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Dokumentenidentifikation DE60105877T2 27.10.2005
EP-Veröffentlichungsnummer 0001145789
Titel Vorschubzange für eine Werkzeugmaschine
Anmelder E.C.S. - Engineering Carbide Systems, Marnaz, FR
Erfinder Marchand, Alain, 74460 Marnaz, FR
Vertreter Gustorf, G., Dipl.-Ing., Pat.-Anw., 84036 Landshut
DE-Aktenzeichen 60105877
Vertragsstaaten AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE, TR
Sprache des Dokument FR
EP-Anmeldetag 30.03.2001
EP-Aktenzeichen 014200778
EP-Offenlegungsdatum 17.10.2001
EP date of grant 29.09.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.10.2005
IPC-Hauptklasse B23B 31/20

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft Vorschubzangen, die in Werkzeugmaschinen eingesetzt werden, um für den Vorschub einer zu bearbeitenden Stange während ihrer Einführung in eine Spannzange zu sorgen.

In einer Werkzeugmaschine wird der zu bearbeitende Teil der Stange durch eine Spannzange gehalten, die diesen während der Bearbeitung durch die Werkzeuge der Werkzeugmaschine festhalten. Die Bearbeitung besteht darin, daß von einem Teilabschnitt der Stange, dessen Länge gleich derjenigen des herzustellenden Werkstücks ist, Werkstoff abgenommen wird.

Zwischen zwei Bearbeitungsgängen aufeinanderfolgender Werkstücke wird das gerade fertiggestellte Werkstück ausgeworfen, worauf die Stange vorgeschoben werden muß, um ihr Ende in die Spannzange einzuführen. Der Vorschub der Stange wird dabei von einer Vorschubzange durchgeführt, die die Stange unter Reibschluss ausreichend festhält, um alle Widerstandskräfte gegen den Vorschub der Zange zu überwinden und ihre Einführung in die Spannzange zu gewährleisten. Die Vorschubzange ist auf einem Schlitten befestigt, der in der Werkzeugmaschine relativ zu der Spannzange in Längsrichtung verschiebbar ist.

Im allgemeinen haben die Vorschubzangen für Werkzeugmaschinen einen rohrförmigen Klemmkörper mit einer Axialbohrung für den Durchtritt einer in die Werkzeugmaschine einzuführenden Stange sowie einen Abschnitt vor dem Klemmkörper, der eine elastische, in radialer Richtung wirkende Verformbarkeit hat, sodass dieser in elastische Anlage an der Außenfläche der Stange kommen kann. Die Stange wird mit Kraftwirkung in die Vorschubzange eingeführt, beispielsweise mittels eines Stangenschiebers, der diese in Längsrichtung hineindrückt, wobei die Stange die Schenkel der Vorschubzange elastisch spreizt. Die Steifigkeit der Schenkel der Vorschubzange muss so gewählt werden, daß sie die Stange in geeigneter Weise radial einklemmen kann, um eine bestimmte Axialhaltekraft zu erzeugen, die zwischen ausreichenden Minimal- und Maximalwerten liegt. So ist man beispielsweise bestrebt, eine axiale Haltekraft für die Stange zu erzeugen, die für die häufigsten Stangendurchmesser zwischen 400 und 600 N liegt.

Eine in dieser Weise aufgebaute Vorschubzange ist nicht einstellbar. Daraus ergibt sich die Schwierigkeit, daß die axiale Haltekraft, die diese auf eine Stange ausübt, im wesentlichen vom Stangendurchmesser abhängt. Bei einer Serienproduktion können die Stangendruchmesser von einer Charge zu anderen leichte Abweichungen haben, was eine Schwankung der axialen Haltekraft der Vorschubzange mit sich bringt, wobei diese Schwankungen über die Toleranzgrenzen der axialen Haltekraft hinausgehen können.

