DE2732677C3 - Spannzange - Google Patents
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Description
Beim Bearbeiten zylindrischer Werkstücke auf Drehmaschinen werden vielfach Spannzangen zum
Einspannen der Werkstücke eingesetzt In noch stärkerem Umfange gilt das beim Verarbeiten von
Stangenmaterial auf halb- oder vollautomatischen Drehmaschinen in Ein- oder Mehrspindelausführung.
Bei einer großen Anzahl dieser Drehmaschinen werden die Spannzangen mittels einer Zugvorrichtung gespannt.
An den dafür am meisten gebräuchlichen, in einem Stück gefertigten Spannzangen kann man einen
Spannkopfteil und einen Spannrohrteil unterscheiden. Der Spannrohrteil hat auf seiner Innenseite Spannflächen
für die Werkstücke und auf seiner Außenseite einen zumindest zum Teil im gleichen Längenabschnitt
wie die Spannflächen gelegenen und zur freien Stirnfläche hin sich erweiternden Außenkonus. Der
Spannkopfteil ist durch am Umfang verteilt angeordnete
Längsschlitze in einzelne Spannbacken aufgeteilt. Diese Längsschlitze sind in radialer Richtung durchgehend
und erstrecken sich in axialer Richtung von der freien Stirnseite des Spannkopfteils aus bis zu einem
ungeschlitzt bleibenden Längenabschnitt hin, der den eigentlichen Spannrohrteil bildet Am Ende dieses
Spannrohrteils befindet sich ein Befestigungsgewinde für die Befestigung der Spannzange an der Zugvorrichtung
der Drehmaschine. Der zwischen dem eigentlichen Spannkopfteil und dem eigentlichen Spannrohrteil
gelegene mittlere Längenabschnitt wird durch die Längsschlitze in einzelne Zungen aufgeteilt durch
welche die an ihrem vorderen Ende anschließenden Spannbacken gegenüber dem Spannrohrteil in radialer
Richtung ein- und ausfedern können. Die hohle Hauptspindel einer Drehmaschine weist an ihrem
vorderen Ende einen Innenkonus auf, auf den der Außenkonus der Spannzange abgestimmt ist Der
so Kegelgesamtwinkel des Außenkonus ist in der Regel 10
bis 30 Winkelminuten größer als beim Innenkonus, der Außenkonus also stumpfer als der Innenkonus, um ein
Festklemmen der Spannbacken im Innenkonus zu vermeiden.
Bei der Schließ- oder Spannbewegung bewegen sich die am vorderen Ende der Zungen sitzenden Spannbakken
auf einer bogenförmigen Bewegungsbahn und führen dabei eine Schwenkbewegung aus. Falls ein
Werkstück nicht genauen Nenndurchmesser hat, son-
dem Übermaß oder Untermaß aufweist wird es nur vom hinteren bzw. vom vorderen Ende der Spannflächen,
also nur auf einem verhältnismäßig kleinen Längenabschnitt, erfaßt und eingespannt Das dadurch
an den Spannbacken auftretende Biegemoment vermag
es im allgemeinen nicht die Zungen so stark elastisch zu
verformen, daß die Spannflächen der Spannbacken sich auf einem größeren Längenabschnitt oder gar auf ihrer
ganzen Länge am Werkstück anlegen. Dadurch besteht
die Gefahr, daß das Werkstück unter den Schnittkräften ausweicht und Taumelbewegungen ausführt, was zu
einem schlechten Bearbeitungsergebnis führt. Zur Verminderung dieser Gefahr müssen die Spannzangen
eines Spannzangensatzes sehr eng gestuft werden, was eine große Anzahl von Spannzangen und entsprechend
hohe Kosten für einen Spannzangensatz zur Folge hat. Außerdem zwingen die Umstände dazu, bei den
Werkstücken auf geringe Durchmessertoleranzen zu achten und z. B. bei der Verarbeitung von Stangenmaterial auf das billigere Walzmaterial zu verzichten und
stattdessen teuere gezogene oder geschälte Stangen zu verwenden.
