Einrichtung an Werkzeugmaschinen, insbesondere Werkzeugautomaten, zur Drehmomentübertragung Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung an Werkzeugmaschinen, insbesondere an Werkzeug automaten, für die Fertigung von Präzisionsmassen teilen für die Uhrenindustrie, zur Drehmomentüber tragung zwischen gegeneinander versetzten, positions verstellbaren Spindeln.
Bei Werkzeugmaschinen, insbesondere bei Werk zeugautomaten für die Uhrenindustrie, die mit po sitionsverstellbaren Spindelstöcken arbeiten, werden zur Drehmomentübertragung zwischen den Antriebs spindeln und den Werkzeugspindeln Kardanwellen verwendet.
Da zufolge der unterschiedlichen Position der Spindelstöcke sich der Abstand zwischen Antriebs spindeln und Werkzeugspindeln ändert, müssen längs verstellbare Kardanwellen verwendet werden.
Bislang wurden solche längsverstellbare Kardan wellen prinzipiell aus zwei, gegeneinander durch Keile drehgesicherten längsverschiebbaren, jedoch axial durch eine Feder sich auseinanderschiebenden Teilen gebildet. Dadurch konnte man beim Einsetzen zwi schen Antriebs- und Werkzeugspindel die Kardan welle von Hand axial verkürzen und in die je weiligen Mitnehmer einführen. Nachdem Freigeben schoben sich die Schäfte der Kardanwelle so weit auseinander, bis sie in beiden Mitnehmern anstanden.
Dies hatte nun den Nachteil, dass die vorzugsweise hochtourigen und zufolge der Feinheit der auszu führenden Operationen auch leicht gelagerten Werk zeugspindeln ständig durch die in den Kardanwellen wirkende Federkraft sowie durch das Eigengewicht der Kardanwellen belastet waren und sich dadurch unzulässig erwärmten, worunter die Genauigkeit der ausgeführten Operationen sehr lütt. Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung an Werkzeugmaschinen,
insbesondere an Werkzeugautomaten für die Fertigung von Prä zisionsmassenteilen für die Uhrenindustrie, zur Dreh momentübertragung zwischen gegeneinander versetz, ten, positionsverstellbaren Spindeln so zu gestalten, dass die Werkzeugspindeln vom Gewicht der Kar danwellen und von der Federkraft nicht belastet sind.
Erfindungsgemäss gelingt dies dadurch, dass zwi schen der antreibenden und angetriebenen Spindel mindestens zwei in axialer Richtung gegeneinander verschiebbare Wellenschäfte mittels einer federbe lasteten, durch eine Muttier an einem der Wellen schäfte anpressbaren Spannhülse reibungsschlüssig verspannbar sind.
Zweckmässig ist mindestens ein dreh- und schwenkbarer Wellenschaft gegen axiale Verschie bung gesichert.
Beim Lösen der Mutter wird die federbelastete Spannhülse freigegeben, wodurch .ein Wellenschaft verschoben werden kann. Dieser passt sich dann zufolge seines Eigengewichtes oder auch durch ma nuelle Hilfe der notwendigen Achsentfernung an.
Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungs beispiel der Erfindung an einem Mehrspindelauto maten zur Bearbeitung von Uhrenplatinen näher erläutert. Der Einfachheit und Übersichtlichkeit we gen sind ausschliesslich .eine einzige Kardanwelle und eine einzige Werkzeugspindel dargestellt. Eine Kar danwelle teilweise im Schnitt zum Antrieb.
einer Spin del zeigt die Fig. 1, wobei die Kardanwelle selbst im Einrichtezustand dargestellt ,ist. Dieselbe Kardan welle wie Fig. 1 veranschaulicht die Fig. 2, jedoch ist in diesem Falle die Welle im Betriebszustand. Am Spindelkopf einer Werkzeugmaschine sind die Spindelstöcke 2 durch die Schrauben 3 :posi tionsverstellbar befestigt. Im Spindelkopf 1 sind fer ner das zentrale Antriebsrad 4 ;sowie Idas mit fie sem in Eingriff stehende Zahnrad 5 der Antriebs spindel 5' gelagert.
An ihrem unteren Ende trägt die Arbeitsspindel 5' einen Vierkant 5", der mit einem korrespondierenden Innenvierkant 6' am obe ren Teil der Kardanwelle 6 drehmomentübertragend zusammenwirkt. Der obere Kardanteil 6 ist in einem gabelartigem Fortsatz 1' des Spindelkopfes 1 schwenk- und drehbar, jedoch in axialer Richtung nicht verschiebbar, aufgehängt. Der untere Schaft der Kardanwelle 7 ragt in die Bohrung 6" der oberen Kardanwelle 6.
Auf dem unteren Schaft 7 ist eine geschlitzte Spannhülse 8 aufgeschoben, die mittels der mit oder Welle 6 verschraubten Überwurfmutter 10 an den Schaft 7 reibungsschlüssig gepresst wird. Die Spann hülse 8 ist in ihrem unteren Teil bundartig er weitert. Eine Schraubenfeder 9 stützt sich einer seits auf dem Bund der Spannhülse 8, anderseits auf dem Wellenende 6 ab.
