-
Selbsttätiger Mitnehmer Die Erfindung bezieht sich auf Mitnehmer für
Drehbänke und verwandte Maschinen, die ein ' durch die Körnerspitzen oder ähnliche
Aufnahmen in seiner Lage zur Drehachse bestimmtes Werkstück mittels auf Zapfen schwenkbar
gelagerten Klemmbacken mitnehmen. Derartige Mitnehmer gibt es bereits in sehr vielen
Bauarten, die sich durch die Ausführung, Anordnung und Lagerung der Klemmbacken
selbst wie auch durch die Mittel zu ihrem Anstellen und Abheben beim Wechsel des
Werkstückes unterscheiden. Man strebt dabei eine möglichst einfache Handhabung an,
die es gestatten soll, Werkstücke, die sich dafür eignen, auch ohne Stillsetzen
der Drehspindel auszuwechseln.
-
Es sind Mitnehmer bekannt, deren Backen durch einen um den Grundkörper
des Mitnehmers drehbaren Ring gesteuert werden und andere, bei denen dieser Vorgang
vom linken Ende der Maschinenspindel aus durch die Hohlspindel hindurch bewirkt
wird. Diese Ausführungen haben nur geringe Bedeutung erlangen können, weil sie zu
umfangreiche zusätzliche Betätigungsmittel erfordern.
-
Die Ausführungen mit drehbarem Ring leiden mehr oder weniger unter
störenden Wirkungen der Massenkräfte des Ringes beim Anfahren, Stillsetzen und beim
Drehzahlwechsel, ja selbst bei den geringen Änderungen der Drehzahl, die sich durch
Änderungen der Schnittkraft (Lastwechsel) ergeben.
-
Die Erfindung gibt einen neuen Weg zur Steuerung der Backen an, der
die Nachteile der bisherigen Bauarten vermeidet. Sie geht davon aus, daB es vielfach
ohnehin erforderlich ist, die Körnerspitze in der Drehbankspindel längs verschiebbar
zu lagern, durch eine Feder gegen das Werkstück zu drücken und dieses durch einen
besonderen Längsanschlag an der Stirnfläche abzustützen, wenn nämlich unabhängig
von der zufälligen Tiefe
des Zentrierloches eine Längsausrichtung
des Werkstückes zur Maschine nach einer vorher bearbeiteten Stirnfläche durch den
Arbeitsvorgang notwendig wird.
-
Für solche Fälle sind bereits Bauarten von selbsttätigen Mitnehmern
mit verschiebbarer Körnerspitze bekannt, bei denen durch die Anpreßkraft des Reitstockes
eine Spannbüchse gesteuert wird, die eine zusätzliche Festspannung der Körnerspitze
bewirkt. Nach der Erfindung werden die Bewegungen einer derartigen Körnerspitze
bzw. des sie tragenden Futters sowie der zugehörigen Spannbüchse zum Steuern (Schließen
bzw. Öffnen) der Klemmbacken benutzt. Die Körnerspitze des neuen Mitnehmers bekommt
eine etwas größere Längsbewegung als bisher üblich. Sie steht im freien Zustande
etwas aus dem Mitnehmer heraus. Es ist dann besonders leicht, auch bei laufender
Spindel ein Werkstück aufzusetzen. Wird dann durch Vorwärtsbewegung der Reitstockpinole
das Werkstück mit der Körnerspitze zurückgedrückt, so werden hierdurch Federn gespannt,
die bestrebt sind, die Backen zu schließen, d. h. gegen das Werkstück anzusetzen.
Zunächst werden die Bakken jedoch durch besondere Mittel an dieser Bewegung gehindert.
Erst auf dem letzten Wegstück des Werkstückes werden die Backen freigegeben, so
daß sie sich unter der Wirkung der vorher gespannten Federn gegen das Werkstück
anlegen. Die eigentliche Mitnahmekraft für die Bearbeitung wird dann in bekannter
Weise durch Gesperrewirkung erzeugt. Nach Beendigung der Arbeit wird die Reitstockpinole
zurückgezogen. Die Körnerspitze des Mitnehmers folgt unter Federdruck nach und steuert
dabei die Backen wieder nach außen. Diese neue Mitnehmerbauart hat folgende Vorteile:
Sie ist in sich geschlossen, erfordert also keine zusätzlichen, der jeweiligen Maschine
anzupassenden Betätigungsmittel. Sie hat keinen drehbaren Ring, vermeidet also alle
Nachteile, die die Massenkräfte eines Ringes mit sich bringen. Sie erfordert zu
ihrer Bedienung überhaupt keine besonderen Handgriffe irgendwelcher Art, da lediglich
das Werkstück einzuheben und die Reitstockpinole anzusetzen ist, Handgriffe, die
ohnehin auszuführen sind. Durch den Fortfall des Ringes bekommt der neue Mitnehmer
einen kleineren Außendurchmesser, also auch ein geringeres Trägheitsmoment im ganzen.
