DE102008023288B4

DE102008023288B4 - Power chuck and clamping jaw

Info

Publication number: DE102008023288B4
Application number: DE200810023288
Authority: DE
Inventors: Dieter Stoll
Original assignee: EMAG Holding GmbH
Current assignee: EMAG Holding GmbH
Priority date: 2008-05-13
Filing date: 2008-05-13
Publication date: 2013-04-18
Anticipated expiration: 2028-05-14
Also published as: DE102008023288A1

Abstract

Kraftbetätigtes Spannfutter zur Aufnahme von zu bearbeitenden Werkstücken mit einer Grundplatte (1) und mindestens zwei in radialer Richtung verstellbaren Spannbacken, wobei die Spannbacken aus Grundbacken (3, 3a, 3b, 3c) und Aufsatzbacken (4, 4a, 4b, 4c) bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass für jede der Spannbacken ein separates Gehäuse (2, 2a, 2b, 2c) vorgesehen ist, dass die Gehäuse (2, 2a, 2b, 2c) lösbar mit der Grundplatte (1) verbunden sind dass die Grundbacken (3, 3a, 3b, 3c) in den Gehäusen (2, 2a, 2b, 2c) linear beweglich geführt sind, dass die Gehäuse (2, 2a, 2b, 2c) Betätigungshebel (6, 6a, 6b, 6c) zur Kraftübertragung aufnehmen und dass den Betätigungshebeln (6, 6a) ein gemeinsames Betätigungselement (7) zum Öffnen und Schließen der Spannbacken zugeordnet ist.Power-operated chuck for holding workpieces to be machined with a base plate (1) and at least two adjustable clamping jaws in the radial direction, the jaws consisting of base jaws (3, 3a, 3b, 3c) and top jaws (4, 4a, 4b, 4c), characterized in that for each of the clamping jaws a separate housing (2, 2a, 2b, 2c) is provided, that the housings (2, 2a, 2b, 2c) are releasably connected to the base plate (1) that the base jaws (3, 3a, 3b, 3c) in the housings (2, 2a, 2b, 2c) are guided in a linearly movable manner, that the housings (2, 2a, 2b, 2c) receive actuating levers (6, 6a, 6b, 6c) for power transmission and that the actuating levers (6, 6a) is assigned a common actuating element (7) for opening and closing the clamping jaws.

Description

Die Erfindung betrifft ein kraftbetätigtes Spannfutter und eine Spannbacke zur Aufnahme von zu bearbeitenden Werkstücken mit großem Durchmesser. Bei derartigen Spannfuttern wird die Spannkraft über mechanische Glieder übertragen. Aufgrund des Platzbedarfs für die Elemente zur Kraftübertragung sowie für eine verschleißbeständige und steife Führung der Spannbacken sind diese Spannfutter groß und schwer und das Verhältnis von Außendurchmesser zu maximaler Spannweite ist relativ groß. Spannfutter für Werkstücke mit einem Durchmesser von etwa einem Meter können beispielsweise ein Gewicht in der Größenordnung von zwei Tonnen aufweisen.The invention relates to a power-operated chuck and a clamping jaw for receiving large diameter workpieces to be machined. In such chucks, the clamping force is transmitted via mechanical links. Due to the space required for the elements for power transmission and for a wear-resistant and rigid guidance of the jaws, these chucks are large and heavy and the ratio of outer diameter to maximum span is relatively large. For example, chucks for workpieces with a diameter of about one meter may have a weight in the order of two tons.

Aus der DE 85 00 002 U1 ist ein Kraftspannfutter für sehr große Werkstücke bis etwa 5000 mm Durchmesser bekannt. Dabei werden die Spannbackenantriebe – vermutlich Schneckengetriebe – von einem gemeinsamen Antriebsmotor über eine Rollenkette angetrieben. Der Antriebsmotor ist innerhalb des Futterkörpers angeordnet.From the DE 85 00 002 U1 is a power chuck for very large workpieces up to about 5000 mm diameter known. The clamping jaw drives - presumably worm gears - are driven by a common drive motor via a roller chain. The drive motor is arranged within the chuck body.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, Kraftspannfutter der eingangs genannten Art weiterzuentwickeln, den baulichen Aufwand dafür zu verringern und eine vielseitig einsetzbare Spannbacke aufzuzeigen.It is the object of the invention to further develop power chuck of the type mentioned, to reduce the structural complexity and to show a versatile jaw.

