DE2317829A1 - Spannfutter - Google Patents

Spannfutter

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DE2317829A1
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clamping
chuck
clamping jaws
jaws
cartridge
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Dieter Schammberger
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B31/00Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/02Chucks
    • B23B31/10Chucks characterised by the retaining or gripping devices or their immediate operating means
    • B23B31/12Chucks with simultaneously-acting jaws, whether or not also individually adjustable
    • B23B31/20Longitudinally-split sleeves, e.g. collet chucks
    • B23B31/201Characterized by features relating primarily to remote control of the gripping means
    • B23B31/202Details of the jaws
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2226/00Materials of tools or workpieces not comprising a metal
    • B23B2226/33Elastomers, e.g. rubber
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2231/00Details of chucks, toolholder shanks or tool shanks
    • B23B2231/20Collet chucks
    • B23B2231/2002Collets having blade-like jaws
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2231/00Details of chucks, toolholder shanks or tool shanks
    • B23B2231/20Collet chucks
    • B23B2231/201Operating surfaces of collets, i.e. the surface of the collet acted on by the operating means
    • B23B2231/2021Operating surfaces of collets, i.e. the surface of the collet acted on by the operating means comprising two different cones

Description

  • Spannfutter Die Erfindung bezieht sich auf ein Spannfutter für Werkstücke bzw. Werkzeuge, mit einer Spannpatrcne mit Spannbacken, die radial zueinander angeordnet sind und die durch Material zwischen jeweils zwei benachbarten Spannbacken auf Abstand voneinander gehalten sind, wobei jeweils zwei Kanten der Spannbacken zwei zur Achse der Patrone konisch verlaufende Außenflächen einer Spannpatrone kennzeichnen, die bezogen auf die Achse zueinander entgegengesetzt gerichtete Steigungswinkel haben und die an ihnen zugeordneten Anlageflächen des Spannfutters anliegen, wobei eine Anlagefläche eine Konusfläche eines in der Bohrung des Spannfutters axial verschiebbar gleitend geführten Körpers ist, und mit einer Vorrichtung zur Übertragung von Druckkräten auf diesen Körper und damit auf die konischen Außenflächen der Patrone.
  • k In dem älteren Patent P 22 16 152.0)ist ein wie voranstehend angegebenes Spannfutter mit speziellen Ausgestaltungen und mit '.reitersildungen desselben ausfährlich beschrieben.
  • Es i#st dort eine Spannpatrone vorgesehen, deren Spannbacken 7 z. Zt, noch Anmeldung sich zwischen Konus flächen des Spannfutters befinden und die durch axial gerichtete Druckkraft auf die Konusflächen gegen das einzuspannende Werkstück gedrückt werden.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein neues Spannfutter ansugeben, das einen weiten Spannbereich aufweist und dabei in einfacher Weise zu spannen ist. Mit diesem neuen Spannfutter soll auch weniger eng toleriertes, insbesondere knotiges Naterial#fest und zentrisch zu spannen sein. Insbesondere soll mit dem Spannfutter auch besonders stark knotiges Material sicher und fest eingespannt werden können, wobei -ebenfalls noch zentrische Einspannung erreicht sein soll.
  • Diese Aufgabe wird durch ein wie eingangs angegebenes Spannfutter gelöst, das weiter dadurch gekennzeichnet ist, daß für ein Spannfutter zwei oder mehrere Spannpatronen vorgesehen sind, die in axialer Richtung des Eutters hintereinander angeordnet sind, wobei sich zwischen zwei einander benachbarten Spannpatronen je ein weiterer Körper mit Konusflächen befindet, der in der Bohrung des Spannfutters axial verschiebbar gleitend geführt ist.
  • Unter knotigem Material ist ein solches, speziell stangenförmiges Material zu verstehen, dessen Außendurchmesser in axialer Richtung des Materials in Abständen variiert, die mit der Länge einer Spannpatrone vergleichbar oder kleiner sind. Dabei sind die Querschnittsflächen axial aufeinanderfolgender, unterschiedlicher Durchmesser des Materials im wesentlichen jeweils noch zentrisch zueinander.
  • Mit einem wie erfindungsgemäßen Futter kann auch ein solches Material praktisch genau zentrisch gespannt werden, das nicht einwandfrei rund, z. B. etwas oval, ist und/oder das einzelne zur Achse unsymmetrische Buckel an der Oberfläche aufweist.
  • Solches Material mit Buckeln wird auch als sogenanntes ~schwarzes" Material bezeichnet. Derartiges schwarzes Material, z. B.
  • mit rauher Walzhaut und/oder Zunder auf der Oberfläche, kann zwar auch mit einem Spannfutter nach dem älteren Patent im Regelfall mit befriedigendem Ergebnis eingespannt werden. Für extreme Fälle, d. h. für besonders knotiges und/oder buckliges Material, ist es Jedoch vorteilhaft, ein Spannfutter gemäß der Weiterbildung entsprechend der vorliegenden Erfindung zu verwenden. Es läßt sich damit schwarzes Material nunmehr mit praktisch dem gleichen Ergebnis zu Präzisionsteilen auf Drehbänken und inbesondere auf Drehautomaten verarbeiten, für die nach dem Stande der Technik mindestens gezogenes Material notwendig ist und auch verarbeitet wird.
  • Ein erfindungsgemäßes Spannfutter enthält eine Spannvorrichtung mit der die Backen der Spannpatrone gegen das Material bzw. gegen den Schaft eines Werkzeuges gepreßt werden können.
  • Entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltung umfaßt diese Spannvorrichtung als ~eil des Spannfutters auch diejenigen Mittel, die die für das Einspannen des Werkstückes bzw.
  • Werkzeuges erforderliche Kraft liefern. Als derartiges Mittel ist vorzugsweise eine Federmechanik vorgesehen, die auch einen elastisch nachgiebigen Andruck dertpannbacken an das zu spannende Material zu bewirken vermag.
  • Weitere Erläuterungen zu einem Spannfutter gemäß der vorliegenden Erfindung und weitere Ausgestaltungen und Weiterbildungen derselben gehen auch aus der nachfolgenden Beschreibung zu den Figuren bevorzugter Ausführungsbeispiele hervor.
  • Das Spannfutter der speziellen Ausführungsform nach Fig. 1 ist in vielen Einzelheiten und soweit hier nicht näher erläutert ebenso ausgestaBet, wie das in Fig. 1 des älteren Patentes dargestellte und dort beschriebene Spannfutter. Diesbezüglich wird auch auf die Erläuterungen in der Beschreibung des ält, Patentes versen. In den Übereinstimmungen ist aber keine Beschränkung für mögliche variierte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung zu sehen.
  • Mit 201 ist ein erfindungsgemäß weitergebildetes Spannfutter bezeichnet. Dieses umfaßt unter anderem ein Außenteil 2, das in seinem äußeren Umfang beispielsweise zylindrisch ist. Es ist in seinen Außenabmessungen vorzugsweise so gewählt, daß es in vorgegebene Aufnahmen für Spannfutter bereits vorhandener Maschinen eingesetzt werden kann. Gemäß der vorliegenden Erfindung sind bei der Ausführungsform nach Fig. 1 zwei Spannpatronen 6 und 206 vorgesehen.
