DE1288872B

DE1288872B - Kraftbetaetigtes Backenfutter

Info

Publication number: DE1288872B
Application number: DEF52844A
Authority: DE
Inventors: Becker Wolfgang
Original assignee: Paul Forkardt GmbH and Co KG
Current assignee: Forkardt Deutschland GmbH
Priority date: 1967-07-03
Filing date: 1967-07-03
Publication date: 1969-02-06
Also published as: FR1571151A; GB1208504A; US3542386A

Description

Die Erfindung betrifft ein kraftbetätigtes Backenfutter für Werkzeugmaschinen mit durch einen Kolben zentrisch bewegten Spannbacken.

Bei derartigen Backenfuttern, die vorzugsweise als Dreibackenfutter ausgeführt werden, sind die Spannbacken in Grundbacke und Aufsatzbacke unterteilt, um trotz der geringen Zustellwege, die sich durch die Kraftbetätigung ergeben, einen möglichst großen Spannbereich des Backenfutters zu erzielen. Durch diese Aufteilung kann trotz des gleichbleibenden ίο Verstellweges der in Keilnuten des Kolbens eingreifenden Grundbacken ein Festspannen von Werk- ■■ stücken mit unterschiedlichem Durchmesser dadurch erzielt werden daß die Aufsatzbacken in radialer Richtung' auf den Grundbacken verstellt werden. Die Aufsatzbacken werden hierbei meist mittels eines Nutens.teines, der in eine T-förmige Nut in der Grundbacie eingreift, befestigt. Um eine gute Kraftübertragung zu erzielen, sind die Grundbacken und Aufsatzbacken entweder mit Kreuz- ao nuten oder Verzahnungen versehen, die nach dem Anziehen der Befestigungsschrauben eine formschlüssige Verbindung bewirken.

Da diese formschlüssigen Verbindungen in der Serienfertigung, bei Garantie der Austauschbarkeit, Passungstoleranzen aufweisen und keine stufenlose Verstellung der Aufsatzbacken auf den Grundbacken ermöglichen, müssen die Aufsatzbacken bei der Montage des Futters an ihren Spannflächen ausgedreht werden, um einen Rundlauf des Futters zu erzielen. Dieser Ausdrehvorgang muß bei weichen Backen mit hoher Rundlaufgenauigkeit immer dann wiederholt werden, wenn Backen ausgewechselt werden oder wenn bei einer Verstellung der Aufsatz- "' :: backen ein Vertauschen der einzelnen Backen untereinander stattfindet.

Um diese Nachteile zu vermeiden, ist es bereits bekannt, die der Befestigung der Aufsatzbacke dienende Grundbacke ihrerseits verstellbar an einer sogenannten Treibbacke zu befestigen, die mit ihrem Fuß in die Keilnut des Kolbens eingreift. Da die Verstellung der Grundbacke an-der Treibbacke bei-,..,· spielsweise mittels einer Gewindespindel stufenlos erfolgen kann, besteht die Möglichkeit, die einzelnen Aufsatzbacken des Futters durch Betätigen der Gewindespindel auf einen optimalen Rundlauf einzustellen, ohne daß die Aufsatzbacken unter Druck zentrisch ausgedreht werden müssen. Bei dieser bekannten Futterkonstruktion besitzt sowohl die Treibbacke als auch die gegenüber der Treiti4c.-&ö backe stufenlos verstellbare Grundbacke eine eigene Radialführung im Futterkörper, so daß sich nicht nur der Fertigungsaufwand erhöht, sondern auch die axiale Baulänge des Backenfutters zunimmt. Die Zunajim:e ·: der axialen Baulänge des 55:· Backenfutters ist insbesondere im Hinblick auf die Lagerung der das Backenfutter tragenden Spindel unerwünscht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kraftbetätigtes Backenfutter für Werkzeugmaschinen mit durch einen Kolben zentrisch bewegten Treibbacken zu schaffen, das ohne zusätzliche Führungen für die an den Treibbacken stufenlos verstellbaren Grundbacken auskommt und keine Vergrößerung der axialen Baulänge gegenüber dem Normalfutter erfordert.

Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß vorgesehen, die Treibbacken und die Grundbacken in der jeweiligen Radialführung des Futterkörpers radial hin- i tereinanderliegend und stufenlos gegeneinander verstellbar anzuordnen.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Treibbacke mit der Grundbacke durch eine von außen drehbare Verstellspindel verbunden, die zum Eingriff mit der Treibbacke bzw. mit der Grundbacke mit unterschiedlichen Gewindesteigungen versehen ist. Hierdurch wird trotz grober Gewinde eine Feineinstellung erreicht, die der Steigungsdifferenz der beiden Gewinde entspricht. Um das Einführen der Verstellspindel zu erleichtern, ist der ^; Kerndurchmesser des Gewindes in der Grundbacke größer als der Außendurchmesser des Gewindes in der Treibbacke.

