DE1477884B2 - Spannfutter mit mehreren die Spannbacken aufnehmenden Schwenkarmen - Google Patents

Description

elemente. Wenn bei den früheren Bauarten der Futter im Hinblick auf einen Werkstückwechsel ein solches Futter gegen ein anderes Futter ausgewechselt werden mußte, so war das erste Futter praktisch wertlos und wurde weggeworfen. Die leichte Anpassungsfähigkeit des Spannfutters gemäß der Erfindung an sich ändernde Betriebsbedingungen und Werkstückformen und Größen bedeutet also für den Betrieb eine bedeutsame Verbilligung. Auch nehmen die erforderlichen Änderungen am Futter nur einen verhältnismäßig geringen Zeitraum in Anspruch, so daß die Totzeiten der Maschine während der Umstellung des Futters nur gering sind.

Die Erfindung wird an Hand von Beispielen unter Hinweis auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Außenspannfutter mit Zugstangenbetätigung,

F i g. 2 eine Vorderansicht des Spannfutters nach der F ig. 1,

F i g. 3 einen teilweisen Vertikalschnitt nach der Linie 3-3 der F i g. 2,

F i g. 4 einen Vertikalschnitt durch ein geändertes Außenspannfutter mit einem eingebauten Arbeitszylinder für hydraulischen oder pneumatischen Betrieb,

F i g. 5 einen Vertikalschnitt durch ein Spannfutter mit Zugstangenbetätigung, ähnlich dem Spannfutter nach Fig. 1, jedoch so geändert, daß es das Werkstück von innen spannt, und

F i g. 6 eine Vorderansicht des in F i g. 5 dargestellten Spannfutters.

Bei der in F i g. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform der Erfindung besteht das Spannfutter aus einem Gehäuse 10 mit ringförmiger Seitenwandung 12 und Vorder- und Rückwandung 14 und 16, die eine innere Kammer 18 abgrenzen und umschließen. Die Rückwandung 16 ist einstückig mit der Seitenwandung 12 verbunden. Die Vorderwandung 14 ist unabhängig von der Seitenwandung 12 ausgebildet, an der sie mit Schrauben 20 abnehmbar befestigt ist. Um die Kammer 18 flüssigkeitsundurchlässig zu machen, ist die vordere Kante der Seitenwandung 12 mit einem Absatz 22 versehen. Die Vorderwandung 14 hat einen entsprechenden, sich über den Umfang erstreckenden Absatz 24, der dichtschließend in den Absatz 22 hineinpaßt, wie in der Zeichnung dargestellt ist. Die ringförmigen Oberflächen der Absätze 22 und 24 passen vorzugsweise dicht aufeinander. Der Grund des Absatzes 24 wird durch Schrauben 20 eng gegen die Kante der Wandung 12 gezogen. Es kann jedoch, falls es nötig oder wünschenswert erscheint, eine gebräuchliche Dichtung, wie ein Ring od. dgl. (nicht gezeigt), zwischen der ringförmigen Seitenwandung 12 und der Vorderwandung 14 vorgesehen werden, um eine gegen Flüssigkeiten abgedichtete Fuge zu erhalten.

Das Spannfutter ist so beschaffen, daß es auf eine Spindel 26 einer Werkzeugmaschine montiert werden kann und mit dieser drehbar ist. Zu diesem Zwecke ist die hier gezeigte Spindel 26 mit einem äußeren ringförmigen Absatz 28 versehen, der einen zentrischen Stumpf 30 umgibt. Die Rückwandung 16 des Gehäuses 10 ist mit einer zentrischen Ausnehmung 32 versehen, die den Stumpf 30 aufnimmt und mit festem Paßsitz umfaßt. Schrauben 34, die sich durch das Gehäuse 10 des Spannfutters von dessen vorderem zu dessen hinterem Ende erstrecken, ragen in entsprechend angebrachte, mit Innengewinde versehene Bohrungen in der Spindel 26 hinein. Wie gezeigt, ruhen die Köpfe der Schrauben 34 auf Senkbohrungen 36 in der Vorderwandung 14. Wenn die Schrauben 34 angezogen werden, ziehen sie die Rückseite des Gehäuses 10 fest gegen den Grund der Aussparung 28. In der gezeigten Ausführungsart erstrecken sich die Schrauben 34 durch den äußeren Randabschnitt der Kammer 18 und sind innerhalb der Kammer 18 von Buchsen 38 umgeben, um zu verhindern, daß Flüssigkeit aus dem Innern des Gehäuses 10 an den Schrauben 34 entlang nach außen dringt. Die Enden der Buchsen 38 lagern vorzugsweise dichtend in Aussparungen 40 und 42 in den Wandungen 14 und 16 und die Ringe 44 und 46 am Grund der Aussparungen 40 und 42 werden so zusammengedrückt, daß sie die Schraubenlöcher über die Enden der Buchsen beim Anziehen der Befestigungsschrauben 34 abdichten.

Bei der hier gezeigten Spindel 26 handelt es sich um eine horizontale Spindel. Das Spannfutter dreht

ao sich dementsprechend um eine horizontale Achse. Einige Werkzeugmaschinenarten, in denen das erfindungsgemäße Spannfutter verwendet werden kann, sind jedoch mit vertikalen Spindeln ausgestattet. Es ist deshalb dafür gesorgt, daß sich das Spannfutter auch zur Anbringung an solchen Spindeln eignet. In diesem Zusammenhange ist es durchaus möglich, daß Spindeln, die auch zur Aufnahme des hier behandelten Spannfutters geeignet sind, sich in ihrer Konstruktion und in der Art der Halterung von der für das Spannfutter beschriebenen entsprechend unterscheiden, und daß das Gehäuse 10 jeder Spindelform oder jeder Spannfutterverbindung angepaßt wird. Außerdem kann das vorliegende Spannfutter nach Wunsch zur Anbringung auf einer Teilscheibe oder einem feststehenden Support eingerichtet werden. Das mag unter gewissen Umständen notwendig sein, z.B. bei Maschinen, bei denen das Werkstück feststeht und die Werkzeuge sich relativ zum Werkstück bewegen.