  • Diese axial hintereinander, wie dargestellt, angeordneten Spannpatronen 6 und 206 befinden sich im Inneren des Außenteiles 2 und zwischen der inneren Konusfläche 31 des zentrisch angeordneten Frontteiles 4 und der Konusfläche 30 eines Körpers 8, der in einer Bohrung 10 des Außenteiles 2 in axialer Richtung gleitend verschiebbar zentrisch geführt ist.
  • Zwischen den zwei Spannpatronen 6 und 206 befindet sich erfindungsgemäß ein in der Bohrung 10 ebenfalls in axialer Richtung gleitend verschiebbar zentrisch geführter weiterer Körper 208, der die dargestelltenKonusflächen 230 und 231 aufweist. Die Körper 8 und 208 sind zur Übertragung der axialen Schubkraft auf die Spannpatronen 6 und 206 verschiebbar. Zur Drehsicherung dieser Körper und damit zur Verbesserung der Drehsicherung der Spannpatronen sind in der Wandung des Außenteiles 2 Stifte 81 in wenigstens einer Reihe hintereinander angeordnet. Diese Stifte 81 ragen in dse Shrung 10 und in angepaßte Nuten 82 und 282 der Körper 8 und 208 hinein.
  • Die Spannpatronen 6 und 206 haben, wie dies im folgenden noch näher erläutert wird, einzelne Spannbacken 22 bzw. 222.
  • Die Spannbacken selbst haben Außenflächen, die in der Schnittdarstellung der Fig. 1 nicht als Flächen sichtbar sind und von denen in Fig. 1 nur die Jeweiligen Kanten 24 und 25 der Spannbacken 22 und die Kanten 224 und 225 der Spannbacken 222 zu sehen sind. Diese Außenflächen der einzelnen Spannbacken bilden bzw. kennzeichnen von allen Spannbacken einer Spannpatrone zusammengenommen die bereits oben erwähnten Außenflächen der jeweiligen Patrone. Diese Außenflächen sind (abgesehen von noch zu erörternder konvexer Krümmung) entsprechend den der Figur entnehmbaren Steigungswinkel der Kanten 24, 25, 224, 225, bezogen auf die Achse 3 des Spannfutters, konische Flächen. Die durch die Kanten 24 der Spannbacken 22 der Patrone 6 gebildete Außenfläche stimmt in ihrem Steigungswinkel dem Betrage nach mit dem Steigungswinkel der anliegenden Konusfläche 30 überein. Das Gleiche gilt paarweise für die anderen aneinanderliegenden Flächen bzw. Kanten, nämlich 25 und 231, 224 und 230, 225 und 31. Vorzugsweise sind die einander entgegengesetzten Steigungswinkel der konischen Außenflächen 24 und 25- der Patrone 6 bzw. 224 und 225 der Patrone 206 dem Betrage nach im wesentlichen gleich groß. Insbesondere sind die Steigungswinkel der konischen Außenflächen aller Spannpatronen in einem erfindungsgemäßen Spannfutter dem Betrage nach gleich groß.
  • Es kann aber auch von Vorteil sein, wenigstens eine der konischen Außenflächen, insbesondere beide konische Außenflächen, (225, 224), der dem Vorderende, d. h. dem Frontteil 4 des Futters 201 nächst liegenden (frontseitigen) Spannpatrone 206 vergleichsweise zu den übrigen Patronen des Spannfutters mit-einem geringeren bzw. flaheren Steigungswinkel, bei Fig.1 der Spannpatrone 6, zu versehen. Insbesondere, wird, wie dies die Darstellung der Fig. 1 zeigt, nur der Steigungswinkel der im Spannfutter frontseitigen konischen Außenfläche 225 mit einem geringeren Steigungswinkel versehen. Diese besonderen Ausgestaltungsmöglichkeiten eines Spannfutters nach der Erfindung haben den Vorteil, daß die Spannbacken der Patrone im Bereich desJenigen Endes der Patrone, an dem eine Konusfläche mit vergleichweise geringerem Steigungswinkel vorgesehen ist, mit größerer Anpreßkraft an dem Werkstück 27 anliegen, und zwar bei auf alle Spannpatronen gleich großer1 axial (11) gerichtet einwirkender Schubkraft. Andererseits ist durch die größeren Steigungswinkel der übrigen Außenflächen der Patronendafür gesorgt, daß die zum Spannen notwendige, an sich geringe axiale Verschiebung der Spannpatronen auf einem Minimum gehalten wird.
  • Eine solche Ausgestaltung der Spannpatronen bzw. des erfindungsgemäßen Spannfutters ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn das Werkstück 27 mit hoher radial gerichteter Bearbeitungskraft beaufschlagt wird, die sich insbesondere auf die im Vorderende des Spannfutters 201 befindliche Spannpatrone 206 auswirkt.
  • Mit 26 bzw. mit 226 sind diejenigen Kanten der Spannbacken 22 bzw. 222 bezeichnet, die, von allen Spannbacken jeweils einer Spannpatrone zusammengenommen, die oben angegebene Innenfläche der Spannpatrone kennzeichaen Die einzelnen Spannbacken 22 liegen somit mit einer Anlagefläche, von der in der Fig. 1 nur die Kante 26 zu sehen ist, an dem einzuspannenden Material 27 an. Ebenso liegen die Spannbacken 222 mit denden Kanten 226 entsprechenden Flächen an.
  • Bei einem erfindungsgemäßen Spannfutter können ausschließlich gerade Kanten 24 und 25 bzw. 224 und 225, d. h. kegelstumpfförmige Außenflächen an den Spannpatronen 6 und 206 und dazu kegelstumpfförmige Innenkonusfläehen 30, 231, 230 und 31 vorgesehen sein. Bei dieser Ausführungsform wird eine zurAchse 3 des Spannfutters besonders genau parallele Führung der einzelnen Spannbacken, d. h. der Kanten 26 und 226 beim Spannen erreicht. Ein weiterer Vorteil solcher gerader Kanten bzw.
  • Konusflächen ist, daß sie besonders leicht herzustellen sind.
  • Insbesondere wenn sehr ungleiches Material, beispielsweise, wie angegeben, knotiges Material zu spannen ist, kann es von Vorteil sein, gemäß einer besonderen Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Spannfutters jeweils eine der zwei paarweise aufeinanderliegenden Flächen von Spannpatrone und Körper in geringem Maße konvex bzw. ballig auszuführen. Derart aneinanderliegende Flächen sind z. B. die durch die Kanten 24, 25, 224 bzw. 225 gebildeten Außenflächen einer Spannpatrone und die Konusflächen 30, 231, 230 bzw. 31. Entsprechend dieser Ausgestaltung ist im Sinne der Erfindung unter einer ~konischen Außenfläche'1 bzw. einer ~Konus fläche ~ auch eine leicht konvex gekrümmte' Fläche zu verstehen. Bei einer konvex gekrummen Außenfläche einer Spannpatrone haben die Kanten 24 bzw. 25 bzw. 224 bzw. 225, wie dargestellt, konvex gekrümmte Form. Das Busführungsbeispiel nach Big. 1 zeigt somit Spannpatronen 6 und 206 mit konvex gekrümmten "konischen" Außenflächen. Die Krümmung der Kanten 24, 25, 224 und 225 ist in der Fig. 1 übertrieben groß wiedergegeben. Anstelle aner Außenfläche der Patrone können auch die Jeweils gegenuberliegenden Konusflächen der Körper 8 und/oder 208 und/oder des Frontteils 4 diese konvexe Form haben.
