DE2113328A1 - Kraftspannfutter fuer Werkzeugmaschinen od.dgl. - Google Patents

Description

• Kraftspannfutter fUr Werkzeugmaschinen oder dergleichen Die Erfindung betrifft ein Kraftspannfutter rUr Werkzeugmaschinen oder dergleichen mit einem Futterkörper, an dem mindestens zwei Spannbacken etwa radial bewegbar, beispielsweise in Backennuten, gelagert sind und der einen axialverschiebbaren Spannkörper aufweist, welcher zur Bewegung der Spannbacken über zur Futterachse geneigte Spannflächen in Eingriff mit den Spannbacken steht.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kraftspannfutter dieser Art so auszubilden, daß bei einfachem Aufbau stets ein sicheres Spannen gewährleistet wird und sich ein relativ großer Backenhub ergibt.
• Dies wird bei einem Kraftspanntutter der eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Spannbacken einen in der Futterachse vorgesehenen Stopfen an seiner zur Vorderseite des Futters hin liegenden Stirnfläche übergreifen. Dadurch sind die Führungen der Spannbacken nach vorne wirksam abgedeckt, so daß keine Späne in das Kraftspannfutter gelangen und dessen Funktion stören können.
• Dies ist insbesondere der Fall, wenn die Spannbacken den Stopfen auf der ganzen Breite der Backennuten iibergreifen und wenn die den Stopfen übergreifenden Flächen der Spannbacken unmittelbar benachbart zur Vorderseite des Stopfens, vorzugsweise mit einem Spaltabstand von wenigen Hundertstel mm, beispielsweise 2 Hundertstel mm liegen.
• Um eine sehr sichere Abdichtung zu erhalten, weisen die Spannbacken an ihren radial innetiegenden Enden Aussparungen, insbesondere Nuten für den Eingriff des Stopfens auf.
• Bei einer besonders vorteilhaften AusfUhrungsform des Erfindungsgegenstandes weist der Stopfen seinem vorderen -Ende einen im Durchmesser erweiterten Bund auf, welcher die Spannbacken übergreift und der vorzugsweise in die Aussparungen der Spannbacken eintaucht, so daß ein sehr großer Hub der Spannbacken gewährleistet ist.
• Um eine besonders große, beispielsweise plane Anlagefläche rUr die zu spannenden Werkstücke zu erhalten, reicht der Stopfen bödistens bis an die vordere Stirnfläche des Futterkörpers wobei vorzugsweise der ringscheibenfdrmige Stopfenbund die inneren Enden der Backennuten abdeckt. Dies kann beispidsweise dadurch errecht werden, daß der Stopfenbund in einer Ausdrehung an der vorderen Stirnseite des Futterkörpers liegt.
• Zur Erzielung eines- raumsparenden Aufbaus und einer genauen Zentrierung des Stopfens ragt der, vorzugsweise zylindrische, Hauptabschnitt des Stopfens in den Futterkdrper, wobei er vorzugsweise koaxial in dem Spannkörper und/oder einer mit dem Spannkdrper verbundenen Betätigungsstange liegt.
• Der Stopfen kann in einfacher Weise an dem Futterkdrper mit Schrauben oder dergleichen befestigt sein, die zur leichten Zugänglichkeit vorzugsweise von der Vorderseite her in den Stopfenbund eingesetzt sind und insbesondere benachbart zu den Spannbacken liegen.
• Um trotz der beschriebenen Abdichtung des Futters durch den Stopfen und die Spannbacken eine sehr einfache Montage bzw.
