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Spannvorrichtung für senkrecht umlaufende Werkstücke Bei der BearlSeitung
von massiven und hohlen zylindrischen Körpern, wie Buchsen u. dgl., die während
des Arbeitsganges in schneller Drehbewegung um ihre Achsen gehalten werden müssen,
bereitet eine sichere und genaue zentrische Lagerung des Werkstückes bisweilen Schwierigkeiten,
die meist nur mit teuren Spannwerkzeugen zu überwinden sind. Aber selbst diese versagen,
wenn während der Bearbeitung das Werkstück stärkeren Temperaturänderungen ausgesetzt
ist und sich dadurch sein Durchmesser vergrößert und verkleinert, wie es z. B. beim
Brennhärten von zylindrischen Körpern der Fall ist. Dann ergeben sich nämlich, da
ein Anpassen des Spannwerkzeuges an den jeweiligen Werkstückdurchmesser während
des Betriebes praktisch unmöglich ist, Verformungen am Werkstück, die dieses ganz
oder teilweise unbrauchbar machen können.
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Die Erfindung hat eine Spannvorrichtung für um eine senkrechte Achse
umlaufende Werkstücke zum Gegenstand, bei der die Spannbecken unter Aufrechterhaltung
ihres Anlagedruckes den radialen Formänderungen des. Werkstückes folgen können und
die zudem im Aufbau außerordentlich einfach und daher auch preiswert herzustellen
ist sowie sich auf einfachste Weise einstellen läßt und nach nur annähernder Einstellung
der Spannbacken auf den Durchmesser des Werkstückes. dessen genaue Zentrierung
selbsttätig
vornimmt und im Betriebe aufrechterhält, wobei das Zentrieren und Festspannen teils
unter der Wirkung des Eigengewichts des Werkstückes, teils durch die beim Umlaufen
von Werkstück und Spannwerkzeug auftretende Fliehkraft erfolgt.
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Es ist zwar bekannt, die Fliehkraft von pendelnd aufgehängten Fliehkörpern
zum Festspannen von Werkstücken auszunutzen. Bei den bekannten Einrichtungen dieser
Art wirken jedoch die- das Fliehgewicht tragenden Pendel nicht unmittelbar auf das
Werkstück, sondern übertragen ihre Kraft auf Schubglieder, die ihrerseits mit dem
Werkstück in Anlage gebracht werden. Durch diese Zwischenglieder sind die bekannten
Spannvorrichtungen kompliziert im Aufbau und dadurch umständlich zu bedienen sowie
verhältnismäßig teuer. Außerdem geht durch die meist mehrfache Kraftübertragung
vom Fliehgewicht auf das Werkstück ein wesentlicher Teil der Fliehkraft durch Reibung-
verloren. Vor allem aber trägt bei keiner der bekannten, die Fliehkraft von pendelnd
aufgehängten Fliehkörpern ausnutzenden Vorrichtungen das Eigengewicht des Werkstückes
zur Erzeugung des notwendigen Spanndruckes bei. Gerade durch die Ausnutzung des
Eigengewichts zu diesem Zwecke wird aber die den Gegenstand der Erfindung bildende
Einrichtung besonders einfach und wirksam und zum Einspannen von unter Drehung zu
bearbeitenden Werkstücken geeignet. Je nach der Bemessung, der Fliehgewichte und
der Länge der sie tragenden Pendel läßt sich der vom Eigengewicht des Werk-Stückes
erzeugte Spanndruck so verstärken, daß die den Gegenstand der Erfindung bildende
Vorrichtung auch zur spanabhebenden Bearbeitung selbst unter größerem Werkzeugdruck
geeignet ist. Geringere Spanabnahmen, wie sie durch Schleifen und Polieren erzeugt
werden, sind schon unter Anwendung verhältnismäßig leichter Fliehgewichte und kurzer
Pendellängen durchführbar. Erst recht eignet sich eine der Erfindung entsprechende
Spannvorrichtung für die vielfältigen Bearbeitungsweisen, bei denen kein nennenswerter
Druck auf das Werkstück ausgeübt wird, wie z. B. für Oberflächenbehandlungen durch
Glühen, .Brennhärten, Spritzlackieren u. dgl.
