DE679100C - Mitnehmerfutter, insbesondere fuer Werkstuecke, deren Aussenform keine in die Drehachse fallende Mitte ergibt - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Mitnehmerfutter, welches insbesondere für Werkstücke bestimmt ist — ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein —, deren Außenform keine in die Drehachse fallende Mitte ergibt. Das neue Mitnehmerfutter gewährleistet auch bei Werkstücken der vorgenarmten Art ohne Rücksicht auf den Drehsinn der Arbeitsspindel der Werkzeugmaschine 'und ohne Baokenwechsel ein sicheres und zuverlässiges Festspannen und Mitnehmen der Werkstücke.

Es sind bereits Mitnehmerfutter bekannt, welche an Stelle von Drehherzen das Einspannen solcher Werkstücke gestatten, deren Außenform keine in die Drehachse fallende Mitte ergibt. Bei diesen bekannten Futtern erfolgt die Mitnahme der Werkstücke unter der Wirkung eines Drehmoments, das in dem erforderlichen Drehsinn des Futters wirkt.

Hierbei sind die Mitnehmerbacken kniehebelartig ausgebildet und mit besonders gestalteten, in der' Regel geriffelten Spannflächen versehen und durch Federn beeinflußt, welche die Spannbacken zum Werkstück halbselbsttätig einstellen. Futter der vorgenannten Art können die Werkstücke nur in einer Drehrichtung mitnehmen. Für zwei Drehrichtungen sind daher zwei derartige Mitnehmerfutter erforderlich. Meistens haben auch die erwähnten bekannten Mitnehtnerfutter nur zwei sich gegenüberliegende Spannbacken. Diese Mitnehmerfutter haben den Nachteil, daß der Spanndruck weder den Schnittdrücken noch den u. U. empfindlichen Werkstüekformen entsprechend willkürlich eingestellt werden kann. Zur Mitnähme von Werkstücken mit großer ausmittiger Versetzung der Spannfläche sind solche Mitnehmerfutter ungeeignet. Vorbearbeitete Werkstücke lassen sich mit genannten Mitnehmerfuttern ebenfalls meist nicht einspannen, da durch 'die kniehebelähnliche große Backenpressung die geriffelten Spannflächen das Werkstück beschädigen würden. Diese bekannten Mitnehmerfutter sind auch, für Rundschleifmaschinen und Maschinen für die Feinstbearbeitung nicht geeignet; denn bei geringen Schnittdrücken ist eine sichere Mitnahme der Werkstücke nicht mehr gewährleistet. Der Spannbereich der Futter ist außerdem nur gering.

Nach der Erfindung ist zur Erzielung der Anpreßbewegung an den zwei, drei oder mehr sich nach der Werkstückfläche ausmittig einstellenden, in mittigen Nuten des Futterkörpers geführten Spannbacken ein zur Drehachse und damit auch Futterachse ohne Spiel mittig gelagertes Antriebsrad vorgesehen. Als Mittler zur Bewegungsübertragung" zwischen dem Antriebsrad und der in Verzahnungen

der Klemmbacken eingreifenden Kurvenscheibe ist leine sog. Kreuzscheibenkupplung vorgesehen. Diese. Kupplung weist einen Ring auf, der in bekannter Weise auf der einen Seite mit sich im Durchmesser gegenüberliegenden Nasen in radiale Nuten des Antriebsrades von "die radiale Länge der Nasen übersteigender Länge und auf der anderen Seite mit um 90⁰ gegenüber erstgenannten Nasen versetzten Nasen in Nuten der Kurvenscheibe eingreift. Der Zwischenring sowie die- Kurvenscheibe sind in ihren Durchmessern so bemessen, daß sie sich mit größerem Spiel radial im Futterkörper' bewegen können. Auf diese Weise ist die Mögüehikeit gegeben, daß auch Werkstücke mit erheblich ummittiger A'ußenform eingespannt Werden können.

Für Schnellaufende Bearbeitungsmaschinen bringt das neue Futter den Vorteil, daß der schwere Futterkörper und das ebenfalls schwere Antriebsrad mittig umlaufen und daß nur die leichteren Spannbacken mit ihrem Kurvenring und außerdem der Kupplungsring ausmittig versetzt werden.

