DE2212307B2 - Kraftbetaetigtes mehrbackenfutter fuer werkzeugmaschinen mit umlaufender spindel - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein kraftbetätigtes Mehrbackenfutter für Werkzeugmaschinen mit umlaufender Spindel mit einem im Inneren des Futterkörpers verlaufenden, axial verschiebbaren Spannkolben, dessen Verschiebung eine radiale Bewegung von in Radialnuten des Futterkörpers geführten Grundbacken bewirkt, wobei die Kraftübertragung vom Spannkolben auf jede Grundbacke über einen Winkelhebel erfolgt, dessen Drehpunkt an einem Ende liegt und dessen anderes Ende in den Spannkolben eingreift.

Bei der bekannten, normalen Ausführungsform mit der Spannbackenbetätigung durch Winkelhebel (DT-PS 76 790, DT-AS 13 00771) ist jeder Hebel an einem Tangentiallagerzapfen drehbar angeordnet der im Futterkörper gelagert ist. Der kürzere Eingriffsarm des Hebels greift in einer Aussparung in der Grundbacke ein, so daß die Kraft von einem axial beweglichen Spannkolben über den Winkelhebel, der mit seinem längeren Arm mit dem Kolben in Eingriff steht, auf die Grundbacken übertragen wird.

Bei diesen Mehrbackenfuttern hat die Erzielung einer Flächenanlage, welche für die Übertragung größerer Spannkräfte erforderlich ist, zur Folge, daß das Spannen der Werkstücke nur an ihrer Außenfläche möglich ist. Um mit einem derartigen Futter das Innenspannen zu ermöglichen, sind am Spannkolben Keilflächen vorgesehen, auf denen entsprechende Keilflächen der Spannbacken beim Innenspannen aufliegen. ⁶S

Der Erfinduung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mehrbackenfutter so auszubilden, daß bei Verwendung einer vereinfachten Bauweise das Außenspannen und

Innenspannen bei Flächenanlage ermöglicht ist

Zur Lösung dieser Aufgabe wird von einer Ausführung eines Spannfutters ausgegangen (GB-PS I 05 887), bei der bereits die Kraftübertragung über Winkslhebel erfolgt, deren Drehpunkt an einem Hebelende liegt und deren anderes Hebelende in den Spannkolben eingreift

Ein derartiges Spannfutter weist andrerseits jedoch eine Reihe von Nachteilen auf; so sind die Hebel schwimmend angeordnet und nur durch seitliche Führungen gehalten, und die gesamte Spannkraft wird über halbkugelig ausgeformte Enden der Kipphebel abgeleitet An diesen Stellen muß zwangsläufig eine hohe Flächenpressung und damit vorzeitiger Verschleiß auftreten.

Von einem solchen Mehrbackenfutter ausgehend, besteht die Lösung erfindungsgemäß dann darin, daß jeder Winkelhcbel in der Grundbacke um einen ebenfalls in der Grundbacke fixierten Lagerbolzen schwenkbar ist und sein kurzer Arm in einem in einer im Futterkörper sekantial angeordneten Aussparung gelagerten Schwenkzapfen eingesetzt ist und der Winkelhebel sich beim Drehen um den Schwenkzapfen auf die Innenfläche der durchlaufenden Aussparung abstützt.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist der Winkelhebel einstückig ausgebildet und sein kurzer Arm kräftiger ausgebildet als sein längerer Arm.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Längsachsen der Arme senkrecht zueinander angeordnet sind.

Weiterhin ist es vorteilhaft wenn der Schwenkzapfen aus einem ausgefrästen Bolzen besteht der in die durch den Futterkörper durchlaufende Bohrung einschiebbar ist

Mit der erfindungsgemäßen Lösung, bei der der Hebelschwenkpunkt in die Spannbacke verlegt ist, wird mit einer vereinfachten Konstruktion ein wirksames Außen- und Innenspannen bei Flächenanlage ermöglicht Durch die flache Bauweise bleibt die Schwungmasse des Spannfutters gering und das Einsetzen de^r Betätigungshebel in die Grundbacke bewirkt kleine Grundbackengewichte, wodurch größere Zentrifugalkräfte der Spannbacken verhindert werden. Der Spannkraftverlust ist somit bei hohen Drehzahlen minimal, während die Konstruktion eine optimale Führungslänge der Spannbacken zuläßt. Durch das Aufsetzen der frontseitig aufgeschraubten Deckelpartie, die zugleich als Backenführung dient, ist es möglich, den eigentlichen Futterkörper aus Leichtmetall zu fertigen, um das Futtergewicht klein zu halten, ohne daß die Stabilität des Spannmittels benachteiligt wird.

