DE2240871C3 - Spannfutter für Drehmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Spannfutter für Drehmaschinen mit radial beweglichen und von einem Antriebsglied in einer Endstellung zum Herausnehmen aus dem Futterkörper trennbaren Spannbacken, wobei zum Trennen die Bewegung des Antriebsgliedes über den zum Lösen oder Spannen erforderlichen Weg hinaus um einen Zusatzweg verlängerbar ist und jeder Spannbacke ein im Futterkörper verschiebbar geführter Haltestift zugeordnet ist, der durch die Bewegung des Antriebsgliedes auf dem Zusatzweg in die Bahn der Spannbacke quer zu deren Bewegungsrichtung vor_:

schiebbar und der durch Zurückbewegen des Aniriebsgliedes in das zum Spannen und Lösen dienende Wegstück aus dem Eingriff mit der Spaanbacke ziirückführbar ist, und wobei jedem Haltestift ein Riegelglied zugeordr.et ist, das zum Zurückführen des Haltestiftes aus dem Eingriff mit der Spannbacke von Hand betätigbar ■si.

Der Nachteil derartiger, aus der DT-PS 20 04 889 bekannter Spannfutter besteht darin, daß die Betätigung

ίο der aus einem Haltestift und einem Riegelglied bestehenden Sicherheitsvorrichtung von der Funktionstiichtigkeit eines Steuergliedes abhängt, welches durch die Kraft einer Feder betätigt wird. Bei einem Bruch dieser Feder oder einem Verklemmen des Steuergliedes erfolgt keine Sicherung der Spannbacke, so daß diese aus dem Futterkörper herausfliegen kann, wenn die Spannbacken sich nicht im Eingriff mit dem Antriebsglied befinden und die das Spannfutter tragende Spindel aus Versehen in Umdrehungen versetzt wird. Da die Beweglichkeit des Steuergliedes auch durch Staub oder Kühlmedium beeinträchtigt werden kann, ist die Funktion der bekannten Sicherheitsvorrichtung auch dann gefährdet, wenn kein Bruch der Feder eintritt. Einer Erhöhung der Sicherheit durch Vergrößern der Feder-

kraft steht einerseits die Tatsache entgegen, daß die Kraft dieser Feder bei einer beabsichtigten Aufhebung der Sicherheitseinrichtung zum Auswechseln der Grundbacken durch Daumendruck überwunden werden muß, so daß die Federkraft eine übliche Daumenkraft nicht übersteigen darf; andererseits ist der vorhandene Raum für das Steuerglied und die dieses belastende Feder beschränkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Sicherheit des bekannten Spannfutters zu erhöhen und die Sicherheitsvorrichtung dahingehend zu verbesüern, daß die Haltestifte zugleich zur Voreinstellung der Spannbacken verwendet werden können.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß das den Haltestift übergreifende Riegelj-Iied mit einer Längsbohrung versehen ist, in der zwei Kugeln mit einem etwa dem Radius der Längsbohrung entsprechenden Durchmesser angeordnet sind, die in der Sperrstellung in eine Nut des Haltestiftes eingreifen und die zum Zurückführen des Haltestiftes entweder durch Niederdrücken des Riegelgliedes von Hand in jeweils eine seitliche Ausnehmung in der Innenwand des Riegelgliedes überführbar oder durch Ausweichen eines die Kugeln lagernden Teils in eine sich über den Arbeitsbereich erstreckende Längsnut im Antriebsglied aus der Nut des Haltestiftes herausführbar sind.

Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung weiden nicht nur ein einfacherer Aufbau der Sicherheitsvorrichtung und eine Verwendung des Haltestiftes zugleich als Raststift beim Voreinstellen der Spannbacken erreicht, sondern eine formschlüssige Verriegelung des Haltestiftes und damit der Spannbacken in der Sperrstellung geschaffen, die einen Ausfall der Sicherheitsvorrichtung ausschließt. Die Sicherung der Spannbakken ist beim erfindungsgemäßen Spannfutter somit nicht von der Wirkung einer Feder oder der Beweglichkeit eines Steuergliedes abhängig, so daß die Sicherheitswirkung zwangsläufig und zuverläßig eintritt.
Bei einer bevorzugten Ausführung sind die Kugeln auf einem Stößel abgestützt, und zwischen dem radial außenliegenden Ende des Riegelgliedes und den Kugeln ist eine Druckfeder angeordnet. Jede Kugel ist in einer Ausnehmung des gabelförmig ausgebildeten Stö-

gels angeordnet Hierdurch ergibt sich eine besonders günstige konstruktive Gestaltung.