Um dieses Problem zu lösen, sind seit langem einstellbare Vorschubzangen vorgeschlagen worden, wie sie beispielsweise in DE 24 05 527 beschrieben sind. In diesem Dokument hat der rohrförmige Klemmkörper außerdem eine Außenhülse mit einem hinteren Gewindeabschnitt zur Befestigung der Zange, mit einem inneren Klemmkonus, der in Berührung mit einem entsprechenden äußeren Klemmkonus des Klemmkörpers kommt, sowie mit einem inneren Gewindeabschnitt, der in Schraubverbindung mit einem äußeren Gewindeabschnitt des Klemmkörpers kommt, um den vorderen Abschnitt des Klemmkörpers radial gegen die Außenseite der Stange zu verspannen. Die Außenhülse hat Längsschlitze, in die Vorsprünge eingreifen können, welche von der Außenseite des Klemmkörpers abstehen, sodass eine Verdrehsicherung der Außenhülse relativ zu dem Klemmkörper gewährleistet wird. Mit einem Spezialwerkzeug ist es möglich, den Klemmkörper radial einzuspannen und in der Außenhülse zu verdrehen, um über die Schraubverbindung die Längsstellung des Klemmkörpers auf der Außenhülse und dadurch die Klemmkraft auf die Stange zu verändern.

Eine derartige Vorrichtung hat den Nachteil, das sie ein Spezialwerkzeug benötigt, um den Klemmkörper radial zu verspannen und seine Verdrehung für die Schraubeinstellung durchzuführen, damit die Verriegelungsvorsprünge außer Eingriff mit den Verriegelungsschlitzen in der Außenhülse kommen. Außerdem erfolgt die Einstellung diskontinuierlich, da die Vorsprünge notwendigerweise in jeweils einem der Längsschlitze der Außenhülse zum Eingriff kommen. Darüber hinaus ist diese Konstruktion nicht für kleine Druchmesser von zu bearbeitenden Werkstücken geeignet, weil der Durchmesser, der von der Zange eingenommen wird und notwendig ist, um die mechanischen Kräfte aufnehmen zu können, zu groß ist, um in die entsprechenden Sitze der Werkzeugmaschine eingesetzt werden zu können. Eine derartige Vorrichtung ist noch weniger geeignet für Zangen, deren Stützfläche aus Karbidmetall besteht, da der Abschnitt aus Karbidmetall sehr viel Platz benötigt.

Auf dem Gebiet von Vorschubzangen wurde ferner vorgeschlagen, die Klemmfläche aus Karbidmetall, d.h. aus einer Sintermischung aus Wolframkarbid, Kobaltkarbid und Nickelkarbid herzustellen, weil eine derartige Struktur einen guten Gleitbeiwert auf Stahl hat und ein Festfressen verhindert, das manchmal festgestellt werden kann, wenn man eine Zange aus Stahl verwendet. Allerdings sind derartige bekannte Zangen mit einer Klemmfläche aus Karbidmetall, wie sie beispielsweise in EP 0 813 923 A beschrieben sind, im Durchmesser nicht einstellbar und verkratzen bestimmte Stangen aufgrund des zu großen Federwegs der Zange, wenn die Stange einen großen Druchmesser hat.

Das Problem, das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, besteht darin, eine neue, einstellbare Struktur für eine Vorschubzange anzugeben, die so konzipiert ist, daß die Produktion von Kratzern auf den Stangen reduziert und ihre Lebensdauer erhöht wird, indem die Reibung auf der Stange eingeschränkt wird.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, die Struktur für die Vorschubzange so zu auszulegen, daß sie auch für kleine Stangendurchmesser hergestellt werden kann, eine kontinuierliche Einstellbarkeit des Durchmessers bietet, kein Spezialwerkzeug für die Einstellung benötigt und in der Werkzeugmaschine sehr einfach eingestellt werden kann.

Gemäß einer weiteren Aufgabe der Erfindung soll die Haltewirkung für die Stange verbessert werden, indem eine starre und symmetrisch zentrierte Halterung der Stange gegenüber der Spannzange gewährleistet wird, ohne daß die Möglichkeit einer Aufweitung oder einer Zentrierungsabweichung besteht.

