DE1602877B2 - Spannfutter für Werkzeugmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Spannfutter für Werkzeugmaschinen mit einer durch ein Betätigungsglied axial verschiebbaren Doppelkonusspannzange und mit bei der Lösebewegung des Betätigungsgliedes an der Doppelkonusspannzange angreifenden, an einer Verschlußkappe des Gehäuses und am Betätigungsglied angeordneten Mitnehmern, die der Doppelkonusspannzange eine begrenzte Axialbewegung gestatten.

Durch die USA.-Patentschrift 3 246 903 ist ein Spannfutter bekanntgeworden, bei dem eine Doppelkonusspannzange nach vorn abgezogen werden kann, ohne daß das Spannfutter selbst ausgetauscht zu werden braucht. Die im Spannfutter untergebrachte Doppelkonusspannzange wird durch eine auf das Spannfutter schraubbare Spann- oder Lösemutter festgehalten und gegen einen Stützkonus gespannt. Wird die Spannoder Lösemutter abgenommen, so wird hierdurch das Lösen des Doppelkonus allerdings nicht gewährleistet, da die Spannmutter nicht mit den übrigen Teilen in Verbindung steht.

Auch bei anderen Spannfuttern können zwar die Spannglieder nach vorn abgezogen werden, doch erweist sich diese Arbeit wegen der umständlichen Befestigung der Spannzange am Spannfutter als äußerst schwierig. Infolgedessen wird meist das ganze Spannfutter abgezogen und gegen ein anderes ausgetauscht, wenn Werkstücke anderer Abmessungen bearbeitet werden sollen. Dies ist insbesondere bei taktweise arbeitenden Maschinen unerwünscht.

Durch die USA.-Patentschrift 3 244 427 ist ein Spannfutter anderer Bauart bekanntgeworden, das eine mit Hilfe gefederter Bolzen festgehaltene, aus drei längsgeteilten Elementen bestehende Doppelkonusspannzange umfaßt, die infolgedessen nicht nur kompliziert aufgebaut ist, sondern auch Schwierigkeiten beim Zusammenbau bietet. Die Einzelteile der Spannzange müssen jeweils für sich aus dem Spannfutter entfernt • werden, da sie sich sonst gegenseitig sperren würden. Dies ist im wesentlichen darauf zurückzuführen, daß die Doppelkonusspannzange aus Konen gebildet ist, die ίο sich nach außen erweitern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das aus dieser Patentschrift bekannte Prinzip, die Doppelkonusspannzange mit Hilfe von am Betätigungsglied einerseits und mit der Abschlußkappe andererseits verbundenen Anschlägen freizusetzen, bei einem Spannfutter der eingangs erwähnten Bauart zu verwirklichen. Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht bei einem Spannfutter der eingangs genannten Art erfindungsgemäß darin, daß bei Verwendung einer Doppelkonus-Spannzange mit zwei zu den Enden sich ververjüngenden, die Spannbacken aufnehmenden Konusteilen die Doppelkonusspannzange zwischen ihren Konusteilen mit einem Flansch versehen ist, der von mindestens einem Mitnehmerbolzen durchgriffen ist, wenn das Be- * tätigungsglied lösbar eingesetzt ist.

Hierdurch wird gewährleistet, daß bei der Rückzugbewegung des Betätigungsgliedes zugleich die Backen der Spannzange aus dem Konus der Verschlußkappe sowie die Backen der Spannzange aus dem Konus des Betätigungsgliedes entfernt werden. Eine vorteilhafte Ausführungsform gemäß der Erfindung besteht darin, daß die Doppelkonusspannzange einstückig ausgebildet ist.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die vorderen Backen der Doppelkonusspannzange auf ihrem Umfang ebene Flächen aufweisen, an das die mit der Verschlußkappe verbundenen Mitnehmer die vorderen Backen der Doppelkonusspannzange so weit hintergreifen, daß sie bei entsprechender Drehung in eine zu den Flächen koplanare Stellung über diese zusammen mit der Verschlußkappe abziehbar sind.

Nachstehend ist die Erfindung an Hand der Zeichnung an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert, und zwar zeigt (

F i g. 1 eine perspektivische Vorderansicht des erfindungsgemäßen Spannfutters,

F i g. 2 eine vergrößerte Vorderansicht des Spannfutters,

F i g. 3 einen lotrechten Längsschnitt nach der Linie 3-3 in F i g. 2 in verkleinertem Maßstab,

F i g. 4 einen Querschnitt nach der Linie 4-4 in F i g. 3 durch das Spannfutter,

F i g. 5 einen Querschnitt nach der Linie 5-5 in Fig.3,

F i g. 6 einen Längsschnitt durch das Spannfutter mit dem Betätigungsglied in auseinandergezogener Darstellung und

F i g. 7 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer abgewandelten Ausführungsform einer Doppelkonusspannzange.

F i g. 1 und 3 zeigen einen Spindelstock 10 einer Werkzeugmaschine mit einer von einer Spindel aufgenommenen Halteeinrichtung 11, die ein Spannfutter 12 mit einem an der Halteeinrichlung mittels Stellschraube 14 lösbar angebrachten Futtergehäuse 13 trägt.

In der Spindel ist eine axial gleitbare Hülse 15 angeordnet, die an ihrem vorderen Ende ein Betätigungs-

glied 16 aufweist. Obgleich die Kupplung zwischen der Hülse 15 und dem Betätigungsglied 16 beliebig sein kann, ist hier eine Kupplung in Form einer Schlitzspannhülse 17 dargestellt.

In der Hülse 15 ist ein axiales Werkstückstellglied 18 angeordnet, das, falls erforderlich, auch mittels eines Kolbens 20 einstellbar vorgesehen sein kann.

Das Spannfutter 12 weist eine hin- und herbewegliche, am Werkstück angreifende Doppelkonusspannzange 22 auf, die in F i g. 3 als zweiteiliges Bauteil dargestellt ist und ein rückwärtiges Halteglied 23 und ein vorderes Halteglied 24 mit Befestigungsflanschen 25 bzw. 26 umfaßt, die durch rundum verteilte Verbindungselemente 27 miteinander verbunden sind. Das rückwärtige Halteglied 23 ist mit einem einstückigen Konusteil 28 versehen, das aus einer Vielzahl von durch Längsschlitze voneinander getrennten Backen mit zu den Enden sich verjüngenden Außenflächen besteht, die an der Innenseite einer konischen Ausnehmung 29 des Betätigungsgliedes 16 liegen. Das Halteglied 23 ist ao mit einer Führungshülse 30 zur Aufnahme eines Werkstückzwischenabschnittes versehen.

Das vordere Halteglied 24 ist genauso aufgebaut wie das rückwärtige Halteglied 23 und ist mit einem Konusteil 31 versehen, das ebenfalls aus einer Vielzahl von Backen besteht und mit einer Führungshülse 46 versehen ist.

Die Backen haben ebenfalls konische Außenflächen und liegen an der entsprechenden Innenseite einer Verschlußkappe 32 an, die eine konische Ausnehmung 33 zur Aufnahme des Konusteils 31 aufweist und die lösbar mittels umfänglich angeordneter Schrauben 34 am Gehäuse 13 befestigt ist (F i g. 2).

Das Halteglied 23 weist Flansche 25,26 mit miteinander fluchtenden Nuten 35 auf (F i g. 4). Eine im Futtergehäuse 13 vorgesehene Aussparung 36 dient zur Aufnahme eines Keils 37, der in die Nuten 35 eingreift und eine Relativdrehung zwischen der Doppelkonusspannzange 22 und dem Futtergehäuse 13 verhindert. Die Doppelkonusspannzange 22 ist gleitbar auf drei Mitnehmerbolzen 38 gehalten, die durch die FIansche25,26 geführt und am äußeren Ende des Betätigungsgliedes 16 eingeschraubt sind. Am anderen Ende sind diese Mitnehmerbolzen 38 mit vergrößerten Köpfen 39 versehen, die die Relativbewegung des Betätigungsgliedes 16 in rückwärtiger Richtung in bezug auf die Doppelkonusspannzange als Anschläge begrenzen. Die Köpfe 39 sind mit Mitteln zum erleichterten Auf- und Abschrauben der Mitnehmerbolzen 38 auf das bzw. vom Betätigungsglied 16 versehen.

