DE1922682C3

DE1922682C3 - Spannfutter für Drehmaschinen u.dgl

Info

Publication number: DE1922682C3
Application number: DE1922682A
Authority: DE
Inventors: Pierre Edouard Colombes Hauts-De-Seine Renoux (Frankreich)
Original assignee: CRI-DAN PARIS
Current assignee: CRI-DAN PARIS
Priority date: 1968-07-03
Filing date: 1969-05-03
Publication date: 1980-07-10
Also published as: BE732535A; GB1216151A; FR1579674A; DE1922682B2; DE1922682A1; US3630535A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Spannfutter für Drehmaschinen u.dgl. Werkzeugmaschinen mit in einem Fultcrkörper radial geführten Spannbacken, die mittels Spannhebeln über eine Exzcntriziliiisaiisglcichsvorrichtiing verschiebbar sind, wobei die Spannhebel von Nockenflächen eines radial frei einstellbaren Driickriiiges verschwenkbar sind, der im Spannziisland rcibiingsschlüssig an cine Kingfliiche einer auf der Spindel axial durch Stellmotoren verschiebbaren l'lanschringbiichse anpreßbar isl, sowie mil einer Verriegdungsvorrichlung _/{[y wahlwoiscii Blockierung der Exzeinri/häIsiuisglcichsvorrichtung.

Bei einem aus der I)S-PS 3) HO 747 bekanntgewordenen Spannfuuer der vorstehend beschriebenen Ari isl die Verriegelungsvorrichtung zur wahlweisen Blockierung der Ex/cniri/itiiisausglcichsvorrichiung so atisgebiklei. daU sie nur bei Stillstand der Maschine von I land betätigt werden kann, wobei die hierfür notwendige Manipulation relativ aufwendig isl. Dies bedeutet, daß ein rascher Wechsel des Spannsystems einmal mit und einmal ohne Exzenirizitätsausglcieh nicht möglich ist, was in vielen Bearbeiiungsfällen, in denen häufig wechselnde .Spannsysteme erforderlieh sind, von erheblichem Nachteil ist und dies nicht nur wegen der Umständlichkeit der Umrüstung, sondern insbesondere auch wegen der damit verbundenen erheblichen Standzeiten der gesamten Werkzeugmaschine.

Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, ein Spannfutter der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß die Blockiervorrichtung ohne Entnahme des Werkstücks aus der Spindel einfach, vorzugsweise fernbetätigt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Spannfutter der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Verriegelungsvorrichtung Gleitsteine aufweist, die mittels eines zylindrischen Teils am Flansch der Flanschringbuchse axial verschiebbar angeordnet sind und zur Blockierung mit entsprechend konischen Ausnehmungen dos Druckringes zusammenwirken, und daß zum Lösen der Verriegelungsvorrichtung in Lösestellung der Spannbacken die Gleitstcine mittels eines fernbetätigbaren Antriebsorgans aus den konischen Ausnehmungen des Druckringes an mit dem Spannfutterkörper einstellbar verbundene Anschläge verschiebbar sind.

Ein derartiges Spannfutter ist nicht nur billig und leicht herstellbar, sondern es bietet darüber hinaus neben der großen Funktionssicherheit den Vorteil, daß das Spannsystem durch Fernsteuerung, beispielsweise durch Drücken auf einen einfachen elektrischen Wählkoniakt, gewechselt werden kann, ohne daß es erforderlich ist. das Werkstück aus der Spindel herauszunehmen. Dadurch wird die Beiriebszeil der Werkzeugmaschine praktisch nicht unterbrochen, d. h. es entstehen beim Wechsel des Spannsystems neben der Arbeiiscrsparnis auch keinerlei Standzeiten.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Spannfutters ergeben sich yus d.. η Merkmalen der IJntcransprüehe.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel so*ie an Hand der Zeichnung näher erläutert werden. Dabei zeigt

Fig. I eine vereinfachte Stirnansichl eines Spannfultcrs für eine Drehmaschine, u. dgl..

