DE2058359C3 - Spanneinrichtung an umlaufenden Spindeln von Werkzeugmaschinen - Google Patents

Description

näuse zu bewcgbnr sind, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Zentrierelement aus einer mit ihrer Ebene rechtwinklig zur Gehäuseachse im Gehäuse angeordneten Membranscheibe besteht, die in Achsrichtung des Gehäuses vorstehende, Abschnitte bildende Zenlrierfinger aufweist, die bei zentrischer Durchbiegung der Membranscheibc durch das Betätigungsglied radial nach außen spreizbar sind und daß die Spannklauen über in radial im Gehäuse verschiebbaren Buchsen schwenkbar gelagerte, mit den i« Spannklauen in Eingriff stehende Spannhebel über eine am Betätigungsglied angeordnete, mit den Spannhebeln zusammenwirkende Kegelfläche zunächst in die Spannstellung verschiebbar und bei weiterem axialen Verschieben des Betätigungsgliedes durch Verschwenken, der Spannhebel mittels ein-s am Betätigungsglied angeordneten Ansatzes zur Ausführung der axialen Spannbewegung bewegbar sind.

Vorteilhafterwei£e ist auf dem Belätigungsglied tine Steuerscheibe mit in keilförmige Schlitze der aa Buchsen ragende Nasen angeordnet.

Die Erfindung ermöglicht es, die zu spannenden Teile sowohl zenirisch, als auch aj-:ial gegen eine Anlage zu spannen. Durch die Anordnung einer Membrane als elastisches Ausgleichselement wird nach erfolgter Zentrierung mit wachsender, ausschließlich axialer Spannkraft auch die Zentrierkraft proportional erhöht, so daß eine äußerst hohe Rundlaufgenauigkeit gewährleistet wird.

Die erfindungsgemäßen Zentrier-, Arretier- und Spannelemente bilden mit dem zu spannenden Teil eine form- und kraftschlüssige Einheit, so daß keine weiteren, durch den Spannvorgang hervorgerufenen Fehlerquellen in die Bearbeitung des vom gespannten Teil getragenen Werkstückes einfließen können.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden.

Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch eine Spanneinrichtung.

Ein Betätigungsglied 1 wird durch die Drehspindel 5 geführt und in einem Flansch 12 abgestützt. Auf ihr ist verschiebbar eine Einstellmutter 14 gelagert, die mit ihrem Gewinde in die Bohrung einer Spannbuchse 10 greift, die wiederum auf ihrem Außendurchmesser eine Membranscheibe 11 mit gleichmäßig auf dem Umfang angeordneten Zentrierfingern trägt. Am Ende des Betätigungsgliedes 1 ist eine Steuerscheibe 8 angeordnet, die mit am Umfang verteilten Fingern durch Aussparungen der Membranscheibc 11 hindurch in keilförmige Schlitze von Buchsen 3 greift. In den Buchsen 3, senkrecht nir Drehspindelachse, sind schwenkbar Spannhebel 2 gelagert, die mit ihrem unteren Hebelarm auf einer Kegelfläche des Betätigungsgliedes 1 ablaufen und an einem hinter der Kegelfläche angeordneten Ansatz anschlagen.

Mit ihrem oberen Hebelarm ruhen die Spannhebel 2 in Aussparungen von Spannklauen 4, die parallel zur Drehspindelachse in den Buchsen 3 angeordnet sind. Die Spannklauen 4 laufen einseitig mit einem eingesetzten Stift 7 an der Planfläche des Flansches 12 ab, bis sie in vorgesehene Kalotten einrasten, um die axiale Bewegungsfreiheit der Spannklauen 4 zu gewährleisten. Auf der anderen Seite werden die Spannklauim4 durch Aussparungen der Membranscheibe 11 und einer Spannplatte 9 hindurchgeführt und greifen mit Nasen in den Einstich der nicht näher dargestellten Spannscheibe 13. Der Arbeitsablauf gliedert sich in zwei Teile, das Spannen unnd Entspannen, die im folgenden nacheinander dargestellt werden.

