DE2351648A1

DE2351648A1 - Hydraulisches spannfutter

Info

Publication number: DE2351648A1
Application number: DE19732351648
Authority: DE
Inventors: James Russell Buck
Original assignee: BUCK TOOL Co
Current assignee: BUCK TOOL Co
Priority date: 1972-10-16
Filing date: 1973-10-15
Publication date: 1974-04-18
Also published as: GB1405707A; JPS4973782A; US3814448A

Description

Hydraulisches Spannfutter

Die Erfindung bezieht sich auf ein Spannfutter mit einem Gehäuseblock und einer Anzahl von gleitend daran angeordneten Backenhaltern, welche in wenigstens eine in bezug auf die Längsachse des Spannfutters radiale Komponente aufweisenden Eichtungen relativ zum Gehäuseblock in eine und aus einer Stellung zum Festspannen eines Werkstücks bewegbar sind, und mit Betätigungseinrichtungen zum Bewegen der Backenhalter relativ zum Gehäuseblock.

Spannfutter mit einer Anzahl von zum Festspannen eines Werkstücks radial verschieblichen Ba<jkenhaltern befinden sich

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seit langem in Gebrauch. Die meisten bekannten Spannfutter haben mechanische übertragungsorgane zwischen den Backenhaltern und einer Antriebsquelle zum radialen Bewegen der Backenhalter zwischen einer Halte- und einer ]?r ei gäbe st ellung. Bei der Verwendung solcher mechanischer Übertragungsorgane werden alle Backenhalter zwangsläufig gemeinsam über gleiche Strecken bewegt. Mit solchen Spannfuttern ist es daher nicht möglich, eine Exzentrizität des Werkstücks genau zu kompensieren. Außerdem sind solche bekannten Spannfutter meistens ziemlich kompliziert gebaut und daher teuer in der Herstellung und Wartung.

3?ür die Bearbeitung von exzentrischen Werkstücken verwendet man gewöhnlich ein besonderes Spannfutter mit einer Anzahl von verschieblichen Backenlialtern, welche einzeln von Hand verstellbar sind, so daß man über die Spannbacken die Exzentrizität des Werkstücks ausgleichen kann. Ein solches Spannfutter ist jedoch nicht sehr praktisch, da das Aufspannen eines Werkstücks einen beträchtlichen Aufwand an Zeit und Handarbeit erfordert. Selbst bei größtem Geschick des Bedienungsmannes kann es dabei immer zu Bearbeitungsfehlern und dadurch erhöhten Kosten kommen.

Im Bemühen, die Mängel bekannter Ausführungen von Spannfuttern zu beseitigen wurden bereits Spannfutter vorgeschlagen, bei denen die Backenhalter mittels ihnen zugeordneter Einrichtungen gleichzeitig bewegbar sind und bei welchen zusätzlich ein Ausgleich der Exzentrizität eines Werkstücks über die Backenhalter möglich ist. Soweit bekannt sind die bekannten Vorrichtungen dieser Art ausnahmslos ziemlich kompliziert hinsichtlich ihrer Bauweise und Bedienung. ' · -

Eine weitere Schwierigkeit besteht bei bekannten Spannfuttern mit Kompensation der Exzentrizität eines Werkstücks darin, daß diese sich nicht in Angriff am Werkstück bringen lassen, ohne dabei'dessen Lage zu verändern. Aufgrund der Art und Weise, in der die einzelnen Backenhalte'r angetrieben

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werden, wird das Werkstück bei den bekannten Spannfuttern häufig außermittig verschoben. So findet zwar eine teilweise Kompensation der Exzentrizität statt, diese ist jedoch nicht vollständig, so' daß das Werkstück nach dem. Einspannen nicht mehr genau auf das Spannfutter ausgerichtet oder zentriert ist.

Ein wichtiges Ziel der Erfindung besteht darin, ein Spannfutter, zu schaffen, -welches frei von den vorstehend angeführten Mangeln ist.

