DE823682C

DE823682C - Material clamping device for bar work on single and multi-spindle machines

Info

Publication number: DE823682C
Application number: DEP56214A
Authority: DE
Inventors: Adolf Brunnenkant
Original assignee: Gildemeister AG
Current assignee: DMG Mori AG
Priority date: 1949-09-28
Filing date: 1949-09-28
Publication date: 1951-12-06

Description

Werkstoffspannvorrichtung für Stangenarbeiten an Ein- und Mehrspindelautomaten Bei den bekannten Mehrspindelautomaten ist die Werkstoffspanneinrichtung für die Spannpatrone am fliegenden Spindelende angebracht. Die Anordnung hat gewisse Nachteile. So erfordert diese Konstruktion eine sehr lange Arbeitsspindel, die mittels eines in der Spindelbohrung liegenden Spannrohres die vorn in der Spindelnase liegenden Spannpatrone spannt und löst. Gut 1/3 dieser Arbeitsspindel ragt frei aus dem hinteren Lager heraus. Diese frei herausragenden Spindelenden bekommen beim Spannen etwas Schlag, besonders bei unrunden bzw. rollen Werkstoffstangen. Dadurch wird die Laufruhe, besonders bei hohen Drehzahlen, ungünstig beeinflußt. Bei dieser Anordnung greift die Spannklaue am fliegend angeordneten Spindelende an und verursacht eine Durchbiegung des Spindelendes.Material clamping device for bar work on single and multi-spindle machines In the known multi-spindle machines, the material clamping device is for Clamping cartridge attached to the flying spindle end. The arrangement has certain disadvantages. So this construction requires a very long work spindle, which by means of a the clamping tube lying in the spindle bore the ones lying in the front of the spindle nose Clamping cartridge clamps and releases. A good 1/3 of this work spindle protrudes freely from the rear one Camp out. These freely protruding spindle ends get something when they are clamped Impact, especially with non-round or rolling bar stock. This is the smoothness, especially at high speeds, adversely affected. This arrangement takes effect the clamping claw on the cantilevered spindle end and causes a deflection of the spindle end.

Bei Einspindelautomaten ist es bekannt, die Spannmuffe zum Spannen und Lösen einer in die Spindel eingesetzten Spannzange zwischen den beiden Hauptlagern der Spindel verschiebbar anzuordnen. Bei dieser bekannten Bauart muß die Spindel von zwei gegenüberliegenden Seiten geschlitzt werden, damit die von der Spannmuffe bewegten Spannhebel auf das im Inneren der Spindel untergebrachte Spannrohr einwirkeij und dieses längsverschieben'können. Durch das Schlitzen wird die Spindel aber geschwächt, außerdem wird auch hier, wie bei den am fliegenden Spindelende angebrachten Spanneinrichtungen der Spindeldurchlaß verringert.In single-spindle machines it is known to use the clamping sleeve for clamping and loosening a collet inserted in the spindle between the two main bearings to arrange the spindle displaceably. In this known design, the spindle be slotted from two opposite sides so that the one from the clamping sleeve moved clamping lever to act on the clamping tube housed inside the spindle and this can be shifted lengthways. The spindle is weakened by the slitting, in addition, here too, as with the clamping devices attached to the flying spindle end the spindle passage is reduced.

Diese Nachteile werden bei einer Werkstoff spannvorrichtung mit einer Spannzange, zu deren Spannen und Lösen eine Spannmuffe zwischen den Spindellagern auf der Spindel verschiebbar ist, erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß für die Weiterleitung der Spannbewegung von der Spannmuffe auf die Spannzange ein innerhalb d'es vorderen Hauptspindellagers liegendes, aber außerhalb der Spindelbohrung bleibendes mechanisches oder hydraulisches Gestänge vorgesehen ist. Diese Ausbildung gestattet einen etwa io mm größeren Materialdurchlaß bei gleichem Spindeldurchmesser, sie bedeutet also eine erhebliche Kapazitätsausweitung der Automaten.These disadvantages are in a material clamping device with a Collet chuck, for the clamping and releasing of a clamping sleeve between the spindle bearings is slidable on the spindle, avoided according to the invention that for the Transmission of the clamping movement from the clamping sleeve to the collet inside d'es front Main spindle bearing lying, but outside the Spindle bore permanent mechanical or hydraulic linkage is provided. This design allows an approximately 10 mm larger material passage with the same Spindle diameter, so it means a considerable increase in the capacity of the machines.