F i g. 2 einen Axialschnilt längs der Linie 11-11 in

Hg. l'ig.J einen Teilschnill längs der Linie HI-III in F" i g. I und

I-i g. 4 einen der I" ig. J entsprechenden Teilsehniti. wobei sich die Teile des Spannfutters in einer anderen l'etriebsstellung befinden.

Das Spannfutter umfaßt einen zylindrischen Spannfutterkörper I. in dem Spannbacken 2 radial gleitend gelagert sind. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel sind sechs Spannbacken 2 vorgesehen, die in einem üquidisianlcn Winkelabstand von b() gegeneinander versetzt angeordnet sind.

Der Spannfutterkörper I isi mittels Schrauben 3 auf der Drehspindel 4 einer Drehmaschine befestigt. Der feste Teil des Spannfutters, d.h. sein nichldrehendes 'Feil, isl mittels Schrauben 5 am Spindelstock 6 der Drehmaschine befestigt, wobei eine die Schutzhülle 8 des Spannfutters tragende Flanschscheibe 7 zwischengelegt isl. liin Rohr 9. dessen Ende auf der Maschine bearbeitet werden soll, durchsetz! die Spindel 4 entlang ihrer Drehachse vollständig.

Die .Spannbacken 2 werden durch eine bekannie

Exzentrizitu'tsausglciehsvorrichiung betätigt, minds der nach Belieben dns öffnen oder Schließen der Spannbakken 2 erreicht werden kann und die geometrischen Abweichungen der eingespannten Oberfläche gegenüber der zentrierten Werkstückoberfläche innerhalb gewisser Grenzen ausgleichbar sind. Die Exzentriziiäisausgleichsvorrichtung weist um Achsen Il verschwenkbare und vom Spannfulterkörper 1 getragene Spannhebel 10 auf, d^;t jeweils mittels ihres Endes 12 einen Spannbacken 2 betätigen. Das Ende 12 ist als Knochengelenk ausgebildet und wirkt mit einer im Spannbacken 2 entspsechend vorgesehenen Ausnehmung zusammen. Das andere Ende der Hebel 12 weist Lagerzapfen 13 auf, die mit an einem lose gelagerten Druckring 15 vorgesehenen geneigten Flächen 14 zusammenwirken. Der lose gelagerte Druckring 15 ist mit einem bestimmten radialen Spiel auf eine verschiebbare Flanschringbuchse 16 aufgezogen.

Zwischen dem lose gelagerten Druckring 15 und der Flanschringbuchse 16 sind Scheiben 17 und 18 abwechselnd eingesetzt. Die Scheiben 17 sind ohne Spiel im Druckring 15 zentriert, weisen jedoch gegenüber der Flanschringbuchse 16 ein bestimmtes Spiel auf. Dagegen sind die Scheiben 18 ohne Spiel auf der Flanschringbuchse 16 zentriert und weisen gegenüber dem Druckring 15 ein gewisses Spiel auf. Die Anzahl der Scheiben 17 und 18 hängt von der minimal gewünschten Einspannkraft des Spannfutters ab.

Die Flanschringbuchse 16 ist auf dem Spanrfuiierkörper I axial verschiebbar, ist jedoch mit diesem mittels m einer oder mehrerer Paßfedern 19 drehfest verbunden. Die axiale Bewegung der Fkinschringbuchsc 16 erfolgt beispielsweise mittels Stellmotoren 20. wobei vorteilhafterweise Druckmittclmotoren verwendet werden, die auf der mit dem Spindelstock 6 der Drehmaschine kraftschlüssig verbundenen Flanschscheibe 7 befestigt :,ind. Die Kolbenstangen 21 der Stellmotoren 20 sind an einem Flansch 22 befestigt, der über ein Axiallager 23 oder eine andere Drehverbindung, beispielsweise über ein Gleit- oder Rollenlager, mit der Flanschringbuchsc 16 verbunden ist. Wenn das Druckmittel daher eine der Kolbcnstirnscilcn der Stellmotoren 20 beaufschlagt, so wird die Flanschringbuchse 16 in der entsprechenden Bewegungsrichtung verschoben, wodurch die Spannbacken 2 entweder das Rohr 9 mit Exzcnlrizilälsausgleich einspannen oder gelöst werden.