Eine gewisse Abhilfe, und zwar hinsichtlich der Schrägstellung der Spannbacken, wird bei einer
Spannzange erreicht (FR-PS 13 71605), bei der der Spannkopfteil und der Spannrohrteil voneinander
getrennt sind und mittels einer Kupplungsvorrichtung miteinander gekoppelt werden. Dazu sind entweder am
Spannrohrteil in der äußeren Umfangsfläche oder am Spannkopfteil in der inneren Wandfläche eine umlaufende Nut und am Gegenstück ein auf diese Nut
abgestimmter nach innen bzw. außen ragender Bund vorhanden. An den Spannbacken des Spannkopfteils ist
dieser Bund wegen der Längsschlitze in einzelne bogenförmige Klauen unterteilt Die axiale Zugkraft für
das Einspannen eines Werkstückes wird am Spannrohrteil über den in der gleichen Radialebene wie die Nut
gelegenen Hals in den anschließenden bundförmigen Längenabschnitt eingeleitet, von dessen den Klauen
zugekehrte Stirnfläche auf diese übertragen und von den Klauen wiederum über den in der gleichen
Radialebene wie der Bund am Spannrohrteil gelegenen Hals in die Spannbacken geleitet. Zwischen der
zylindrischen Innenfläche der Klauen und dem Nutgrund am Spannrohrteil muß im gesamten Spannbereich der Spannzange, also auch bei einem gegenüber
ihrem Nenndurchmesser kleineren Spanndurchmesser, ein gewisser Sicherheitsabstand vorhanden sein, um
Fertigungstoleranzen, Fremdkörpereinschlüsse, mit Rücksicht auf die Kerbwirkung vorhandene Abrundungsradien im Nutgrund u. dgl., ohne Aufsitzen
überbrücken zu können. Dieser Sicherheitsabstand sowie die Halbmesserdifferenz des gewünschten Spannbereiches muß von der radialen Abmessung der
kreisringförmigen Querschnittsfläche zwischen der Durchlaßöffnung im Hals des Spannrohrteils und der
Umfangsfläche an den Spannbacken in der Radialebene des Bundes am Spannrohrteil abgezogen werden. Bei
den beiden Halsflächen muß berücksichtigt werden, daß die Eindringtiefe der für die Anlageflächen notwendigen
F.insatzhärtung zwar eine hohe Verschleißfestigkeit,
aber keine hohe Zugkraft bringt. Außerdem muß die Spannungserhöhung infolge der Kerbwirkung durch die
schroffen Querschnittsveränderungen beim Übergang vom Hals in den anschließenden Bund bzw. in die
Klauen berücksichtigt werden. Daher muß der verfügbare Halbmesserbereich so aufgeteilt werden, daß für
die Anlageflächen nur ein verhältnismäßig kleiner Halbmesserbereich zur Verfügung steht und nur eine
sehr kleine radiale Relativbewegung und daher nur ein sehr kleiner Spannbereich, zugelassen werden kann.
Außerdem muß aus Festigkeitsgründen die axiale Belastung der Kupplungsvorrichtung begrenzt werden.
Diese Verhältnisse sind bei einer abgewandelten Ausführungsform mit je einer Nut am Spannrohrteil und
am Spannkopfteil und mit einem darin eingelegten zweiteiligen Kupplungsring noch um einiges ungünstiger, weil hier zwei Sicherheitsabstände in der gleichen
Radialebene berücksichtigt werden müssen, und weil auf den Kupplungsring Stülpkräfte ausgeübt werden, die
dessen Belastbarkeit gegenüber derjenigen der festen Bunde erheblich verringern.
Bei einer anderen bekannten zweiteiligen Spannzange (DE-AS 1020 847) für eine Ventilschleifvorrichtung
weist der Spannkopfteil einzelne dünne Spannbacken auf, die mittels gummielastischer Elemente zusammen
gehalten werden. Der Spannrohrteil weist an der dem
Spannkopfteil zugekehrten Ende sehr lange und dünne Finger auf, die in radialer Richtung federnd ausgebildet
sind. Die Kupplungsvorrichtung wird durch Durchbrüche am freien Ende der Finger des Spannrohrteils und
durch nasenartige oder leistenartige Vorsprünge der Spannbacken gebildet die in die Durchbräche an den
Fingern eingreifen. Im Hinblick darauf, daß die Finger für einen größeren Spannbereich in radialer Richtung
eine sehr große Nachgiebigkeit haben müssen, dürfen
sie in Umfangsrichtung nur sehr schmal ausgeführt
werden. Durch die Durchbrüche der Kupplungsvorrichtung wird die Querschnittsfläche der Finger in diesem
Längenbereich stark vermindert Diese Spannzange vermag daher nur sehr kleine axiale Zugkräfte und
dementsprechend nur sehr kleine radiale Spannkräfte zu übertragen. Für eine Ventilschleifvorrichtung mag
das ausreichen. Für eine Drehmaschine mit einer üblichen axialen Zugkraft von 40—80 N (ca. 4—8 t) ist
das völlig ungenügend.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine in einen Spannrohrteil und in einen Spannkopfteil
trennbare, gattungsgemäße Spannzange so auszubilden, daß deren Einsatzbereich bezüglich der übertragbaren
Zugkraft über den der bekannten Spannzangen
hinausreicht
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Durch das klauenartige Ineinandergreifen der Fortsätze an den einander zugekehrten Enden des
Spannrohrteils und des Spannkopfteils und durch die Anordnung der den Kupplungsring aufnehmenden Nut
auf der äußeren Umfangsseite beider Spannzangenteile muß die nach Abzug nur eines Sicherheitsabstandes und
des Halbmesserspannbereiches verbleibende Halbmes
serdifferenz, nur auf zwei Kraftübertragungsstellen
aufgeteilt werden, nämlich auf die stirnseitige Anlagefläche zwischen dem Kupplungsring und der Nut in den
axialen Fortsätzen der Spannzangenteile und auf die Halsfläche der Fortsätze. Ein weiterer großer Vorteil
besteht darin, daß der Kupplungsring zwischen den
Fortsätzen der beiden Spannzangenteile nur durch Querkräfte belastet wird und auf ihn nicht auch ein
Stülpmoment einwirkt Dadurch bleiben die Anlageflächen am Kupplungsring stets parallel zu sich selbst, so
daß ein sehr hoher Ausnutzungsgrad der Anlageflächen erreicht wird. Dem gegenüber ist der Umstand nur von
geringem Einfluß, daß die Umfangslänge der Stirnflächen an den Fortsätzen hälftig auf den Spannrohrteil
und auf den Spannkopfteil aufgeteilt ist, weil die
Halsfläche der Fortsätze auf Grund des auf sie
entfallenden größeren Halbmesserbereiches ein erheblich höheres Widerstandsmoment gegen Biegung hat
Sowohl das, wie auch die kürzeren Unifangsabschnitte, tragen ebenfalls zu einem sehr hohen Ausmitzungs-
b5 grad der Anlageflächen und damit zu einem hohen
Kraftübertragungsvermögen der Kupplungsvorrichtung bei Dieses ist so groß, daB bei den gegebenen
Einbauverhältnissen die Zugkräfte der damit ausgerü-
steten Werkzeugmaschinen nicht vermindert werden müssen und daß deren volle Zugkraft in radiale
Spannkraft umgesetzt werden kann. Es hat sich sogar gezeigt, daß das Kraftübertragungsvermögen der
Kupplungsvorrichtung so groß ist, daß der Überdekkungsgrad der stirnseitigen Anlageflächen ohne
Schwierigkeiten so weil vermindern werden kann, daß Halbmesserspannbereiche von bis zu 1 mm erreicht
werden.
