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Spannfutter mit Einstellung der Backen durch Winkelhebel.
Die Erfindung betrifft ein Spannfutter mit Einstellung der Backen durch Winkelhebel. Winkelhebel-Spannfutter sind bekannt und werden zur Bearbeitung von Werkstücken gleicher Abmessungen in sehr grosser Masse benutzt. Neben der grossen Massenfabrikation gehen aber die vielen Fälle der Serienherstellung her, die ein öfteres Wechseln der Werkstücke auf der Maschine erfordern und wo zur Zeit noch die üblichen handbetätigten Dreibacken-Zentrierfutter angewendet werden. Der Erfindung gemäss wird die zugleich zentrische und stufenlose Einstellung aller Spannbacken auf jeden gewünschten Durchmesser innerhalb des Futterbereichs sowie ein bequemer Wechsel der Backen ohne Zerlegen des Futters ermöglicht. Dadurch wird die Anwendbarkeit des Futters wesentlich vergrössert.
Winkelhebelfutter werden zweckmässig mittels Pressluft betätigt und arbeiten selbsttätig. Dem Arbeiter ist die mühevolle Arbeit des Einspannens abgenommen. Die Erfindung gibt die Möglichkeit, ein selbsttätiges Futter in gleicher Weise zu benützen, wie es bisher beim von Hand betätigten Universalzentrierfutter der Fall war, d. h. auch kleinere Werkstückmengen selbsttätig zu spannen.
Gemäss der Erfindung ist jeder Winkelhebel nebst seiner Drehachse innerhalb eines aus dem Futter ohne dessen Zerlegung herausschiebbaren Gehäuses angeordnet. Das Ende des langen Hebelarmes des Winkelhebels ist in einer in der Achsenrichtung des Futters verstellbaren Stange in an sich bekannter Weise in radialer Richtung verschieblich gelagert. Das Hebelgehäuse steht zum Zwecke seiner radialen Verstellung mit einem auf dem Futterkörper drehbaren, mit Kurvennuten versehenen Ring durch einen oder mehrere Zähne in Eingriff. Durch die Lagerung der Hebeldrehachse in einem besonderen Gehäuse wird ermöglicht, diesen Drehpunkt viel weiter nach aussen zu verlegen als bei der Lagerung im Futterkörper, besonders wenn das Gehäuse aus einer Stahllegierung von hoher Festigkeit hergestellt wird.
Dadurch wird eine grosse Hebelübersetzung, also eine hohe Spannwirkung erzielt. Das ist in den vielen Fällen bedeutungsvoll, wenn durch die Bauart der Werkzeugmaschine oder durch die gleichzeitige Verwendung mehrerer Bearbeitungswerkzeuge ein bestimmter Höchstdurchmesser für das Futter gegeben ist. Bei gegebenem Durchmesser lässt sich hier ein Maximum der Spannwirkung erzielen. Die radiale Verstellbarkeit des Hebelgehäuses mittels eines Kurvenringes sichert stets die genaue zentrische Einstellung. Zwecks Einstellung auf einen anderen Spanndurchmesser kann die Backe mit dem Hebelgehäuse ohne Zerlegung des Futters aus diesem herausgezogen werden.
Die Backe wird dann gegen den Hebel um einen Zahn verstellt und beide werden in das Futter eingesehoben. Ist der Kurvenring mit Plangewinde versehen, dann ist auch das Gehäuse in weiten Grenzen stufenlos einstellbar. Diese stufenlose Einstellung gestattet den Weg der Backe beim Spannvorgang so klein wie möglich zu halten, wie es die Toleranzen des Werkstückes vorschreiben. Damit kann aber einmal der kleine Arm des Winkelhebels so kurz wie möglich ausgebildet werden zum Zwecke einer Steigerung der Hebelübersetzung und andrerseits der Ausschlag des langen Armes des Winkelhebels beschränkt werden zum Zwecke der Ersparnis von Energie bei Pressluftbetätigung.
In den Zeichnungen sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Fig. 1 und 2 sind zwei Querschnitte des Hebelspannfutters für die beiden Grenzstellungen der Backen und verschiedene Stellungen des Gehäuses. Fig. 3 ist eine Ansicht des Kurvenringes mit Planspiralgewinde, Fig. 4 eine Ansicht des Kurvenringes mit Kurvennuten, Fig. 5 ist eine Ansicht des Futters mit einem Schnitt durch ein Hebelgehäuse. Fig. 6,7, 7a, 8 und 8a zeigen eine Ausführung des Futters ohne Verstellung durch einen Kurvenring im Querschnitt und in Ansicht, Fig. 8 und 8a zeigen insbesondere die Verbindung des Hebelgestänges mit dem Futterkörper und verschiedene Stellungen des Feststellmittels für das Gehäuse. Fig. 9 und 10 bringen eine weitere Einstellvorrichtung für die Spannbacken.
Fig. 9 ist ein Querschnitt nach der Linie IX-IX in Fig. 10, Fig. 10 ein Querschnitt nach der Linie X-X in Fig. 9. Fig. 11 und 12 zeigen, wie die drei Spannbacken nacheinander einzeln in ihre Nut eingesehoben werden.