In den Abbildungen ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Werkstoffspannvorrichtung dargestellt, und zwar zeigt Abb. i eine Anordnung der Schaltelemente für die Spannbacken, Abb. 2 einen Längsschnitt durch den Spindelkopf, Abb. 3 eine Draufsicht auf den Spi,ndelkopf, Abb.4 eine Anordnung zur Übertragung des Spanndruckes auf die Spannpatrone mit hydraulischem Gestänge und Abb. 5 die Schalttrommel eines Vierspindelautomaten mit eingebauten Spindeln.In the figures is an embodiment of the invention Material clamping device shown, namely Fig. I shows an arrangement of the Switching elements for the clamping jaws, Fig. 2 a longitudinal section through the spindle head, Fig. 3 is a top view of the spindle head, Fig. 4 is an arrangement for transmission the clamping pressure on the clamping cartridge with hydraulic linkage and Fig. 5 the Switching drum of a four-spindle machine with built-in spindles.

In der Abb. i sind die Schaltelemente gemäß der Erfindung zwischen den beiden Hauptlagern i und 2 der Schalttrommel 33 angeordnet, und zwar sind sie in Spannstellung dargestellt. 3 ist die Spannmuffe; sie trägt, um 18o1 auf dem Umfang derMuffe gegeneinander 'versetzt ,zweieingefräste, schraubenförmig verlaufende Schlitze 4, in denen je eine in der Spannbüchse 6 befestigte Rolle 5 geführt ist. Wird die Spannmuffe nach rechts vorgeschoben, wie dargestellt, so wird infolge dier Verschiebung der Schlitze in Achsrichtung die Rolle in Richtung des Spindelumfangs verschoben und damit die Spannbüchse 6 verdreht. Links neben der Spannbüchse 6 liegt eine weitere Büchse 7. Diese ist nicht wie die Büchse 6 frei beweglich, sondern durch Keil 9 gegen ein Verdrehen gegenüber der Spindel 8 und durch Keil io gegen ein Verdrehen gegenüber der Spannmuffe 3 gesichert. Die Stirnseiten der beiden Büchsen 6 und 7 greifen nun, wie in der darüberliegenden Skizze angedeutet, durch zwei gegenüberliegende, flache Axialnocken ineinander. Bei der durch Verschiebung der Spannmuffe 3 bewirkten Drehung der Büchse 6 gleitet diese die Schrägung der Büchse 7 hinauf bis über den Totpunkt hinweg und bewegt sich entsprechend der Höhe dieser Steigung nach rechts. Diese Bewegung wird über das wegen der Drehung der Spannbüchse 6 vorgesehene Längslager 12 und den Ring 13 auf die. drei um 12o° gegeneinander versetzten Gleitfedern 14 (in der Abb. i stark umrandet) übertragen. Diese drücken ihrerseits gegen die kegelige Spannbüchse 16, die nun die innenliegende Spannpatrone 17 gegen den in die Stirnseite der Spindel 8 eingeschraubten Anschlagring 18 preßt und dadurch den Werkstoff spannt.In Fig. I, the switching elements according to the invention are between the two main bearings i and 2 of the switching drum 33, namely they are shown in the clamping position. 3 is the clamping sleeve; it bears around 1801 on the circumference the sleeve offset from one another, two milled, helical slots 4, in each of which a roller 5 fastened in the clamping sleeve 6 is guided. Will the The clamping sleeve is advanced to the right, as shown, as a result of the shift of the slots in the axial direction, the role moved in the direction of the spindle circumference and thus the clamping sleeve 6 rotated. To the left of the clamping sleeve 6 is another one Bushing 7. This is not freely movable like the bushing 6, but by means of a wedge 9 against twisting with respect to the spindle 8 and by wedge io against twisting secured against the clamping sleeve 3. The end faces of the two bushings 6 and 7 now grip, as indicated in the sketch above, through two opposite, flat axial cams in one another. When caused by shifting the clamping sleeve 3 Rotation of the sleeve 6 this slides up the slope of the sleeve 7 to over Dead center and moves to the right according to the height of this slope. This movement is via the longitudinal bearing provided because of the rotation of the clamping sleeve 6 12 and the ring 13 on the. three sliding springs 14 offset from one another by 120 ° (heavily outlined in Fig. i). These in turn press against the conical Clamping sleeve 16, which now has the internal clamping cartridge 17 against the one in the end face the spindle 8 presses the screwed stop ring 18 and thereby tensions the material.

