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Selbsttätiger Mitnehmer für Drehbänke Die Erfindung bezieht sich auf
einen selbsttätigen Mitnehmer für Drehbänke, Automaten u. dgl. und bezweckt, ein
derartiges Futter so zu bauen, daß es ohne Unfallgefahr die Werkstüeke bei laufender
Maschine schnell und zuverlässig zu spannen und auszuspannen erlaubt. Dies wird
gemäß der Erfindung im wesentlichen dadurch erreicht, daß zur Mitnahme des Werkstücks
in der Umfangsrichtung mehrere gleichmäßig über den Umfang des futterartigen Mitnehmers
verteilte Spannklauen an einem sie umschließenden, radial nach allen Seiten verschiebbar
gelagerten Stützring starr abgestützt sind, während zur Zentrierung des Werkstücks
eine im Futter vorgesehene Spitze sowie die Reitstockspitze dienen. Die Erfindung
wird im folgenden unter Hinweis auf ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeitspiel
beschrieben, wobei sich weitere kennzeichnende Merkmale ergeben- werden. Es zeigt
Abb. i einen Längsschnitt durch .das Futter nach Linie I-I in Abb. 2, Abb. 2 eine
Ansicht in der Pfeilrichtung II in Abb. i in geöffnetem Zustand des Futters.
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i ist die hohle Antriebsspindel einer nicht dargestellten schnell
laufenden Vielschnittdrehbank. Die Spindel i ist mit einer schlanken, kegeligen
Bohrung 2 ausgestattet, in die ein Morsekegel 3 eingesetzt ist. In den Morsekegel
3 ist eine Buchse q. eingeschraubt, in der eine Stange 5 längs verschiebbar geführt
ist. Auf dem linken Ende der Stange 5
sind zwei Gegenmuttern 6 einstellbar
befestigt. Eine Feder 7 ist mit ihrem einen Ende am Boden einer Bohrung $ der Buchse
4 und mit ihrem anderen Ende am Boden einer Bohrung io abgestützt, die sich im Innern
einer Hülse i i befindet. _ Die Hülse il ist, mittels einer Nut 12 und eines
in dem Morsekegel 3 befestigten Keils 13 längs verschiebbar geführt. Die Stange
5 ist mit .der Hüslse i i durch einen Stift 14 fest verbunden. In eine kegelige
Bohrung 15 der Hülse r i ist eine mit einem Morsekegel versehene Drehbankspitze
16 eingesetzt. Die Drehbankspitze 16 kann aus der dargestellten Ruhestellung, welche
durch die Anlage der rechten der beiden Gegenmuttern 6 an der Stirnseite 17 der
Buchse 4 festgelegt ist, entgegen der Wirkung der Fader 7 nach links bewegt werden,,
bis die linke Stirnflälche 18 der Bnxchse i i an der rechten Stirnfläche 19 der
Buchse 4 zur Anlage gekommen ist. Die Gegenmuttern 6 bzw. die Endflächen 17, 18,
i9 bilden somit E.ndbegrenzungsanschlüge für die Längsbewegung der Drehbankspitze
16.
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Die Spindel i isst mit einem Flansch 2o- ausgestattet, welcher durch
Schrauben 2i mit eiem aus den beiden Teilen 2z, 23 zusammengesetzten Futterkörper
befestigt isst. Auf .dem Futterkörper 22, 23 ist mittels eines Keils 24 und einer
Keilnut 25 eine Muffe 26, 27, 28 lälngs verschiebbar geführt. Zwei Kugellaufflächen
der Muffe 26, 27, 28 stehen über zwei Längskugellager 29, 30 mit einem Ring
31 in Verbindung, an dein in nicht dargestellter Weise ein Betätigungshebel 32 angreift.