Eine Vielzahl Spannbacken 48 ist konzentrisch um die Drehachse des Spannfutterkörpers und vor der Vorderwandung 14 angeordnet. Drei solcher Spannbacken 48 sind hier dargestellt (Fig.2). Es versteht sich aber, daß jede gewünschte Anzahl Spannbacken vorgesehen werden kann. Nach der hier gezeigten Ausführungsart hat jede Spannbacke 48 die Form eines festklemmbaren Metallblocks mit einer V-förmigen Ausnehmung 50 auf der nach innen gewandten Seite zur Aufnahme und Befestigung eines Werk-Stücks (nicht gezeigt).

In den Ausnehmungen 50 sind sägeartig gezackte Backeneinsätze 52 vorgesehen, die das Werkstück festhalten. Wie in F i g. 1 gezeigt, ist jede Spannbacke 48 auf einem Schwenkarm 54 befestigt, der von einer in der Vorderwandung 14 befestigten Schwenkarmlagerung 56 aufgenommen wird, durch die er sich erstreckt. Die Spannbacken 48 sind unabhängig von den Schwenkarmen 54 ausgebildet und an diesen in jeder geeigneten oder üblichen Weise befestigt.

In der dargestellten Ausführungsform bestehen die Spanneinrichtungen aus an den Schwenkarmen 54 angebrachten Segmentpaßfedern 58, die in ringförmige Nuten 60 passen, welche in den Spannbacken 48 vorgesehen sind. Spannschrauben 62, die die Schlitzöffnungen 64 an den Spannbacken 48 überbrücken, halten die letzteren sicher auf den Schwenkarmen 54 festgeklemmt. Kontermuttern 66 auf den Spannschrauben 62 innerhalb der Schlitze 64 verhü-

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ten ein Lockerwerden der Schrauben und zufälliges Jede Schwenkarmlagerung 56 besteht aus einer ku-

Sichlösen der Klemmbacken im Betrieb. Wie viel- gelförmigen Aufweitung 74 im Hauptteil des

leicht am besten aus Fig. 2 ersichtlich, sind zwei Schwenkarmes 54.

Segmentpaßfedern 58 an diametral sich gegenüberlie- Ein in einer auf der Innenseite der Vorderwangenden Seiten eines jeden Schwenkarms 54 vorgese- S dung 14 des Gehäuses vorgesehenen Aussparung 78 hen und so angeordnet, daß sie von einem Radius eng eingepaßter zweistückiger aufgeschnittener Ring des Spannfutterkörpers geteilt werden, wodurch sie 76 sorgt für eine unverschiebbare Lagerung des die beim Spannen des Werkstücks hervorgerufenen Schwenkarmes. Zu diesem Zweck hat der Ring 76 Reaktionskräfte abfangen. Jede Segmentpaßfeder 58 auch eine kugelförmig ausgebildete innere Obererstreckt sich vorzugsweise über einen etwas weniger io fläche 80, die in ihrer Form der kugelförmigen Aufais 90° betragenden Bogen. Die Nuten 60 der Weitung 74 entspricht, diese umfaßt, und eine Uni-Spannbacken 48 weisen entsprechende, aber etwas versaldrehverbindung zwischen dem Schwenkarm längere Segmentausschnitte 68 an dessen gegenüber- und der Schwenkarmlagerung darstellt. Wie gezeigt, liegenden Seiten auf, die die Paßfedern aufnehmen, liegt der Ring 76 an einer radialen Schulter 82 am wenn die Spannbacken auf den Schwenkarmen 54 15 Grund der Aussparung 78 an und wird in ihr von zur Seite gedreht werden. einem abgeschrägten Sicherungsring 84 sicher gehal-

Die vorgenannte Anordnung sieht eine bajonettar- ten. Eine Muffe 86 aus Gummi od. dgl. umgibt in tige Verriegelungsverbindung zwischen den Spann- dichtem Paßsitz den Schwenkarm 54 an der Außenbacken 48 und den Schwenkarmen 54 vor. Beim Zu- seite der Schwenkarmlagerung 56 und verhindert, ; sammenbau werden die Spannbacken 48 auf die 20 daß Schmutz, Metallstaub, Späne u. dgl. in das Lager Schwenkarme 54 aufgeschoben, wobei die Spannbak- und das Innere des Gehäuses 10 gelangen. Der hin- \ ken um 90° aus der in Fig. 2 gezeigten Lage ge- tere Abschnitt der Dichtung 86 ist nach außen erwei- ä dreht sind, so daß die Segmentpaßfedern 58 leicht tert und liegt auf einer nach außen gerichteten radia- \ durch die Segmentausschnitte 68 in die Nuten 60 ge- len Schulter 88. Das darüberliegende Stück der j langen. Dann werden die Spannbacken 48 um 90° in 25 Muffe 86 ist dicht gegen die Schulter 88 durch eine ^ die in Fig. 2 gezeigte Lage gedreht, um sie mit den Dichtungsscheibe 90 und einen Sicherungsring 92 ge- ; Schwenkarmen 54 zu verriegeln. Dann werden die klemmt.

