Kraftbetätigte Spanneinrichtung für Werkzeugmaschinen Die Erfindung betrifft eine kraftbetätigte Spannein richtung für Werkzeugmaschinen zur wahlweisen Be tätigung von Backenfuttern oder Spannzangen mit aus wechselbaren Spannpatronen.
Derartige Spanneinrichtungen für Werkzeugmaschi nen sind bekannt. Das Spannglied des Backenfutters oder der Spannzange wird bei diesen Einrichtungen über eine durch eine hohle Spindel geführte Zugstange von einem Spannzylinder betätigt, der am anderen Ende der Spindel befestigt ist und an dessen Kolbenstange die Zugstange anschraubbar ist.
Die bekannten kraftbetätigten Spanneinrichtungen besitzen den Nachteil, dass sie nicht für die Betätigung von Spannzangen verwendet werden können, die aus wechselbare Spannpatronen für die verschiedenen Spannbereiche besitzen. Die Spannpatronen dieser Spannzangen müssen in der Spindel gegen ein Verdrehen gesichert sein, wozu ein in eine Längsnut der Spann patrone eingreifender Keil verwendet wird. Durch die sen Keil wird ein Einschrauben der jeweiligen Spann patrone in das vordere Zugstangenende unmöglich ge macht. Da anderseits keine Zugschrauben für die Be festigung der Spannpatronen an der Zugstange verwen det werden können, konnten diese Spannzangen mit auswechselbaren Spannpatronen bisher nur durch eine manuelle Spanneinrichtung gespannt werden.
Die Ver wendung eines Spannzylinders lohnte sich nicht, da bei jedem Auswechseln einer Spannpatrone der Spann zylinder von der Spindel hätte abgenommen werden müssen.
Der Erfindung lag die Aufgabe zu Grunde, die Nachteile des bekannten Standes der Technik zu ver meiden und eine kraftbetätigte Spanneinrichtung für Werkzeugmaschinen zur wahlweisen Benutzung von Backenfuttern oder Spannzangen mit auswechselbaren Spannpatronen zu schaffen, die ein schnelles und ein faches Auswechseln der verschiedenen Spannpatronen unterschiedlicher Spannzangen ermöglicht und die dar über hinaus weiterhin zur Betätigung von Backenfuttern geeignet ist.
Zu diesem Zweck wird mit der Erfindung vorge schlagen, am Zylinderboden des Spannzylinders eine Büchse drehbar, aber axial unverschiebbar zu lagern, die über Anschläge oder eine Verzahnung ständig, d. h. in allen Stellungen des Kolbens des Spannzylinders, mit der Zugstange in Drehrichtung formschlüssig verbunden ist.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Büchse an einem Zwischenflansch gelagert, der am Zylinderboden des Spannzylinders angeschraubt ist. Die Büchse kann auf der Kolbenstange des Spannzylinders geführt sein.
Um die Büchse ständig mit der jeweiligen Zugstange in Drehrichtung formschlüssig zu verbinden, kann so wohl die Büchse als auch die an der Kolbenstange befestigte Zugstange an ihren aneinanderstossenden En den mit einer Stirnverzahnung versehen sein, deren Zahntiefe der parallelflankigen Zähne grösser als der Hub des Spannkolbens ist.
Damit die Büchse von aussen mühelos gedreht wer den kann, kann mit Vorteil an der Büchse ein Teller kegelrad befestigt sein, in das ein an der Spindel gela gertes und von aussen drehbares Ritzel eingreift; dabei kann das Ritzel in einem Tragflansch gelagert sein, der einerseits an die Spindel und anderseits an den Spann zylinder angeschraubt ist.
Bei einer derart ausgebildeten Spanneinrichtung kön nen die Spannpatronen der verwendeten Spannzangen auf einfache Weise ausgewechselt werden, indem mittels eines Schlüssels das Ritzel und damit die am Zylinder boden des Spannzylinders drehbar gelagerte Büchse ge dreht werden. Bei dieser Drehung, die über die An schläge oder die Verzahnung auf die jeweilige Zugstange übertragen wird, schraubt sich die gegen Verdrehung in der Spindel gesicherte Spannpatrone aus der Zugstange heraus, so dass sie einfach ausgewechselt werden kann. Das Festziehen einer neuen Spannpatrone erfolgt in entsprechender Weise. Die erfindungsgemässe Spann einrichtung kann anderseits auch weiterhin für die nor malen Zugstangen von Backenfuttern verwendet wer- den.
Diese Zugstangen werden mittels eines Gewinde zapfens in die über das Ritzel festgehaltene Büchse eingeschraubt und auf der anderen Seite mittels einer Zugschraube mit dem Spannglied des Backenfutters verbunden.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Spanneinrichtung dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Spanneinrichtung zur Betätigung einer Spannzange, Fig. 2 einen Längsschnitt durch das vordere Ende der Spindel mit einer anderen Spannzange, Fig. 3 einen der Fig. 1 entsprechenden Längsschnitt mit am Spindelflansch befestigtem Backenfutter und Fig. 4 einen Querschnitt durch die Verzahnung zwi schen Zugstange und Büchse gemäss der Schnittlinie IV-IV in Fig. 1.
Die Spanneinrichtung besitzt in bekannter Weise einen Spannzylinder 1, der an der Spindel 3 der Werk zeugmaschine befestigt ist. Beim dargestellten Ausfüh rungsbeispiel ist auf das hintere Ende der Spindel 3 ein Tragflansch 4 geschraubt, der seinerseits über Schrauben 11 an einem Zwischenflansch 5 befestigt ist. Dieser Zwischenflansch 5 ist wiederum über Schrauben 12 mit dem Zylinderboden 1b des Spannzylinders 1 verbunden, dessen Zylindermantel 1a zur Aufnahme des Spannkolbens 1c dient.