Durch eine solche Anordnung der Schaltelemente wird einmal erreicht, daß der zwischen den beiden Hauptlagern ohnehin vorhandene freie Raum für die Unterbringung der Schaltelemente ausgenutzt ist und die fliegenden Spindelenden somit in Fortfall kommen. Außerdem wird der Spanndruck an der Stelle aufgenommen, wo die Spindel am stärksten ist. Infolge der festeren Lagerung der Schaltelemente und der Unterbringung aller umlaufenden Massen zwischen den beiden Hauptlagern ist ein Schlagen praktisch ausgeschlossen, so daß auch ein ruhiger Gang gewährleistet ist, Die Arbeitsspindel ist gegenüber den bekannten Anordnungen um etwa ein Drittel verkürzt, und das Spannrohr, das der Übertragung des Spanndruckes von den fliegenden Spindelenden auf die Spannpatrone diente und, die gesamte Spindel durchlief, kommt bei der erfindungsgemäßen Anordnung überhaupt in Fortfall. Dadurch wächst der größte Werkstoffdurchlaß dies Automaten um die doppelte Wandstärke des Spannrohres, d. h. um etwa 8 bis io nim bei gleichem Außendurchmesser der Arbeitsspindel an den Lagerstellen. Die zu schaltenden Massen sind wesentlich geringer, und dadurch verkürzen sich die Schaltzeiten und damit die Totzeiten im Arbeitsablauf.Such an arrangement of the switching elements once achieves that the free space between the two main camps for accommodation anyway the switching elements are used and the floating spindle ends are no longer needed come. In addition, the clamping pressure is recorded at the point where the spindle is at strongest. As a result of the firmer mounting of the switching elements and the accommodation of all the rotating masses between the two main bearings, striking is practical excluded, so that a smooth walk is guaranteed, the work spindle is shortened by about a third compared to the known arrangements, and the clamping tube, that of transferring the clamping pressure from the flying spindle ends to the clamping cartridge served and that ran through the entire spindle, comes with the arrangement according to the invention at all in failure. As a result, the largest material throughput of this machine grows by twice the wall thickness of the clamping tube, d. H. around 8 to 10 nim with the same Outside diameter of the work spindle at the bearing points. The masses to be switched are significantly lower, and this shortens the switching times and thus the dead times in the workflow.

Zur Einstellung des Spanndruckes sind bei der in der Abb. i dargestellten Anordnung die beiden Muttern 2o vorgesehen (Mutter und Gegenmutter), die auf der Spindel drehbar sind. Bei Verdrehung beeinflussen sie die starken Federn, beispielsweise Tellerfedern 21, die zwischen den Muttern 2o und der Büchse 7 liegen. Die Büchse 7 ist durch den Ansatz 22 auf der Arbeitsspindel 8 gegen Verschiebung nach rechts gesichert, ist aber nach links gegen den Druck der Feder 21 verschiebbar. Somit können die Federn 21 stark vorgespannt werden. Bei Ungleichheiten des zu spannenden Stangenwerkstoffes übt dieser einen Druck auf die Spannpatrone aus, der über die Spannbüchse 16, Gleitfedern 14 und die Spannbüchse 6 auf die Büchse 7 übertragen wird und diese nach links gegen die Federn 2i verschiebt, durch die dieser Druck aufgenommen wird.To adjust the clamping pressure are shown in Fig. I Arrangement the two nuts 2o provided (nut and lock nut), which are on the Spindle are rotatable. When twisted, they affect the strong springs, for example Disc springs 21, which are between the nuts 2o and the bush 7. The rifle 7 is through the shoulder 22 on the work spindle 8 against displacement to the right secured, but can be moved to the left against the pressure of the spring 21. Consequently the springs 21 can be strongly biased. In the event of inequalities in the exciting Rod material exerts this pressure on the clamping cartridge, which is via the Transfer the clamping bush 16, sliding springs 14 and the clamping bush 6 to the bush 7 and this moves to the left against the springs 2i, through which this pressure is recorded.