Gemäß der Erfindung^ ist ein Spannfutter der eingangs genannten Art gekennzeichnet durch einen im wesentlichen geschlossenen Pumpenzylinder für die Aufnahme eines im wesentliehen inkompressible!! Druckmittels, durch einen gleitend beweglich im Pumpenzylinder angeordneten Pumpenkolben .zum unter Druck Setzen des Druckmittels, durch wenigstens einen Arbeitszylinder, welchem das Druckmittel zuführbar ist, durch eine gleitend beweglich im Arbeitszylinder angeordnete und bewegungsübertragend mit wenigstens einem Backenhalter verbundene Arbeitskolbenanordnung und durch den Pumpenzylinder mit, dem bzw. den Arbeitszylinder(n) verbindende Durchlässe, iv'obei durch eine^ Bewegung des Pumpenkolbens in dem Pumpenzylinder in einer bestimmten Richtung ein Druckanstieg Und Übertritt des Druckmittels vom Pumpen- zum Arbeitszylinder für eine entsprechende Bewegung der Arbeitskolbenanordnung und damit des betreffenden Backenhalters bzw« «'.der Backenhalter bewirkbar ist.

In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung sind die in vorstehend dargestellter Weise als ein geschlossenes Drucksystem ausgebildeten Betätigungseinrichtungen insgesamt im Gehäuseblock des Spannfutters angeordnet. In , einer weiteren Ausführung sind die einzelnen Backenhaltei· jeweils direkt betätigungsübertragend mit dem Drucksystem verbunden. Auf diese Weise können sie sich dann unabhängig voneinander bewegen, um sich der Exzentrizität eines Werk-

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stiicks anzupassen. In einer anderen Ausführung können die Backenhalter untereinander mechanisch verbunden und somit gleichzeitig und über gleiche Strecken "bewegbar sein. Die Arbeitskolbenanordnungen sind mit den iimen zugeordneten Backenhaltern vorzugsweise über seUbsthemmende Schrägführung-en verbunden, welche das Freigeben eines Werkstücks durch die Spannbaeken während der Bearbeitung verhindern.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt:

I¹Ig. 1 eine Frontalansicht eines erfindungsgemäßen Spannfutters ,

!ig. 2 eine Ansicht im Schnitt entlang der linie H-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht im Sdnitt entlang der Idnie HI—HI in Fig. 2,

Fig. 4 eine Ansicht im Schnitt entlang der linie IY-IV in Fig. 3,

Fig. 5 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie V-V in Fig. 2 und

Fig. 6 eine Fig. 3 entsprechende Ansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung.

In der in Fig. 1 bis 5 gezeigten ersten Äusführungsform der Erfindung hat ein Spannfutter 11 einen aus mehreren Teilen zusammengesetzten Gehäuseblock 12. von im wesentlichen zylindrischer Form, mit einem etwa ringförmigen Mittelteil 13, an dessen Vorderseite eine Frontsclieibe 14 ange~ bracht ist. In eine kreisförmige Ausnehmung in der Rückseite des Mittelteils 13 ist ein Tragring iy eingesetzt.

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Dieser hat einen Außendurchmesser, welcher etwas kleiner ist als der Innendurchmesser der Ausnehmung 16, so daß das Mittelteil 13 um ei¹*- geringes Maß radial gegenüber dem Tragring· 17 beweglich ist.

Der Tragring 17 dient der Anlage an der Fläche eines tragenden Teils, etwa der Planscheibe.18 einer Drehbank. Für die Befestigung des Gehäuseblocks 12 an der Planscheibe 18 dienen mehrere, aufeinander ausgerichtete Bohrungen in den Teilen des Blocks durchsetzende lange Schrauben 21, welche mit ihren Gewindeenden in die Planscheibe geschraubt sind und das Spannfutter an dieser halten. Die Bohrungen 19 sind vorzugsweise etwas weiter als der Durchmesser der Schrauben 21, so daß das Mittelteil 13 mit der Frontscheibe 14 radial gegenüber dem Tragring verstellt werden kann. Zu diesem Zweck ist im Mittelteil 13 wenigstens eine Stellschraube 22 vorgesehen, welche „sieh am Eand des Tragrings 17 abstützt und ein begrenztes radiales Verstellen des Mittelteils gegenüber der Planscheibe 18 nach dem Ansetzen des Spannfutters an dieser gestattet.

Der Gehäuseblock 12 hat an seiner Vorderseite eine Anzahl von radialen Führungsnut en 23* 24 und 26. Die in der gezeigten Ausführung drei Führungsnuten sind im wesentlichen in gleichen Winkelabständen um die Längsache des Gehäuseblocks 12 herum angeordnet und nehmen in enger Gleitpassung jeweils einen Backenhalter 27» 28 bzw. 29 auf. Die Backenhalter 27 bis 29 sind untereinander gleich und in bekannter Weise ausgeführt und dienen der Befestigung von herkömmliehen Spannbacken zum Festspannen von Werkstücken. Der bisher beschriebene Aufbau entspricht im .wesentlichen dem in der US-PS/2 639 157 offenbarten und kann in weiteren Einzelheiten dieser Patentschrift entnommen werden. ·