Spannen

Das pneumatisch in axialer Richtung bewegliche Betätigungsglied 1 wird nach rechts verschoben und die Spannhebel 2 laufen an äer Kegelfläche des Betätigungsgliedes 1 ab. Dadurch werden die Buchsen 3 nach außen gedrückt und mit ihnen die Spannklauen 4. Die Nasen der Spannklauen 4 greifen in den Einstich der nicht näher dargestellten Spannscheibe 13 und der Stift 7 an. entgegengesetzten Ende der Sparinklauen 4 steht über der entsprechenden Kalotte im Flansch 12. Durch die weitere axiale Bewegung des Betätigungsgliedes 1 trifft die Ringflächc 1 α desselben auf die Einstellmutter 14, die in der Spannbuchse 10 befestigt ist und sich mitbewegt. Der Bund der Spannbuchse 10 drückt die Membranscheibe 11 leicht durch, die Zentrierfinger der Mcmbranscheibe 11 spreizen sich auseinander und zentrieren die Spannscheibe 13. Sobald sich das Bentigunr-.sglied 1 weiter axial bewegt, trifft die Ringfläche 1 b des Betätigungsgliedes i auf die schwenkbarer Spannhebel 2, die durch die Hebelwirkung diese Kraft verstärken und sie auf die Spannklauen 4 übertragen. Die Spannklauen 4 werden in axialer Richtung zurückgezogen und legen sich mit ihren Nasen an die Stirnseite des Einstiches der Spannscheibc 13 an und ziehen sie gegen die Planfläche der Spannplatte 9. Die Spannscheibc 13 ist somit axial verspannt und durch die Zentr.orfinger der Membranscheibe 11 zentriert.

Entspannen

Das Betätigungsglied 1 wird in entgegengesetzter Richtung bewegt. Die Ringfläche I /; des Betätigungsgüedes I gibt die Spannhebel 2 frei. Diese richten sich auf. die axiale Spannwirkung der Spannklauen 4 wird aufgehoben. Danach entspannt sich die Membranscheibe 11 und ihre Zentrierfinger geben die Aufnahmebohrung der Spannscheibc 13 frei. Anschließend drückt die auf derr. Betätigungsglied 1 befestigte Steuerscheibe 8 durch Keilwirkung die Buchsen 3 in die Ausgangsstellung zurück und die Nasen der bpannklauen 4 lösen sich aus dem Einstich der Spannscheibe 13, die nun abgenommen werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

nommen werden können- Zur Aufnahme in die Patentansprüche: Spanneinrichtungen weisen sie eine von einer Pltm- ftöche aus nach innen erstreckende Aufnahmeboh-

1. Spanneinrichtung an umlaufenden Spindeln rung mit einem Einstich auf. Zur Gewährleistung von Werkzeugmaschinen für Teile mit einer sich 5 einer hohen Rundlaufgenauigkeit ist eine nachgiebige von einer Planfläche aus nach innen erstrecken- Zentriereinrichtung vorgesehen,

den Aufnahmebohrung mit einem Einstich, beste- Es ist eine Spanneinrichtung (USA.-Patentschrift

hend aus einem Gehäuse mit einer Spannfläche 2 559 942) bekannt, bei der nach der erf«, Igten Zen-

zur Anlage dur Planfläche der zu spannenden trierung der Teile mittels eines federbelasteten Zen-

Teile und mit einem über die Spannfläche her- w trierelemenles die Spannung durch gleichzeitiges ra-

vorstehenderf, auch bei kleineren Durchmesser- djales und axiales Bewegen von Spannklauen im Be-

unterschieden der Aufnahmebohrung, zur Anlage reich des Einstiche* der Aufnahmebohrung vorge-

an deren Maintelfläche bringbaren Zentn'erele- nommen wird.

ment sowie mit im Gehäuse gelagerten Spann- Im entspannten Zustand befinden sich die Spannklauen, die über ein zentrisch im Gehäuse geführ- 15 klauen im Spannkörper, so daß die Teile über diese tes, von außen axial verschiebbares Betätigungs- hinweg zur Spannflächenanlage gebracht werden glied von einer Lösestellung radial nach außen können. Diese Spanneinrichtung Ha! Jedoch den bis zum Hintergreifen des Einstiches in der Auf- Nachteil, daß das aus einem federbelasteten, in sich nahmebohiting der zu spannenden Teile durch geschlossenen Ringkonus bestehende Zentrierelerelatives Gegeneinanderbewegen entsprechender 20 ment keine Unrundfehler der Aufnahmebohrung des Schrägflächen in eine Spannstellung verschiebbar Teiles ausgleicht. Durch die Keilverstellung der und dann mittels des Betätigungsgliedes zur Aus- Spannklauen bedingt, wirkt eine zusätzliche radiale Übung der Spannkräfte axial in Richtung auf das Kraft auf die Zentrierung ein, die durch diese nichl Gehäuse zu bewegbar sind, dadurch ge- ausgeglichen werden kann und zwangläufig zu Unkennzeichnet, daß das Zentrierelement aus 15 rundfehlern führt. Bei Vorhandensein von Durcheiner mit ihrer Ebene rechtwinklig zur Gehäuse- messerdifferenzen in der Aufnahmebohrung ist nicht achse im Gehäuse angeordneten Membranscheibe immer gewährleistet, daß aas Teil noch an die Anil I) besteht, die in Achsrichtung des Gehäuses lage gezogen werden kann, da durch die begrenzte vorstehend Abschnitte bildende Zentrierfinger radiale Keilverstellung eine weitere axiale Verschieaufweist, die bei zer.trischer Durchbiegung der 30 bung der Spannklauen nicht möglich ist. Diese Lö-Membranscheibe (11) durcr das Betätigungsglied sung ist daher nicht geeignet, als Spanneinrichtung (1) radial nach außen .,preizhar sind und daß die für eine wiederum einwandfrei rundlaufende und ein Spannklauen (4) über in radial im Gehäuse ver- zu bearbeitendes Werkstück tragende Spannscheibe schiebbaren Buchsen (3) schwenkbar gelagerte. zu dienen.

