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Klemmfutter für den Stangenvorschub an Revolverdrehbänken o. dgl.
Zu einer Vorschubvorrichtung an Revolverbänken, Automaten o. dgl. für die Verarbeitung
von stangenförmigem Werkstoff gehört ein Klemmfutter, durch das die Vorschubvorrichtung
an der Stange angreift. Dieses Futter muß zeitweilig eine feste Verbindung zwischen
der Stange und der Vorschubvorrichtung herstellen, die auch bei den oft heftigen
Erschütterungen der umlaufenden Stange nicht nachgeben darf. Die Verbindung soll
andererseits leicht lösbar sein, damit sie das freie Zurückgehen des Vorschubschlittens
nicht behindert, wenn die Stange nachgefaßt werden muß.
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Bisher sind drei Grundarten von Klemmvorrichtungen für diesen Zweck
verwendet worden, und zwar die sogenannten Vorschubzangen (geschlitzte Spreizbüchsen),
die selbstsperrenden Spanndaumen und Spannschrauben oder Spannbacken mit vorzugsweise
radialer Bewegung.
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Die Vorschubzangen werden vor allem bei vollautomatischen Maschinen
angewendet, da sie sich für eine zwangsläufige Steuerung am besten eignen. Weil
sie nur geringe Durchmesserunterschiede überbrücken .können, kommen sie aber nur
für gezogene oder sonstwie kalibrierte Werkstoffstangen in Betracht. Auch unter
günstigen Voraussetzungen sind sie gegen Rutschen nicht vollständig sicher. Dies
schadet bei einem Automaten im allgemeinen nicht viel, wenn die Vorschubbewegung
genügend Reserve enthält.
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Bei Revolverdrehbänken, z. B. mit Gewichtsvorschub, der nur in größeren
Abständen, d. h. für jeweils eine große Anzahl von Einzelwerkstücken vorgespannt
wird, ist das Rutschen deshalb nachteilig, weil hierdurch der Vorschubweg schon
während der Bearbeitung des ersten oder weniger Werkstücke nutzlos verbraucht wird.
Das gleiche gilt für die meisten Klemmfutter mit Spannschrauben oder -backen, wenn
diese nicht sehr fest gespannt werden
können. Meist können sie aber
nicht kräftig genug ausgeführt werden, weil ihr Durchmesser und ihr Gewicht gering
gehalten werden müssen. Auch die Klemmfutter mit Spanndaumen sind nur dann zuverlässig,
wenn sie verhältnismäßig groß und damit schwer ausgebildet werden, weil sonst der
Klemmweg nicht groß genug ausfällt, um die Werkstofftoleranzen zu überbrücken.
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Die große Masse der bisher gebräuchlichen Klemmfutter hat sich besonders
bei schnell laufenden Maschinen auch auf folgende Weise nachteilig bemerkbar gemacht:,Das
häufige schnelle Anfahren und Bremsen, der Maschine bewirkt einen Drehschlag auf
die Werkstoffstange, die hierdurch sehr oft in wechselnder Richtung auf Verdrehen
beansprucht wird. Bei empfindlichen.Werkstoffen führt dies zu Ermüdungserscheinungen,
in ungünstigsten Fällen sogar zu Dauerbrüchen. Dies kann nur dadurch vermieden werden,
daß das Klemmfutter eine möglichst geringe Masse oder, genauer gesagt, ein möglichst
geringes Trägheitsmoment bekommt, das die bisher üblichen Bauarten im allgemeinen
nicht aufweisen.
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Infolge dieser Mängel werden die Vorschubvorrichtungen bisheriger
Ausführungen häufig in der Praxis überhaupt nicht benutzt. Abhilfe ist nur durch
ein Klemmfutter möglich, das bei geringen Abmessungen und geringem Gewicht eine
so sichere Verbindung mit der Werkstoffstange herstellt, daß auch bei heftigen Erschütterungen
kein Lockern eintritt. Wünschenswert ist gleichzeitig ein leichtes selbsttätiges
Lösen beim Rückwärtsgang der Vorschubvorrichtung.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung ein Klemmfutter
vorgeschlagen, bei dem sich ein flacher, lose um die Werkstoffstange gelegter Ring
durch einseitigen Angriff der Vorschubkraft schräg auf der Stange festklemmt. Dieser
Klemmring liegt in einer um die Werkstoffstange geführten Hülse, deren Bohrung dem
größten zu bearbeitenden Stangendurchmesser entspricht. Beim Wechseln des Stangendurchmessers
braucht nur der Klemmring gewechselt werden. Die Hülse ist zur Aufnahme des Ringes
einseitig aufgeschnitten, und zwar so, daß der Ring in der Vorschubrichtung nur
in einem Punkte an der Hülse anliegt, während er beim Rückwärtsgang in einer Normalebene
an der Hülse anliegt und dadurch so gehalten wird, daß er senkrecht zur Werkstoffstange
steht und über diese hinweggleiten kann, ohne die Stange mitzunehmen. Eine Feder,
die zwischen der Hülse und dem Klemmring untergebracht ist, drückt letzteren stets
in die Schräglage, so daß bei der Vorschubbewegung der Ring die Stange sofort faßt.