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Gemäß der Erfindung enthält das "beschriebene Spannfutter Betätigungseinrichtungen in Form eines geschlossenen Druck— mittelsystems 31 zum radialen Bewegen der Backenhalter in · den Führungsnuten. Das Druckmittelsystem 31 ist im wesent— liehen vollständig innerhalb des Gehäuseblocks 12 untergebracht. Zu diesem Zweck ist dieser von einer gestuften axialen Mittelbohrung durchsetzt, mit einem engeren und einem damit koaxialen weiteren Bohrungsteil 32 bzw. 33₅ und einer ringförmigen Eadialstufe 34- dazwischen. Eine mit einem Ende fest an der Frontscheibe 14 angebrachte Kihrungsmuffe 36 erstreckt sich einwärts im wesentlichen durch das engere Bohrungsteil 32 hindurch. Die Außenwandung der Muffe 36 verläuft in gewissem Abstand zur Innenwandung der Bohrung 32 und begrenzt zusammen mit dieser eine ringförmige Führung 37· Eine weitere Führungsmuffe 38 ist an der Eiickseite des Gehäuseblocks 12 so angeordnet, daß sie sich. um ein Stück in die weitere Bohrung 33 hinein erstreckt. Sie ist in herkömmlicher Weise, etwa mittels Schrauben 39* an der Bückseite des Gehäuse-Mittelteils 13 befestigt. Die hintere Führungsmuffe 38 hat einen beträchtlich größeren Durchmesser als die vordere Führungsmuffe 36. Ihr Innendurchmesser ist etwa gleich dem des engeren Bohrungsteils 32-Die vordere Stirnfläche 41 der hinteren Führungsmuffe 38 steht der Ringstufe 3^ in einigem Axialabstand gegenüber.

Die vorderen und hinteren Führungsmuffen 36 bzw. 38 dienen der beweglichen Führung eines Primär- oder Pumpenkolbens 4-2. Dieser besteht in der gezeigten Ausführung aus einer länglichen Buchse 43, welche mit ihrem vorderen Ende in die ringförmige Führung 37 hineinragt, so daß sie sich mit ihren Innen- 'und Außenflächen in gleitender Anlage an der Außenseite der Führungsmuffe 36 bzw. an der Innenwandung des Bafarungsteils 32 befindet. Am hinteren Ende ist die Buchse 43 mit ihrer Außenfläche in gleitender Anlage, an der In- " nenfläche der hinteren Führungsmuffe 38 geführt. Ferner greift am hinteren Ende der Buchse 43 ein vorwärts und rückwärts bewegbares Betätigungselement an. In der gezeigten Ausführung ist dies eine in die Buchse 43 eingeschraubte

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Druck- und Zughülse 46.

Die Kolbenbuchse 4-3 trägt einen starr daran befestigten .bzw. damit einstückigen Kolbensteg 44. Dieser steht etwa in der axialen Mitte der Buchse 4-3 radial hervor und ist zwischen der Stirnfläche 41 der hinteren Kihrungsmuffe 38 und der dieser gegenüberstehenden Ringstufe 34- versehieblic-h. Die Buchse 4-3 und die Innenwandung des vieiteren Bolirungsteils 33 begrenzen zusammen mit der ■ Stirnfläche 4-1 und der Eingstufe 34- einen ringförmigen Pumpenzylinder 47, innderhalb dessen der Kolbensteg 44 axial hin und her verschieblieh ist. Der Kolbensteg 44- trägt eine in Anlage an der Innenwandung der weiteren Bohrung 33 befindliche elastische Ringdichtung 48 und unterteilt den ringförmigen Pumpenzylinder 47 in zwei Kammern 51 und 52. Zur weiteren Abdichtung der beiden Kammern sind zunächst den beiden Enden der Buchse 43 herkömmliche elastische Ringdichtungen 53s 54 eingesetzt, welche sich in Anlage an der Innen- . wandung des engeren Bohrungsteils 32 bzs» an der Innenwandung der hinteren Führungsmuffe 38 befinden.