Der Kreuzring und die Kurvenscheibe stehen unter der Einwirkung von radial auf sie wirkenden Rückstellkräften, welche von dem stets mittig zur Drehachse liegenden Futterkörper ausgehen und beispielsweise durch Federn gebildet sind. Diese Rückstellkräfte versuchen, die mittige Lage des Kre'uzringes tind der Kurvenscheibe zur Drehachse aufrechtzuerhalten. Sie führen diese Teile mit den Spannbacken beim Lösen des Futters wieder in die mittige Lage zurück. Es empfiehlt sich, die Spannbacken in bekannter Weise mit gelenkig an ihnen befestigten breiten Klemmbacken auszurüsten. Dies bringt den Vorteil, daß beim Verspannen dünnwandiger Werkstücke entgegengewirkt wird. Dünnwandige Teile dürfen wegen der Gefahr des Unrunddrückens nicht mit' schmalen Backen gespannt werden. Breite, starre Backen ergeben abier bei ausmittiger Versetzung der Spannfiäichen am. Werkstück ebenfalls dessen Verspannen, da sich die Spannbacken in mittigen Führungsnuten des Futterkörpers bewegen. Für dünnwandige Werkstücke mit versetzter Spannfläche sind deshalb breite Pendelbaeken unentbehrlich. Die Spannbacken lassen sich bei dem Futter so ausbilden, daß ihre Stufen einen größeren Spannbereich als die Größe des Futters überbrücken. Die Spannflächen lassen sich glatt ausführen, so daß die Werkstückoberflächen nicht beschädigt werden und hierdurch das Mitnehmerfutter auch für Schleif maschinell und Maschinen für die Feinstbearbeitung verwendbar ist. Werkstücke mit sehr großer Unwucht werden mit der gleichen Sicherheit ohne Rücksicht auf den Drehsinn der Maschine mitgenommen wie die Werkstücke ohne größere Unwucht.

Der Antrieb des Futters ist mit einem auswechselbaren Überlastungsschutz ausgerüstet. Dieser besteht aus einer Bodenbüchse, die schmale, einander gegenüberliegende Schlitze hat, in die Segmentstücke eingreifen. Die kreisringförmigea Teile ■ der Segmentstücke, die in die Bohrung der Bodenbüchse hineinragen, greifen in gleich breite Nuten der Spindel und werden beim Wachsen des Achsdruckes der Spindel über das durch die: Breite urid Anzahl der Segmentstücke bestimmte Maß abgesichert. Ein Zerstören der Futterinnenteile oder ein übergroßer Spanndruck durch fahrlässiges Erhöhen des Drehmomentes am Schlüssel wird dadurch vermieden. Der Überlastungsschutz ist zum leichten Wechselin der Segmentstücke auswechselbar eingesetzt.

Wird die Kurvenscheibe beispielsweise durch drei radial stehende Bolzen mittig drehbar gehalten, dann kann das Futter ohne weitere Hilfsmittel als ein Mehr backenfutter gewöhnlicher Bauart verwendet werden.

Zum Stand der Technik ist noch zu bemerken:

Kreuzscheibenkupplungen zur Verbindung achsversetzter Wellen oder aehsviersetzter Schäfte bei Werkzeughaltern sind als sog. Oldhamsehe Kupplung allgemein bekannt. Bei dem Gegenstand der Erfindung wird von der geringen Bauhöhe dieses Kupplungselementes mit Vorteil Gebrauch gemacht.

Es ist auch ein Setzstock mit umlaufenden Stützteilen beschrieben warden, welcher drei in zur Werkstückachse senkrechter Ebene bewegliche Backen hat, die von einer in der gleichen Ebene beweglichen 'und 'drehbaren Kurvenscheibe verstellt werden. Dabei ist den Backen 'die MögKehkieit gegeben, sich nach dem durchhängenden oder außermittig liegenden Werkstück leinzustellen. Erst wenn alle drei Backen das Werkstück gleichmäßig berühren, wird die Lage der Kurvenscheibe durch Anpressen einer Riegelscheibe festgestellt und gesichert. Daraufhin laufen die Stützbacken mit dem Werkstück um. Diese-no Vorrichtung kuppelt jedoch keine achsversetzten Teile, sondern sichert nur die bleibende Lage, außermittig liegender Werkstücke.