Das Spannfutter weist außerdem zum beliebigen radialen Festlegen des lose gelagerten Druckrings 15 gegenüber der Flanschringbuchsc 16 eine Verriegelungsvorrichtung auf. Diese besteht im wesentlichen aus verschiebbar auf der flanschringbuchse 16 angeordneten Glcilsteincn 24. deren Anzahl beim gezeichneten Ausführungsbeispiel sechs beträgt, leder Glcilslcin 24 weist einen konischen Teil 25 auf. der zum Wiedcrzcntricrcn und beliebigen Festlegen des lose gelagerten Drtickrings 15 gegenüber der Flanschringbuchsc 16 in entsprechend konische Ausnehmungen 26 der lose gelagerten Drtickringc 15 eingreifen kann.

Die Glcitstcine 24 sind gegenüber der Flanschringbuchsc 16 zwischen zwei Endstcllungcn längsverschieb- ω bar, die durch eine unter der Wirkung einer Feder 28 stehende Kugel 27 gebildet sind. Die Kugel 27 ist entweder in einer Nut 29 des Glcilsicincs 24 eingerastet. was der Vcrricgelungsstclliing des lose gelagerten Druckrings 15 einspricht, oder sie stützt sich auf dem konischen Teil 25 an. was der Fntricgclungsstcllung entspricht.

Die Cileilsteine 24 weisen an jedem linde einen Stößel 30 bzw. 31 auf. leder Stößel 30 isi einem mit dem Spannfutterkörper I krafisehlüssig verbundenen Anschlag 32 zugeordnet, wobei dieser Anschlag im hier beschriebenen Ausführungsbeispiel aus einer lösbaren Schraube besteht. Die Anschlage 12 sind von außen her über Ausnehmungen 33 zugänglich, die an der Stirnseite desSpannfutterkörpers 1 angeordnet und normalerweise durch Schraubstöpsel 34 verschlossen sind.

Die Stößel 31 wirken mit einem Ring 35 zusammen, der zwischen dem lose gelagerten Druckring 15 und dem Flansch 22 angeordnet ist und mittels Stellmotoren 36, gegenüber dem Spannfutierkörper I axial verschiebbar ist, um mit dem Ende der Stößel 31 in Berührung zu kommen. Die Kolbenstangen 37 der Stellmotoren 36 sind am Ring 35 befestigt, und durch Ausnehmungen des Flansches 22 hindurch verschiebbar. Wenn daher die Kolbenstangen 37 in di.-r Zeichnung nach links verschoben werden, so wird lediglich der Ring 35 mitgenommen, während bei einer Verschiebung der Kolbenstangen 37 nach rechts ai. ;i der Flansch 22 mitgenommen wird. Wenn sich demgegenüber die Kolbenstangen 21 der Stellmotoren 20 nach links verschieben, so werden der Flansch 22 und der Ring 35 gleichzeitig mitgenommen, während bei einer Verschiebung f!er Kolbenstange 21 nach rechts lediglich der Flansch 22 mitgenommen wird.

Das Spannfutter ist daher mit zwei Arten von Druckmittelmotoren versehen: Mit Stellmotoren 20. deren Kolbenstangen 21 am Flansch 22 befestigt sind, und mit Stellmotoren 36. deren Kolbenstangen 37 am Ring 35 befestigt sind. Beim hier beschriebenen Alisführungsbeispiel sind je drei Druckmittelmoioren beider Arten vorgesehen, d. h. insgesamt sechs, die in regelmäßigem Winkelabsland voneinander abwechselnd angeordnet sind.

Zur automatischen Vcrsorgungsumkehr der Stellmoloren 36 ist ein Kleinkontakt 38 vorgesehen. Dieser ist an einem unbeweglichen Teil des Span:ifutte s. beispielsweise am Gehäuse eines Stellmotors 36. befestigt und stützt sich mittels einer Rolle auf einer waagrechten Etcne 39 des Flansches 22 ab. die an einem linde mit einer Abschrägung 40 versehen ist.