Um auch bei kleinen Backenfuttern eine ausreichende Führung für die Grundbacke zu erhalten, ist gemäß weiterer Ausbildung vorgesehen, die Treibbacke mit einem radial nach außen hervorstehenden Führungszapfen zu versehen, der in eine entsprechende Bohrung der Grundbacke längsbeweglich eingepaßt ist.

Mit dem Erfindüngsgegenstand wird ein Backenfutter geschaffen, dessen Aufsatzbacken in kurzer Zeit und auf einfache Weise unter Spanndruck auf optimalen Rundlauf eingestellt werden können, ohne daß Rücksicht auf die Lage des Kreuzversatzes oder der Spitzenverzahnung zwischen Aufsatzbacke und Grundbacke genommen werden muß. Hierdurch können Fehlerquellen, wie Herstellungstoleranzen aller Übertragungselemente,, z. B. der Keilnuten im Futterkolben, der Keilhaken der.Grundbacken, bei der Lage der Spitzverzahnung zur Futtermitte oder wn Rundlauffehler der Maschiöenspindel sowie mangelhafte Futteraufnahme ausgeschaltet werden. Durch die radial hintereinanderliegende Anordnung der Treibbacken und Grundbacken in der jeweiligen Radialführung kann jedes normale Serienfutter auch nachträglich mit der erfindungsgemäßen Zusatzverstellung ausgerüstet werden, wobei die Anordnung für Innen- und Außenspannung geeignet ist. Außerdem erlaubt die erfindungsgemäße Ausführung einen schnellen" Grundbackenwechsel ohne Futterdemontage, wenn beispielsweise aus Grund- und Aufsatzbacken bestehende Backenpakete ausgewechselt werden sollen. Nach einem Herausschrauben der Verstellspindel können die Grundbacken mit den Aufsatzbacken einfach aus der Radialführung des Futterkörpers herausgezogen werden. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ist sowohl ein Austausch verschiedener Formbackensätze eines Futters untereinander als auch von einem Futter zum anderen möglich, was insbesondere bei einer Serienfertigung und bei Ersatzteillieferungen wichtig ■ist. Ebenfalls- können Exzenter mit größter Genauigkeit gedreht werden. Schließlich eignet sich die erfindungsgemäße Ausführung auch für ein Vierbackenfutter¹,- -da die- richtige Anlage aller vier Backen einstellbar ist.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel,

F i g. 2 eine Vorderansicht des in F i g. 1 dargestellten Backenfutters, wobei ein Teil des Futters als Schnitt gemäß der Schnittlinie Πα-Πα in Fig. 1 dargestellt ist,

F i g. 3 eine Draufsicht auf einen Teil des Futters nach F i g. 1,

F i g. 4 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform,

F i g. 5 eine Vorderansicht des in F i g. 4 dargestellten Futters, wobei ein Teil des Futters als Schnitt gemäß der Schnittlinie Ya-Va in Fig. 4 dargestellt ist, und

F i g. 6 einen Querschnitt durch das Futter gemäß der Schnittlinie VI-VI in F i g. 4.

Bei beiden Ausführungsbeispielen ist im Futterkörper 1 ein Kolben 2 angeordnet, der über eine Zugschraube 3 mit einer nicht dargestellten Zugstange verbunden ist. Diese Zugstange führt durch die hohle Spindel, an der der Futterkörper 1 mittels Futterbefestigungsschrauben 4 befestigt ist, zu einer Spannvorrichtung, beispielsweise einem pneumatisch oder hydraulisch betätigten Zylinder.

Der Kolben 2 ist in bekannter Weise mit Keilnuten versehen, in die die hammerkopfartig ausgebildeten Keilhaken der Backen eingreifen. Jede Backe der dargestellten Dreibackenfutter besteht aus drei Teilen: einer in der Keilnut des Kolbens 2 geführten Treibbacke 5, einer an der Treibbacke 5 stufenlos verstellbaren Grundbacke 6 und einer auf der Grundbacke 6 befestigten Aufsatzbacke 8. Die Aufsatzbacken 8 und Grundbacken 6 sind bei den dargestellten Ausführungsbeispielen mit einer Spitzverzahnung versehen, um einen Formschluß zwischen diesen beiden Teilen zu erhalten. Die Befestigung der Aufsatzbacke 8 erfolgt durch einen Nutenstein 9, der in eine T-Nut der Grundbacke 6 eingreift und an dem die Aufsatzbacke 8 mittels Backenbefestigungsschrauben 10 befestigt ist. Die den Kolben 2 aufnehmende Bohrung im Futterkörper 1 ist nach vorne durch einen Schutzdeckel 11 abgeschlossen, der mittels Deckelschrauben 12 am Futterkörper 1 befestigt ist.

Die Treibbacken 5 und Grundbacken 6 sind radial hintereinanderliegend in der jeweiligen Radialführung des Futterkörpers 1 geführt. Die Verstellung der Grundbacke 6 im Verhältnis zur Treibbacke 5 erfolgt durch eine Verstellspindel 7, die von außen zugänglich ist. Diese Verstellspindel 7 weist zwei Gewinde mit unterschiedlichen Gewindesteigungen auf, von denen eines in die Grundbacke 6 und das andere in die Treibbacke 5 eingreift.