Durch das klauenartige Ineinandergreifen der Fort- to sätze an den einander zugekehrten Enden des
Spannrohrteils und des Spannkopfteils, sind die beiden Teile ohne weitere Maßnahmen gegen ein gegenseitiges
Verdrehen gesichert, so daß z. B. ein Haltemoment von
einer Nut-und-Feder-Verbindung zwischen dem Spannkopfteil und der Hauptspindel auf den Spannrohrteil
übertragen wird, etwa um die Spannzange vom Zugrohr der Zugvorrichtung zu lösen.
Bei einer nach Anspruch 2 ausgestalteten Spannzange lassen sich die federelastischen Mittel zwischen den
Spannbacken auf sehr einfache Weise anbringen. Da sie außerdem die einzelnen Spannbacken in der richtigen
gegenseitigen Zuordnung zusammenhalten, sind dafür zusätzliche Maßnahmen entbehrlich. Wenn die gummiclastischc
Masse die Längsschlitze zumindest im >> vorderen Teil, d. h. in der Nähe der freien Stirnseite des
Spannkopfteils, von der Spannfläche bis zum Außenkonus ausfüllt, wird damit gleichzeitig eine gute Abdichtung
gegen das Eindringen von Schmutz und Fremdkörpern, insbesondere von Metallspänen geschaffen. m
Bei einer nach Anspruch 3 ausgestalteten Spannzange sind die Teile des Kupplungsringes stets mit dem
einen Teil der Spannzange verbunden, so daß sie beim Handhaben nicht unversehens herunterfallen und dabei
beschädigt und/oder verschmutzt werden können. Auch ü können sie dadurch nicht verlegt und nicht mit anderen,
möglicherweise unpassenden Teilen vertauscht werden. Zum Kuppeln und Entkuppeln werden lediglich die
Teile des Kupplungsringes verschwenkt, was sehr einfach auszuführen ist. ·»<
>
Bei einer nach Anspruch 4 ausgestalteten Spannzange ist das Schwenkgelenk für die Teile des
Kupplungsringes sehr einfach zu fertigen und zu handhaben. Nach Anspruch 5 erhält es eine zusätzliche
Sicherung gegen unbeabsichtigtes Lösen seiner Teile. 4
Bei einer nach Anspruch 6 ausgestalteten Spannzange ist gewährleistet, daß die Teile des Kupplungsringes
nach dem Schließen der Kupplungsvorrichtung, stets ihre Betriebsstellung, innehalten. Sie erfordern daher
beim Handhaben der Spannzange, etwa beim Einsetzen in die Hauptspindel einer Drehmaschine, keine besondere
Aufmerksamkeit, oder einen zusätzlichen Bedienungsaufwand.
In den Ansprüchen 7 bis 10 sind verschiedene zweckmäßige Ausgestaltungsmöglichkeiten
für eine solche Lagesicherung der Teile des ü Kupplungsringes angegeben, die sich hinsichtlich ihres
Materials und Fertigungsaufwandes, hinsichtlich ihres Bedienungsaufwandes und hinsichtlich des Sicherungsgrades voneinander unterscheiden, so daß ihre Auswahl
weitgehend nach den Erfordernissen des einzelnen w>
Anwendungsfalles getroffen werden kann. Beispielsweise kommt die nach Anspruch 10 ausgestaltete
Spannzange besonders bei hohen Beanspruchungen der Kupplungsvorrichtung und bei hohen Anforderungen
an den Sicherungsgrad derselben in Betracht Letzteres t>5
gilt vor allem dann, wenn die Hauptspindel im Bereich der Kupplungsvorrichtung gegenüber dem Außendurchmesser
der Spannzange an dieser Stelle eine verhältnismäßig große lichte Weite hat und daher zur
Lagesicherung der Teile des Kupplungsringes nicht beiträgt.
