DE2132130A1

DE2132130A1 - POWERED JAW CHUCK

Info

Publication number: DE2132130A1
Application number: DE19712132130
Authority: DE
Inventors: Rudolf Kodalle
Original assignee: Roehm GmbH Darmstadt
Current assignee: Roehm GmbH Darmstadt
Priority date: 1971-06-29
Filing date: 1971-06-29
Publication date: 1973-01-11
Also published as: FR2144211A5; IT954651B

Description

PATENTANWALT DIPL.-PHYS. DR. HERMANN FAYPATENT ADVOCATE DIPL.-PHYS. DR. HERMANN FAY

Röhm GmbH 79 Ulm, den 9. Jvtni 1971 ehRöhm GmbH 79 Ulm, 9 Jvtni 1971 eh

7927 Sontlieim /Brenz PG/36437927 Sontlieim / Brenz PG / 3643

Kraftbetätigtes BackenspannfutterPower operated jaw chuck

Die Erfindung betrifft ein kraftbetätigtes Spannfutter mit mehreren in einem Futterkörper radial geführten Spannbacken.The invention relates to a power-operated chuck with several radially guided in a chuck body Jaws.

Die Betätigung der Spannbacken zur Erzeugung der Spannkraft kann auf verschiedene Weise erfolgen. Insbesondere sind Spannfutter bekannt, bei welchen die Spannbacken über Keilhaken mit einem Treibkolben im Eingriff stehen, der zur Betätigung der Spannbacken axial im Futterkörper verschiebbar ist.The clamping jaws can be operated in various ways to generate the clamping force. In particular chucks are known in which the jaws are in engagement via wedge hooks with a drive piston which actuates the clamping jaws axially in the chuck body is movable.

Spannfutter der in Frage kommenden Art zsigen unabhängig davon, wie im einzelnen die Spannkraft erzeugt wird, den Nachteil, daß bei hohen Drehzahlen des Spannfutters die an den Spannbacken angreifenden Fliehkräfte die radial einwärts gerichteten Spannkräfte unter Umständen soChucks of the type in question are available regardless of how the clamping force is generated in detail, the disadvantage that at high speeds of the chuck the centrifugal forces acting on the jaws reduce the radial inwardly directed clamping forces may be like this

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weit verringern, daß eine ausreichende E'inspannung des Werkstückes nicht mehr gegeben ist. Bei einem Spannfutter üblicher Bauart und Größe beträgt beispielsweise die Spannkraft' der einzelnen Spannbacke bei ruhendem Spannfutter etwa 2000 kp. Bei einem Gewicht von 0.85 kp der Spannbacke und einem Abstand von etwa 65iam zwischen ihrem Massenmittelpunkt und der Drehachse des Spannfutters beträgt die der Spannkraft entgegen radial nach außen auf die Spannbacke wirkende fliehkraft etwa 1500 kp, wenn die Drehzahl des Spannfutters etwa 5000 Umdrehungen/ Minute beträgt= Als auf das Werkstück wirksame Spannkraft verbleibt die Differenz, also etwa 500 kp, was nur ein Viertel des Sollwertes von 2000 kp ist.reduce far so that a sufficient E'inuspension of the Workpiece is no longer given. In the case of a chuck of the usual type and size, for example the clamping force of the individual clamping jaws when the chuck is stationary is about 2000 kp. With a weight of 0.85 kp the jaw and a distance of about 65iam between its center of mass and the axis of rotation of the chuck is that of the clamping force radially in the opposite direction Centrifugal force acting on the outside of the clamping jaw approx. 1500 kp, if the speed of the chuck is around 5000 revolutions / minute = as the clamping force acting on the workpiece the difference remains, i.e. around 500 kp, which is only a quarter of the setpoint of 2000 kp.

