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Mitnehmerspitze Die Erfindung betrifft eine Mitnehmerspitze für Werkzeugmaschinen
mit einem Mitnehmergehäuse, einem in diesem federnd abgestützten Körner und mehreren
Mitnahmebolzen, die unabhängig von dem Körner im Kranze um diesen in Bohrungen des
Gehäuses axial verschiebbar und auf einem ringförmigen, hydraulischen Polster abgestützt
sind. Bei bekannten Mitnehmerspitzen dieser Art dient das aus Öl bestehende, hydraulische
Polster lediglich als Druckausgleichskörper, auf dem sich die rückwärtigen Enden
der Mitnahmebolzen über Dichtungsglieder abstützen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mitnehmerspitze zu
schaffen, die es ermöglicht, Werkstücke, insbesondere in der automatischen Fertigung,
vom Zentrum aus auf Anschlag zu drehen.
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Bei einer bekannten Drehbankmitnehmerspitze für das Drehen vors Werkstücken
zwischen Spitzen ist in einem Gehäuse eine Körnerspitze fest eingelassen. Diese
Körnerspitze wird von einem in eine Druckmutter einschraubbaren Mitnehmerring umgeben,
wobei die Zahnspitzen des Mitnehmerringes etwa am Übergang des konischen Spitzenteiles
in den zylindrischen Teil der Körnerspitze liegen. Da in der Werkstückaufnahmestellung
die Körnerspitze und der Mitnehmerring einander fest zugeordnet sind, ist es selbst
bei kalibrierten Zentrierbohrungen und ebenen Stirnflächen nicht möglich, sowohl
einen satten Sitz der Körnerspitze in der Zentnerbohrung als gleichzeitig eine saubere
Mitnahme durch den Mitnehmerring zu erzielen, da die Zuordnung überbestimmt ist.
Darüber hinaus wird sich bei entsprechender Belastung des Werkstückes durch die
Spanabhebung der Mitnehmerring in die Stirnseite mit seinen Zähnen etwas eingraben,
d. h., die Druckmutter mit dem Mitnehmerring verschieben sich zum Werkstück hin.
Es ist deshalb notwendig, daß vor dem Einspannen eines neuen Werkstückes die Druckmutter
mit dem Mitnehmerring von Hand zurückgeschraubt wird. Eine automatische Fertigung
ist damit ausgeschlossen.
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Demgegenüber ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Körner gegen
die Wirkung seiner Feder bis zu einem Anschlag zurückschiebbar und das Polster durch
ein Druckmittel, z. B. einen federnd abgestützten Kolben, mit regelbarer Spannung
belastbar ist. Durch diese Konstruktion läßt sich die gestellte Aufgabe einwandfrei
lösen, da das aufzunehmende Werkstück zunächst die axialverschiebliche Körnerspitze
um einen gewissen Betrag zurückschiebt, bis die Spitzen der Zähne der Mitnahmebolzen
erreicht sind. Dann werden gleichzeitig die Körnerspitze und die Mitnahmebolzen
weiter zurückgeschoben, wobei das Druckausgleichsmittel ermöglicht, daß der Eingriff
auch bei einer unebenen Stirnfläche einwandfrei erfolgt. Das Zurückschieben von
Körnerspitze und Mitnahmebolzen findet sein Ende, sobald die Körnerspitze mit ihrem
rückwärtigen Anschlag anschlägt. Das Werkstück bleibt nun stets in dieser erreichten
Stellung stehen, so daß ein Drehen auf Anschlag möglich ist. Das durch die Mitnahmebolzen
verdrängte Druckausgleichsmittel hat die Möglichkeit, gegen die Wirkung eines unter
Federdruck stehenden Kolbens auszuweichen. Mit diesem Kolben läßt sich der Druck,
den die Mitnahmebolzen auf die Stirnfläche des Werkstückes ausüben, einstellen,
so daß stets eine einwandfreie Mitnahme des Werkstückes in Abhängigkeit von der
Reitstockkraft bzw. vom Spanquerschnitt ereicht werden kann. Die Erfindung hat also
auch insbesondere den Vorteil, daß die Mitnahmebolzen mit einer regelbaren Kraft
an dem Werkstück angreifen und diese Kraft der Größe des zu übertragenden Drehmomentes
angepaßt werden kann.
