DE1120840B - Zangenspanneinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zangenspanneinrichtung an Drehmaschinen zum Spannen von Werkstücken mit einem ersten Teilstück, hinter dem ein zweites, größeres Teilstück, beispielsweise ein Bund, angeordnet ist.

Zum Einspannen derartiger Werkstücke mit dem größeren Teilstück, dem Bund, nach innen ist es bereits bekannt, eine Spannzange mit einer Anzahl von nach außen schwenkbaren Spannbacken vorzusehen. Die Spannbacken sind dabei in Schlitzen eines Zangenkörpers schwenkbar angeordnet. Die Spannzange selbst ist axial beweglich innerhalb einer stationären, am Vorderende mit einem Innenkonus versehenen Hülse angeordnet, und es wird nun die Spannzange zum Ergreifen des Werkstücks zuerst nach außen geschoben, wobei sich die Spannbacken entsprechend schwenken, so daß auch ein Werkstück beispielsweise mit einem Kopf erfaßt werden kann, worauf dann beim Zurückziehen der Spannzange die Spannbacken durch den Innenkonus der stationären Hülse an ihren Vorderenden nach innen zu bewegt werden, bis das Werkstück gespannt ist. Diese Vorrichtung ermöglicht es wegen der weiten Öffnung der Spannbacken ohne weiteres, Werkstücke mit einem Kopf einzuspannen, sofern die Spannbacken an ihren Innenseiten entsprechend ausgebildet sind. Die Spannung selbst erfolgt durch eine axiale Verschiebung der Spannzange, und diese Bewegung muß erheblich sein, um die weit nach außen geschwenkten Spannbacken ausreichend nach innen zu schwenken. Die Lage der Spannzange ist nun durch die entsprechende Größe des Werkstückes im Zusammenhang mit dem Innenkonus der stationären Hülse gegeben, und da die Werkstücke mindestens um die Toleranz in ihrer Größe voneinander abweichen, ergeben sich verschiedene Endstellungen der Spannzange. Dies bedeutet, daß die verschiedenen Werkstücke entsprechend ihrer Bearbeitungstoleranz eine unterschiedliche Lage in axialer Richtung beim Spannen einnehmen, und aus diesem Grunde eignet sich eine derartige Zangenspanneinrichtung für genaue Arbeiten nicht; insbesondere ist sie zur Verwendung auf Automaten nur in beschränktem Maße brauchbar.

Bei einer anderen bekannten Einrichtung zum Einspannen derartiger Werkstücke sind in einem Ein-Spannfutter Spannbacken angebracht, die um feste Lager von der Futterachse weggeschwenkt werden können, wenn der auf die Backen wirkende Spannring zurückgezogen wird. Durch die Anordnung innerhalb des Futter, d. h. innerhalb der Futterhülse, ist notwendigerweise die Schwenkmöglichkeit begrenzt, da der Durchmesser des Futters nicht beliebig groß Zangenspanneinrichtung

Anmelder:

Index-Werke K. G.,

Hahn & Tessky, Eßlingen/Neckar

Hermann Walker, Eßlingen/Neckar-Wäldenbronn, ist als Erfinder genannt worden

gemacht werden kann, sondern vielmehr den Dimensionen der betreffenden Maschine angepaßt werden muß. Um die Spannbacken nach außen zum Einsetzen des Werkstückes verschwenken zu können bzw. sie nach innen zum Spannen des Werkstückes zu verschwenken, muß der unmittelbar auf die Spannbacken wirkende Spannring einen sehr großen Längsweg zurücklegen, der bei der bekannten Konstruktion mit Hilfe eines durch ein Druckmedium betätigten Kolbens erzielt wird, eine Bauart, die bei den meisten modernen Drehmaschinen nicht verwendet werden kann, weil hierfür der notwendige Platz nicht vorhanden ist.