Spannschrauben 62 so weit angezogen, daß sie die Die inneren Enden der Schwenkarme 54 sind mit

Spannbacken fest gegen die Schwenkarme drücken, radialen, an den Seiten abgeflachten Gleitbahnen 94

aber nicht so stark, daß im Betrieb die Spannbacken 30 versehen, die in radialen Führungen 96 in der Rück-

sich nicht mehr drehen, um ein zu spannendes Werk- wandung 16 des Gehäuses laufen. Auf diese Weise

stück aufzunehmen oder sich ihm anzupassen. werden die Schwenkarme 54 durch die ineinander-

Es ist natürlich notwendig, daß die Spannbacken passenden Gleitbahnen 94 und Führungen 96 zu 48 genügend fest auf den Schwenkarmen 54 aufsit- einer im allgemeinen radialen Schwenkbewegung im zen, damit sie auf ihnen in der Ebene der Spannbak- 35 Gehäuse 10 gezwungen. Die Gleitbahnen 94 verhüken beim Spannen des Werkstücks nicht flattern oder ten ein übermäßiges Drehen der Schwenkarme 54 in sperren. Es ist aber auch notwendig, daß sich die den Schwenkarmlagerungen 56 und halten somit die Spannbacken mindestens über eine begrenzte Strecke Spannbacken 48 jederzeit in der geeigneten Lage, um auf den Schwenkarmen frei drehen können, so daß ein Werkstück im Spannfutter zu spannen,
sich jede Spannbacke automatisch einstellen und 40 Die Schwenkarme 54 werden so betätigt, daß sie beide Backeneinsätze 52 mit gleichem Druck auf das die Spannbacken 48 radial zum Gehäuse 10 bewegen Werkstück einwirken lassen kann. Zu diesem Zweck und sie durch einen gleitenden, hin- und herbewegist an jeder Spannbacke 48 gegenüber den Schlitzöff- baren Antrieb 98 mit einem Werkstück in Eingriff nungen 64 eine Schraube 70 vorgesehen. Wie F i g. 2 bringen oder von diesem lösen,
zeigt, ist das innere Ende der Schraube 70 locker in 45 Wie gezeigt, ist der Antrieb 98 innerhalb der Kameinem Sackloch 72 am Schwenkarm 54 aufgenom- mer 18 angeordnet und mit sich nach vorn und nach men. Somit können sich die Spannbacken 48 auf den hinten erstreckenden Drehzapfen 100 und 102 ausge-Schwenkarmen 54 innerhalb der von den Sacklö- stattet, die in auf einer Linie liegenden Öffnungen ehern 72 bestimmten Grenzen frei drehen. Das Inein- 104 und 106 in der Mitte der Vorder- bzw. Rückanderpassen der Sacklöcher 72 und der Schrauben 50 wandung 14 bzw. 16 drehbar gelagert sind. Die 70 verhütet ein übermäßiges Drehen der Spannbak- Ringe 108 und 110 umgeben die in den Öffnungen ken, so daß die Ausnehmungen 50 das Werkstück 104 und 106 befindlichen Drehzapfen 100 und 102, nicht einwandfrei aufnehmen oder die Schwenkarme um sie abzudichten,
nicht genügend gelockert werden könnten. Eine Schraube 112 reicht axial durch den Antrieb

Bei dem hier gezeigten und beschriebenen Spann- 55 98 von dessen Stirnseite in eine hin- und herbewegfutter handelt es sich um ein Außenspannfutter. bare Zugstange 114 hinein, die zentrisch innerhalb Außer seinen äußeren Endabschnitten, die die der Spindel 26 in üblicher Weise angeordnet ist. So-Spannbacken 48 tragen und die sich im wesentlichen bald die Schraube 112 angezogen wird, zieht sie den parallel zur Achse des Spannfutters erstrecken, ver- Antrieb eng gegen die Zugstange, so daß er durch die laufen die Schwenkarme 54 von den Schwenkarm- 60 Zugstange in der Kammer 18 hin- und herbewegt lagerungen 56 aus im Winkel nach innen. Somit ste- wird. Der vordere Drehzapfen 100 reicht in eine zenhen die äußeren oder vorderen Endabschnitte der irische Gegenbohrung oder Aussparung 116 an der Schwenkanne 54 in einem solchen Winkel zu ihren Außenseite der Vorderwandung 14 hinein. Die Aus-Hauptteilen, daß die Spannbacken 48 sich rechtwink- sparung 116 ist normalerweise durch eine in sie einlig zur Drehachse des Spannfutters erstrecken, wenn 65 geschraubte hohle Kappe 118 verschlossen. Ein diasich die arbeitenden Teile des Spannfutters im we- gonal verlaufender Schlitz oder Einschnitt 120 ist in sentlichen in der in der Zeichnung dargestellten An- der Kappe 118 vorgesehen, in den ein entsprechenordnung befinden. des Werkzeug zum Anziehen oder Lockern der

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Kappe eingesetzt werden kann. Wenn die Kappe 118 132 sich in den äußeren Ringen 134 drehen oder in entfernt ist, ist der Zugang zur Schraube 112 ohne diesen gleiten, um die veränderte Winkellage der weiteres frei. Im normalen Gebrauch des Spannfut- Schwenkarme auszugleichen. Das Endergebnis dieser ters hält die Kappe 118 natürlich Schmutz und uner- Arbeitsweise besteht darin, daß die Spannbacken 48 wünschte Fremdkörper vom Drehzapfen 100 und an- 5 sich auseinanderspreizen oder sich öffnen. Im Bederen Betriebsteilen des Spannfutters fern. trieb würde dies natürlich bewirken, daß die Spann-