Das beschriebene Spannfutter funktioniert folgendermaßen:

Bei jeder Öffnungsstcllung der Spannbacken 2. d. h.. wenn sieh die Flanschiingbuehse 16 und der lose gelagerte Druckring 15 unter der Wirkung der Stellmotoren 20 aus der in F i g. 2 ersichtlichen Stellung nach links bewegen, kommen die Stößel 30 der Gleitsteine 24 am Ende des Öffnens mit den Anschlägen 32 in Berührung. Dadurch werden die Glciistcinc 24 nach rechts gestoßen, sofern sie es noch nicht waren, und gewährleisten automatisch das Wicderzcntricrcn sowie das radiale Festlegen des lose gelagerten Druckrings 15 gegenüber der Flanschringbii-.hse 16. da ihr konischer Teil 25 mit der Ausnehmung 26 des lose gelagerten Dmckrings 15 /usammenwirkt Dieser Vorgang kann sich sogar dann abspielen, wenn das Spannfutter noch dreht, da die Glcitsteine 24 mit dem die Anschlüge 32 tragenden .Spannfulterkörper I drehfest verbunden sind. Daher ist der lose gelagerte Druckring 15 des Spannfutters zu Beginn immer verriegelt, und die Gleitsteinc 24 nehmen die .Stellung gemäß Cig. 2 oder 3 ein, wobei die Kugeln 27 in den Nuten 29 eingerastet sind.

Wenn nun die sechs Stellmotoren 20 und 36 zum Einspannen gleichzeitig derart betätigt werden, daß sich die Kolbenstangen 21 und 37 ins Gchäuscinnere der

Stellmotoren 20 und 36 zurückziehen, so weiden die beweglichen Teile 22, 23, 35, 24, (5, 16, 17, 18 gleichzeitig mitgenommen. Die Spannbacken 2 klemmen nunmehr d;is Rohr 9 kon/enlrisch ein, d;i der lost· gelagerte Druekring 15 durch die Cileilsleine 24 verriegelt bleibt.

Wenn dagegen zum einspannen lediglich die drei Stellmotoren 20 betätigt werden, wahrend die Stellmotoren 36 auf Öffnungsstellung geschaltet sind, so werden nur die beweglichen Teile 22, 23, 15, 16, 17, 18 mitgenommen, und der King 35 bleibt an seiner Ste'le. Die Stößel 31 schlagen daher am King 35 an und schieben die (ilcitsieine 24 aus den Ausnehmungen 26 des lose gelagerten Druckrings 5 nach links, bis sich die Kugeln 27. wie aus I ' i g. 4 ersichtlich, an den konischen "Teilen 25 absliit/en. Der lose gelagerte Druckring 15 des Spannfutters ist nun entriegelt und weist gegenüber eier l-'lanschnnghuchse 16 ein bestimmtes radiales Spiel auf. !dieser Vorgang isl iedoch nur möglich, wenn das Spannfutter stillsteht — was während des l-inspannens lies /11 bearbeitenden Werkstücks praktisch immer der lall ist —. da der Ring 35 mit dem Spindelstock 6 drehfest \erblinden ist. während die Cileilsleine 24 mit dem Spannfutierkörper I drehen.

Nach einem vorher festgelegten Hewegiingsablauf des riansches 22 treibt die Abschriigung 40 der ebenen I lache 39 die KnIIe des Kleinkontaktes 38 an. was die Versorgungsumkehr d<:r drei Stellmotoren 36 bewirkt. Die Kolbenstangen 17 der Stellmotoren 36 ziehen nun den UiIiL' 35 und den I'lausch 22 mit sich und wirken zusammen mit den drei Stellmotoren 20. um ein wirkung^ olles klemmen der Spannbacken auf dem Umfang des Ki ihres 4 /11 erreichen.

