Spannfutter mit motorisch angetriebenen Sbannbacken fü_r Drehbänke und andere Werkzeugmaschinen. Spannfutter mit motorisch angetriebenen Spannbacken bestehen aus dem eigentlichen Futter, der Übertragungswelle, dem Räder getriebe mit der Regulierungseinriohtung und dem Motor, beispielsweise einem Elektro motor. Der Antrieb des Spannfutters erfolgt zentral zur Arbeitsspindel der Drehbank, um den eigentlichen Spanndruck möglichst nahe an die Spannbacken heranzubringen, und um die Backen ohne Umsetzen für jeden beliebi gen Durchmesser einzustellen.
Um auch einen günstigen Wirkungsgrad bei kleinem An triebsmotor zu erhalten, wird zweckmässig die Spanndruckaufnahme durch Kugellager er folgen, wobei das Futter auch bei .grösster Beanspruchung dauernd genau läuft.
Um alle diese Bedingungen zu erfüllen, sind gemäss der Erfindung die Schrauben spindeln der Spannbacken auf sternartig an geordneten, aus einem Stück bestehenden, an den Enden mit Drucklagern und in der litte mit Anschlagflächen versehenen Achsen ge- lagert. Der Antrieb der Spindeln erfolgt da bei von einem gemeinsamen Zentralrad aus. Hierdurch wird erreicht: 1. Die Schraubenspindeln behalten dauernd dieselbe Entfernung vom Mittelpunkt und von dem Grundrad, das die Spindeln antreibt. Dadurch wird 2. ein dauernd genaues Einstellen der Spannbacken zur Spannfutterachse, und 3. eine dauernd genaue Bearbeitungsmög lichkeit der Werkstücke erreicht.
Durch die feste Anordnung .der Schrau benspindeln zueinander in einem einzigen starren Stück und die Anwendung von ge eigneten Drucklagern kommt man auch mit dem geringsten Kraftverbrauch aus.
Wenn man das Spannfutter durch einen kleinen Elektromotor mit hoher Umdrehungs zahl antreibt, so ist es angezeigt, zwischen den Elektromotor und die Antriebswelle des Spannfutters ein Differentialgetriebe einzu- schalten, so dass das Grundrad nur eine be- stimmte niedrige Umdrehungszahl bekommt.
Dieses Differentialgetriebe wird zweck mässig an .der dem Spannfutter zugekehrten Seite des Elektromotors in einem Gehäuse angebracht. Dieses Gehäuse kann mit Ein richtungen zum Begrenzen des Spanndruckes versehen sein, die beispielsweise aus unter Federdruck stehenden Sperrbalzen bestehen, die auswechselbar an dem Umfang des Ge häuses angeordnet sind und in entsprechende Aussparungen des Grundrades eingreifen.
Hierbei kann man die Mindestentfernung der Rasten auf dem Umfang .des Grundrades so bemessen, dass die Leerlaufszeit des Motors zwischen zwei Sperrstellungen genügt, um -die zum Lösen der .Spannbacken erforderliche Energie aufzuspeichern.
Die Zeichnung stellt als Ausführungsbei spiel der Erfindung ein durch einen Elektro motor angetriebenes Spannfutter dar.
Fig. 1 zeigt,das Spannfutter mit Antrieb im Längsschnitt, Fig. 2 einen Querschnitt nach D-C der Fig. 1, ' Fig. 8 einen Schnitt durch das Futter nach A-B der Fig. 1; Fig. 4 zeigt den Achsenstern, und - Fig. 5 einen Sperrbolzen.
In den Futterkörper 1 ist der Achsen stern 2 eingesetzt, der beispielsweise aus drei, ein Stück bildenden Achsen besteht. Auf die" sen Achsen 2 ,drehen .sich die Spindeln 4, an getrieben vom Zentralrad 5. Die Spindeln werden in der Längsrichtung durch die Drucklager 6 und die Bunde 3 am Mittel- stück des Achsensternes in gegenseitig unver änderlicher Stellung gehalten, so dass keine Verschiebungen eintreten können. Durch die Drehung des Zentralrades werden somit die Spindeln gleichmässig gedreht und die Spann backen 7 des - Spannfutters gleichmässig an gespannt, entsprechend den verschiedenen Spanndrücken.
Die verschiedenen Spanndrücke an den Spannbacken im Spannfutter zum Festspan- nen des Werkstückes werden bei den mit der Hand gespannten Futtern nach den Erfah- rungen .des. das Futter bedienenden Arbeiter durch mehr oder weniger starkes Anziehen des Spannfutters von Hand erzeugt. Hier durch kann man die notwendige sehr grosse Verschiedenheit der Spanndrücke entspre chend der Arbeitsoperation und der Art, Form oder Grösse des Werkstückes erreichen.