Im Betrieb berührt eine auf der Stirnseite des An- backen das Werkstück im Spannfutter loslassen,
triebs 98 den Drehzapfen 100 umschließende ringför- Umgekehrt, wenn der Antrieb 98 in die Kammer mige Schulter 122 einen auf der Rückseite der Vor- 18 zurückgezogen wird, gleiten die Schwenkarmlagederwandung 14 vorgesehenen Anschlag 124 und be- ίο rungen 130 auf den Schwenkarmen 54 nach rückgrenzt somit die Vorwärtsbewegung des Antriebs. wärts. Das bewirkt wiederum, daß die inneren oder Eine nach rückwärts gerichtete Schulter 126, die den rückwärtigen Enden der Schwenkarme 54 radial Drehzapfen 102 umgibt, berührt einen Anschlag 128 nach außen schwingen und die vorderen die Spannauf der Rückwandung 16 und begrenzt die Rück- backen tragenden Enden radial nach innen schwinwärts- oder Rückzugsbewegung des Antriebs. Die 15 gen. Bei dieser Bewegung handelt es sich natürlich Hin- und Herbewegung des Antriebs 98 überträgt um ein Sichschließen der Spannbacken 48. Im Besieh als Schwenkbewegung auf die Schwenkarme 54, trieb werden die Spannbacken auf diese Weise bedie mit Hilfe der gleitenden Schwenkarmlagerungen wegt, um das Werkstück im Spannfutter zu spannen. 130 die Spannbacken 48 radial in oder aus dem Ein- Wenn die Zugstange 114 und der Antrieb 98 nach griff mit einem Werkstück bringen. Die Lagerungen 20 rückwärts gezogen werden, werden durch die Spreiz- 130 bestehen aus inneren Ringen 132, die die wirkung, die die Schwenkarmlagerung 130 auf die Schwenkarme 54 gleitbar umgeben und aus äußeren Schwenkarme 54 ausübt, nachdem die Spannbacken am Antrieb 98 befestigten Ringen 134. Wie in F i g. 1 48 sich um das Werkstück geschlossen haben, die gezeigt, befinden sich die äußeren Ringe 134 in Aus- Spannbacken noch erheblich fester in Eingriff gesparungen 136 an der Stirnseite des Antriebs 98, wo 25 bracht. Dank dieser Spreizwirkung bleibt der Griff sie durch Sicherungsringe 138 sicher in ihrer Lage der Spannbacken auf dem Werkstück wirkungsvoll gehalten werden. Die sich berührenden Flächen der aufrechterhalten. Andererseits wird der Griff der Ringe 132 und 134 sind um die Mittellinie der Spannbacken 48 auf dem Werkstück leicht gelockert, Schwenkarme 54 kugelförmig gekrümmt, so daß sich wenn in umgekehrter Weise die Zugstange 114 und die inneren Ringe 132 in den äußeren Ringen 134 30 der Antrieb 98 sich vorwärts bewegen,
bei der Vor- oder Rückwärtsbewegung des Antriebs Die äußeren die Spannbacken tragenden Ab-98 frei im Winkel nach allen Richtungen bewegen schnitte der Schwenkarme 54 sind im wesentlichen können. Ebenfalls gleiten die inneren Ringe auf den parallel zur Achse des Spannfutters gelagert, solange Schwenkarmen 54, wenn sich der Antrieb 98 bewegt. sich der Antrieb 98 in der in der Zeichnung darge-Bei dieser Gleitbewegung werden die Schwenkarme 35 stellten Mittelstellung befindet. Von dieser Stellung 54 im Gehäuse 10 im Winkel bewegt, um die Spann- aus bewegen sich die Spannbacken 48 zum Spannen backen 48 radial nach innen oder außen zu schieben. des Werkstücks nach innen. Die Spannbacken 48 Diese Bewegung wird natürlich durch die universale schwingen also bei ihrer Eingriffsbewegung nach inBeweglichkeit der inneren Ringe 132 erreicht. nen und in bezug auf den Spannfutterkörper nach

Im Betrieb ist die Kammer 18 normalerweise un- 40 rückwärts. Als Folge davon üben die Spannbacken

gefähr zur Hälfte mit Öl gefüllt, wodurch die ver- 48 auf das Werkstück einen Zug nach rückwärts aus,

schiedenen beweglichen Teile des Spannfutters zu je- wodurch es fest gegen die Stirnseite des Spannfutter-

der Zeit ordentlich geschmiert werden. Das Öl wird körpers oder gegebenenfalls gegen (nicht gezeigte)

durch die Füllöffnung 140, die normalerweise durch Anschläge am Spannfuttergehäuse 10 gehalten wird,

einen Pfropfen 142 verschlossen ist, in die Kammer 45 In dem gezeigten Ausführungsbeispiel würde die

18 gefüllt. Wenn das Spannfutter, wie in der Zeich- Kappe 118 als Anschlag für ein Werkstück dienen,

nung dargestellt, in der horizontalen Lage verwendet Durch diese Art des Spannens des Werkstücks wird

wird, wird die Öffnung 140 auch benutzt, das Öl ge- das Werkstück exakt axial im Spannfutter fixiert und

gebenenfalls aus der Kammer 18 abzulassen. Wenn fest und sicher gegen die Anschläge gehalten. Dies ist

andererseits das Spannfutter in vertikaler Lage ver- 50 besonders wünschenswert, wenn das Werkstück auf

wendet werden soll, mag es erforderlich sein, eine bestimmte Weise verformt oder bearbeitet werden

zweite (nicht gezeigte) Öffnung vorzusehen, die sich soll.

