DE2608930C3 - Plan- und Ausdrehkopf - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Plan- und Ausdrehkopf, bestehend aus einem an der Spindel einer Drehmaschine od. dgl. mit seiner Rückseite zu befestigenden Tragkörper, aus einem an der Vorderseite des Tragkörpers in einer senkrecht und symmetrisch zur Drehachse verlaufenden Führung radial verschiebbaren Schieber, an welchem ein Werkzeugträger befestigbar ist, aus einem zwischen der Rückseite des Tragkörpers und dem Schieber in entgegengesetzter radialer Richtung verschiebbaren Gegengewicht, dessen Masse der des Schiebers einschließlich Werkzeugträger und Werkzeug entspricht und aus einer Verstelleinrichtung für eine gegenläufige und gleichgroße Radialbewegung von Schieber und Gegengewicht.

Bei einem derartigen bekannten Plan- und Ausdrehkopf (vgl. DE-OS 14 77 341) dient als Verstelleinrichtung bzw. zum Antrieb von Schieber und Gegengewicht je eine Schnecke; die Schnecken greifen entsprechende Schneckenzahnstangen des Schiebers und des Gegengewichtes ein und werden über ein Stirnradgetriebe entgegengesetzt angetrieben. Diese Art des Antriebes ist verhältnismäßig aufwendig und von großer Baugröße. Die Schnecken und ihre Lagerung sind teuer in der Herstellung, ebenso die Schneckenzahnstangen. Kompliziert ist auch der Antrieb der Schnecken selbst. Zu diesem Zweck ist ein koaxial zur Spindel angeordnetes Zahnrad vorgesehen, welches mit einem im Plandrehkopf angeordneten Ritzel kämmt. Zwischen diesem Ritzel und den Schnecken ist ein aufwendiges Schaltgetriebe mit mehreren Kupplungen vorgesehen, mit dem man verschiedene Geschwindigkeiten voreinstellen kann. Normalerweise rotiert das die Spinde! umgebende Zahnrad mit dem Plandrehkopf. Es kann über eine Klemmeinrichtung stillgesetzt werden, so daß dann das Ritzel am Zahnrad abrollt und über das Getriebe, die Schnecken und die Schneckenzahnstangen eine Verstellung von Schieber und Gegengewicht bewirkt

ίο Bei einem anderen bekannten Bohr- und Plandrehkopf (vgl. DE-AS 10 99 308) sind zwei Planschieber vorgesehen, die je eine Planschneide tragen. Da die Planschieber beide in der gleichen, radial verlaufenden Führungsnut mit U-förmigem Querschnitt verschiebbar angeordnet sind, lassen sie sich jeder nur auf einer Seite der Drehachse auf verhältnismäßig kurzen Weg verschieben; sie besitzen außerdem nur eine kurze Führungslänge. Als Verstelleinrichtung ist bei diesem bekannten Bahn- und Plandrehkopf eine koaxial zur Drehachse des Plandrehkopfes verschiebbare Stellstange vorgesehen, die an ihrem freien Ende an zwei diametral gegenüberliegenden Seiten je eine Schrägverzahnung aufweist. Eine dieser Schrägverzahnungen arbeitet /tiit einer entsprechenden Schrägverzahnung an einer Verlängerung des einen Planschiebers zusammen und die andere Schrägverzahnung mit einer entsprechenden Verlängerung am anderen Planschieber. Die Betätigunpskraft am Schieber wirkt einseitig und außermittig, was ungünstige Reibungskräfte in den Schieberführungen ergibt. Außerdem werden die Verlängerungen an den Schiebern durch die einseitig wirkenden Schrägverzahnungen nach außen gegen die Schieberführung gedrückt, was erhöhte Reibung und entsprechenden Verschleiß hervorrufen kann.

Ähnliches gilt auch bezüglich eines anderen bekannten Ausdrehkopfes (vgl. DE-GM 74 09 979), welcher nur einen Schieber aufweist, der mit einer Schrägverzahnung versehen ist und mit einer entsprechenden, an einer Stellstange vorgesehenen Schrägverzahnung zusammenwirkt. Bei diesem Ausdrehkopf ist außerdem die bei Verstellung des Schiebers entstehende Unwucht nicht ausgeglichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Plan- und Ausdrehkopf der eingangs erwähnten Gattung zu schaffen, bei dem die Verstelleinrichtung wesentlich vereinfacht, dabei ihre Baugröße verkleinnert und sie trotzdem so ausgestaltet ist, daß der Kraftangriff am Schieber und am Gegengewicht jeweils symmetrisch zur Drehachse des Tragkörpers erfolgt.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die Verstelleinrichtung eine koaxial zur Drehachse des Tragkörpers verschiebbar angeordnete Stellstange mit je zwei an zwei diametral gegenüberliegenden Seiten angeordneten Schrägverzahnungen aufweist, deren Zähne sich kreuzen, aber in Bezug auf die Verschieberichtung der Stellstange im gleichen Winkel verlaufen, und daß an dem Schieber und dem Gegengewicht je zwei symmetrisch zur Stellstange angeordnete Zahnleisten vorgesehen sind, die in die Schrägverzahnungen der Stellstange von beiden Seiten her eingreifen, wobei die Zähne der Zahnleisten des Schiebers entgegengesetzt zu denen der Zahnleisten des Gegengewichtes verlaufen.
Die zur Betätigung von Schieber und Gegengewicht

