DE2045578C3 - Spannfutter - Google Patents

Description

Quernut 36 versehen, die von der radial inneren Seile oar Gleitbacke 30 radial nach außen verläuft und in einer ebenen, axial verlaufenden Fläche 3S endet. Die axial auf Abstand gehaltenen Seitenflächen 40 jeder Quernut 36 sind ebenfalls eben ausgebildet und verlaufen senkrecht zur Längsachse der Gleitbacke 30.

Das Spannfutter wird durch eine Zugstange 42 betätigt Die Zugstange 42 wird durch eine (picht gezeigte) an der Werkzeugmaschine angebrachte Betätigungsvorrichtung in Axialrichtung verstellt. Die Zugstange 42 verläuft durch eine mittlere öffnung 44 in der Platte 20 und trägf an ihrem vorderen Ende einen Bund 46. Der Bund 46 ist mit einem kreisförmigen, gleitfähig in der Mittelbohrung 18 angeordneten Flansch 48 versehen. An drei gleichförmig in Umfangsrichtung verteilten Stellen des Flansches 48, die dem Umtangsabstand der Gleitbacken 30 entsprechen, sind am Flansch 48 Nasen 50 ausgebildet. Jede Nase 50 hat eine radial äußere Fläche 52, die parallel zur Längsachse der zugeordneten Gleitbacke 30 verläuft. Außerdem wird jede Nase 50 durch eine Rückfläche 54 begrenzt, die senkrecht zur Achse der zugehörigen Gleitbacke 30 verläuft. Die Stirnfläche jeder Nase 50 wird durch einen Abschnitt der konischen Stirnfläche 56 des Flansches 48 gebildet. Die Flächen 54 und 56 verlaufen mit einem derartigen Abstand zueinander, daß sie im engen Gleitsitz mit den Seitenflächen 40 der Quernuten 36 zusammenwirken. Die radial äußere Fläche 52 jeder Nase ist jedoch derart angeordnet, daß sie normalerweise radial nach innen mit Abstand zu der radial äußeren Fläche 38 jeder Quernut 36 verläuft. Somit hat jede Quernut 36 eine im wesentlichen teilzylindrische Form und jede Nase 50 ist ebenfalls von im wesentlichen teilzylindrischer Form, wobei zwischen jeder Nase und der zugehörigen Quernut ein Radialspalt 57 gebildet wird.

Um den Durchmesser des durch die Spannbacken 32 gebildeten Kreises zu erhöhen und dadurch das Einführen eines Werkstückes 16 zwischen die Spannbacken zu ermöglichen, wird die Zugstange 42 in Axialrichtung im Sinne der Fig. 1 nach rechts verstellt. Bei einer derartigen Verstellung der Zugstange werden die Spannbacken 32 infolge der Koppelung der Quernuten 36 mit den Nasen 50 in Axialrichtung nach vorne und in Radialrichtung nach außen verschoben. In der Öffnungslage der Spannbacken kann ein Werkstück 16 in den durch die Spannbacken definierten Kreis eingeführt werden, Anschließend wird die Zugstange 42 zurückgezogen, d. h. im Sinne der F i g. 1 in Axialrichtung nach links verstellt, so daß das Werkstück von den Spannbacken 32 fest eingespannt und %egen die Anschläge 14 gezogen wird. Da zwischen jeder Nase 50 und der zugehörigen Quernut 36 ein geringer Radialspalt 57 vorhanden ist und ferner die Nasen 50 senkrecht zur Achse der Gleitbacken 30 geneigt verlaufen, kann sich jede Gleitbacke 30 erforderlichenfalls geringfügig verdrehen, so daß sich die Spannbakken 32 selbsttätig an geringfügige Unregelmäßigkeiten der Werkstückoberfläche anpassen. Selbst wenn daher die von den Spannbacken des Spannfutters erfaßten Guß- oder Schmiedeteile geringfügige Abweichungen in ihren Abmessungen oder Unregelmäßigkeiten an ihren Oberflächen aufweisen, kann das erfindungsgemäße Spannfutter infolge des begrenzten Drehspiels der Gleitbacken 30 derartige Unebenheiten und Maßabweichungen ausgleichen. Gleichzeitig können die Spannbacken 32 infolge der geneigten Anordnung der Gleitbacken 30 das Werkstück mit einer verhältnismäßig großen Einspannkraft, erfassen, und dennoch sind die Gleitbacken 30 infolge des an der Stirnfläche des Spannfutters angeordneten, in Umfangsrichtung geschlossenen, ringförmigen Ansatzes 26 über weite Fläcnenbereiche in Radialrichtung sicher abgestützt.

Das in F i g. 1 gezeigte Spannfutter benötigt nur sehr wenige Bauteile, hat im Verhältnis ^u seiner Größe einen starren, robusten Aufbau und erfordert eine geringe Wartung.

Das in den Fig.6 bis 10 gezeigte Spannfutter ist ähnlich wie das in den F i g. 1 bis 5 gezeigte Spannfutter aufgebaut, dient jedoch dazu, ein Werkstück 58 an dessen innerem Umfang zu erfassen. Das Spannfutter weist einen Futterkörper 60 mit einer Stirnfläche 62 auf, an der Anschläge 64 angeordnet sind, die das Werkstück in Axialrichtung am Spannfutter festlegen. Am Futterkörper 60 ist ein mittlerer, nach vorne vorstehender Ansatz 66 ausgebildet, der einen wesentlich geringeren Durchmesser als der Futterkörper 60 hat. Der Futterkörper 60 ist mit einer erweiterten mittleren Bohrung 68 versehen, die nach hinten zur Rückfläche des Spannfutters verläuft und mit einer Senkbohrung 70 in Verbindung steht. Die Senkbohrung 70 dient zur Zentrierung des Spannfutters am vorderen Ende der Antriebsspindel 72 einer Werkzeugmaschine. Das Spannfutter wird an der Antriebsspindel 72 durch Schrauben 74 befestigt.

Im Futterkörper 60 sind drei Bohrungen 76 ausgebildet, die in Umfangsrichtung gleichförmig auf Abstand gehalten sind. Die Bohrungen 76 sind zylindrisch und ihre Achsen sind in Vorwärtsrichtung radial nach innen geneigt. An ihren vorderen Enden erstrecken sich die Bohrungen 76 teilweise in den Ansatz 66. Das hintere Ende jeder Bohrung 76 steht mit der erweiterten Mittelbohrung 68 des Futterkörpers 60 in Verbindung. In jeder Bohrung 76 ist eine zylindrische Gleitbacke 78 angeordnet, an deren vorderem Ende eine radial nach außen weisende Spannbacke 80 befestigt ist. Wie Fig. 10 zeigt, ist am vorderen Ende jeder Gleitbacke 78 eine Ausnehmung 79 ausgebildet, in welcher die durch eine Schraube 81 gehalterte Spannbacke 80 sitzt. Jede Spannbacke 80 liegt radial im Bereich des Ansatzes 66, so daß die Spannbacken in Radialrichtung durch den Ansatz 66 abgestützt werden. Jede Gleitbacke ist an ihrem hinteren Endabschnitt mit einer Quernut 82 versehen, die in Radialrichtung durch eine Bodenfläche 84 begrenzt ist, die in einer in der Achse der Gleitbacke verlaufenden Ebene liegt. Die beiden Seitenflächen 86 jeder Quernut 82 sind in Axialrichtung auf Abstand gehalter und verlaufen senkrecht zur Achse der Gleitbacke.

Eine Zugstange 88 ist in Axialrichtung gleitfähig in der Antriebsspindel 72 angeordnet. An ihrem vorderen Ende ist die Zugstange 88 mit einem kreiszylindrischer Flansch 90 versehen, der im engen Gleilsitz in dei Mittelbohrung 68 einsitzt. Am Flansch 90 sind dre Nasen 92 ausgebildet. Die Nasen 92 sind in Umfangs richtung gleichförmig auf Abstand gehalten, derart. daC sie in die Quernuten 82 eingreifen. Die Vorder- unc Rjckflächen 94 jeder Nase 92 sind in Axialrichtung se weit voneinander entfernt, daß sie im engen Gleitsit; mit den Seitenflächen 86 der Quernuten 82 zusammen wirken. Die in Radialrichtung äußeren, ebenen Flächer % jeder Nase 92 sind als Abflachungen an den Außenumfang des Flansches 90 ausgebildet. Jede diese Flächen % liegt in einer Ebene, die in parallelen Abstand zur Bodenfläche 84 der entsprechende! Quernut 82 verläuft. Somit ist zwischen jeder Nase 9:

und der zugehörigen Quernut 82 ein sich in Radialrichtung erstreckender Spalt 98 vorhanden. Wie bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel gestatten die Spalte 98 eine begrenzte Verdrehung der Gleitbacken 78 und der daran befestigten Spannbacken 80, so daß geringfügige Maßabweichungen und Oberflächen-Unregelmäßigkeiten des durch die Spannbacken erfaßten Werkstücks 58 ausgeglichen werden.

Die Betriebsweise des in den F i g. 6 bis 9 gezeigten Spannfutters ist im wesentlichen die gleiche wie die des in Fig. 1 bis 5 gezeigten Spannfutters. Bei dem in den

Fig. 6 bis 9 gezeigten Spannfutter verschieben siel· jedoch die Spannbacken aufeinander zu, wenn die Zugstange 88 nach vorne verstellt wird, d. h., im Sinne der Fig.6 nach rechts, und die Spannbacken werder auseinanderbewegt und erfassen das Werkstück ar seinem Innenumfang, wenn die Zugstange zurückgezogen wird. Beim Zurückziehen der Zugstange verschieben sich die Spannbacken 80 in Axiallichtung nach innen und in Radialrichtung nach außen, wodurch sie da: Werkstück 58 an dessen Innenumfang sicher erfasser und fest gegen die Anschläge 64 ziehen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1. reichs frei verdrehen können und sich daher selbsttätig Patentansprüche: an unregelmäßige Werkstückformen anpassen mit der

   Besonderheit, daß die forimchlussige Verbindung

   !.Spannfutter mit in Radialebenen der Futterach- zwischen der Zugstange und den Gleitbacken im se verstellbaren, in gleichem Winkelabstand vonein- s wesentlichen nur in Längsrichtung der Gleitbacken ander angeordneten zylindrischen Gleitbacken, die wirkende Kräfte überträgt. Kraftkomponenten hingeim Futterkörper in unter spitzem Winkel zur gen, die senkrecht zur Verschiebenchtung der ule.tbak-Futterachse angeordneten Bohrungen geführt sind ken verlaufen und deren Gleitbewegung m den und die an ihren spannseitigen Enden mit radial Futterbohrungen merklich behindern konnten, n.cht gerichteten und lösbar befestigten Spannbacken ₁₀ übertragen werden. Infolgedessen ist das erfindungsgeversehen und an ihren inneren Enden mit einer in der mäße Spannfutter in hervorragender Weise zur Futterachse längsverstellbaren Zugstange über in gleichmäßig festen Einspannung auch unregelmäßig Quernuten der Gleitbacken gleitend eingreifende geformter Werkstücke geeignet.
   Nasen formschlüssig verbunden sind, dadurch Das Drehspiel zwischen den Gleitbacken und den

   gekennzeichnet, daß die Gleitbacken{38;78) ,₅ Nasen der Zugstange wird in baulich besonders um ihre Längsachsen frei drehbar in den Bohrungen einfacher Weise dadurch erreicht, daß die Radiallänge (28; 76) des Futterkörpers (10; 60) angeordnet sind, der Nasen kleiner als die der Quernuten ist.
   und daß die Nasen (50; 92) der Zugstange (42; 88) Die Erfindung wird nunmehr anhand der Zeichnun-

   und die Gleitbacken (30; 78) rechtwinklig zur gen näher erläutert Es zeigt

   Längsachse der Gleitbacken mit einem die Drehbe* _zo Fig. 1 einen Schnitt eines erfindungsgemäßen wegung der Gleitbacken begrenzenden Spiel (57; Spannfutters, das zum Einspannen eines Werkstückes 98) ineinandergreifen. an dessen Außenumfang dient
2. 2. Spannfutter nach Anspruch 1, dadurch ge- Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 der Fig. 1,

   kennzeichnet, daß die Radiallänge der Nasen (50; 92) F ig.
3. 3 eine perspektivische Teilansicht eines Abkleiner als die der Quernuten (36; 82) ist. 25 schnittes der Zugstange.

   F i g. 4 eine Stirnansicht des in F i g. 1 gezeigten

   Spannfutters,

   Die Erfindung bezieht sich auf ein Spannfutter mit in F i g. 5 eine Rückansicht der Zugstange,

   Radialebenen der Futterachse verstellbaren, in gleichem F ig. 6 einen Schnitt eines erfindungsgemäßen

   Winkelabstand voneinander angeordneten zylindri- ₃o Spannfutters, das zum Einspannen eines Werkstückes sehen Gleitbacken, die im Futterkörper in unter spitzem an dessen Innenumfang dient,
   Winkel zur Futterachse angeordneten Bohrungen F i g. 7 einen Schnitt längs der Linie 7-7 der F i g. 6,

   geführt sind und die an ihren spannseitigen Enden mit F i g. 8 eine Stirnansicht des in F i g. 6 gezeigten

   radial gerichteten und lösbar befestigten Spannbacken Spannfutters,

   versehen und an ihren inneren Enden mit einer in der ₃₅ F i g. 9 eine Stirnansicht der in F i g. 6 gezeigten Futterachse längsverstellbaren Zugstange über in Zugstange, und

   Quernuten der Gleitbacken gleitend eingreifenden Fig. 10 eine perspektivische Teilansicht einer der

   Nasen formschlüssig verbunden sind. Gleitbacken.