Die Verbindung zwischen Futterkörper und Grundbacke wird durch das kurze Ende des Winkelhebels erreicht der in einen Schwenkzapfen eingelassen ist, welcher drehbar in einer Bohrung des Futterkörpers angeordnet ist. Auf diese Weise ist die Mittelachse des Schwenkzapfens der eigentliche Drehpunkt des Winkelhebels, wobei diese Hebellageranordnung beim Betätigen der Spannbacken deren Aufbäumen beim Spannen verhindert

Das lange Ende des Winkelhebels, das je nach Futterart und Verwendungszweck ausgebildet werden kann, greift in die Ringnut des Spannkolbens ein, der bei axialer Bewegung die Winkelhebel um die oben erwähnte Drehpunktachse bewegt und für die Spannkrafterzeugung abstützt. Auf diese Weise wird die Grundbacke radial in den Führungen betätigt. Infolge der möglichst großen Hebelübersetzung kann durch geringe axiale Kraft am Spannkolben eine vervielfachte Kraft an der Grundbacke erzeugt werden. Die Kraft

fließt über den kurzen Arm des Winkelhebels in den Schwenkzapfen und wird auf dem Futterkörper abgestützt Die Futterkonstruktion läßt zudem die Möglichkeit offen, Backeneir.hsiten mit den eingesetzten Hebeln und den Schwenkzapfen direkt in Maschinenspindeln einzubauen.

Beim erfindungsgemäßen Mehrbackenfutter werden somit in wirksamer Weise hohe Flächenpressungen und damit vorzeitiger Verschleiß vermied<_n, da in jedem Fall ausreichende Fläche zur Kraftübertragung zur Verfugung steht

Das erfindungsgemäße Mehrbackenfutter für Werkzeugmaschinen mit umlaufender Spindel wird im folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert

Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt entlang der I ängsachse eines Dreibackenfutters,

F i g. 2 eine Draufsicht auf das Dreibackenfutter teilweise im Schnitt mit «reggebrochenen Spannbacken, F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie 1II-III der F i g. 2.

Das in der F i g. 1 im Schnitt dargestellte Dreibackenfutter weist einen Futterkörper 1 auf, in welchem ein axial verschiebbarer Spannkoiben 2 gelagert ist. Das Verschieben des Spannkolbeis 2 geschieht mittels einer nicht dargestellten Zugstange, die in eine mit lnnengewinde versehene Bohrung 3 des Spannkolbens 2 verschraubt ist Der Betrieb der Zustande kann elektrisch, pneumatisch oder ölhydraulisch erfolgen. Die Zugstange liegt dabei im Inneren einer hohlen Arbeitsspindel einer Bearbeitungsmaschine. Der Futterkörper 1 weist drei Gewindebohrungen 4 auf, in die Schrauben 5 verschraubt sind, die eine den Eintritt von Staub, öl. Spatien od. dgl. zwischen den Futterkörper 1 und den Spannkoiben 2 verhütende Schutzhülse 6 halten.

In jeder Grundbacke 9 ist ein Winkelhebel 7 gelagert. Der um einen Lagerbolzen 8 in der Grundbacke 9 drehbar fixierte Winkelhebel 7 greift mit seinem langen Arm 10 in eine Aussparung 1! im Spannkolben 2 ein. Der kurze Arm 12 des aus einem Stück hergestellten 4c Winkelhebels 7 ist stärker als der lange Arm 10, wobei die Längsachsen der beiden Arme 10 und 12 senkrecht zueinander angeordnet sind. Der kurze Arm 12 ist in eine in einer durch den Futterkörper 1 durchlaufenden Aussparung 13 gelagerten Schwenkzapfen 14 eingesetzt Beim axialen Verschieben des Spannkolbens wird der lange Arm 10 des Winkelhebels 7 mit dem Spannkolben 2 mitgenommen, so daß der Winkelhebel 7 sich um seine Drehachse, & h. den Lagerbolzen 8 dreht und samt der Grundbacke radial hin- und herbewegt wird. Die Kraftübertragung erfolgt dann durch das Abstützen des in dem Schwenkzapfen 14 eingesetzten kurzen Armes 12 des Winkelhebels 7 auf die Innenfläche der durchlaufenden Aussparung 13 im Futterkörper 1.