Ein solches Klemmfutter wendet bei denkbar einfachster Form den größtmöglichen Hebelarm
an, indem es sich, abweichend von allen bisher für diesen Zweck angewendeten Gesperren,
durch den Klemmring über den Durchmesser der Stange hinweg erstreckt. Hierdurch
wird bei geringstem Durchmesser des Futters ein auch für grobe Toleranzen des Stangendurchmessers
ausreichender Radialweg erreicht.
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In der Zeichnung ist ein einfaches Ausführungsbeispiel des Klemmfutters
gemäß der Erfindung im Längsschnitt dargestellt.
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. Auf der rechten Seite hat man sich die Maschine, z. B. eine Revolverdrehbank,
zu denken, der die Werkstoffstange i von links nach rechts zugeschoben werden soll
und die in die Spindel der Maschine hineinragt. Unterhall> dieser Werkstoffstange
wird parallel zur Spindelachse ein Schlitten 2 auf einer Vierkantstange 3 o. dgl.
geführt und durch eine geeignete Kraft, beispielsweise durch ein an einer Kette
q. angreifendes Gewicht 5 ständig nach rechts geschoben. Wenn der Weg des Gewichtes
aufgebraucht ist, wird in bekannter Weise der Schlitten durch ein Hebelgestänge
(nicht dargestellt) nach links bewegt, um dann wieder einen bestimmten Vorschubweg
nach rechts unter der Gewichtskraft ausführen zu können. In einem an dem Schlitten
2 angeordneten Gehäuse 6 mit Deckel 7 ist in einem Kugellager 8 eine zylindrische
Hülse 9 gelagert, mit einer Bohrung, die etwas größer ist als die größte zu verarbeitende
Werkstoffstange. An einem Ende ist die Bohrung erweitert zur Aufnahme eines Klemmringes
io. Dies ist ein einfacher flacher Ring mit einer Bohrung, die etwas größer ist
als der Durchmesser der jeweils zu verarbeitenden Werkstoffstange. Beim Wechsel
des Stangendurchmessers muß der Klemmring ausgewechselt werden. Die Bobrun;: in
diesem Klemmring kann auf der linken Seite zur Erleichterung des Einführens der
Stange 2 kegelförmig aufgeweitet sein. je nach der Bauart des Futters kann der Klemmring
to entweder seitlich durch einen Schlitz i i oder nach Abschrauben eines Deckels
von der Stirnseite her in die Hülse 9 eingelegt werden. Er hat in der erweiterten
Bohrung der Hülse allseitig Spiel, nur an einer Seite enthält die Hülse einen Vorsprung
12, der den Klemmring an einer größeren Beweglichkeit nach links hindert. Zwischen
der rechten Stirnfläche des Klemmringes io und der Hülse 9 liegt eine Feder, beispielsweise
eine ringförmige Blattfeder 13. Diese ist bestrebt, das gegenüber dem Vorsprung
der Hülse liegende Stück des Ringes nach links zu kippen. Der Ring wird also auf
der Werkstoffstange i verkantet und liegt an zwei gegenüberliegenden Punkten an
dies:°r an. Wirkt die Vorschubkraft auf die Hülse, so überträgt sie diese auf die
eine Seite des Ringes und vergrößert hierdurch die Klemmwirkung zwischen dem Ring
und der Stange, wodurch die Vorschubkraft auf die Werkstoffstange übertragen wird.
Da die Hebellänge des Klemmstückes (Klemmring) sich über den Stangendurchmesser
hinweg erstreckt, ist sie wesentlich größer als bei jedem Sperrdaumen, der sich
außerhalb der Stange in einer Hülse von gleichem Außendurchmesser unterbringen ließe.
Bei den üblichen Durchmessertoleranzen der Werkstoffstangen ergibt sich daher stets
ein Schrägstellungswinkel des Klemmringes im günstigen Selbsthemmungsbereich, wodurch
ohne irgendeine zusätzliche Maßnahme eine auch gegen Erschütterungen sichere Klemmung
erreicht wird.
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Beim Umsteuern des Schiebers 2 löst sich die Klemmung sofort, da der
Klemmring io senkrecht gestellt wird, und das Futter kann ungehindert über
die
Werkstoffstange hinweg zurückgleiten, die in üblicher Weise während dieses Vorganges
.durch das Spannfutter der Maschine festgehalten wird.
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Bei einem solchen Klemmfutter kann man auch vorteilhaft in der Hülse
9 noch ein federndes Führungsglied, z. B. einesogenannteTaillenfeder 14, zur Dämpfung
etwaiger Schwingungen der Werkstoffstange einbauen. Durch Abschrauben der Ringmutter
15 kann diese Dämpfungsfeder leicht ausgewechselt werden.