DE1033001B - Spannfutter fuer Werkzeugmaschinen - Google Patents
Spannfutter fuer WerkzeugmaschinenInfo
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- DE1033001B DE1033001B DE1955P0014538 DEP0014538A DE1033001B DE 1033001 B DE1033001 B DE 1033001B DE 1955P0014538 DE1955P0014538 DE 1955P0014538 DE P0014538 A DEP0014538 A DE P0014538A DE 1033001 B DE1033001 B DE 1033001B
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B31/00—Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
- B23B31/02—Chucks
- B23B31/10—Chucks characterised by the retaining or gripping devices or their immediate operating means
- B23B31/12—Chucks with simultaneously-acting jaws, whether or not also individually adjustable
- B23B31/16—Chucks with simultaneously-acting jaws, whether or not also individually adjustable moving radially
- B23B31/16195—Jaws movement actuated by levers moved by a coaxial control rod
- B23B31/162—Details of the jaws
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Gripping On Spindles (AREA)
- Gripping Jigs, Holding Jigs, And Positioning Jigs (AREA)
- Clamps And Clips (AREA)
Description
BlBLfOTHEK
DES DEUTSCHEN
PATEfITAMTES
Die Erfindung bezieht sich auf während des Betriebes betätigbare Spannfutter für Werkzeugmaschinen,
deren Spannbacken durch in Ausnehmungen der Grundbacken eingreifende Winkelhebel verschoben
werden, die durch im Spannrohr axial verschiebbare Mittel betätigbar sind.
Spannfutter dieser Art sind bekannt. Die Erfahrung zeigt jedoch, daß diese bekannten Dome nicht
gestatten, starke Einspannkräfte zu erzielen. Außerdem ist ihre Verwendung insoweit gefährlich, als
dann, wenn zufällig die verschiebbaren Mittel auf die Hebel zu wirken aufhören, das Werkstück nicht mehr
im Dorn festgehalten wird und aus demselben herausgeschleudert werden kann.
Es ist zwar auch schon ein derartiges Spannfutter bekannt, bei dem ein selbsttätiges Lösen des Spannfutters
bei Ausbleiben der Spannkraft dadurch verhindert wird, daß die Übertragung der Spannkraft
von dem Spannkölben auf die Grundbacken über ein Hebelsystem erfolgt, das zwei stabile Endlagen einnehmen
und nur durch positive Krafteinwirkung von einer in die andere Endstellung gebracht werden kann.
Diese bekannte Anordnung hat jedoch sowohl in radialer wie in axialer Richtung einen großen Raumbedarf.
Weiterhin ist seine Anwendung durch die Be- as
schränkung auf nur zwei Endstellungen umständlich.
Nach einem nicht vorveföfrentlichten Vorschlag
hat man die die Spannkraft übertragenden Winkelhebel an ihrem dem Kolben zugewandten Ende V-förmig
gestaltet, wobei die eine, die Spannung der Backen bewirkende Flankenfläche in der Spannlage selbsthemmend
ausgebildet ist. Der andere Hebelarm dieser um im. Füttergehäuse gelagerte Bolzen verschwenkbaren
Winkelhebel greift in Ausnehmungen in den Grundbacken ein.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Spannfutter der beschriebenen Art zu schaffen, bei dem ein unerwünschtes
Lösen der Spannbacken praktisch unmöglich ist und mit dem besonders hohe Spannkräfte
ausgeübt werden können.
Das Spannfutter gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Arme der Winkelhebel, die in
die Grundbacken eingreifen, die Bolzen umgebende Zylmderkörper sind, deren Mittelachsen um etwa ein
Drittel des Radius der Zylinderkörper exzentrisch in Richtung" der Spannbacken verschoben sind. Da bei
dem Spannfutter gemäß der Erfindung eine Verstellung der Grundbacken' im wesentlichen durch Keilwrrkung
erfolgt und der Keilwiriker durch die Wahl
der Größe der Exzentrizität gegenüber dem Durchmesser des Zylinderkörpers ausreichend klein ist, wird
eine zuverlässige Selbsthemmung der Winkelhebel in jeder Spannlage erreicht. Gleichzeitig wird durch die
erfindungsgemäße Ausbildung des Spannfutters ein Spannfutter für Werkzeugmaschinen
Anmelder:
La Precision Industrielle, Rueil-Malmaison,
Seine-et-Oise (Frankreich)
Vertreter: Oi.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls
und Dipl.-Chem.- Dr. rer. nat. E. Fxhr. v. Pedimann,
München 9, Schweigerstr. 2, Patentanwälte
Beanspruchte Priorität:
: V. St. v. Amerika vom 26. Juli 1954
: V. St. v. Amerika vom 26. Juli 1954
.2
Spiel zwischen den Teilen der Kraftübertragung praktisch vollständig ausgeschaltet, während durch den
V-förmigen Ausschnitt an dem einen Ende der Winkelhebel
bei dem oben 'beschriebenen Spannfutter der Spannkolben erst um eine gewisse Wegstrecke aus
der Spantistellung herausfaewegt werden muß, ehe er
mit der anderen Flankenfläche des V-förmigen Ausschnitts
zusammenwirken kann, um d'ie Backen nach außen zu bewegen. Außerdem sind die Ubertragungshebel
gemäß der Erfindung" sehr stabil und beanspruchen nur sehr wenig Raum.