Zu dem geschlossenen Druckmittelsystem 31 gehört ferner ein im Gehäuseblock 12 gebildeter Arbeitszylinder 56 (Fig. 3)» Dieser hat im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt und verläuft mit seiner Längsachse in einer zur Langsachse des Gehäuseblocks senkrecht und zur Bewegungsrichtung der Backenhalter quer, vorzugsweise ebenfalls senkrecht angeordneten Ebene. Im Arbeitszylinder 56 ist eine Arbeitskolbenanordnung 57 gleitend beweglich angeordnet. Diese setzt sich aus einem Gleitstück 61 und zxiei einander gegenüber an diesem sitzenden,, gleitend im Zylinder 56 geführten und im wesentlichen zylindrischen Arbeitskolben 58, 59 zusammen. Die beiden Kolben 58 und 59 sind also mit ihren einander zugewandten Enden so an dem Gleitstück 61 angesetzt, daß dieses in Längsrichtung des ArbeitsZylinders 56 hin und her bewegbar ist. Die Kolben 58 und 59 tragen jeweils eine elastische Ring-

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dichtung 62, welche sich in Anlage an der Innenwandung des Arbeitszylinders 56 befindet. Dadurch ist dieser in zwei Kammern 63 und 64 jenseits der Enden der Eolben 58, unterteilt.

Die Kammer 63 des ArbextsZylinders ist über eine Durchlaßanordnung mit der Kammer 5^ des Pumpenzylinders strömungsverbunden. In der dargestellten Ausführung ist die Durchlaßanordnung durch einen im wesentlichen axial zur Kammer 63 führenden Durchlaß 66 und einen sich mit diesem schneidenden, im wesentlichen radial von der Kammex· 51 ausgehenden Durchlaß 6? gebildet. Die Kammer 64 des Arbeitszylinders ist über einen darin mündenden, im wesentlichen axialen Durchlaß und einen diesen schneidenden, im wesentlichen radial von der Kammer 52 des Pumpenzylinders ausgehenden Durchlaß 69 mit der Kammer 52 strÖmungsverbunden.

Das Gleitstück 61 ist auf beliebige Weise bewegungsübertragend mit dem ihm zugeordneten Backenhalter 27 verbunden. In der dargestellten Ausführung hat das Gleitstück 61 an seiner Vorderseite eine Anzahl iron im wesentlichen parallelen Stegen 7"I₅ welche gleitend in im wesentlichen parallelen Nuten 72 in der Rückseite des Backenhalters 27 geführt sind. Die Stege 71 und Hüten 72 verlaufen im wesentlichen geradlinig in einem spitzen Winkel zur Längsachse der Arbeitskolbenanordnung 57 ^nd bilden somit eine selbsthemmende tibertragungsanordnung, Vielehe eine Bewegung des Backenhalters 27 unter dem Einfluß von durch das Werkstück auf diesen ausgeübten Kräften verhindert. Wie man in Fig. 5 erkennt, verlaufen die Stege 71 in einem Winkel« zur Bewegungsrichtung des Gleitstücks 61 oder nahezu senkrecht zur Bewegungsrichtung des Backenhalters. Der Winkel d &at vorzugsweise eine Größe von etwa 14 . Daraus ergibt sich eine genügend starke selbsthemmende Wirkung sowie andererseits eine ausreichend große Eadialverschie— bung des Backenhalters beim Verschieben des Gleitstücks durch Druckmittelzufuhr zur Arbeitskolbenanordnung 57·

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Pur die Eadialverschiebung der beiden anderen Backenhalter 28 und 29 sind zwei weitere Gleitstücke 73 bzw. 74 vorgesehen, welche in jeweils einer quer im Gehäuseblock 12 angeordneten Führung 76 verschieblieh geführt sind. Die Gleitstücke 73» 74 sind dem Gleitstück 61 gleich und haben jeweils eine Anordnung von im wesentlichen parallelen Stegen für den gleitenden Eingriff mit entsprechenden liuten an den Rückseiten der Backenhalter 28 bzw. 29. Die zusammenwirkenden Stege und Hüten sind ebenfalls gleich den vorstehend beschriebenen Stegen 71 und Nuten 72 ausgebildet. Die Querverschiebung der Gleitstücke 73 und 74 in ihren Führungen 76 bewirkt also eine entsprechende Radialverschiebung der zugeordneten Backenhalter 28 ozw. 29 in der gleichen Weise wie bei dem Gleitstück 61 und dem ihm zugeordneten Backenhalter 27- In dieser Ausführung erfolgt das Verschieben der Gleitstücke 73 und 74 jedoch nicht mittels druckmittelbeaufschlagten Kolben.

Für die Verschiebung der Gleitstücke 73 und 74 in ihren Führungen 76 haben die Gleitstücke an ihren radial inneren Rändern jeweils eine■Zahnleiste 77 für den Eingriff mit einem Zahnkranz 78. Dieser ist im wesentlichen konzentrisch mit der Längsachse des Spannfutters innerhalb einer ringförmigen Ausnehmung 79 in der Vorderseite des Gehäuse-Mittelteils 13 drehbar angeordnet. Eine am radial inneren Rand des Gleitstücks 61 gebildete» den Zahnleisten 77 entsprechende Zahnleiste 81 befindet sich ebenfalls in Eingriff mit dem Zahnkranz 78, so daß also eine unter dem Antrieb der Kolbenanordnung 57 beviirkte, geradlinige Quer- ' verschiebung des Gleitstücks 61 über den Zahnkranz 78 auf die Gleitstücke 73 und 74 übertragen wird, so daß alle drei Backenhalter 27» 28 und 29 gleichzeitig und über im wesentlichen gleiche Strecken radial verschoben werden.

Fig. 6 zeigt eine besonders vorteilhafte Ausführung der Erfindung, welche der in Fig. 1 bis 5 dargestellten im wesentlichen ähnlich ist. Lediglich die Zahnleisten 77» 81 und

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der damit zusammenwirkende Zahnkranz 78 sind hier nicht vorhanden. Stattdessen sind hier die einzelnen Baokenhalter unabhängig voneinander mittels jeweils einer eigenen Arbeitskolbenanordnung bewegbar, so daß sie sich also zum Ausgleich, der Exzentrizität eines Werkstücks über verschiedene Strecken in Radialrichtung bewegen lassen. Das in 3Pig. 6 gezeigte Spannfutter hat wie in der ersten Ausführung einen Arbeitszylinder 56 und eine darin gleitend geführte Arbeitskolbenanordnung 57 mit einem Gleitstück 61 und einander entgegengesetzt an dessen Seiten hervorstehenden Kolben 58 und 59- Das Gleitstück 61 hat eine Anordnung von Stegen, welche gleitend in entsprechenden Nuten an der Rückseite des zugeordneten Backenhai— ters geführt sind und zusammen mit diesen eine Tangentialverschiebung des Gleitstücks in eine radiale Verschiebung des Backenhalters umwandeln. Die Stege und Nuten sind den vorstehend beschriebenen Stegen 71 und Nuten 72 gleich und üben zwischen dem Gleitstück und dem "Backenhalter eine selbsthemmende Wirkung aus. V/ie in der vorstehend anhand von Ifig. 1 bis 5 beschriebenen ersten Ausführung unterteilt die Arbeitskolbenanordnung 57 den Arbeitszylinder 56 in zwei Kammern 63, 64, welche über die Durchlässe 66, 67 mit der Kammer 51 bzw. über die Durchlässe 68, 69 mit der Kammer 52 des Pumpenzylinders strömungsverbunden sind.

Die übrigen, den in Kg. 1 dagestellten Backenhaltern 28 und 29 entsprechenden Backenhalter sind ebenfalls betätigungs— übertragend mit jeweils einer druckmittelbeaufschlagten Arbeitskolbenanordnung verbunden. Zu diesem Zweck sind im Gehäuseblock 112 zwei weitere, dem Zylinder 56 gleiche Arbeitszylinder 56A und 56B gebildet, welche ebenfalls im wesentlichen senkrecht zur Achse und zum jeweils zugeordneten Radius verlaufen. In den Arbe its zylindern 56A und 5&B ist jeweils eine der Anordnung 57 entsprechende Arbeitskolbenanordnung 57 A bzw. 57B gleitend geführt. Die Arbeitskolbenanordnungen y]k und 57B unterteilen die Arbeitszylinder 56A-und 56B, in denen sie untergebracht sind, jeweils in zwei Kammern63A, 64A bzw. 63B, 64-B. Die Kammern 63A und 63B

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steinen über den Durchlässen 66, 6? entsprechende Durchlässe 664, 67A bzw. 66B, 6?B in Strömungsverbindung ,mit der Kammer 51' des Pumpenzylinder» In entsprechender Weise sind die Kammern 64A und 64B über den Durchlässen 68, 69 entsprechende Durchlässe 68A₁ 69A bzwi 68B, 69B mit der anderen Kammer 52 des Pumpenzylinders strömungsverbunden.

