitzt und über ein untersetzendes Stellgetriebe drehantreibbar ist. Hierdurch ergibt sich ein mit Selbsthemmung wirkendes Stützsystem, welches sich mittels geringen Stellkräften 'einfach und sicher in Wirkstellung bringen läßt.

In zweckmäßiger Weiterbildung des Stützsystems kann die Mutter eine ümfangsverzahnung aufweisen, welche achsparallel verschiebbar mit einem im Planscheibengehäuse ausschließlich drehbar gelagerten Ritzel kämmt. Obwohl die Mutter infolge ihrer Dreh-

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ung auf dem Gewinde eine Axialverlagerung gegenüber dem Planscheibengehäuse ο.dgl. ausführt, wird durch diese Maßnahme sichergestellt, daß das Betätigungsglied für das Stützsystem immer eine vorgegebene Axiallage im Planscheibengehäuse o.dgl. beibehält.

In baulicher Hinsicht hat es sich auch als Vorteil erwiesen, wenn das vom Planscheibengehäuse getragene Gewinde am Außenumfang eines Stützringes angeordnet ist, gegen den die Stellglieder des Kniehebelsystems axial abgestützt sind. Ein solcher, die gemeinsame Basis des Kniehebelsystems und des Stützsystems bildender Stützring läßt sich einfach und mit großer Genauigkeit unabhängig vom Planscheibengehäuse o.dgl. herstellen und kann dadurch auch aus einem Werkstoff gefertigt werden, der trotz relativ g3ringer Querschnittsabmessungen eine hohe Federkonstante besitzt.

Schließlich ist nach der Neuerung auch noch vorgesehen, daß die Gewinde von Mutter und Stützring Sägeζahngewinde sind, die im Stützsystem eine solche Anordnung haben, daß ein radiales Aufweiten und damit ein axiales Nachgeben des verstellbaren Widerlagers wirksam verhindert.

In der einzigen Figur der Zeichnung ist eine neuerungsgemäße Spannvorrichtung in einer bevorzugten Ausführungsform teilweise im Schnitt gezeigt.

Am Planscheibengehäuse 1 einer Großwerkzeugmaschine ist eine mechanische Spannvorrichtung 2 befestigt, welche eine Spann— spindel 3 aufweist, die in Richtung ihrer Längsachse gegenüber dem Planscheibengehäuse 1 begrenzt verstellbar ist, und Spannklauen 4 oder einen Klauenkasten für die Halterung und Ausrichtung eines Werkstückes trägt.

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Die Spannspindel 3 wird in an sich bekannter Weise über ein (nicht dargestelltes) Kniehebelsystem bev;egt, das mittels eines im Planscheibengehäuse 1 gelagerten Drehglieces 5 auf einfache Weise betätigbar ist. Dabei stützt sich das Kniehebelsystem über ein Axial-Drucklager 6 und einen Ring 7 am Planscheibengehäuse 1 ab, während die Spannspindel 3 in ihrer SpannFtellung über das Kniehebelsystem gehalten ist.

Der Ring 7 weist an seinem Außenumfang Gewinde 8 auf, das zweckmäßigerweise als Sägezahngewinde ausgebildet wird und mit seinen steilen Zahnflanken in Wirkrichtung der Spannspindel 3 weist.

Auf diesem Gewinde 8 ist mittels eines entsprechenden Gegengewindes 9 eine Mutter 1o drehbar sowie koaxial zur Spannopindel 3 verstellbar gelagert. Diese Mutter 1o ist an ihrem Außenumfang mit einer Verzahnung 11 ausgestattet, welche nit einem Ritzel 12 kämmt, das mittels einer Welle 13 in Planscheibengehäuse 1 drehbar gelagert ist und einen kleineren Teilkreisdurchmesser als die Verzahnung 1ϊ der Mutter 7 aufweist. Hierdurch wird ein untersetzendes Stellgetriebe gebildet, day eine leichtgängige Betätigung der Muster zuläßt, obwohl diese sich infolge ihrer Drehung relativ zum Ritzel achsparallel verschiebt.

