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ßlSpannwerkzeug mit Sinzelverstellung und zusätzlicher
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Zentralspannung" Die Erfindung bezieht sich auf ein Spannwerkzeug
mit Einzelverstellung und zusätzlicher Zentralspannung von auf im Spannwerkzeug
geführten Schiebern sitzenden Spannklauen.
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Zum Festspannen von Werkstücken auf Arbeitsmaschinen, wie z.B. Drehmaschinen,
Schleifmaschinen usw. kennt man Spannfutter und Planscheiben. Die Planscheiben dienen
in der Regel zum Einspannen von Werkstücken mit verhältnismäßig großem Durchmesser.
Bei der Planscheibe können die verschiebbar gelagerten Spannklauen unabhängig voneinander
eingestellt werden, so daß die Befestigung unrunder Werkstücke möglich ist. Im Gegensatz
dazu die nen zum Einspannen von Werkstücken mit verhältnismäßig kleinem Durchmesser
die Spannfutter, die mit Zentralspannung arbeiten, d.h. die Spannklauen lassen sich
nur gemeinsam aufeinanderzu- oder auseinanderbewegen.
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Diese gemeinsame Zentralspannung wird in der Regel dadurch erreicht,
daß die die Spannklauen aufnehmenden Schieber an ihrer Rückseite in eine Spiralnut
einer drehbaren Scheibe eingreifen. Diese Scheibe trägt auf ihrer anderen Seite
einen kegeligen Zahnkranz, der mit drei kegeligen Ritzeln in Zahneingriff steht.
Wird eines der Ritzel durch einen Schlüssel gedreht, so
dreht sich
die Scheibe mit der Spiralnut und bewegt die Spannklauen gleichzeitig zusammen bzw.
bei umgekehrter Drehrichtung auseinander.
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In der Praxis sind auch schon Spannwerkzeuge bekanntgeworden, bei
denen die Spaunklauen gemeinsam und auch einzeln bewegt werden können. Um hier einerseits
die Vorteile der Planscheibe mit Einzelverstellung und andererseits die Funktion
der Zentralverstellung eines Spannfutters auszunutzen, sind diese Spannwerkzeuge
mit einem Planscheibenkörper ausgerüstet, in dem sich drei sogenannte Langschieber
mit darauf aufgesetzten Spannklauen radial verschieben lassen. Unter den Langschiebern
sind Spannschieber angeordnet, die von einer weiter unten näher erläuterten Kraftquelle
angetrieben werden. Die Langschieber mit den darauf sitzenden Spannklauen lassen
sich über Spindeln einzeln verstellen, so daß die Funktion einer Planscheibe erreicht
wird.
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Zur Erzielung der Zentralspannung sitzen an den Enden der Spannschieber
schräg angeordnete Nuten, in die eine in der Futtermitte sitzende axial verschiebbare
verzahnte Welle eingreift. Die Welle läßt sich durch eine als Kraftquelle dienende
hydraulische Zylinder-Kolben-Einheit in Längsrichtung verschieben, wodurch über
die schräg angeordneten Nuten eine Verstellung der Spannschieber und damit eine
Krafteinstellung der Langschieber und Spannklauen eintritt.
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Obwohl bei dieser Vorrichtung eine Zentralspannung und eine unabhängige
1:inzelspannur.¢ der Spannklauen möglich- ist, besitzt dieses Spannwerkzeug insofern
einen erheblichen Nachteil, als der Kraftangriff an den Spannschiebern durch die
Futtermitte über die hydraulisch verstellbare Welle erfolgt. Hierdurch
tritt
nicht nur eine ungünstige Kraftumlenkung ein, sondern es ist auch ein erheblicher
Aufwand zum Lagern und Führen nicht nur der verstellbaren Welle, sondern auch der
diese verstellenden Zylinder-Kolben-Einheit erforderlich. Dieser Bauaufwand wird
noch dadurch erhöht, daß für die Umsteuerung der Zylinder-Kolben-Einheit eine nicht
weniger aufwendige hydraulische Steuereinrichtung erforderlich ist. Dieser extrem
hohe Bauaufwand bedingt eine sehr komplizierte goylstrulrtion, die ständig gewartet
werden muß, um eine funktionsgerechte Tätigkeit zu ermöglichen. Es versteht sich,
daß diese Konstruktion auch sehr teuer ist. Außerdem bringt die zentrale Krafteinleitung
für die Spannschieber den erheblichen Nachteil mit sich, daß die Aufspannung der
Werkstücke mitunter sehr beeinträchtigt wird, etwa in den Fällen, wo ein Zapfen
oder ein Wellenende in die Bohrung des Spannwerkzeuges hineinragt. Dann ist die
zentral gelegene Welle des Zylinders hinderlich, so daß solche Werkstücke mit dem
Spannwerkzeug nicht gespannt werden können, Schließlich ist der Kraftangriff von
der Welle auf die Spannschieber insofern von Nachteil, als die schräge Nut bzw.