Der Sicherungsgrad der Kupplungsvorrichtung kann durch eine Ausgestaltung nach Anspruch 11 nochmals
erhöht werden. Dabei liefert vor allem die weitergehende Ausgestaltung der Spannzange nach Anspruch 14
eine Art selbsttätige Sicherung, weil mit ihr die Spannzange sich überhaupt nur im gesicherten Zustand
ihrer Teile in die Hauptspindel einer Drehmaschine einsetzen läßt. Die Ausgestaltung nach Anspruch 15
verringert den Bedienungsaufwand beim Handhaben einer derartigen Spannzange. Eine Ausgestaltung nach
Anspruch 16 erleichtert das öffnen der Kupplungsvorrichtung vor allem dann, wenn trotz der vorhandenen
Abdichtungen die Kupplungsvorrichtung verschmutzt ist.
Bei einer nach Anspruch 17 ausgestalteten Spannzange
wird eine hohe axiale Nachgiebigkeit der einzelnen Spannbacken untereinander erreicht, so daß diese sich
einzeln auf den in ihrem Umfangsbereich vorhandenen Durchmesser des Werkstückes einstellen können.
Dadurch können auch solche Werkstücke ohne Einbuße an Spannkraft zuverlässig gespannt werden, die größere
Rundheitsfehler aufweisen. Mit einer derartigen Spannzange kann demnach auch gewalztes Stangenmaterial
mit größeren Abweichungen hinsichtlich der Querschnittsabmessungen und der Querschnittsform ebenso
sicher gespannt werden, wie etwa gezogenes Stangenmaterial. Dadurch kann der nicht unbeträchtliche
Preisvorteil von gewalztem Stangenmaterial ausgenutzt werden. Dadurch, daß alle Spannbacken an der
Einspannung eines Werkstückes beteiligt sind, selbst wenn dieses Rundheitsfehler aufweist, kann die axiale
Zugkraft der Zugvorrichtung kleiner als sonst üblich gehalten werden. Dadurch wird die Flächenpressung
zwischen den Konusflächen und damit deren Verschleiß geringer.
Eine Ausgestaltung der Spannzange nach Anspruch 18 gewährleistet, daß der Kupplungsring stets nur auf
Biegung und nicht auf Abscherung beansprucht wird, was hohe Kantenpressungen und damit einen vorzeitigen
Verschleiß der Kupplungsvorrichtung vermeidet.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher
erläutert. Es zeigt
F i g. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel der Spannzange gemäß der Linie I-l in
Fig. 2,
F i g. 2 eine Stirnansicht der Spannzange nach F i g. 1,
F i g. 3 eine ausschnittweise dargestellte Abwicklung der Spannzange nach Fig. 1 mit abgenommenem
Kupplungsring,
F i g. 4 je eine Stirnansicht eines ersten bzw. eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Kupplungsringes
für die Spannzange nach F i g. 1,
F i g. 6 eine Stirnansicht eines dritten Ausführungsbeispiels eines Kupplungsringes für die Spannzange nach
Fig. 1.
F i g. 7 einen Querschnitt des Kupplungsringes nach Fig.2gemäß Linie VII-VII,
F i g. 8 einen auseinandergezogen dargestellten Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel der
Spannzange,
Fig.9 eine ausschnittweise dargestellte, teilweise aufgeschnittene Abwicklung der Spannzange nach
Fig. 8.
F i g. 10 eine ausschnittweise dargestellte Abwicklung
eines dritten Ausführungsbeispiels der Spannzange,
F i g. 11 einen vergrößert dargestellten Ausschnitt aus
der Abwicklung nach Fig. 10,
Fig. 12 einen ausschnittweise dargestellten Querschnitt der Spannzange nach der Linie XII-XII in
Fig. 11,
Fig. 13 einen ausschnittweise dargestellten Längsschnitt
der Spannzange nach der Linie XIII-XIII in Fig. 11,
Fig. 14 eine ausschnittweise dargestellte Abwicklung
eines vierten Ausführungsbeispiels der Spannzange,
Fig. 15 einen ausschnittweise dargestellten Längsschnitt
der Spannzange nach F i g. 14.
Bei dem aus F i g. 1 und 3 ersichtlichen ersten Ausführungsbeispielen weist die Spannzange 20 einen
Spannkopfteil 21, einen Spannrohrteil 22 und eine Kupplungsvorrichtung 23 auf. Der Spannkopfteii 2i und
der Spannrohrteil 22 sind selbständige Teile, die sich voneinander trennen lassen und die mittels der
Kupplungsvorrichtung 23 in axiale Richtung formschlüssig miteinander gekuppelt werden.
