DD287678A5 - Sicherheitsvorrichtung fuer die betaetigung einer axial vorgespannten zugstange - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung fuer die Betaetigung einer axial vorgespannten Zugstange. Das Anwendungsgebiet der Erfindung sind Werkzeugmaschinen mit einer hohlen Spindel, in der sich eine Zugstangenanordnung mit Greifeinrichtungen fuer Werkzeuge und Werkzeugtraeger befindet, wobei sich die Zugstangenanordnung mit den Greifeinrichtungen gemeinsam mit der Spindel dreht. Es ist Aufgabe der Erfindung, eine mechanische Sicherheitsvorrichtung fuer die Betaetigung einer axial vorgespannten Zugstange zu schaffen, die gewaehrleistet, dasz die Betaetigungskraft fuer die Zugstange nur bei Stillstand der Arbeitsspindel von der Betaetigungseinrichtung zur Zugstange gelangt. Die Aufgabe wird erfindungsgemaesz dadurch geloest, dasz die Betaetigungseinrichtung eine axial zur Zugstange zeigende, zentrisch ausgerichtete U-foermige Spange aufweist, die mit einem innerhalb der U-Form axial zur Zugstange gerichteten Fuehrungszapfen versehen ist und auf diesem gefuehrt wird und axial in Richtung Spange belastet eine Druckleiste angeordnet ist, die in ihrer Nennlage auf die Oberseiten der Spange gerichtet ist. Fig. 1{Spindel; Sicherheitsvorrichtung; Zugstange; Stillstand; Betaetigungseinrichtung; Spange; Fuehrungszapfen; Druckleiste}

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Das Anwendungsgebiet der Erfindung sind Werkzeugmaschinen mit einer hohlen Spindel, In der sich eine Zugstengenanordnung mit Greifeinrichtungen für Werkzeuge und Werkzeugträger befindet, wobei sich die Zugstangenanordnung mit den Greifeinrichtungen gemeinsam mit der Spindel dreht.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Auf dem Gebiet der Werkzeugmaschinen Ist es bekannt, hohle Werkzeugspindeln zu Verwender, in denen Werkzeuge oder Woikzeugträger mitteis einer Zugstangenanordnung mit Greifeinrichtungen lösbar festlegbar .»ind. Die Zugstangenanordnung wird mittols Federn in eine Arbeltsstellung vorgespannt, um einen Werkzeugträger in einem SiU in einer konischen Bohrung am vorderen Ende der Spindel festzuhalten. Die bekannten Zugstangenanordnungen werden ausgehend von einer Arbeitsstellung, in der sie den Werkzeugträger festhalten, mittels geeigneter Betätigungseinrichtungen, wie z. B. einem hydraulischen Motor oder dergleichen, entgegen der Vorspannung der Federn in ihre Ruhestellung bewegt, um den Werkzeugträger freizugeben. Für diese Einrichtungen sind verschiedene Sicherheitsvorrichtungen für unterschiedliche Ansprechsituationen bekannt. DD-WP 212909 beschreibt eine Spann- und Löseeinrichtung genannter Art, bei der der Spann- und Löseschub so bemessen ist, dad ein Anstieg der Federkräfte ohne Auswirkung auf die Spindellagerung bleibt und Funktionsstörungen im Bereich der Greifeinrichtungen einrichtungsseitig bis zur Stillsetzung der Maschine kompensiert werden. Diese Losung kann aber nicht oino Betätigung der Zugstange bei drehender Spindel verhindern und die dadurch entstehenden Gefahren vermeiden. Die DE-K¹S 3428745 offenbart eine Sicherheitseinrichtung für oine Handbetätigungseinrichtung, bei der über einen Sicherheitsschalter und eine Kurvenscheibe zunächst der Antriebsmotor stromlos wird und die Zugstange erst die Werkzeugspannung freigibt, wenn die Spindel stillsteht. Nachteilig erweist sich bei dieser Einrichtung, daß sie nur für handbetätigte Wechseleinrichtungen anwendbar ist. Bei automatischen Werkzeugmaschinen hilft diese Einrichtung bei Bedienoder Steuerfehlern nicht.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine Sicherheitsvorrichtung für Werkzeugmaschinen zu schaffen, die ein Lösen der Werkzeugspannung bei rotierender Spindel verhindert und somit die Funktionssicherheit erhöht.