Die Endflächen 8', 8" der Spannhülse 8 sind konisch und liegen an korrespon dierenden Flächen 10' bzw. 6"' der Überwurfmutter 10 bzw. der Welle 6. Bei sauf die Welle 6 aufge schraubter Überwurfmutter 10 und dadurch an den Schaft 7 gepresster Spannhülse 8 ist die Feder 9 gespannt (Fig. 2).
Am unteren Ende des Schaftes 7 ist ähnlich wie am unteren Ende der Antriebsspindel 5 ein Vierkant 7' vorgesehen, der mit einem korrespon dierenden Innenvierkant 11' der Werkzeugspindel 11 drehmomentübertragend zusammenwirkt.
Der Vierkant am Schaft 7 hängt sozusagen im Innenvierkant 11' .der Werkzeugspindel 11, so dass diese nicht durch (das Gewicht der Kardanwelle belastet ist.
Die Spindel 11 ist im Spindelstock 2 gelagert und besitzt eine Werkzeugspanneinrichtung 12, in der einspanabhebendes Werkzeug 13 eingesetzt ist. Der Spindelstock 2 ist durch Lösen der Schraube 3 gegenüber dem Spindelkopf 1 verstellbar.
Muss der Spindelstock auf eine neue Position eingerichtet werden, so wird vorerst die Überwurf mutter 10 so weit gelöst, dass die Feder 9 ent spannt wird. Dadurch federt die geschlitzte Spann hälse 8 radial auseinander und gibt den unteren Kardanteil 7 frei, so dass sich dieser zufolge seines Eigengewichtes oder infolge manueller Einwirkung der neuen Achsdistanz anpasst. Die Unterkante des unteren Kardanteiles 7 steht dann an der Werk zeugspindel 11 auf (Fig. 1).
Wird nun die Überwurfmutter 10 angezogen, so wird als erstes die Feder 9 gespannt und die so ,erzeugte Federkraft wirkt in axialer Richtung auf die Spannhülse 8. Infolge der Konusflächen 8' und 10' der Überwurfmutter 10 und der Spann hülse 8 wird dieser Axialdruck teilweise in einen Radialdruck umgewandelt, wodurch die geschlitzte Spannhülse 8 zusammengedrückt und auf den unteren Kardanschaft 7 aufgeklemmt wird.
Beim weiteren Anziehen der Überwurfmutter 10 wird die aufge klemmte Spannhülse 8 mit dem unteren Kardan- schaft 7 in axialer Richtung mitgenommen, bis die konische Fläche 8" der Spannhülse 8 am Konus 6"' des oberen Kardanschaftes 6 ansteht.
Durch das Festziehen der Überwurfmutter 10 entsteht durch die Konuswirkung eine weitere Ra- dialklemmung, ,die als Drehsicherung zwischen Iden beiden Kardanschäften 6 und 7 genügt.
Beim Anziehen der Überwurfmutter 10 werden ,die beiden Wellenschäfte 6 und 7 reibungsschlüssig miteinander verbunden und gleichzeitig die Kardan wellengesamtlänge verkürzt. Da die obere Welle 6 in einem gabelartigen Fortsatz 1' des Spindelkopfes 1 in axialer Richtung unverrückbar aufgehängt ist, hebt sich infolge der gewünschten Verkürzung der Vierkant 7' vom Boden des Innenvierkantes 11' etwas ab, so dass er, wie bereits oben erwähnt, im Innenvierkant 11' hängt, wodurch die Spindel 11 vom Gewicht der Kardanwelle praktisch zur Gänze entlastet ist.
Beim erläuterten Beispiel erfolgt der Drehau trieb bei vertikal arbeitenden Werkzeugspindeln. Selbstverständlich ist es auch möglich, die beschrie bene Art .des Drehantriebes für horizontal oder schräg arbeitende Werkzeugspindeln zu verwenden.
Device on machine tools, in particular automatic machine tools, for torque transmission The invention relates to a device on machine tools, in particular on automatic tool machines, for the production of precision mass parts for the watch industry, for torque transmission between mutually offset, position-adjustable spindles.
In machine tools, especially in machine tools for the watchmaking industry that work with po sitionsverstellbaren headstocks, cardan shafts are used to transmit torque between the drive spindles and the tool spindles.
Since the distance between the drive spindles and the tool spindles changes due to the different position of the headstocks, longitudinally adjustable cardan shafts must be used.
So far, such longitudinally adjustable cardan shafts were formed in principle from two, mutually secured against rotation by wedges, longitudinally displaceable, but axially separated by a spring parts. This enabled the cardan shaft to be axially shortened by hand when inserting it between the drive and tool spindle and inserted into the respective driver. After releasing, the shafts of the cardan shaft pushed apart until they were in place in both drivers.