  • Bei einem mit derart konvex ausgebildeten Flächen ausgestalteten erfindungsgemäßen Spannfutter kann ein gewolltermaßen geringfügiges Ausweichen der Spannbacken gegenüber der Achse 3 des Futters eintreten, und zwar ohne ein Verkanten der Spannbacken an den aufeinanderliegenden Außen- bzw. Konusflächen von Sparnipatrone bzw. Körper. Dieses Ausweichen äußert sich in einer, Jedoch geringfügigen, Neigung der Kanten 26 bzw. 226 gegenüber der Achse 3. Diesem Zweck entsprechend ist im Einzelfall das Maß der konvexen Krümmung gewählt. Es ist im Regelfall vorteilhafterweise außerordentlich gering gehalten, um das Ausweichen auf das gerade notwendige Maß zu beschränken, das im wesentlichen durch die Ungleichmäßigkeit des zu verarbeitenden Materiat gegeben ist.
  • Der Steigungswinkel der Konusflächen bzw. der Kanten der Spannbacken, gemessen gegenüber der Achse 3, liegt insbesondere zwischen etwa 30 ° und etwa 50 °. Vorzugsweise beträgt dieser Winkel um 45 0. Soweit eine konvexe bzw. ballige Form vorliegt, gilt als Steigungswinkel in diesem Sinne der jeweils mittlere Wert der Steigung der konvexen Fläche. Bei unterschiedlichem Steigungswinkel einer Spannpatrone bzw. der Spannpatronen in einem Spannfutter sind beispielsweise Werte von 30 ° zu 45 zweckmäßig.
  • Ebenso wie bei einem Spannfutter nach dem älteren Patent ist es auch für ein Spannfutter nach der vorliegenden Erfindung vorteilhaft, die Anlageflächen, von denen die Kanten 26 bzw. 226 in der Fig. 1 zu sehen sind, im Bereich-der Mitte dieser Kanten, d. h. zwischen den Endender Spannpatrone, leicht konkave Form zu geben, oder die Spannbacken, wie für 222 gezeigt, auszusparen. Damit wird erreicht, daß die Spannbacken der einzelnen Spannpatrone vorzugsweise im Bereich der Enden der Spannbacken am einzuspannenden Werkstück fest anliegen, und zwar auch dann, wenn sich gerade in der Mitte der Patrone ein Knoten und/oder Buckel des Materials befindet. Es ist zweckmäßig, den Spannbacken etwa im mittleren Drittel ihrer Länge derartige Form zu geben. Die Tiefe der Höhlung ist vorzugsw mindestens so groß wie die Hälfte der maximalen Durchmesserschwankung des Materials zu bemessen.
  • Gemäß der vorliegenden Weiterbildung der Erfindung nach dem älte ren Patent sind mehrere Spannpatronen für ein erfindungsgemaßes Spannfutter vorgesehen. Eine Mehrfachanordnung von Spannpatronen hat sich für eine einwandfreie Bewältigung auch wie eingangs angegebener extremer Anforderungen als sehr vorteilhaft erwiesen. Mit erfindungsgemäß mehreren Spannpatronen in einem Spannfutter kann eine Einspannung erreicht werden, die praktisch entlang den ganzen am Werkstück anliegenden Anlageflächen mit den Kanten 26 und 226, unabhängig von der Knotigkeit des Materials, gleich hohen oder (bei unterschiedlichem Steigungswinkel) gleichbleibendçvorgegebenen Anpreßdruck hat. Dies Ergebnis wird sogar bei größerer Gesamtlänge der Einspannung erreicht, wobei die Gesamtlänge die Summe der Länge der Anlageflächen/hintereinanderliegender Spannbacken ist. Erfindungswesentlich ist nämlich, daß die mehreren Spannpatronen des erfindungsgemäßen Spannfutters voneinander praktisch unabhängig unter Einwirkung ein und derselben Schubkraft spannen. Bei dem erfindungsgemäßen Spannfutter tritt eine optimale Anpassung der Spannbacken und damit des Spannfutters an knotiges und auch buckliges Material ein, und zwar#durch die selbsttätig individuelle Anpassung Jeder einzelnen Spannpatrone und (wie auch noch näher erläutert wird) der einzelnen Spannbacken an das Material.
  • Obwohl die beiden oder mehreren Spannpatronen durch ein und dieselbe Schubkraft an das einzuspannende Werkstück 27 angepreßt werden, sind die einzelnen Spannpatronen voneinander so weit unabhangig, daß sie voneinander verschiedene Querschnittsdurchmesser sicher und zentrisch einspannen können. Zum Beispiel kann die Spannpatrone 206 gerade einen relativ geringen Querschnittsdurchmesser des Materials einspannen, während s# innerhalb der Spannpatrone gerade ein besonders großer Querschnittsdurchmesser des Materials befindet. Bei einem Futter mit nur einer Spannpatrone aber gleich# großer (Gesamt-) Spannlänge würde ein Verkippen (Neigung) bzw. Ausweichen der Kanten 26 bzw. 226 der einzelnen Spannbacken gegen die Achse 3 notwendig sein, um beide Durchmesser des Materials sicher, fest und zentrisch zu spannen. Insbesondere kann ein erfindungsgemäßes Spannfutter mit einer Spannpatrone im Bereich des linken Endes derselben einen kleineren, im Bereich des rechten Endes einen größeren und eine weitere Spannpatrone links großen und rechts kleinen Durchmesser spannen. Beide Spannpatronen können sich erfindungsgemäße in einem einzigen Futter unter derselben Andruckkraft unabhängig voneinander nach dem Material einstellen. Nach der vorliegenden Erfindung kann vergleichsweise zu einer Ausführungsform mit nur einer Spannpatrone bei gleicher Anpassungsfähigkeit wesentlich geringere konvexe Krümmung der wie erwähnten Konusflächen bzw. Außenflächen vorgesehen sein. Geringere Krümmung begünstigt aber die Zentrierung. Andererseits kann nach der vorliegenden Erfindung beispielsweise stärker knotiges Material wenigstens gleich gut zentrisch gespannt werden Das erfindungsgemäße Spannfutter ist wegen dieser seiner Ausgestaltung mit mehreren Spannpatronen auch noch stärker universell verwendbar, da bei geringerer Krümmung der erwähnten-Konus- bzw. Außenflächen nicht nur besonder s knotiges Material, sondern andererseits auch Präzisionsmaterial mit hoher Zentrizität gespannt werden kann.
  • In der Fig. 1 ist eine Spannpatrone 6 verwendet, von der Einzelheiten in dem genannten älteren Patent näher beschrieben sind. Es handelt sich dabei um eine Spanntrone, deren einzelne Spannbacken 22 radial zueinander bezogen auf die Achse 5 des Spannfutters angeordnet sind. Die einzelnen Spannbacken 22 sind durch ein elastisches federndes Bindematerial, z. B. Gummi, miteinander verbunden. Einzelheiten einer derartigen Verbindung sind im älteren Patent und in den deutschen Auslegeschriften 1.182.931, 1.080.377 und 1.165.967 beschrieben.