Um diese und weitere Ziele zu verwirklichen, hat die Vorschubzange für Werkzeugmaschinen gemäß der Erfindung:

  • – einen rohrförmigen Klemmkörper mit einer Axialbohrung für den Durchtritt einer in die Werkzeugmaschine einzuführenden Stange,
  • – einen hinteren Gewindeabschnitt für die Befestigung der Vorschubzange an einem Vorschubschlitten der Werkzeugmaschine,
  • – einen vorderen Klemmkörper-Abschnitt mit Längsschlitzen für eine elastische Radialverformung, die eine Anlage an der Außenfläche der Stange ermöglicht, und mit einem äußeren, konischen Klemmbereich,
  • – eine Außenhülse, die einen vorderen Abschnitt mit einem innen konischen Klemmbereich, der in Berührung mit dem äußeren, konischen Klemmbereich des Klemmkörpers ist, und einen hinteren Abschnitt mit einem Innengewinde hat, das auf ein Außengewinde des Klemmkörpers aufgeschraubt ist, wodurch der vordere Abschnitt des Klemmkörpers radial eingespannt ist; diese Merkmale sind aus DE 24 05 527 A bekannt; gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß:
  • – der hintere Gewindeabschnitt zur Befestigung der Vorschubzange einstückig mit dem Klemmkörper ausgebildet ist,
  • – die Außenhülse an ihrem vorderen Abschnitt mit dem innen konischen Klemmbereich eine Struktur mit großer Festigkeit gegen radiale Dehnung hat,
  • – die Außenhülse Mittel aufweist, die dieser eine in Längsrichtung verlaufende, elastische Verformbarkeit in dem Längsabschnitt verleihen, der zwischen dem innen konischen Klemmbereich und dem Innengewinde liegt.

Die Funktionsweise der Vorschubzange gemäß der Erfindung unterscheidet sich von der Funktionsweise einer bekannten einstellbaren Zange.

Um bei den bekannten einstellbaren Zangen eine elastische Radialverformbarkeit der Zange beim Einsetzen der Stange oder bei ihrer Verschiebung in der Vorschubzange aufrechtzuerhalten, ist der Abschnitt des konischen Klemmbereiches zu dem Anlagebereich des Klemmkörpers an der Stange in axialer Richtung versetzt. Damit wird die Elastizität der Vorschubzange durch Elemente in Form von Längszungen hergestellt, die unabhängig voneinander radial nachgeben. Wenn durch die Stange eine Radialkraft auf die Vorschubzange ausgeübt wird, hat das zur Folge, daß nur ein Teil des Umfangs der Vorschubzange die Stange zentriert hält. Das bedeutet, daß die elastische Haltewirkung nicht steif genug ist.

Im Gegensatz dazu wird bei der Konstruktion gemäß der Erfindung die elastische Radialverformbarkeit, die notwendig ist, um die Stange einzuführen oder ihre Verschiebung relativ zu der Vorschubzange zu ermöglichen, nicht über den hinteren Abschnitt des Klemmkörpers mit Längsschlitzen verwirklicht, sondern durch die elastische Längsverformbarkeit der Außenhülse, die im übrigen eine Struktur mit einer großen Widerstandskraft gegen radiale Aufweitung hat. Daraus ergibt sich, daß bei einer radialen Belastung, die von der Stange auf die Vorschubzange ausgeübt wird, die gesamte Steifigkeit der Außenhülse daran beteiligt ist, die Stange zentriert zu halten, und nicht lediglich ein Teil ihres Umfangs. Auf diese Weise gewährleistet die Struktur der Vorschubzange gemäß der Erfindung eine wesentlich wirksamere Aufrechterhaltung der Zentrierung der Stange bei seitlichen Schwingungseinflüssen.

Gleichzeitig ist zu erkennen, daß die Einstellung einer derartigen Struktur kontinuierlich erfolgt und kein Spezialwerkzeug wie beispielsweise ein Klemmwerkzeug erfordert, um die Relativdrehung des Klemmkörpers in der Außenhülse durchzuführen.

Vorzugsweise liegt der Klemmkörper mit seinem Längsabschnitt radial an der Stange an, der dem innen konischen Klemmbereich der Außenhülse direkt gegenüberliegt.

Bei einer ersten Ausführungsform weisen die Scheitelpunkte der konischen Klemmbereiche nach hinten.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Scheitelpunkte der konischen Klemmbereiche nach vorn.

Bei einer vorteilhaften, wirkungsvollen, wirtschaftlichen und leicht durchzuführenden Ausführungsform haben die Mittel, die eine in Längsrichtung verlaufende, elastische Verformbarkeit verleihen, Langlöcher, die zur Längsachse der Außenhülse schräg ausgerichtet und um die Längsachse in dem Abschnitt der Außenhülse verteilt angebracht sind, der sich zwischen dem innen konischen Klemmbereich und dem Innengewinde befindet.