Der Spannkopfteil 21 hat näherungsweise die Gestalt eines hohlen Kegelstumpfes. Er weist auf seiner
Innenseite Spannflächen 24 für die einzuspannenden Werkstücke auf. Diese Spannflächen sind meist
Kreiszylinderflächen. Sie können aber auch andere Formen haben. Die Spannflächen 24 erstrecken sich von
der in Fig. 1 rechts gelegenen freien Stirnseite des Spannkopfteils 21 aus in axialer Richtung nahezu über
die gesamte Länge des Spannkopfteils. Der Spannkopfteil 21 weist auf seiner Außenseite einen zu seiner freien
Stirnseite hin sich erweiternden Außenkonus 25 auf, der auf den Innenkonus der Hauptspindel der Drehmaschine
abgestimmt ist, bei welcher die Spannzange 20 zum Einsatz vorgesehen ist. Im allgemeinen beträgt dieser
Kegelgesamtwinkel 30°. Der Außenkonus 25 ist in axialer Richtung kürzer als der Spannkopfteil 21. Am
vorderen Ende des Außenkonus 25 schließt sich eine kegelige Übergangsfläche 26 an, die einen Kegelgesamtwinkel
von 150° hat und bis zur ebenen Stirnfläche 27 an der freien Stirnseite des Spannkopfteils 21 reicht.
Am hinteren Ende des Außenkonus 25 schließt sich ein näherungsweise hohlzylinderförmiger Kupplungsteil 28
an, der zugleich das hintere Ende des Spannkopfteiis 21 bildet.
Der Spannkopfteil 21 wird durch sowohl in radialer wie auch in axialer Richtung durchgehende Längsschlitze
29 in einzelne Spannbacken 30 aufgeteilt. Bei diesem und bei den weiteren Ausführungsbeispielen der
Spannzange sind jeweils sechs Längsschlitze und damit sechs Spannbacken dargestellt Diese Anzahl kann
ebenso gut aber auch kleiner oder größer sein.
Die durch die Längsschliize 29 entstandenen Zwischenräume
zwischen den einzelnen Spannbacken 30 werden zum größten Teil durch eine gummielastische
Masse 31 ausgefüllt. Als besonders vorteilhaft hat sich dafür ein Elastomer, und zwar aus vernetzten
Polyurethanen, erwiesen. Wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, reicht die gummielastische Masse 31 in radialer
Richtung von der Spannfläche 24 bis zum Außenkonus 25, und zwar zumindest in dessen vorderen Teil, und in
axialer Richtung von der Obergangsfläche 26 und der Stirnfläche 27 bis zum Kupplungsteil 28 hin. Die
gummielastische Masse 31 wird in fließfähigem Zustand in die Zwischenräume zwischen den in einer Gießform
eingesetzten Spannbacken 30 eingebracht und durch Wärmebehandlung in einen festen Zustand übergeführt,
in welchem sie mit den einander zugekehrten Wandflächen 32 der Spannbacken 30 fest verbunden ist. Dadurch
sorgt die gummielastische Masse 31 einerseits für den Zusammenhalt der Spannbacken 30 im Spannkopfteil 21
und bildet andererseits eine Gummifeder, die vor allem in Umfangsrichtung auf die Spannbacken einwirkt und
eine Spreizkraft auf den Spannkopfteil 21 ausübt, wenn er nach einem Spannvorgang wieder gelöst wird.
Der Spannrohrteil 22 der Spannzange 20 ist auf seiner
ganzen Länge rohrförmig ausgebildet. An dem vom
ίο Spannkopfteil 21 abgekehrten hinteren Ende weist er
ein Befestigungsgewinde 33 für die Befestigung an der Zugvorrichtung einer Drehmaschine auf. In dem in der
Nähe des hinteren Endes gelegenen Längenabschnitt weist der Spannrohrieil 22 auf seiner Außenseite eine
zylindrische Führungsfläche 34 auf, deren Außendurchmesser größer als derjenige des übrigen Teils des
Spannrohrteiis 22 ist und auf den in diesem axialen Bereich vorhandenen Innendurchmesser der Hauptspindel
der Drehmaschine abgestimmt ist, um mit diesem zusammen eine zusätzliche Führung für die
Spannzange zu bilden. Im Bereich der Führungsfläche 34 sind außerdem zwei Querbohrungen 35 vorhanden,
an denen Werkzeuge angesetzt werden können, um den Spannrohrteil mit der Zugvorrichtung der Drehmaschine
zu verschrauben oder ihn davon wieder zu lösen. An dem vom Befestigungsgewinde 33 abgekehrten und
dem Spannkopfteil 21 zugekehrten Ende des Spannrohrteils
22 befindet sich dessen Kupplungsteil 36.
Der Kupplungsteil 28 des Spannkopfteils 21 und der Kupplungsteil 36 des Spannrohrteiis 22 weisen jeder als Teile der Kupplungsvorrichtung 23 axiale Fortsätze 37 bzw. 38 und dazwischenliegende Aussparungen 39 bzw. 40 auf, die in Umfangsrichtung verteilt angeordnet und im einzelnen so ausgebildet sind, daß die Fortsätze 37 bzw. 38 des einen Spannzangenteils 21 oder 22 und die Aussparungen 40 bzw. 39 des anderen Spannzangenteils 22 oder 21 in axialer Richtung klauenartig ineinandergreifen können, wie insbesondere aus F i g. 3 ersichtlich ist.
