DE2218637A1 - Spannfutter - Google Patents

Description

• Spannfutter Die Erfindung betrifft ein Spannfutter mit mehreren, in einem Futterkdrper radial beweglich geführten Spannbacken'die Jeweils durch eine Grundbacke und eine an der Grundbacke auswechselbar befestigte Aufsatzbacke gebildet sind,welche in einer in der Stirnfläche der Grundbacke ausgebildeten Aussparung angeordnet ist und unter Belastung durch die Flieh- und Spannkräfte an einer Anschlagfläche anliegt.
• Bei den bekannten Spannfuttern der voranstehend beschriebenen Art werden die Aufsatzbacken an den Grundbacken mit Hilfe von Schrauben befestigt,wobei Je Aursatzbacke mindestens eine,meistens Jedoch zwei Schrauben vorgesehen sind. Die Befestigung kann entweder unmittelbar erfolgen, indem die SchraubeQdie Aufsatzbacke mit der Grundbacke verbinden, oder durch Einklemmen der Aufsatzbacke in einer hinterschnittenen Nut der Grundbacke bewirkt werden. Bei einer bekannten Ausführung der letztgenannten Art ist die Grundbacke mit einer querklemmbaren,schwalbenschwanzförmigen Nut versehen, in die ein entsprechendes Klemmteil der Aufsatzbacke eingeführt wird.
• Der Nachteil der bekannten Backenbefestigungen besteht darin, daß zum Auswechseln der Aufsatzbacken Je Backe mindestens eine,meist Jedoch zwei Schrauben gelöst oder gar entfernt und zusammen mit der neuen Aufsatzbacke wieder eingeschraubt werden müssen, so daß sich beim Backenwechsel erhebliche Umrüstarbeiten ergeben.Insbesondere bei Werkzeugmaschinen mit mehreren Spindeln, z.B.Mehrspindelautomaten, ergeben sich auf diese Weise Maschinenstillstandszeiten, die einen wirtschaftlichen Fertigungsablauf verhindern.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Spannfutter der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, dessen Aufsatzbacken ohne Verwendung von Backenbefestigungsschrauben schnell und sicher an den Grundbacken befestigt werden können und das für eine Vielzahl von auswechselbaren Backensätzen geeignet ist.
• Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabenstellung ist dadurch gekennzeichnet, daß jede Aufsatzbacke in radialer Richtung durch hakenförmig ineinandergreifende Halteleisten am innenliegenden Ende der Grundbacke und der Aufsatzbacke und in axialer Richtung allein durch die Kraft von Klemmfedern gehalten ist.
• Durch die erfindungsgemäße Ausbildung kann die in der Stirnfläche der Grundbacke ausgebildete Aussparung durch eine im Querschnitt rechteckige, über die gesamte Länge der Grundbacke reichende Nut gebildet werden,die keine Hinterschneidung besitzt, so daß die Aufsatzbacken nach überwinden der Klemmfederkraft nach vorne herausgenommen bzw.von vorne eingesetzt werden können,wenn die formschlüssig ineinandergreifenden Halteleisten in radialer Richtung einen geringfügigen Abstand voneinander besiken . Das erfindungsgemäße Spannfutter besitzt somit bei einfacher Ausführung eine schnelle Austauschbarkeit der Aufsatzbacken,die wegen des Wegfalles besonderer Befestigungselemente weitgehend zerspanbar sind, um an die Jeweils einzuspannenden Werkstücke angepaßt zu werden.
• Durch die formschlüssige Übertragung der Spannkrärte am radial innenliegenden Ende der Grund- und Aufsatzbacken ergibt sich eine günstige Kraftübertragung mit vernachlässigbar kleiner Elastizität, so daß eine gute Einspanngenauigkeit erzielt wird.
• Durch die Anlage Jeder Aufsatzbacke an einer mit hoher Präzision hergestellten Anschlagfläche der Grundbacke können die für die erfindungsgemäßen Spannfutter bestimmten Backensätze auf einem gleichartigen Spannfutter,beispielsweise in der Werkzeugbauabteilung, hergestellt werden, ohne daß cre Wiederholgenauigkeit der Einspannungen auch mit unterschiedlichen Backensätzen darunter leidet. Alle Aufsatzbacken lassen sich auf verschiedenen,gleichartigen Futtern verwenden, ohne daß ihre Rundlaufgenauigkeit verringert wird. Die Anschlagflache kann an einer beliebigen Stelle der ~Grundbacke ausgebildet sein. Gemäß einem Merkmal der Erfindung ist es Jedoch auch möglich, d ie ineinandergreifenden Halteleisten zugleich mit einer Anschlagfläche zur radialen Lagebestimmung der Aufsatzbacke auszubilden. Die Halteleisten kdnnen hierbei entweder kreisförmig oder gerade und bezüglich des Futterkörpers in der Art einer Sehne ausgebildet sein.
• Mit einem weiteren Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen, die Klemmfedern an der Grundbacke anzuordnen und mit Jeweils einem Druckstück zu versehen, welches in eine Rastvertiefung in der Aufsatzbacke eingreift. Die Rastvertiefung kann entweder als kegel förmige Ansenkung oder als V-fdrmige Nut ausgebildet sein. Zweckmässigerweise werden mindestens zwei, Jeweils gegeneinandergerichtete Klemmfedern an Jeder Grundbacke angeordnet.
• Bezüglich der Ausbildung der Klemmfedern kann es vorteilhaft sein, diese in einem Einsatzstück anzuordnen,welches in einer Quernut der Grundbacke befestigt wird. Vorzugsweise ist die Kraft der Klemmfedern einstellbarz Zu diesem Zweck wird mit der Erfindung schließ" lich vorgeschlagen, Jede Klemmfeder in der Bohrung eines in die Grundbacke bzw. in das Einsatzstück einschraubbaren Schraubenbolzens anzuordnen, der verstellbar und mittels einer Kontermutter festlegbar ist.
• Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Spannfutters dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform.
• Fig. 2 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf das Spannfutter nach Fig.1, Fig. 3 eine Stirnansicht der ersten Ausführungsform, Fig. 4 einen Längsschnitt durch die zweite Ausführungsform des Spannfutters Fig. 5 eine teilweise geschnittene Draufsicht und Fig. 6 eine Stirnansicht des Spannfutters nach Fig.4.