An jeder Grundbacke 9 ist eine Spannbacke 15 angeordnet und mit Schrauben 17 befestigt, die in entsprechende, in der Grundbacke 9 verschiebbar angeordnete Nutensteine 18 verschraubt sind. Das Außen- oder Innenspannen des nicht dargestellten Werkstücks erfolgt durch die radiale Bewegung der an den Grundbacken 9 befestigten Spannbacken 15.

Wie aus F i g. 2 erkennbar, besteht der Schwenkzapfen 14 aus einem ausgefrästen Bolzen, in den der Winkelhebel 7 mit seinem kurzen Arm 12 eingesetzt ist Der Schwenkzapfen 14 ist in der durchlaufenden Aussparung 13 im Futterkörper 1 am Herausfallen gehindert da die Grundbacken 9 durch eingefräste Quernuten 20 eingreifen. Dies ermöglicht eine einfache Einschiebung des Schwenkzapfens 14 in die durchlaufende Aussparung 13. Die Grundbacken 9 weisen auf ihren Außenflächen eine Verzahnung 19 auf, die mit der Verzahnung der Spannbacke 15 zusammenpaßt (vgl. Fig. 1).

Der in der F i g. 3 dargestellte Futterkörper ί ist mit drei radialen Nuten 24 versehen, in welchen die Grundbacken 9 geführt sind. Jede Grundbacke ist mittels zweier Platten 21 im Futterkörper 1 so gesichert, daß die durch mehrere, in Bohrungen 23 im Futterkörper 1 verschraubte Schrauben 22 am Futterkörper 1 gehaltenen Platten 21 einen Ansatz der Grundbacke überdecken und so für die Grundbacken 9 eine Gleitbahn bilden. Der Lagerbolzen 8 erstreckt sich über die gesamte Breite der Grundbacke 9 hindurch.

Aufgrund der Lagerung des Winkelhebels in der Grundplatte und der Abstützung des kurzen Armes des Winkelhebels mit dem Schwenkzapfen auf die Innenfläche der durchlaufenden Aussparung im Futterkörper kann somit ein ganz flacher Futterkörper verwendet werden, was zur Herabsetzung des Schwungmomentes des ganzen Mehrbackenfutters beiträgt. Somit wird beim oben beschriebenen Ausführungsbeispiel der Aufbau der Spannkraft im Futterkörper aufgenommen, was einer Aufbäumung der Spannbacken entgegenwirkt. Dabei wird in den Hauptangriffspunkten der Übertragungskraft bei einer derartigen Konstruktion eine große Flächenberührung erzielt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Kraftbetätigtes Mehrbackenfutter für Werkzeugmaschinen mit umlaufender Spindel mit einem im Inneren des Futterkörpers verlaufenden, axial verschiebbaren Spannkolben, dessen Verschiebung eine radiale Bewegung von in R&dialnuten des Futterkörpers geführten Grundbacken bewirkt, wobei die Kraftübertragung vom Spannkolben auf jede Grundbacke über einen WinkelhebeJ erfolgt, dessen Drehpunkt an einem Ende liegt und dessen anderes Ende in den Spannkolben eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Winkelhebel (7) in der Grundbacke (9; um einen ebenfalls in der Grundbacke fixierten Lagerbolzen (8) schwenkbar ist und sein kurzer Arm (12) in einem in einer im Futterkörper (1) sekantial angeordneten Aussparung (13) gelagerten Schwenkzapfen (14) eingesetzt ist und der Winkelhebel (7) sich beim Drehen um den Schwenkzapfen auf die Innenfläche der durchlaufenden Aussparung abstützt

2. Mehrbackenfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelhebel (7) einstückig ausgebildet ist und sein kurzer Arm (12) kräftiger ausgebildet ist als sein langer Arm (!Q).

3. Mehrbackenfutter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet daß die Längsachsen der Arme (10,12) senkrecht zueinander angeordnet sind.

4. Mehrbackenfutter nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet daß der Schwenkzapfen (14) aus einem ausgefrästen Bolzen besteht der in die durch den Futterkörper (1) durchlaufende Bohrung (13) einschiebbar ist

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