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Zweckmäßigerweise kann vorgesehen sein, daß der Anschlag aus einer
Schulter an der den Körner und dessen Feder aufnehmenden Bohrung besteht. Dabei
kann der Anschlag verstellbar sein, z. B. durch Einlage von Scheiben am Körner.
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Eine Mitnehmerspitze, deren Gehäuse in an sich bekannter Weise aus
einem Kopf und einem Schaftteil besteht, kann gemäß der Erfindung so ausgebildet
sein, daß die zentrale Bohrung des Kopfteiles am rückwärtigen Ende geschlossen und
als Widerlager für die Abstützfeder des Körners ausgebildet ist und im Schaftteil
ein Druckzylinder vorgesehen ist, der mit dem Ringraum des hydraulischen Polsters
verbunden ist und in dem ein federbelasteter Kolben verschiebbar ist. Die Verbindung
zwischen dem Druckzylinder
und dem Ringraum des hydraulischen Polsters
kann in einfacher Weise dadurch hergestellt sein, daß der Kopfteil mit einem rückwärtigen,
zylindrischen Ansatz in das Ende des Druckzylinders des Sz7haftteiles ragt, die
lichte Weite dieser Bohrung etwas größer als der Außendurchmesser des Ansatzes ist
und der hierdurch gebildete Ringraum den Druckzylinder mit dem Ringraum des Polsters
verbindet. Durch den Ansatz des Kopfteiles wird überdies in vorteilhafter Weise
die Bohrung für den Körner über die Anschlußfläche des Kopfteiles nach hinten verlängert.
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Zur Regelung der den Kolben des Druckzylinders belastenden Druckfeder
kann das rückwärtige Widerlager der den Kolben des Druckzylinders belastenden Feder
in Richtung der Federspannung verstellbar und mit einer Skala ausgerüstet sein.
Dabei kann diese beispielsweise an einem Schlitz am rückwärtigen Ende des Schaftteiles
angeordnet sein und in diesem Schlitz eine auf dem Umfang des Widerlagers angebrachte,
ringförmige Marke sichtbar sein, die die Federspannung angibt. Diese ist erfindungsgemäß
höchstens gleich dem um die Federkraft des Körners verminderten Produkt aus dem
Verhältnis der Kolbenfläche zur gesamten Querschnittsfläche aller Mitnahmebolzen
und dem Reitstockdruck.
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Die Mitnahmebolzen können vorteilhaft dadurch eine Vorspannung erhalten,
daß sie mittels Druckfedern vorgespannt sind, die zwischen den Bolzen und auf dem
Polster sitzenden Dichtungskolben angeordnet sind und bei unbelasteter Spitze an
einem Anschlag des Gehäuses anliegen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der
Erfindung dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 eine gemäß der Erfindung ausgebildete
Mitnehmerspitze in einem Längsschnitt und F i g. 2 die gleiche Spitze, in der linken
Hälfte der Figur im Ruhezustand und in der rechten Hälfte mit eingespanntem Werkstück.
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Hierin bezeichnet 1 den Schaftteil eines Mitnehmergehäuses, an dem
verschiedene gegeneinander austauschbare Kopfteile 2 in geeigneter Weise flüssigkeitsdicht
befestigbar sind. In diesem Kopfteile ist in einer mittleren Längsbohrung ein Körner
3 angeordnet. Unabhängig von diesem sind in Bohrungen des Kopfteiles 2 mehrere Mitnahmebolzen
4 axial geführt, die sich über Dichtungskolben 5 auf einem gemeinsamen Druckmittel
abstützen, das von einem Ringkanal 6 b aufgenommen ist. Als Druckmittel findet vorzugsweise
Öl Verwendung. Zwischen den Mitnahmebolzen 4 und den Dichtungskolben 5 ist je eine
Druckfeder 15 eingespannt, so daß die Mitnahmebolzen 4 bei unbelasteter Spitze an
einem Anschlag des Kopfteiles 2 anliegen.