dann ungefähr auf halber Höhe an der Wand der F i g. 4 zeigt ein geändertes Spannfutter nach der

Kammer 18 befindet. In diesem Falle wird die Öff- Erfindung, in dem das Gehäuse 10 so beschaffen ist,

nung 140 als Entleerungsöffnung verwendet. 55 daß die Kammer 18 die Form eines Zylinders auf-

Aus dem Gesagten wird leicht ersichtlich, daß eine weist und der Antrieb aus einem im Zylinder befind-Vorwärtsbewegung des Antriebs 98 in der Kammer liehen Kolben 148 besteht. An Stelle der Zugstange 18 die Schwenkarmlagerungen 130 auf den Schwenk- sind Mittel vorgesehen, die Druckflüssigkeit in den armen 54 nach vorn gleiten läßt. Da die Schwenk- Zylinder 18 auf einander gegenüberliegenden Seiten armlagerungen 56 feststehen, bewirkt das Vorwärts- 60 des Kolbens 148 zuführen, wodurch sich die Kraftgleiten der Schwenkarmlagerungen 130 notwendiger- quelle im Spannfutter selbst befindet,
weise eine Änderung der Winkellage der Schwenk- Eine ausführliche Beschreibung des in F i g. 4 gearme 54. Sowie der Antrieb 98 nach vorn geht, be- zeigten Spannfutters wird nun nachstehend gegeben, wegen sich die hinteren Enden der Schwenkarme ra- Da dieses Spannfutter aber dem in F i g. 1 gezeigten dial nach innen, und ihre äußeren Enden, die die 65 im Grunde ähnelt, sind nur die unterschiedlichen Spannbacken 48 tragen, bewegen sich radial nach Teile im einzelnen beschrieben. Es wird als selbstveraußen. Es ist klar, daß, sobald sich die Winkelstel- ständlich vorausgesetzt, daß nicht besonders eingelung der Schwenkarme 54 ändert, die inneren Ringe hend beschriebene Teile praktisch den entsprechen-

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den Teilen der ersten Ausführungsform gleichen oder ges mit einem Ring 164 abgedichtet ist. Auf diese

ähnlich sind. Art steht der ringförmige Kanal 160 mit dem Durch-

Obwohl der Kolben 148 so ausgebildet sein kann, gang 156 in Verbindung, ist aber von der Verlängedaß er die Spindelbefestigungsschrauben 34 und die rung 162 durch den Dichtungsring 164 getrennt. Ein sie umgebenden Buchsen 38 aufnimmt, wird das hier 5 seitlicher Durchlaß 166 verbindet den Durchgang behandelte geänderte Spannfutter vorzugsweise an 156 mit dem Zylinder 18 hinter dem Kolben 148. der Spindel 26 durch Mittel befestigt, die nicht durch Ein weiterer seitlicher Durchlaß 168 verbindet die Kolben hindurchgreifen. Dafür kann jede passende Durchgangsverlängerung 162 und den inneren oder herkömmliche Form der Befestigung verwendet Schlauch 152 mit dem Zylinder 18 vor dem Kolben werden, z.B. kann das Gehäuse 10 direkt an der io 148. Das Flüssigkeitssteuerventil, von dem vorher Spindel mit Schrauben, die sich nur durch die Rück- die Rede war, mit dem Maschinen der hier behandelwandung 16 und in die Spindel erstrecken, befestigt ten Art gewöhnlich versehen sind, steuert die unter werden. Dabei ist es aber notwendig, daß das Ge- Druck stehende Flüssigkeit entweder in den inneren häuse 10 gesondert an der Spindel befestigt wird und Schlauch 152 oder in den ringförmigen Kanal 160. die arbeitenden Teile des Spannfutters anschließend 15 Wenn einer dieser beiden mit dem Druckdurchlaß im Gehäuse zusammengebaut werden. Dementspre- des Ventils verbunden wird, wird der andere automachend ist das Gehäuse 10 hier mit den üblichen Nok- tisch entlastet oder in einen Behälter entleert, damit kenverriegelungen 114 ausgestattet, die mit einem sich der Kolben 148 frei bewegen kann,
üblichen (nicht gezeigten) Spindelnocken zusammen- Im Betrieb wird die unter Druck befindliche Flüswirken und das Spannfutter an der Spindel befesti- 20 sigkeit zuerst durch den äußeren Schlauch 154 und gen. In der Praxis ist auf der Rückseite des Spann- den ringförmigen Kanal 166 zum Spannfutter geleitet, futtergehäuses eine Vielzahl (gewöhnlich drei) Nok- und der Flüssigkeitsdruck kann sich im Zylinder 18 kenverriegelungsbolzen 144 vorgesehen. Diese BoI- hinter dem Kolben 148 aufbauen und letzteren nach zen 144 passen in entsprechend ausgebildete Fassun- vorn schieben. Bei seiner Vorwärtsbewegung öffnet gen am Spindelende, und die Nocken in der Spindel 25 der Kolben 148 die Spannbacken 48 auf die im erwerden so betätigt, daß sie in die seitlichen Ausneh- sten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel bemungen 146 der Bolzen 114 eingreifen und die BoI- schriebene Weise. Eine nachträgliche Vorwärtsbewezen und das Spannfutter in der richtigen Lage mit gung des Kolbens 148 wird durch die Schulter 122 der Spindel verriegeln. mit dem Anschlag 124 begrenzt. Wenn die Spann-

