DE8533527U1

DE8533527U1 - Antriebseinheit für Rundlaufwerkzeuge

Info

Publication number: DE8533527U1
Application number: DE19858533527
Authority: DE
Original assignee: Karl Hertel 8510 Fuerth De GmbH
Current assignee: Karl Hertel 8510 Fuerth De GmbH
Priority date: 1985-11-28
Filing date: 1985-11-28
Publication date: 1986-03-27

Description

1/11(85759)
28.11.1985

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TERGAU & POHL

PATENTANWÄLTE

HEFNERSPL. 3 POSTF. 119347
8500 NÜRNBERG 11

Karl Hertel GmbH, 851ü Fürth Antriebseinheit^ für Rundlaufwerkzeuge

ίο " " :

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für Rund- ] laufwerkzeuge mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 |

aufgeführten Merkmalen. j

Antriebseinheiten der eingangs genannten Art werden S

z.B. in automatisierten Bearbeitungszentren eingesetzt. <

Die Zugstange ist innerhalb der Arbeitsspindel konzen- ■

trisch gelagert. Durch das auf die Zugstange einwir- \

kende Schraubgetriebe wird das rotative Antriebsdrehmo- \

ment der Spannwelle in eine lineare, auf die Zugstange ]

einwirkende Spannbewegung übertragen. Durch die Winkel- X

stellung zwischen Spannwelie und Zugstange besteht die I Schwierigkeit darin, das Antriebsdrehmoment der Spann·

welle durch die Arbeitsspindel hindurch auf die \

Zugstange in einer Weise zu übertragen, daß es in Form !

eines Linearantriebes auf die Zugstange wirksam wird. \ Dabei ist eine Lagerung der ArDeitsspindel beiderseits

der Durchführung des Spannantriebes Voraussetzung für \

eine optimale Lagergestaltung bei minimalem Platzbe- *

^darf-

Bei einer Antriebseinheit der eingangs genannten Art
ist auf dem Außenumfang der Arbeitsspindel ein Kegelrad
gelagert, welches von der Spannwelle angetrieben wird
(DE-P 35 08 231.3). Das Kegelrad ist als Hohlrad eines
Planetengetriebes ausgebildet und wirkt über innerhalb
der Arbeitsspindel gelagerte Planetenräder auf eine als

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Sonnenrad des Planetengetriebes ausgebildete Mutter des Schraubgetriebes für den Zugstangenantrieb. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß für den Spannantrieb kein orientierter Spindelhalt notwendig ist. Die Konstruktion ist jedoch verhäl tni «jmäßig aufwendig, üie Zahl der Kontaktflächen für die Übertragung des Spannantriebes ist relativ groß.

Eine andere Ausführungsform einer Antriebseinheit der eingangs genannten Art in Form eines Winkeltriebes enthält eine in Axialrichtung verschiebbar gelagerte Spannwelle. Zur Erzeugung der Spannbewegung wird die Spannwelle mit dem an ihrem Stirnende angeordneten Spannkegelrad durch eine Bohrung der Antriebsspindel hindurch mit der Mutter des Schraubgetriebes für die Zugstangenverschiebung in Eingriff gebracht. Der Nachteil dieser Konstruktion besteht in der Notwendigkeit eines orientierten Spindelhalts für die Betätigung des Spannantriebes. Außerdem erfordert die Spannwelle zusätzlich zum rotatorisehen Antrieb einen Einrückhub.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebseinheit der eingangs genannten Art einfacher auszubilden. Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Diese Lösung hat ebenfalls den Vorteil, für die Betätigung des Spannantriebes keinen orientierten Spindelhalt zu benötigen. Im Kraftfluß von der Spannwelle zur Zugstange ist nur eine geringe Anzahl von Kontaktflächen vorhanden. Auch die Anzahl der Bauelemente ist wesentlich reduziert. Das Außengewinde des Schraubgetriebes zur Umwandlung der rotatorisehen Bewegung der Spannwelle in die Axialbewegung der Zugstange hat einen wesentlich größeren Durchmesser.