• Demontage zu ermöglichen, ist der, vorzugsweise zur radial nach auen gerichteten Bewegung der SpannbaaRen in Richtung Futterstirnseite zü bewegende~Spannkörper Uber eine anschlagbegrenzte Endstellung, bei welcher die Spannbacken eine radial äußere, den Stopfen noch übergreifende Betriebsendstellung einnehmen, mindestens um ei8io großes Maß hinaus bewegbar, daß die Spannbacken eine Deiontageendstellung einnehmen, bei welcher sie rad tal außerhalb des Stopfens liegen, so daß dann der Stopfen, beis'pielsweise nach Lösen der Stirnschrauben,von dem Futter abgenommen werden kann und somit das Futter innere sur weiteren Demontage freigibt. Diese Ausbildung kann beispielsweise im einzelnen so vorgesehen sein, daß die Betätigungsstange und der Spannkörper in FdLerachærichtung gegeneinander, worsugsweise über ein Verbindungsgewinde, verstellbar sind, und daß in Betriebs lage die anschlagbegrenzte Endstellung des Spannk8rpers durch einen an der Bdätigungsstange vorgesehenen Anschlag festgelegt ist, so daß zur UberrUhrung der Spannbacken in die Demontageendstellung der Spannkörper lediglich gegenüber der Betätigungsstange in Längsrichtung verstellt zu werden braucht.
• Damit der Bewegungsweg des Spannkörpers von der der radial äußeren Betriebsends bllung der Spannbacken zugehörigen Stellung bis zu der deren Demontageendstellung zugehörigen Stellung festgelegt ist, ist in dem zugehörigen Bewegungsweg des Spannkörpers ein Gegenanschlag vorgesehen, der bei rad tal ätlaerer Betriebsendstellung der Spannbacken mit einem Abstand von dem zugehörigen Anschlag des Spannkörpers liegt, der Bewegungsweg der Spannbacken bis zur Demontageendstelung entspricht. Dieser Gegenanschlag kann in einfacher weise durch eine innere Stirnfläche des Futterkörpers gebildet sein, dem als Anschlag eine Stirnfläche, vorzugsweise die vordere Stirnfläche des Spannkörpers zugeordnet ist.
• I ------ - -- - -- - Die Betätigungsstange kann einen in einem Steuerzylinder verstniebbaren Arbeitskolben zur Betätigung des Spannfutters aufweisen, der vorzugsweise den Anschlag fUytie radial äußere und/oder innere Betriebsendstellung der Spannbacken bildet.
• Vorteilhaft ist der Stopfen, insbesondere bei einem Futter mit Durchgang, als HUlse ausgebildet, so daß er auch als Zenttierstopfen dienen kann.
• Bei einer einfachen AusfAhrungsrorm des Erfindungsgegenstandes ist der Spannkörper im wesentlichen zylindrisch ausgebildet, 80 daß er leicht hergftstellt werden kann. Die Spannflächen des Spannkörpers können durch an dessen Umfang etwa in Axialebenen liegende Formschlußnuten, wie T-Nuten gebildet sein--, so daß die Sberbagung einer großen Spannkraft von dem Spannkörper auf die Spannbakken gewährleistet ist.
• Durch die erfindungsgemäße Ausbildung kann ein großer Backenhub erzielt werden, der über die ganze Länge als Spannhub verwendet werden kann. Trotz des großen Backenhubes ist im Falle der Verwendung von an den Spannbacken zu befestigenden AuRsa tbacken für diese eine große Aufspannfläche gewährleistet, da die Spann- bzw. Grundbacken radial nach innen über den Stopfen vorstehen können. Ferner weist das erfindungsgemäße Kraftspannfutter einen kleinen Außendurchmesser und einen großen Stangendurchlaß auf, Durch den großen Spannhub ist das Kraftspannfutter besonders gut zum Spannen von Armaturenteilen einzusetzen. Ferner kann das Futter besonders preisgUnstig hergestellt werden. Da der Stopfen nicht vorsteht, eignet sich das erfindungsgen äße Kraftspannfuer gut als Plandrehkopf mit zwei Planschiebern.
• Das erfindungsgemäße Kraftspannfutter ist vornehmlich geeignet zum Spannen von Armaturen und sonstigen sperrigen Teilen.
• Des weiteren zum Spannen von maßlich verschiedenen Sechskantteilen, ohne die Spannbacken zu wechseln oder auf dem Grundbacken zu versetzen. Das Futter kann stationär oder drehend auf Drehmaschinen allgemeiner Art, wie Revolverdrehmaschinen, -Schalttischmaschinen, Transfermaschinen, Fräsmaschinen usw.
• eingesetzt werden. Weiter eignet es sich gut zum Einsatz als Plandrehkopf mit zwei gegenläufigen Plandrdhschiebern.
• Die Erfindung wird im Folgenden mit weiteren Einzelheiten näher erläutert; die Zeichnungen geben ein Ausfuhrungsbeispiel mit den für die Erfindung wesentlichen Teilen annähernd maßstabgerecht wieder. Diese Teile werden, soweit sie den Zeichnungen nicht ohne weiteres zu entnehmen sind, ahhand der Zeichnungen erläutert. Es sind dargestellt in Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Kraftspannfutter im Axialschnitt, wobei oberhalb der Achse die radial äußere Betriebsendstellung der Spannbacken und unterhalb der Achse die radial innere Betriebsendstellung der Spannbacken gezeigt ist, Fig. 2 das Kraftspannfutter gemäß Fig. 1 in Ansicht von links, Fig. 3 eine Detailansicht in Richtung des Pfeiles III in Fig. 1.
• Wie die Fig. 1 bis 3 zeigen, weist ein erfindungsgemäßes Kraftspannfutter einen, beispielsweise durch ein Drehteil geblldeten Futterkörper 1 auf, der an seinem vorderen Ende mit zwei sich diametral gegenüberliegenden Formschlußnuten, wie beispielsweise im Querschnitt kreuzförmigen Backennuten für zwei Spannbacken 3 versehen ist. Die Spannbacken 3, die über die vordere Stirnseite 5 des Futterkörpers 1 vorstehen,sind in Pfeilrichtung IV gegenüber dem Futterkörper 1 gegenläufig verschiebbar.
• In einer Bohrung 6 des Futterkörpers 1 ist ein im wesentlichen zylindrischer qpannkörper 7 axial verschiebbar gelagert, der nach Art eines Keilhakens mit den Spannbacken 3 verbunden ist. Der Spannkörper 7 weist am Umfang 2 sich gegetitiberliegende, in Querschnitt T-£drmife Nuten 8 ausleden symmetrisch zu einer gemeinsamen A talebene des Futters 1 und zur Vorderseite des Futters hin unter einem spitzen ttinkel schräg aufeinander zu verlaufen. In die jeweilige Spannut 8 greift der zugehbrige Spannbacken 3 mit einem entsprechend geneigten, T-f8rmigen Nutenstein 9 ein, so daß beim Verschieben. des Spannkörpers 7 zur Vorderseite des Futters hin die Spannbacken 3 radial nach außen und beim Verschieben des Spannkörpers 7 nach hinten die Spannbacken 3 nach innen gefahren werden.
• Von hinten ist in den hÜlsenförmigen Spannkörper 7 Uber ein Verbindungsgewinde 10 eine hülsenförmige Betätigungsstange 11 eingeschraubt, die durch einen am hinteren Ende des Futterkörpers 1 befestigen Drehspindelflansch 12 aus dem Futterkörper 1 herausgeführt ist. Der Drehspindelflansch 12 bildet den vorderen Zylinderdeckel eines SbuerzXlinders 13, dem ein mit der Betätigungsstange 11 einteilig ausgebildeter Arbeitskolben 14 verschiebbar angeordnet ist und der am hinteren Ende mit einem weiteren Zylinderdeckel 15 verschlossen ist.
• Zwischen den Zylinderdeckeln 12, 15 ist der Steuerzylinder durch eine Zyllnderhülse 16 gebildet, die zwischen den Zylinderdeckeln 12, 15 mit von hinten eingesetzten Schrauben 17 festgespannt ist. Die Betätigungsstange 11 ist aus dem hinteren Zylinderdeckel 15 herausgeführt. Ferner sind in der Zylinderhülse 16 zwei Druckmittelzuleitungen 18,19 vorgesehen, von denen die eine vor dem Arbeitskolben 14 und die andere hinter dem Arbeitskolben 14 in den Zylinder mündet. Die Druckmittelzuleitungen 18,19 gehen von Umfangsnuten 20,21 in der Zylinderhülse 16 aus, Wbeidie der Druckmittelanschluß des Steuerzylinders 13 erfolgt und benachbart zu denen in weiteren Nuten Dichtungen angeordnet werden können.
• An der Vorderseite des Futters ist ein einteiliger Zentrier- und Dichtstopfen 22 forgesehen, der mit seinem zylindris chen, hülsenförmigen H-luptabschnitt 23 durch den Spannkörper 7 geführt ist und in einen im Innendurchmesser erweiterten vorderen Endabschnitt der Betätigungsstange 11 ragt. m vorderen Ende des Hauptabschnttes 23 weist der Stopfen 22 einen ringscheibenförmigen Stopfenbund 24 auf, der in einer Ausdrehung 25 an der vorderen Stirnseite des Futterkörpers 1 derart liegt, daß die vordere Stirnfläche des Stopfens 22 geringfügig gegenüber dieser Stirnfläche 5 zurAckversetzt ist. Im Anschluß an die Ausdrehung 25 ist dercHluptabschnitt 23 des 5 Stopfens 22 in einem Bohrungsabschnitt des FutterkEagers 1 zentriert, dessen Ducchmesser wesentlich kleiner als der der Bohrung 6 ist, so daß eine der vorderen Stirnfläche 26 des Spannkörpers 7 gegenüberliegende innere Stirnfläche 27 durch den Futterkörper 1 gebildet ist, über die der Spannkorper7 nicht nach v-orne bewegt werden kann.
• Die Spannbacken 3 weisen an ihren einander zugewandten Flächen Quernuten 28 auf, in die der Stoprenbund 24 derart ragt, daß seine vordere Stirnfläche 33 mit einem Abstand von beispielsweise 2 Hundertstel mm von den ihn zugewandten Innenflächen 29 der Nuten 28 liegt. Die Spannbacken 3 übergreifen also mit einem vorderen Abschnitt die vordere Stirnfläche 33 des Stopfens 22, so daß die Backennuten 2 wach vorne abgendhirmt sind. Dadurch können die vorderen Flächen der Spannbacken 3 eine verhältnismäßig große Länge haben, so daß sich für evtl.zu befestigende Aufsetzbacken 30 eine groß93ufspannfläche an den als Grundbacken dienenden Spannbacken 3 ergibt.
• Bei der in Fig.l oberhalb der Futterachse dargestellten Stellung des Kraftspannfutters schlägt der Arbeitskolben 14 nahezu an der inneren Stirnfläche des vorderen Zylinderdeckels 12 an, wobei die Qpannbacken 3 den Stopfenbund 24 noch übergreifen und die vordere Stirnfläche 26 des Spannkörpers 7 einen Abstand 31 von der Innenfläche 27 aufweist. Im dargestellten Fall übergreifen bei dieser Stellung die Spannbacken den Stofenbund 24 nicht über ihre ganze Breite, jedoch ist es auch möglich, die Ausbildung so verzusehen, daß bei dieser radial äußeren Betriebsendstellung die Spannbacken 3 mit ihrer ganzen Breite bzw. so den Stopfenbund 24 übergreifen, daß die Backennuten 2 nach vorne vollständig abgedeckt sind.
• Durch den Abstand 51 ~~~~~~~~ kann der Spannkörper 7 soweit weit vorgefahren werden, daß die Spannbacken 3 radial weiter nach außenbund zwar bis zu einer Demontageendstellung bewegt werden, bei welcher sie den Stopfenbund 24 nicht mehr übergreifen, so daß also der Stopfen 22 vollständig freiliegt.
• Der Stopfen 22 ist mit zwei versenkten Schrauben 32 an dem Futterkörper 1 befestigt, die von der vorderen Stirnseite 33 her in den Stopfenbund 24 eingesetzt sind und zwischen den Spannbacken 3, also um 90° zu diesen versetzt, vorgesehen sind.
• Werden diese Schrauben 32 gelöst, so kann der Stopfen 22 bei der Demontageendtellung der Spannbacken 3 aus dem Futter herausgezogen werden.
• Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Anordnung so getroffen, daß der Hub der Backen von 12 mm bei einem Futterdurchmesser von 190 mm und 40 mm Durchgang einen Axialweg des Spannkörpers 7 von etwa 30 mm erfordert. Der Weg 31 beträgt' in diesem Fall etwa 10 mm.
• Die Demontage des erfindungsgemäßen Kraftspannfutters kann wie folgt sorgenomsen werden: Durch Entfernen der drei Schrauben 34 kann das gesamte Spannfutter durch Rechtsdrehung von der BetQtiunsstange 11 Uber das Gewinde 10 abgenommen werden. Der Spannkolben 7 wird zur Futteranlagefläche 27 geschoben. Dadurch kann, nach dem die Schrauben 32 entfernt sind der Stopfen 22 vom Futterkörper 1 abgenommen werden. Der Spannkolben 7 wird durch Zurückachieben in Richtung Futterzentrierdurchmesser herausgenommen. Die Backen 3 können nun radial nach aussen vom Futterkörper entfernt werden.