Zm? Inbetriebnahme des in Figo 1 bis 5 gezeigten Spannfutters wird das. geschlossene Druckmittel-Betätigungssystem 31 mit einem im wesentlichen inkompressiblen Druckmittel, etvja einer Hydraulikflüssigkeit, gefüllt» Bei der in Fig. 2 dargestellten.,, nach links zurückgezogenen Stellung des Pumpenkolbens '42 "befindet sich die Arbeitskolbenanordnung 57 in der in Fig. 3 dargestellten Stellung_s wobei die Backenhalter 27 his 29 in ihren äußeren Endstellungen sind» Um die Backenhalter zun Festspannen eines Werkstücks radial einwärts zu verseMeben-j wird der PumpenicoIben 42 über die Druck- und Zughülse 46 vorwärts, in Fig. 2 also nach rechts, geschoben, daß sich der Druck des Druckmittels in der Kammer 51 Dabei strömt ein ϊβϋ des Druckmittels von der Kammer 51 über die Durchlässe 66 und 6? in die Kammer 63 des Arbeitszylinders und verschiebt die Arbeitskolbenan— Ordnung in Längsrichtung des Zylinders 56 nach rechts in Fig. 3« Dabei- bewirken die das Gleitstück 61 bewegungsübertragend mit dem Backenhalter 27 verbindenden Stege 71 iHid Hüten 72 eine radiale Einwärtsverschiebung des Backenhalters 27 entlang der Kihrung 23· Ferner bewirkt die Querverschiebung des- Gleitstücks 61 eine Drehung des Zahn—· kraazes 78, so daß. die anderen Gleitstücke 73 und 7^ jeweils über eine der des Gleitstücks 61 gleiche.Strecke verschoben werden. Dadurch werden die beiden anderen Backenhalter 28 und.29 gleichzeitig mit dem Backenhalter und über eine diesem gleiche Strecke radial,einwärts verschoben. Bei Ausübung einer gleichbleibenden Kraft über die Druck- und Zughülse 46 setzen sich diese Bewegungen fort, bis die konzentrisch einwärts bewegten Backenhalter 27 bis 29 in Halteanlage am Werkstück kommen.. Während" der durch, die Vorwärtsverschiebung des Pumpenkolbens' 42

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bewirkten Einwalzt sb ewe gung der Backenhalter strömt das in' der Kammer 64 des ArbeitsZylinders 56 enthaltene Druckmittel über die Durchlässe 68, 69 zurück in die Kammer des Pumpenzylinders.

Zum Zurückziehen der Backenhalter außer Halteeingriff am Werkstück wird der Pumpenkolben 42 rückwärts, in Fig. 2 also nach links, bewegt, wobei das in der Kammer 52 des Pumpenzylinders unter Druck über die Durchlässe 68, 69 in die Kammer 64 des ArbeitsZylinders 56 überführt wird. Dadurch wird die Arbeitskolbenaiiordnung 57 nun in entgegengesetzter Richtung, in Fig. 3 also nach links, verschoben, so daß der Zahnkranz 78 ebenfalls im Gegensinn verdreht wird und die drei Backenhalter gleichzeitig und über gleiche Strecken radial auswärts außer Eingriff am Werkstück bewegt werden. Das in der Kammer 63 d.es ArbeitsZylinders 56 befindliche Druckmittel strömt dabei über die Durchlässe 66, 67 wieder zurück in die Kammer des Pumpenzylinders, bis die Teile des Spannfutters wieder die in Pig. -1 bis 5 gezeigte Ausgangsstellung erreicht haben.

Die Wirkungsweise des Spannfutters in der in 3?ig. 6 dargestellten Ausfuhrungsform ist im wesentlichen gleich der der in Pig. 1 bis 5 gezeigten, mit dem Unterschied jedoch, daß die Backenhalter nicht mehr zwangsläufig gleichzeitig und über gleiche Strecken bewegt werden·. Sie sind stattdessen relativ zueinander beweglich und vermögen so die Exzentrizität eines Werkstücks auszugleichen. Durch Yorwärtsschieben des Pumpenkolbens mittels der Druck- und Zughülse wird das Drückmittels aus der Kammer 51 über die einzelnen Durchlässe 66, 67, 66A, 67A und 66B, 67B den Kammern 63, 63A bzw. 63B zugeführt, so daß die Arbeitskolbenanordnungen 57? 57A, 57B unabhängig voneinander in den betreffenden Arbeitszylindern verschoben werden. Dies bewirkt eine tangential© Verschiebung der Gleitstücke 61, 61A, 61B und damit über die zusammenwirkenden Stege und Ruten eine radiale Einwärtsbewegung der Backenhalter 27