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Diese Vorteile werden dadurch erreicht, daß bei einer Spannvorrichtung
für um eine senkrechte Achse umlaufende, vornehmlich zylindrische Werkstücke, die
mit zweiarmigen, der Fliehkraft unterliegenden Spannhebeln ausgestattet ist, deren
einer Arm gegen das Werkstück drückt und deren anderer Arm das Fliehgewicht trägt,
erfindungsgemäß an den gegen das Werkstück drückenden Armen der Spannhebel je eine
waagerechte Auflagefläche für das Werkstück angeordnet ist und die Spannhebel um
tangential zur Umlaufrichtung der Vorrichtung liegende Achsen von Lagerböcken schwingen,
die über den Umfang eines Scheiben- oder ringförmigen Tisches verteilt und radial
verstellbar sind.
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Nach Einstellen der Lagerböcke durch radiales Verschieben und Festklemmen
auf einen Abstand von der Ring- oder Scheibenachse, der etwas größer ist als der
Halbmesser des Werkstückes, wird dieses in senkrechter Lage von oben her zwischen
die mit dem Werkstück in Anlage zu bringenden Arme der Pendel auf deren waagerechte
Auflageflächen aufgesetzt. Dabei werden unter der Last des Werkstückes die Pendelgewichte
nach außen und die Andrückarme nach innen gedrückt, bis diese sich gegen die Außenwand
.des Werkstückes legen. Sobald alle Anschläge anliegen, ist das Werkstück eindeutig
zentriert. Wenn dann die Spannvorrichtung in Umdrehung versetzt ist, erhöht sich
der Anlagedruck, den die Anschläge gegen das Werkstück ausüben, entsprechend der
Umlaufgeschwindigkeit, der Größe der Pendelgewichte und der Länge der Pendel. Die
sichere Anlage der Andruckarme bleibt auch aufrechterhalten, wenn das Werkstück
infolge Erwärmung oder Abkühlung seinen Durchmesser verändert: In der Zeichnung
ist ein Ausführungsbeispiel der den Gegenstand der Erfindung bildenden Spannvorrichtung
schematisch dargestellt, und zwar zeigt Fig. i einen Lagerbock in Seitenansicht,
Fig. 2 einen Lagerbock in Aufsicht, Fig.3 einen ringförmigen Tisch mit drei Lagerböcken
in Aufsicht.
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Auf dem drehbar gelagerten angetriebenen Tisch i sind in gleichmäßigem
Abstand voneinander drei Lagerböcke 2 radial verschieblich angeordnet. Zur gleichmäßigen
Einstellung der Böcke 2 gegenüber der Tellerachse trägt jeder Bock 2 an seinem Fuß
eine Marke 9, die mit dem Bock längs einer am Teller i vorgesehenen Maßskala io
verschoben werden kann und vorteilhaft den der Einstellung entsprechenden Durchmesser
eines eingesetzten Werkstückes anzeigt. Die Feststellung der Lagerböcke auf dem
Teller 2 erfolgt mittels Schrauben 5, die in je einer hinterschnittenen Nut im Teller
geführt sind. Jeder Lagerbock 2 besitzt zw eimit Abstand zueinander aufwärts gerichtete
Laschen, die je ein Lager für die tangential ausgerichteten Wellen ¢ tragen. Um
die Achse jeder dieser Wellen q. schwingt frei der pendelartige Fliehhebel 3 mit
der waagerechten, radial gegen die Tellerachse gerichteten Auflageflächen 7, dem
aufrechten äußeren Anschlag 8' und dem an seinem unteren Ende angeordneten Fliehgewicht
12. Die Fläche 7 und die Anlagefläche des Anschlages 8 sind 'so angeordnet, daß
sie oberhalb und seitlich von der Pendelachse liegen. Dadurch ist erreicht, daß
schon das Gewicht eines auf die Auflageflächen 7 abgesetzten Werkstückes 6 den Anschlag
8 zur Anlage mit der Außenfläche des Werkstückes bringt. Bei umlaufendem Teller
i wird der Anlagedruck, d. h. der Spanndruck, durch die in Richtung des Pfeiles
wirkende Fliehkraft beträchtlich erhöht. Sofern sich das Werkstück 6 während der
Bearbeitung, z. B. beim Härten, erwärmt oder, z. B. beim Abschrecken, abkühlt, folgen
die Anschläge 8 den Dehnungs- bzw. Schrumpfbewegungen, ohne daß die sichere Einspannung
des Werkstückes beeinträchtigt wird..
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Das Fliehgewicht 12 kann am Pendel längs verstellbar oder auswechselbar
befestigt sein, wodurch
sich eine Änderung des Spanndrucks in weiten
Grenzen erreichen läßt. ,