Der Tangens des Steigungswinkels des Schraubgewindes wird dadurch wesentlich kleiner mit der Folge, daß die Selbsthemmung des Schraubgetriebegewindes sehr einfach

gewährleistet werden kann. Die geringere Zahl der Kontaktflächen bewirkt im übrigen einen besseren tf^rkungsgrad der Übertragungsglieder des Spannantrieöes von der Spannwelle auf die Zugstange. Dadurch wird für den Spannantrieb ein geringeres AntrieDsdrehmoment an der Spannwelle benötigt. Die einzelnen Bauteile für die Übertragung des Drehmoments von der Spannwelle auf das Schraubgetriebe können daher kleiner dimensioniert werden.
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Der Gegenstand der Erfindung sowie vorteilhafte Detail-Merkmale der Lösung werden an Hand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch die Antriebseinheit,

Fig. 2-4 einen Querschnitt durch die Arbeitsspindel mit der Übertragungseinrichtung für den Spannantrieb in mehreren, alternativen Ausführungsformen entsprechend der Linie H-II in Fig. 1.

Die Antriebseinheit enthält im wesentlichen in einem Gehäuse 1 die Arbeitsspindel 2 für die Drehantrieb-sübertragung zum Werkzeug (nicht dargestellt), welches in der Spannzange 3 auswechselbar gespannt wird. Die Spannzange 3 ist in ihrer oberen Hälfte in Löse- und in ihrer unteren Hälfte in Anzugsstellung dargestellt. Die Arbeitsspindel 2 ist zweiteilig ausgebildet. Ihre beiden Teile 4,5 sind axial miteinander verschraubt. Innerhalb der Arbeitsspindel 2 ist in deren Axialrichtung längsverschiebbar die Zugstange 6 als Spannantriebsmittel für die Spannzange 3 gelagert. Rechtwinklig zur Arbeitsspindel 2 und zur Zugstange 6 verläuft die Spannwelle 7 für den Spannantrieb der Zugstange 6. Das von außen in die Spannwelle 7 eingeleitete Spanndrehmoment wird über das Spannwellenkegelrad 8 auf das Kegelrad 9 des Schraubgetriebes für den Verschiebeantrieb der Zugstang« 6 übertragen. Das Kegelrad 9 ist

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f 1 koaxial (Achse 10) zur Zugstange 6 und zur Arbeitsspi r>-

I ■ de! 2 auf dem Umfang der letzteren drehbar¹» jedoch

1 · unverschiebbar gelagert. In ihrem ungelagerten Bereich

ist die das Kegelrad durchsetzende Bohrung mit einem

I ₍ 5 Innengewinde versehen. Dadurch bildet das Kegelrad 9

f die Mutter des Schraubgetriebes für die Übertragung des

Spannantriebes auf die Zugstange 6. Auf das der Spannzange 3 abgewandte Ende der Zugstange 6 ist das Formteil 11 axial unverschiebbar aufgesetzt. Das

!': ίο Formteil 11 ist mit radial abstehenden, fingerartigen

j, Vorsprüngen 12 versehen. Die Vorsprünge 12 reichen

I durch entsprechende Axialschlitze 13 in der Arbeits- I spindel 2 radial nach außen hindurch. Die Axialschlitze

1 13 weisen in Axialrichtung eine größere Länge auf als

1 15 die Vorsprünge 12, so daß die Vorsprünge 12 in ihnen in

ρ Axialrichtung 10 längsverschiebbar sind. Die Verschieb-

I barkeitslänge entspricht mindestens dem Axialhub der I Zugstange 6, wie er zum Spannen der Spannzange 3 I notwendig ist.

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I Die radial über die Arbeitsspindel 2 hinausstehenden I Vorsprungsenden 14 tragen die Gewindegänge 15 eines

¹J Außengewindes, dessen Achse mit der Achse lü zusammen-

I fällt. Die Gewindegänge 15 greifen antriebsmäßig in üas

/ 25 Innengewinde des Kegelrades 9 ein. Infolge der undrehbaren Lagerung des Formteiles 11 relativ zur Arbeitsspindel 2 wird das Formteil 11 als Gewindespindel des Schraubgetriebes gemeinsam mit der Zugstange 6 in Axialrichtung verschoben, wenn das als Mutter des 30 Schraubgetriebes wirksame Kegelrad 9 durch die Spannwelle 7 gedreht wird.

Das Formteil 11 kann relativ drehoar auf die Zugstange 6 aufgesetzt sein, wenn die Zugstange 6 anderweitig 35 Mittel aufweist, mit denen ihre relative Drehbarkeit gegenüber der Arbeitsspindel 2 verhindert wird. Eine Relativdrehung zwischen dem Formteil 11 und der

Arbeitsspindel 2 ist nämlich durch die durch die Axialschlitze 13 hindurchreichenden Vorsprünge 12 von vornherein unmöglich. Es kann aber auch das Formteil 11 drehfest, also relativ undrehbar auf die Zugstange 6 aufgesetzt sein. Dann Kann das Formteil 6 gleichzeitig die Sicherstellung der relativen Undrehbarkeit zwischen Zugstange 6 und AntrieDSspindel 2 übernehmen. Dann übernehmen die Axialschlitze die axiale Führung auch der Zugstange 6, die im übrigen im Gleitlager 16 innerhalb des Vorderteils 4 der Arbeitsspindel 2 gelagert ist.

Wie aus Fig. 2-4 ersichtlich ist, kann die Anzahl der Vorsprünge 12 variieren. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 sind die Vorsprünge 12 mit einen sich in Richtung auf die Arbeitsspindelachse 10 schließenden Winkel 17 bildenden Flanken 18 in den Axialschlitzen 13 der Arbeitsspindel 2 gelagert. Durch den Winkel 17 erfolgt eine weitere Führung des Formteiles 11 bzw. der Zugstange 6.

Die Teilfuge zwischen den beiden Teilen 4,5 der Arbeitsspindel 2 liegt im Bereich der Axialschlitze 13,

um eine Einbringung des Formteiles 11 zu ermöglicnen.
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TERGAU & POHL

PATENTANWÄLTE

HEFNERSPL. 3 POSTF. 11Θ347

8500 NÜRNBERG 11

Akte 85759

Karl Hertel GmbH Bezugszeichenliste

1 Gehäuse

2 Arbeitsspindel

3 Spannzange

4 Teil

^{5 Teil}

6 Zugstange

7 Sp?nnwe11e

8 Spannte!1enkegelrad

9 Kegelrad

^{10 Achse}

11 Formteil

12 Vorsprung

13 Axialschlitz

14 Vorsprungsende 15 Gewindegang

16 Gleitlager

17 Winkel

18 Flanke

Claims

1/11(85759) 28.11.1985 TERGAU & POHL PATENTANWÄLTE HEFNERSPL 3 POSTF. 119347 8500 NÜRNBERG 11 Karl Hertel GmbH, 8510 Für^h Ansprüche

1. Antriebseinheit für auswechselbare Rundlaufwerkzeuge mit in einem Gehäuse (1) gelagert

- einer arbeitsspindel (2) für die Orehantriebsübertragung zum Werkzeug,

- einer innerhalb der Arbeitsspindel (2) in deren Axialrichtung längsverschiebbar, jedoch relativ zu ihr undrehbar gelagerten Zugstange (6) als Spannantriebsmittel für eine Werkzeugspanneinrichtung und

- einer in insbesondere einem rechten winkel zur Arbeitsspindel (2) und Zugstange 16) verlaufenden Spannwelle (7) für den bpannantrieD der Zugstange (6) über ein Schraubgetriebe,

-- dessen an der Arbeitsspindel (2) drehbar, aber ihr gegenüber unverschiebbar gelagerte Mutter mit einem Außengewinde an der Zugstange (6) zusammenwi rkt,

dadurch gekennzeichnet,

- daß die Zugstange (6) mit einem Formteil (11) versehen ist,

-- welches mit radial abstehenden, fingerartigen Vorsprungen (12) durch Axialschlitze (13) in der Arbeitsspindel (2) hindurchreicht,

- daß die VorsprUnge (12) in den Axialschlitzen (13) längsverschiebbar sind und

~ daß die radial über die ArDeitsspindel (2) hinausstehenden Vorsprungsenden (14) die Gewindegänge (15) des Außengewindes tragen.

2. Antriebseinheit nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Mutter des Schraubgetriebes als Kegelrad (9) ausgebildet ist, welches von der Spannwelle (7) antriebsmäßig beaufschlagt ist.
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3. Antriebseinheit nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Formteil (11) axial unverschiebbar auf die Zugstange (6) aufgesetzt ist.
15

4. Antriebseinheit nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Formteil (11) relativ drehbar auf die Zugstange (6) aufgesetzt ist.
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5. Antriebseinheit nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Formteil (11) undrehbar auf die Zugstange (6) aufgesetzt und in Axialrichtung innerhalb der Axial sch;itze (13) geführt ist.

6. Antriebseinheit nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (12) mit einen sich in Richtung auf die Arbeitsspindelachse (10) schließenden Winkel (17) bildenden Flanken (18) in den Axialschlitzen (13) gleitgelagert sind.