Dieser Nachteil wird durch die Erfindung behoben, der somit die Aufgabe zu Grunde liegt, ein kraftbetätigtes Spann- w futter der eingangs genannten Art so auszubilden, daß auch bei hohen Drehzahlen des Spannfutters ein unerwünschter Abfall der wirksamen Spannkraft vermieden wird.This disadvantage is remedied by the invention, which is therefore the object of providing a power operated clamping w feed of the initially mentioned type in such form that even at high rotational speeds of the chuck, an undesirable decrease in the effective clamping force is avoided.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß zum Ausgleich der auf die Spannbacken wirkenden Fliehkraft wenigstens ein im Futterkörper im wesentlichen radialThis object is achieved according to the invention in that to compensate for the centrifugal force acting on the clamping jaws at least one substantially radially in the chuck body

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-verstellbar geführtes Fliehgewicht vorgesehen ist, das mittels seiner Fliehkraft ein Kraftglied betätigt, das radial einwärts auf die Spannbacken drückt.-Adjustable guided flyweight is provided that a force member is actuated by means of its centrifugal force, which presses radially inward on the clamping jaws.

Das Kraftglied kann im Rahmen der Erfindung weitgehend beliebig ausgebildet sein, soweit es nur die Aufgabe er- · füllt, die radial auswärts gerichtete Fliehkraft des Fliehgewichtes der Sichtung nach umzukehren und radial einwärts auf die Spannbacken zum Ausgleich von deren Fliehkräfte wirken zu lassen, wobei das Kraftglied die Fliehkraft des Fliehgewichtes der Größe nach unverändert oder übersetzt bzw. untersetzt auf die Spannbacken übertragen kann, so daß im Ergebnis durch geeignete Wahl des Fliehgewichtes und des Übersetzungsverhältnisses des Kraftgliedes ein. genauer Ausgleich oder eine Über- oder ünterkompensation der an den Spannbacken auftretenden Fliehkräfte möglich ist.Within the scope of the invention, the force element can be designed in any way, as long as it only fulfills the task. fills, the radial outward centrifugal force of the Flyweight to reverse the sighting and radially inward on the jaws to compensate for their To let centrifugal forces act, with the force link the centrifugal force of the centrifugal weight unchanged in size or translated or scaled down can be transferred to the clamping jaws, so that the result is a suitable choice the flyweight and the transmission ratio of the power link. exact equalization or an over or Undercompensation of those occurring on the clamping jaws Centrifugal forces is possible.

Beispielsweise kann das Kraftglied eine Hydraulikeinrichtung sein, wobei die Hydraulikflüssigkeit einerseits über geeignete Stelleinrichtungen, wie Zylinderkolbenanordnungen, radial einwärts auf die Spannbacken wirkt, andererseits mittelbar oder unmittelbar durch die Fliehkraft des FliehgewichtesFor example, the force member can be a hydraulic device, the hydraulic fluid on the one hand via suitable Adjusting devices, such as cylinder piston arrangements, act radially inward on the clamping jaws, on the other hand indirectly or directly through the centrifugal force of the flyweight

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beaufschlagt ist. Bei Spannfuttern mit einem an den Spannbacken über Keilhaken angreifenden Treibkolben besteht im Prinzip die Möglichkeit, daß der Treibkolben und die Keilhaken einen !Peil des Kraftgliedes bilden. Die Fliehkraft des Fliehgewichtes ist dann durch geeignete Kraftiibertragungsglieder, wie Hebel oder dgl., aus der Radialrichtung in die Axialrichtung umzulenken und so auf den Treibkolben zu übertragen, daß sie im Sinne einer Erhöhung der Spannkraft auf den Treibkolben wirkt.is applied. For chucks with a There is in principle the possibility that the drive piston and the wedge hooks form a bearing of the force link. The centrifugal force of the flyweight is then by means of suitable force transmission members, such as levers or the like, from the radial direction into the axial direction deflect and so transferred to the drive piston that it increases the clamping force acts on the driving piston.

In jedem Fall ist die Anordnung so zu gestalten, daß durch das Fliehgewicht und das Kraftglied, bzw. die Fliehgewichte und Kraftglieder keine Unwuchten am Spannfutter auftreten. In einfachster Weise kann das dadurch verwirklicht werden, daß für jede Spannbacke ein eigenes Fliehgewicht und ein eigenes Kraftglied vorgesehen und diese in identischer Ausführung symmetrisch im Futterkörper angeordnet sind.In any case, the arrangement is to be designed so that by the flyweight and the force member, or the There are no imbalances on the chuck. This can be done in the simplest possible way be realized that for each clamping jaw its own flyweight and its own force member are provided and these are arranged symmetrically in the chuck body in an identical design.

