DE1120839B - Selbstspannendes Backenfutter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf selbstspannende Backenfutter, die am Ende einer antreibbaren Spindel von Drehbänken und ähnlichen Maschinen befestigt sind. Die bekannten selbstspannenden Backenfutter zeichnen sich dadurch aus, daß die das Werkstück fassenden Backen beim Anlauf der Spindel durch die Beschleunigungskraft selbsttätig geschlossen und beim Stillstand der Spindel durch die Verzögerungskraft selbsttätig wieder geöffnet werden. Diese Art des Spannens und Lösens des Werkstücks durch Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte setzt einerseits bei jedem Werkstückwechsel ein Stillsetzen der Maschine, anderseits gegeneinander verdrehbare Futterteile voraus, von denen einer fest mit der Spindel verbunden ist, während der andere drehbar in oder auf ihm gelagert und zur Erzeugung eines ausreichend großen Spanndrucks mit einer möglichst großen Masse ausgestattet ist. Die radial verschiebbaren Backen können in irgendeinem dieser beiden Futterteile geführt sein, während der andere je eine den einzelnen Backen zugeordnete Spiralkurve aufweist, die beim Verdrehen der Gehäuseteile gegeneinander die Backe im gewünschten Sinne nach innen oder außen verschiebt.

Die Erfindung bezweckt die Schaffung eines Dreibackenfutter, das es erlaubt, während des unverzögerten Laufs der mit dem Futter ausgestatteten Maschine Werkstücke sowohl in das Futter einzuspannen als auch wieder von ihm zu lösen. Dabei sollen Spannen und Lösen der Werkstücke ohne Betätigung besonderer zusätzlich zum Futter an der Maschine vorhandener Vorrichtungen erfolgen, und zwar das Spannen entweder durch einfaches Andrücken des Werkstücks gegen die Spannbacken oder allenfalls durch leichtes Abbremsen des die Backen in radialen Schlitzen führenden und mit den Backen gegenüber dem Gehäuse verdrehbaren Gehäusedeckels, und das Lösen mit HiKe einer am Futter um eine zu dessen Drehachse parallele Achse schwenkbaren und unter Federdrack teilweise über den Futtergehäuseumfang vorstehenden und zum Zweck des Lösens gegen das Futterinnere eindrückbaren Klinke.

Obwohl bekannte selbstspannende Futter ihrem prinzipiellen Aufbau nach das Aufspannen von Werkstücken bei laufender Maschine durch Abbremsen eines nicht mit der Spindel verbundenen Futterteils zulassen würden, sind bei ihnen die zu einem wirksamen Spannen von Werkstücken erforderlichen Bremskräfte zu groß, als daß sie durch das bloße Andrücken des Werkstücks gegen die Spannbacken zumal an nahe der Drehachse gelegenen Berührungsstellen oder durch den Bedienungsmann nicht ge- Selbstspannendes Backenfutter

Anmelder:

Gustav Espey G. m. b. H.,
Duisburg, Musfeldstr. 102

Anton Slachetka, Duisburg,
ist als Erfinder genannt worden

fährdendes leichtes Abbremsen eines Futterteils gegeneinander verdreht werden könnten. Zur Verwirklichung der mit der Erfindung angestrebten Art der Betätigung des Futters durch Anwendung nur geringer Kräfte, die zudem unmittelbar nur die Verdrehung der Futterteile gegeneinander erzeugen können, die zur Erzeugung des notwendigen Spanndrucks auf verhältnismäßig kurzem Verdrehweg in radiale Bewegung aller Spannbacken umgesetzt werden muß, wurde deshalb Bedacht darauf gelegt, zur Herabsetzung von Reibungsverlusten nicht nur die Zahl der gegeneinander beweglichen Teile des Futters auf ein Minimum zu beschränken, sondern zugleich eine außerordentlich leichtgängige Führung der Backen im Futter zu erreichen, bei der jedes Ecken und Verkanten der Backen in ihren Führungen verhindert ist, sowie die Backenführungen und die Spiralkurven so zueinander anzuordnen, daß ein Ausüben des Spanndrucks auf die Backen an Stellen erfolgt, die in Achsrichtung möglichst wenig gegenüber den Angriffsstellen des Werkstücks versetzt sind. Die Erfindung richtet sich also außer auf eine neuartige Lösevorrichtung auf eine Anordnung und Führung der Backen im Futter, die eine besonders exakte und leichtgängige Verstellbarkeit der Backen ergibt, sowie auf die richtige Anordnung der die Backen gegen das Werkstück bewegenden und drückenden Spiralkurven.