Dar'egung des Wesons der Erfindung

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine mechanische Sicherheilsvorrichtung für die Betätigung einer axial vorgespannten Zugstange zu schaffen, die gewährleistet, daß die Betätigungskraft für die Zugstange nur bei Stillstand der Arbeitsspindel von der Betätigungseinrichtung zur Zugstange gelangt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Betätigungseinrichtung eine axial zur Zugstange zeigende, zentrisch ausgerichtete U-förmige Spange aufweist, die mit einem innerhalb der U-Form axial zur Zugstenge gerichteten Führungszapfen versehen ist und auf diesem geführt wird und axial in Richtung Spange belastet eine Druckleiste angeordnet ist, die in ihrer Nennlage auf die Oberseiten der Spange gerichtet ist. Die Druckleiste liegt auf elastisch nachgiebigen Führungsrädern der Spange derart auf, daß zwischen Druckleiste und Oberseiten der Spange ein kleiner Luftspalt vorhanden ist. Die Dicke der Druckleif te entspricht mindestens der Hublänge der Betätigungseinrichtung und die Tiefe der inneren U-Form der Spange mindestens der Dicke der Druckleiste. Die Druckleiste ist auf dem Führungszapfen drehbar und verschiebbar angeordnet und wird über eine Druckfeder, welche am äußersten Bund des Führungszapfens anliegt, auf die Führungsräder gedrückt. Zur Fixierung der Nennlage der Druckleiste sind an dieser Fixierstifte angeordnet, zwischen die eine an der Spange befestigte Blattfeder ragt. Die Zugstange weist weiterhin eine Bohrung zur Aufnahme des Führungszapfens auf. Zur Betätigung der Werkzeugspannung bewegt sich die Betätigungsvorrichtung mit der gesamten Sicherheitsvorrichtung auf die Arbeitsspindel zu. Zunächst wird der Luftspalt zwischen Druckleiste und Spange durchfahren. Drehen sich die Arbeitsspindel und somit auch die Zugstange nicht, dann behält die Sicherheitsvorrichtung ihre Nennlage bei, lediglich dei Luftspalt wird elastisch weggedrückt. Der Kraftfluß geht ungestört von der Betätigungsvorrichtung über die Spange in die Druckleiste zur Zugstange.

Wird die Werkzeugspannung bei drehender Arbeitsspindel betätigt, kommt es zunächst ebenfalls zur Überbrückung des Luftspaltes. Bei der anschließenden Berührung der sich drehenden Zugstange mit der Deckleiste kommt es zur Entwicklung von Reibkräften in Umfangsrichtung, so daß sich die Druckleiste um den Führungszapfen zu drehen beginnt. Dabei wird die Lagefixierung unterdrückt und unwirksam gemacht. Nach einer Drehung der Druckleiste um etwa 80° kommt es zu einem Ineinanderrasten der Druckleiste in den Freiräumen der U-förmigen Spange, wobei die Druckfeder auf dem Führungszapfen diesen Rastvorgang bewerkstelligt. Da der Hubweg begrenzt ist, kommt es nach dem Rasten nicht mehr zu einer Berührung zwischen Druckleiste und Zugstange, wodurch ein Lösen des eingespannten Werkzeuges nicht mehr möglich ist. Das Rasten der Sicherheitsvorrichtung ist das Ergebnis eines schwerwiegenden Bedien- oder Steuerfehlers. Das Rückstellen nach einem solchen Fehler in die Nennlage muß deshalb von der Hand erfolgen, nachdem der Fehler, der zur Betätigung der Sicherheitsvorrichtung führte, beseitigt ist.

Ausführungsbeispiel Die Erfindung wirJ anhand eines Beispiels näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1: Sicherheitsvorrichtung in Nennlage; Fig.2: betätigte Sicherheitsvorrichtung.

In den Figuren 1 und 2 sind die Funktionselemente der Sicherheitsvorrichtung erkennbar. Befestigt ist die Sicherheitsvorrichtung an einer nicht näher dargestellten Betätigungseinrichtung 1 und liegt zwischen dieser und der zu betätigenden Zugstange 2 dor Werkzeugspannung. Zum Lösen der Werkzeuge muß die Zugstange 2 gegen die Vorspannung von Tellerfedern gedrückt werden.