Gute Ergebnisse wurden erzielt, wenn Langlöcher vorgesehen sind, die mit einem Winkel schräglaufend angebracht sind, der zwischen etwa 5° und 12° zur Längsachse verläuft. Eine Schrägstellung von etwa 8° erscheint vorteilhaft.

Die Langlöcher können einen Breite haben, die etwa der Breite der sie einfassenden, schrägen Längsträger entspricht. Ihre Zahl ist in Abhängigkeit von den ermittelten Steifigkeitseigenschaften gewählt. Vier bis sechs Langlöcher können für die häufigsten Zangendurchmesser angemessen sein.

Bei einer günstigen Ausführungsform können die Mittel zur drehfesten Fixierung der Außenhülse am Klemmkörper aus einer Gegenmutter bestehen, die auf das Außengewinde des Klemmkörpers aufgeschraubt ist.

Bei einer vorteilhaften Ausbildung ist der äußere, konische Klemmbereich des Klemmkörpers an dem vorderen Stirnende des Klemmkörpers ausgebildet.

In diesem Fall kann der äußere, konische Klemmbereich des Klemmkörpers als Durchmesserveringerung in der Nähe der vorderen Enden der Längsschlitze durch Hinterdrehung eingearbeitet sein.

Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind; es zeigen:

1 eine Seitenansicht einer Vorschubzange für eine Werkzeugmaschine nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

2 einen Längsschnitt durch die Vorschubzange der 1,

3 eine vordere Stirnansicht der Vorschubzange der 1,

4 in vergrößerter Darstellung einen Längsschnitt durch den Mettalkarbid-Einsatz des in 2 gezeigten Ausführungsbeispiels,

5 einen Längsschintt durch eine Außenhülse nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

6 eine vordere Stirnansicht der Außenhülse der 5,

7 eine Gegenmutter zur Verdrehsicherung der Außenhülse auf dem Klemmkörper der Vorschubzange,

8 einen Längsschnitt durch die zusammengebaute Vorschubzange nach dem ersten Ausführungsbeispiel mit einer von der Zange aufgenommenen Stange,

9 die Seitenansicht eines Klemmkörpers bei einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

10 einen Längsschnitt des Klemmkörpers der 9,

11 einen Längsschnitt durch eine Außenhülse bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

12 eine vordere Stirnansicht der Außenhülse der 11 und

13 die Gegenmutter für die Verdrehsicherung der Außenhülse auf dem Klemmkörper beim zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Zunächst sei auf 8 Bezug genommen, die den allgemeinen Aufbau der Vorschubzange nach dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt. Die Vorschubzange 1 hat einen vorderen Gewindeabschnitt 2, mit dem die Vorschubzange 1 auf einem nicht gezeigten Vorschubschlitten einer Werkzeugmaschine befestigt werden kann. Die Vorschubzange 1 ist so ausgebildet, daß sie eine Stange 3 halten und ihren Vorschub nach vorn durchführen kann, wie das durch den Pfeil 4 dargestellt ist, damit ein Stangenabschnitt vorbestimmter Länge in eine nicht dargestellte und auf der rechten Seite der 8 befindliche Spannzange der Werkzeugmaschine eingeführt werden kann. Hierzu übt die Vorschubzange 1 auf die Stange 3 eine elastische, radiale Spannkraft aus, was durch die Pfeile 5 angedeutet ist.

Die Vorschubzange 1 hat einen rohrförmigen Klemmkörper 6 mit einer Axialbohrung 7 für den Durchtritt der in die Werkzeugmaschine einzuführenden Stange 3.

Ferner hat die Vorschubzange 1 eine rohrförmige Außenhülse 8, die so ausgebildet ist, daß sie auf den Klemmkörper 6 die zum Einspannen der Stange 3 erforderliche, radiale Spannkraft 5 ausüben kann.

Die 1 und 2 zeigen im einzelnen den Klemmkörper 6, der einen Endabschnitt 9 mit Längsschlitzen 10 hat, wodurch eine elastische Radialverformung möglich ist, die eine Anlage an der Außenfläche der Stange 3 ermöglicht. Der Endabschnitt 9 hat ferner einen äußeren, konischen Klemmbereich 11. Ein mittlerer Teil des Klemmkörpers 6 hat ein Außengewinde 12. Auf dem Klemmkörper 6 erkennt man auch hier den vorderen Gewindeabschnitt 2, der eine Befestigung der Vorschubzange 1 auf einem Vorschubschlitten der Werkzeugmaschine erlaubt.