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bis 29 in Anlage am Werkstück. Ist dieses nun in bezug auf die Achse des Spannfutters exzentrisch';, so kommt wenigstens ein Backenhalter früher daran in Anlage als die anderen und bewegt sich dann nicht weiter radial einwärts. Aufgrund der gleichmäßigen Druckverteilung in dem geschlossenen Druckmittelsystem bewegen sich jedoch die übrigen Backenhalter unter dem Antrieb der ihnen zugeordneten Arbeitskolbenanordnungen weiter radial einwärts, bis auch sie in Anlage am Werkstück kommen. Anschließend bewirkt die gleichmäßige Druckverteilung in dem geschlossenen Druckmittelsystem, daß die einzelnen Backenhalter im wesentlichen gleiche Haltekräfte auf das eingespannte Werkstück ausüben. Die in Fig. 6 gezeigte Ausführung des Spannfutters ermöglicht also das Kompensieren der Exzentrizität eines Werkstücks, da die Backenhalter lediglich über das Druckmittel sys tem miteinander verbunden sind und sich deshalb über verschieden große Strecken bewegen lassen, wobei sie -Jedoch im wesentlichen gleiche Haltekräfte auf das Werkstück ausüben. Das Zurückziehen der Backenhalter geschieht bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführung des Spannfutters im wesentlichen in der gleichen Weise wie bei der Ausführung nach Fig. i bis

und braucht deshalb nicht erneut beschrieben zu v/erden.

Gegebenenfalls können die beiden beschriebenen Ausführungen auch derart miteinander kombiniert werden, daß die Gleitstücke zum Verschieben der Backenhalter über den Zahnkranz 78 bewegungsübertragend miteinander verbunden und zusätzlich einzeln mit jeweils einer druckmittelbeaufschlagten Arbeitskolbenanordnung kombiniert sind. Mit einem solchen Spannfutter lassen sich dann die größeren Haltekräfte der einzeln betätigten Backenhalter gemäß der Ausführung nach Fig. 6 ausüben, wobei sich die Backenhalter jedoch wie bei der Ausführung nach Fig. 1 bis 5 gleichzeitig und über gleiche Strecken bewegen.

In einer weiteren Abwandlung kann anstelle der Druckmittelbetätigung der Gleitstücke in beiden.Eichtungen eine nur

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in einer Eiclitung wirksame Druckmittelbetätigung vorgesehen sein, wobei dann die Rückführung unter Federbelastung erfolgt,

Zwar besteht einer der Vorteile der Erfindung darin, daß die Betätigungseinrichtungen als geschlossenes Druckmittelsystem ausgebildet sind, es lassen sich jedoch wenigstens einige der beschriebenen Vorteile auch dadurch erzielen, daß anstelle des Pumpenkolbens 42 eine äußere Druckaiitt elquell e vorhanden und mit den Kammern 51» des Pumpenzylinders verbunden ist, wobei die übrigen Teile des Spannfutters unverändert bleiben können.

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Claims

Patentansprüche;

Spannfutter mit einem Gehäuseblock und einer Anzahl gleitend daran angeordneten Backenhaltern, welche in wenigstens eine in bezug auf die Längsachse des Spannfutters radiale Komponente aufweisenden Richtungen relativ zum Genäuseblock in eine und aus einer Stellung zum Festspannen eines Werkstücks bewegbar sind, und' mit B-etätigungseinrichtungen zuBi Bewegen der Backenhalt er relativ zum Genäuseblock _y g e k e η η ζ ei c h η e t durch einen im wesentlichen geschlossenen Pump en zylinder (4-7) für die Aufnahme eines im wesentlichen inkompressiblen Druckmittels, durch einen gleitend beweglich im Pumpenzylinder angeordneten Pumpenkolben (4-2) zum Unterdrucksetzen des Druckmittels, durch wenigstens einen Arbeitszylinder (56) welchem, das Druckmittel zuführbar ist, durch eine gleitend beweglich im Arbeitszylinder angeordnete und bewegungsübertragend mit wenigstens einem Backenhalter (27) verbundene Arbeitskolbenanordnung (57) und durch den Pampenzylinder mit dem bzw. den Arheitszylinder(n) verbindende Durchlässe (66, 67), wobei durch eine Bewegung des Pumpenkol— bens im Pumpenzylinder in einer bestimmten Sichtung ein Druckanstieg und Übertritt des Druckmittels vom Pumpenzum Arbeitszylinder für eine entsprechende Bewegung der Arbeitskolbenanordnung und damit des betreffenden Backennalters bzw. der Backenhalter (27 bis 29) bewirfcbar ist-
2. Spannfutter nach Anspruch .1, dadurch g e kennzeichnet, daß der Pumpenkolben (4-2) den Pumpenzylinder (4-7) abdichtend in zwei beiderseits des Kolbens liegend-e Kammern (51* 52) unterteilt, daß die Arbeitskolbenanordnung (57) den Arbeitszylinder (56) in eine dritte und eine vierte Kammer (63 bzw. 64·) unterteilt und daß die .erste Kammer (5Ό cLes .Pumpenzylinders über Durchlässe (66, 67) mit der dritten Kammer (63) und die zweite Kammer (52) des Pumpenzylinders über durchlässe (68, 69) mit der vierten Kammer (64·) .strömung'S verbund en ist, so daß