Die Erfindung geht von einem selbstspannenden Backenfutter mit über je eine Spiralkurve durch Verdrehen zweier Futterteile gegen das Werkstück andrückbaren Spannbacken aus, die in einem gegenüber dem mit der Spindel fest verbundenen, die Spiralkurven tragenden Gehäuse frei drehbaren Ring sowie in dem mit diesem Ring verbundenen, das Gehäuse stirnseitig abschließenden Gehäusedeckel radial ge-

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führt sind, und erreicht bei einem solchen Futter das sichere Spannen der Werkstücke sowohl wie deren Lösen aus dem Futter bei umlaufender Spindel erfindungsgemäß dadurch, daß die Spiralkurven unmittelbar unter dem Gehäusedeckel und über dem frei 5 drehbaren Ring angeordnet und die Spannbacken mit ihrem Fuß auf zylindrischen Führungsstücken befestigt sind, deren Umfang die Wandung von im Ring angeordneten Radialbohrungen bis auf die Verbindungsstelle mit den Backen völlig umschließt, und daß im Futtergehäuse nahe seinem Außenumfang um eine achsparallele Achse schwenkbar eine über den Umfang des Gehäuses vorstehende Klinke gelagert ist, die zum Lösen eines in das Futter gespannten Werkstücks gegen die Kraft einer Feder mit einer inneren Schrägfläche gegen einen Vorsprung am Umfang des Rings andrückbar ist.

Hiernach wirken für den angegebenen Zweck also folgende Mittel zusammen:

1. die — an sich bekannte — Doppelführung der Backen,

2. die Anordnung der beim Spannen auf die Backen sowohl einen Schub in radialer Richtung als auch ein Drehmoment um radiale Achsen ausübenden Spiralkurven an günstigster Stelle zwischen den beiden Führungen der Backen,

3. der daraus sich zugleich ergebende Angriff der Spiralkurven an in Achsrichtung nur wenig gegen den Werkstückangriff versetzten Stellen der Backen,

4. die in zylindrischen Radialbohrungen des Rings geführten Führungsstücke für die Backen, die

a) infolge ihrer Zylinderform sich unter dem Einfluß von auf die Backen ausgeübten Drehmomenten nicht in ihren zylindrischen Führungen verklemmen können und deren Reibung mit der Bohrungswand sich auch unter dem Einfluß solcher Drehkräfte nicht verändert,

b) zusammen mit den Backenführungen im Deckel und mit der Anordnung der Spiralkurven zwisehen beiden Führungen ein Verkanten der Backen in ihren Achsebenen verhindern.

Zugleich ergibt sich auf diese Weise ein außerordentlich einfach aufgebautes Futter, dessen Teilezahl auf ein Minimum beschränkt ist und das daher auf einfache und kostengünstige Weise herstellbar ist. Dadurch unterscheidet sich das Futter besonders von denjenigen bekannten Futtern, die zwar ein Spannen und Lösen von Werkstücken bei laufender Maschine zulassen, bei denen hierzu aber eine besondere, von Hand zu bedienende Antriebsvorrichtung an dem sich nicht drehenden, sondern gegenüber dem Maschinenbett festgelegten Futtergehäuse vorgesehen ist.

Für die Erfindung ist es ohne Bedeutung, ob die zum Verstellen der Backen dienenden Radialkurven außerhalb oder innerhalb der Backen angeordnet sind, mit anderen Worten, ob es sich um ein nach innen oder nach außen spannendes Futter handelt. In beiden Fällen dient zum Wiederlösen von in das Futter eingespannten Werkstücken die nahe am Außenumfang des Gehäuses um eine achsparallele Achse schwenkbare Klinke, die teilweise über den Außenumfang des Gehäuses vorsteht und zum Lösen von Werkstücken gegen einen äußeren Vorsprung an dem die Spannbacken enthaltenden Ring gedrückt wird, wobei dieser Ring über den Anschlag in Löserichtung gegenüber dem mit der Spindel umlaufenden Futtergehäuse verdreht wird.

Da die Schrägfläche an der Klinke nur begrenzte Länge haben kann, ist das Maß, um den der Ringkörper zum Lösen des Werkstücks verdreht werden kann, verhältnismäßig klein. Dieses Maß genügt jedoch bei richtiger Lage von Vorsprung am Ring und Schrägfläche an der Künke zueinander, um eingespannte Werkstücke sicher vom Futter zu lösen.

Um jedoch das Futter zum Einspannen und Wiederlösen von Werkstücken mit verschiedenen, auch stark voneinander abweichenden Durchmessern geeignet zu machen, ist es vorteilhaft, den Vorsprung am Ringkörper über dessen Umfang verstellbar anzuordnen, so daß er je nach dem Durchmesser der zu bearbeitenden Werkstücke in die richtige Lage zur Schrägfläche der Klinke eingestellt werden kann.

Außerdem kann zur Anpassung des Futters an Werkstücke mit stark voneinander abweichenden Durchmessern die Befestigung der Backen auf ihren Führungsstücken in bekannter Weise so ausgebildet sein, daß sich die Backen in verschieden großem Abstand von der Futterachse auf den Führungsstücken anbringen lassen.