Der Endabschnitt 9 des Klemmkörpers 6 hat von vorn nach hinten eine erste konische Verengung 13 für die Führung der Stange und daran anschließend einen zylindrischen Abschnitt 14. Im dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der Klemmkörper 6 weitgehend aus Stahl und hat einen rohrförmigen Einsatz 15 aus einem harten Werkstoff, wodurch der hintere Bereich der Axialbohrung 7 gebildet wird. Der Einsatz 15 weist eine konische Eintrittsöffnung 16 auf, die eine zweite Verengung der Axialbohrung 7 mit einem kleinen Winkel bildet, wodurch Stöße durch das Ende der Stange auf den Einsatz 15 vermieden werden. Das erlaubt die Herstellung eines Einsatzes aus einem harten, jedoch gegen Stöße anfälligen Werkstoff, beispielsweise aus Metall-karbid.

Die 5 und 6 zeigen die Einzelheiten der Außenhülse 8. Die Außenhülse 8, die im wesentlichen rohrförmig ist und eine mittige Durchgangsbohrung 17 für den Einsatz des Klemmkörpers 6 hat, weist einen hinteren Abschnitt 18 mit einem Innengewinde 19 auf, das auf das Außengewinde 12 (1 und 2) des Klemmkörpers 6 aufgeschraubt werden kann. Die Außenhülse 8 hat einen vorderen, ringförmigen Abschnitt 20 mit einem innen konischen Klemmbereich 21, der in Berührung mit dem außen konischen Klemmbereich 11 des Klemmkörpers 6 kommt.

Zwischen dem hinteren Abschnitt 18 mit Innengewinde 19 und dem vorderen Abschnitt 20 mit dem innen konischen Klemmbereich 21 hat die Außenhülse 8 einen Zwischenabschnitt 22, der eine elastische Längsverformbarkeit aufweist. Bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel wird die elastische Längsverformbarkeit durch Langlöcher 23 erzeugt, die schräg zur Längsachse I-I der Außenhülse 8 ausgerichtet und um diese Längsachse I-I verteilt angebracht sind. So hat, wie 5 zeigt, das Langloch 23 eine Längsachse II-II, die mit der Längsachse I-I der Außenhülse 8 einen Winkel A einschließt, der vorzugsweise zwischen 5° und 12° liegen kann.

5 zeigt lediglich eines der schräg angeordneten Langlöcher 23. Es ist zu verstehen, daß mehrere Langlöcher 23 vorgesehen sind, die mit Vorteil eine Breite E haben, die etwa der Breite der sie einfassenden, schrägen Längsträger entspricht.

Der innen konische Klemmbereich 21 der Außenhülse 8 sowie der außen konische Klemmbereich 11 des Klemmkörpers 6 können beide einen Kegelwinkel von etwa 15° haben. Diese Größe ist vorteilhaft, um eine gute Klemmwirkung ohne die Gefahr von Verklemmungen zu erzeugen.

Bei dem in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel hat der vordere Abschnitt 24 der Außenhülse 8 Mittel zum Erfassen durch ein Klemmwerkzeug. Diese Mittel können beispielsweise aus stirnseitigen Einschnitten 25 bestehen.

Im Einsatz wird die Verdrehsicherung der Außenhülse 8 relativ zu dem Klemmkörper 6 durch eine Gegenmutter 26 gewährleistet, die auf das Außengewinde 12 des Klemmkörpers 6 aufgeschraubt wird, was in 8 angedeutet ist.

Bei dem in den 1 bis 7 gezeigten, ersten Ausführungsbeispiel sind die konischen Klemmbereiche 11 und 21 mit ihren Scheitelpunkten nach hinten gerichtet. In diesem Fall ist der außen konische Klemmbereich 11 des Klemmkörpers 6 am vorderen Stirnende 27 des Klemmkörpers 6 ausgebildet. Dabei ist dieser außen konische Klemmbereich des Klemmkörpers 6 vorzugsweise als eine Durchmesserverringerung in der Nähe des vorderen Endes der Längsschlitze 10 durch Hinterdrehung eingearbeitet.