Der Kupplungsteil 28 des Spannkopfteils 21 und der Kupplungsteil 36 des Spannrohrteiis 22 weisen jeder als Teile der Kupplungsvorrichtung 23 axiale Fortsätze 37 bzw. 38 und dazwischenliegende Aussparungen 39 bzw. 40 auf, die in Umfangsrichtung verteilt angeordnet und im einzelnen so ausgebildet sind, daß die Fortsätze 37 bzw. 38 des einen Spannzangenteils 21 oder 22 und die Aussparungen 40 bzw. 39 des anderen Spannzangenteils 22 oder 21 in axialer Richtung klauenartig ineinandergreifen können, wie insbesondere aus F i g. 3 ersichtlich ist.
Als weitere Teile der Kupplungsvorrichtung 23 sind am Kupplungsteil 28 des Spannkopfteils 21 und am
Kupplungsteil 36 des Spannrohrteiis 22 auf der Außenseite je eine Umfangsnut 41 bzw. 42 vorhanden.
Die Umfangsnuten 41 und 42 haben beide eine rechteckige Querschnittsform, die gleichen Durchmessermaße
und die gleiche Nutbreite. Sie sind jeweils in den Längenabschnitt mit den axialen Fortsätzen 37 bzw.
38, also in den beiden Spannzangenteilen 21 und 22 im zusammengefügten Zustand gemeinsamen Längenabschnitt
in derselben Normalebene zur Längsachse der Spannzange gelegen, so daß ihre Umfangsabschnitte in
beiden Spannzangenteilen :n Umfangsrichtung miteinander fluchten, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist. In diese
gemeinsame Umfangsnut 41, 42 ist als weiterer Teil der Kupplungsvorrichtung 23 ein Kupplungsring 43 eingelegt,
der hinsichtlich Querschnittsform, Durchmessermaßen und Breite auf diese Umfangsnut abgestimmt ist.
Im einfachsten Falle ist der Kupplungsring 43 an einer Umfangsstelle 44 geteilt, damit er elastisch so weit
aufgespreizt werden kann, daß er bei abgenommenem Spannkopfteil 21 auf den Spannrohrteil 22 aufgeschoben
werden kann. Nach dem Zusammenfügen eines Spannkopfteils 21 mit dem Spannrohrteil 22 wird der
Kupplungsring 43 bis zur gemeinsamen Umfangsnut 41, 42 verschoben, bis er in diese Nut einschnappt und
dadurch beide Spannzangenteile 21 und 22 in axialer Richtung formschlüssig miteinanderkuppelL In radialer
Richtung können die Spannbacken 30 des Spannkopf-
teils 21 sich gegenüber dem Spannrohrteil 22 in
gewissen Grenzen bewegen, die vor allem durch die radiale Dicke des Kupplungsringes 43 und die
entsprechende Nuttiefe der Umfangsnul 41, 42 sowie durch die für eine bestimmte Spannkraft erforderliche
axiale Zugkraft gezogen werden.
Der Spannkopfteil 21 und der Spannrohrteil 22 werden aus Einsatzstahl hergestellt. Der Spannkopfteil
21 wird im Bereich der Spannfläche 24, im Bereich des Außenkonus 25 und im Bereich des Kupplungsteils 28
eingesetzt und gehärtet. Der Spannrohrteil 22 wird im Bereich seines Kupplungsteils 36 eingesetzt und
gehärtet. Der Kupplungsring 43 wird aus Vergütungsstahl hergestellt und hoch vergütet. Soweit üblich oder
im Bereich der Kupplungsvorrichtung 23 erforderlich, werden die dafür in Betracht kommenden Flächen
dieser Teiie geschliffen.
Die Handhabung des Kupplungsringes der oben beschriebenen Kupplungsvorrichtung zwischen Spannkopfteil
21 und Spannrohrteil 22 wird erleichtert, wenn der Kupplungsring an zwei Umfangsstellen geteilt ist.
Der aus F i g. 5 ersichtliche Kupplungsring 45 ist an den zwei diametral gelegenen Umfangsstellen 46 geteilt.
Für die beiden lose in der Umfangsnut 41,42 liegenden Ringhälften ist eine Lagesicherung 47 vorhanden. Sie
wird durch je einen radialen Vorsprung 48 und einen radialen Rücksprung 49 gebildet, die an jedem der
beiden an den Umfangs- oder Teilungsstellen 46 einander zugeordneten Enden der Ringhälften vorhanden
sind. Beim Zusammenfügen der Ringhälften hintergreifen die Vorsprünge 48 einander und rasten
federnd in die anschließenden Rücksprünge 49 ein und halten dadurch die beiden Ringhälften zusammen.
Aus F i g. 6 und 7 ist eine andere Ausbildungsmöglichkeit eines zweigeteilten Kupplungsringes 51 ersichtlich. )■>
Diese ist ebenfalls an zwei diametral gelegenen Umfangs- oder Teilungsstellen 52 geteilt. Die einander
zugekehrten Enden der Ringhälften sind hier platt Der Kupplungsring 51 weist auf seiner Umfangsfläche eine
Umfangsnut 53 auf, in welche als Lagesicherung ein federelastischer Sicherungsring 54 eingelegt ist, der
lediglich an einer Umfangsstelle 55 geteilt ist. Durch seine Federkraft hält er die beiden Hälften des
Kupplungsringes 51 in der Umfangsnut der Kupplungsvorrichtung zusammen.