Die Verstellung des Spann kolbens 1c erfolgt mittels Druckluft, die über Luft leitungen 2a einer feststehenden Luftzuführung 2 zuge führt wird, die die Druckluft dem sich mit der Spindel 3 drehenden Spannzylinder 1 zuführt. Die Spindel 3 ist mit einem Spindelflansch 3a versehen, an dem die Spannzange oder das Backenfutter befestigt werden kann. Bei der Darstellung in Fig. 1 ist der Zangenkörper 16a einer Spannzange mittels Camlockbolzen 25 am Spindelflansch 3a befestigt, die eine abgestufte Spann patrone 17a mit verhältnismässig grossem Spanndurch messer besitzt. Diese Spannpatrone 17a ist in einer Zangenbüchse 16b geführt, die in der Kegelbohrung der Spindel 3 befestigt ist. Diese Büchse 16b kann mittels einer Ringmutter 18 zum Auswechseln herausgezogen werden.
Bei der Darstellung in Fig. 2 ist eine andere Spannzange gezeigt, deren Spannpatrone 17b einen we sentlich kleineren Spanndurchmesser besitzt. Diese Spannpatrone 17b ist lediglich in einer Zangenbüchse 16c geführt, die wiederum in der Kegelbohrung der Spindel 3 befestigt ist. Bei beiden Spannzangen ist die Spannpatrone 17a bzw. 17b gegen eine Verdrehung re lativ zur Spindel 3 durch einen Keil 15 gesichert, der zwischen der jeweiligen Zangenbüchse 16b bzw. 16c und der Spannpatrone 17a bzw. 17b angeordnet ist.
Um die zum Spannen erforderliche Axialbewegung der Spannpatrone 17a bzw. 17b zu erzielen, ist diese über eine Zugstange 9a mit dem Spannkolben 1c des Spannzylinders 1 verbunden. Die Zugstange 9a ist am vorderen Ende mit einem Schraubeneinsatz 14 versehen, der auf das Gewinde der Spannpatrone 17a bzw. 17b aufgeschraubt werden kann. Am hinteren Ende ist die Zugstange 9a über eine Zugschraube 10 mit der Kolben stange 1d des Spannkolbens 1c verbunden.
Um ein schnelles und einfaches Auswechseln der Spannpatronen 17a bzw. 17b zu ermöglichen, die durch den jeweiligen Keil 15 gegen eine Verdrehung gesichert in der Spindel 3 gelagert sind, ist auf der Kolben stange 1d des Spannzylinders 1 eine Büchse 6 geführt, die drehbar, aber axial unverschiebbar am Zylinderbo den 1b des Spannzylinders 1 gelagert ist. Beim darge- stellten Ausführungsbeispiel ist die Büchse 6 mit einem Ringflansch 6a versehen, der an der Stirnfläche des Zwischenflansches 5 anliegt, und gegen eine axiale Verschiebung durch einen Sicherungsring 6b gesichert. Am Ringflansch 6a der Büchse 6 ist ein Tellerkegelrad 7 befestigt, in das ein Ritzel 8 eingreift.
Dieses Ritzel 8 ist in einer Lagerhülse 13 gelagert, die im Tragflansch 4 befestigt ist.
Durch Drehen des Ritzels 8 wird das Tellerkegelrad 7 und mit diesem die Büchse 6 in Umdrehung versetzt. Die Büchse 6 ist weiterhin über Anschläge oder eine Verzahnung ständig mit der Zugstange 9a in Dreh richtung formschlüssig verbunden, so dass die Dreh bewegung auch auf die Zugstange 9a übertragen wird. Hierdurch ist es möglich, die Spannpatronen 17a bzw. 17b auf einfache Weise durch Drehen des Ritzels 8 aus dem jeweiligen Zangenkörper 16b bzw. 16c her auszuschrauben. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Büchse 6 mit der Zugstange 9a über eine Stirn verzahnung verbunden, deren parallelflankige Zähne eine derartige Zahntiefe aufweisen, dass sie auch im zurückgezogenen Zustand des Spannkolbens 1c noch miteinander in Eingriff stehen.
In Fig. 3 ist dargestellt, dass anstelle einer Spann zange auch ein Backenfutter mit der Spanneinrichtung betätigt werden kann. In diesem Fall wird nach dem Entfernen der Spannzange die rohrförmige Zugstange 9a zusammen mit der Zugschraube 10 entfernt und an ihrer Stelle eine Zugstange 9b mit ihrem Gewindezapfen 9c in die Kolbenstange 1d des Spannzylinders 1 einge schraubt. Der Futterkörper 20 des Backenfutters wird über einen Zwischenring 23, an dem er mittels Schrau ben 24 angeschraubt ist, wiederum durch Camlockbol- zen 25 am Spindelflansch 3a befestigt.
Die Verstell- bewegung der Spannbacken 22 erfolgt durch einen Fut terkolben 21, der durch eine Zugschraube 19 in be kannter Weise an der Zugstange 9b befestigt ist.
Die erfindungsgemässe Spanneinrichtung eignet sich somit nicht nur zur Betätigung von Spannzangen, wobei sie ein schnelles und einfaches Auswechseln der jeweili gen Spannpatrone ermöglicht, sondern ist darüber hinaus auch weiterhin in bekannter Weise zum Spannen und Lösen von Backenfuttern geeignet.