DE1810722B2 - Spannfutter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Spannfutter nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei dem aus der US-PS 25 97 280 bekannten Spannfutter der vorstehenden Art ist die Verzahnung nicht unmittelbar an den lediglich als Innenbacken nutzbaren Spannbacken, sondern an Spannbackenträgern mit jeweils einer Gleitführung für die relativ zu ihnen verschiebbaren Spannbacken angeordnet. Jede Spannbacke und jeder Spannbackenträger stehen bei dieser Konstruktion über einen Bolzen und eine Feder in Verbindung, die eine Keilfläche der Spannbacke gegen eine Keilfläche eines der jeweiligen Spannbacke zugeordneten keilförmigen Spannelementes drückt, das in Führungen eines Betätigungskolbens gelagert ist und von diesem aufgebrachte Spannkräfte auf die Spannbacken übertragen kann. Bei diesem Spannfutter erfolgt die Voreinstellung der Spannbacken durch Drehen der mit der Verzahnung der Spannbacken träger zusammenwirkenden Planspiralscheibe, während die Spannkräfte über vom Betätigungskolben mit Druck beaufschlagte Spannelemente in die Spannbacken eingeleitet werden.

Das bekannte Spannfutter vermag abgesehen davon, daß mit ihm Werkstücke nur von außen gespannt werden können, insofern nicht zu befriedigen, als es außerordentlich aufwendig aufgebaut ist und durch die zahlreichen Eingriffsstellen von der Krafteinleitung bis zur Spannstelle störanfällig ist, wodurch auch der "wirkungsgrad herabgesetzt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Spannfutter nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 so auszubilden, daß es einen einfachen Aufbau aufweist und bei leichter Einstellbarkeit auf unterschiedliche Spann-

bereiche eine sichere Spannung von Werkstücken

ofeseAg wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruchs 1

Das erfindungsgemäße Spannfutter, daß insbesondere für kleinere und mittlere Spannkräfte geeignet ist, bietet den Vorteil eines sehr einfachen Aufbaues, der es zugleich zu einem wirtschaftlichen Betriebsmittel macht, welches sich bequem handhaben läßt und wenig störanfällig ist-

Weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemaßen Spannfutters ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche. . .

Das axiale Verlagern der Planspiralscheibe erfolgt bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der E-findung durch eine Buchse, die axial bewegbar in einer zentralen Bohrung des Spannfuttergehäuses geführt ist und mit Vorsprüngen in eine umlaufende Nut der durch sie in Axialrichtung mitnehmbaren Planspiralscheibe' greift. Diese Buchse ist zweckmäßigerweise durch ein mit ihr mechanisch verbundenes, unter Ausnutzung des Drucks eines Fluids arbeitendes Betätigungsorgan axial bewegbar.

Fs empfiehlt sich, daß die Planspiralscheibe drehfest, aber in Axialrichtung frei beweglich mit einem Kegelrad verbunden ist, mit dem mindestens ein Ritzel kämmt, das zur gleichzeitigen Verlagerung der Spannbacken durch einen Spanner oder Schlüssel antreibbar ist.

Um eine einwandfreie Verbindung zwischen dem Kegelrad und der Planspiralscheibe zu gewährleisten, ist das Kegelrad über Führungsstifte mit der Planspiralscheibe gekuppelt, wobei die Führungsstifte in der Planspiralscheibe befestigt sind und in Axialbohrungen des Kegelrades verschiebbar gelagert sind.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch ein Spannfutter nach der Erfindung,

Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie H-II in Fig. 1

Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linie IiI-IlI in Fig. 1.

Das in den Zeichnungen dargestellte selbstzentrierende Spannfutter weist ein hohles Spannfuttergehäuse 1 mit einer zentralen axialen Bohrung 2 auf. Es ist auf einer nicht dargestellten Spindel einer Werkzeugmaschine befestigt. Das Spannfuttergehäuse 1 ist mit einer ringförmigen Kammer 3 versehen, welche koaxial zur Bohrung 2 angeordnet ist und mit drei radialen Führungsnuten 4 in Verbindung steht, die an der Vorderseite 5 des Spannfuttergehäuses angeordnet sind und jeweils eine Spannbacke 6 aufnehmen.