  • Fig. 2 zeigt eine bei einem erfindungsgemäßen Spannfutter 201 verwendet Spannpatrone 6, gesehen in axialer Richtung. Mit 22 sind die hier beispielsweise zwölf Spannbacken bezeichnet.
  • Sie sind in gleichmäßigen Abständen zueinander angeordnet.
  • Zwischen zwei Spannbacken befindet sich das Bindematerial 23.
  • Die bei Jeder Spannbacke zu der in Fig. 1 dargestellten Kante 24 gehörende Außenfläche der Spannbacke ist in der Aufsicht der Fig. 2 bei einer Spannbacke mit 124 bezeichnet und der Deutlichkeit halber kreuzvreise schraffiert dargestellt. Die Flächen aller Spannbacken zusammengenommen, kennzeichnen bzw. bilden die eine konische Außenfläche der Patrone. Mit diesen Flächen mit der Kante 24 liegen die Spannbacken der Patrone 6 an der Konusfläche 30 an.
  • Die in der Fig. 1 dargestellte zweite Spannpatrone 206 weist eine gegenüber der Spannpatrone 6 abweichende, vorteilhafte Konstruktion auf. Mit der neuartigen Konstruktion der Spannpatrone 206 läßt sich das Material bzw. Werkstück 27, vergleichsweise zu einem Spannfutter 6 mit Gummi-Zwischenkörpern zwischen den einzelnen Spannbacken, auch in solchen extremen Fällen noch sicher zu spannen, in denen zwischen dem Spannfutter und dem eingespannten Werkstück bzw. Werkzeug ein erhebliches und/oder wechselndes Drehmoment auftritt. Ein solches Drehmoment muß nämlich über die Spannpatronen übertragen werden.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Spannpatrone gelöst, wie sie in den Figuren 1, 3, 4 mit 206 und in den Figuren 5 und 6 mit 406 bezeichnet ist. Es sind dort die Spannbacken 222, 422, bezogen auf die Achse 3 der Patrone, radial zueinander angeordnet und durch je einen Zwischenkörper zwischen jeweils zwei benachbarten Spannbacken auf Abstand voneinander gehalten, wobei jeweils wenigstens eine der Kanten 224, 225 der Spannbacken wenigstens eine zur Achse 3 konische Außenfläche der Patrone kennzeichnen. Insbesondere sind an einer Patrone 222, 422 zwei konische Außenflächen vorgesehen, die bezogen auf die Achse 3 zueinander entgegengesetzt gerichtete Steigungswinkel haben. Diese Spannpatrone ist erfindungsgemäß da durch gekennzeichnet, daß ein Haltering 300 bzw. 400 vorgesehen ist, der im wesentlichen aus einem Zusammenfassungsring 302, 402 und Zwischenkörpern 304, 404 besteht, von denen sich Se einer zwischen zwei Spannbacken 222, 422 befindet, daß die Spannbacken in dem Haltering eingesetzt sind, wozu der Haltering so ausgebildet und bemessen ist, daß sich die Spannbadçen zwischen ihren Zwischenkörpern von diesen seitlich geführt in radialer Richtung verschieben lassen, wobei die seitliche Führung nur soviel Spiel aufweist, daß die Spannbacken auch bei Auftreten größerer Drehmomente zwischen den Anlageflächen, zwischen denen das Werkstück einzuspannen ist und von denen in den Figuren 3 und 5 nur die Kanten 226 bzw. 426 zu sehen sind, und dem Umfang des einzuspannenden Werkstückes 27 von der radialen Ausrichtung nicht wesentlich abweichen.
  • Die Figuren 3, 4 und 5, 6 zeigen Einzelheiten zweier bevorzugter Ausführungsformen einer derartigen neuen und besonders vorteilhaft zu verwendenden Spannpatrone 206 bzw. 406. Die Siguren 3 und 5 zeigen dabei Seitenansichten wie in Fig. 1, Jedoch in vergrößerter Darstellung. Die Figuren 4 und 6 zeigen einen Schnitt entsprechend IV-IV bzw. VI-VI (Figuren 3 bzw. 5).
  • In Fig. 4 bzw. Fig. 6 ist durch III-III bzw. V-V angegeben, welcher Schnitt in den Figuren 3 bzw. 5 dargestellt ist, wobei zu beachten ist, daß der Schnitt (wie angegeben) versetzt ist. Übereinstimmende Einzelheiten einer Spannpatrone 206 und 406 haben in den Figuren 1 und 3 bis 6 unabhängig von ihrer Ansicht übereinstimmende Bezugszeichen. Die Patronen sind mit eingespanntem Werkstück 27 jedoch ohne die Mittel für die Ausübung der Schubkraft'dargestellt.
  • Mit 222 bzw. 422 sind die bereits erwähnten Spannbacken bezeichnet. Mit 300 bzw. 400 ist ein Haltering bezeichnet, der aus einem Zusammenfassungsring 302 bzw. 402 und Zwischenkörpern 304 bzw. 404 besteht. Die Zwischenkörper 504, 404 dienen dazu, die Spannbacken 222 bzw. 422 auf Abstand voneinander zu halten, wozu bei einer Spannpatrone 6 der Gummi dient.
  • Die Zwischenkörper 304 bzw. 404 sind mit dem Zusammenfassungsring 302 bzw. 402 vorzugsweise fest verbunden oder der Haltering ist einstückig hergestellt. Wie in den Figuren 3 und 5 zu entnehmen ist, sind die einzelnen Spannbacken zwischen die Zwischenkörper 304,404 eingelegt. Die Spannbacken können sich dort, und zwar seitlich durch die Zwischenkörper geführt, in radialer Richtung hin- und herbewegen. Die Spannbacken können dementsprechend durch die von dem axial zu verschiebenden Körper 208 (und/oder dem Körper 8) auf die Spannpatrone 206,406 ausgeübte Schubkraft, in der angegebenen Weise geführt, gegen das Werkstück 27 gepreßt werden. Entsprechend dem zu erwartenden Maximaldrehmoment ist die radiale "Höhe" der Führung der Spannbacken zwischen den Zwischenkörpern bemessen. Bei kleinerem Einspanndurchmesser, d. h. bei weit nach innen gedrückten Spannbacken kann die Führung in radialer Richtung im Regelfall weniger "hoch" sein, weil bei kleineren Durchmessern normalenreise auch geringes maximales Drehmoment auftritt. Die. Zwischenkörper 304 und 404 sind axial vorzugsweise so lang wie möglich.
  • Die Spannbacken 222 weisen je eine Aussparung 308 auf, mit deren seitlichen Kanten 307 und 309 die Spannbacken wenigstens in geöffnetem Zustand der Patrone über den Zusammenfassungs ring 302 radial hinausgreifen. AuS diese Weise kann unter anderem erreicht werden, daß die Spannbacken in dem Haltering 500 gehalten sind, wenn sich die Patrone außerhalb des Futters befindet. Die Aussparung, die Spanabacken und der Durchmesser des Zusammenfassungsringes 302 sind so bemessen, daß sich die Spannbacken in den Haltering 300 einsetzen lassen, wenn sich im Inneren der Spannpatrone 206 kein Werkstück befindet.