Wenn der lose gelagerte Druckrmg 15 einriegelt ist.

st) isl dieses Klemmen gleichzeitig mil einem ΐΛ/entri/i lälsausglcich verbunden, d. h. die Spannbacken 2 passei sich der Außenfläche des Rohres 9 an. wobei lediglicl eine unter den verschiedenen Spannbacken 2 ausgegli ί chene Klcmmkrafl ausgeübt wird. Die vom axialci Druck der .Stellmotoren 20 und 36 erzeugten Reibiings kräfle /wischen den Oberflächen der Scheiben 17 um 18 und den entsprechenden Oberflächen der I lausch ringbuchsc 16 und dem lose gelagerten Druckring I^s

to gewährleisten, daß der lose gelagerte Druekring \". festgelegt isl und die Ausgleichsbewegung nicht mein rückgängig gemacht wird.

Das Spannfutter kann demnach beliebig ein weder aiii zur Spindclachse konzentrisches einspannen oder aiii

Ii einspannen unier IxzenlrizilälsaiisglcK h emgesielli werden, und zwar automatisch und fast ohne /ei ι verzug beispielsweise mittels eines einlachcn elektrischer Wählknopfes mit zwei Stellungen, der den Hell ich ilei Stellmotoren 20 und 36 steuert. Darüber hinaus kam der Wählknopf aus einem in das l'rogramm einet automatischen Maschine eingegliederten i<elais bestehen.

Die Anschläge 3 können von I land abgeschraubt werden, wobei zuvor die Schraubstöpsel 34 zu cnifei neu

_>"> sind. In diesem lall bleibt der lose gelagerte Drucki in;' 15 cmricgclt. so daß das Spannfutter dauernd aiii einspannen unter lix/cniriziiäisausglcich eingestellt ist ohne daU bei jedem Vorgang der elektrische Wählknopl betätigt werden muß. Auf diese Weise wird ein

so vorzeitiger Gebrauch der Veriiegelungsv.irricluiing vermieden, wenn während eine langen lielnebs/eii kein konzentrisches einspannen durch d.is I utter erforderlich isl.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Spannfutter fur Drehmaschinen u.dgl. Werkzeugmaschinen mit in einem Futterkörper radial geführten Spannbacken, die mitteis Spannhebel über ■> eine Exzeniriziiätsausgleichsvorrichtung verschiebbar sind, wobei die Spannhebel von Nockenflächen eines radial frei einstellbaren Druckringes verschwenkbar sind, der im Spannzustand reibungsschlüssig an eine Ringfläche einer auf der Spindel ι ο axial durch Stellmotoren verschiebbaren Flanschringbuchse anpreßbar ist. sowie einer Verriegelungsvorrichtung zur wahlweisen Blockierung der Exzentrizitätsausgleichsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsvorrich- is lung Gleitsteine (24) aufweist, die mittels eines zylindrischen Teils am Flansch der Flansehringbuchsc (16) axial verschiebbar angeordnet sind und zur Blockierung mit entsprechend konischen Ausnehmungen (%/des Druckringes (15) zusammenwirken. und daß zum Lösen der Verriegelungsvorrichtung in Löscstellung der Spannbacken die Gleitsteine (24) mittels eines fcrnbcläligbaren Antriebsorgans aus den konischen Ausnehmungen des Druckringes (15) an mit dem Spannfutterkörper (1) einstellbar verbundene Anschläge (32) verschiebbar sind.

2. Spannfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsorgan aus einem oder mehreren parallel zur Spannfutterach.se angeordneten Stellmotoren (36) besteht, deren Kolbenstangen (37) mit ei: ·:ιη. Stößel (31) der Glcitsteinc (24) beaufschlagenden Ring (35) verbunden sind, der nur in einer, dem Spannen der Backen einsprechenden Richtung auf die Flanschri'igbtichse (16) einwirkt, an welcher über ein Axialdruckla^er (23) ein Flansch- *~> ring (22) befestigt isl. mit dem Kolbenstangen (21) von ebenfalls parallel zur Spannfutlerachse angeordneten Stellmotoren (20) verbunden sind, die in beiden Bcwegiingsriehlimgen auf die Fkinschringbuchse( 16) einwirken.

i. Spannfutter nach den Ansprüchen I und 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Stellmotoren (20; 36) Zylinder-Kolben-Moloren sind, die auf demselben Durchmesser und in gleichem Winkelabstand voneinander abwechselnd angeordnet sind. *'>