Gelöst wird die Aufgabe durch ein kraftbetätigtes Spannfutter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Ein vorteilhafter Aspekt der Erfindung liegt darin, die Grundplatte des Spannfutters als ebene Scheibe auszuführen und die Spannbacken jede für sich in einem separaten Gehäuse anzuordnen. Die ebene Grundplatte ermöglicht eine beachtliche Gewichtsersparnis und durch die Anordnung in separaten Gehäusen können die Spannbacken universell, z. B. auch zum Fixieren von Werkstücken außerhalb von Futtern, eingesetzt werden. Bei einer vorteilhaften Ausführung ist das Spannfutter als Ausgleichsfutter ausgeführt. Damit können Werkstücke an unterschiedlichen Durchmessern zentriert und gespannt werden, da zumindest ein Teil der Spannbacken über schwimmende Zylinder zentrisch ausgleichend aktiviert wird. Eine weitere Ausführung der Erfindung betrifft hängend angeordnete Spannfutter. Dabei darf beim Abschalten der Maschine oder beim Ausfall der Energieversorgung das Werkstück nicht aus dem Spannfutter herausfallen. Aus diesem Grund sind die Spannbacken vorgespannt, so dass diese auch ohne Energiezufuhr von außen das Gewicht des Werkstücks halten.The object is achieved by a power-operated chuck with the features of claim 1. Advantageous embodiments and modifications of the invention will become apparent from the dependent claims. An advantageous aspect of the invention is to make the base plate of the chuck as a flat disc and to arrange the jaws each in a separate housing. The flat base plate allows considerable weight savings and the arrangement in separate housings, the jaws universal, z. B. also for fixing workpieces outside of feeds, are used. In an advantageous embodiment, the chuck is designed as a compensating chuck. This allows workpieces to be centered and clamped at different diameters, since at least some of the clamping jaws are activated by means of floating cylinders in a centrically balancing manner. Another embodiment of the invention relates to suspended chucks. When switching off the machine or when the power supply fails, the workpiece must not fall out of the chuck. For this reason, the jaws are biased so that they hold the weight of the workpiece without power from the outside.

Im Folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die 1 zeigt das Spannfutter im Querschnitt und die 2 von der Werkstückseite her. Auf der als flache Scheibe ausgebildeten Grundplatte 1 sind die Gehäuse 2, 2a, 2b, 2c festgeschraubt. Die Gehäuse weisen Führungen 8 auf, in welchen die Grundbacken 3, 3a, 3b, 3c beweglich geführt sind. Die Grundbacken nehmen die Aufsatzbacken 4, 4a. 4b, 4c auf, die an unterschiedliche Werkstücke 5 angepasst werden können. Zum Öffnen und Schließen der Spannbacken ist ein gemeinsames Betätigungselement 7 vorgesehen, welches über die Betätigungshebel 6, 6a, 6b, 6c auf die Grundbacken 3, 3a, 3b, 3c einwirkt. 3 zeigt die Spannbacke nach 1 in vergrößerter Darstellung mit weiteren Einzelheiten. Der Betätigungshebel 6 weist einen Mitnehmer 10 auf, der in eine Nut an der Grundbacke 3 eingreift und diese zum Öffnen und Schließen entlang der Führungen 8 im Gehäuse 2 verschiebt. Bei der Ausführung als Ausgleichsfutter ist zumindest ein Teil der Spannbacken über schwimmende Zylinder zentrisch ausgleichend aktivierbar. Dazu sind am Bedienelement 7 Freisparungen 18 vorgesehen, die verhindern, dass das Bedienelement 7 auf vorbestimmte Spannbacken einwirkt. Diese Spannbacken werden von den Zylindern 19 beaufschlagt. Die Zylinder 19, bestehend aus Zylinderkammer 17, Kolben 16 und Kolbenstange 15, stehen über den Mitnehmer 10a mit der Grundbacke 3 in Wirkverbindung. Strömt ein Druckmedium in die Zylinderklammer 17, wird die Grundbacke 3 in die Schließstellung bewegt. Um zu verhindern, dass beim Abschalten der Maschine oder beim Ausfall der Energieversorgung das Werkstück nicht aus dem Spannfutter herausfällt, können die Spannbacken über Federn 14 vorgespannt werden. Der Betätigungshebel 6 ist um die Schwenkachse 9 drehbar im Gehäuse 2 gelagert. Die vorgespannte Feder 14 drückt über den Stößel 13 und das Druckglied 12 auf den Arm 11. Dabei bilden das Druckglied 12 und der Arm 11 einen Kniehebel, der in der 3 in der Totlage abgebildet ist. Sobald der Betätigungshebel 6 vom Betätigungselement 7 um einen Winkel α aus der Totlage ausgelenkt wird erzeugt die Federkraft im Betätigungshebel 6 ein Drehmoment und bewirkt, dass die Spannkraft auch dann erhalten bleibt, wenn das Betätigungselement 7 auf Grund fehlender Energiezufuhr nicht mehr aktiviert ist. Da der Kniehebel aus der Totlage heraus in beiden Richtungen wirksam ist, d. h. sowohl in Richtung des Winkels α, als auch in Gegenrichtung, werden die Spannbacken von den Federn 14 beim Spannen des Werkstücks 5 wahlweise von außen nach innen oder von innen nach außen gedrückt.In the following the invention will be explained in more detail with reference to exemplary embodiments. The 1 shows the chuck in cross section and the 2 from the workpiece side. On the designed as a flat disc base plate 1 are the housings 2 . 2a . 2 B . 2c screwed. The housings have guides 8th on, in which the base jaws 3 . 3a . 3b . 3c are movably guided. The base jaws take the top jaws 4 . 4a , 4b . 4c on, on different workpieces 5 can be adjusted. To open and close the jaws is a common actuator 7 provided, which via the operating lever 6 . 6a . 6b . 6c on the base jaws 3 . 3a . 3b . 3c acts. 3 shows the jaw after 1 in an enlarged view with further details. The operating lever 6 has a driver 10 put in a groove on the base jaw 3 engages and these open and close along the guides 8th in the case 2 shifts. When designed as a compensating chuck, at least a part of the clamping jaws can be centrally balanced by floating cylinders. These are on the control 7 recesses 18 provided that prevent the control element 7 acting on predetermined jaws. These jaws are made by the cylinders 19 applied. The cylinders 19 , consisting of cylinder chamber 17 , Piston 16 and piston rod 15 , stand over the driver 10a with the base jaw 3 in active connection. A pressure medium flows into the cylinder clamp 17 , becomes the base jaw 3 moved to the closed position. In order to prevent the workpiece from falling out of the chuck when the machine is switched off or when the power supply fails, the clamping jaws can be operated via springs 14 be biased. The operating lever 6 is about the pivot axis 9 rotatable in the housing 2 stored. The preloaded spring 14 pushes over the pestle 13 and the pressure member 12 on the arm 11 , This form the pressure member 12 and the arm 11 a toggle lever in the 3 is shown in the dead position. As soon as the operating lever 6 from the actuator 7 is deflected by an angle α from the dead position, the spring force generated in the operating lever 6 a torque and causes the clamping force is maintained even when the actuator 7 due to lack of energy supply is no longer activated. Since the toggle from the dead position is effective in both directions, ie both in the direction of the angle α, as well as in the opposite direction, the jaws of the springs 14 while clamping the workpiece 5 optionally pressed from outside to inside or from inside to outside.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Grundplattebaseplate
2, 2a, 2b, 2c2, 2a, 2b, 2c: Gehäusecasing
3, 3a, 3b, 3c3, 3a, 3b, 3c: Grundbackebase jaw
4, 4a, 4b, 4c4, 4a, 4b, 4c: AufsatzbackeAufsatzbacke
55: Werkstückworkpiece
6, 6a, 6b, 6c6, 6a, 6b, 6c: Betätigungshebelactuating lever
77: Betätigungselementactuator
88th: Führungguide
99: Schwenkachseswivel axis
10, 10a10, 10a: Mitnehmertakeaway
1111: Armpoor
1212: Druckgliedpressure member
1313: Stößeltappet
1414: Federfeather
1515: Kolbenstangepiston rod
1616: Kolbenpiston
1717: Zylinderkammercylinder chamber
1818: Freisparungcutout
1919: Zylindercylinder