Bei, einem Zweibackenpendelfutter ist die Anordnung so getroffen, daß sich der Backenträger im Futterkörper unter dem Druck von Gegenfedern wohl achsig in einer Richtung beim Spannen verlagern kann. Die positive Maßnahme muß aber bei diesem Futter durch Anlage des Backenträgers an dem Futterkörper erfolgen. Hierbei wird jedoch der gewollte Zweck nicht einreicht, weil

sich unter dem Schnittdruck die Backen um das Spiel zwischen Backenträger und Futterkörper verlagern und eine einseitige Dreh'-kraft wirksam wird, 'die das Werkstück und die Körnerspitzen auf -Biegung beansprucht. Ein Wechsel der Drehrichtung ist mit diesem Zweibackenfutter nur möglich, wenn sich die Überwindung des beträchtlichen Spieles des Backenträgers im Filtergehäuse, die bei

ίο der Umkehr der Umlauf richtung nötig ist, nicht nachteilig auf die Bearbeitung· auswirkt. Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung·.

Abb. ι zeigt einen Aufriß des Mitnehmerfutters bei teilweiser Wiedergabe im Schnitt. Abb. 2 ist ein Schnitt nach der Linie A-B in Abb. 1.

Abb. 3 und 4 veranschaulichen in Seitenansicht und Stirnansicht den Kreiuzring.

Abb. 5 und 6 geben im Schnitt 'und in Stirnansicht das Antriebsrad wieder.

Abb. 7 und 8 lassen in Vorderansicht und Rückansicht die Kurvenscheibe des Futters erkennen.

Abb. 9 bis 11 verdeutlichen die. Einzelteile des Überlastungsschutzes des Futters. Das als Auisführungsbeispiei dargestellte Mitnehmerfutter ist mit drei Spannbacken 1 versehen, welche in radialen Nuten des Futterkörpers 2 verschiebbar sind. Alle drei Backen haben einen gemeinsamein Antrieb. Dieser Antrieb besteht aus dem Antriebsrad 3,' welches zur Drehachse ohne Spiel mittig gelagert ist und welches mittels der auf der Spindel 5 sitzenden Schnecke 4 angetrieben wird. Zur Übertragung der Bewegung des Antriebsrades auf die Spannbacken ist 'die bekannte Kreuzscheibenkupplung vorgesehen.

Als Zwischenglieder dienen der Kreuzring 6 und die Kurvenscheibe 7. Der Kreuzring 6 weist Nasen 8 auf, die in die auf dem. Durchmesser gegenüberliegenden radialen Nuten 9 des Antriebsrades 3 eingreifen. Die Länge der Nuten 9 ist größer als die radiale Länge der Nasen 8, so daß sich die Nasen in den Nuten radial verschieben lassen. Auf der anderen Seite des Kreuzringes 6, welche, der Rückseite der Kurvenscheibe 7 zugewandt ist, sind die beiden sich auf dem. Durchmesser gegenüberliegenden Nasen 10 .vorgesehen. Letztere haben zu den Nasen 8 eine 'um. 90⁰ versetzte Lage. Diese Nasen 10 greif en in die radialen Nuten 11 des rückwärtigen nabenförmjgen Ansatzes 12 der Kurvenscheibe 7 :ein. Der Durchmesser des Kreuzringes und der Kurvenscheibe ist so bemessen, daß beide sich mit größerem radialem Spiel in der Planrichtung des Futters verlagern können. Die Vorderseite der Kurvenscheibe 7 weist bei dem. Ausführungsbeispiel drei kreisbogenförmige Zähne 13 mit sich überlappenden Zahnenden auf. Diese Zähne greifen bei dem. Ausführungsbeispiel in die Lücken von Zahnstücken ein, welche in die Spannbacken eingesetzt sind. Bei dem Ausführungsbeispiel bestehen die Zahnstücke aus Zylindern 14 mit den Zähnen auf der Kurvenscheibe entsprechender Verzahnung und einem Rundbolzen ι S, mit welchem die Zahnstücke in die Spannbacken eingesetzt sind. Die Spannbacken tragen gelenkig lan ihnen befestigte Klemmbacken 16.