Die Sicherheitsvorrichtung besteht aus einer axial zur Zugstange 2 zeigenden, zentrisch ausgerichteten U-förmigen Spange 3, die mit einem innerhalb der U-Form axial zur Zugstange 2 gerichteten Führungszapfen 4 versehen ist. Auf dem Führungszapfen 4 geführt und axial in Richtung zur Spange 3 belastet Ist eine Druckleiste 5 angeordnet, die in ihrer Nennlage auf die Oberseite der Spange 3 gerichtet ist. Die Druckleiste 5 liegt drehbar auf elastisch nachgiebigen Führungsrädern 6 der Snnnge 3 auf, so daß zwischen der Druckleiste 5 und den Oberseiten der Sr.ange 3 ein kleiner Luftspalt vorhanden ist. Die Druckleiste 5 ist auf dem Führungszapfen 4 drehbar und verschiebbar gelagert und wird über eine Druckfeder 7, welche am äußersten Bund 8 des Führungszapfens 4 anliegt, auf die Führungsräder 6 gedrückt. Zur Fixierung der Nennlage sind an der Druckleiste 5 zwei Fixierstifte 9 angeordnet, in die eine an der Spange 3 befestigte Blattfeder 10 hineinragt.

Bei Betätigung der Werkzeugspannung bewegt sich die Betätigungseinrichtung 1 mit der gesamten Sicherheitseinrichtung auf die Arbeitsspindel mit ihrer Zugstange 2 zu. Drehen sich Arbeitsspindel und somit auch die Zugstange 2 nicht, wird die Nennlage gemäß Fig. 1 beibehalten, lediglich der Luftspalt wird elastisch weggedrückt. Der K'aftfluß geht ungestört von der Betätigungseinrichtung 1 über die Spange 3 in die Druckleiste 5 und von da in die Zugstange 2. Das Werkzeug wird gelöst und kann entnommen werden.

Bei drehender Arbeitsspindel und somit drehender Zugstange 2 kommt es bei Berührung der Druckloiste 5 mit der Zugstange 2 zur Entwicklung von Reibkräften in Umfangsrichtung. Die Druckleiste 5 beginnt sich um den Führungszapfen 4 zu drehen. Dabei wird die Blattfeder 10 aus den Fixierstiften 9 gedrückt und somit die Lagefixierung unwirksam gemacht. Nach einer Drehung der Druckleiste 5 um etwa 80° kommt es zu einem Ineinanderrasten der Druckleiste 5 in den Freiräumen der Spange 3, wobei die Druckfeder 7 diesen Rastvorgang bewerkstelligt. Es ergibt sich die Lage gemäß Fig.2. Da der Hubweg begrenzt ist, kommt es nach dem Rasten nicht mehr zu einer Berührung zwischen Druckleiste 5 und Zugstange 2, so daß das Werkzeug nicht golöst wird.

Claims (6)

1. Sicherheitsvorrichtung für die Betätigung einer axial vorgespannten Zugstange, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (1) eine axial zur Zugstange (2) zeigende, zentrisch ausgerichtete U-förmige Spange (3) aufweiste, die mit einem innerhalb der U-Form axial zur Zugstange (2) gerichteten Führungszapfen (4) versehen ist und auf diesem geführt und axial in Richtung Spange (3) belastet eine Druckleiste (5) ungeordnet ist, die in ihrer Nennlage auf die Oberseiten der Spange (3) gerichtet ist.

2. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckleiste (5) drehbar auf elastisch nachgiebigen Führungsrädern (6) der Spange (3) derart aufliegt, daß zwischen Druckleiste (5) und Oberseiten der Spange (3) ein kleiner Luftspalt vorhanden ist.

3. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Druckleiste (5) mindestens der Hublänge der Betätigungseinrichtung (1) entspricht und die Tiefe der inneren U-Form der Spange (3) mindestens der Dicke der Druckleiste (5) entspricht.

4. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckleiste (5) auf dem Führungszapfen (4) drehbar und verschiebbar ist und über eine Druckfeder (7), welche am äußeren Bund (8) dos Führungszapfens (4) anliegt, auf die Führungsräder (6) gedrückt wird.

5. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Fixierung der Nennlage der Druckleiste (5) an dieser Fixierstifte (9) angeordnet sind, zwischen die eine an der Spange (3) befestigte Blattfeder (10) ragt.

6. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugstange /2) stirnseitig eine Bohrung zur Aufnahme des Führungszapfens (4} aufweist.