Um die Herstellung des Haltestiftes und des Riegelgliedes weiterhin zu vereinfachen, sind gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sowohl die Nuten des Haitestiites als auch die Ausnehmungen des Riegeigiiedes als umlaufende Ringnut in der Mantelfläche des im wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Haltestiftes bzw. in der Innenwand des hülsenförmig ausgebildeten Riegelgliedes ausgeführt.

Die erfinduiigsgemäße Ausbildung besitzt gegenüber der bekannten Ausführung weiterhin den Vorteil, daß geringere Reibungskräfte auftreten, daß sie aus weniger Einzelteilen besteht und fertigungstechnisch einfacher herstellbar sowie besser montierbar ist. Durch die Federbelastung des an seinem Vorderende angeschrägten Haltestiftes kann dieser zugleich als Raststift zum Voreinstellen der Spannbacken verwendet werden, wodurch das Auffinden der richtigen Backens^ellung vor deren Kupplung mit dem Antriebsglied wesentlich erleichtert wird und die Anordnung zusätzlicher Raststifte entfallen kann.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Spannfutters dargestellt, und zwar reigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch das Spannfutter,

F i g. 2 eine Vorderansicht des Spannfutters, teilweise im Schnitt und

F i g. 3 einen Schnitt durch das Riegelglied entsprechend der Schnittdarstellung in F i g. 2, jedoch in einer entriegelten Stellung.

Das als Ausführungsbeispiel dargestellte Spannfutter weist einen Futterkörper 1 auf mit drei radialen Führungsnuten la zur Aufnahme von Grundbacken 3, welche jeweils mit zwei Gewindelöchern 3b zur Befestigung nicht dargestellter Aufsatzbacken versehen sind. Hinter jeder Grundbacke 3 ist in einer tangentialen Nut des Futterkörpers 1 eine Keilstange 4 quer zur Grundbacke 3 verschiebbar geführt. Auf einem Teil ihrer der Grundbacke 3 zugewandten Fläche weist jede Keilstange 4 schräg angeordnete Keiistahgenzähne 4a auf, die in die Lücken einer Verzahnung 3a an der Rückseite der Grundbacke 3 passen.

Jede Keilstange 4 ist an ihrer Rückseite mit einem zylindrischen Zapfen 46 versehen, der parallel zur Drehachse des Spannfutters liegt. Auf dem Zapfen Ab ist ein Gleitstein 5 drehbar gelagert, der mit parallelen, ebenen Außenflächen in einer radialen Nut 6a eines konzentrisch und drehbar im Futterkörper 1 gelagerten Treibringes 6 liegt Diese Teile des als Keilstangenfutter bezeichneten Spannfutters werden durch einen Deckel 2 im Futterkörper 1 gehalten.

Hinter jeder Grundbacke 3 ist in einer zur Drehachse des Spannfutters parallelen Bohrung ein Haltestift 7 im Futterkörper 1 längsverschiebbar geführt, dessen vorderes Ende als Spitze 7a ausgebildet ist. Diese Spitze wird durch eine teilweise in den Haltestift 7 eingesetzte, am Deckel 2 abgestützte Feder 8 in die Verzahnung 3a der Grundbacke 3 gedrückt. Die Spitze 7a des Haltestiftes 7 rastet somit normalerweise in die Zahn- f>o lücken der Verzahnung 3a ein. Sie kann jedoch auf Grund ihrer Schrägflächen durch eine radiale Bewegung der Grundbacke 3 entgegen der Kraft der Feder 8 zurückgedrückt werden, wenn der Haltestift 7 in der vorgeschobenen Lage nicht verriegelt ist. ⁶S