  • Die Zwischenkörper 304, 404 sind zur Achse zu und zu den Kanten 224 und 225 der Spannbacken so bemessen, daß bei maximaler Öffnung der Spannpatrone das Werkstück und bei maximalem ScE ießen der Spannpatrone der Körper 208 bzw. 8 und/oder das Frontteil 4 an die Zwischenkörper nicht anstoßen können.
  • Der Haltering wie bei dieser neuartigen Spanapatrone in einer Weise, die weitgehend vergleichbar ist mit#dem Kugelkäfig in einem Kugellager. Der Haltering 300, 400 dient dazu, die Spannbacken, die die Kräfte zu übertragen haben, lediglich zu führen, ohne daß von dem Haltering bzw. dessen Zwischenkörpern im Regelfall besondere Kräfte auf die Spannbacken ausgeübt werden. Erst beim Auftreten stärkerer Drehmomente wirken Kräfte von den Spannbacken auf die Zwischenkörper, wobei sich diese Kräfte jedoch im wesentlichen gegenseitig aufheben und vom Zusammenfassungsring aufgenommen werden.
  • Bei einer Spannpatrone 6 werden die Spannbacken durch das Gummi, durch das sie miteinander verbunden sind, daran gehindert, bei fehlendem Werkstück, d. h. bei leerer Spannpatrone# nach innen zu fallen. Bei der Spannpatrone 206 bzw. 406 empfiehlt es sich zu diesem Zweck in der Spannpatrone federnde Ringe 310 und 312 vorzusehen, durch die die eingesetzten Spannbacken nach außen gedrückt werden. Diese Ringe sind in Aussparungen 311, 313 der Spannbacken eingesetzt. Diese Aussparungen befinden sich insbesondere jeweils in der Fläche, mit der die einzelne Spannbacke an dem Werkstück anliegt. Bei der aus dem Futter herausgenommenen Patrone können mit den Ringen auch die Spannbacken 202y 402 in axialer Richtung zusammengehalten werden. Die Federringe bewirken dann auch, daß die Spannbacken nach außen geschoben sind und die Kanten 307, 309 über den Ring 302 greifen, so daß die Spannbacken aus dem Haltering axial nicht herausfallen können.
  • Durch die Aussparungen 311 und 313 wird die Anlagefläche entsprechend den Kanten 226 Teilflächen mit den Kantenabschnitten 226a und 226b aufgeteilt. In der Mitte zwischen den Aussparungen 311. und 313 ist die Innenkante der Spannbacke gegenüber 226a und 226b etwas zurückgesetzt. Dies entspricht funktionell im wesentlichen der bereits im Zusammenhang mit der Patrone 6 beschriebenen konkaven Form im Mittelteil der Spannbacken 22. Die Spannbacke 222 liegt somit im wesentlichen mit den weiter außen liegenden Bereichen bei 226a und 226b derselben am einzuspannenden Material 27 an. Dies hat den bereits erwähnten Vorteil, daß die einzelnen Spannbacken bei knotigem Material auch dann nicht zum #ppen kommen, wenn sich-ein größter Querschnittsdurchmesser gerade etwa in der Mitte zwischen den Enden der Spannptrone befindet. In solch einem Falle würde andernfalls das eine oder das andere Ende der einzelnen Spannbacken am Material nicht zur Anlage kommen und auf die einzelne Spannbacke hochkant auch ein unerwünscht großes Moment ausgeübt werden, das dann infolge fehlender Anlage nicht abgefangen werden würde.
  • Für die Steigungswinkel der Kanten 224 und 225 und damit für die Außenflächen einer Spannpatrone 206 bzw. 406 nach den hier beschriebenen-Ausfahrungsformen mit Haltering gilt sinngemäß das, was im Zusammenhang mit den Kanten 24 und 25 bzw.
  • den Außenflächen oben ausgeführt ist.
  • Wie ebenfalls bereits oben erwähnt, ist es von Vorteil, die Außenflächen der Spannbacken, von denen in den Figuren 3 bzw.
  • 5 nur die Kanten 224 und 225 zu sehen sind, leicht konvex gekrümmt auszubilden, sofern nicht bereits die jeweils gegenüberliegende Fläche 80 bzw. 31 entsprechend konvex gewählt ist.
  • Die Figuren 5 und 6 zeigen mit 406 eine variierte Ausgestaltung einer Spannpatrone nach dem Prinzip, das auch der Spannpatrone 206 zugrundeliegt. Bei der Spannpatrone 406 befindet sich der Zusammenfassungsring 402 im Gegensatz zur Spannpatrone 206 innerhalb der Zwischenkörper 404.
  • Vergleichsweise zu den Aussparungen 308 weisen die Spannbacken 422 Aussparungen 408 auf, mit denen die Spannbacken in axialer Richtung gesehen, radial nach innen über den Zusammenfassungsring 402 greifen. In diesen Aussparungen werden die Spannbacken gegen axiales Herausfallen gehalten. Die Aussparungen 408 sind so bemessen, daß sich die Spannbacken 402 in =axialer Richtung vom kleinsten Einspanndurchmesser bis zum größten Einspanndurchmesser radial bewegen lassen. Die Spannbacken 402 werden von außen in den Haltering 400 eingesteckt.
  • Damit die Spannbacken 402 bei einer aus dem Spannfutter herausgenommenen Spannpatrone 406 z. B. von den Federringen 310 und 312 radial nicht zu weit nach außen geschoben werden und eventuell herausfallen könnten, kann ein weiterer, in den Figuren nicht dargestellter, Umfassungsring vorgesehen sein.
  • Bei Verarbeitung von Material mit sehr unsymmetrischen Abmessungen der Außenoberfläche (Buckeln) kann der Fall eintreten, daß, entsprechend der Verteilung dieser Unsymmetrien, eine einzelne Spannbacke oder auf die Gesamtzahl der Spannbacken bezogen wenige Spannbacken auf einem derartigen Buckel aufstehen. Eine solche Spannbacke tritt in der Spannpatrone aus den übrigen Spannbacken an sich geringfügig, jedoch merkbar hervor, so daß die Zentrizität der Spannung beeinträchtigt werden könnte. Zur Behebung eines derartigen möglichen Nachteils ist eine Ausgestaltung der Spannbacken vorgesehen, die zu einer in Längsrichtung der Spannbacken gesehen leichten Ausbiegung derselben führt, wie dies in den erläuternden Figuren 7 und 8 im Schema angedeutet ist. Eine derartige Verbiegung führt nämlich zu einer scheinbaren Verkürzung der einzelnen Spannbacke, wodurch die gleichmäßige Anordnung der Gesamtheit der Spannbacken einer Spannpatrone wieder hergestellt ist.
  • Eine Ausgestaltung dieser Art ist dadurch gekennzeichnet, daß die Bemessungen der Spannbacken 22 bzw. 222 so getroffen sind, daß eine einzelne Spannbacke oder wie angegeben wenige Spannbacken dann eine Ausbiegung infolge auf ihnen lastender axialer Schubkraft erfahren, wenn sie gegenüber den übrigen Spannbacken etwas hervorstehen und bei Annäherung der in der Bohrung 10 gut zentrisch geführten Körper 8 bzw. 208 zunächst mit der vollen Schubkraft beaufschlagt werden. Nachdem sich diese eine oder diese wenigen Backen durchgebogen haben, lastet die volle Schubkraft dann auf der Gesamtheit der Backen.