In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel ein dem Gegenstand der Erfindung entsprechendes selbstspannendes Dreibackenfutter dargestellt, und zwar ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Backen nach innen spannen und das zur Befestigung an einer linksdrehenden Spindel eines Drehautomaten bestimmt ist. Es zeigt

Fig. 1 ein solches Backenfutter in axialem Längsschnitt nach der Linie A-B der Fig. 2,

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Futter,

Fig. 3 eine Seitenansicht mit teilweise aufgebrochener Gehäusewand,

Fig. 4 einen Querschnitt nach der Linie C-D der Fig. 1,

Fig. 5 einen Querschnitt nach der Linie G-H der Fig. 1 und

Fig. 6 einen Querschnitt nach der Linie E-F der Fig. 1.

Das Gehäuse 1 trägt an seiner Rückseite einen Flanschstutzen 9, der über Innengewinde mit der Drehbankspindel verbunden ist. Innerhalb des Gehäuses 1 ist ein ringförmiger Körper 2 um die Drehachse des Futters drehbar gelagert und mit drei radial gerichteten zylindrischen Bohrungen versehen, in denen je ein gleichfalls zylindrisches Führungsstück 10 verschiebbar geführt ist. Diese Führungsstücke 10 tragen an ihrer Vorderseite je eine der Spannbacken 5. Die Führungsstücke 10 sind durch eine innenliegende Ringfeder 6 belastet, die über die Führungsstücke 10 die Backen 5 an je eine von drei gleichen Spiralflächen 11 (Fig. 2) andrücken, die die Innenöffnung einer mit dem Gehäuse 1 fest verschraubten Ringscheibe 3 begrenzen und sich in je einer Übergangsstufe aneinander anschließen. Stirnseitig ist das Gehäuse 1 durch einen mit dem Ringkörper 2 verschraubten ringförmigen Deckel 4 abgeschlossen, der in radialen Schlitzen 12 die über die Deckelaußenfläche vorstehenden Backen 5 zusätzlich führt. Die mit den spiraligen Spannflächen versehene Scheibe 3 liegt unmittelbar unter dem Deckel 4 und über den Führungsstücken 10.

Bei einem Futter, das nach außen spannen soll, sind die Spiralflächen statt an einer Ringscheibe 3 an einem innerhalb der Backen vorgesehenen und mit dem Gehäuse 1 fest verbundenen Kernstück anzubringen und die Backe mit den spiraligen äußeren

Umfangsflächen dieses Kernstücks durch eine außen um die Gleitstücke 10 gelegte Ringwendelfeder in Anlage zu halten.

Sinngemäß verlaufen bei einem innen spannenden Futter die Spiralflächen so, daß sie sich in Drehrichtang des Futters von dessen Achse entfernen, während sie bei einem außen spannenden Futter sich in dessen Drehrichtung seiner Achse nähern.

Zum Lösen eines eingespannten Werkstücks dient eine Klinke 7, die um eine zur Futterachse parallele Steckachse 13 gegen den Druck einer Feder 8 schwenkbar ist, mit ihrem Außenumfang über den Außenumfang des Gehäuses 1 vorsteht und mit einer Sohrägfläche 16 einem Vorsprung 15 gegenüberliegt, der über den äußeren Umfang des Ringkörpers 2 vorsteht. Der Vorsprung 15 kann je nach dem Umfang des zu bearbeitenden Werkstücks in eine von drei Bohrungen 17 im Ringkörper eingesetzt werden. Es ist jedoch ohne weiteres möglich, die Befestigung des Vorsprungs 15 am Ringkörper 2 so einzurichten, daß ao die Nase kontinuierlich über den Umfang des Ringkörpers 2 verstellt werden kann.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Selbstspannendes Dreibackenfutter mit über je eine Spiralkurve durch Verdrehen zweier Futterteile gegen das Werkstück andrückbaren Spannbacken, die in einem gegenüber dem mit der Spindel fest verbundenen, die Spiralkurven tragenden Gehäuse frei drehbaren Ring sowie in dem' mit diesem Ring verbundenen, das Gehäuse stirnseits abschließenden Gehäusedeckel radial geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiralkurven (3) unmittelbar unter dem Gehäusedeckel (4) und über dem frei drehbaren Ring (2) angeordnet und die Spannbacken (5) mit ihrem Fuß auf zylindrischen Führungsstücken (10) befestigt sind, deren Umfang die Wandung von im Ring (2) angeordneten Radialbohrungen bis auf die Verbindungsstellen mit den Backen (5) völlig umschließt, und daß im Futtergehäuse (1) nahe seinem Außenumfang um eine achsparallele Achse schwenkbar eine über den Außenumfang des Gehäuses (1) vorstehende Klinke (7) gelagert ist, die zum Lösen eines in das Futter gespannten Werkstücks gegen die Kraft einer Feder (8) mit einer inneren Schrägfläche (16) gegen einen Vorsprung (15) am Umfang des Rings (2) andrückbar ist.

2. Selbstspannendes Dreibackenfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der am frei drehbaren Ring (2) angeordnete Vorsprung (15) über den Umfang dieses Rings verstellbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 281327, 407 956,
459791, 924498, 925 805;

Fertigungstechnik, Heft 3, März 1955, S. 111.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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