Von einem motorisch gespannten Futter wird nun erwartet, dass, dieses in ähnlicher Weise mit Sicherheit verschieden grosse Spanndrücke zulässt. Bei dem gezeichneten Beispiel ist eine mechanische Regelung des auf einen Teil des Differentialgetriebes aus geübten. Spanndruckes vorgesehen.
Das Dif ferentialgetriebe 8, das. in einem Gehäuse zwi- schendem Motor 9 und dein Spannfutterkörper 1 angeordnet ist, besitzt ein Grundrad 10 und ein daneben angeordnetes Laufrad 11, das seinerseits .durch die Welle 12. mit der Ver- stellvorrichtung des Spannfutters verbunden ist. Das Laufrad hat eine etwas andere Zähnezahl als das Grundrad. Wird das Grundrad festgehalten, so dreht sich das Laufrad, wird umgekehrt das. Laufrad fest gehalten, so :dreht sich das Grundrad.
Das Grundrad 10 wird nun durch feder belastete Sperrbolzen 18 festgehalten, welche in entsprechende konisch gestaltete Rasten am Umfang des Grundrades eingreifen. (Fig. 2). Durch diese federbelasteten Sperrbolzen wird das. Grundrad so. lange festgehalten, bis der vorgeschriebene Spanndruck erreicht ist. Wird dieser Spanndruck überschritten, so geben die federbelasteten Sperrbolzen nach.
Das Grundrad dreht sich infolgedessen, wäh rend nunmehr das Laufrad stillsteht, so dass die Festspannung des Werkstückes mit einem bestimmten Spanndruck beendet ist, ohne dass der Lauf -des Motors unterbrochen werden russ.
Diese mechanische Sperrung des Grund rades kann man in verschiedener Weise regu lieren. Einmal kann man .die Zahl der aus wechselbaren, federbelasteten Sperrbolzen verändern, oder man kann die Federspan nung verändern. In jedem Falle ist man in der Lage, durch mechanische Mittel einen ganz bestimmten Spanndruck an den Spann backen von stets gleichbleibender Genauig keit und erwünschter Druckhöhe durch Än derung des Drehmomentes des Antriebes un ter Beibehaltung des gleichen Motors hervor zurufen.
Wird nämlich das Grundrad durch einen oder mehrere Sperrbolzen mit bestimm tem Federdruck festgehalten, so wird ein ganz bestimmtes Drehmoment auf das Lauf rad übertragen, und indem Augenblick, wo die Umfangskräfte das durch die Sperrbolzen und Federn festgesetzte Drehmoment über steigen, werden die mit konischen Flächen versehenen Sperrbolzen herausgedrückt und das Grundrad freigegeben. Dieses tritt in dem Augenblick ein, in welchem der vorher bestimmte Spanndruck im Spannfutter er reicht ist.
Versuche haben ergeben, dass mit dieser Einrichtung :die Spannung am Werkstück gleichmässig erfolgt, wodurch das mecha nisch getriebene Spannfutter allen Bedingun gender Werkstatt nachkommen kann. Eine Auswechslung .des Motors für die Erzielung verschiedener Drehmomente fällt fort, ebenso der Einbau verschiedenartiger elektrischer Widerstände. Man kann vielmehr denselben Motor für sämtliche Spannarbeiten verwen- den. Auch kann man die Futter auswech seln, ohne an der Antriebsvorrichtung irgend etwas zu ändern.
Man braucht also für jede Maschine nur einen Antrieb für eine belie bige Anzahl Futter.
Es ist eine bekannte Erscheinung, dass sich das Werkstück durch die Beanspruchung während des. Arbeitsprozesses in den ge spannten Backen zu verdrehen sucht. Hier durch entsteht ein grösserer zusätzlicher Spanndruck als der, der durch den Motor oder von. Hand in die Spannbacken hinein geschickt wurde. Dies hat aber zur Folge, dass beim Lösen der erste Lösungsdruck grösser sein muss als der letzte Festspann ,druck.
Würde deshalb eine mechanische Regu lierungseinrichtung vorhanden sein, die die sem Umstand nicht Rechnung trägt, so hätte das zur Folge, dass beim Lösen ein nicht ge- nügender Lösungsdruck zum Lösen der Spannbacken übertragen werden kann.
Man wird daher die Sperrbolzen in sol chen Abständen anordnen, dass zwischen den einzelnen Rasten bei ausgeschaltetem Sperr bolzen .der Motor leer laufen kann, um damit iri seinen sich drehenden Massen Energie an zusammeln, die beim plötzlichen Einschnap pen des Sperrbolzens in das Grundrad schlag artig in ein stark gesteigertes Drehmoment umgesetzt wird. -Dieser Vorgang spielt sich wiederholt so oft ab, bis die Lösung erfolgt.
Die Mindestentfernung der Rasten auf dem Umfang des Grundrades wird also be stimmtdurch die Leerlaufzeit des Motors, die notwendig ist, um die zum Lösen der Spann backen erforderliche Energie aufzuspeichern.