Hier wird durch die Erfindung bei Zangenspanneinrichtungen an Drehmaschinen zum Spannen von Werkstücken mit einem ersten Teilstück, hinter dem ein zweites, größeres Teilstück, beispielsweise ein Bund, angeordnet ist, bestehend aus einem axial verschiebbaren Spannbackenkopf mit daran angelenkten, radial beweglichen Spannbacken, die sich beim Zurückziehen des Spannbackenkopfes an das eingesetzte Werkstück anlegen, dadurch Abhilfe geschaffen, daß der Spannbackenkopf einen Anschlag für das einzusetzende Werkstück aufweist und daß die Spannung des Werkstückes mittels einer die Spannbacken umfassenden, unverschiebbar gelagerten Spannzange erfolgt, die durch ein in axialer Richtung verschiebbares, konisch gehaltenes Druckstück an die Spannbacken andrückbar ist. Bei dieser Konstruktion führen zwar die Spannbacken ebenfalls eine Schwenkbewegung nach außen durch, doch ist die endgültige

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Lage des Werkstückes nicht mehr von der Endlage der Spannbacken in gespanntem Zustand abhängig, sondern die Stellung des Werkstückes ist durch einen festen Anschlag bestimmt. Beim Spannen des Werkstückes ist der Vorgang so, daß zuerst die Spannbacken zurückgezogen und damit auf das Werkstück zu geschwenkt werden, wobei die Endlage der Spannbacken in axialer Richtung festgelegt ist. Nunmehr drückt auf die Spannbacken die unverschiebbar gelagerte Spannzange, wobei die Spannbacken in axialer Richtung ihre vorher eingenommene Lage beibehalten. Hierdurch ist die absolute Sicherheit gegeben, daß das Werkstück stets an dem stationären Anschlag anliegt und damit eine vorbestimmte Stellung für die spätere Bearbeitung einnimmt.

Da es bei der automatischen Fertigung wichtig ist, daß das Auswechseln der einzelnen Werkstücke ohne großen Zeitverlust erfolgt, ist es günstig, wenn Federn vorgesehen sind, die die Spannbacken nach außen zu verschwenken suchen. Diese Federn sind dabei so angeordnet, daß das Verschwenken automatisch erfolgt, sobald die Zwischenspannvorrichtung ihre vordere Stellung zur Freigabe bzw. Aufnahme des Werkstükkes erreicht hat.

Bei einer anderen, besonders zweckmäßigen Ausführungsform sind die Spannbacken als Fliehbacken ausgebildet. Um jedoch zu erreichen, daß auch bei stillstehender Spindel die Spannbacken in ihrer vorderen Stellung geöffnet sind, kann es vorteilhaft sein, wenn die als Fliehbacken ausgebildeten Spannbacken außerdem noch unter Einwirkung der vorerwähnten Federn stehen.

Vorteilhaft ist es, wenn zum Verschieben des Spannbackenkopfes an diesem ein sich nach hinten erstreckendes Druckrohr befestigt ist, an dem Anschlage zum Vorwärts- und Rückwärtsbewegen des Spannbackenkopfes angeordnet sind.

Zweckmäßig ist es, wenn im Spannbackenkopf bzw. dem mit diesem fest verbundenen Druckrohr eine zentrale Ausstoßstange angeordnet ist, die relativ zum Spannbackenkopf gegen die Wirkung einer Feder so weit verschiebbar ist, daß das Werkstück ausgeworfen wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Drehautomaten in schematischer Darstellung mit Teilen der Erfindung,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Spindel und die Materialvorschubeinrichtung gemäß der Linie 2-2 in Fig. 4 bei geschlossener Spanneinrichtung,

Fig. 3 einen Längsschnitt entsprechend Fig. 2 gemäß der Linie 3-3 in Fig. 5 bei geöffneter Spanneinrichtung,

Fig. 4 eine Vorderansicht der Spanneinrichtung in Spannstellung,

Fig. 5 eine Vorderansicht der Spanneinrichtung in Offenstellung.

In Fig. 1 ist ein Maschinengestell als Ganzes mit 10 bezeichnet, an dem ein mit einem Revolverkopf 12 versehener Revolverschlitten 11 angeordnet ist. Die zu bearbeitenden Werkstücke 15 befinden sich in einem Magazin 16 und werden über einen an sich bekannten Einstoßer 17 in ein Aufnahmestück 18 des Revolverkopfes 12 eingestoßen. Nach der Bearbeitung des Werkstückes wird dieses von einem Abnahmestück 19 am Revolverkopf 12 abgenommen und beim Weiterschalten des Revolverkopfes in eine (nicht dargestellte) Ablegebahn abgestreift. Außerdem sind am Maschinengestell noch ein Spindelstock 22 und ein Vorschubschlitten 23 angeordnet, deren Einzelteile noch näher erläutert werden. Die Spindel 25 wird von einer Steuerwelle 26 angetrieben, auf der eine Kurventrommel 27 sitzt, die über einen Gabelhebel 28 den Vorschubschlitten 23 bewegt. Eine Kurventrommel 30 spannt bzw. entspannt über einen Gabelhebel 31 die in Fig. 1 nicht erkennbare Spannzange bzw. die Spannbacken.