Keilverzahnung am Ende der Spannschieber angeordnet ist. Hierbei besteht die Gefahr
des Aufbäumens der Spannschieber, so daß insofern mit einem Verklemmen und Verkanten
und dadurch bedingten Funktionsbeeinträchtigungen gerechnet werden muß.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mit Einzelverstellung
und zusätzlicher Zentralspannung von auf im Spannwerkzeug geführten Schiebern sitzenden
Spannklauen geeignetes Spannwerkzeug der eingangs
genannten Art
zu schaffen, das unter Vermeidung eines kompliziert geführten und die Werkstückspannung
beeinträchtigenden Kraftangriffs sich durch eine einfach ausgebildete und zu handhabende
sowie funktionsgerechte und kostengünstige Konstruktion auszeichnet, Diese Aufgabe
wird erfindungsgemäß durch ein in der Ebene des Spannwerkzeugs liegendes und auf
einen gemeinsamen Verstellmechanismus für die Schieber einwirkendes Spannelement
für die Zentralspannung erreicht.
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Für die vorliegende Erfindung ist somit wesentlich, daß der Kraftantrieb
für die Zentralspannung nicht mehr durch die Hohlspindel der Werkzeugmaschine -
also von außen her - erfolgt, sondern vielmehr die Kraftquelle innerhalb des Spannwerkzeugs
in deren Ebene liegt. Hierdurch wird eine wesentlich einfachere Kraftbetätigung
erreicht, so daß sich im Vergleich zu dem komplizierten und teuren Spannwerkzeug
der bekannten Art ein wesentlich leichter zu bedienendes und billigeres Spannwerkzeug
ergibt. Außerdem liegt nunmehr die Futtermitte bzw. die Hohlspindel der Werkzeugmaschine
weitgehend frei, so daß auch Werkstücke aufgespannt werden können, bei denen ein
Zapfen oder ein Wellenende während des Spannens in die Bohrung des Spannwerkzeugs
hineinragt. Somit kommt man zu einem Spannwerkzeug, das die Funktionen einer herkömmlichen
Planscheibe und die eines herkömmlichen Spannfutters in sich vereinigt, und zwar
in einer Weise, daß auch Werkstücke mit einem zentrischen Wellenende oder einem
Zapfen mittels des Spannwerkzeuges einwandfrei gespannt werden können.
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Die erfindungsgemäße Kombination eines Spannwerkzeugs
mit
Einzelverstellung und Zentralspannung ermöglicht eine komplette Werkstückbearbeitung
mit eis einzigen Aufspannung auf einer Arbeitsmaschine. Es können somit beispielsweise
auf einer Drehbank Schrupparbeiten und Fertigdreharbeiten ohne die Notwendigkeit
zusätzlicher Auf spannvorgänge durchgeführt werden. Dabei eignet sich das erfindungsgemäße
Spannwerkzeug sehr gut zum Aufspannen von Werkstücken mit vergleichsweise großen
Durchmessern, ohne daß hierzu die sonst erforderliche Kraftanspannung mittels hydraulischer
oder pneumatischer Betätigungszylinder erforderlich ist.
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In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist das Spannelement als
Spannspindel ausgebildet. Durch Betätigen dieser einzigen Spannspindel können die
Schieber und damit die Spannklauen gemeinsam verstellt und somit die erforderliche
Spannung des Werkstücks durchgeführt werden.