Die Verstellung der Backen erfolgt durch eine Axialbewegung des Kolbens 2, die durch eine hydraulische oder pneumatische Spannvorrichtung erzielt wird. Durch diese axiale Bewegung des Kolbens 2 erfolgt gleichzeitig eine Radialbewegung der in die Keilnuten eingreifenden Treibbacken 5. Über die an den Treibbacken 5 befestigten Grundbacken 6 wird diese Bewegung auf die Aufsatzbacken 8 übertragen.

Nachdem das Werkstück eingespannt ist, erfolgt durch Drehen der Verstellspindel 7 eine Relativbewegung zwischen Grundbacke 6 und Treibbacke 5, die der Steigungsdifferenz zwischen den beiden Gewinden der Verstellspindel 7 entspricht. Hierdurch ist es trotz verhältnismäßig grober Gewinde möglich, eine Feinverstellung zu erzielen. Diese Feinverstellung ermöglicht es, die Aufsatzbacken 8 unabhängig voneinander auf einen exakten Rundlauf einzustellen. Da ein Verstellen der Grundbacke unter Spanndruck erfolgt, welche den Minus-Rundlauffehler anzeigt, stellen sich die anderen Backen durch die mit dem Futterkolben verbundene Spannvorrichtung automatisch nach. Darüber hinaus können die Aufsatzbacken 8 im Verhältnis zur Grundbacke 6 nach Lösen des Nutensteines 9 verstellt werden, um trotz der verhältnismäßig geringen Backenbewegung beim Spannvorgang die der Futtergröße entsprechenden Durchmesserbereiche auszunutzen.

Bei dem in F i g. 1 bis 3 dargestellten Ausführangsbeispiel ist jede Treibbacke 5 mit der zugehörigen Grundbacke 6 in der zugehörigen Radialführung geführt, wobei die radial hintereinanderliegenden Backen klar voneinander getrennt sind. Während diese Ausführungsform bei großen Futterabmessungen eine ausreichende Führung sowohl der Treibbacke 5 als auch der Grundbacke 6 ergibt, ist diese Ausführungsform für kleinere Futterabmessungen nicht geeignet. Um auch bei Backenfuttern mit geringeren Abmessungen eine ausreichende Führung sicherzustellen, ist beim zweiten Ausführungsbeispiel gemäß den F i g. 4 bis 6 jede Treibbacke 5 mit einem Führungszapfen 5 α versehen, der radial nach außen hervorstehend an der Treibbacke 5 angeformt ist. Auf diesen Führungszapfen 5 a ist die Grundbacke 6 mit einer Bohrung 6 a aufgepaßt, so daß eine in radialer Richtung des Futters bzw. in Längsrichtung des Führungszapfens 5 α erfolgende Relativbewegung zwischen Treibbacke 5 und Grundbacke 6 möglich ist. Durch die Ausbildung des Führungszapfens 5 a wird eine gute Führung der Treibbacken 5 und Grundbacken 6 erzielt, ohne daß es notwendig ist, eine zusätzliche Führung im Futterkörper 1 vorzusehen.

Durch den erfindungsgemäßen Aufbau der Treibbacken 5 und Grundbacken 6 ergibt sich eine einfache Möglichkeit zur Feinverstellung der Aufsatzbacken 8, ohne daß Änderungen am Futterkörper 1 durchgeführt werden müssen. Aus diesem Grunde ist es auch möglich, die noch einteiligen Grundbacken vorhandener Backenfutter gegen einen aus Grundbacke und Treibbacke bestehenden Backensatz gemäß der Erfindung auszutauschen, so daß auch vorhandene Backenfutter nachträglich mit der zusätzlichen Feinverstellung ausgestattet werden können.

Claims

Patentansprüche:

1. Kraftbetätigtes Backenfutter für Werkzeugmaschinen mit durch einen Kolben zentrisch bewegten Treibbacken, die in Keilnuten des Kolbens eingreifen und an denen einzeln von Hand verstellbare Grundbacken befestigt sind, die wiederum verstellbare Aufsatzbacken tragen, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibbacken (5) und die Grundbacken (6) in der jeweiligen Radialführung des Futterkörpers (1) radial hintereinanderliegend und stufenlos gegeneinander verstellbar angeordnet sind.

2. Backenfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibbacke (5) mit der Grundbacke (6) durch eine von außen drehbare Verstellspindel (7) verbunden ist, die zum Eingriff mit der Treibbacke (5) bzw. mit der Grundbacke (6) mit unterschiedlichen Gewinden versehen ist.

3. Backenfutter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibbacke (5) mit einem radial nach außen hervorstehenden Führungszapfen (5 a) versehen ist, der in eine entsprechende Bohrung (6 a) der Grundbacke (6) längsbeweglich eingepaßt ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen