DE2049441C3 - Spannfutter für Drehmaschinen u.dgl. Werkzeugmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Spannfutter für Drehmaschinen u.dgl. Werkzeugmaschinen mit in einem Futterkörper über eine Ausgleichsvorrichtung zur Anpassung an ungleichmäßige Werkstücke radial verschiebbaren Spannbacken, die über doppelarmige Hebel betätigbar sind, deren eines Hebelende in die Spannbacken eingreift und deren anderes Hebelende mit geneigten Anlaufflächen einer an einem bezüglich des Fuuerkörpers axial gleitbaren Ring radial schwimmend gelagerten Ringscheibe zusammenwirkt

Derartige gemäß FR-PS 1545 815 ausgebildete Futter werden insbesondere bei der Bearbeitung von Werkstücken großer Länge, z. B. von Rohren, verwendet, die durch die Hohlspindel der Maschine hindurchgeführt werden müssen. Diese sogenannten Ausgleichsfutter erlauben die Klemmung des zu bearbeitenden Werkstückes in einer nicht konzentrischen Lage bezüglich der Rotationsachse der Hohlspindel, an der der Futterkörper befestigt ist Die Masse der schwimmend gelagerten Ringscheibe des Ausgleich-Mechanismus kann jedoch beachtlich sein, besonders wenn es sich um das Klemmen von Werkstücken großen Durchmessers handelt. Demzufolge verlagert sich die Ringscheibe exzentrisch nach unten unter Wirkung ihres Eigengewichts. Während des Klemmvorgangs des Futters übt dieses Gewicht auf das einzuspannende Werkstück einen Zwang aus, der die Wirksamkeit des Ausgleich-Mechanismus herabsetzt.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, insbesondere dieser Unzulänglichkeit abzuhelfen. Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, ein Futter der eingangs genannten Art mit einer Vorrichtung zum Ausgleich der vom Eigengewicht der schwimmend gelagerten Ringscheibe herrührenden Exzentrizität zu versehen.

So wird das zu bearbeitende Werkstück während der Klemmung im Futter bezüglich des Futters exakt in der Lage fixiert, wohin es mittels der Zentriervorrichtung gelangt ist. Diese Fixierung der Lage des Werkstückes wird demnach bewerkstelligt, ohne Gefahr zu laufen, dabei die Mittelachse des zu bearbeitenden Werkstükkes zu deformieren,

Bei einer besonderen Ausfflhrungsformder Erfindung weist die Vorrichtung zum Ausgleich der Exzentrizität eine im Futterkörper schwimmend gelagerte Ringscheibe auf, die mit der am axial gleitbaren Ring angeordneten Ringscheibe Ober Hebel verbunden ist, die jeweils in einer Radialebene um eine am gleitbaren Ring angeordnete Achse schwenkbar sind.

ίο Dank dieser Anordnung gewährleisten die schwenkbaren Hebel symmetrische Verschiebungen der zwei schwimmend gelagerten Ringscheiben gegenüber der Hohlspindelachse der Maschine. Die am axial gleitbaren Ring schwimmend gelagerte Ringscheibe befindet sich auf diese Weise ständig im Gleichgewicht und kann daher auf das zu klemmende Werkstück keinen Zwang ausüben.

Nachfolgend ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung beschrieben. Hierbei zeigt

Fig. 1 eine vereinfachte Ansicht eines Futters einer Werkzeugmaschine gemäß der Erfindung;

F i g. 2 einen Schnitt in vergrößertem Maßstab nach der Linie H-H der F i g. 1 und

Fig.3 eine geschnittene Teilansicht nach der Linie IH-IIIderFig.2.

Das in F i g. 1 und 2 dargestellte Futter besieht im wesentlichen aus einem zylindrischen Futterkörper 1, in dem radial drei Zentrierbacken 2 und drei Spannbacken 3 gleiten, die gegeneinander jeweils um 60"-Winkel versetzt sind, wobei die Spannbacken 3 jeweils einen Grundbacken aufweisen, der den eigentlichen Backen in sich aufnimmt

Der Futterkörper 1 ist mittels Schrauben 4 an der sich drehenden Hohlspindel 5 einer Werkzeugmaschine, z. B.

einer Drehmaschine, befestigt Der feste Teil des Futters, d. h. sein sich nicht drehender Teil, ist auf dem Spindelkasten bzw. Reitstock 6 dieser Maschine mittels eines eine Schutzkappe 8 des Futters tragenden Ringflansches 7 befestigt. Außet^tem ist ein Rohr 9 dargestellt, dessen Ende auf der Maschine bearbeitet werden soll, und das axial in seiner ganzen Länge die Hohlspindel 5 durchgreift

Die Zentrierbacken 2 werden, wie an sich durch die den Ausgangspunkt bildende Ausführung nach der FR-PS 1545 815 bekannt, mittels eines Mechanismus betätigt der gleichmäßige Verschiebungen der drei Spannbacken 3 hinsichtlich der Achse des Futters bewirkt und der folglich eine konzentrische Klemmung des Rohres 9 gestattet

so Die Spannbacken 3 werden über einen bekannten Ausgleich-Mechanismus betätigt, durch den in gewissem Ausmaß geometrische Abweichungen der Oberfläche des eingespannten gegenüber der Oberfläche eines zentrierten Werkstückes, etwa bei dem eingesetzten Rohr 9, ausgeglichen werden können. Dieser Mechanismus ist im einzelnen in F i g. 2 dargestellt und umfaßt zunächst Hebel 10, die um im Futterkörper 1 gelagerte Achsen U schwenkbar sind, leder dieser Hebel 10 betätigt einen der Backen 3 mittels eines seiner Enden

ω 12 in Form eines Kugelkopfes, der mit einer entsprechenden Ausnehmung in der Spannbacke 3 zusammenwirkt. Das andere Ende der Hebel 10 ist mit Drehzapfen 13 versehen, die mit geneigten Anlaufflächen 14 einer schwimmend gelagerten Ringscheibe 15 zusammenwirken, die mit Radialspiel auf einem gleitenden Ring 16 in der nachstehend beschriebenen Weise montiert ist.
Zwischen der Ringscheibe 15 und dem Ring 16 sind

abwechselnd kreisförmige Scheiben 17 und 18 angeordnet. Pie Scheiben 17 sind ohne Spiel in der Ringscheibe 15 zentriert, weisen aber ein gewisses Spiel gegenöber dem Ring 16 auf, wohingegen die Scheiben 18 ohne Spiel auf dem Ring 16 zentriert sind und Spie) gegenüber der Ringscheibe 15 haben. Die Zahl dieser Scheiben 17 und 18 wird nach der für das Futter gewünschten Klemmkraft bestimmt

Der Ring 16 gleitet axial auf dem Futterkörper 1, wird aber mit diesem mit Hilfe eines oder mehrerer, in der Zeichnung nicht dargestellter Mitnehmer in Drehbewegung versetzt Die axiale Verschiebung dieses Rings 16 wird durch Stellglieder 19, vorteilhafterweise von Flüssigkeitsdruckzylindern bewirkt, die auf dem mit dem Spindelkasten bzw. Reitstock 6 der Werkzeugmaschine fest verbundenen Ringfiansch 7 montiert sind. Die Kolbenstangen von Kolben 20 dieser Stellglieder 19 sind an einem Ring 21 befestigt, der mit dem Ring 16 über ein Kugellager 22 oder über ein anderes drehbares Element verbunden ist Demzufolge wird, je nachdem wie sieh der Flüssigkeitsdruck auf die eine oder die andere Seite der Kolben 20 der Stellglieder Π auswirkt, der Ring 16 axial in die eine oder in die entgegengesetzte Richtung verschoben und folglich entweder die Öffnung der Spannbacken 3 oder ihre Schließung und die Klemmung des Rohres 9 unter Ausgleich ihrer Exzentrizität herbeigeführt

Der oben beschriebene Ausgleich-Mechanismus ist mit einer Vorrichtung zum Gewichtsausgleich versehen, die zur Kompensierung der natürlichen, von seinem

Eigengewicht herrührenden Exzentrizität der schwimmend gelagerten Ringscheibe 15 bestimmt ist. Diese Vorrichtung zum Gewichtsausgleich besteht im wesentlichen bus einer weiteren, im Futter zwischen dem Ringflanseh 7 und dem gleitbaren Ring 16 angeordneten schwimmend gelagerten Ringscheibe 23,

Die Ringscheibe 23 ist mit der Ringscheibe 15 über eine Anzahl von Hebeln 24 verbunden — in diesem Ausfühirungsbeispiel über drei Hebel —, die in ihrer Mitte um im Ring 16 gelagerte Achsen 25 schwenkbar sind. Die entgegengesetzten Enden 26 bzw. 27 jedes Hebels 24 sind abgerundet und stützen sich jeweils in Ausnehmungen 28 bzw. 29 der beiden Ringscheiben 15 bzw. 23 ab.

Wie aus Fig.3 ersichtlich, ist jeder Hebel 24 im Inneren des Ringes 16 in einer Längsnut 30 untergebracht, die von einer die Schwenkachse des Hebels 24 bildenden Schraube 25 quer durchsetzt ist

Auf diese Weise sorgen die schwenkbaren Hebel 24 für eine symmetrische Verschiebung der beiden schwimmend gelagerten Ringscheiben 15 und 23 hinsichtlich der Hohlspindelachse 5 de* Werkzeugmaschine. Die schwimmend gelagerte Ringscheibe 15 befindet sich daher stets im Gleichgewicht und kann infolgedessen auch keinen Zwang auf das zu klemmende Werkstück ausüben. Daraus ergibt sich, daß das Rohr 9 gegenüber dem Futter in der exakten Lage fixiert ist, wohin es mittels der Zentriervorrichtung gelangt ist Es besteht infolgedessen auch keine Gefahr einer Deformation! der Mittelachse dieses Rohres.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   1, Spannfutter for Drehmaschinen und dgl. Werkzeugmaschinen mit in einem Futterkörper über eine Ausgleichsvorrichtung zur Anpassung an ungleichmäßige Werkstücke radial verschiebbaren Spannbacken, die über doppelarmige Hebel betätigbar sind, deren eines Hebelende in die Spannbacken eingreift und deren anderes Hebelende mit geneigten Anlaufflächen einer an einem bezüglich des Futterkörpers axial gleitbaren Ring radial schwimmend gelagerten Ringscheibe zusammenwirkt, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (23, 24) zum Ausgleich der vom Eigengewicht der schwimmend gelagerten Ringscheibe (15) herrührenden Exzentrizität
2. 2. Spannfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Ausgleich der Exzentrizität eine im Futterkörper (1) schwimmend gelagerte Ringscheibe (23) aufweist, die mit der am Ring (18) angeordneten Ringscheibe (15) über Hebel (24) verbunden ist, die jeweils in einer Radialebene um eine am Ring (16) angeordnete Achse (25) schwenkbar sind.