Das aus F i g. 8 und 9 ersichtliche zweite Ausführungsbeispiel der Spannzange ist gegenüber dem ersten
Ausführungsbeispiel nur hinsichtlich der Form des Kupplungsringes und hinsichtlich der Lagesicherung
desselben abgewandelt. Soweit die übrigen Merkmale so nachfolgend nicht gesondert beschrieben sind, wird auf
die Beschreibung der entsprechenden Teile beim ersten Aüsfüiiningsbeispiei verwiesen.
Die Spannzange 60 weist einen Spannkopfteil 61 und einen Spannrohrteil 62 auf, die mittels einer Kupplungs- ^
vorrichtung 63 in axialer Richtung formschlüssig miteinander gekuppelt sind. Die beiden Spannzangenteile
62 und 63 weisen als Teil der Kupplungsvorrichtung 63 an ihren einander zugekehrten Enden axiale
Fortsätze 64 und dazwischenliegende Aussparungen 65 bzw. axiale Fortsätze 66 und dazwischenliegende
Aussparungen 67 auf, die in axialer Richtung klauenartig ineinander greifen. In dem nach dem Zusammenfügen
beider Spannzangenteile ihnen gemeinsamen Längenabschnitt sind als weitere Teile der Kupplungsvorrichtung
63 am Spannkopfteil 61 eine Umfangsnut 68 und am Spannrohrteil 62 eine Umfangsnut 69 vorhanden. In
die gemeinsame Umfangsnut 68, 69 wird sls weiterer Teil der Kupplungsvorrichtung 63 ein Kupplungsring 71
eingelegt.
Wie aus Fig. 9 ersichtlich ist, ist der in eine Ebene
abgewickelte Kupplungsring 71 in dieser Ebene wellenförmig ausgebildet. Der Abstand zweier benachbarter
Wellenscheitel derselben Seite ist zumindest annähernd gleich dem Abstand der Längsmittellinie der
axialen Fortsätze 64 bzw. 66 des zugeordneten, in die gleiche Ebene abgewickelten Endes des Spannkopfteils
61 oder des Spannrohrteils 62. Die Wellen des Kupplungsringes 71 haben eine lichte Höhe, die
mindestens gleich, besser aber etwas größer als die elastische Verformung der einzelnen Welle ist, die diese
unter der von ihr aufzunehmenden axialen Zugkraft erfährt. Dadurch wird eine Kantenpressung am
Kupplungsring vermieden. Wegen dieser Wellenform des Kupplungsringes 71 ist eine Lagesicherung vorhanden,
die den Kupplungsring 71 in Umfangsrichtung in derjenigen Stellung festhält, in der die Wellenscheitel
auf beiden Seiten des Kupplungsringes 71 jeweils dem freien Ende der axialen Fortsätze 64 und 66 zugekehrt
sind und dabei zumindest annähernd mit den Längsmittellinien der axialen Fortsätze fluchten, wie es aus F i g. 9
ersichtlich ist.
Der Kupplungsring 71 ist an zwei diametral gelegenen Umfangs- oder Teilungsstellen in zwei
Ringhälften 72 und 73 geteilt. Wie aus F i g. 9 ersichtlich ist, liegen diese Teilungsstellen in einem Wellenscheitel
des Kupplungsringes 71.
Die beiden Ringhälften 72 und 73 sind an demjenigen Ende, mit dem sie an einer Teilungsstelle einander
benachbart sind, mittels je eines Schwenkgelenkes 74 bzw. 75 am Spannrohrteil 62 schwenkbar gelagert,
wodurch zugleich die Lage ihrer Wellenscheitel in bezug auf die axialen Fortsätze 64 und 66 in
Umfangsrichtung testgelegt ist. Die Schwenkachse der beiden Schwenkgelenke 74 und 75 ist parallel zur
Längsachse der Spannzange 60 ausgerichtet. Jedes dieser Schwenkgelenke 74 und 75 wird durch eine axial
ausgerichtete Bohrung 76 im Kupplungsring 71 und durch eine damit fluchtende Bohrung 77 in einem
der axialen Fortsätze 66 des Spannrohrteils 62 sowie durch einen in die beiden Bohrungen 76 und 77
eingesteckten Gelenkstift 78 gebildet. Für die Gelenkstifte 78 der beiden Schwenkgelenke 74 und 75 ist eine
gemeinsame Verschiebesicherung vorhanden. Ihr einer Teil wird durch eine Umfangsrille 79 gebildet, die an
jedem der Gelenkstifte an dem im Spannrohrteil 62 sich erstreckenden Längenabschnitt angebracht ist. Den
anderen Teil bildet ein Sicherungsstift 81, der in eine radial ausgerichtete Bohrung eingesetzt ist, die am
Spannrohrteil 62 so angeordnet ist, daß sie die beiden umfangsriiien 79 an den Geienkstiften 7S durchdringt.