Die Verschlußkappe 32 weist ein Paar außen rechteckiger Anschläge 40 auf (F i g. 5), die gegen Drehung in Sitzen 41 der Verschlußkappe 32 mittels Schrauben 42 lösbar befestigt sind.

Im zusammengesetzten Zustand des Spannfutters 12 hintergreifen die Anschläge 40 die Backen des Konusteils 31 und begrenzen deren Rückzugsbewegung und damit auch die Rückzugsbewegung der Doppelkonusspannzange 22 mit dem Betätigungsglied 16, so daß die Backen des Konusteils 28 yom Betätigungsglied 16 getrennt werden.

Die Anschläge 40 haben parallele, gegenüberliegende Endflächen. Die Backen des Konusteils 31 haben diametral gegenüberliegende Flächen 43. Der Abstand zwischen den Flächen 43 ist etwas geringer als derjenige zwischen den einander gegenüberliegenden Enden der Anschläge 40, so daß die Anschläge 40 die Backen des Konusteiles 31 hintergreifen, wenn sie mit den Flächen 43 in koplanare Stellung gebracht sind.

Im normalen Betrieb wird ein Werkstück, z. B. ein Ventil 44, in das Spannfutter 12 eingesetzt, in dem der Ventilstößel 45 durch die Führungshülse 46 des vorderen Haltegliedes 24 und durch die Führungshülse 30 des rückwärtigen Haltegliedes 23 geschoben wird.

Der Ventilstößel wird so weit in das Spannfutter 12 eingeschoben, bis er gegen das Werkstückstellglied 18 anstößt, das die axiale Stellung des Ventils 44 festlegt. Sobald sich das Ventil 44 in dieser Stellung befindet, bewegt sich die Hülse 15 nach vorn und bewegt das Betätigungsglied 16 in F i g. 3 nach rechts. Dabei greift das Betätigungsglied 16 an den Backen des Konusteils 28 an und erteilt der Doppelkon.usspannzange 22 eine axiale Bewegung. Wenn diese sich nach rechts bewegt, kommen die Backen des Konusteils 31 in Berührung mit den Wandungen der konischen Ausnehmung 33 der Verschlußkappe 32.

Eine weitere Bewegung des Betätigungsgliedes 16 in Richtung auf die Verschlußkappe 32 bewirkt, daß die Backen der Konusteile 28, 31 radial nach innen kippen und am Ventilstößel 45 angreifen. Bei Drehung des Spannfutters 12 durch die Spindel wird das Ventil 44 in Drehung versetzt, und der Kopf des Ventils 44 wird auf das gewünschte Maß mittels des Werkzeuges 48, z. B. einer Schleifscheibe, bearbeitet.

Nach Beendigung der Bearbeitung des Ventils 44 wird, wie F i g. 3 zeigt, das Betätigungsglied 16 nach links zurückgezogen, damit der Ventilstößel 45 freigegeben wird. Wenn das Betätigungsglied 16 nach links bewegt wird, entfernt es sich normalerweise zuerst von den Backen des Konusteils 28, die dann aufspringen. Eine weitere Bewegung des Betätigungsgliedes 16 nach links bringt die Mitnehmerköpfe 39 der Mitnehmerbolzen 38 in Eingriff mit dem Flansch 26 und bewirkt eine Bewegung der Doppelkonusspannzange 22 nach links. Dabei werden die Backen des Konusteils 31 von der Verschlußkappe 32 abgezogen, so daß die Backen des Konusteils 31 ebenfalls aufspringen und das Ventilstößel 45 freigeben.