Eine derartige wegen ihrer konstruktiven Einfachheit und Betriebssicherheit im Rahmen der Erfindung bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß das KraftgliedSuch an embodiment preferred because of its structural simplicity and operational reliability within the scope of the invention is characterized in that the force member

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als zweiarmiger Hebel ausgebildet ist, der um eine senkrecht zur Drehachse und zur Radialrichtung des Futterkörpers liegende Achse schwenkbar ist, und der einen an der Spannbacke angreifenden kürzeren Hebelarm und einen das Fliehgewicht tragenden längeren Hebelarm aufweist. Die fliehkraft des Pliehgewiehtes wird dann um das Verhältnis der Hebelarme übersetzt auf die Spannbacke übertragen. Um ein möglichst großes Übersetzungsverhältnis und damit aus baulichen Gründen die Verwendung kleinerer Fliehgewichte zu ermöglichen, empfiehlt es eich, die Anordnung so zu treffen, daß der Hebel in einen Ausschnitt der Spannbacke hineinragt und die Hebelachse diesen Ausschnitt durchgreift, und daß der Hebel mit einem Druckstück am kürzeren Hebelarm unmittelbar auf die der Drehachse des iutterkörpers nächstliegende fläche des Backenausschnittes drückt.is designed as a two-armed lever, which is perpendicular to the axis of rotation and to the radial direction of the Chuck body lying axis is pivotable, and the one engaging on the clamping jaw shorter lever arm and a longer lever arm carrying the flyweight. The centrifugal force of the Pliehgewichtes is then translated by the ratio of the lever arms and transferred to the clamping jaw. To a possible large transmission ratio and thus, for structural reasons, to enable the use of smaller flyweights, It is recommended that the arrangement be made so that the lever is in a cutout in the clamping jaw protrudes and the lever axis extends through this section, and that the lever with a pressure piece on the shorter Lever arm directly on the surface of the jaw cutout that is closest to the axis of rotation of the nut body presses.

Im folgenden wird die Erfindung an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert} es zeigen;In the following the invention is based on one in the drawing illustrated embodiment explained in more detail} show it;

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oiwihh: inspectedoiwihh: inspected

Figo 1 ein Spannfutter nach der Erfindung in Stirnansicht ,Figo 1 shows a chuck according to the invention in an end view,

Fig. 2 einen Schnitt durch das Spannfutter nach Fig. 1 in Richtung der dort eingezeichneten Schnittlinie II - II,FIG. 2 shows a section through the chuck according to FIG. 1 in the direction of the cutting line shown there II - II,

Fig. 3 das in" Fig. 2 mit III bezeichnete Detail in ver- größerter Darstellung„3 shows the detail designated by III in FIG. 2 in an enlarged manner Depiction"

In der Zeichnung ist der Futterkörper des Spannfutters mit 1 bezeichnet. Im Futterkörper sind drei Spannbacken 2 radial geführt die über Keilhaken 3 in bekannter Weise mit einem Treibkolben 4 im Eingriff stehen, der zur radialen Betätigung der Spannbacken 2 axial im Futterkörper 1 verschiebbar ist und hierfür eine Zugschraube 5 besitzt, die mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Zugstange verbunden werden- kann, die beispielsweise durch einen Preßluft zylinder hin- und herbewegt wird.In the drawing is the chuck body of the chuck denoted by 1. In the chuck body three clamping jaws 2 are guided radially via wedge hooks 3 in a known manner are in engagement with a drive piston 4, which for radial actuation of the clamping jaws 2 axially in the chuck body 1 is displaceable and has a tension screw 5 for this purpose, which is connected to a not shown in the drawing Tie rod can be connected, which is moved back and forth, for example by a compressed air cylinder.