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Der Körner 3 ist gegen die Wirkung einer Feder 13 axial zurückschiebbar,
bis er an einem festen Anschlag des Kopfteiles 2. z. B. einer Schulter 7, zur Anlage
kommt. Dieser Anschlag des Körners ist verstellbar und kann so den verschiedenen
Tiefen der Zentnerbohrungen der Werkstücke angepaßt werden. Hierzu können zwischen
dem rückwärtigen Ende des Körners 3 und einem in diesem schraubbar angeordneten
Endteil 12 Unterlegscheiben angeordnet werden. Der Körner 3 ist in seiner Bohrung
in einem Gleitlager drehbar gelagert.
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Der Kopfteil 2 ragt mit einem rückwärtigen zylindrischen Ansatz in
eine mittig angeordnete Bohrung am Schaftteil 1, deren lichte Weite etwas größer
als der Außendurchmesser des Ansatzes ist. Hierdurch wird ein ringförmiger Verbindungskanal
6 a geschaffen, der den allen Mitnahmebolzen 4 gemeinsamen Ringkanal 6 b mit einem
im Schaftteil 1 untergebrachten Druckzylinder 6 verbindet. In diesem ist ein mit
einem Dichtungsglied versehener Kolben 8 verschiebbar angeordnet, der gleichzeitig
den Zylinderraum abschließt. Er steht unter der Spannung einer Feder 1.4,
die durch Verdrehen eines Abschlußstopfens 9
verändert werden kann. Der Grad
der Vorspannung kann mittels einer Skala 10 abgelesen werden, die an einem
Schlitz am rückwärtigen Ende des Schaftteiles 1 angebracht ist. Auf dem Umfang des
Stopfens 9, der in dem rückwärtigen Ende des Schaftteiles 1 einschraubbar ist, ist
hierfür eine ringförmige Markierung angebracht.
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Die Wirkungsweise der Mitnehmerspitze ist folgende: Das Werkstück
wird, wie in der linken Hälfte der F i g. 2 dargestellt ist, mit Hilfe des Körners
3 zentriert. Beim Anstellen der Reitstockpinole wird der Körner 3 gegen die Wirkung
der Feder 13 zurückgedrückt, bis das Werkstück die Schneiden der Mitnahmebolzen
4 berührt. Dieser Spannweg ist mit x bezeichnet. Infolge des gemeinsamen Ringkanals
6 b werden etwaige Unebenheiten der Werkstückstimfläche durch Verstellen der Mitnahmebolzen
4 gegeneinander ausgeglichen. Beim weiteren Anstellen der Reitstockpinole werden,
wie aus der rechten Hälfte der F i g. 2 ersichtlich ist, nun auch die Mitnahmebolzen
4 in ihren Führungen um die Strecke a zurückgeschoben, bis der Körner 3 an seinem
Anschlag 7 anliegt. Während der Axialbewegung der Mitnahmebolzen 4 wird das beispielsweise
aus Öl bestehende Druckmittel im Ringkanal 6 b über den Verbindungskanal 6a in den
Druckzylinder 6 gedrückt und schiebt dort den Kolben 8 gegen die Wirkung der Feder
14 axial zurück.
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Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Mitnehmerspitze werden die
auf das Werkstück wirkenden Kräfte der Mitnahmebolzen 4, die für die stirnseitige
Mitnahme des Werkstückes erforderlich sind, durch die den Kolben 8 belastende Feder
14 bestimmt. Das zwischen den Mitnahmebolzen 4 und dem Kolben 8 eingeschaltete
Hydrauliksystem 6, 6a, 6b hat demnach einmal die Aufgabe, den Ausgleich der Mitnahmebolzen
an etwaigen Unebenheiten der Werkstückstirnfläche zu ermöglichen und zum anderen
die zur einwandfreien Mitnahme erforderliche, von der Feder 14 erzeugte Kraft auf
die Mitnahmebolzen 4 zu übertragen.