This now had the disadvantage that the preferably high-speed and, due to the delicacy of the operations to be carried out, easily mounted tool spindles were constantly burdened by the spring force acting in the cardan shafts as well as by the weight of the cardan shafts and thus heated up impermissibly, including the accuracy of the ones carried out Operations very dear. The invention is now based on the object of providing a device on machine tools,
In particular on automatic tool machines for the production of precision mass parts for the watch industry, for torque transmission between offset, position-adjustable spindles so that the tool spindles are not stressed by the weight of the Kar dan shafts or by the spring force.
According to the invention, this is achieved in that between tween the driving and driven spindle at least two axially mutually displaceable shaft shafts can be frictionally clamped by means of a spring loaded, shafts pressable by a nut on one of the shafts clamping sleeve.
At least one rotatable and pivotable shaft shaft is expediently secured against axial displacement.
When the nut is loosened, the spring-loaded clamping sleeve is released, which means that a shaft shaft can be moved. This then adapts to the necessary axis distance based on its own weight or with manual help.
Based on the drawing, an embodiment example of the invention is explained in more detail on a multi-spindle machine for processing watch plates. For the sake of simplicity and clarity, only a single cardan shaft and a single tool spindle are shown. A cardan shaft partly in section to the drive.
1 shows a spindle, the cardan shaft itself being shown in the set-up state. The same cardan shaft as FIG. 1 illustrates FIG. 2, but in this case the shaft is in the operating state. On the spindle head of a machine tool, the headstocks 2 are fixed by the screws 3: posi tion adjustable. In the spindle head 1, the central drive wheel 4 and Idas gear 5 of the drive spindle 5 'which are in engagement with fie sem are also supported.
At its lower end, the work spindle 5 'carries a square 5 ", which cooperates with a corresponding inner square 6' on the upper part of the cardan shaft 6 to transmit torque. The upper cardan part 6 is pivotable and rotatable in a fork-like extension 1 'of the spindle head 1, but not displaceable in the axial direction, suspended. The lower shaft of the cardan shaft 7 protrudes into the bore 6 ″ of the upper cardan shaft 6.
A slotted clamping sleeve 8 is pushed onto the lower shaft 7 and is pressed onto the shaft 7 in a friction-locked manner by means of the union nut 10 screwed to or from the shaft 6. The clamping sleeve 8 is collar-like in its lower part it expands. A helical spring 9 is supported on the one hand on the collar of the clamping sleeve 8, on the other hand on the shaft end 6.
The end surfaces 8 ', 8 "of the clamping sleeve 8 are conical and lie on corresponding surfaces 10' and 6" 'of the union nut 10 and the shaft 6, respectively. When the union nut 10 is screwed onto the shaft 6 and thus pressed onto the shaft 7 Clamping sleeve 8, the spring 9 is tensioned (Fig. 2).
At the lower end of the shaft 7, a square 7 'is provided similarly to the lower end of the drive spindle 5, which cooperates with a corresponding inner square 11' of the tool spindle 11 to transmit torque.
The square on the shaft 7 hangs, so to speak, in the inner square 11 'of the tool spindle 11 so that it is not loaded by the weight of the cardan shaft.
The spindle 11 is mounted in the headstock 2 and has a tool clamping device 12 in which a chip-removing tool 13 is inserted. The headstock 2 can be adjusted relative to the spindle head 1 by loosening the screw 3.
If the headstock has to be set up in a new position, the union nut 10 is first loosened so that the spring 9 is tensioned. As a result, the slotted clamping necks 8 spring apart radially and releases the lower cardboard part 7, so that it adapts to the new axis distance due to its own weight or manual action. The lower edge of the lower card portion 7 is then on the work tool spindle 11 (Fig. 1).
If the union nut 10 is now tightened, the spring 9 is first tensioned and the spring force thus generated acts in the axial direction on the clamping sleeve 8. As a result of the conical surfaces 8 'and 10' of the union nut 10 and the clamping sleeve 8, this axial pressure is partially converted into a radial pressure, whereby the slotted clamping sleeve 8 is compressed and clamped onto the lower cardan shaft 7.
When the union nut 10 is tightened further, the clamped-on clamping sleeve 8 is carried along with the lower cardan shaft 7 in the axial direction until the conical surface 8 ″ of the clamping sleeve 8 rests on the cone 6 ″ 'of the upper cardan shaft 6.
By tightening the union nut 10, the conical effect creates a further radial clamping, which is sufficient as a rotation lock between the two cardan shafts 6 and 7.
When tightening the nut 10, the two shaft shafts 6 and 7 are frictionally connected to each other and at the same time shortened the total length of the cardan shaft. Since the upper shaft 6 is suspended immovably in the axial direction in a fork-like extension 1 'of the spindle head 1, as a result of the desired shortening of the square 7' stands out from the bottom of the inner square 11 ', so that it, as already mentioned above, in Inside square 11 'hangs, whereby the spindle 11 is practically completely relieved of the weight of the cardan shaft.
In the example explained, the Drehau drive takes place with vertically working tool spindles. Of course, it is also possible to use the type of rotary drive described for horizontal or inclined tool spindles.