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Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Spannspindel
als einen hohen Spanndruck erzeugende Kraftspannspindel ausgebildet ist. Diese ist
vorzugsweise mit hydraulischer Druckübertragung ausgestattet und kann doppeltwirkend
ausgelegt sein, so daß sich das erfindungsgemäße Spannwerkzeug besonders gut zum
Aufspannen zylindrischer Hohlkörper eignet (Außen-oder Innensparmung).
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Wichtig ist, daß sich die Achse der Kraftspannspindel etwa entsprechend
einer halben Sekante durch die Planscheibe und im wesentlichen parallel zu einem
der die Spannbacken tragenden Schieber erstreckt. Hierdurch ergibt sich zur Verstellung
der Spannklauen eine sehr einfache Kraftübertragungsmöglichkeit zwischen der Krcftspannspindel
und dem Verstellmechanismus.
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Vorzugsweise weist der für die gemeinsame zentrale Verstellung der
Schieber dienende Verstellmechanismus rechtwinklig zu den Schiebern liegende, in
der Planscheibe geführte Keilschlitten auf, die über eine Antriebsverbindung antriebsmäßig
miteinander in Eingriff stehen.
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Eine solche Ausbildung macht es möglich, einen der Keilschlitten mit
einer Verzahnung zu versehen, in die die Gewinde spindel der Kraftspannspindel eingreifen
kann.
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Dabei verläuft die Achse der Kraftspannspindel zweckmäßig parallel
zur Längserstreckung des mit der Gewindespindel in Eingriff stehenden Keilschlittens.
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Die Verzahnung kann an der Außenseite des angetriebenen Keilschlittens
angeordnet sein. In diesem Fall kann die Antriebsverbindung zwischen den rechtwinklig
zueinander liegenden Keilschlitten von in deren Ecken angeordneten und in der Planscheibe
und einer Lagerplatte drehbar gelagerten Umlenk-Stirnrädern gebildet sein, die über
eine an ihrem Außenumfang versehene Verzahnung mit einer auf den einander zugewandten
Innenseiten der Keilschlitten befindlichen Verzahnung in Eingriff stehen.
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Die Antriebsverbindung zwischen den rechtwinklig zueinander liegenden
Keilschlitten kann aber auch von einem mit einer Außenverzahnung versehenen und
über diese mit auf den einander zugewandten Innenseiten der Keilschlitten in Eingriff
stehenden zentrischen Antriebsring gebildet sein.
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Weiterhin besteht die Möglichkeit, die Antriebsverbindung zwischen
den rechtwinklig zueinander liegenden
Keilschlitten von in den
Keilschlitten geführten Gleitsteinen und einer damit verbundenen Antriebsscheibe
zu bilden. In diesem Fall sind die Gleitsteine in Nuten der Keilschlitten verschiebbar
geführt und mit axial vorstehenden Zapfen in in der Antriebsscheibe befindlichen
Bohrungen eingesetzt, Eine solche Ausbildung der Antriebsverbindung macht es möglich,
die Keilschlitten in in einem einstückig eingegossenen Versteifungsring eingelegten
Führungsplattenverschiebbar zu lagern, die zu diesem Zweck im wesentlichen rechteckförmige
Führungsausnehmungen aufweist, die an ihren jeweils gegenüberliegenden Längsseiten
Führungsnuten besitzen, in die Führungsleisten der Keilschlitten eingreifen.
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Die Breite der Führungsplatte entspricht zweckmäßigerweise zumindest
der Breite der Keilschlitten, Von besonderer Bedeutung für die Erfindung ist es,
wenn die Verzahnung des angetriebenen Keilschlittens durch eine zentrische Gewindebohrung
zur Aufnahme der Gewinde spindel der Kraftspannspindel ausgebildet ist.