Um beim. Lösen des Futters die Spannbacken in die zur Drehachse mittige Lage zurückzuführen, steht der Kreiuzring unter der Wirkung von Federn, die sich gegen die Bohrung des Antriebsrades 3 oder Futterkörpers abstützen und in den Ausnehmungen 20 des Kreuzringes liegen. In gleicher Weise steht die Kurvenscheibe unter der Wirkung von Federn, die sie in die zur Drehachse mittige Lage zurückzubewegen bestrebt sind.

Der Überlastungsschutz des Futters wird durch die Bodenbüchse 17 gebildet, die im. Futterkörper gegen Verdrehung und axiale Verlagerung durch eine nicht dargestellte Stellschraube gesichert ist. Die Antriebsspindel 5 für das Antriebsrad 3 hat eine oder auch mehrere [Ringnuten. Die Bodenbüchse 17 ist mit radialen Schlitzen 18 versehen, in die Segmentstücke 19 eingelegt sind, welche mit ihren in die Bohrung der Bodenbüchsie 17 hineinragenden Teilen in 'die Nuten der Antriebs spindel 5 eingreifen.

Die Wirkungsweise der neuen Vorrichtung ist folgende. Beim Einspannen des Werkstückes wird die Spindel 5 und mit ihr die Schnecke 4 mittels eines auf den Vierkant der Spindel aufzusteckenden Schlüssels gedreht. Hierbei dreht sich auch das Antriebsrad 3. Die Drehung 'des Antriebsrades überträgt sich über den Kreuzring 6 und die Kurvenscheibe 7 auf die Spannbacken 1, welche sich gegen das Werkstück vorschieben. Stößt nun eine Spannbacke bzw. die an ihr angelenkte Klemmbacke 16 gegen das Werkstück, so bleibt diese Spannbacke stehen, da sich nunmehr der Kreuzring und die Kurvenscheibe in Richtung 'des BewegungswiderStandes radial verschieben. Die übrigen Spannbacken bewiegien sich weiter gegen das Werkstück, bis sie ebenfalls zur Anlage an das Werkstück kommen. Da nunmehr der Bewegungswiders'tand bei allen Spannbacken der gleiche geworden ist, kann eine weitere radiale Verschiebung des Kreuzringes und der Kurvenscheibe nicht mehr erfolgen, so daß jetzt das Werkstück durch weiteres Drehen dier Spindel S so fest gespannt werden kann, wie es Schnittkräfte und Form des Werkstückes verlangen.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   ι. Mitnehmerfutter, insbesondere für Werkstücke, deren Außenform keine in die Drehachse fallende Mitte ergibt, bei welchem die gesamte Spannbackengruppe eine radiale Verlagerungsmöglichkeit besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Radialebene entsprechend der Werkstückform beweglich angeordneten Spannbacken (i) in üblicher Weise in radial gerichteten Führungen des mittig ausgebildeten Futterkörpers (2) geführt sind und gleichzeitig mittels drehbar in ihnen gelagerter und gezahnter Rundbolzen (14) in eine der Durchinesserverstellung dienende Kurvenscheibe (7) !eingreifen, die im Futterkörper mit radialem Spiel gelagert ist und über einen Kreuzzahnring (6) mit einem im Futter körper mittig ao dreh'bar gelagerten Antriebsring (3) gekuppelt ist, der an seinem Umfang eine Verzahnung für die Antriebsschnecke (4) der BackenantrieTasvorrichtung trägt.
2. 2. Mitnehinerfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Futterfcörper radial bewegten Spannbacken (1) zur Anpassung an die ausmittige Werkstückforni mit Pendelbacken (16) ausgerüstet sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen