DE851587C

DE851587C - Vorrichtung zur gleichzeitigen Zentrierung und axialen Befestigung eines Werkzeuges oder eines Mitnehmers an der Welle einer Werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE851587C
Application number: DEB964D
Authority: DE
Inventors: Andre Bechler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1939-12-30
Filing date: 1940-02-04
Publication date: 1952-10-06

Description

Vorrichtung zur gleichzeitigen Zentrierung und axialen Befestigung eines Werkzeuges oder eines Mitnehmers an der Welle einer Werkzeugmaschine Es ist eine im :Maschinenbau bekannte Tatsache, daß es unmöglich ist, einen Mitnehmer oder irgendein Werkzeug mittels Gewinden so an einer Maschinenwelle zu befestigen, daß er bzw. es immer, d. h. nach jeder immer wieder erneut vorgenommenen Befestigung, genau rund läuft. Trotz aller nur denkbaren Vorsichtsmaßnahmen und trotz der Genauigkeit, mit der die Herstellung der ineinandergreifenden Gewinde durchgeführt wird (Polieren, Schleifen usw.), kommt es vor, daß die Achse des befestigten Werkzeuges mit derjenigen der Maschine einen kleinen Winkel bildet, der sich in einem um so stärkeren Unrundlaufen bemerkbar macht, je mehr das beobachtete Werkzeug vom Maschinenwellenende entfernt ist. Ein Mitnehmer oder ein Werkzeug mit einem Gewinde kann nur selten an seinen Platz gebracht werden, ohne daß dabei das Gewicht des das Gewinde tragenden Teils seinen sich in einer leichten Schrägstellung äußernden Einfluß ausübt, welche Schrägstellung beim Festziehen erhalten bleibt oder sieh sogar noch verstärkt. Eine konische Führung am Ende der Maschinenwelle vermag die Lage, des Werkzeuges nicht zu verbessern, denn es handelt sich im allgemeinen um Abweichungen in der Größenordnung von hundertstel Millimetern, Abweichungen, die aber in heutigen Maschinen unzulässig sind. In einem anderen Gebiet, nämlich dort, wo es sich um genaueste Kupplung zweier runder Stangen handelt, wo das Ende der einen im Ende der anderen verschraubt wird, ist es auch bekannt, daß dieses genaue Kuppeln praktisch unmöglich ist. lfanchnial gelingt es, aber selten zweimal nacheinander bei den gleichen Stücken.
Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur gleichzeitigen Zentrierung und axialen Befestigung eines Werkzeuges oder eines Mitnehmers an der Welle einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer Präzisionswerkzeugmaschine, wobei ein Gewinde der Welle mit einem Gewinde des an ,ihr zu befestigenden Werkzeuges oder Mitnehmers vers(:liraul)t wird und ein Konus des letzteren zum Anliegen an einen Konus der Welle kommt.
Diese Vorrichtung ist dadurgh gekennzeichnet, claß die dem Konus zugekehrte Flanke des diesem Konus nächstliegenden Gewindeganges beider miteinander zu verbindenden Teile -mit einer Linie, die in einer durch die gemeinsame Achse der zu kuppelnden Teile gehenden Ebene liegt 'und von der großen Basis des genannten Konus zur Wurzellinie jener Flanke geht, einen Winkel bildet, der kleiner ist als der Kompleinentswinkel des Reibungswinkels der \-ei-@@-endeten Baustoffe. Für Stahl und allgemein für eisenartige Metalle ist dieser Winkel daher kleiner als 6o°. Wenn diese Bedingungen erfüllt sind, verhalten sich die genannten Flanken der Ge-«inde wie zwei Konen, von denen der eine am anderen abrutscht, und das Festschrauben führt zu einer sehr genauen Zentrierung, ohne daß man deswegen besonders peinlich auf die gegenseitigen Maße der Gewinde achten muß. Die Vorrichtung kann darum Spiel haben, ahne daß dadurch die Genauigkeit der Zentrierung leidet.
Die Zeichnung zeigt zwei beispielsweise Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, welche beide beim Spindelstock einer Drehbank Anwendung finden.
In der Vorrichtung gemäß Fig. i ist a das Ende der Welle einer Werkzeugmaschine, z. B. einer Drehbank oder einer Fräsmaschine. In diese Welle ist ein Innengewinde b eingeschnitten, welches zusammenarbeitet mit einem Außengewinde c, das am Zapfen d eines Mitnehmers e angebracht ist, welcher an der Drehbankwelle befestigt werden soll. Die Flanken f, die beim Festziehen aneinandergepreßt «-erden, sind zur Achse x-x des Drehbankspindel-,, stockes so geneigt, daß eine Linie y-y oder z-z oder irgendeine zwischen diesen beiden und in einer durch die Drehachse x-x gehenden Ebene liegende Linie, die von der großen Basis der Konen g, h nach irgendeinem Punkte der Gewindeflanken geht, mit diesen Flanken einen Winkel a bildet, der kleiner ist als 6o°, d.li. kleiner als der Komplementwinkel (Erg@i.nzungswinkel zu go°) des Reibungswinkels der hier verwendeten Metalle (Stahl). So sind diese Gewindeflanken konische, konzentrische Flächen, die sich selbsttätig eine auf der anderen und in Zusammenarbeit mit den beiden anderen konischen Flächen g und h des Wellenendes und des Mitnehinerabsatzes einstellen, wodurch - eine vollkommene Zentrierung des Mitnehmers im Wellenende gewährleistet ist.
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 wird eine Vier'badkenzange gezeigt, welche am Wellenende einer Drehbank mittels Gewinde befestigt ist. Das Wellenende trägt das Außengewinde c und der Mitnehmen der Zange das Innengewinde b. Die Flanken f der Gewinde, die beim Festziehen zusammenarbeiten, erfüllen auch hier die gleichen Bedingungen. welche weiter oben schon angegeben sind. Die Linien y-y oder z-z, die die beiden Grenzlagen zeigen, bi)den mit den Flanken, «-elche sie berühren, einen Winkel a, welcher kleiner ist als das Komplement (Ergänzungswinkel zu 9o°) des Reibungswinkels der verwendeten Metalle.
Auch hier stellt sich der Mitnehmen der Zange, sobald die konischen, konzentrischen Flächen und h miteinander in Berührung kommen, aus den gleichen Gründen selbsttätig ein, wie sie weiter oben angegeben sind.
Es ist klar, daß man mit der geschilderten Anordnung der Gewindeflanken hei der axialen Kupplung zweier Wellen das gleiche, oben geschilderte Ergebnis erzielen würde.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zur gleichzeitigen Zentrierung und axialen Befestigung eines Werkzeuges oder eines Mitnehmers an der Welle einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer Präzisionswerkzeugmaschine, wobei ein Gewinde der Welle mit einem Gewinde des an ihr zu befestigenden Werkzeuges oder Mitnehmers verschraubt wird und ein Konus des letzteren zum Anliegen an einen Konus der Welle kommt, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Konus zugekehrte Flanke des diesem Konus nächstliegenden Gewindeganges beider miteinander zu verbindendenTeile mit einer Linie (Z-Z), die in einer durch die gemeinsame Achse der zu kuppelnden Teile gehenden Ebene liegt und von der großen Basis des genannten Konus zur NN'urzellinie jener Flanke geht, einen Winkel bildet, der kleiner ist als der Komplementswinkel des Reibungswinkels der verwendeten Baustoffe.
2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewinde unsymmetrischen Ouerschnitt haben.