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Somit ist es möglich, die Kraftspannspindel unmittelbar in den einen
Keilschlitten einzusetzen, wodurch sich der radiale Abstand zur Achse des Spannwerkzeugs
verringert. Diese Art der Ausbildung der Antriebsverbindung mit der konzentrisch
im Keilschlitten angeordneten Gewindespindel der Kraftspannspindel macht es möglich,
die Keilschlitten an ihren den Gleitsteinen abgewandten Seite mit unter einem schrägen
Winkel verlaufenden Keilstegen zu versehen, die in etwa im mittleren Bereich der
Schieber befindliche Nuten eingreifen. Die Anbringung der Nuten im mittleren Bereich
der beispielsweise als Spannschieber
oder als Klauenschieber ausgebildeten
Schieber hat eine geringere Längendehnung bei Zug oder Druck zur Folge, so daß keine
Gefahr des Aufbäumens der Spannschieber bzw. Klauenschieber eintritt. Hierdurch
wird eine bessere Kraftübertragung erzielt.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt
entlang der Linie 1-1 der der Fig, 2 durch ein erfindungsgemäßes Spannwerkzeug;
Fig. 2 einen Längsschnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1; Fi. 3 ein abgewandeltes
Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Spannwerkzeugs in teilweisem Längsschnitt;
Fiff, 4 einen teilweisen Schnitt durch das in Fig. 3 dargestellte Spannwerkzeug
entlang der Linie IV-IV; Fie. eR eine Vorderansicht einer dritten Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Spannwerkzeugs; Fig.6 die zugehörige Seitenansicht; Fig.
7 einen Schnitt entlang der Linie VII-VII der Fig. 10; Fig. 8 einen Schnitt entlang
der Linie VIll-VIll der Fig. 5;
Fig. 9 einen Schnitt entlang der
Linie IX-IX der Fig. 10; Fig. 10 einen Schnitt entlang der Linie X-X der Fig. 9;
Fig. 11 einen entsprechenden Schnitt bei einer abgewandelten Ausführungsform des
Spannwerkzeugs; und Fi#.12 12 einen Schnitt durch eine Kraftspannspindel.
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Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Spannwerkzeug besitzt eine Planscheibe
1 mit vier um 90° versetzt angeordneten T-förmigen Nuten 2, 3, 4 und 5, in die als
Klauenschieber 6, 7, 8 und 9 ausgebildete Spannschieber zur Aufnahme von Spannklauen
11, 12, 13 und 14 in weiter unten beschriebener Weise verschiebbar geführt sind.
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Zwischen den Klauenschiebern 6, 7, 8, 9 und der jeweils zugehörigen
Spannklaue 11, 12, 13, 14 sitzt jeweils eine Spindel 15, 16, 17, 18 mittels derer
die Spannklauen 11, 12, 13,14 gegenüber den Klauenschiebern 6, 7, 8, 9 unabhängig
voneinander einzeln verstellt werden können, Auf diese reise übernimmt das Spannwerkzeug
zum Aufspannen unrunder Werkstücke die Funktion einer üblichen Planscheibe mit Einzelverstellung.
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Jeweils rechtwinklig zu den Klauenschiebern 6, 7, 8, 9 sind in der
Planscheibe 1 Keilschlitten 19, 21, 22 und 23 angeordnet, die jeweils in ihrem mittleren
Bereich eine schrägverlaufende, vorzugsweise unter einen 12° Winkel verlaufende
Keilstege 24, 25, 26 und 27 aufweisen, die in an der Unterseite der Klauenschieber
6, 7, 8, 9 befindliche Nuten 28 (Fig. 4) eingreifen.
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Die im rechten Winkel zueinander liegenden Keilschlitten 19, 21, 22,
23 besitzen an ihren einander zugewandten Innenseiten eine Verzahnung 29, in die
an den Ecken der Keilschlitten 19, 21, 22, 23 liegende Umlenk-Stirnräder 31, 32,
33, 34 mit einer entsprechenden Außenverzahnung
35 eingreifen.
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Wie aus Fig. 2 hervorgeht, sind die Umlenk-Stirnräder 31, 32, 33,
34 mittels Zapfen 36 in der Planscheibe 1 und mittels Zapfen 37 in einer mit der
Planscheibe 1 lösbar befestigten Lagerplatte 38 drehbar gelagert. Die vorbeschriebene
Anordnung ist so getroffen, daß die Keilschlitten 19, 21, 22, 23 über die Umlenk-Stirnräder
31, 32, 33, 34 entweder alle im Uhrzeigersinn oder in umgekehrter Richtung bewegt
werden und dadurch in entsprechender Weise auch die Klauenschieber 6, 7, 8, 9 und
damit die Spannklauen 11, 12, 13, 14, so daß über letztere entweder ein Innenspannen
oder ein Außenspannen eines nicht dargestellten Werkstücks möglich ist.
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Zum Antrieb des oben beschriebenen Verstellmechanismus der Keilschlitten
19, 21, 22, 23 untereinander dient ein Spannelement in Gestalt einer Kraftspannspindel
39.
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Die Kraftspannspindel zur Erzeugung sehrboher Spanndrücke steht über
eine Gewindespindel 41 mit einer Außenverzahnung 42 des einen Keilschlittens 21
in Antriebsverbindung. Die Kraftspannspindel 39 besitzt ferner eine Führungshülse
43 sowie einen darin gelagerten Mitnehmer 44, der in Fig. 1 nur mit gestrichelten
Linien im oberen Teil angedeutet ist. Sowohl die Führungshülse 43 als auch der Mitnehmer
44 besitzen an ihren äußeren, aus einer Lagerhülse 45 der Planscheibe 1 herausragenden
Enden jeweils eine Werkzeugaufnahme 46 und 47 zum Aufsetzen eines Schlüssels. Zu
diesem Zweck sind die Werkzeugaufnahmen 46, 47 als Sechskant ausgebildet, Wie aus
Fig. 1 hervorgeht, liegen die Werkzeugaufnahmen 46, 47 in einer Ausnehmung 48, in
der sich auch ein Randflansch 49 der Lagerhülse 45 abstützt.
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Eine derartige über einen kniehebelartig angeordneten Druckbolzen
verspannend und arretierend arbeitende Kraftspannspindel ist für sich bekannt.
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Anstelle dieser zuvor erwähnten Kraftspannspindel kann vorzugsweise
eine völlig neuartige Kraftspannspindel eingesetzt werden, die im einzelnen weiter
unten im Zusammenhang mit Fig. 12 erläutert und in ihrer Wirkungsweise beschrieben
wird. Diese neuartige Kraftspannspindel ist nicht nur im Rahmen der vorliegenden
Erfindung einsetzbar, sondern entfaltet ihre überraschenden Vorzüge überall in der
Spanntechnik, z.B. bei Klauenkästen, Klemmvorridltungen, Planscheiben - bei denen
alle (vorzugsweise vier) Klauen unabhängig voneinander mittels der für diese Kraftspannspindel
vorgesehenen Hydraulikspindel betrieben werden - usw. Wie die Erläuterungen zu Fig.
12 zeigen werden, ist die neuartige Kraftspannspindel im Rahmen der vorliegenden
Erfindung entsprechend der zuvor erwähnten bekannten Spindel einsetzbar und wirksam,
so daß nachfolgend der Betrieb des erfindungsgemäßen Spannwerkzeugs weiter anhand
der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform erläutert wird.
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Bei Betätigung der Führungshülse 43 mittels eines auf dessen Werkzeugaufnahme
46 aufzusetzenden Schlüssels kann die Gewindespindel 41 verdreht und damit über
deren Gewinde und die Außenverzahnung 42 der Keilschlitten 21 in der Planscheibe
1 in seiner Längsrichtung verstellt werden. Über die Innenverzahnung 29 des Keilschlittens
21 werden dann die Umlenkstirnräder 31 und 35 gedreht und dann mit in Eingriff stehenden
Keilschlitten 19 und 22 in Längsrichtung verschoben und schließlich über deren Verzahnung
29 und die Umlenk-Stirnräder 35, 33 noch der Keilschlitten 23 in Längsrichtung verschoben.
Durch die Verschiebung der Keilschlitten 19, 21, 22, 23 werden
dann
jeweils die zugehörigen Klauenschieber 6, 7, 8, 9 und damit die Spannklauen 11,
12, 13, 14 in ihrer Längsrichtung verstellt, und zwar so weit, bis die Spannklauen
auf dem zu spannenden Werkstück zur Anlage gelangen.