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durch eine Bewegung des Pumpenkolbens in einer ersten Richtung eine Überführung des Druckmittels von der ersten in die dritte Kammer und damit eine Verschiebung der Arbeitskolbenanordnung in einer ersten Richtung zum Bewegen des Backenhalters in die Stellung zum Festpannen eines Werkstücks, und durch eine Bewegung des Pumpenkolbens in entgegengesetzter Richtung eine Überführung des Druckmittels von der zweiten in die vierte Kammer und damit eine Verschiebung der Arbeitskolbenanordnung in entgegengesetzter Richtung zum Bewegen des Backenhalters in eine Stellung zum Freigeben des Werkstücks bewirkbar ist.
3. Spannfutter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenzylinder (4-7) innerhalb des Gehäuseblocks (12) und im wesentlichen koaxial mit dessen Längsachse gebildet ist.
4. Spannfutter nach wenigstens einem'der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennz e i chnet, daß der Pumpenkolben (42) ein mit dem Gehäuseblock .(12) koa3cia.es und gleitend in diesem geführtes Buchsenteil (43) aufweist, welches mit dem Gehäuseblock zusammen eine etwa ringförmige Zylinderkammer (47) begrenzt und einen im wesentlichen radial hervorstehenden Kolbensteg (44) aufweist, welcher in die Zylinderkammer hineinragt und sich in abdichtender Gleitanlage am Gehäuseblock befindet.
5. Spannfutter nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitszylinder (56) radial auswärts von der Längsachse des Spannfutters im Gehäuseblock (12) gebildet ist.
6. Spannfutter nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitszylinder (56) mit seiner Längsachse in einer Ebene liegt, welche im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Spannfutters und im wesentlichen quer zur Bewegungsrichtung des betreffenden Backenhalters verläuft.

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7. Spannfutter nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn ze i chnet, daß die Backenhalter (27 bis 29) untereinander durch eine mechanische Anordnung (.77t 78» 81) verbunden und bei einer Bewegung der Arbeitskolbenanordnung gleichzeitig und über im wesentlichen gleiche Strecken bewegbar sind.
8. Spannfutter nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Anordnung einen mit dem Gehäuseblock (12) konzentrischen, drehbaren Zahnkranz (78), eine an der Arbeitskolbeananordnung (57) gebildete und mit dem Zahnkranz in Eingriff befindliche Zahnleiste (81) sowie den Backenhaltern zugeordnete und rait dem Zahnkranz in Eingriff befindliche Zahnleisten (77) aufweist.
9. Spannfutter nach wenigstens einein der Ansprüche 1 bis 8, dadurch .gekennzeichnet, daß die Arbeitskolbenanordnung (57) über selbstheimnende ■Übertragungseinrichtungen (71ϊ 72) mit wenigstens einem Backenhalter (27 bis 29) verbunden ist, welche eine Bewegung des oder der Backenhalter(s) unter dem Antrieb der Arbeitskolbenanordnung ermöglicht und eine. Bewegung des bzw. der Backenhalter unter Einwirkung äußerer Kräfte verhindert.
10. Spannfutter nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß allen Backenhaltern (27 bis 29) jeweils eine gleitend in' einem Arbeitszylinder geführte Arbeitskolbenanordnung (57? 57-k» 57B) zugeordnet ist und daß sämtliche Arbeitszylinder über Durchlässe mit dem Pump en zylinder (4-7) verbunden sindi wodurch bei einer Bewegung de s* Pumpenkolbens das Druckmittel aus dem Pumpenzylinder in alle Arbeitszylinder überführbar ist, so daß die Backenhalter zur Ausübung im wesentlichen gleicher Haltekräfte auf ein Werkstück relativ zum Gehäuseblock bewegbar sind und durch Bewegung der einzelnen Backenhalter über verschieden große Strecken ein-Ausgleich der Exzentrizität eines Werkstücks erzielbar ist.

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