Der Kolben 148 füllt die Kammer 18 weitgehend 3c backen vollständig geöffnet sind, kann ein Werkstück aus. An seiner Außenfläche ist er mit einem Dich- leicht im Spannfutter angebracht werden. Danach tungsring 150 ausgestattet. Der Kolben 148 ist mit wird der äußere Schlauch 154 mit dem Behälter verzentrisch angeordneten vorderen bzw. hinteren Dreh- bunden, und die unter Druck stehende Flüssigkeit zapfen 100 bzw. 102, genauso wie der Antrieb 98 wird in den inneren Schlauch 152 geleitet, so daß die versehen. Die Drehzapfen 100 bzw. 102 werden in 35 Druckflüssigkeit sich in dem Zylinder 18 vor dem ähnlicher Weise in den Gehäuseöffnungen 104 und Kolben 148 ansammelt und diesen zurückschiebt. 106 gleitbar aufgenommen, damit der Kolben 148 Beim Zurückgehen schließt der Kolben die Spannwährend der Hin- und Herbewegung des Gehäuses backen 48 nach der im ersten Ausführungsbeispiel im Zylinder 18 geführt wird. beschriebenen Art. Der Kolben 148 zieht sich so

Da der Kolben 148 sich für pneumatischen oder 40 lange zurück, bis die Spannbacken 48 das Werkstück hydraulischen Betrieb eignet, ist die Zugstangen- fest umschließen. Es ist beabsichtigt, daß die Spannschraube 112 nicht nötig. Dafür ist der Kolbenan- backen 48 von der in der Zeichnung dargestellten trieb 148 für eine Verbindung mit den inneren und Lage bei Berührung des Werkstücks nach innen äußeren Schläuchen 152 und 154 geeignet, mit denen schwenken, so daß dieses durch den Schließvorgang Maschinen mit hydraulischem oder pneumatischem 45 gegen entsprechende Anschläge gezogen wird. Die Antrieb gewöhnlich ausgestattet sind. Die Schläuche Druckflüssigkeit im Zylinder 18 vor dem Kolben 148 152 und 154 erstrecken sich von einer entsprechen- übt so lange auf den Kolben Druck aus, wie der den unter Druck stehenden Flüssigkeitsquelle und Druck im Zylinder erhalten bleibt. Im Normalfalle einem Steuerventil an der Rückseite der Maschine wird der Druck, durch den die Spannbacken fest gedurch einen zentralen Durchgang in der Spindel zum 50 schlossen bleiben, so lange erhalten, wie das Spann-Spannfutter an der Stirnseite der Spindel. Diese futter in Betrieb ist und das Werkstück bearbeitet wird. Schläuche 152 und 154 sind biegsam oder dehnbar Danach wird der Flüssigkeitsdruck wieder in die um- oder auf andere Weise so eingerichtet, daß sie eine gekehrte Richtung geleitet, so daß der Kolben in der axiale Bewegung in der Spindel 26 zulassen. In dem beschriebenen Weise nach vorn geschoben wird und gezeigten Ausführungsbeispiel der Erfindung er- 55 die Spannbacken 48 sich aus ihrem Eingriff lösen,
streckt sich der äußere Schlauch 154 in einem zentra- Das in F i g. 5 und 6 dargestellte Spannfutter len Durchgang 156 im rückwärtigen Drehzapfen 102 gleicht im wesentlichen dem zuerst beschriebenen und ist mit diesem durch das Schraubengewinde 158 Spannfutter, mit der Ausnahme, daß gewisse Teile geverbunden. Der innere Schlauch 152 befindet sich ändert und neu angeordnet sind, so daß ein Innenüber seinem ganzen Umfang im Abstand zum äuße- 60 spannfutter geschaffen ist. Dieselbe Grundanordnung ren Schlauch 154. Somit wird zwischen den beiden der Spannbacken kann sowohl im Außen- als auch Schläuchen ein ringförmiger Kanal 160 geschaffen. im Innenspannfutter verwendet werden. Im Falle Das vordere Ende des inneren Schlauches mündet in eines Außenspannfutters sind die Schwenkarme der eine Verlängerung 162 des Durchgangs 156. Die Spannbackeneinrichtung so angeordnet, daß sie sich Verlängerung 162 hat einen kleineren Durchmesser 65 im Winkel nach innen zum Antrieb hin erstrecken, als der Durchgang 156, so daß sie den inneren Dagegen erstrecken sich im Falle eines Innenspann-Schlauch 152 eng umschließend aufnehmen kann, futters die Schwenkarme im nach außen gerichteten der gegen die Wandung des Verlängerungsdurchgan- Winkel zum Antrieb hin. Natürlich ist es auch not-

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wendig, eine geänderte Vorderwandung am Gehäuse Die hier gezeigten Spannbacken 174 sind ebenfalls 10 vorzusehen, die die anders angeordneten Schwenk- so geändert, daß sie das Werkstück von innen ergreiarme 54 und einen Antrieb, der so geändert ist, daß fen und festspannen. In der Praxis können die er die anders gelagerten Schwenkarme aufnehmen Spannbacken 174 natürlich in ihrer Größe und Form kann, trägt. In dieser Ausführungsform sind auch die 5 ganz verschieden ausgebildet sein, je nach der Art feststehenden Schwenkarmlagerungen 56 für die des festzuspannenden Werkstücks. Die speziell hier Schwenkarme 54 relativ dicht aneinander um die gezeigten Spannbacken 174 sind jedoch für den EinMittellinie des Spannfutters angebracht, was wie- griff in eine innere ringförmige Fläche ausgebildet derum ein geändertes Mittel zur Führung des An- und deshalb mit bogenförmig gekrümmten äußeren triebs erfordert. Die Spannbacken selbst sind natür- io Spannflächen 176 versehen.