Der Betätigungshebel 32 ist bei 33 am Drehbankbett, ortsfest gelagert und steht
durch eine Stange 34 mit einem nicht dargestellten .doppelt wirkenden Preßluftkolben
in Verbindung. Bei der Bewegurig des Preßluftkolbens in der einen oderanderen Richtung
wird .über die Teile 3q:, 32, 31 und 29 bzw. 3o die Muffe 26, 27, 28 entsprechend
längs verschoben.
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Im Muffenteil .26 ist ein schräger Schlitz 35 vorgesehen, in den durch
einen in.derUmfangsrichtung vorlaufenden Schlitz 36 des Futterkörpers 23- ein Stift
37 eingreift, welcher in einer Versteilhülse 38 befestigt ist. Die Verstellhülse
38 ist an ihrem in Abb. i rechts dargestellten Stirnende mit Mitnehmerstiften 39
versehen, welche, was insbesondere aus Abb. 2 erkennbar ist, in Schlitz 40 von Spannklauen
41 eingreifen. Die Spannklauen 41 sind mittels Haltezapfen 42 auf doppelarmigen
Hebeln 43 drehbar gelagert und stehen unter der Wirkung von Federn 45. Die Federn
45 sind in Ösen 46 eingehängt, welche in den Flansch 5o der Verstellhülse 38 eingeschraubt
sind. Durch die Federn 45 werden die Hebel 43 derart _ verschwenkt, daß sich die
äußeren Enden der Spannklauen41 in Aussparungen 47 eines Ringes 48 abstützen. Der
Abstützring 48 ist bei 49 (Abt. i) auf dem Flansch 5o_ des Futterkörpers 23 derart
zentriert, daß er sich in geringem Maß radial verschieben kann. Die Spannklauen
41 haben an ihrem nach innengerichteten Ende schräge Spannflächen 51, mit denen
sie am strichpunktiert eingezeichneten Werkstück 52 angreifen können: Beim Verdrehen
der Verstellhülse 38 können die Spannkl4uen 41 durch die Mitnehmerstifte 39 wahlweise
in die ausgezogen dargestellte Arbeitsstellung bzw. in ihre gestrichelt eingezeichnete
unwirksame öder Ruhestellung 41a verschwenkt werden.
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Die Drehzapfen 44 der Hebel 43 sind mit ihren einen Enden in. den
Flansch-5o des Futterkörpers 23 eingeschraubt und haben an ihrem anderen Ende ein
Innengewinde; in .das mehrere Schrauben 53 eingreifen. .Die Schrauben dienen zur
Befestigung einerAbdeckscheibe 54, deren Innendurchmesser 55 etwas grüßer ist als
der Durchmesser D (Abb. 2) ,des Einspannendes des Werkstücks 52 und etwas kleiner
als der Durchmesser S des Kreises, der die Spannflächen 51 der Spannklauen 41 in
ihrer ausgeschwenkten Lage 41a; Sia berührt. Bei einer derartigen Bemessung des
Durchmessers der Bohrung 55 gegenüber dem Durchmesser S kann ein von rechts (Abb.
i) her in die Öffnung 55 eingeführtes Werkstück 52, welches dabei die Spitze 16
entgegen der Wirkung der Feder 7 nach links schiebt, nicht in Berührung mit den
umlaufenden Spannklauen kommen. Das Einschieben des Werkstücks 52 nach links in
das Innere des Futters erfolgt also in unfallsicherer Weise.
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Die Spannflächen 5i der Spannklauen41 sind, damit sie die Werlastückmantelfiäche
griffiger erfassen können, mit einer nicht dargestellten Feinverzahnung versehen,
und zwar wird man die Feinverzahnung zweckmäßig mit schrägen Zähnen ausstatten.
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Die Spannklauen 41 sind in gleichen Abständen über den Umfang verteilt
angeordnet. Vorzugsweise wird man bei nicht allzu großem Futterdurchmesser drei
Spannklauen wählen. Die Spannklauen 41 sind leicht auswechselbar auf die Haltestifte
42 aufgesteckt. Sie können bei einem anderen Durchmesser D des Werkstücks 52 gegen
entsprechend längere oder kürzere Spannklauen ausgetauscht werden.
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Obwohl bei dem Ausführungsbeispiel nur drei Spannklauen 41 vorgesehen
sind, ist die Zahl der Aussparungen 47 im Ring 48 erheblich gr&er, und zwar
haben die verschiedenen Aussparungen 47a, 47b jeweils verschiedene Abstände von
der Drehachse des Futters, so daß man abhängig von der jeweiligen Dreheinstellung
des Ringes 48 auch ohne Auswechseln der Spannklauen 41 Werkstücke 52 von verschiedenem
Durchmesser D einspannen kann. Beim Auswechseln eines Satzes von Spannklauen41 gegen
einen-solchen von größerer oder kleinerer Länge wird es in manchen Fällen zweckmäßig
sein; auch die Abdeckscheibe 54 gegen eine andere Abdeckschei;be mit einem entsprechend
anderen Bohrungsdurchmesser 55 auszuwechseln.
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Die Wirkungsweise ,des Mitnehmers ist wie folgt: Man bringt bei laufender
Drehbank ein Werkstück 52 in diejenige Stellung, beider seine beiden Stirnfläehen
die in. Abb. i mit 57 und 58 bezeichnete Lage,einnehmen, d. . man setzt das Werkstü!ek
mit seiner linken Zentrierbohrung.59'auf die Drehbankspitze 16 auf und gibt ihm
eine solche Lage, daß bei einer Verschiebung des nicht dargestellten, zunäthst rechts
stehenden Reitstocks nach links die rechts in Abb. i angedeutete Reitstockspitze
6o in
die Zentrierbohrung 61 des Werkstücks 52 eingreifen kann.
Sobald die Reitstockspitze 6o eingegriffen hat, ist das Werkstück 52 zwischen ihr
und der Spitze 16 eingespannt, die durch die Feder? 5 in ihre rechte, durch den
Endanschlag 17 festgelegte Stellung geschoben ist. Jetzt kann der Arbeiter das Werkstück
52 loslassen, das nunmehr durch die Weiterbewegung des Reitstocks in der Pfeilrichtung
63 verschoben wird, bis die die Spitze 16 .aufnehmende Hülse i i mit ihrer Stirnfläche
18 den festen Endschlag i9 erreicht hat. Die Stirnflächen 57, 58 des Werkstücks
52 und die Spitzen 16, 6o nehmen dann die mit gestrichelten Linien 57a, 58u, 16,1,
Goa angedeutete Stellung ein.
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Sobald das Werkstück 52, welches bereits vorher von der Hand des Arbeiters
losgelassen worden ist, in diese gestrichelt eingezeichnete Stellung gekommen ist,
bei der das linke Ende des Werkstücks sich im Bereich der in ihrer ausgeschwenkten
Lage .41a (Abb. 2) stehenden Spannklauen befindet, wird der nicht dargestellte Preßluftkolben
derart gesteuert, daß er den Hebel 32 in der Pfeilrichtung 62 verschwenkt. Dies
bewirkt eine Bewegung der Muffe 26, 27; 28 nach rechts in Abb. i. Die Muffe erzeugt
dabei, da sie durch ihren Schrägschlitz 35 und den Stift 37 mit der Verstellhülse
38 gekuppelt ist, eine relative Verdrehung der Verstellhülse 38 gegenüber dem sie
antreibenden Futterkörper 22, 23. Bei dieser relativen Drehbewegung werden durch
die M.itnehmerstifte 39 der Verstellhülse 38 die Spannklauen .41 aus ihrer unwirksamen
Stellung 4.ia heraus derart verschwenkt, daß ihre schrägen Spannflächen 51 nach
innen gehen, wobei sie sich mit ihrer Feinverzahnung am Werkstück tinbeißen und
dieses rasch und zuverlässig mitnehmen. Diese rasche Mitnahme durch die mit hoher
Drehzahl umlaufenden Spannklauen. 41 ist für den Arbeiter ganz ungefährlich, weil
er schon vorher, als der. Reitstock mit seiner Spitze 6o noch rechts in Abb. i stand
bzw. anfing, sich nach links zu bewegen, und die Längsverschiebung der Muffe 26,
27, 28 noch gar nicht eingeleitet war, seine Hand vom Werkstück 52 fortgenommen
hatte. Eine völlige Unfallsicherheit läflt sich dann erreichen, wenn man die Bedienung
des an der Stange 3.4 angreifenden Preßluftkolbens so einrichtet, daß sie mit derselben
Hand vorgenommen werden muß, die vorher das Werkstück zwischen die Spitzen 16,6o
eingelegt hat.