  • Die Spannbacken sind in ihrer Steifigkeit so bemessen, daß bei Verteilung der Schubkraft auf die Gesamtheit der Spannbacken einer Spannpatrone die übrigen Spannbacken einer Durchbiegung zu widerstehen vermögen und dadurch die Zentrizität durch die übrigen Spannbacken noch ausreichend gewährt ist.
  • Wie dies bereits im ält. Patent näher erläutert ist, sind zum voranstehenden Zwecke bei einer Spannpatrone 6 mit elastischem Bindematerial 23 zwischen den einzelnen Spannbacken 22 diese Spannbacken in Bezug auf das Verhältnis ihrer Länge einerseits zur Höhe und Dicke andererseits so bemessen und ihr Material so ausgewählt, daß bei der Einwirkung der Schubkraft allein auf diese Spannbacke oder auf wenige Spannbacken, eine wie in Fig. 7 angedeutete, dort übertrieben stark dargestellte, leichte Durchbiegung eintritt.
  • Um bei einer Spannpatrone 6 eine wie oben angegebene Durchbiegung möglich zu machen, kann auch das Bindematerial derart verteilt sein, wie dies durch die gestrichelt umrandeten Blächen 60, 61 auf der Spannbacke 22 in Fig. 1 und durch die Fig. 7 angedeutet ist. Das Bindematerial befindet sich dementsprechend im wesentlichen im Bereich der jeweiligen konischen Außenflächen der Patrone. Die erwünschte Durchbiegung kann sich dann ohne wesentliche Behinderung durch eine Gegenkraft des Bindematerial ausbilden. Zwischen den Bereichen entsprechend den Flächen 60, 61 kann das Bindematerial auch so ausgewählt sein, daß es dort nur wenige Gegenkraft auf die Spannbacken auszuüben vermag.
  • Da bei Spannpatronen nach den Ausführungen 206 und 406 zwischen den Spannbacken 222, 422 unnachgiebige Zwischenkörper 204, 404 vorgesehen sind, empfiehlt es sich, dort, um eine entsprechende Durchbiegung zu ermöglichen, den Spannbacken in ihrem mittleren Bereich zwischen ihren Außenflächen eine verringerte Dicke zu geben, so daß dort etwas Zwischenraum zwischen der Spannbacke und ihren benachbarten Zwischenkörpern 204, 404 entsteht und die Spannbacke selbst dort eine geringere Widerstandskraft gegen Ausbiegung hat. Die Spannbacke kann sich dann in diesem Zwischenraum bei wie erwähnt übergroßem Anpreßdruck seitlich begrenzt etwas ausbiegen. Es kann eine mehrfache Krümmung der Biegung auftreten. Die Bemessung der Verringerung der Dicke ist für den Einzelfall abhängig von der Gesamtzahl der Backen, von deren Dicke, Länge und Höhe und von der tatsächlich auftretenden axial gerichteten Schubkraft zu bemessen. Wie bereits oben ausgeführt, gibt bei einer derartigen Bemessung eine einzelne oder entsprechend wenige Spannbacken der vollen Schubkraft durch Ausbiegung nach, während die Spannbacken gegen Durchbiegung wiederum so steif bemessen sind, daß sie bei Gleichverteilung der Schubkraft auf alle Spannbacken einer Patrone auch bei größter Schubkraft sich nicht durchbiegen.
  • Der Zwischenraum zwischen Spannbacke und Zwischenkörper kann auch durch entsprechende konkave Ausbildung der Zwischenkörper 204 bzw. 404 erreicht sein.
  • In einem wie erfindungsgemäßen Spannfutter mit zwei oder mehreren Spannpatronen hintereinander können zwei oder mehrere gleiche Spannpatronen nach Art der Spannpatrone 6 oder nach den Ausfuhrungen 206 bzw. 406 vorgesehen sein. Es können auch verschiedene Spannpatronen 6, 206, 406 der voranstehend im Prinzip angegebenen Art miteinander kombiniert sein, wie dies z. B. in der Fig. 1 gezeigt ist.
  • Im folgenden werden Einzelheiten der hier z. B. verwendeten Spannvorrichtung erläutert, die bereits auch im älteren Patent beschrieben ist.
  • Mit 12 ist ein im Teil 2 axial verstellbares bzw. verschiebbares Einsatzteil bezeichnet. Es ist vorzugsweise ebenfalls in der Bohrung 10 gleitend geführt. Zur axialen Einstellung der Lage des Einsatzteiles 12 in dem Teil 2 ist ein Endteil 16 mit einem hülsenartigen Vorsprung 18 vorgesehen, an dem das Einsatzteil 12, wie dargestellt, anliegt. Das Endteil 16 ist über ein Gewinde 14 mit dem Teil 2 verbunden. Durch Drehen des Endteiles 16 in dem Gewinde 14 kann das Einsatzteil 12 gegenüber dem Teil 2 axial verschoben, d. h.#eingestellt werden.
  • Mit 40 sind eine Anzahl Kugeln bezeichnet. Diese befinden sich zwischen.der Xonusfläche 9 des Körpers 8 und der Fläche 112 des Einsatzteiles 12. Zusammengenommen bilden die Kugeln einen Kugelkranz, der von ihnen jedoch nicht ganz gefüllt wird. Es sind ein oder mehrere Stifte 42 vorgesehen, die mit einer ihrer Spitzen 44 in den Kugelkranz eingreifen. Durch mehr oder weniger starkes Hereindrücken der Spitze 44 in den Kugelkranz wird dessen wirksamer Durchmesser mehr oder weniger vergrößert. Diese Vergrößerung übt auf das Einsatzteil 12 und den Körper 8 Druckkräfte aus. Die auf den Körper 8 zentrisch einwirkende, nach links gerichtete Komponente der Schubkraft ist durch den Pfeil 11 angedeutet.
  • Diese Schubkraft wird von dem Körper 8 gleichmäßig und ohne Drehbewegung auf die konische Außenfläche der Spannpatrone d. h. auf die einzelnen Spannbacken 22 übertragen. Über die Spannpatrone 6 wird diese Schubkraft auf den axial verschiebbaren Körper 208 und von diesem weiter auf die Spannpatrone 206, die an dem Frontteil 4 anliegt, übertragen.
  • Bei einer Schubbewegung der Körper 8 und 208 in Richtung des Pfeiles 11 werden die Spannbacken 22 und 222 entgegen der elastischen Kraft des Bindematerials 23 bzw. entgegen den Federringen 312, 314 radial nach innen gegen das eingeführte Werkstück 27 gepreßt. Bei gleich großen Steigungswinkeln der Außenflächen einer Patrone treten im wesentlichen gleich große Spanndrücke am Werkstück 27 auf. Je geringer der Steigungswinkel ist, umso größer ist der Anpreßdruck im Bereich dieser Außenfläche.