Zum Ausgleich der bei Drehung des Spannfutters auf die Spannbacken 2 radial auswärts wirkenden Fliehkräfte sind im Futterkörper 1 im wesentlichen radial verstellbar geführte Fliehgewichte 6 vorgesehen, die mittels ihrer Fliehkraft ein radial einwärts auf die Spannbacken 2 drückendes Kraftglied betätigen, das im Ausführungsbei-To compensate for the centrifugal forces acting radially outward on the clamping jaws 2 when the chuck rotates in the chuck body 1 essentially radially adjustable guided flyweights 6 provided, which by means of their Centrifugal force actuate a force member that presses radially inward on the clamping jaws 2, which in the embodiment

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spiel als zweiarmiger Hebel 7 ausgebildet ist, der lim eine senkrecht zur Drehachse 8 und zur Radialrichtung des Futterkörpers 1 liegende Achse 9 schwenkbar ist. Dieser Hebel 7 greift mit seinem kürzeren Hebelarm 10 an der Spannbacke 2 an, während sein längerer Hebelarm 11 das Fliehgewieht 6 trägt. Jeder Spannbacke 2 sind ein eigenes Fliehgewicht 6 und ein eigener Hebel 7 zugeordnet. Die Fliehkraft des Fliehgewichtes 6 wirkt verstärkt um das Verhältnis der Hebelarme 10, 11 auf die Spannbacke 2. TBa das Hebelverhältnis möglichst groß zu machen und hierdurch entsprechend kleine Fliehgewichte 6 verwenden zu können, ragt der Hebel 7 in einen Ausschnitt 12 der Spannbacke 2 hinein. Die beidseits im Futterkörper 1 gelagerte Hebelachse 9 durchgreift diesen Ausschnitt 12, und der Hebel 7 drückt mit einem balligen Druckstück 13 unmittelbar auf die der Drehachse 8 nächst liegende Fläche 14 des Backenausschnittes 12. Auf diese Weise können ohne weiteres Hebelarmverhältnisse von 1:4 erreicht werden.game is designed as a two-armed lever 7, the lim one perpendicular to the axis of rotation 8 and to the radial direction of the chuck body 1 lying axis 9 is pivotable. This lever 7 engages with its shorter lever arm 10 on the clamping jaw 2, while its longer lever arm 11 carries the flywheel 6. Every clamping jaw 2 are assigned their own flyweight 6 and their own lever 7. The centrifugal force of the flyweight 6 acts intensified by the ratio of the lever arms 10, 11 on the clamping jaw 2. TBa the lever ratio To make it as large as possible and thereby to be able to use correspondingly small flyweights 6, the lever protrudes 7 into a cutout 12 of the clamping jaw 2. The lever axis 9 mounted on both sides in the chuck body 1 reaches through this cutout 12, and the lever 7 presses with a spherical pressure piece 13 directly on the Axis of rotation 8 closest surface 14 of the jaw cutout 12. In this way, lever arm relationships of 1: 4 can be achieved.

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Claims

Expectations

1./ Power operated chuck with several in one Chuck body radially guided clamping jaws, characterized in that to compensate for the clamping jaws (2) at least one centrifugal force acting in the chuck body (1) essentially radially adjustable Centrifugal weight (6) is provided which, by means of its centrifugal force, actuates a force member (7) which radially presses inwards on the clamping jaws (2).

2. Chuck according to claim 1, characterized in that each clamping jaw (2) has its own flyweight (6) and a separate force member (7) are provided.

3. Chuck according to Claims 1 and 2, characterized in that that the force member (7) is designed as a two-armed lever which is rotated around a perpendicular to the axis of rotation (8) and to the radial direction of the chuck body (1) lying axis (9) is pivotable, and the one on the clamping jaw (2) engaging shorter lever arm (10) and a longer lever arm (11) carrying the flyweight (6).

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4. Chuck according to claim. 3> characterized by that the lever (7) in a cutout (12) of the clamping jaw (2) protrudes and the lever axis (9) extends through this cutout (12), and that the lever with a Pressure piece (13) directly on the axis of rotation (8) of the chuck body (1) presses the closest surface (14) of the jaw cutout (12).

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