In einigen Fällen haben die Backen des Konusteils 28 die Neigung, innerhalb der konischen Ausnehmung 29 des Betätigungsgliedes 16 haften zu bleiben, wobei die Doppelkonusspannzange 22 nach links bewegt wird, so daß zuerst die Backen des Konusteils 31 geöffnet werden. Wenn die Doppelkonusspannzange genügend weit nach links zurückbewegt ist, um die Backen des Konusteils 31 sicher freizugeben, kommen diese Backen in Eingriff mit den Anschlägen 40 und verhindern eine weitere Bewegung der Doppelkonusspannzange nach links. Wird das Betätigungsglied 16 weiter nach links bewegt, so werden die Backen des Konusteils 28 freigegeben.

Wenn andere Werkstücke mit Stößeln unterschiedlichen Durchmessers bearbeitet werden sollen, ist es nicht erforderlich, das gesamte Spannfutter auszuwechseln, sondern es genügt, die Doppelkonusspannzange 22 auszutauschen. Dies erfolgt dadurch, daß die drei Schrauben 34, die die Verschlußkappe 32 am Futtergehäuse 13 festhalten, gelöst werden. Sobald sie entfernt sind, wird die Verschlußkappe 32 so weit verdreht, bis die Flächen der Anschläge 40 mit den Flächen 43 der Backen des Konusteils 31 in koplanarer Stellung übereinstimmen, worauf die Verschlußkappe 32 und die Anschläge 40 dann als Einheit abgezogen werden können. Anschließend werden die Mitnehmerbolzen 38 aus dem Betätigungsglied 16 herausgeschraubt und die Doppelkonusspannzange 22 als Einheit herausgenommen. Eine

Doppelkonusspannzange 22 wird dann in umgekehrter Reihenfolge wieder eingebaut.

F i g. 7 zeigt eine abgewandelte Doppelkonusspannzange 50, die sich von der Ausführung 22 dadurch unterscheidet, daß sie statt aus zwei getrennten, mittels Flanschen und Verbindungselementen 27 miteinander verbundenen Haltegliedern als einstöckiges Teil ausgebildet ist, das angeformte Konusteile und einen gemeinsamen relativ dicken mittleren Flansch 51 zur Aufnahme der Mitnehmerbolzen 38 aufweist.

Die Doppelkonusspannzange 50 ist mit Konusteilen 52 bzw. 53 versehen, die aus einer Vielzahl von durch Längsschlitze voneinander getrennten Backen bestehen. Obgleich die Doppelkonusspannzange 50 nicht mit zentralen Führungshülsen dargestellt ist wie die Doppelkonusspannzange 22, können auch hier derartige Hülsen 30,46 vorgesehen sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Spannfutter für Werkzeugmaschinen mit einer durch ein Betätigungsglied axial verschiebbaren Doppelkonusspannzange und mit bei der Lösebewegung des Betätigungsgliedes an der Doppelkonusspannzange angreifenden, an einer Verschlußkappe des Gehäuses und am Betätigungsglied angeordneten Mitnehmern, die der Doppelkonusspannzange eine begrenzte Axialbewegung gestatten, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer Doppelkonusspannzange mit zwei zu den Enden sich verjüngenden, die Spannbacken aufnehmenden Konusteilen die Doppelkonusspannzange zwischen ihren Konusteilen (28, 31) mit einem Flansch (25,26) versehen ist, der von mindestens einem Mitnehmerbolzen (38, 39) durchgriffen ist, der in das Betätigungsglied (16) lösbar eingesetzt ist.

2. Spannfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelkonusspannzange (50) einstückig ausgebildet ist.

3. Spannfutter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Backen des Konusteils (31) der Doppelkonusspannzange auf ihrem Umfang ebene Flächen (43) aufweisen und daß mit der Verschlußkappe (32) verbundene Anschläge (40) die Backen des Konusteils (31) der Doppelkonusspannzange (22,50) so weit hintergreifen, daß sie bei entsprechender Drehung in eine zu den Flächen (43) koplanare Stellung über diese zusammen mit der Verschlußkappe (32) abziehbar sind.