Die Spannbacken 6 bestehen jeweils aus einem Stück und sind mit seitlichen Aussparungen 6a versehen, mit denen sie an radialverlaufenden Vorsprüngen 4a der Führungsnuten 4 gleiten. Außerdem weisen die Spannbacken 6 in Axialrichtung verlaufende Spannflächen 6b und 6c auf, mit denen ein Werkstück von außen oder innen erfaßt werden kann.

Die Kammer 3 ist an ihrem der Vorderseite 5 des Grundkörpers abgewandten Ende durch eine Deckplatte 7 verschlossen, die mittels Schrauben 8 am Spannfuttergehäuse 1 befestigt ist und nimmt eine ringförmige Planspiralscheibe 9 auf, die drehbar um die Achse des Spannfutters gelagert ist und sich axial verschieben läßt. An seiner den Spannbacken 6

zugewandten Stirnfläche ist es nut einem Spiralgewmde 10 versehen, das die Form einer archimedischen Spirale aufweist und in das Zähne 11 eingreifen, die sich an den Rückseiten der Spannbacken 6 befinden. Die Flanken des Spiralgewindes 10 und der Zähne U sind gleichmäßig zur Achse 12 des Spannfuaers h^;"i unter gleichem Winkel geneigt.

In der :>.'ntralen Bohrung 2 des Spannfuuergehäuses 1 ist eine axial verschiebbare Buchse 13 angeordnet, die drei radiai nach außen gerichteie Vorsprünge 13;/ aufweist, die durch Ausnehmungen la in der Innenwandung l/i des Spannfuttergehäuses I in die ringförmige Kammer 3 ragen. Die Vorsprünge 13a der Buchse 13 sind mittels eines eingesetzten Ringes 9a an die Plarispiralscheibe 9 gekuppelt, so daß diese den axialen Bewegungen der Buchse 13 folgt, sich aber rela'iv zu dieser um die Achse 12 drehen kann.

In der Kammer 3 ist koaxial zum Ring 9u der Planspiralscheibe 9 ein Kegelrad 14 drehbar gelagert, da:- mit einer Verzahnung 14a versehen ist, in die drei Ritzel 15 eingreifen. Die Ritzel sind mit Wellenabschnitten 1.5;/ an ihren äußeren Enden versehen, die in passende Bohrungen des Spannfuttergehäuses greifen und mit dessen Außenfläche abschließen. In den von außen zugänglichen Wellenabschniuen befinden sich profilierte Aussparungen 15b, in die ein nicht gezeigter Spanner oder Schlüssel eingeführt werden kann, um auf diese Weise eines der Ritzel 15 und dadurch das Kegelrad 14 zu drehen. Paare von gabelförmigen Vorsprüngen 16 an der Innenfläche der Deckplatte 7 umfassen innere Achsabschnitte der Ritzel 15, um die Achsen der Ritzel in ihrer radialen Lage zu halten.

Mehrere gerade, axialgerichtete Führungsstifte 18, weiche an der dem Kegelrad 14 zugewandten Seite der Planspiralscheibe 9 befestigt sind, greifen in zugeordnete Bohrungen 19 des Kegelrades 14 ein. Die Länge dieser Stifte ist so gewählt, daß eine Drehung der Pianspirals'"heibe 9 gegenüber dem Kegelrad 14 verbinder; wird, während axiale Relativbewegungen zwischen den beiden Teilen möglich sind, wenn die Buchse 13 ihre Stellung verändert.

Das erfindungsgemäße Spannfutter arbeitet wie folgt: Ls sei angenommen, daß die in der Zeichnung dargestellte Lage der Spannbacken 6 der Aufnahmesteilung des Spannfutters für ein Werkstück entspricht, jede axiale Verlagerung der Buchse 13 in Richtung des Pfeils 17 ist mit einer Verschiebung der Planspiralscheibe, in die gleiche Richtung verbunden. Infolge des Zusammenarbeitete der geneigten Flanken des Spiralgewindes 10 und der gleich geneigten Flanken der Zähne 11 an den Spannbacken 6 bewegen sich diese radial in Richtung auf die Achse 12 des Futters, wodurch ein Werkstück mittels ihrer Flächen bb gespannt wird. Die Axialbewegung der Buchse 13 wird in an sich bekannter WeLe durch ein nicht dargestelltes Betätigungsorgan bewirkt, das von einem Druckmittel beaufschlagbar ist. Das Betätigungsorgan ist mit der Buchse 13 durch eine nicht gezeigte Stange verbunden. Die axialen Bewegungen sind auf ein Maß beschränkt, we'ches ausreicht, um die Spannbacken 6 an ein Werkstück heranzuführen und dieses zu spannen.