t>5 vorgesehene Verstelleinrichtung mit schrägverzahnten Zahnleisten ist einfach im Aufbau und von geringer Baugröße. Da an vielen Werkzeugmaschinen im Zentrum der Spindeln bereits axial verschiebbare

Betatigungseinrichtungen vorgesehen sind, kann die Stellstange mit einer derartigen Betätigungseinrichtung verbunden werden, ohne daß noch ein weiteres aufwendiges Getriebe erforderlich wäre. Wichtig ist aber auch, daß durch die beiderseitige Anordnung von je zwei symmetrischen Zahnleisten sdwoW am Schieber als auch am Gegengewicht die resultierenden Betätigungskräfte jeweils mit der Mitte des Schiebers bzw. des Gegengewichtes zusammenfallen. Hierdurch werden Querkräfte, die von der Verstelleinrichtung herrühren, von dem Schieber und dem Gegengewicht ferngehalten, so daß beide Teile sich leicht und verschJeißarm verschieben lassen.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist die Stellstange zwischen Schieber und Gegengewicht durch eine Führungsbüchse gelagert Hierdurch werden Biegemomente, die durch die entgegengesetzte gerichtete Betätigungskraft von Schieber und Gegengewicht, aber auch durch die entgegengesetzt gerichtete Fliehkraft beider Massen auf die Stellstange einwirken, von dieser weitgehend ferngehalten bzw. durch die Führungsbüchse aufgenommen. Es wird damit weitgehend auch ein Umkehrspiel bei Bewegungsveränderungen in der Schieberbetätigung vermieden; gleichzeitig werden Verkantungen und Verklemmungen der Stell-Stange ebenfalls vermieden.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles im folgenden näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Axialschnitt durch den Plan- und Ausdrehkopf nach der Linie 1-1 der F i g. 2,

F i g. 2 einen weiteren Axialschnitt nach der Linie H-II der F i g. 1.

In der Zeichnung ist ein zylindrischer Tragkörper 1 des Plan- und Ausdrehkopfes gezeigt, der aus mehreren Teilen bestehen kann. An der Rückseite weist dieser Tragkörper eine Flanschplatte 2 mit einer konischen Ausnehmung 3 auf, die auf die Spindel einer Dreh- oder Sondermaschine paßt wobei diese Spindel be.-.■Heisweise nach DIN 55 021 ausgebildet ist Mittels der Flanschplatte 2 kann der Tragkörper 1 an der Spindel befestigt werden.

An der Vorderseite des Tragkörpers 1 ist ein Schieber 4 senkrecht zu der Drehachse A des Tragkörpers, die mit der Spindelachse zusammenfällt, in Richtung V verschiebbar angeordnet Die Symmetrieebene des Schiebers, die sich in seiner Längsrichtung erstreckt, verläuft durch die Drehachse A hindurch. Der Schieber

4 weist an seiner Vorderseite eine breite Aufspannfläche

5 für einen Werkzeugträger 6 auf, wobei dieser Werkzeugträger je nach Art der durchzuführenden Bearbeitung beispielsweise ein Ausdrehwerkzeug 7 oder aber auch einen nicht dargestellten Plandrehmeißel tragen kann.