  • Von den bei der Spannvorrichtung vorgesehenen drei Stiften ist nur ein einzelner Stift 42 vollständig dargestellt. Von einem weiteren Stift ist lediglich das aus dem Einsatzteil 12 herausragende Ende 142 zu sehen. Die Stifte 42 sind in Bohrungen 46 im Teil 12 geführt. Bei drei Stiften ist eine durch drei teilbare Anzahl von Kugeln 40 vorzusehen, so daß die drei Stifte mit jahren Spitzen gleichmäßig in den Kranz der Kugeln 40 eingreifen können. Selbst ein etwa eintretendes ungleichmäßiges Eingreifen der Stifte 42 hat bei dieser speziellen Spannvorrichtung keinen negativen Einfluß auf eine exakt axiale Kraftausübung des Körpers 8 auf die Spannpatrone 6, weil der gesamte Kugelkranz auf den Körper 8 symmetrisch einwirkt. Durch eine Verschiebung der Platte 48 nach links werden die Stifte mit ihren Spitzen 44 in den Kugelkranz hereingeschoben. Die für die Verschiebung der Platte 48 notwendige Kraft, die die ausreichende Spannkraft der Spannbacken auf das einzuspannende Material liefert, kann durch entsprechende Mittel von außen auf die Platte 48 übertragen werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Spannvorrichtung ist diese Kraftquelle in die Spannvorrichtung verlegt. Die erforderliche Kraft wird von einer federmechanischen Einrichtung innerhalb des Spannfutters, beim hier dargestellten Beispiel von einer mehrfachen Tellerfeder 50, geliefert.
  • Auf der einen Seite liegt die Tellerfeder an der Platte 48 an. Sie lqifktmit einer elastischen Kraft über die Einzelteile 42, 40, 8 auf die Spannpatrone 6, den Zwischenkörper 208 und die Spannpatrone 206. Ihre Kraft preßt die Spannbacken 22 und 222 ausreichend stark gegen das eingespannte Material 27. Diese federmechanische Einrichtung ist vorteilhafterweise so ausgebildet, daß sie über den im gesamten Toleranzbereich auftretenden Federweg möglichst gleich groß bleibende Kraft auf die Spannpatronen ausübt. Die Charakteristik der Feder und die der Kraftübertragung der Stifte und Kugeln sind zueinander insbesondere so gewählt, daß sich eine im wesentlichen lineare Funktion ergibt.
  • Der Anpreßdruck der Spannbacken auf das Werkstück ist dann in seiner Größe weitgehend unabhängig von der Jeweiligen Toleranz des zu spannenden Materials.
  • Die Platte 48 weist bei der speziellen Ausführungsform nach Fig. 1 einen rohrförmigen Ansatz 52 auf, auf dem sich an dem aus dem Spannfutter herausragenden Ende des Ansatzes, wie dargestellt, ein Ring 54 befindet. Die Platte 48 ist zusammen mit dem Ansatz 52 auf einer in dem Spannfutter zentrisch gehaltenen Hülse 13 leicht gleitend geführt. Diese Hülse 13 ist mit dem Einsatzteil 12 beispielsweise einstückig verbunden. Sie dient außerdem dazu, neu in das Spannfutter einzuführendem Material eine gewisse Führung zu geben.
  • Durch Ausüben einer in der Figur nach rechts gerichteten Kraft auf den Ring 54 kann die Feder 50 zusammengedrückt und dadurch im Ergebnis die Spannpatrone 6 bzw. 206 entlastet werden. Dies führt aufgrund des elastischen Bindematerials 23 bzw. der Feder, ringe zum Öffnen der entlasteten Spannpatronen. Die zur Ausübung der Kraft auf den Ring 54 notwendige Einrichtung kane beispielsweise ein Gabelhebel sein, wie er#im Prinzip aus der DAS 1.182.932 bekannt ist. Bei dieser hier dargestellten und erläuterten Spannvorrliitung braucht während des Spannens keine Spannkraft auf das z. B. rotierende Spannfutter ausgeübt zu werden.
  • Die Feder 50 stützt sich gegen eine Platte 56 ab. Diese Platte ist mit einem Gewinde 58 in dem Teil 16 gehalten. Durch Drehen der Platte 56 in diesem Gewinde kann die Feder 50 unterschiedlich stark vorgespannt werden. Dabei ist es möglich, den Anpreßdruck der Spannbacken der Spannpatronen an das Werkstück 27 ohne Auswechseln der Feder einstellbar zu verandern.
  • Mithilfe des Gewindes 14 kann das Teil 16 in-axialer Richtung derart eingestellt werden, daß die Spannpatronen bereits auf einen für das zu spannende Material passenden Wert des gesamten zur Verfügung stehenden Spannbereiches voreingestellt sind.
  • Sofern diese Maßnahme durchgeführt wird, ist für das Öffnen und Schließen des Futters jeweils nur noch ein kleiner maximaler Bewegungshub der Feder, der Stifte und der Kugeln notwendig. Für diesen Fall kann der Steigungswinkel des Konus 9 relativ groß gehalten werden, so daß für gleiche Allpaßkraft des Spannfutters nur noch eine entsprechend kleinere Kraft der Feder 50 erforderlich ist.
  • Die in der Fig. 1 dargestellte Ausführungsform mit nach hinten aus dem Spannfutter herausgeführter Spannvorrichtung ist besonders vorteilhaft für die Anpassung des Spannfutters an Halterungen bereits vorhandener Maschinen. Wegen der Ausbildung der verwendeten Spannpatronen mit je zwei wie beschrieben bemessenen konischen Außenflächen, die insbesondere vergleichsweise zum Stand der Technik relativ großen Steigungswinkel haben, wird bei dem erfindungsgemäßen Spannfutter bereits mit ein und derselben Spannpatrone bzw. mit ein und denselben Spannpatronen 6 und 206 ein großer Spannbereich erzielt. Das bereits mit jeweils einer einzigen Spannpatrone erreichbare Verhältnis zwischen maximalem und minimalem Spanndurchmesser beträgt bis etwa 3 : 1. Der gesamte Spannbereich kann stufenlos durchfahren werden. Dazu trägt auch die spezielle Spaanvorrichtung bei, die eine verdrillungsfreie Übertragung großer Kräfte bei kleinem Hub der Feder bestens bewältigt.
  • Mit einem erfindungsgemäßen Futter und einem zugehörigen Safz mit drei Spannpatronen bzw. drei Paar Spannpatronen kann der für Revolverdrehbänke übliche Bereich von 10 bis 45 mm voll erfaßt werden.
  • Trotz eines groBen Einstellbereiches und trotz relativ klein bemessenen Außendurchmessers des Futters bzw. des Außenteiles 202 kann das Spannfutter relativ, z. B. vergleichsweise zur Konushöhe der Spannpatronen, große Gesamt-Spannlänge als Summe der Spannlängen der einzelnen Patronen haben, wobei die einzelnen Spannbacken über ihre ganze Länge verteilt Spannkraft auch auf ungleichmäßiges Material ausüben können.
  • Vorteilhaft ist eine große Gesamt-Spannlänge insbesondere für diejenigen Anwendungsfälle, in denen zwar insgesamt hohe Anpreßkraft, d. h. feste Einspannung, notwendig ist, aber nur geringer und insbesondere punktuell nur geringer Anpreßdruck angewendet werden darf. Dies gilt insbesondere für das Einspannen eines weichen verformbaren und/oder dünnwandigen hülsenförmigen Materials. Hierbei spielt auch eine wesentliche Rolle der Umstand, daß die Spannbacken über den großen Spannbereich stets parallel ausgerichtete Anlageflächen mit den Kanten 26, 226 haben können.