Diese Verriegelung des Haltestiftes 7 in der vorgeschobenen, in F i g. 1 gezeichneten Lage erfolgt durch zwei Kueeln 10. die innerhalb eines hülsenförmig aus-

gebildeten Riegelgliedes 9 angeordnet sind. Dieses Riegelglied 9 ist mit einer Längsbohrung 9a sowie mit zwei quer verlaufenden Langlöchern 9b versehen, durch die der Haltestift 7 verläuft Oberhalb, d h. radial außerhalb des das Riegelglied 9 durchdringenden Haltestiftes / ist in der Längsbohrung 9a eine Druckfeder U angeordnet, die sich mit ihrem radial außenliegenden Ende am Grund der Längsbohrung 9a und mit ihrer anderen Seite an einem Stößel 12 abstützt, der in der Längsbohrung 9a des Riegelgliedes 9 verschiebbar geführt ist und sich mit einer Spitze auf der Keilstange 4 abstützt. Gemäß den F i g. 2 und 3 befinden sich die Kugeln 10 in Bohrungen des gabelförmig ausgebildeten Stößels 12, so daß sie auf diese Weise durch die Druckfeder 11 in zentripetaler Richtung belastet sind.

Die Verriegelung zwischen dem Riegelglied 9 und dem Haltestift 7 erfolgt durch die in eine Ringnut Tb des Haltestiftes 7 eingreifenden Kugeln 10. Um eine Entriegelung herbeizuführen, können die Kugeln 10 in eine Ausnehmung 9c eintreten, die in Form einer Ringnut in der Innenwand des Riegelgliedes 9 ausgebildet ist. Außer dieser, beim Eindrücken des Riegelgüedes 9 von Hand entgegen der Druckfeder 11 erfolgenden Entriegelungsstellung wird dadurch erreicht, daß der Stößel 12 mit seiner Spitze in eine Längsnut 4c gedrückt wird, die im Bereich des zum Spannen und Lösen dienenden Wegstückes in jeder Keüstange 4 ausgebildet ist. Beim Zurückweichen des Haltestiftes 7 während der Bewegung der Spannbacken im Arbeitsbereich wird der Stößel 12 durch die Schrägen der Ringnut Tb über die Kugeln 10 radial nach innen gedrückt, da im Arbeitsbereich die Längsnut 4c vorhanden ist.

In den F i g. 1 und 2 ist eine verriegelte Stellung des in eine Zahnlücke der Verzahnung 3a der Grundbacke 3 eingreifenden Haltestiftes 7 gezeigt, die nur durch Niederdrücken des Riegelgliedes 9 von Hand gezielt und absichtlich entriegelt werden kann. Um Normalfall schützt die in den F i g. 1 und 2 gezeichnete Stellung die Grundbacke vor einem Herausfliegen aus ihrer Führungsnut la, wenn das Spannfutter in unbeabsichtigter Weise in Umdrehungen versetz wird, obwohl die Keiistangenzähr.e 4a nicht in die Verzahnung 3a der Grundbacke 3 eingreifen.

Um in dieser dem Wechsel der Spannbacken dienenden Stellung, die durch einen Zusatzweg des Antriebsgliedes erreicht wird, die Grundbacke 3 aus dem Futterkörper 1 herausnehmen zu können, ist es lediglich erforderlich, flas Riegelglied 9 in Pfeilrichtung gemäß F i g. 3 in den Futterkörper 1 hineinzudrücken. Durch dieses Hineindrücken des Riegelgliedes 9 in den Futterkörper 1 gelangen die Ausnehmungen 9c des Riegelgliedes 9, die in der Verriegelungsstellung abgedeckt waren, in den Bereich der Kugeln 10. Die Kugeln 10 können somit in die Ausnehmungen 9c eintreten, wie dies in F i g. 3 dargestellt ist.

Bei einem Einsetzen anderer Spannbacken greifen die federbelasteten Haltestifte 7 in die Verzahnung 3a ein, so daß das Auffinden der richtigen Backenstellung erleichtert wird. Hierbei ist es lediglich erforderlich, das jeweilige Riegelglied 9 entgegen der Kraft der Druckfeder 11 in den Futterkörper 1 hineinzudrücken. Sobald die gewünschte Backenstellung erreicht ist, wird das Riegelglied 9 losgelassen, das hierdurch ein Einrasten der Kugeln 10 in die Ringnut Tb des in die Verzahnung 3a eingreifenden Haltestiftes 7 bewirkt. Die neue Grundbacke ist somit gegen Herausfliegen aus dem Futterkörper 1 gesichert.

Sobald alle Grundbacken 3 sich in der richtigen Stel-

lung befinden, können die Keilstangenzähne 4a aller Keilstangen 4 mit den entsprechenden Verzahnungen 3a der Grundbacken 3 in Eingriff gebracht werden.