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Das Ausspannen der Werkstücke geht in umgekehrter Reihenfolge vor
sich. Es wird zunächst die Muffe 26, 27, 28 durch eine Bewegung des Hebels 32 entgegengesetzt
zur Pfeilrichtung 62 nach links verschoben. Hierdurch gelangen die Spannhebel 4.1
in ihre unwirksame oder Ruheste11-ung 41a. Sobald dies geschehen ist, sinkt die
Drehzahl des zwischen den Spitzen 16, 6o noch eingespannt bleibenden Werkstücks
infolge des Spitzendrucks der stehendenReitstockspitze6o sehr schnell ab. Während
dann der Reitstock mit seiner Spitze 6o nach rechts ausgefahren wird, bewegt sich
das linke Ende des Werkstücks 52 an den nach außen geschwenkten Spannflächen 51
der Spannklauen 41 vorbei nach rechts. Das Werkstückende gelangt dabei außerhalb
der Abdeckscheibe 5,4, und der Arbeiter nimmt es wieder in seine Hand, mit der er
es ohne die geringste Unfallgefahr von der Maschine herunternimmt, sobald die Reitstockspitze
6o bei der Weiterbewegung des Reitstocks aus dem Bereich der Zentrierbohrung 61
gekommen ist. Danach kann sofort mit dem Spannen eines neuen Werkstücks bei urabgebremster
Maschine begonnen werden.
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Die Tatsache, daß die Werkzeugmaschinenspindel i beim Ein- und Ausspannen
der Werkstiicle nicht abgestellt zu werden braucht und sogar mit ihrer vollen Arbeitsdrehzahl
weiterlaufen kann, wirkt sich als Arbeitszeitersparnis sehr günstig aus. Vor allem
gilt dies für die schnell laufenden Drehbänke, die Drehzahlen von 2ooo U/min und
darüber und, bei Verwendung von mit Hartmetall bestückten Dr ehmeißeln,Schnittgeschwindigkeiten
von teilweise über i5o m/min zulassen. Eine besonders große Lohnersparnis läßt sich
durch die Verwendung des Futters bei der Bearbeitung solcher Werkstücke erreichen,
bei denen die als Nebenzeiten geltenden Spannzeiten gegenüber den reinen Dreh- oder
Hauptzeiten verhältnismäßig hoch sind. Bei hohen Drehzahlen des Futterkörpers 22,
23 und der Muffe 26, 27, 28 gegenüber dem Ring 31 hat sich die Verwendung der Längskugellager
29, 30 besonders bewährt, während die üblichen Gleitringe bei verhältnismäßig großem
Durchmesser der Muffe 26, 27, 28° zum Fressen neigen. Die -Benutzung der durch die
Feder 7 abgestützten nachgiebigen Spitze 16 an Stelle der sonst üblichen festen
Drehbankspitze hat sich ebenfalls bei hohen Drehzahlen als vorteilhaft herausgestellt
und trägt wesentlich mit zur Unfallsicherheit des schnell laufenden Futters bei.