Nachdem durch Betätigung des Drehgliedes 5 das Kniehebelsystem der Spannvorrichtung 2 gestreckt und damit die Spannspindel 3 zur Festlegung und Ausrichtung des Werkstückes in Richtung von Planscheibengehäuse 1 weg gestreckt worden ist, wird durch Betätigung der Welle 13 die Mutter 1o mit ihrer vom Planscheibengehäuse 1 weg gerichteten Stirnfläche 14 unmittelbar gegen das hintere Ende 15 der Spannspindel 3 zur Anlage gebracht und damit die Spannspindel 3 unter Entlastung des Kniehebe lsystems über den Ring 7 unmittelbar gegen das Planscheibengehäuse 1 abgestützt.

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Da die Sägezahngewinde 8 und 9 des Ringes 7 und der Mutter Io selbstsperrend wirken, ergibt sich eine form- und kraftschlüssige Abstützung mit hoher Federkonstante zwischen der Spannspindel 3 und dem Planscheibengehäuse 1. Dabei wirken sich die Sägezahngewinde 8 und 9 auch insofern vorteilhaft aus, als sie ein radiales Aufweiten der Mutter io ausschließen und dadurch die Federkonstante der Mutter 1o wesentlich vergrößern.

Da das Kniehebelsystem nach dem Anlegen der Mutter 1o gegen die Spannspindel 3 entlastet wird, können sich die der Spannkraft der Spannvorrichtung entgegenwirkendem Zerspanungskräfte und das Werkstückgewicht nicht mehr auf das Kniehebelsystem auswirken, weil dies? Zusatzbelastungen unmittelbar in das Planscheibengehäuse 1 abgeleitet werden. Die sich auf die Arbeitsgenauigkeit der Werkzeugmaschine nachteilig auswirkende, zur Aufbringung optimaler Spannkräfte am Werkstück aber vorteilhafte Eigenfeäerung des Kniehebelsystems wird somit während des Betriebs der Werkzeugmaschine praktisch ausgeschaltet.

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Claims (5)

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERlCH'· GERD n/iPi-LEtf · D. GROSSE · F. POLLMEIER 2a APR. 1975 f.th 72 311 Waldrich Siegen Werkzeugmaschinen GmbH, Siegen, St.-Johann-Straße 33 Schutzansprüche

1. Mechanische Spannvorrichtung für Werkstücke, insbesondere an Planscheiben von Großwerkzeugmaschinen, mit einer Spannspindel, die über ein Kniehebelsystem verstellbar gegen das Planscheibengehäuse o.dgl. abgestützt ist, sowie zur übertragung der Spannkraft an den Spannklauen oder dem Klauenkctsten angreift,
gekennzeichnet durch

' ein unabhängig vom Kniehebelsystem am I'lanscheibengehäuse (1) o.dgl. abgestütztes und koaxial zur Spannspindel (3) formschlüssig (8,9) verstellbares Widerlager (7,1ο), welches in Spannstellung des Kniehebelsystems gegen das hintere Ende (15) der Spannspindel (3) anlegbar ist.

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager (7,1o) eine Mutter (1o) ist, die auf einem vom Planscheibengehäuse (1) o.dgl. getragenen (7) Gewinde (8) sitzt (9) und über ein untersetzendes Stellgetriebe (11,12,13) drehantreibbar ist.

3. Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter (1o) eine Umfangsverzähnung (11) aufweist, welche achsparallel verschiebbar mit einem im Planscheibengehäuse (1) o.dgl. ausschließlich drehbar gelagerten (13) Ritzel (12) kämmt.

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4. Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Planscheibengehäuse (1) o.dgl. getragene Gewinde (8) am Aüßenumfang eines Stützringes (7) angeordnet ist, gegen den die Stellglieder des Kniehebelsystems axial abgestützt sind (6).

5. Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewinde (9 bzw. 8) von Mutter (1o) und Stützring (7) Sägezahngewinde sind.

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