Claims (18)

Ansprüche

1. Kraftspannfutter für Werkzeugmaschinen oder dergleichen mit einem Futterkdrper, an dem mindestens zwei Spannbacken etwa radial bewegbar, beispielsweise in Backennuten, gelagert sind und der dhen axial verschiebbaren Spannkdrper aufweist, welcher zur Bewegung der Spannbacken über zur Futterachse geneigte Spannflächen in Eingriff mit den Spannbacken steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacken(3) einen in der Futterachse vorgesehenen Stopfen (22) an seiner zur Vorderseite des Futters hin liegenden Stirnfläche (33! übergreifen.

2. Elraftspannfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacken (3) den Stopfen (22) auf der ganzen Breite der Backennuten (2) übergreifen.

3. Kraftspannfutter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch eekennzeichnet, daß die den Stopfen (22) übergreifenden Flächen (29) der Spannbacken (3) unmittelbar benachbart zur Vorderseite (33) des Stopfens (22), vorzugsweise mit einem Spaltabstand von wenigen Hundertstel mm liegen.

4. Kraftspannfutter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen (22) einteilig ausgebildet ist.

5. Kraftspannfutter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacken (3) an ihren radial nach innen liegenden Enden Aussparungen (28), insbesondere Nuten PUr den Eingriff des Stopfens (22) aufweisen.

6. Kraftspannfutter nach einem der vorhergehenden Pnsprache, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen (22) an seinem vorderen Ende einen im Durchmesser erweiterten Bund (24) aufweist, welchen die Spannbacken (3) übergreifen und der vorzugsweise in die Aussparungen (28) der Spannbacken eintaucht.

7. Xraftspannfuter nach einem der sorhergehendenAnsprUche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen (22) höchstens bis an die vordere Stirnfläche (5) des Futterkörpers (1) reicht, wobei vorzugsweise der ringscheibenförmige Stopfenbund (24) die inneren Enden der Backennuten (2) abdeckt.

8. Kraftspannfutter nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfenbwd (24) in einer Ausdrehung (25) an der vorderen Stirnseite (5) des Futterkörpers (1) liegt.

9. Kraftspannfutter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der, vorzugsweise zylindrische Hauptabschnitt (23) des Stopfens (22) in den Futterkörper (1), insbesondere koaxial in den Spannkörper (7) und/oder eine mit dem Spannkörper verbundene Betätigungsstange (11) ragt.

10, Kraftspannfutter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen (22) an dem Futterkörper (1) mit Schrauben (32) oder dergleichen betestigt ist, die vorzugsweise von der Vorderseite her in den Stopfenbund (24) eingesetzt sind und insbesondere zwischen den Spannbacken (3) liegen.

11. Kraftspannfutter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,daß der, vorzugsweise zur radial nach außen gerichtet&iBewegung der Spannbacken t3) nach vorne zu bewegende, Spannkörper (7) Uber eine anschlagbegrenzte Endstellung, bei welcher die Spannbacken (3) eine radial äußere, den Stopfen (22) noch übergreifende Betriebsendstellung einnehmen, mindestens um ein so großes Maß hinaus bewegbar ist, daß die Spannbacken (3) eine Demontageendstellung einnehmen, bei welcher sie radial außerhalb des Stopfens (22) liegen.

12. Kraftspannfutter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß. die BeStigungsstange (11) und der Spannkörper (7) in Futterachsrichtung gegeneinander, vorzugsweise über ein Verbindungsgewinde (10) verstellbar nd und daß in Betriebslage die anschlagbegrenzte Endstellung des Spannkörpers (7) durch einen an der Betätigungsstange (11) vorgesehenen Anschlag (14) festgelegt ist.

13. Kraftspannfutter nach Anpruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß in dem der radial nach außen gerichteten Bewegung der Spannbacken (3) zugehörigen Bewegungsweg des Spannkörpers (7) ein Gegenanschlag (27) vorgesehen ist, der bei rad tal äurer Betriebsendstellung der Spannbacken ()) mit einem Abstand (31) von dem zugehörigen Anschlag (26) des Spannkörpers (7) liegt, der den Bewegungsweg der Spannbacken (3) bis zur Demontageendstellung entspricht .

14. Kraftspannfutter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenanschlag (27) für den Spannkörper (7) durch eine innere Stirnfläche des-Futterkörpers 1) gebildet ist, de als Anschlag eine Stirnfläche (26), vorzugsweise die vordere Stirnfläche des Spannkörpers (7) zugeordnet ist.

15. Kraftspannfutter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannkörper (7), beispielsweise über die, insbesondere drehbar angeordnete, Betätigungsstange (11) mit einem in einem Steuerzylinder e13) verschiebbaren Arbeitskolben (14) verbunden ist, der vorzugsweise den Anschlag für die radial äußere und/oder innere Betriebsendstellung der Spannbacken (3) bildet.

16. Knaftspannfutter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopren (22), insbesondere bei einem Futter mit Durchgang, als Hülse ausgebildet ist.

17. Kraftspannfutter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannkörper (7) im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist.

18. Kraftspannfutter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch wkennzeichnet, daß die Spannflächen des Spannkörpers (7) durch an dessen Umfang etwa in Axialebenen liegende Formschlußnuten, wie T-Nuten (8) gebildet sind.

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