mit den Spannklauen (4) in Eingriff stehende 35 Zweck der Erfindung ist es, eine Spanneinrichtung

Spannhebel (2) über eine am Betätigungsglied (1) für Teile mit einer sich von einer Planfläche aus nach

angeordnete, mit den Spannhebeln (2) zusam- innen erstreckenden Aufnahir*:bohrung mit einem

menwirkendc Kegelfläche zunächst in die Spann- Einstich vorzusehen, die die vorstehend beschriebe-

stellung verschiebbar und bei weiterem axialen nen Nachteile beseitigt und eine erhebliche Senkung

Verschieben des Betätigungsgliedes (1) durch 40 der manuellen Spannzeiten sowie eine Erhöhung der

Verschwenken der Spannhebel (2) mittels eines Bearbeitungsgenauigkeit gestattet,

am Betätigungsglied (1) angeordneten Ansatzes Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

(1 b) zur Ausführung der axialen Spannbewegung Spanneinrichtung an Werkzeugmaschinen für Teile

bewegbar sind. mit einer sich von einer Planfläche aus nach innen

2. Spanneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch 45 erstreckenden Aufnahmebohrüng mit einem Einslich gekennzeichnet, daß auf dem Betätigungsglied (1) unter Verwendung nachgiebiger Zentrierulemente eine Steuerscheibe (8) mit in keilförmige Schlitze und in die Spannstellung verschiebbarer Spannklauen der Buchsen (3) ragende Nasen angeordnet ist. zu schaffen, bei der bei stetiger Erhöhung der Zen-

trierkraft ein ausschließlich axiales Spannen der 50 Teile vorgenommen wird und das Zentrierelement so gestaltet ist, daß eine allseitige formschlüssige Anlage " in der Aufnahmebohrung ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird bei einer Spanneinrichtung, bestehend aus einem Gehäuse mit einer Spannfläche

Die Erfindung betrifft eine Spanneinrichtung an 55 zur Anlage der Planfläche der zu spannenden Teile umlaufenden Spindeln von Werkzeugmaschinen zum und mit einem über die Spannfläche hervorstehen-Spannen von Teilen mit einer sich von einer Plan- den, auch bei kleineren Durchmesscrunterschicden fläche aus nach innen erstreckenden Aufnahmeboh- der Aufnahmebohrung, zur Anlage an deren Mantelrung mit einem Einstich. fläche bringbaren Zentrierelement, sowie mit im Gc-

Um ein umfangreiches Werkstücksortiment in 60 häuse gelagerten Spannklauen, die über ein zentrisch einem Fertigungssystem ohne Umrüsten bearbeiten im Gehäuse geführtes, von außen axial verschiebbazu können, ist es vorteilhaft, werkstücktragende Teile res Betätigungsglied von einer Lösestcllung radial mit einer einheitlichen Transport- und Spannkontur nach außen bis zum Hintergreifen des Einstiches in vorzusehen. Diese werkstücktragenden Teile, auch der Aufnahmebohrung der zu spannenden Teile als Spannscheiben bezeichnet, sind so gestaltet, daß 65 durch relatives Gegeneinanderbewegen entsprechensie einerseits die zu bearbeitenden Werkstücke span- der Schrägflächen in eine Spannstelliing verschiebbar n<;n, andererseits aber gemeinsam mit diesen in und dann mittels des Betätigungsgliedcs zur Aus-Spanneinrichtungen an Werkzeugmaschinen aufge- übung der Spannkräfte axial in Richtung auf das Ge-