Dies geschieht beim dargestellten Ausführungsbeispiel durch Drehen einer tangential im Futterkörper t angeordneten Antriebsspindel 14, die in einem Lagerring 15 und einer einschraubbaren Lagerbüchse 16 drehbar, aber nicht steigend gelagert ist und mit ihrem Gewindeteil gemäß F i g. 1 in eine Keüstange 4 eingreift. Die von der Antriebsspindel 14" angetriebene Keilstange 4 nimmt über ihren Zapfen 4b und den Gleitstein 5 den Treibring 6 mit, der auf diese Weise über die beiden anderen Gleitsteine 5 die restlichen beiden Keilstangen 4 in tangentialer Richtung im Futterkörper 1 bewegt.

Sobald die Keüstangen 4 das zum Spannen und Lösen dienende Wegstück, d. h. ihren Arbeitsbereich, erreicht haben, in dem die Keilstangenzähne 4a sicher ir die Verzahnung 3a der Grundbacken 3 eingreifen, ge langen die Stößel 12 in die in diesem Bereich vorhande ncn Längsnuten 4c. Gleichzeitig gelangen die Kugelr 10 aus dem Bereich des Haltestiftes 7, so daß dieser in Arbeitsbereich des Spannfutters zwar durch die ihn be

ίο lastende Feder 8 stets in die Verzahnung 3a gedrück wird, bei einer Bewegung der Grundbacken 3 jedoch ii Richtung auf den Deckel 2 zurückdrückbar ist. Die ra diale Verstellbarkeit der Spannbacken wird somi durch die Haitestifte 7 nicht behindert.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

ZZ 4U Ö / i Patentansprüche:

1. Spannfutter für Drehmaschinen mit radial bewegüchen und von einem Antriebsglied in einer Endstellung zum Herausnehmen aus dem Futterkörper trennbaren Spannbacken, wobei zum Trennen die Bewegung des Antriebsgliedes über den zum Lösen oder Spannen erforderlichen Weg hinaus um einen Zusatzweg verlängerbar ist und jeder Spannbacke ein im Futterkörper verschiebbar geführter Haltestift zugeordnet ist, der durch die Bewegung des Antriebsgliedes auf dem Zusatzweg in die Bahn der Spannbacke quer zu deren Bewegungsrichtung vorschiebbar und der durch Zurückbewegen des Antriebsgliedes in das zum Spannen und Lösen dienende Wegstück aus dem Eingriff mit der Spannbacke zurückführbar ist, und wobei jedem Haltestift ein Riegelglied zugeordnet ist, das zum Zurückführen des Haltestiftes aus dem Eingriff mit der Spannbacke von Hand betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das den Haltestift (7) übergreifende Riegelglied (9) mit einer Längsbohrung (9a) versehen ist, in der zwei Kugeln (10) mit einem etwa dem Radius der Längsbohrung (9a) entsprechenden Durchmesser angeordnet sind, die in der Sperrstellung in eine Nut (7b) des Haltestiftes (7) eingreifen und die zum Zurückführen des Haltestiftes (7) entweder durch Niederdrücken des Riegelgliedes (9) von Hand in jeweils eine seitliche Ausnehmung (9c) in der Innenwand des Riegelgliedes (9) überführbar oder durch Ausweichen eines die Kugeln (10) lagernden Teils (Stößel 12) in eine sich über den Arbeitsbereich erstreckende Längsnut (4c) im Antriebsgiied (Keilstange 4) aus der Nut (7b) des Haltestiftes (7) herausführbar sind.

2. Spannfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln (10) auf einem Stößel (12) abgestützt sind und daß zwischen dem radial außen liegenden Ende des Riegelgliedes (9) und den Kugeln (10) eine Druckfeder (U) angeordnet ist

3. Spannfutter nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kugel (10) in einer Ausnehmung des gabelförmig ausgebildeten Stößels (12) angeordnet ist.

4. Spannfutter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Nuten (7b) des Haltestiftes (7) als auch die Ausnehmungen (9c) des Riegelgliedes (9) als eine umlaufende Ringnut in der Mantelfläche des im wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Haltestiftes (7) bzw. in der Innenwand des hülsenförmig ausgebildeten Riegelgliedes (9) ausgeführt sind.