In dem Schnittbild nach Fig. 2 sind die Einzelteile der Spanneinrichtung deutlich erkennbar. Die Spindel 25 ist im Spindelstock 22 mittels Kugellager 35 und 36 gelagert und trägt in ihrem Innern eine Spannzange 38, die sich gegen eine Deckplatte 39 abstützt und von einem Druckstück 40 umfaßt wird, auf dessen Ende 41 ein Druckrohr 44 in Spannstellung drückt. Dieses Druckrohr 44 steht über Bolzen 45 und einen Steuerring 46 mit dem Gabelhebel 31 und der in Fig. 1 angedeuteten Kurventrommel 30 in Verbindung.

Innerhalb der Spannzange 38 ist ein Vorschubkopf 50 verschiebbar angeordnet, an dem mit Hilfe von Schwenkbolzen 51 als Fliehbacken ausgebildete Klemmbacken 53 gelagert sind, auf die später noch näher eingegangen wird. Das innere Ende des Vorschubkopfes 50 ist mit einem Vorschubrohr 55 verschraubt, in dessen Innerem eine Schubstange 56 untergebracht ist, die mit ihrem vorderen Ende eine entsprechende Bohrung im Vorschubkopf 50 und eine Anschlagmutter 58 durchgreift. Das hintere Ende 60 der Schubstange 56 ist in dem Vorschubschlitten 23 mittels Kugellager 62 drehbar gelagert.

Innerhalb des Vorschubrohres 55 ist noch eine Druckfeder 65 angeordnet, die sich mit einem Ende an einer Mutter 66 zum Verstellen der Länge der Schubstange 56 und mit dem anderen Ende gegen den Vorschubkopf 50 abstützt. Die Druckfeder überträgt also die Vorschubbewegung der Schubstange auf den Vorschubkopf 50.

Mit 71 sind EinsteHmuttern bezeichnet, die die Vorschubbewegung des Vorschubrohres 55 und damit des Vorschubkopfes 50 begrenzen, während Muttern 72 die Rückwärtsbewegung der gleichen Teile begrenzen, indem sie an den Stirnseiten einer Anschlagbüchse 75 anschlagen.

Die Drehbewegung der Spindel wird mittels in der Spannzange vorgesehenen Mitnahmestiften 77 auf den Vorschubkopf und somit auf die Fliehbacken 53 übertragen. Diese Fliehbacken sind so ausgebildet, daß ihre vorderen Teilstücke den Bund 82 eines Werkstückes 80 übergreifen und gegen den Schaft 81 anliegen, so daß der Bund 82 gegen die Anschlagmutter 58 anliegen kann. Diese Anschlagmutter 58 ist axial verstellbar, so daß die gewünschte Einführtiefe des Bolzens in die Spannzange eingestellt werden kann. Außerdem sind die Fliehbacken und/oder der Vorschubkopf auswechselbar, wodurch die Aufnahme von Bolzen, beispielsweise mit längerem Bund, ermöglicht wird.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Ein in der Spindel befindliches Werkstück wird bearbeitet; die Stellung, die das Werkstück in der Spanneinrichtung einnimmt, ist in Fig. 2 gezeigt. Dabei wird von dem Gabelhebel 31 ein Druck in der Zeichnung nach rechts auf das Druckrohr 44 ausgeübt, das den Druck auf das Druckstück 40, die Spannzange 38 und die Fliehbacken 53, die das Werkstück 80 festhalten, überträgt. Ist das Werkstück 80 bearbeitet und soll