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Bei Anlage der Spannklauen 11, 12, 13, 14 am Werkstück wird dann die
Werkzeugaufnahme 47 des Mitnehmers 44 verdreht, und zwar derart, daß durch Lageveränderung
des erwähnten kniehebelartigen Druckbolzens über die Gewindespindel 41 ein sehr
hoher Spanndruck auf die Keilschlitten und damit über die Klauenschieber und Spannklauen
auf das Werkstück übertragen wird.
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Das in den Fig. 3 und 4 dargestellte Ausführungsbeispiel stimmt im
wesentlichen mit dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Spannwerkzeug überein, so daß
für gleiche Bauteile gleiche Bezugszahlen verwendet worden sind. Der Unterschied
besteht im wesentlichen nur darin, daß die in den Ecken der Keilschlitten angeordneten
Umlenk-Stirnräder 31, 32, 33 und 34 durch einen für alle Keilschlitten gemeinsamen
Antriebsring 54 ersetzt sind, der mit einer an seinem Außenumfang versehenen Verzahnung
55 gleichzeitig in alle Innenverzahnungen 29 der Keilschlitten 19, 21, 22, 23 eingreift.
Ein weiterer geringer Unterschied besteht darin, daß die Außenverzahnung 42 des
einen Keilschlittens 21 konkav ausgebildet ist, so wie das aus Fig. 4 hervorgeht.
Aus Fig. 4 ist auch ersichtlich, daß die Keilschlitten 21 auf ihrer Rückseite durch
Abschlußscheiben 60 verschlossen sind.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 5 bis 10 besteht die Abänderung
gegenüber den vorher beschriebenen Ausführungsformen im wesentlichen in einer anderen
Ausbildung der Antriebsverbindung bzw. des Verstellmechanismus
zwischen
den einzelnen Keilschiebern 19, 21, 22, 23.
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Für gleiche Bauteile sind wiederum die gleichen Bezugszahlen verwendet.
Die Antriebsverbindung besteht in diesem Ausführungsbeispiel im wesentlichen aus
Gleitsteinen 56, 57, 58 und 59 sowie einer die Gleitsteine miteinander verbindenden
Antriebsscheibe 61. Die Antriebsscheibe 61 ist ihrerseits in einer Ringausnehmung
62 einer mit der Planscheibe 1 lösbar verbundenen Abschlußplatte 63 drehbar gelagert.
Die Gleitsteine 56, 57, 58, 59 sind in radialen Nuten 64, 65, 66, 67 der Keilschlitten
19, 21, 22, 23 verschiebbar geführt.
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Die Keilschlitten 19, 21, 22, 23 sind ihrerseits in in einem einstückig
in die Planscheibe eingegossenen Versteifungsring eingelegten Führungsplatten 68
geführt. Zu diesem Zweck sitzen die mindestens der Breite der Keilschlitten 19,
21, 22, 23 entsprechenden Führungsplatten 68 in rechteckförmigen Führungsausnehmungen
69, 71, 72, 73, und weisen auf ihren jeweils gegenüberliegenden Längsseiten Führungsnuten
74, 75 auf, in die jeweils entsprechende Führungsleisten 76, 77 der Keilschlitten
19, 21, 22, 23 eingreifen. Vorzugsweise ist der Versteifungsring acht- oder sechseckförmig
ausgebildet, so wie das aus Fig. 9 hervorgeht.
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Wie aus den Fig. 7 und 10 hervorgeht, ist der Keilschlitten 21 als
Verzahnung mit einer zentrischen Gewindebohrung 78 ausgebildet, in die die Gewindespindel
41 der Kraftspannspindel 39 eingesetzt werden kann. Die sich über die gesamte Länge
des Keilschlittens 21 erstreckende Gewindebohrung 78 macht es möglich, den Keilschlitten
21 und über die oben beschriebene Antriebsverbindung auch die übrigen Keilschlitten
und damit die Schieber und Spannklauen anzutreiben. Durch die zentrische Anordnung
der
Gewindespindel 41 im Keilschlitten 21 kann die oben beschriebene seitliche Führung
der Keilschlitten leicht durchgeführt werden.
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Wie aus Fig. 10 hervorgeht, greifen die Keilschlitten 19, 21, 22,
23 mit ihrem jeweiligen Keilsteg 25, 27 in die eingangs bereits erläuterte Nut 28
an der Unterseite der als Klauenschieber ausgebildeten Schieber 6, 7, 8, 9 ein.
Die Nut 28 liegt ein beträchtliches Stück vom Ende der Klauenschieber 6, 7, 8, 9
ab.
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Die Spindeln 15, 16, 17, 18 sind beidendig in den Klauenschiebern
6, 7, 8, 9 drehbar gelagert. Durch entsprechendes Verstellen der Spindeln 15, 1#,
17, 18 können die Spannklauen 11, 12, 13, 14 unabhängig voneinander, also einzeln
auf ihren Klauenschiebern 6, 7, 8, 9 verstellt werden, so daß sich auch unrunde
Werkstücke spannen lassen. Für eine gemeinsame Betätigung der Spannklauen 11, 12,
13, 14 ist die Kraftspannspindel 39 vorgesehen. Beim Betätigen in der oben beschriebenen
Weise nämlich zunächst der Führungshülse 43 und anschließend des Mitnehmers 44 wird
die hohe Druckspannung über die Keilstege auf die Klauenschieber 6, 7, 8, 9 übertragen
und damit die gewünschte hohe Spannkraft erzeugt.
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Die Ausführung in Fig. 11 unterscheidet sich von der in Fig. 10 lediglich
dadurch, daß der Keilsteg 25 bzw. 27 zunächst in einem Spannschieber 79 eingreift,
in dem die Spindeln 15, 16, 17, 18 jeweils beidendig gelagert sind. Auf den Spannschiebern
79 sind dann jeweils als Langschieber ausgebildete Klauenschieber 6, 7, 8, 9 verschiebbar
gelagert. Auf der Außenseite der Langschieber sind in gleichmäßigem Abstand zueinander
angeordnete Quernuten 81 angeordnet, auf denen unter Zwischenschaltung
eines
Verbindungsstücks 82 die Spannklauen 11, 12, 13, 14 sitzen. Mit Hilfe des Verbindungsstücks
82 lassen sich die Spannklauen 11, 12, 13, 14 wahlweise in eine der Quernuten 81
in den Langschiebern einsetzen, so daß man zur Erzielung eines gewünschten Spanndurchmessers
rasch zu einer Grobeinstellung kommt. Zur Feineinstellung werden die Spannklauen
11, 12, 13, 14 mit dem Spannschieber 79 über eine Spindel verstellt. Die Kraftspannung
erfolgt über das zentrale Spannsystem mit Hilfe der Kraftspannspindel 39.
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In Fig. 12 ist die bereits im Zusammenhang mit der Erläuterung der
Fig. 1 erwähnte neuartige Kraftspannspindel dargestellt, wobei einige funktionell
mit Bauteilen der erläuterten bekannten Kraftspannspindel übereinstimmende Konstruktionsteile
mit gleichen Bezugsziffern versehen sind.
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Bei der Kraftspannspindel gemäß Fig. 12 handelt es sich um eine hydraulische
Kraftspannspindel, deren Gewindespindel 41 beidseitig mit je einem Kolben 85 und
86 versehen ist. Die Gewindespindel 41 ist in einem vorderen Flanschgehäuse 87 und
einer hinteren Führungsbüchse 88 gelagert. Über eine Verzahnung 89, an die sich
nach vorne (in der Darstellung nach oben) eine Verstellwelle anschließt, ist die
axial verschiebbare Spindel 41 mit dem äußeren Sechskant 46 verbunden. Durch Drehen
am Sechskant 46 der Verstellwelle erfolgt die Zentralverstellung der Spannklauen.
Dabei schraubt die Gewindespindel 41 den bzw.-über die bereits erläuterte Zwangsverstellung
- die Keilschlitten 21 usw. und die damit verbundenen Spannklauen je nach Drehrichtung
vor oder zurück (Innen - oder Außenspannung). Diese hydraulisch wirkende Kraftspannspindel
ist somit doppeltwirkend.
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Bei der Verstellung kommt die Spindel 41 schließlich an Schulterflächen
90 bzw. 91 zur Anlage und stützt sich dort ab. Das Drehen zum Zwecke der Zentralverstellung
wird solange fortgesetzt, bis über die Keilschlitten 21 usw. die Spannklauen am
Werkstück zur Anlage gekommen sind. Danach erfolgt die hydraulische Kraftspannung,
indem über die Werkzeugaufnahme 47 (Sechskant) eine zugeordnete Stirnradbühse 92
verdreht wird. Dadurch werden mit der Stirnradbüchse 92 im Eingriff befindliche
Ritzel 93 und 94 verdreht, die mit Druckspindeln 95 bzw. 96 verbunden sind. Diese
Druckspindeln bewegen jeweils einen ihnen zugeordneten, sogenannten Primärkolben
97 bzw. 98, wobei durch Rechtsdrehung des Sechskantes 47 der Kolben 97 vorgeschoben
wird, während gleichzeitig der Kolben 98 zurückweicht. Durch Linksdrehung des Sechskantes
47 vollzieht sich die Bewegung der Primärkolben entgegengesetzt, wodurch auch gleichzeitig
die Druckrichtung umgekehrt wird, also wahlweise auf Innen- oder Außenspannung gearbeitet
werden kann.
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Sobald einer der Primärkolben 97 oder 98 vorgeschoben wird und dadurch
einen hydraulischen Druck auf einen jeweils zugeordneten, mit der freien Stirnfläche
des jeweiligen Primärkolbens 97 bzw. 98 durch in der Kraftspannspindel vorgesehene
Leitung in Verbindung stehenden oberhalb des Kolbens 85 oder unterhalb des Kolbens
86 vorgesehenen ringförmigen Ölraum 99 bzw. 100 ausübt, verschiebt sich die Gewindespindel
41 maximal um den Spannweg a, wodurch der bzw. die Keilschlitten 21 usw.
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und damit auch die Spannklauen bis zum Erreichen des gewünschten Spanndrucks
am Werkstück verschoben werden.
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Der hydraulische Druck wirkt dabei in den Ölräumen 99 bzw. 100 gleichmäßig
und wird im Flächenverhältnis von
Primärkolben 97 und 98 zu den
Kolben 85 bzw. 86 (Sekundärkolben) übersetzt.
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Zur Siderung der hydraulischen Spannkraft wird nach Beendigung des
Spannvorgangs ein Sicherungsbolzen betätigt, der den Keilschlitten und damit die
Gewindespindel 41 am Ausweichen bzw. Zurückweichen hindert.
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Die vorstehend beschriebene, erfindungsgemäße hydraulische Kraftspannspindel
ist zwar im dargestellten Ausführungsbeispiel für Handbetätigung vorgesehen, jedoch
ist auch eine elektrische Verstellung möglich, wobei die Zentralverstellung der
Spannklauen von einem Getriebemotor erfolgt, während die Kraftspannung über eine
Pumpe vorgenommen wird. Die Stromzuführung erfolgt dabei über einen Kontaktring,
der in der Planscheibenrückwand eingelassen ist, und zwar derart, daß bei laufender
Planscheibe ein möglicher elektrischer Kontakt aus Gründen der Sicherung gegen Verstellung
ausgeschaltet ist.
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Es versteht sich, daß die dargestellte Erfindung nicht nur auf das
dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt ist, sondern im Rahmen der Ansprüche
Abänderungen zuläßt. So kommt es nicht wesentlich auf die Ausgestaltung und Anordnung
der Spannschieber und -klauen an, sondern von Bedeutung ist, daß durch das erfindungsgemäße
Spannwerkzeug eine Kombination einer an sich bekannten Planscheibe und eines Spannfutters
erzielt wird, wobei wesentlich ist, daß die zentrische Öffnung in Spannwerkzeugen
durch den Verstellmechanismus und die Antriebseinheit nicht beeinträchtigt wird.
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