Die Gleitfedern 14 sind, wie bereits in Abb. i erkennbar, innerhalb des Hauptspindellagers i geführt. Diese Anordnung der Gleitfedern 14 ist in den Abb. 2 und 3 noch einmal gesondert dargestellt. Wie die Abb.3 zeigt, sind innerhalb des Hauptlagers i Schlitze 15 angebracht, in denen die Gleitfedern 14 geführt werden. Eine andere Art der Übertragung des Spanndruckes von der Spannbüchse 6 auf die kegelige Spannbüchse 16 ist in der Abb. 4 dargestellt. Sie erfolgt hier auf hydraulischem Wege. Die Spannbüchse 6 drückt hier über das Längslager 12 und die Führungsbüchse 23 auf mehrere am Umfang des aufgesetzten Ringes 25 verteilte Tauchkolben 24, die eine z. B. mit Öl gefüllte Einsdrehung 26 des Ringes 25 greifen. Der bei Bewegung der Tauchkolben auf die Flüssigkeit ausgeübte Druck wird durch mehrere Querbohrungen 27 auf die Druckkolben 28 übertragen, die gleichmäßig verteilt in der Spindelnase 8 liegen. Das im Raum 26 verdrängte Öl drückt die Kolben 28 gegen die kegelige Spannbüchse 16, die den Werkstoff in der oben näher dargelegten Weise spannt.The sliding springs 14 are, as can already be seen in Fig. I, within the main spindle bearing i out. This arrangement of the sliding springs 14 is in the Fig. 2 and 3 shown again separately. As the figure 3 shows, are within of the main bearing i slots 15 in which the sliding springs 14 are guided. Another way of transmitting the clamping pressure from the clamping sleeve 6 to the tapered one Clamping sleeve 16 is shown in Fig. 4. It is done here on hydraulic Ways. The clamping bush 6 presses here over the longitudinal bearing 12 and the guide bush 23 distributed over a plurality of the circumference of the attached ring 25 plungers 24 which a z. B. with oil-filled recess 26 of the ring 25 grab. The one in motion The plunger pressure exerted on the liquid is through several transverse bores 27 transferred to the pressure piston 28, which is evenly distributed in the spindle nose 8 lie. The oil displaced in space 26 presses the piston 28 against the tapered clamping sleeve 16, which clamps the material in the manner detailed above.

Die Abb.5 zeigt die Schalttrommel 33 eines Vierspindelautomaten mit den eingebauten Spindeln B. 3 ist die Spannmuffe mit dem schraubenförmig verlaufenden Schlitz 4 und der Rolle 5. Die Verschiebung dieser Spannmuffe wird durch die Spannklaue 31, die in einem Schlitz 32 der Trommel 33 geführt ist, bewirkt. Die Spannklaue 31 wird mittels der Stange 3o bewegt, die durch einen Hebel von der Kurventrommel in der üblichen Weise gesteuert wird (in der Zeichnung nicht dargestellt). Beim Schalten der Trommel wird' die Spannklaue 3 i ausgeschwenkt und nach dem Einrücken der Spindeln in die neue Arbeitsstellung wieder eingeschwenkt. Dieses Ein- und Ausschwenken kann dadurch vermieden werden, daß die Trommel am Schlitz 32 stark abgesetzt wird. Die Spannklaue greift also bei der erfindungsgemäßen Anordnung nicht an einem fliegenden Spindelende an und vermag daher auch nicht mehr die Spindel durchzubiegen. Infolge dieser Anordnung ikann auch die Baulänge der Maschine wesentlich verringert werden.Fig.5 shows the indexing drum 33 of a four-spindle automatic machine with the built-in spindles B. 3 is the clamping sleeve with the helical slot 4 and the roller 5. This clamping sleeve is moved by the clamping claw 31, which is guided in a slot 32 of the drum 33 is caused. The clamping claw 31 is moved by means of the rod 3o, which is controlled by a lever from the cam drum in the usual way (not shown in the drawing). When the drum is switched, the clamping claw 3 i is swiveled out and swiveled back into the new working position after the spindles are engaged. This pivoting in and out can be avoided by the fact that the drum is set down sharply at the slot 32. In the arrangement according to the invention, the clamping claw does not engage a floating spindle end and is therefore no longer able to bend the spindle. As a result of this arrangement, the overall length of the machine can also be significantly reduced.

Eine gemäß der Erfindung durchgebildete Werkstoffspannvorrichtung, die bei Ein- und Mehrspindelautomaten angewendet werden kann, vermeidet also sicher alle eingangs aufgeführten Nachteile der bekannten Anordnungen.A material clamping device formed according to the invention, which can be used with single and multi-spindle machines, thus reliably avoids all the disadvantages of the known arrangements listed above.

Claims

PATENTA \ PROVERBS: r. Material clamping device for bar work all single and multi-spindle machines with a collet inserted into the spindle, to tighten and loosen a clamping sleeve between the spindle bearings on the spindle is displaceable, characterized in that the clamping movement is passed on from the clamping sleeve (3) to the collet (17) inside the front main spindle bearing Mechanical (sliding springs 14) or hydraulic (piston 24 and 28) linkage is provided.

2. Material clamping device according to claim r, characterized in that the clamping sleeve (3) with helical Slots (4) is provided in which on a rotatable clamping sleeve enclosed by it (6) fixed rollers (5) are guided and that the clamping sleeve (6) with an opposite the clamping sleeve (3) non-rotatably mounted bushing (7) via flat axial cam in the Intervention represents.

3. Material clamping device according to claim 2, characterized in that that the bush (7) by adjustable spring pressure (2i) against the clamping bush (6) is pressed

4. Material clamping device according to claim 2, characterized in that that the displacement of the clamping sleeve (3) causing the clamping claw (3i) in the machine bed (34) is arranged below the tensioning drum (33).