-
B eschr e i b u n g Permanentmagnetisches Spannfutter für die Arbeitsspindel
von Werkzeugmaschinen.
-
Die Neuerung betrifft eine Verbesserung bei permanentmagnetisch betätigbaren
Spannfuttern für die Arbeitsspindel von Werkzeugmaschinen.
-
Es sind bereits permanentmagnetisch betätigbare Futter für Werkzeugmaschinen
bekannt, bei denen zum Ein-und Ausschalten des Magnetfeldes bzw. zum Umlenken des
Magnetfeldes in das Futter seitlich ein Schalthebel eingesteckt werden kann, welcher
bei Verdrehen um einen bestimmen Winkel die Umlenkung des magnetischen Flusses bewerkstelligt.
Dabei kann der Schalthebel zwischen zwei Stellungen verschwenkt werden, wobei bei
der einen Stellung der Kraftfluß in die Polbereiche der Aufspannfläche geleitet
wird, während er in der anderen Stellung innerhalb
des Spannfutters
kurzgeschlossen wird, so daß die Polbereiche in der Aufspannfläche weitgehend frei
vom Magnetfluß sind. Diese bekannten Spannfutter weisen einen relativ komplizierten
Aufbau zum Umschalten des Magnetflusses auf, und durch die Anordnung der einzelnen
Teile wird es erforderlich, jedes einzelne Gerät neu auszuwuchten, um vorhandene
Unwuchten zu beseitigen, was besonders für schnell laufende Maschinen von wesentlicher
Bedeutung ist. Außerdem hat es sich gezeigt, daß die Verwendung eines seitlich in
das Futter einsteckbaren Schalthebels in ähnlicher Weise wie bei den durch Schlüssel
mechanisch betätigbaren Spannfuttern eine erhebliche Unfallgefahr bedeutet, da der
Schalthebel, wenn sein Abziehen vergessen wurde, bei Anlaufen der Maschine mit erheblicher
Wucht abgeschleudert werden kann. Außerdem bedeutet die Einführung des Schalthebels
an der Seite des Spannfutters in vielen Fällen ein erhebliches Hindernis, da das
Spannfutter häufig eng von Werkzeugen und anderen Vorrichtungen umgeben ist.
-
Die Aufgabe der Neuerung besteht darin, ein einfaches permanentmagnetisch
betätigbares Spannfutter zu schaffen, welches ohne die oben angeführten Nachteile
bedienbar ist.
-
Das Neue wird gemäß der Erfindung darin gesehen, daß der Permanentmagnet
senkrecht zur Spindelachse magnetisiert und innerhalb eines zur Spindelachse konzentischen
Gehäuses aus magnetisierbarem Werkstoff angeordnet ist. Das Gehäuse ist mit der
eigentlichen Aufspannflãohe verbunden und durch eine der Trennfuge zwischen den
Polen der Aufspannfläche entsprechend ausgebildete Fuge in zwei entlang einer axialen
Ebene magnetisch getrennte Hälften unterteilt. Außerdem sind Magnet und Gehäuse
relativ zueinander um die Spindelachse drehbar, und zwar in eine Stellung, in der
die magnetisch neutrale Zone des Permanentmagneten zu der Ebene der Trennfuge des
Gehäuses etwa senkrecht steht, und in eine Stellung, bei der die neutrale Zone etwa
in dieser Ebene liegt.
-
Man erkennt, daß dann, wenn die neutrale Zone des Permanentmagneten
etwa senkrecht zu der Ebene der Trennfuge des Gehäuses steht, der Magnetfluß des
senkrecht zur Spindelachse magnetisierten Magneten aus dem einen Pol des Magneten
austritt und auf zwei getrennten Wegen durch die beiden Gehäusehälften zu dem anderen
Pol des Magneten zurückgeführt wird. In dieser Stellung ist der Magnetfluß innerhalb
des Spannfutters kurzgeschlossen.
-
Wenn der Magnet dagegen gegenüber dem Gehäuse um 900
verdreht
wird. so daß die neutrale Zone etwa in der Ebene der Trennfuge des Gehäuses zu liegen
kommt, sind die Pole des Magneten gegeneinander isoliert, so daß der Magnetfluß
gezwungen ist, in die Polbereiche der Aufspannfläche einzutreten, wo die zwischen
diesen vorhandene Trennfuge durch ein aufzuspannendes Werkstück überbrückt werden
kann. Es ist selbstverständlich, daß statt einer Verdrehung des Magneten auch das
Magnetgehäuse zusammen mit der Aufspannfläche gegenüber dem festgehaltenen Magneten
verdreht werden kann.
-
Es sind Meßstative mit selbsthaftendem Permanentmagnetfuß bekannt,
bei denen der zylindrische Permanentmagnet in einem aus zwei magnetisch gegeneinander
isolierten axialen Hälften bestehenden Gehäuse verdrehbar angeordnet ist und die
Steuerung des Magnetflusses durch Verdrehen des Permanentmagneten gegenüber dem
Gehäuse erfolgt. Hier handelt es sich jedoch um eine Art Haftmagnet und nicht um
eine permanentmagnetische Aufspannplatte für umlaufende Werkzeugspindeln wie im
Falle der Erfindung.
-
Das permanentmagnetische Spannfutter gemäß der Erfindung ist im wesentlichen
in allen seinen Teilen rotationssymmetrisch ausgebildet, so daß es ohne besondere
Schwierigkeiten möglich ist, die Geräte von vornherein praktisch ohne Unwucht herzustellen.
Außerdem läßt sich die relative Verdrehung von Magnet und Gehäuse mittels eines
in axialer Richtung aus dem Futter herausragenden Betätigungsgliedes vornehmen,
so daß die Verwendung eines seitlich eingeführten Betätigungsschlüssels entfällt.
-
Vorzugsweise ist die Anordnung so getroffen, daß der Magnet und das
Gehäuse in ihren verschiedenen Betriebsstellungen gegenseitig lösbar verriegelt
sind.
-
Zu diesem Zweck kann ein durch die magnetisch isolierte Rückwand des
Futters ragendes Betätigungsglied vorgesehen sein, welches mittels eines nachgiebigen
Nockens od. dgl. mit dem Magneten in Eingriff steht und mit diesem zusammen verdreht
werden kann. Das Betätigungsglied weist einen weiteren Nocken ode dgl. auf, der
in entsprechende Ausnehmungen in dem Gehäuse eingreifen kann, um die Verriegelung
zu bewerkstelligen. Bei einer axialen Verschiebung des Betätigungsgliedes in Richtung
auf den Magneten kommt der zuletzt genannte Nocken von dem Gehäuse bzw. Deckel frei,
so daß Betätigungsglied und Magnet verdreht werden können.
-
Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen
an einem Ausführungsbeispiel näher erläuterte Fig. 1 ist eine Draufsicht auf ein
gemäß der Erfindung ausgebildetes Spannfutter.
-
Fig. 2 ist eine Stirnansicht des Spannfutters und zeigt die Aufspannfläche,
und Fig. 3 zeigt das Spannfutter teilweise im Längsschnitt.
-
Der Permanentmagnet 1, der, wie Fig.-1 zeigt, senkrecht zur Spindelachse
2 magnetisiert ist, ist von einem zur Spindelachse konzentrischen Gehäuse 3 umgeben,
welches durch eine magnetische Trennfuge 4 in zwei voneinander getrennte Hälften
unterteilt ist. Die Trennfuge 4 steht etwa in Fluchtung mit der magnetischen Trennfuge
5 in der Aufspannfläche 6 des Spannfutters, welche diese Fläche in zwei Polbereiche
7 und 8 aufteilt : Wie Fig. 2 zeigt, kann die Trennfuge 5 in der Aufspannfläche
in der Weise geführt sein, daß die beiden Polbereiche 7 und 8 kammartig ineinandergreifen.
Wie ohne weiteres verständlich, kann die Trennfuge so ausgebildet sein, daß sie
in der radialen Ebene 9, in der der die Aufspannfläche enthaltende Poldeckel 10
an die Stirnseite des Gehäuses 3 angrenzt, etwa entlang einer geraden Linie verläuft
wie sie in Fig. 2 gestrichelt angedeutet ist.
-
Auf seiner Rückseite ist das Gehäuse 3 mit einem Abschlußdeckel 11
versehen, der durch eine magnetische Trennfuge 12 von dem Gehäuse magnetisch isoliert
ist.
-
In dem Deckel 11 ist zentrisch ein Betätigungsteil 13 gelagert, derart,
daß es sich gegenüber dem Deckel verdrehen und in axialer Richtung verschieben läßt.
Das
Betätigungsglied 13 weist einen im Inneren des Spannfuttergehäuses
liegenden Flansch 14 auf, der mittels einer Feder 15 gegenüber dem Magneten 1 federnd
nachgiebig abgestützt ist. Mit dem Flansch ist ein Mitnehmernocken 16 fest verbunden,
der in eine entsprechende Ausnehmung des Magneten ragt. Das andere Ende dieses Nockens
ragt über die Rückseite des Flansches 14 hinaus und kann in entsprechende Ausnehmungen
17 in dem Gehäusedeckel einrasten. Die Ausnehmungen sind derart angeordnet, daß
der Mitnehmernocken in solchen Stellungen einrasten kann, in denen der Magnetfluß
kurzgeschlossen oder vollständig in die Polbereiche der Aufspannfläche gelenkt wird.
Durch Verschiebung des Betätigungteils 13 in axialer Richtung kann der Mitnehmerstift
16 aus den Ausnehmungen 17 herausgedrückt werden, so daß der Betätigungsteil zusammen
mit dem Magneten in die nächste Rasterstellung verdreht werden kann, in welcher
der Mitnehmerstift 16 durch die Feder 15 selbsttätig wieder in die Ausnehmung gedrückt
wird.
-
Statt der beschriebenen Verriegelungseinrichtung kann auch eine andere
Verriegelungsart verwendet werden.
-
Beispielsweise kann mit dem Flansch 14 ein Nocken verbunden sein,
der in eine Ausnehmung des zylindrischen Teils des rückwärtigen Deckels eingreift.
-
Die Bedienung des Spannfutters kann mittels eines Schlosses erfolgen,
der in eine entsprechende Ausnehmung 18 am freien Ende des Betätigungsgliedes eingeführt
werden kann, oder aber auch mittels einer Betätigungsspindel, die an diesem Ende
des Betätigungsgliedes angreift und durch die Arbeitsspindel hindurchragt, um vom
rückwärtigen Ende der Maschine mittels eines Handrades od. dgl. betätigt werden
zu können* Schutzansprüche