Durch eine Bewegung entgegen der Richtung des Pfeils 17 läßt sich die Buchse 13 in eine Lage überführen, in der das Werkstück freigegeben wird. Diese Zurückbewegung der Buchse bewirkt eine Verlagerung der Planspiralscheibe 9 in Richtung der Spannbacken 6. Da die Zähne 11 und das Spiralgewinde 10 in Eingriff stehen, werden die Spannbacken auf diese Weise von der Achse 12 des Spannfutters um einen Betrag entfernt, der ausreicht, um das Werkstück aus dem Futter nehmen zu können.

Die Spann- und Entspannbewegungen der Buchse 13 und der Spannbacken 6 verlaufen umgekehrt wie beschrieben, wenn das Werkstück mittels der Spannflächen 6r der Spannbacken 6 an einer Innenfläche aufgenommen wird. In beiden Fällen kann das Spannen und Entspannen des Werkstücks durch Verschieben der Buchse 13 in kürzester Frist erfolgen.

LJm Werkstücke spannen zu können, deren Durchmesser beachtlich vom Zweifachen des jeweils eingestellten Abstandes zwischen der Achse 12 und den Spannflächen bb oder 6c- abweichen, muß man die Spannbacken radial verstellen. Zu diesem Zweck wird eines der Ritzel 15 beispielsweise mit einem Spanner oder einem Schlüssel von Hand betätigt, wie dies bei bekannten handbetätigten selbstzentrierenden Spannfuttern üblich ist. Durch Drehen eines der Ritzel 15 wird das Kegelrad 14 in eine Drehbewegung um die Achse 12 versetzt. Er verursacht hierbei eine Drehung der Planspiralscheibe 9, mit der es über die in die Bohrungen 19 greifenden Führungsstifte 18 gekuppelt ist. Eine Drehung der Pianspiralscheibe 9 ist mit einer radialen Verlagerung der Spannbacken 6 zur Achse 12 des Spannfutters verbunden, und zwar aufgrund des Spiralgewindes 10. Die Verstellbewegungen erstrecken sich über den gesamten Spannbereich.

Von jeder durch Einstellen der Spannbacken 6 bestimmten Ausgangslage können die Spannbacken zum Zwecke des Spannens und Entspannet« des Werkstücks um einen kleinen Betrag radial bewegt werden, indem man die Buchse 13 durch das bereits erwähnte Betätigungsorgan axial verschiebt. Das Betätigungsorgan kann automatisch in Abhängigkeit von einer bestimmten Arbeitsfolge arbeiten, die durch eine Programmsteuerung der Maschine gesteuert wird, auf der das Spannfutter befestigt ist

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Spannfutter mit radialer Verstellung der eine Verzahnung aufweisenden Spannbacken im Spannfuttergehäuse durch eine um die Spannfutterachse verdrehbare Planspiralscheibe und Spannen durch axial verschiebbare Keilflächen, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanken dpr Zähne (11) der Spannbacken (6) und des Spiralgewindes (10) der Planspiralscheibe (9) schräg zur Spannfutterachse verlaufen, und daß die Planspiralscheibe (9) gegenüber dem Spannfuttergehäuse (1) axial verschiebbar ist.

2. SDannfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur axialen Verschiebung der Planspiralscheibe (9) eine Buchse (13) vorgesehen ist, die axial verschiebbar in einer zentralen Bohrung des Spannfuttergehäuses (1) geführt ist und mit Vorsprüngen (\3a)in eine Ringnut der Planspiralscheibe (9) eingreift.

3. Spannfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Planspiralscheibe (9) drehfest aber axial beweglich mit einem Kegelrad (14) verbunden ist, mit dem mindestens ein durch einen Schlüssel betätigbares Ritzel (15) kämmt.

4. Spannfutter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kegelrad (14) über Führungsstifte (18) mit der Planspiralscheibe (9) gekuppelt ist, wobei die Führungsstifte an der Planspiralscheibe (9) befestigt sind und in Axialbohrungen (19) des Kegelrades (14) eingreifen.