lieh so geändert, daß sie ein Werkstück besser von Der Antrieb 172 besitzt wie in der ersten Ausfüh-

innen als von außen spannen. rungsform einen nach rückwärts sich erstreckenden

Da das in Fig. 5 und 6 dargestellte Innenspann- zentral angeordneten Führungszapfen 102. Angefutter in vieler Hinsicht dem in Fig. 1 und2 darge- sichts der andersartigen Anordnung der Spannbakstellten Außenspannfutter gleicht, sind die einander 15 keneinrichtung ist es jedoch empfehlenswert, in die entsprechenden Teile der beiden Spannfutter mit sem Falle die vordere Gehäusewandung 170 mit demselben Bezugszeichen versehen worden. Nur jene einem feststehenden, zentral angeordneten, nach wesentlich voneinander unterschiedlichen Teile wur- rückwärts sich erstreckenden Führungszapfen 178 zu den im einzelnen beschrieben und mit eigenen Be- versehen. Dieser Führungszapfen 178 erstreckt sich zugszeichen versehen. Es versteht sich von selbst, 20 in eine im Antrieb 172 befindliche Buchse 180, in daß die nicht im einzelnen beschriebenen Teile mit der er eng anliegend, aber gleitbar aufgenommen ist. den entsprechenden im ersten Ausführungsbeispiel Die beiden Führungszapfen 102 und 178 arbeiten beschriebenen Teilen in Bau und Funktion identisch wechselseitig so zusammen, daß sie den Antrieb 172 oder gleichwertig sind. bei seiner Hin- und Herbewegung im Zylinder 18

Das Spannfuttergehäuse 10 des Innenspannfutters 25 führen und steuern.

nach Fig.5 und6 weist eine geänderte Vorderwan- Das Gehäuse 10 ist mit Nockenverriegelungsbol-

dung 170 auf, die in die ringförmige Seitenwandung zen 144 zur Verbindung des Spannfutters mit der

12 des Gehäuses 10 paßt, an der sie ebenso befestigt Spindel einer Werkzeugmaschine ausgestattet, die

ist wie beim Spannfutter nach Fig. 1. In diesem denjenigen des in F i g. 4 gezeigten Spannfutters glei-

Falle ist die Vorderwandung 170 aber nach innen 30 chen.

vertieft, um die feststehenden Schwenkarmlagerun- Das Innenspannfutter der F i g. 5 ist für die Vergen 56 aufzunehmen, die zur Aufnahme der Schwenk- wendung von Zugstangen geeignet; dabei ist der nach arme 54 entsprechend angebracht sind. Die rückwärts verlaufende Zapfen 102 mit einer mit Schwenkarme 54 befinden sich in einer zur F i g. 1 einem Innengewinde versehenen Fassung 182 verseumgekehrten Lage und neigen sich in nach außen ge- 35 hen, die einen mit einem entsprechenden Gewinde richtetem Winkel zum Antrieb 172 hin, wie in der versehenen Bolzen am Ende der Zugstange (nicht ge-Zeichnung dargestellt ist. Außerdem neigen sich min- zeigt) aufnehmen kann.

destens die die gleitende Schwenkarmlagerung 130 Die Arbeitsweise der Zugstange und des Antriebs

tragenden Teile des Antriebs 172 im Winkel nach 172 beim Öffnen und Schließen der Spannbacken ist

außen und nach vorn im Zylinder 18, um die 4° aus der ausführlichen Beschreibung im Zusammen-

Schwenkarme 54 in umgekehrter Winkellage aufzu- hang mit der ersten Ausführungsform der Erfindung

nehmen. ' ersichtlich.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 wand des Futters leicht lösbar und austauschbar am Patentansprüche: Gehäuse montiert ist. Diese Ausbildung erweist sich aus verschiedenen

1. Spannfutter mit mehreren die Spannbacken Gründen als besonders zweckmäßig,
aufnehmenden Schwenkarmen, die um am Fut- 5 Schon daß die Schwenkachsen über das Gehäuse tergehäuse fest angeordnete Lager schwenkbar hinausragen, fördert ihren Gebrauchszweck. Das sind und deren Verschwenkung durch auf den Futter ist nicht an Stangenmaterial gebunden, son-Schwenkarmen gleitbare und an einem axial ver- dem für die Bearbeitung aller Körper geeignet, die schiebbaren, zentrischen Betätigungsglied gela- üblicherweise in derartigen Spannfuttern eingespannt gerte Schwenkglieder erfolgt, deren Abstand zur io werden.

Futterachse unterschiedlich vom Abstand der fe- Bei dem bekannten Futter ist die Triebverbindung sten Lager zur Futterachse ist, dadurch ge- zwischen Schwenkarm und Spannbacke eine Gleitkennzeichnet, daß die Schwenkarme (54) verbindung zwischen einem zylindrischen Ansatz am über das Gehäuse (10) herausragen, daß ihr fe- Schwenkarm und einer Ausnehmung in der Klemmster Schwenkpunkt eine Schwenkkugelanordnung 15 backe. Gleitverbindungen sind Reibverbindungen, (56) in der Vorderwand (14) des Gehäuses (10) also Verbindungen, die einer starken Abnutzung unist, daß die Klemmbacken (48) leicht lösbar mit terworfen sind und die durch Fremdkörper gefährdet den herausragenden Enden der Schwenkarme sind. Eine Schwenkkugelverbindung ist eine reine (54) verbunden sind und daß die Vorderwand Gleitverbindung ohne Verschiebungskomponente. (14) des Futters leicht lösbar und austauschbar 20 Die Verbindung ist betriebssicherer,
am Gehäuse (10) montiert ist. Da die Klemmbacken außerhalb des Futtergehäu-

2. Spannfutter nach Anspruch 1, dadurch ge- ses liegen, können Fremdkörper, Späne, Sand u. dgl., kennzeichnet, daß Anschläge (124, 128) zur Be- die mit den Klemmbacken in Berührung kommen, grenzung des Hubweges des Antriebes (98) vor- keine störende Einwirkung auf das Arbeiten des Futgesehen sind. 25 ters haben. Dagegen sind die Gleitführungen der

Spannbacken des bekannten Futters durch derartige Fremdkörper stark gefährdet.
Für ein einwandfreies Arbeiten des Futters ist es,

wenngleich nicht unbedingt erforderlich, so doch

30 sehr zweckmäßig, eine gewisse Schmiermittelmenge im Gehäuse vor der Schwenklagerung einzuschlie-

Die Erfindung beschäftigt sich mit der Weiterbil- ßen. Es ist wichtig, daß die Schmierflüssigkeit gegen

dung eines Spannfutters mit mehreren die Spannbak- das Eindringen von Fremdkörpern geschützt ist. Das

ken aufnehmenden Schwenkarmen, ausgehend von ist ohne weiteres mit der Schwenkkugellagerung

der Aufgabe, die Verwendbarkeit und Betriebssicher- 35 möglich, nicht dagegen mit der Bolzenlagerung der

heit eines solchen Futters zu erhöhen. Klemmbacken, die eine sichere Abdichtung des Ge-

Im Grundaufbau stimmt das Spannfutter gemäß häuses nicht zuläßt.

der Erfindung mit einem bekannten Spannfutter Ein weiterer Vorteil, der an Hand der Ausfüh-(USA.-Patentschrift 2 695 176) überein. Daß dieses rungsbeispiele noch deutlicher erkennbar sein wird, Futter nur zur Bearbeitung von Stangenmaterial be- 40 ist der, daß durch die Schwenkarmlagerung der stimmt ist, kann bei den nachfolgenden Ausführun- Spannbacken beim Anlegen eine axiale Komponente gen außer Betracht bleiben, die sich lediglich mit erzeugt wird, die das Werkstück gegen einen Andern Grundaufbau beschäftigen. Die Spannbacken schlag des Futterkörpers drückt; das ergibt eine sind in einer Ausnehmung eines Futtergehäuses ra- bessere und sichere Einspannung des Werkstückes,
dial verschiebbar, und zwar durch Schwenkarme, die 45 Zu der Bedeutung der weiteren Merkmale der Ermit zylindrischen Kopfflächen in entsprechende Aus- findung ist folgendes zu sagen.

nehmungen der Spannbacken hineinragen. Gelagert Die Entfernbarkeit der Vorderwand des Futters

sind die Schwenkarme auf im Gehäuse fest ange- ermöglicht es, ein neues Verstellglied und eine neue

brachten Lagerbolzen. Die freien, in das Futterge- Vorderwand anzusetzen, um das Futter geänderten

häuse hineinragenden Enden der Schwenkarme sind 50 Werkstückgrößen und Formen anpassen zu können,

durch gleitbare Betätigungsglieder hindurchgeführt, Wenn es nötig wird, das Futter von Außenspannen

die an einem axial verschiebbaren, zentrischen Beta- auf Innenspannen umzustellen, ist es lediglich erfor-

tigungsglied gelagert sind, dessen Abstand zur Futter- derlich, die Vorderwand abzunehmen, das Stellglied

achse unterschiedlich vom Abstand der festen Lage auszuwechseln und die Schwenkarme in eine neue

zur Futterachse ist. Wird das axial verschiebbare zen- 55 Vorderwand einzupassen, die am Gehäuse befestigt

trische Betätigungsglied verschoben, so drückt es beim wird.

Einwärtsgang das freie Ende des Schwenkarmes ein- Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß

wärts, so daß der zylindrische Kopf des Schwenkar- die Spannbacken leicht lösbar sind, die an den her-

mes radial nach innen bewegt wird und die Klemm- ausragenden Enden der Schwenkarme befestigt sind,

backe in Richtung auf das Werkstück verschiebt und 60 Es ermöglicht das ebenfalls eine einfache Anpassung

umgekehrt. des Futters an unterschiedliche Werkstückgrößen

Die Weiterbildung eines Futters dieser Grundbau- und Werkstückformen und einen leichten Übergang

art besteht gemäß der Erfindung darin, daß die vom Innenspannen zum Außenspannen, und umge-

Schwenkarme über das Gehäuse hinausragen, daß ihr kehrt.

Schwenkpunkt eine Schwenkkugelanordnung in der 65 Alle diese Faktoren wirken sich nicht nur in Rich-

Vorderwand des Gehäuses ist, daß die Klemmbacken tung einer allgemeineren Verwendbarkeit des Futters

leicht lösbar mit dem herausragenden Ende der aus, sondern auch in wirtschaftlich günstiger Weise.

Schwenkarme verbunden sind und daß die Vorder- Spannfutter sind verhältnismäßig teure Maschinen-