Der Klemmkörper 6 und die Außenhülse 8 können aus Federstahl hergestellt werden.

Vorzugsweise kann der Klemmbereich des Klemmkörpers 6, d. h. der Teil, der durch das hintere Ende des Endabschnittes 9 des Klemmkörpers 6 gebildet wird, eine innere Auskleidung großer Härte haben, die dazu dient, die Klemmfläche zu bilden, welche in Berührung mit der Stange 3 kommt.

Bei dem in den 2 und 4 gezeigten Ausführungsbeispiel besteht die Klemmfläche aus einem Abschnitt aus hartem Werkstoff, der durch den Einsatz 15 gebildet wird. Der harte Werkstoff kann beispielsweise eine Sintermischung aus Wolframkarbid, Kobaltkarbid und Nickelkarbid sein.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel, das in den 9 bis 13 gezeigt ist, sind dieselben Grundbausteine der Vorschubzange 1 wiederzufinden, die mit denselben Bezugsziffern bezeichnet sind, nämlich ein Klemmkörper 6, eine Außenhülse 8 und eine Gegenmutter 26. Nach einem wesentlichen Merkmal hat die Außenhülse 8 schräge Langlöcher 23 in ihrem Zwischenabschnitt 22, der sich zwischen dem hinteren Abschnitt 18 mit Innengewinde und dem vorderen, ringförmigen Abschnitt 20 mit innen konischem Klemmbereich 21 befindet. Der Klemmkörper 6 hat einen vorderen Gewindeabschnitt 2 für die Befestigung, einen Endabschnitt 9 mit außen konischem Klemmbereich 11, Längsschlitze 10 sowie einen Zwischenabschnitt mit Außengewinde 12.

Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel sind die konischen Klemmbereiche 11 und 21 mit ihren Scheitelpunkten nach vorn ausgerichtet.

Wenn man erneut 8 betrachtet, ergibt sich, daß man für den Einsatz die Außenhülse 8 auf den Klemmkörper 6 mit einem gewählten Maß aufschraubt, wodurch ihre Axialverstellung 28 vorgegeben ist, die durch die gegenseitige Anlage der konischen Klemmbereiche 11 und 21 den Innendurchmesser D der Vorschubzange 1 bestimmen. Die Axialstellung des hinteren Abschnittes 18 der Außenhülse 8 wird dann durch Klemmung der Gegenmutter 26 gegen das vordere Ende der Außenhülse 8 fixiert. Die Stange 3 wird durch Eindrücken von vorn nach hinten eingeschoben, was durch den Pfeil 4 angedeutet ist, wobei sie den Klemmbereich der Zange, der durch den Einsatz 15 des Klemmkörpers 6 gebildet wird, radial beaufschlagt. Unter der Wirkung dieser Radialkraft, die durch die Stange 3 ausgeübt wird, neigt der Endabschnitt 9 des Klemmkörpers mit den Längsschlitzen 10 dazu, sich radial aufzuweiten, wobei er jedoch durch den vorderen, ringförmigen Abschnitt 20 der Außenhülse 8 zurückgehalten wird, welcher der radialen Aufweitung einen großen Widerstand entgegensetzt. Durch die Wirkung der konischen Klemmbereiche 11 und 21 wird die radiale Kraftwirkung aufgrund der Stange in eine in Längsrichtung wirkende Dehnung der Außenhülse 8 umgewandelt. Die Außenhülse 8 verlängert sich dabei elastisch aufgrund der Torsionsfähigkeit ihres Zwischenabschnittes 22. Die elastische Verformbarkeit im Sinne einer Verlängerung der Außenhülse 8 ist sehr schwach, entspricht jedoch den Durchmessertoleranzen einer Charge von Stangen 3. Die Außenhülse 8 wirkt wie eine Feder großer Steifigkeit, welche eine ausreichende Halterung der Stange 3 gewährleistet.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst auch verschiedene Varianten und Verallgemeinerungen innerhalb des Umfangs der nachstehenden Ansprüche.


Anspruch[de]
  1. Vorschubzange (1) für eine Werkzeugmaschine, umfassend:

    – einen rohrförmigen Klemmkörper (6) mit einer Axialbohrung (7) für den Durchtritt einer in die Werkzeugmaschine einzuführenden Stange (3),

    – einen hinteren Gewindeabschnitt (2) für die Befestigung der Vorschubzange an einem Vorschubschlitten der Werkzeugmaschine,

    – einen vorderen Klemmkörper-Abschnitt (9) mit Längsschlitzen (10) für eine elastische Radialverformung, die eine Anlage an der Außenfläche der Stange (3) ermöglicht, und mit einem äußeren, konischen Klemmbereich (11),

    – eine Außenhülse (8), die einen vorderen Abschnitt (20) mit einem innen konischen Klemmbereich (21), der in Berührung mit dem äußeren, konischen Klemmbereich (11) des Klemmkörpers (6) ist, und einen hinteren Abschnitt (18) mit einem Innengewinde (19) hat, das auf ein Außengewinde (12) des Klemmkörpers (6) aufgeschraubt ist, wodurch der vordere Abschnitt (9) des Klemmkörpers (6) radial eingespannt ist,

    dadurch gekennzeichnet, daß

    – der hintere Gewindeabschnitt (2) zur Befestigung der Vorschubzange einstückig mit dem Klemmkörper (6) ausgebildet ist,

    – die Außenhülse (8) an ihrem vorderen Abschnitt (20) mit dem innen konischen Klemmbereich (21) eine Struktur mit großer Festigkeit gegen radiale Dehnung hat,

    – die Außenhülse (8) Langlöcher (23) aufweist, die zur Längsachse (I-I) der Außenhülse (8) schräg ausgerichtet und um die Längsachse (I-I) in dem Abschnitt der Außenhülse (8) verteilt angebracht sind, der sich zwischen dem innen konischen Klemmbereich (21) und dem Innengewinde (19) befindet, wodurch sie dieser eine in Längsrichtung verlaufende, elastische Verformbarkeit in dem Längsabschnitt verleihen, der zwischen dem innen konischen Klemmbereich (21) und dem Innengewinde (19) liegt.
  2. Vorschubzange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmkörper (6) mit seinem Längsabschnitt radial an der Stange (3) anliegt, der dem innen konischen Klemmbereich (21) der Außenhülse (8) direkt gegenüberliegt.
  3. Vorschubzange nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheitelpunkte der konischen Klemmbereiche (11, 21) nach hinten weisen.
  4. Vorschubzange nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheitelpunkte der konischen Klemmbereiche (11, 21) nach vorn weisen.
  5. Vorschubzange nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Abschnitt (20) der Außenhülse (8) eine Ringform hat.
  6. Vorschubzange nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Langlöcher (23) mit einem Winkel (A) schräg verlaufend angebracht sind, der bezüglich der Längsachse (I-I) etwa zwischen 5° und 12° liegt.
  7. Vorschubzange nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Langlöcher (23) eine Breite (E) haben, die etwa der Breite der sie einfassenden schrägen Längsträger entspricht.
  8. Vorschubzange nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die konischen Klemmbereiche (11, 21) einen Kegelwinkel von etwa 15° haben.
  9. Vorschubzange nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Abschnitt (24) der Außenhülse (8) Angriffsmittel (25) für ein Klemmwerkzeug hat.
  10. Vorschubzange nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur drehfesten Fixierung der Außenhülse (8) am Klemmkörper (6) aus einer Gegenmutter (26) bestehen, die auf das Außengewinde (12) des Klemmkörpers (6) aufgeschraubt ist.
  11. Vorschubzange nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere, konische Klemmbereich (11) des Klemmkörpers (6) an dem vorderen Stirnende (27) des Klemmkörpers (6) ausgebildet ist.
  12. Vorschubzange nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere, konische Klemmbereich (11) des Klemmkörpers (6) als Durchmesserverringerung in der Nähe der vorderen Enden der Längsschlitze (10) durch Hinterdrehung eingearbeitet ist.
  13. Vorschubzange nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmkörper (6) und die Außenhülse (8) aus Federstahl bestehen.
  14. Vorschubzange nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmbereich des Klemmkörpers (6) eine innere Auskleidung mit großer Härte hat, die dazu dient, die in Berührung mit der Stange (3) kommende Klemmfläche zu bilden.
  15. Vorschubzange nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmfläche aus einem Einsatz (15) aus hartem Werkstoff wie z. B. einer Sintermischung aus Wolframkarbid, Kobaltkarbid und Nickelkarbid besteht.
Es folgen 4 Blatt Zeichnungen






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