Jede der im Futterkörper a radial verschiebbaren Backen b wird durch einen Winkelhebel c verstellt, der um die Achse d drehbar mit zwei Zähnen in entsprechende Nuten e der Backe b eingreift. Die Hebel c werden durch axiale Verschiebung des Kolbens f, beispielsweise vermittels Pressluft, geschwenkt. Zu diesem Zweck greift jeder Hebel c in einen radialen Schlitz des Kolbens t ein. Der radiale Schlitz gewährleistet einmal die Möglichkeit, den Hebel c mittels des Kolbens f zu schwenken und gestattet ferner, die Gehäuse g (siehe unten) mitsamt den Hebeln c und den Backen b radial auf verschiedene Werkstückdurchmesser einzustellen. Die Drehachse d des Winkelhebels c ist in dem radial verschiebbaren Gehäuse g gelagert, das an der Rückseite mit Zähnen versehen ist.
Diese greifen in entsprechende spiralförmige Nuten k eines Kurvenringes h ein oder der Ring h greift mit kurvenförmigen Leisten Je in entsprechende Nuten des Gehäuses ein. Durch Drehen des Kurvenringes wird das Gehäuse radial verstellt. Der Kurvenring ist entweder mit Planspiralgewinde (Fig. 3) oder mit mehreren einzelnen
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Nuten, bzw. vorspringenden Leisten (Fig. 4) versehen. Bei Verwendung eines Ringes nach Fig. 4 ist am Gehäuse nur ein Zahn, bzw. eine Nut vorgesehen. Bei Verwendung eines Ringes nach Fig. 3 wird das Gehäuse durch mehrmalige Umdrehung des Ringes aus dem Futter herausgeschoben, der Ring nach Fig. 4 muss nur soweit gedreht werden, bis der Zahn des Gehäuses aus der Nut k heraustritt, dann kann das Gehäuse mit den Backen aus dem Futter herausgezogen werden.
Nach Fig. 6,7, 7a, 8 und 8a ist der zum Spannen der Backe b dienende Winkelhebel c ebenfalls
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ist hier aber nicht radial einstellbar. Es wird durch einen Bolzen p mit langem zylindrischem Kopf festgehalten, der in eine Aussparung des Flansches g' (Fig. 7a und 8a) am Gehäuse g eingreift. Schraubt man den Bolzen p so weit zurÜck (Fig. 8a), dass der zylindrische Kopf aus dem Bereich des Flansches g' heraustritt, so kann das von ihm gehaltene Gehäuse g ohne weiteres axial aus dem Futterkörper herausgezogen werden. Bringt man im Flansch g'eine grössere Anzahl zum Bolzenkopf passender Aussparungen an, so ist auch in diesem Fall das Gehäuse radial einstellbar.
In Fig. 1, 2 und 6 greift der Winkelhebel c mit seinem freien Ende in eine Nut des Kolbens statt dessen kann auch das Ende des Hebels c gegabelt sein und eine Rippe am Kolben/umfassen.
Soll die Haltevorrichtung für das Hebelgehäuse g auch zu desseJLEinsteI4mg verwendet werden,
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so wird die Mutter q ausser Eingriff gebracht, das Gehäuse g um das gewünschte Mass vorgeschoben und darauf die Mutter wieder mit den Gehäusezähnen in Eingriff gebracht. Gegen unbeabsichtigte Drehung wird die Mutter q durch den Bolzen r gesichert. Statt unter Vermittlung einer Mutter kann der Bolzen p auch unmittelbar mit einem Zahn in eine Nut des Hebelgehäuses g eingreifen.
Wenn bei Einstellung der Hebelgehäuse g durch einen Kurvenring h (z. B. nach Fig. 4) alle drei Hebelgehäuse gleichzeitig ausser Eingriff mit denKurvenleisten k des Kurvenringes h gebracht, bzw. aus ihren Nuten herausgezogen werden könnten, so wäre die Auswechslung der drei Spannbaeken durch einen einzelnen Mann schwer möglich.
Deshalb werden die Hebelgehäuse (siehe Fig. 11 und 12) nacheinander ein-und ausgesehoben, bzw. in und ausser Eingriff gebracht mit dem Kurvenring h. In dem Augenblick, wo das Hebelgehäuse gl in seine Nut eingeschoben ist und gerade mit seiner Kurvenleiste k in Eingriff gelangt, so dass die Mitte der Nut mit der Mitte des Kurvenleistenabstandes x zusammenfällt, stösst das Hebelgehäuse g2 gegen die Kurvenleiste k an, so dass weiteres Einschieben unmöglich ist und
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der Kurvenring h um ein gleiches Mass weitergedreht werden, um das Hebelgehäuse Y3 vollständig einzuschieben.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Spannfutter mit Einstellung der Spannbacken durch Winkelhebel, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Winkelhebel nebst seiner Drehachse innerhalb eines aus dem Futter ohne dessen Zerlegung herausschiebbaren Gehäuses angeordnet ist.