Wie sich aus der nachfolgenden Beschreibung ergibt, ist der Mitnehmer außerdem leicht
so auszuführen, daß Späne und Schmutz, der gerade in der Spannebene leicht auftritt,
da ihn die Backen selbst von rostigen, zundrigen Werkstücken abquetschen, frei nach
außen wegfliegen und nicht ins Innere gelangen kann.
-
In der Zeichnung ist Bild 1 eine Stirnansicht mit teilweise weggeschnittenem
vorderen Schutzdeckel und Bild 2 ein Längsschnitt in der Richtung A-D-B nach Bild
1 durch einen Mitnehmer nach der Erfindung.
-
Ein Grundkörper 1 von zylindrischer Außenform wird mittels Schrauben
2 und Zwischenflansch 3 in bekannter Weise wie ein Futter auf der Spindel der Drehbank
befestigt. '2\Iit i sind ein Zwischendeckel 4 mittels Schrauben 5 und ein Schutzdeckel
6 mittels Schrauben 7 fest verbunden. Zwischendeckel 4 ist am Grundkörper i durch
einen zylindrischen Ansatz' zentriert. Schutzdeckel 6 soll nach der Zeichnung lediglich
durch die Senkschrauben 7 zentriert werden, jedoch ist dafür 'auch eine besondere
Zentrierung denkbar.
-
Nach hinten trägt der Grundkörper eine zylindrische Verlängerung von
kleinerem Durchmesser, die in die Bohrung der Maschinenspindel hineinragt und durch
einen Stopfen ja verschlossen ist. Von der vorderen Stirnseite her ist in den Grundkörper
eine Quertasche ib eingearbeitet, in der sich ein Schieber 8 um einige Millimeter
quer zur Drehachse verschieben kann (in Bild i von oben nach unten). Der Schieber
ist so in der Tasche des Grundkörpers und hinter dem Zwischendeckel 4 geführt, daß
er außer der Querbewegung keine andere Beweglichkeit besitzt. Er trägt zwei Wellen
9, die nach vorn durch den Zwischendeckel hindurchragen und in je einen Sechskant
enden, auf den die Klemmbacken io in verschiedener Winkelstellung aufgesetzt werden
können. Hinter jeder Backe sitzt noch eine Sperrscheibe i i. In den Zwischendeckel
4 ist für jede Backe eine Tasche eingearbeitet, die das ungehinderte Schwenken derselben
gestattet und so tief ist, daß nach dem Aufsetzen des Schutzdeckels 6 die Backen
io gerade noch frei beweglich sind. Die Öffnungen des Zwischendeckels für den Durchgang
der Wellen 9 sind so groß, daß die vorher geschilderte Querbeweglichkeit des Schiebers
8 dadurch nicht beeinträchtigt wird. Die Sperrscheiben ii decken diese Öffnungen
in jeder Stellung vollständig ab, so daß kein Schmutz in das Innere gelangen kann.
Zwischen jeder Welle 9 und der Mittelachse, ebenfalls parallel zu dieser, trägt
der Schieber 8 noch je eine zylindrische Bohrung, in der ein Bolzen 12 um ein gewisses
Maß längs verschiebbar geführt ist. Jeder Bolzen 12 trägt fest eingepreßt einen
radial zur Mittelachse stehenden Stift 13, der zu beiden Seiten aus 12 hervorsteht
und sich in einem parallel zur Achse liegenden Schlitz 8d des Schiebers 8 führt.
Das äußere Ende jedes Stiftes 13 ragt in eine schraubenlinienförmige Nut 9a der
benachbarten Welle 9, das innere Ende in die Bohrung des Schiebers und trägt hier
eine Rille, in die eine Zugfeder 14 eingehängt ist. In der zylindrischen Verlängerung
des Grundkörpers i führt sich das Körnerfutter 15, das nach vorn abgesetzt ist (Schulter
15a) und in dessen vorderem Ende in geeigneter Weise die Körnerspitze 16 auswechselbar
befestigt ist.