Die Erfindung wird an Hand schematischer Zeichnungen
an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein Spannfutter gemäß der Erfindung,
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie H-II in Fig. 1,
Fig. 3 eine Ansicht nach der Linie III-III in Fig. 1,
Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 1 und
Fig. 5 eine schematische Darstellung der am Exzenternocken wirksam werdenden Kräfte.
Das in den Zeichnungen dargestellte Spannfutter besitzt ein zylindrisches, aus einem einzigen Stück bestehendes
Futtergehäuse l; durch das eine axiale Boh-
809 558/306
3 4
rung 2 hindurchgeht. Die rückwärtige Fläche dieses allen anderen Fällen ist diese Entfernung geringer
Gehäuses ist zur Aufpassung auf dm Spindelkopf der ^ Da ^ Verhältnis L fähr ldch g {
Werkzeugmaschine mit einem Konus 3 versehen. Die / s s ' 1SI·
Befestigung des Spannfutters auf dieser Spindel er- die gleichzeitig auf die drei Grundbacken ausgeübte
folgt mittels Schrauben 4. 5 Kraft stets mehr als achtmal stärker als die auf das
Das Futtergehäuse 1 ist mit drei radialen Ausneh- Rohr 14 aufgebrachte Kraft.
mungen 5 von im allgemeinen T-förmigiem Querschnitt Infolge der besonderen Wahl für die Angriffs stelle
versehen (Fig. 3). In diesen Ausnehmungen sind die der Kraft an die Grundbacken, der Verminderung der
drei Grundbacken 6 gelagert. Jede dieser Grundbacken Reibungskräfte, insbesondere der der Grundbacken in
ist an. ihrer Rückseite mit einem tangentiale Flächen 7 α ίο ihren Führungen, und infolge der durch die Hebel-
und 7 b aufweisenden Hohlraum 7 versehen, in dem arme erzielten Kraftübersetzung ist es möglich, auf
der eine Arm bzw. Nocken 8 eines Winkelhebels von" die Spannbacken Spannkräfte von mehreren Tonnen
der Form eines Zylinderkörpers gelagert ist, der sich auszuüben.
um einen Bolzen 9 drehen kann. Jeder der Bolzen 9 Diese hohen Spannkräfte ermöglichen es, die übist
in einer in tangentialer Richtung in das Futter- 15 liehen, mit Zähnen versehenen »harten« Spannbacken
gehäuse 1 eingearbeiteten Bohrung gelagert und mit 22 (aus gehärtetem Stahl) durch zahnlose »weiche«
einer Schmiervorrichtung 11 versehen. Der andere Spannbacken, d. h. Spannbacken aus nichtgehärtetem
Arm 8 c jedes Winkelhebels, der zur Verdrehung des Stahl, zu ersetzen, die genau nach den Maßen der einNockens
dient, kann sich in einer Nut 12 bewegen, zuspannenden Werkstücke gearbeitet sind,
die in die der Achse des Spannfutters zugewendete 20 Von der in Fig. 1 dargestellten Mittelstellung ausSeite
der Grundbacken 6 eingearbeitet ist. Das Ende gehend, kann jeder Exzenter 8 sich so weit drehen,
jedes Armes 8 a· ist von Teilzylindern 8 b mit der bis der Hebelarm 8<z an der Wand der in dem Futter-Achse
C begrenzt und greift in eine im Querschnitt körper 1 eingearbeiteten Nut 34 bzw. an dem Teil 29 a
rechteckige tangentiale Nut 13a ein, die in einen mit anstößt. Gemäß Fig. 5 kann der Exzenter 8 somit jede
einem Spannrohr 14 verbundenen, axial verschieb- 25 Stellung zwischen den beiden Endstellungen 8X bzw. 82
baren Spannkolben 13 eingearbeitet ist. einnehmen. Angenommen, der Exzenter wurde zwecks
Das Rohr 14 kann auf bekannte Weise durch (nicht Außenspannetis eines Werkstückes mittels des Rohres
