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Die Erfindung betrifft ein Spannfutter
mit einem Futterkörper,
in dessen vorderer Stirnfläche mehrere
radiale Backenführungen
ausgebildet sind, in denen jeweils eine Spannbacke verstellbar angeordnet
ist.
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Spannfutter dieser Art sind beispielsweise aus
der
DE 27 29 939 C3 bekannt
und werden in der Praxis in erster Linie eingesetzt, um an Drehmaschinen
die zu bearbeitenden Werkstücke
zu spannen. Die herkömmlichen
Spannfutter sind dabei üblicherweise
nach Art eines Dreibackenfutters ausgebildet und besitzen drei Spannbacken,
die in entsprechenden radialen Backenführungen des Futterkörpers bewegbar
angeordnet sind. Die Führung
der Spannbacken in den Backenführungen
erfolgt über
entsprechende Führungsnuten
und Führungsleisten,
die an den Seitenflächen
der Spannbacken und der körperseitigen
Backenführungen
ausgebildet sind. Konkret ist an jeder Seitenfläche der Spannbacken jeweils eine
Führungsnut
mit einem rechteckigen Querschnitt ausgebildet, die mit einer entsprechenden Führungsleiste
an der korrespondierenden Backenführung in Eingriff steht.
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Ein bekanntes Problem bei dem bekannten Spannfutter
besteht nun darin, daß im
Betrieb durch die auftretenden Fliehkräfte das Schmierfett aus den Backenführungen
verdrängt
wird. Dieser Effekt wird noch dadurch unterstützt, daß Kühlschmierstoffe in die Backenführungen
eindringen und das Schmierfett aus diesen auswaschen. Als ein Ergebnis
der Verringerung des Schmierfetts erhöht sich zwangsläufig die
Reibung zwischen den Spannbacken und der Backenführung. Dies kann in Einzelfällen dazu
führen, daß das Spannfutter
unter Beibehaltung der Betätigungskraft
nicht mehr die ausreichende statische Spannkraft erreicht. Diese
wird jedoch benötigt,
um unter Rotation noch eine sichere Werkstückspannung zu besitzen. Durch
die Fliehkraft der Spannbacken wird nämlich im Betrieb die Spannkraft
reduziert, weshalb eine statisch höhere Spannkraft erforderlich
ist.
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Um dieser Problematik zu begegnen,
ist es erforderlich, die Spannbacken und Backenführungen in regelmäßigen Abständen nachzuschmieren.
Die
DE 199 34 375
A1 schlägt
hierzu vor, ein Schmiermittel manuell über einen Schmiernippel zuzuführen.
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Aus der
DE 35 36 237 C2 ist weiterhin
ein Spannfutter bekannt, bei dem die radialen Backenführungen
automatisch geschmiert werden. Das Schmiermittel ist dabei im Pneumatikfluid,
das zum Öffnen
und Schließen
des Spannfutters benötigt wird,
enthalten und gelangt über
Schmiermittelkanäle zu
den Backenführungen.
Dies ist jedoch mit einem nicht unerheblichen Aufwand verbunden.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher,
ein Spannfutter der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine einfache
Schmierung der Spannbacken bzw. Backenführungen gewährleistet ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
daß im
Bereich der Führungsflächen der
Backenführungen
Ausnehmungen vorgesehen und in den Ausnehmungen Schmiereinsatzelemente angeordnet
sind oder angeordnet werden können, wobei
in den Schmiereinsatzelementen jeweils Schmiermittelkanäle ausgebildet
sind, durch die den Backenführungen
ein Schmiermittel zugeführt
werden kann.
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Der Erfindung liegt damit die Überlegung
zugrunde, Schmiereinsatzelemente aus beispielsweise Kunststoff im
Bereich der Backenführungen
vorzusehen, durch deren Schmiermittelkanäle ein Schmiermittel wie beispielsweise
Schmierfett an die erforderlichen Schmierstellen verteilt werden
kann, ohne daß hierzu
die Spannbacken aus den Backenführungen des
Futterkörpers
entnommen werden müssen.
Dabei kann das Schmierfett jedem Schmiereinsatzelement separat von
außen
zugeführt
werden. Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
ist jedoch vorgesehen, daß den
Schmiereinsatzelementen das Schmiermittel durch Versorgungsleitungen
im Futterkörper
zugeführt
wird, wobei diese zweckmäßigerweise
mit einem zentralen Anschluß für die Zuführung eines
Schmiermittels verbunden sind. Beispielsweise ist es möglich, den
zentralen Anschluß an
die Zentralschmierung der jeweiligen Werkzeugmaschine anzuschließen.
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Gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung ist vorgesehen, daß die Schmiereinsatzelemente
in die zur jeweiligen Backenführung
offenen Ausnehmungen des Futterkörpers
von der vorderen Stirnfläche
des Futterkörpers
her eingesetzt sind. Als zweckmäßig hat
sich hierbei erwiesen, die Schmiereinsatzelemente allgemein U-förmig auszubilden
und jeweils in eine entsprechend U-förmige Ausnehmung, welche sich
entlang der Seitenflächen
sowie der Bodenfläche
einer Backenführung
erstreckt, einzusetzen. Diese U-förmige Ausgestaltung der Schmiereinsatzelemente
hat den Vorteil, daß die seitlichen
Führungsflächen der
Spannbacken und Backenführungen
gleichmäßig mit
Schmiermittel versorgt werden können
und insbesondere die Schmiermittelkanäle in den beiden U-Schenkeln über eine zentrale
Verteilungsnut an der Bodenseite des Schmiereinsatzelements mit
Schmiermittel versorgt werden können.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung
ist vorgesehen, daß die
Schmiereinsatzelemente an ihren zur Spannbacke weisenden Seiten
jeweils eine zur Kontur der Spannbacke komplementäre Kontur
besitzen. Wenn beispielsweise an den Seitenflächen der Backenführungen
und der Spannbacken in üblicher
Weise Führungsnuten
und damit in Eingriff stehende Führungsleisten
ausgebildet sind, sollten die Schmiereinsatzelemente in entsprechender
Weise so ausgebildet sein, daß die
Führung
im Bereich der Schmiereinsatzelemente nicht unterbrochen wird. Vielmehr
ist es zweckmäßig, den
Führungsnuten bzw.
Führungsleisten über die
Schmiermittelkanäle ein
Schmiermittel zuzuführen.
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Schließlich kann es von Vorteil sein,
in dem Bereich der Führungsnuten
bzw. Führungsleisten
der Spannbacken sowie der Seitenflächen der Spannbacken Vertiefungen
vorzuse hen, in denen sich ein Schmiermittel sammeln kann und die
damit als Schmiermittelreservoir dienen können.
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Hinsichtlich weiterer vorteilhafter
Ausgestaltungen der Erfindung wird auf die Unteransprüche sowie
die nachfolgende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme
auf die beiliegende Zeichnung verwiesen. In der Zeichnung zeigt:
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1 eine
Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Spannfutters
in perspektivischer Darstellung,
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2 das
Spannfutter aus 1 in
Draufsicht,
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3 das
Spannfutter in der Seitenansicht mit Teilschnitt entlang der Linie
ASR-ASR in 2,
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4 das
Spannfutter aus 1 in
einer Seitenansicht, teilweise im Längsschnitt durch eine Backenführung,
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5 und 6 ein Schmiereinsatzelement
eines erfindungsgemäßen Spannfutters
in unterschiedlichen perspektivischen Ansichten,
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7 das
Schmiereinsatzelement aus den 5 und 6 im Längsschnitt,
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8 das
Schmiermitteleinsatzelement aus 7 in
Draufsicht,
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9 das
Schmiereinsatzelement aus 7 von
unten her betrachtet und
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10 in
perspektivischer Darstellung eine (Grundbacke einer) Spannbacke
eines erfindungsgemäßen Spannfutters.
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In den 1 bis 4 ist ein Spannfutter gemäß der vorliegenden
Erfindung dargestellt, das beispielsweise zum Spannen von Werkstücken an
Drehmaschinen eingesetzt werden kann. Zu dem Spannfutter, das als
Kraft- oder Handspannfutter ausgebildet sein kann, gehört ein Futterkörper 1,
der eine zylindrische Grundform besitzt und an der nicht dargestellten
Arbeitsspindel beispielsweise einer Drehmaschine befestigt werden
kann. An der vorderen Stirnseite des Futterkörpers 1 sind drei
radiale Backenführungen 2 vorgesehen,
die gleichmäßig über den
Umfang verteilt, d.h. mit jeweils 120° Versatz gegeneinander angeordnet
sind. In die Backenführungen 2 sind Spannbacken 3 eingesetzt,
die jeweils aus einer Grundbacke und einer daran anschraubbaren
Aufsatzbacke bestehen. In der Zeichnung sind lediglich die Grundbacken
der Spannbacken 3 dargestellt. Die drei Spannbacken 3 können durch
einen Keilstangenmechanismus zum Spannen und Lösen von Werkstücken gemeinsam
nach innen und außen
verstellt werden.
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Um die beim Spannen von Werkstücken und der
Bearbeitung auftretenden Kräfte
aufnehmen zu können,
sind an den Seitenflächen
der Spannbacken 3 und der Backenführungen 2 jeweils
Führungsnuten 4 und
damit in Eingriff stehende Führungsleisten 5 ausgebildet.
Konkret ist in jeder Seitenfläche
der Spannbacken 3 jeweils eine Führungsnut 4 vorgesehen,
die einen rechteckigen Querschnitt besitzt, und sind an den Seitenflächen der
Backenführungen 2 entsprechend
groß ausgebildete
Führungsleisten 5 vorgesehen,
welche in die Führungsnuten 4 der Spannbacken 3 eingreifen.
An ihrer Unterseite besitzt jede Spannbacke 3 eine Verzahnung 3a zur Kopplung
mit einer Keilstange 6 des Keilstangenmechanismus, welche
nur in 4 angedeutet
ist, und an ihrer Oberseite sind jeweils eine Quernut 7a und zwei
Vorsprünge 7b zur
Verbindung mit einer Aufsatzbacke vorgesehen.
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Erfindungsgemäß sind zur Schmierung der miteinander
in Kontakt stehenden Führungsflächen der
Backenführungen 2 sowie
der Spannbacken 3 Schmiereinsatzelemente 9 im
Bereich der Backenführungen 2 vorgesehen.
Konkret ist jeder Backenführung 2 ein
Schmiereinsatzelement 9 zugeordnet, welches, wie insbesondere
in den 3 sowie 5 bis 9
gut erkennbar ist, eine U-förmige
Grundform besitzt und in eine ebenfalls U-förmige Ausnehmung 8,
welche sich entlang der Seitenflächen
sowie der Bodenfläche
der jeweiligen Backenführung 2 erstreckt
und zu der Backenführung 2 hin
offen ist, und von der vorderen Stirnfläche des Futterkörpers 1 her
eingesetzt ist. An ihrer zur Spannbacke 3 weisenden Innenseite sind
die Schmiereinsat zelemente 9 wie die Backenführungen 2 komplementär zur Spannbacke 3 ausgebildet.
Insbesondere besitzen sie einen in die Führungsnuten 4 der
Spannbacke 3 eingreifenden Führungssteg 9a.
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In den Schmiermitteleinsatzelementen 9, welche
z.B. aus Kunststoff bestehen können,
sind Schmiermittelkanäle 10 ausgebildet,
durch welche den Backenführungen 2 über Versorgungsleitungen 11,
die im Futterkörper 1 ausgebildet
sind (siehe 4), Schmiermittel
zugeführt
werden kann. Hierzu besitzen die Schmiereinsatzelemente 9 an
ihrer zur Bodenfläche
der Backenführung 2 zugewandten
Unterseite eine zentrale Verteilungsnut 10a, von welcher
aus sich zwei Verteilungsbohrungen 10a, 10b nach
oben hin in die beiden U-Schenkel der Schmiereinsatzelemente 9 erstrecken.
Durch diese Verteilungsbohrungen 10b können beliebig viele Querbohrungen 10c, 10d gespeist
werden, welche zu den Führungsflächen der
in die Backenführung 2 eingesetzten
Spannbacke 3 hin offen sind, um diesen ein Schmiermittel
zuzuführen.
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Bei der in den 5 bis 9 dargestellten
Ausführungsform
zweigt von den Verteilungsbohrungen 10b nur eine einzige
Querbohrung 10c ab, welche sich in den Führungssteg 9a erstreckt
und sowohl zu dessen Oberseite, als auch zu dessen Unterseite hin offen
ist, um die horizontalen Führungsflächen der Führungsnuten 4 der
Spannbacken 3 zu schmieren.
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Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform ist zusätzlich noch
eine zweite Querbohrung 10b vorgesehen, die oberhalb der
Führungsstege 9a von
den Verteilungsbohrungen 10b abzweigt und die Seitenflächen der
Spannbacken 3 oberhalb von deren Führungsnuten 4 mit
Schmiermittel versorgen kann.
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Im Betrieb kann den Schmiereinsatzelementen 9 über die
im Futterkörper 1 ausgebildeten
Versorgungsleitungen 11, die an einen zentralen Anschluß angeschlossen
sind und jeweils in die Verteilungsnut 10a an der Bodenseite
der Schmiereinsatzelemente 9 münden, ein Schmiermittel zugeführt werden.
Das zugeführte
Schmiermittel wird über
die Verteilungsnut 10a und die vertikalen Verteilungsbohrungen 10b an
die Querbohrungen 10c, 10d verteilt, um die Spannbacken 3 im
Bereich der Führungsnuten 4 und/oder
der Seitenflächen
zu schmieren. Grundsätzlich
können
dabei beliebig viele Schmiermittelkanäle in den Schmiereinsatzelementen
ausgebildet sein, zumal sie sich leicht herstellen lassen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, welche
in 10 dargestellt ist,
sind in denjenigen Bereichen der Spannbacken 3, welche
im Betrieb über
die Schmiereinsatzelemente 9 mit einem Schmiermittel versorgt
werden, d.h. in den horizontalen Führungsflächen der Führungsnuten 4 sowie
den darüberliegenden
Seitenflächen
der Spannbacken 3 Vertiefungen 12 zur Aufnahme
von Schmiermittel vorgesehen, welche als Schmiermittelreservoir
dienen.
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Die erfindungsgemäßen Schmiermitteleinsatzelemente 9 lassen
sich leicht herstellen und können
auf einfache Weise in die entsprechenden Ausnehmungen 8 eingesetzt
bzw. aus diesen herausgenommen werden, wenn die Spannbacken 3 aus
den Backenführungen 2 entnommen
sind. Im übrigen können – wie in 6 zu sehen ist – an den
innenliegenden Seitenkanten 13, 14 der Schmiereinsatzelemente 9 Dichtungslippen 15, 16 vorgesehen
sein, welche verhindern, daß durch
die im Betrieb auftretenden Rotationskräfte Schmiermittel aus dem Bereich
der Backenführungen 2 nach
außen
gedrückt wird.