• Bei beiden Ausführungsformen besitzt das Spannfutter einen Futterkörper 1, der mittels Futterbeestigungsschrauben la an einer nicht dargestellten Spindel einer Werkzeugmaschine befestigt wird. In radialen Führungen des Futterkörpers 1 sind bei den dargestellten Ausführungsbeispielen jeweils drei Grundbacken 2 beweglich geführt, die durch einen axial beweglichen Spannkolben 3 betätigt werden.
• Die Verbindung zwischen dem Spannkolben 3 und den Grundbacken 2 erfolgt mittels schräg verlaufender Keilhaken. Der Spannkolben 3 wird durch eine Zugschraube sa, die mittels eines Lagerstückes 3b am Spannkolben 3 festgelegt ist, mit einer nicht dargestellten Zugstange verbunden, welche sich in der Bohrung der Spindel erstreckt.
• Die Vorderseite des Futterkörpers 1 ist durch einen Deckel 4 verschlossen, der durch Deckelschrauben 4a am Futterkörper 1 befestigt wird.
• Jede Grundbacke 2 ist mit einer Aufsatzbacke 5 versehen, welche in eine im Querschnitt rechteckige Aussparung in der Stirnfläche der Grundbacke 2 eingesetzt ist. In radialer Richtung wird jede Aufsatzbacke 5 durch hakenförmig ineinandergreifende Halteleisten 2a bzw.
• 5a an der Grundbacke 2 gehalten; die Halteleisten 2a und 5a sind jeweils am innenlegenden Ende der Grundbacke 2 bzw.Aufsatzbacke 5 ausgebildet und greifen formschlüssig ineinander.
• Die radiale Lagebestimmung jeder Aufsatzbacke 5 auf der zugehörigen Grundbacke 2 erfolgt durch eine Anschlagfläche 6,welche kreisförmig durch Drehen ausgebildet ist. Beim ersten Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 bis 3 ist die Halteleiste 2a der Grundbacken 2 zugleich als Anschlagfläche 6 ausgeführt,wogegen bei der Ausführungsform nach den Figuren 4 bis 6 eine gesonderte Anschlagfläche 6 am radial außenliegenden Teil der Grundbacken 2 ausgebildet ist. Bei dieser zweiten Ausführungsform ist es möglich, die Halteleisten gerade auszubilden, so daß sie bezüglich des Futterkörpers in der Art einer Sehne angeordnet sind. Da die Halteleisten 2a und 5a bei dieser Ausführungsform nicht als Anschlagfläche 6 dienen,werden in radialer Richtung keine besonders hohen Genauigkeitsanforderungen gestellt, so daß sie beispielsweise durch Hobeln hergestellt werden kdnnen.
• Bei der praktischen Ausführung kann natürlich die innere Anschlagfläche 6 für die Aufsatzbacke,die in Fig.l und Fig.6 kreisbogenförmig dargestellt ist, gerade und sehnenfd.rmig geschliffen sein, wobei die Aufsatzbacken an diesen Flächen mittels ebenfalls gerade gefrästen oder gehobelten Flächen anliegen.
• Während die radiale Festlegung der Äufsatzbacken 5 auf den Grundbacken 2 im Hinblick auf die aufzunehmenden Flieh- und Spannkräfte durch die hakenfOrmig ineinandergreifenden Halteleisten 2a und 5a und durch die Anschlagfläche 6 mit höchster Genauigkeit und der Möglichkeit zur Übertragung großer Kräfte erfolgt 6 geschieht die Festlegung der Aufsatzbacken 5 an den Grundbacken 2.in axialer Richtung lediglich durch Kleirimfedern 7,welche seitlich auf die Aufsatzbacken 5 einwirken. Diese Klemmfedern 7 müssen die Aufsatzbacken 5 nur gegen ein unbeabsinhtigtez Herausfallen sichern; sie kennen leicht durch Einführen bzw.Herausziehen der Aufsatzbacken 5 in axialer Richtung überwunden werden.
• Bei der Ausführungsform nach den Figuren 1 bis 3 sind die Klemmfedern 7 unmittelbar in den Grundbacken 2 angeordnet, und zwar Jeweils zwei gegeneinander wirkende Klemmfedern 7 pro Grundbacke 2.
• Bei der zweiten Ausführungstorm nach den Figuren 4 bis 6 ist in Jede Grundbacke 2 ein spezielles Einsatzstück 11 eingesetzt,welches die Klemmfedern 7 enthält und mittels einer Befestigungsschraube 12 an der Grundbacke 2 angeschraubt wird.
• In beiden Fällen sind die Klemmfedern 7 Jeweils mit einem Druckstück 8 versehen,welches mit einer kggelförmigen Ansenkung 5b in der Seitenfläche der Aufsatzbacke 5 zusammenwirkt. Um eine Verstellung der Kleininfedern 7 zu ermd glichen, sind diese Jeweils in einer Bohrung eines Schraubenbolzens 9 angeordnet,der in die Grundbacke 2 bzw. in das Einsatzstück 11 einschraubbar fld durch eine Kontermutter lo festlegbar ist. Je nach Einschraubtiefe des Sohraubenbolzens 9 ändert sich die Kraft der Klemmfeder 7.
• Zum Herausnehmen der Aufsatzbacken 5 ist es lediglich erforderlich, diese bei stillstehendem Spannfutter in radialer Richtung geringzügig nach innen zu schieben, so daß der hakenfdrmige Eingriff zwischen den Halteleisten 2a und 5a beseitigt wird. Anschliessend werden die Aufsatzbacken 5 in axialer Richtung nach vorn abgezogen,wobei die Kräfte der Klemmfedern 7 leicht überwunden werden. Das Einfügen eines neuen Satzes von Aufsatzbacken 5 erfolgt in umgekehrter Reihenfolge, wobei die Klerninfedern 7 durch das Einrasten ihrer Druckstücke 8 in die kegelförmigen Ansenkungen 5b in den Aufsatzbacken 5 dafür sorgen, daß neben der axialen zugleich eine radiale Festlegung erfolgt, die bei Inbetriebnahme des Spannfutters dafür sorgt, daß die Halteleisten 2a und 5a sicher durch Formschluß ineinandergreifen. Die für die Genauigkeit des Spannfutters maßgebende Anlage der Aufsatzbacken 5 an den Anschlagflächen 6 der Grundbacken 2 erfolgt selbsttätig durch die bei der Drehbewegung des Spannfutters auftretenden Fliehkräfte und durch die Spannkraft.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Spannfutter mit mehreren, in einem Futterkörper radial beweglich geführten Spannbacken, die jeweils durch eine Grundbacke und eine an der Grundbacke auswechselbar befestigte Aufsatzbacke gebildet sind, welche in einer in der Stirnfläche der Grundbacke ausgebildeten Aussparung angeordnet ist und unter Belastung durch die Flieh- und Spannkräfte an einer Anschlagfläche anliegt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß jede Aufsatzbacke (5) in radialer Richtungdurch hakenförmig ineinandergreifende Halteleisten (2a, 5a) am innenliegenden Ende der Grundbacke (2) und der Aufsatzbacke (5) und in axialer Richtung allein durch die-Kraft von Klemmfedern (7) gehalten ist.

2. Spannfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eineinandergreifenden Halteleisten (2a, 5a) zugleich mit einer Anschlagfläche (6) zur radialen Lagebestimmung der Aufsatzbacke (5) ausgebildet sind.

3. Spannfutter nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteleisten (2a, 5a) kreisförmig ausgebildet sind.

4. Spannfutter nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteleisten (2a, 5a) gerade und bezüglich des Futterkörpers (1) in der Art einer Sehne ausgebildet sind.

5. Spannfutter nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmfedern (7) an der Grundbacke (2) angeordnet und mit jeweils einem Druckstück (8) versehen sind, welches in eine Rastvertiefung (5b) in der Aufsatzbacke (5) eingreift.

6. Spannfutter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastvertiefung als kegelförmige Ansenkung (5b) ausgebildet ist.

7. Spannfutter nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei, jeweils gegeneinander gerichtete Klemmfedern (7) an jeder Grundbacke (2) angeordnet sind.

8. Spannfutter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmfedern (7) in einem Einsatzstück (11) angeordnet sind, welches in einer Quernut der Grundbacke (2) befestigt ist.

9. Spannrutter mach den Ansprüchen 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft der Klemmfedern (7) einstellbar ist.

lo.Spannfutter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jede Klemmfeder (7) in der Bohrung eines in die Grundbacke (2) bzw.

in das Einsatzstück (11) einschraubbaren Schraubenbolzens (9) angeordnet ist, der verstellbar und mittels einer Kontermutter (lo) festlegbar ist.