es von der Einrichtung freigegeben werden, so wird der Vorschubschlitten 23 durch den Gabelhebel 28 nach rechts bewegt. Gleichzeitig wird das Rohr 44 ein Stück nach links bewegt und die Spannzange entspannt. Die mit dem Schlitten bei 60 verbundene Schubstange 56 schiebt über die Druckfeder 65 den Vorschubkopf mit den Fliehbacken 53 sowie das Werkstück 80 nach rechts, bis die Muttern 71 an der Anschlagbüchse 75 anschlagen. Die Fliehbacken befinden sich jetzt, wie Fig. 3 zeigt, teilweise außerhalb der Spannzange 38 und werden durch die bei der Drehbewegung entstehende Fliehkraft so weit nach außen verschwenkt, daß der Bund 82 des Werkstückes 80 die vorderen Enden der Fliehbacken passieren kann.

Da sich der Schlitten weiter nach rechts bewegt, schiebt die mit dem Schlitten fest verbundene Schubstange 56 das Werkstück aus der Einrichtung hinaus und in die in Fig. 2 und 3 nicht dargestellte Abnahmevorrichtung. Dieser Vorschub wird durch die Stellschraube 68 begrenzt, gegen die der Schlitten 23 anschlägt.

Ist das Werkstück ausgestoßen, so wird der Schlitten 23 wieder zurückgeführt. Dabei wird zunächst die Schubstange 56 zurückgezogen, bis der Anschlagbund 69 gegen die innere Fläche der Stellmutter 68 anschlägt. Die Mitnahme des Druckrohres 55 und des Vorschubkopfes 50 wird bis zu diesem Zeitpunkt durch die Feder 65 verhindert. Die Fliehbacken bleiben also so lange geöffnet, bis das Vorderende der Schubstange 56 bis innerhalb der Anschlagmutter 58 zurückgezogen ist. In diesem Augenblick wird ein neues Werkstück in den Vorschubkopf zwischen die geöffneten Fliehbacken eingeführt. Jetzt bewegt sich der Schlitten 23 weiter zurück und nimmt nun über den Anschlagbund 69 das Vorschubrohr 55 und den Vorschubkopf 50 mit den Fliehbacken 53 mit. Sobald die Muttern 72 gegen die Anschlagbüchse 55 anschlagen, d. h. also die hinterste Stellung der Vorschubeinrichtung erreicht ist, wird das Druckrohr 44 nach rechts bewegt und das neue Werkstück über Druckstück 40, Spannzange 38 und Fliehbacken 53 festgespannt, und die Bearbeitung des Werkstückes kann beginnen.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Zangenspanneinrichtung an Drehmaschinen zum Spannen von Werkstücken mit einem ersten Teilstück, hinter dem ein zweites, größeres Teilstück, beispielsweise ein Bund, angeordnet ist, bestehend aus einem axial verschiebbaren Spannbackenkopf mit daran angelenkten, radial beweglichen Spannbacken, die sich beim Zurückziehen des Spannbackenkopfes an das eingesetzte Werkstück anlegen, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannbackenkopf (50) einen Anschlag (58) für das einzusetzende Werkstück aufweist und daß die Spannung des Werkstückes mittels einer die Spannbacken (53) umfassenden, unverschiebbar gelagerten Spannzange (38) erfolgt, die durch ein in axialer Richtung verschiebbares, konisch gehaltenes Druckstück (40) an die Spannbacken (53) andrückbar ist.

2. Zangenspanneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Federn (65) vorgesehen sind, die die Spannbacken (53) nach außen zu verschwenken suchen.

3. Zangenspanneinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacken (53) als Fliehbacken ausgebildet sind.

4. Zangenspanneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verschieben des Spannbackenkopfes (50) an diesem ein sich nach hinten erstreckendes Druckrohr (55) befestigt ist, an dem Anschläge (71, 72) zum Vorwärts- bzw. Rückwärtsbewegen des Spannbackenkopfes (50) angeordnet sind.

5. Zangenspanneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Spannbackenkopf (50) bzw. dem mit diesem fest verbundenen Druckrohr (55) eine zentrale Ausstoßstange (56) angeordnet ist, die relativ zum Spannbackenkopf gegen die Wirkung einer Feder (65) so weit verschiebbar ist, daß das Werkstück (80) auswerfbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 838 848;
USA.-Patentschriften Nr. 1118 072, 2 567 605.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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