-
Der Zwischendeckel 4 trägt hinter den Taschen für die Backen eine
kurze zylindrische Führung 4a und dahinter eine kegelige Bohrung 4b, in welcher
sich eine Spannbüchse 17 abstützt. Diese ist einmal (in der oberen Hälfte der Zeichnung)
ganz durch und zweckmäßig an ein oder zwei weiteren Stellen zur Hälfte geschlitzt,
so daß sie leicht auffedern kann. Ihr zylindrischer Schaft trägt am
linken
Ende eine Schulter 17c, deren Höhe etwa der Querbeweglichkeit des Schiebers 8 entspricht.
An der vorderen Stirnseite ihrer großen Schulter 17a trägt die Spannbüchse einen
Ansatz r76, der etwas niedriger ist als die Dicke der Sperrscheibe i i und dessen
Durchmesser etwa dem eines mittleren Werkstückes entspricht. In der zylindrischen
Bohrung der Spannbüchse führt sich der vordere Teil des Körnerfutters 15.
-
In den starken Teil des Körnerfutters 15 sind von hinten her vier
achsparallele Löcher gebohrt, und zwar zwei in der Ebene der Klemmbacken einander
gegenüberliegende, die in dem abgesetzten Teil des Körnerfutters nach außen offen
sind; die leiden anderen Löcher enden noch im dicken Teil des Körnerfutters. In
den zuerst genannten Löchern (Bild 2 obere Hälfte) liegen die beiden Zugfedern i4,
deren noch freie Enden um einen im Körnerfutter 15 gelagerten Haltestift 18 gelegt
sind. Die Federn 14 sind also bestrebt, das Körnerfutter nach vorn und die Stifte
13 nach hinten zu ziehen. In den beiden anderen Längsbohrungen des Körnerfutters
(Bild 2 untere Hälfte) liegen zwei Druckfedern i9, die sich gegen den Stopfen ia
abstützen und das Körnerfutter zusätzlich nach vorn gegen das Werkstück drücken.
-
Der Schieber 8 hat eine Bohrung 80, die im vorderen Teil mit
dem Außendurchmesser der Schulter 17c der Spannbüchse 17 übereinstimmt, sich dann
auf den größeren Durchmesser des Körnerfutters 15 erweitert, 86, und dann schwach
konisch nach hinten erweitert ist, 8°.
-
Zwischen der Spannbüchse 17 und dem Zwischendeckel 4 sind zwei oder
mehr Druckfedern 2o angebracht, die der Spannbüchse einen Druck nach vorn geben.
Ein radial in den Grundkörper eingesetzter Haltestift 21 begrenzt die mögliche Vorwärtsbewegung
der Spannbüchse auf wenige Millimeter.
-
Bild 2 zeigt das Körnerfutter 15 mit der Körnerspitze 16 sowie die
Spannbüchse 17 in derjenigen Stellung, die diese Teile während der Bearbeitung eines
Werkstückes einnehmen, jedoch ist der deutlichen Darstellung wegen angenommen, daß
die Backen io noch nicht geschlossen sind (obwohl sie sich in dieser Stellung unter
der Wirkung der Federn 14 ungehindert schließen würden, wie weiter unten beschrieben
wird; diese gezeichnete Stellung kann also in Wirklichkeit nicht eintreten).
-
Denkt man sich das Werkstück 22 weggenommen, so werden die Federn
14 und i9 das Körnerfutter i _q so lange nach rechts bewegen, bis es mit seiner
Schulter i5a gegen die beiden Stifte 13 stößt, und die Federn i9 werden dafür sorgen,
daß dies in der äußersten rechten Endstellung der Bolzen 12 geschieht. Die Körnerspitze
befindet sich dann in der strichpunktiert gezeichneten rechten Endstellung; sie
ragt also etwas aus dem Mitnelicner heraus. Die Spannbüchse steht dann um einige
Millimeter weiter rechts als gezeichnet, soweit der Stift 21 das gestattet.