Claims

Power-operated chuck for holding workpieces to be machined with a base plate ( 1 ) and at least two radially adjustable clamping jaws, wherein the clamping jaws of base jaws ( 3 . 3a . 3b . 3c ) and top jaws ( 4 . 4a . 4b . 4c ), characterized in that for each of the jaws a separate housing ( 2 . 2a . 2 B . 2c ) is provided that the housing ( 2 . 2a . 2 B . 2c ) detachable with the base plate ( 1 ) are connected that the base jaws ( 3 . 3a . 3b . 3c ) in the housings ( 2 . 2a . 2 B . 2c ) are linearly movable, that the housings ( 2 . 2a . 2 B . 2c ) Operating lever ( 6 . 6a . 6b . 6c ) for transmitting power and that the operating levers ( 6 . 6a ) a common actuator ( 7 ) is assigned to open and close the jaws.

Chuck according to claim 1, characterized in that at least a part of the jaws over floating cylinder ( 19 ) is centrally balancing activated.

Chuck according to claim 1 or 2, wherein without external energy supply the workpiece ( 5 ), characterized in that the clamping jaws can be acted upon by a biasing force.

Clamping jaw for clamping workpieces to be machined ( 5 ), with a housing ( 2 ), with a base jaw ( 3 ), a top jaw ( 4 ) and an actuating lever ( 6 ), whereby the base jaw ( 3 ) in the housing ( 2 ) on guided tours ( 8th ) is movably guided and over the operating lever ( 6 ) is activated, characterized in that in the housing ( 2 ) a single base jaw ( 3 ) is recorded.

Clamping jaw according to claim 4, characterized in that the actuating lever ( 6 ) optionally via a centrically compensating cylinder ( 19 ) or via an actuating element ( 7 ) is activated.

Clamping jaw according to claim 4 or 5, wherein the base jaw ( 3 ) via a spring ( 14 ), characterized in that the arm ( 11 ) and the spring-loaded pressure member ( 12 ) form a knee lever.

Clamping jaw according to claim 6, characterized in that the toggle lever is deflectable from its dead position both in the direction of the angle α, as well as in the opposite direction and that the effective direction of the biasing force is optionally reversible.