Zur Führung des Schiebers dient eine in dem Tragkörper befestigte Führungsleiste 8, die einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweist Die zur Vorderseite des Tragkörpers 1 hin offene U-förmige Aussparung 9 der Führungsleiste 8 dient zur Lagerung des Schiebers 4. Zwischen der Hurch die Flanschplatte 2 gebildeten Rückseite des T. igkorpers und der Schieberführung 8,9 ist eine weitere axial versetzte und parallel zur Schieberführung 8, 9 verlaufende Führung vorgesehen, die bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch eine U-förmige Ausnehmung 10 im Tragkörper 1 gebildet wird. In dieser U-förmigen Ausnehmung ist ein Gegengewicht 11 parallel, jedoch gegenläufig zum Schieber 4 verschiebbar angeordnet Die Masse dieses Gegengewichtes 11 einschließlich der mit diesem Gegengewicht verbundenen Teile, auf die weiter unten noch näher eingegangen wird, entspricht in etwa der Masse des Schiebers 4 zuzüglich sämtlicher mit" ihm verbundener Teile wie dem Werkzeugträger 6 und dem Werkzeug 7. Die Führungsleiste 8, welche in eine Erweiterung 12 der U-förmigen Ausnehmung 10 eingesetzt ist, bildet mit ihrem Boden 13 die vordere Führungsfläche für das Gegengewicht 11. Das Gegengesvicht 11 weist ferner ein sich parallel zu seiner Verschieberichtung erstreckendes Langloch 14 auf, durch welches die Stellstange 15 hindurchtritt Die Stellstange 15, welche mit ihrem hinteren Ende 15a mit einer nicht dargestellten Stange in der Spindel der Werkzeugmaschine verbindbar ist, ist in axialer Richtung B verschiebbar. Die Stellstange 15 weist eine erste Schrägverzahnung 16 auf, die in eine entsprechende mit dem Schieber 4 verbundene Zahnleiste 17 eingreift Zweckmäßig ist die Stellstange 15 an zwei der diametral gegenüberliegenden Seiten mit einer derartigen Verzahnung 16 versehen, wobei jede dieser Verzahnungen, wie aus F i g. 1 zu entnehmen ist mit einer Zahnleiste 17 zusammenarbeitet Die Stellstange 15 weist aber weiterhin noch eine zweite Verzahnung 18 auf, deren Zähne in Bezug auf die Verschieberichtung B der Stellstange im gleichen Winkel ä, jedoch entgegengesetzt zu den Zähnen der ersten Schrägverzahnung 16 geneigt sind. Die Zähne beider Schrägverzahnungen 16 und 18 kreuzen sich. Die zweite Schrägverzahnung 18, die ebenfalls an beiden Seiten der Stellstange 15 vorgesehen ist, arbeitet mit zwei symmetrisch zur Stellstange 15 vorgesehenen Zahnleisten 19 zusammen, die ihrerseits mit dem Gegengewicht 11 verbunden sind. Hierdurch wird bewirkt, daß bei einer Verschiebung der Stellstange 15 in axialer Richtung der Schieber 4 und das Gegengewicht 11 jeweils um den gleichen Betrag, jedoch stets gegenläufig bewegt werden. Da die Zahnleisten 17 und 19 jeweils symmetrisch zu der Stellstange 15 angeordnet sind, wirken die Antriebskräfte an dem Schieber 4 und dem Gegengewicht 11 jeweils zentral und symmetrisch ein. Einseitig auf Schieber, Gegengewicht und Stellstange wirkende Querkräfte werden vermieden.

Vorteilhaft ist im Boden 13 der Führungsleiste 8 eine Führungsbüchse 20 für die Stellstange 15 vorgesehen. Durch diese zusätzliche Führung der Stellstange arbeitet die Kraftübertragung zwischen Stellstange und Schieber 4 sehr spielarm; sie zwingt diesem eine sehr präzise Folgegenauigkeit auf.

Der beschriebene Plan- und Ausdrehkopf eignet sich besonders für Kopierdrehzwecke bei der Bearbeitung hochgenauer Teile mit hohen Drehzahlen. Durch die Aufhebung der Unwucht des Schiebers mittels des Gegengewichtes arbeitet der Plan- und Ausdrehkopf in allen Schieberstellung auch bei hohen Drehzahlen sehr ruhig und genau.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   1, Plan- und Ausdrehkopf, bestehend aus einem an der Spindel einer Drehmaschine od. dgl. mit seiner Rückseite zu befestigenden Tragkörper, aus einem an der Vorderseite des Tragkörpers in einer senkrecht und symmetrisch zur Drehachse verlaufenden Führung radial verschiebbaren Schieber, an welchem ein Werkzeugträger befestigbar ist, aus einem zwischen der Rückseite des Tragkörpers und dem Schieber in entgegengesetzter radialer Richtung verschiebbaren Gegengewicht, dessen Masse der des Schiebers einschließlich Werkzeugträger und Werkzeug entspricht, und aus einer Verstelleinrichtung für eine gegenläufige und gleich große Radialbewegung von Schieber und Gegengewicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung eine koaxial zur Drehachse des Tragkörpers (1) verschiebbar angeordnete Stellstange (15) mit je zwei an zwei diametral gegenüberliegenden Seiten angeordneten Schrägverzahnungen (16, 18) aufweist, deren Zähne sich kreuzen, aber in Bezug auf die Verschieberichtung (B) der Stellstange im gleichen Winkel (α) verlaufen, und daß an dem Schieber (4) und dem Gegengewicht (11) je zwei symmetrisch zur Stellstange angeordnete Zahnleisten (17, 19) vorgesehen sind, die in die Schrägverzahnungen der Stellstange von beiden Seiten her eingreifen, wobei die Zähne der Zahnleisten (17) des Schiebers entgegengesetzt zu denen der Zahnleisten (19) des Gegengewichtes verlaufen.
2. 2. Plan- und Ausdrehkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellstange (15) zwischen Schieber (4) und Gegengewicht (11) durch eine Führungsbiichse (20) gelagert ist.