-
Wird dann ein Werkstück 22 aufgesetzt und mittels der Reitstockspitze
nach links gedrückt, so weicht die Körnerspitze aus, und das Körnerfutter 15 gibt
die Stifte 13 frei. Diese wollen unter der Kraft der vorgespannten Federn 14 ebenfalls
nach links. Sie müßten dabei wegen der schraubenlinienförmigen Nut 9a in den Wellen
9 diese und damit die Sperrscheiben i i und die Backen io verdrehen, und zwar so,
daß die Backen einwärts schwenken, auf das Werkstück zu. Diese Bewegung der Stifte
13 usw. ist jedoch nicht ohne weiteres möglich, weil die Spannbüchse 17 mit ihrer
großen Schulter 17a in der Ebene von i i steht und in je eine Aussparung dieser
beiden Sperrscheiben derart hineinragt, daß diese sich nicht drehen können. Damit
können auch die Bakken io und die Wellen 9 nicht herumgeschwenkt werden, und dadurch
schließlich bleiben die Stifte 13 mit ihren Bolzen 12 in der gezeichneten Stellung
stehen, so daß sich bei der Weiterbewegung des Körnerfutters 15 nach links lediglich
die beiden Federn 14 weiter anspannen. Schließlich kommt die linke Stirnfläche des
Werkstückes gegen den Ansatz 176 der Spannbüchse 17 und bewegt nun auch diese, gegen
die Kraft der, Federn 2o, nach links, wobei sie in die kegelige Bohrung 46 des Zwischendeckels
4 hineingedrückt wird und schließlich das Körnerfutter 15 zwischen sich festspannt.
Kurz vor dieser Endstellung, die die Weiterbewegung des Werkstückes nach links verhindert,
gleitet die große Schulter 17a der Spannbüchse unter den Sperrscheiben ii zurück
und gibt diese frei. In diesem Augenblick schlagen die beiden Klemmbacken unter
der Kraft der vorgespannten Federn 14 herum und legen sich gegen das Werkstück.
Während die Schulter des Körnerfutters 15 die Bohrung 86 des Schiebers 8 bereits
auf ihrem Rückwärtsgange freigegeben hat, gibt die Spannbüchse 17 mit ihrer linken
Schulter 17c die Bohrung 86 erst nach den Sperrscheiben i i frei, d. h. der Schieber
erhält seine Querbeweglichkeit im Körper erst dann, wenn die Backen bereits am Werkstück
anliegen. Hierdurch wird erreicht, daß der Schieber bei Beginn der Mitnahme zentrisch
liegt und beim Nachspannen der Backen unter dem Schnittdruck in jeder Richtung genau
die Hälfte der Querbeweglichkeit für einen ungehinderten Kraftausgleich zur Verfügung
steht.
-
Zum Herausnehmen des Werkstückes braucht lediglich die Reitstockpinole
zurückgezogen zu werden. Dann folgt das Werkstück mit der Körnerspitze 16 unter
der Wirkung der Federn 14 und i9 nach rechts nach; die Schulter 15a stößt gegen
die Stifte 13 und schiebt diese unter der Kraft von i9 vor sich her bis in ihre
äußerste Endstellung. Bei dieser Bewegung werden die Stifte 13 die Bakken io wieder
nach rechts drehen, also vom Werkstück weg schwenken. Gleichzeitig schiebt die Schulter
15a über die kegelige Bohrung 8c den Schieber wieder in die Mittellage und hält
ihn schließlich darin fest. Zum Schluß kann auch die Spanlibüchse 17 mit ihrer linken
Schulter 17c unter der Wirkung der Federn 2o in die engere Bohrung 8a von 8 treten.
Damit sind alle Teile in ihre
Ausgangslage zurückgekehrt, und das
nächste Spiel kann mit einem neuen Werkstück beginnen.
-
Da der Bedienende den Mitnehmer selbst überhaupt nicht zu berühren
braucht, sondern lediglich das Werkstück und die Steuerung der Reitstockpinole,
kann das Einsetzen und Herausnehmen des Werkstückes bei einiger Übung durchaus gefahrlos
bei laufender Spindel erfolgen.
-
Nach Abnehmen des Schutzdeckels 6 können die Backen auf den Sechskanten
der Wellen versetzt werden. Die Schwenkbewegung, die der Stift 13 der Welle 9 durch
deren Schraubennute erteilt, wird zweckmäßig etwas größer als 6o° sein. Dadurch
wird eine Überdeckung der Spannbereiche gesichert. Ist aus baulichen Gründen ein
so großer Schwenkwinkel nicht möglich, so muß der Sechskant durch einen Achtkant
oder eine Kerbverzahnung mit größerer Zähnezahl ersetzt werden. Solange der Durchmesser
der nacheinander zu bearbeitenden Werkstücke innerhalb desjenigen Bereiches liegt,
der durch den Schwenkwinkel der Backen überstrichen wird, sind keinerlei Verstellungen
am Mitnehmer erforderlich. Zur Durchmesserveränderung muß der Schutzdeckel abgeschraubt
und die Klemmbacken versetzt bzw. gegen andere ausgewechselt werden.
-
Einzelheiten der Konstruktion können selbstverständlich geändert werden,
ohne daß hierdurch der Grundgedanke der Erfindung geändert würde.