dargestellte) bekannte Mittel in axialer Richtung 14 in die Stellung 8t gebracht, wobei der Exzenter in
geradlinig verschoben werden. Die Lage des Spann- M1 auf der Fläche 7a des Hohlraumes 7 aufliegt:
kolbens 13 kann in bezug auf das Rohr 14 mittels Ge- 30 Wenn nun aus irgendeinem Grunde die von dem Rohr
winderingen 15 bis 17 eingestellt werden. Gegen Ver- 14 übertragene Kraft ausbleibt, beispielsweise durch
drehen ist das Rohr 14 durch einen Finger 18 gesichert. Fehler in der entsprechenden Hydraulik, so strebt die
Die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Spann- Reaktion der Spannung in Punkt M1 danach, den Exfutfers
ist folgende: Die Verstellung der Grundbacken zenter in Richtung des Pfeiles ,Z1, d. h. im Sinn der
erfolgt in bekannter Weise durch Verschieben des 35 Entspannung des Futters, zu verdrehen. Der Exzenter
Spannrohres 14 in der einen oder der anderen Rieh- rollt jedoch nicht auf der Fläche 7 ä, sondern steht mit
tung. Ein in Richtung des Pfeiles F auf das Rohr 14 dieser in gleitender Berührung. Die Von der Abausgeübter
Druck bewirkt die Drehung der Exzenter- Stützung herrührende Reaktion in Punkt M1 ist also,
nocken 8 in Richtung des Pfeiles G, wobei sich unter sobald d!as Gleiten beginnt, flicht in Richtung M1 B1,
der Wirkung dieser Nocken die Grundbacken von der 40 sondern längs R1 gerichtet, wobei der Winkel φ gleich
Achse des Futters nach außen entfernen. dem Reibungswinkel der Exzenterfläche auf der
Es ist leicht ersichtlich, daß ein im entgegengesetz- Fläche 7 a ist. Es ist bekannt, daß dieser Reibungs-
ten Sinn (F1) auf das Rohr ausgeübter Zug dagegen winkel für zwei geschmierte Metalinächen in der
die Grundbacken sich auf die Achse zubewegen läßt. Größenordnung von 12 bis 15° liegt; denn der Rei-
Der Druck der Nocken auf die Grundbacken erfolgt 45 bungskoeffizient tg φ ist in diesem Falle ungefähr
längs der Erzeugenden der Berührung M1 oder M2 des gleich 0,25.
Exzenters mit den tangentialen Flächen. 7 et und 7 b Wenn nun der Radius K des Exzenters 8 mehr als
der in dein Gruadbacken vorgesehenen Hohlräume 7. viermal so groß wie die Exzentrizität I (Entfernung
Diese Drücke werden ungefähr in der mittleren Ebene O—E) ist, geht die Reaktionskraft A1 theoretisch,
des rechteckigen Teiles 5 α der Offnungen 5 ausgeübt. 50 wie in der Figur dargestellt, über den Punkt O hin-
Die Grundbacken werden also durch eine parallel zu aus. Tatsächlich geht die Reaktionskraft, selbst wenn
ihrer Führung und praktisch in der Achse dieser Füh- die Reibung sehr stark ist, durch den Punkt O; denn
rung verlaufende Kraft verschoben, so daß sie keiner wenn die Reaktionskraft R1 über den Punkt O hinaus-
Verwindungskraft unterworfen sind und infolgedessen ginge, so würde sie zu einer aktiven Spannkraft, was
ihre Reibung an den Füforungsfiächen der öffnun- 55 unmöglich ist.
gen 5 gering ist. Infolgedessen kann sich der Exzenter 8 nicht drehen,
Außerdem wird diese Reibung auch dadurch ver- und das Futter bleibt selbst dann gespannt, wenn die
mindert, daß der Querschnitt der Führungen 5 bei- Kraftwirkung auf das Rohr 14 ausfällt. Um das
nahe quadratisch, d.h. von geringerUmfangslänge ist. Futter zu entspannen, muß in der Richtung des Pf ei-
Schließlich hängt bei einer gegebenen, auf das Rohr 60 les F positiv auf das· Rohr 14 eingewirkt werden.
14 ausgeübten Kraft die auf die Grundbacken 6 über- Ebenso ist ersichtlich, daß im Fälle eines Spannens
tragene Kraft von der Länge der Hebelarme des Ex- von innen her (der Exzenter drückt in Punkt M2 auf
zenters ab, d. h- vom Verhältnis der Entfernung zwi- die Flache 7 b) der Exzenter unter d'er von der Abscheit
dem Punkt O und der senkrechten in Ai1 oder Stützung herrührenden Reaktion bestrebt ist, sich in
M2 auf die Flächen 7 a und 7 b des Hohlraumes 7 zu 65 Richtung des Pfeiles f2 zu drehen, und die Reaktion
der Entfernung L des Punktes O von der Achse C folglich in Punkt JIi2 gleich R2 ist. Der Exzenter ist
der Teilzylinder8b. Im ungünstigsten Falle, d.h., also in allen Einspaiinstellungeft gegen den Spannwenn
sich die Grundbacken 6 in Mittelstellung befin- backenhalter verkeilt.
den, ist die erstgenannte Entfernung gleich /, d. h. Infolge des starken, an den Auflägepunkten M1
gleich der Exzentrizität O—E des Exzenters 8; in 70 oder M2 entwickelten Druckes wird das öl öder Fett
praktisch aus dem Zwischenraum zwischen den in Berührung befindlichen Flächen weggedrückt, und der
Reibungskoeffizient ist praktisch höher als 0,25. Außerdem genügt es zur Verhinderung einer Entspannung,
daß sich die Reaktionen R1 oder R2 ziemlich stark
dem Punkt O nähern. Damit die Exzenter verkeilt bleiben, genügt es also in der Praxis, wenn K ungefähr
dreimal so groß ist wie /.
Diese Selbsthemmung bedeutet einen großen Vorteil; denn sie verhindert, daß das im Spannfutter
festgehaltene Werkstück herausfallen kann, wenn die auf das Rohr 14 wirkenden Mittel während der Arbeit
versagen.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH:Während des Betriebes betätigbares Spannfutter für Werkzeugmaschinen mit in Ausnehmungen der Grundbacken eingreifenden Winkelhebeln, die voneinem mit dem Spannrohr verbundenen, axial verschiebbaren Spannkolben um im Futtergehäuse gelagerte Bolzen verschwenkt werden und die infolge Selbsthemmung die Spannbacken gegen unerwünschtes Lösen bei nachlassender Spannkraft des Spannrohres sichern, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Grundbacken (6) eingreifenden Winkelhebelarme (8) die Bolzen (9) umgebende Zylinderkörper sind, deren Mittelachsen (E) um etwa ein Drittel des Radius (K) der Zylinderkörper exzentrisch in Richtung der Spannbacken verschoben sind.In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2 401 971, 2 422 785, 455 663.Entgegengehaltene ältere Rechte:
Deutsches Patent Nr. 952 579.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen© 809 558/306 6.58
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB2554154A GB787580A (en) | 1954-09-02 | 1954-09-02 | Improvements in or relating to chucks |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1033001B true DE1033001B (de) | 1958-06-26 |
Family
ID=10229352
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1955P0014538 Pending DE1033001B (de) | 1954-09-02 | 1955-07-26 | Spannfutter fuer Werkzeugmaschinen |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1033001B (de) |
GB (1) | GB787580A (de) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2401971A (en) * | 1944-08-24 | 1946-06-11 | Harry I Schuster | Precision chuck |
US2422785A (en) * | 1947-06-24 | air chuck | ||
US2455663A (en) * | 1944-11-23 | 1948-12-07 | Stanley Charles Icke | Chuck |
DE952579C (de) * | 1951-07-31 | 1956-11-15 | Maxnovo Meccanica Di Prec E S | Spannfutter, dessen Spannbacken von im Futtergehaeuse gelagerten Winkelhebeln radialbewegt werden |
-
1954
- 1954-09-02 GB GB2554154A patent/GB787580A/en not_active Expired
-
1955
- 1955-07-26 DE DE1955P0014538 patent/DE1033001B/de active Pending
Patent Citations (4)
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US2422785A (en) * | 1947-06-24 | air chuck | ||
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US2455663A (en) * | 1944-11-23 | 1948-12-07 | Stanley Charles Icke | Chuck |
DE952579C (de) * | 1951-07-31 | 1956-11-15 | Maxnovo Meccanica Di Prec E S | Spannfutter, dessen Spannbacken von im Futtergehaeuse gelagerten Winkelhebeln radialbewegt werden |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB787580A (en) | 1957-12-11 |
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