   Bei bekannten Spannfuttern dieser Art (CH-PS Gem-ϊΒ F i g. 1 weist das Spannfutter einen Futter-
4. 4 04 342, US-PS 18 79 656, 32 48 122) greifen die Nasen ₄₀ körper 10 mit einer Stirnfläche 12 auf, in die mehrere der Zugstange senkrecht zur Mittelachse des Futterkör- Anschläge 14 eingeschraubt sind. An die Anschläge 14 pers in die Gleitbacken ein und Drehbewegungen der wird die Stirnfläche eines Werkstückes 16 angelegt, so Gleitbacken um ihre Längsachsen sind nahezu vollstän- daß das Werkstück in Axialrichtung des Futters dig ausgeschlossen, so daß keine selbsttätige Einstellung festgelegt wird. Im Futterkörper 10 ist eine Mittelbohder fest mit den Gleitbacken verbundenen Spannbacken 45 rung 18 ausgebildet, die von der Rückfläche des auf Maßabweichungen oder sonstige Oberflächen-Un- Spannfutters nach vorne verläuft. Am hinteren Ende des ebenheiten des Werkstücks möglich ist. Futterkörpers 10 ist durch Schrauben 22 eine Stirnplatte

   Demgegenüber soll erfindungsgemäß ein Spannfutter 20 befestigt. Der Fulterkörper 10 wird an der der eingangs erwähnten Art so ausgebildet werden, daß Antriebsspindel 24 einer Werkzeugmaschine, beispielsauch bei unregelmäßigen Formen des Werkstücks eine 50 weise einer Drehbank, durch Schrauben 25 angebracht, gleichmäßige, feste Einspannung sichergestellt wird. Bei dem in F i g. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel

   Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein enthält der Futterkörper 10 einen einstückigen, Spannfutter der eingangs erwähnten Art gelöst, das ringförmigen Ansatz 26, der von der Stirnfläche 12 nach dadurch gekennzeichnet ist, daß die Gleitbacken um vorne vorsteht und um den Außenumfang des ihre Längsachsen frei drehbar in den Bohrungen des 55 Futterkörpers 10 verläuft. Im Futterkörper 10 sind dre Futterkörpers angeordnet sind, und daß die Nasen der zylindrische Bohrungen 28 ausgebildet. Wie gezeigt Zugstange und die Gleitbacken rechtwinkelig zur verlaufen die Bohrungen durch den Futterkörper 10 unc Längsachse der Gleitbacken mit einem die Drehbewe- den Ansatz 26 und sind an ihren hinteren Enden mit dei gung der Gleitbacken begrenzenden Spiel ineinander Mittelbohrung 18 verbunden. Jede Bohrung 28 verlauf greifen. 60 zum hinteren Ende des Spannfutters hin radial nact

   Bei dem erfindungsgemäßen Spannfutter wird durch innen geneigt. In jeder Bohrung 28 ist eine zylindrischi die Kombination der freien Drehbarkeit der zylindri- Gleitbacke 30 gleitfähig angeordnet. Am vorderen Endi sehen Gleitbacken und des zu deren Längsachse jeder Gleitbacke 30 ist auf der radial inneren Seite eini rechtwinkeligen Ineinandergreifen von Gleitbacken gezahnte Spannbacke 32 befestigt. Ein an jede und Nasen der Zugstange gewährleistet, daß sich die 65 Gleitbacke 30 angeordneter O-Ring 34 bildet ein Gleitbacken und somit die daran befestigten Spannbak- Dichtung zwischen der Gleitbacke und der Bohrung 2 ken innerhalb eines durch das Spiel zwischen Gleitbak- für das über Nippel 35 zuführbare Schmiermittel. A ken und Zugstangennasen vorgegebenen Schwenkbe- ihrem hinteren Ende ist jede Gleitbacke 30 mit eine