  • Mit einem erfindungsgemäßen Spannfutter kann grundsätzlich auch kantiges Material gespannt werden. Es wird dafür die Anzahl der Spannbacken der Patronen auf die Anzahl der Kanten des Materials abgestimmt. Bei einem Material mit nur geringer Kantenzahl empfiehlt es sich, eine mehrfach geschlitzte Zwischenhülse vorzusehen, die einen dem Material angepaßten Innenquerschnitt hat und außen vorzugsweise zylindrisch ist. Diese Zwischenhülse wird zwischen dem Material einerseits und den Spannpatronen andererseits mit eingespannt. Sie ist so dünnwandig und derart geschlitzt ausgeführt, daß-sie der Spannkraft der Patronen keinen wesentlichen Widerstand entgegensetzt.

Claims (2)

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Spannfutter für Werkstücke bzw. Werkzeuge, mit einer Spannpatrone mit Spannbacken, die radial zueinander angeordnet sind und die durch Material zwischen jeweils zwei benachbarten Spannbacken auf Abstand voneinander gehalten sind, wobei Jeweils zwei Kanten der Spannbacken zwei zur Achse der Patrone konische Außenflächen einer Spannpatrone kennzeichnen, die bezogen auf die Achse zueinander entgegengesetzt gerichtete Steigungswinkel haben und die an ihnen zugeordneten Anlageflächen des Spannfutters anliegen und mit einer Vorrichtung zur Übertragung einer Schubkraft auf diesen Körper und damit auf die konischen Außenflächen der Patrone, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anlagefläche eine Innenkonusfläche eines in der Bohrung des Spannfutters axial verschiebbar gleitend geführten Körpers ist und daß für ein Spannfutter (201) zwei oder mehrere Spannpatronen (6,206,406) vorgesehen sind, die in axialer Richtung des Futters hintereinander angeordnet sind, wobei sich zwischen zwei einander benachbarten Spannpatronen (6,206) Je ein weiterer Körper (208) mit Konusflächen (230, 231) befindet, der in der Bohrung (10) des Spannfutters axial verschiebbar gleitend geführt ist.
2. Spannfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigungswinkel der konischen Außenflächen (24,25) einer Schammberger Spannpatrone (6) bezogen auf die Achse (3) des Spannfutters dem Betrag nach im wesentlichen gleich groß sind.
3. Spannfutter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigungswinkel der konischen Außenflächen aller im Spannfutter vorhandenen Spannpatronen dem Betrage nach gleich groß sind.
4. Spannfutter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der beiden konischen Außenflächen (225) der dem Vorderende (Frontteil 4) des Futters (201) nächst liegenden (frontseitigen) Spannpatrone (206) vergleichsweise zu den übrigen Spannpatronen (6) des Futters einen geringeren (flacheren) Steigungswinkel aufweist als ihn die übrigen Spannpatronen (6) aufweisen.
S. Spannfutter nach Anspruch 4, , dadurch gekennzeichnet, daß die dem Vorderende des Spannfutters nächst liegende Außenfläche (225) der frontseitigen Spannpatrone (206) einen geringeren (flacheren) Steigungswinkel als die andere Außenfläche (224) dieser Spannpatrone (206) aufweist.
Spannfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 5,. dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der konischen Außenflächen (24,25,224,225) einer Spannpatrone (6,206,406) eine Kegelstunipf-Mantelfläche ist.
Spannfutter nach einem der Ansprüche 1 bis C, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Konusflächen (30,31, 230,23t) eine Kegelstumpf-Mantelfläche ist Spannfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der konischen Außenflächen (24,25,224,225) einer Spannpatrone (6,206) eine leicht konvexgeformte Fläche ist, wobei der mittlere Steigungswinkel der konvexen Fläche als Steigungswinkel anzusetzen ist.
9. Spannfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Konusflächen konvex geformt ist, wobei der mittlere Steigungswinkel der konvexen Fläche als Steigungswinkel anzusetzen ist.
10. Spannpatrone nach inem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der (mittlere) Steigungswinkel 30 bis 50 0 vorzugsweise um 45 01beträgt.
11. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlageflächen (26,226) der Spannbacken einer Spannpatrone (6,206,406) axial eine Länge haben, die das Drei- oder Mehrfache der in axialer Richtung gemessenen Länge (auf die Achse 3 projizierten Länge) einer der konischen Außenflächen dieser Patrone ist.
12. Spannfutter nach einem der Ansprüche 1 bis tl, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlageflächen (26,226) der Spannbacken einer Spannpatrone (6,206) in ihrer axialen Länge im wesentlichen gleich groß bemessen sind wie die Abstände aufeinanderfolgender Minima und Maxima von Querschnittsdurchmessern zu verarbeitenden knotigen Materials.
13. Spannfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannpatronen (6,206) untereinander gleich lang bemessen sind.
14. Spannfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlageflächen der Spannbacken auf einem Teil ihrer Länge in ihrem mittleren Bereich (zwischen den Enden der Patrone) eine konkave Aushöhlung oder eine Aussparung aufweisen.
15. Spannfutter nach einem der Ansprüc#he 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spannpatrone (6) mit elastisch federndem Bindematerial zwischen den Spannbacken als Material zwischen jeweils zwei benachbarten Spannbacken vorgesehen ist.
16. Spannfutter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß federndes Bindematerial im Bereich der konischen Außenflächen (60,61) zwischen den Spannbacken vorgesehen ist und der dazwischenliegende Bereich der Spannbacken im wesentlichen frei von Bindematerial ist.
17. Spannpatrone (206,406) für ein Spannfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein Haltering (300,400) vorgesehen ist, der im wesentlichen aus einem Zusammenfassungsring (302,402) und Zwischenkürpern (304,404) besteht, von denen sich je einer zwischen zwei Spannbacken (222,422) befindet, daß die Spannbacken in dem Haltering eingesetzt sind, wozu der Haltering so ausgebildet und bemessen ist, daß sich die Spannbacken zwischen seinen Zwischenkörpern von diesen seitlich geführt in radialer Richtung verschieben lassen, wobei die seitliche Führung nur soviel Spiel aufweist, daß die Spannbacken von der radialen Ausrichtung nicht wesentlich abweichen können.
18. Spannpatrone nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß Federringe (310,312) in Aussparungen (311,313) der Spannbacken (222,422) zum radialen en zuAus Auseinanderspreizen derselben vorgesehen sind.
19. Spannpatrone nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacken (222,422) in ihrem mittleren Bereich zwischen ihren Außenflächen eine verringerte Dicke aufweisen, so daß ein Zwischenraum zwischen jeder Spannbacke und den ihr benachbarten Zwischenkörpern auftritt und die Spannbacke in diesem Bereich eine geringere Widerstandskraft gegen Ausbiegung hat.
20. Spannfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der axial verschiebbare Körper (8) und/oder der axial verschiebbare weitere Körper (208) gegen Drehung in der Bohrung (10) gesichert sind.
21. Spannfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung eine Einrichtung (50) für den Andruck der axial verschiebbaren Körper (8,208) an die Konusflächen der Spannbacken der Spannpatronen ist.
22. Spannfutter nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß als Einrichtung für den Andruck eine Feder (50) im Spannfutter vorgesehen ist.
23. Spannfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des Spannfutters auf eine vorhandene Halterung abggtimmt bemessen ist.
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