Mittels der Schwenkgelenke 74 und 75 können die beiden Ringhälften 72 und 73 so weit aus ihrer
Betriebsstellung in der gemeinsamen Umfangsnut 68,69 berausgeschwenkt werden, daß alle axialen Fortsätze 64
des Spannkopfteils 61 vom Kupplungsring 71 freigegeben werden und der Spannkopfteil 61 vom Spannrohrteil
62 in axialer Richtung abgenommen und gegen einen anderen Spannkopfteil ausgetauscht werden
kann. Anschließend werden die beiden Ringhälften 72 und 73 wieder in ihre Betriebsstellung zurückgeschwenkt
und dadurch der eingesetzte Spannkopfteil mit dem Spannrohrteil gekuppelt Durch die Schwenkgelenke
74 und 75 sind die Ringhälften 72 und 73 mix dem Spannrohrteil 62 unverlierbar verbunden, so daß
sie bei einem Wechsel des SDannkoDfteils weder verleet
noch beim Ablegen verschmutzt noch verwechselt werden können.
Da die Schwenkgelenk^ 74 und 75 die beiden
Ringhälfteu 72 und ;3 nur in Umfangsrichtung und in radialer Richtung nur an einem Ende in der Umfangsnut
festlegen können, ist für den herausschwenkbaren Teil jeder der beiden Ringhälften 72 und 73 noch eine
weitere Lagesicherung vorhanden. Diese ist als Rastvorrichtung 82 ausgebildet
Der als Rastkörper dienende Teil der Rastvorrichtung
82 wird durch eine Rastkugel 83 gebildet, die in eine mit den Stirnflächen der Umfangsnut 68 für den
Kupplungsring 71 fluchtende, axial ausgerichtete Bohrung 84 in einem der Spannbacken 85 des Spannzangenkopfes
61 eingesetzt ist An dem in die Umfangsnut 68 mündenden Ende der Bohrung 84 ist ein Kragen 86
vorhanden, dessen lichte Weite geringfügig kleiner als der Außendurchmesser der Rastkugel 83 ist. Eine
Schraubendruckfeder 87 drückt die Rastkugel 83 in der Bohrung 84 gegen den Kragen 86, so daß ein Teil der
Rastkugel 83 aus der Bohrung 84 heraus in die Umfangsnut 68 hineinragt Die Schraubendruckfeder 87
stützt sich an einer Schraube 88 ab, die in die am Anfang mit Muttergewinde versehene Bohrung 84 eingeschraubt
ist.
Der andere Teil der Rastvorrichtung 82 wird durch eine kegelförmige oder kugelabschnittförmige Rastkerbe
89 gebildet, die in der Fluchtlinie der Bohrung 84 in der dieser Bohrung zugekehrten Stirnfläche der
zugeordneten Ringhälfte 73 des Kupplungsringes 71 so vorhanden ist.
Wie aus Fi g. 9 ersichtlich ist, ist die Rastvorrichtung
82 für eine Ringhälfte 73 in dem dem frei schwenkbaren Ende dieser Ringhälftc benachbarten Spannbacken 85
etwa in dessen Längsmittelebene angeordnet, so daß die Rastkugel 83 und die Rastkerbe 89 jeweils in
demjenigen Stirnflächenbereich der Umfangsnut 68 bzw. der Ringhälfte 73 gelegen sind, in dem bei einer
Belastung der Kupplungsvorrichtung 63 keine Druckkräfte übertragen werden.
Wenn eine Spannzange mit einer Kupplungsvorrichtung, wie die zuvor beschriebene, mit zwei schwenkbar
gelagerten Kupplungsringhälften in einer Drehmaschine mit sehr hohen Spindeldrehzahlen mit entsprechend
hoher Fliehkraftwirkung und/oder mit einer Hauptspindel mit großer lichter Weite im Bereich des Kupplungsringes in bezug auf dessen Außendurchmesser mit
entsprechend großer Ausschwenkmöglichkeit der Ringhälften innerhalb der Hauptspindel verwendet werden
soll, dann ist es ratsam, die Kupplungsvorrichtung mit einer Lagesicherung für die Ringhälften auszustatten,
wie sie nachfolgend an Hand der Fig. 10 bis 13 beschrieben wird. Diese erfordert zwar einen höheren
Bedienungsaufwand. Sie bietet dafür aber auch einen höheren Sicherungsgrad der Lagesicherung für die
Ringhälften des Kupplungsringes.
Die Spannzange 90 mit einem Spannkopfteil 91, einem Spannrohrteil 92 und einer Kupplungsvorrichtung
93 ist mit Ausnahme einer Lagesicherung 94 weitgehend gleich der zuvor beschriebenen Spannzange txi
60. Die Kupplungsvorrichtung 93 weist einen zweiteiligen Kupplungsring 95 mit Ringhälften % und 97 auf.
Diese liegen in einer dem Spannkopfteil 91 und dem Spannrohrteil 92 gemeinsamen Umfangsnut 98 bzw. 99
in den axialen Fortsätzen 101 bzw. 102. In einem der <i5
axialen Fortsätze 102 des Spannrohrteils 92 sind die beiden Ringhälften 96 und 97 mittels je eines
Schwenkgelcnkes 103 bzw. 104 schwenkbar gelagert.
Zur Lagesicherung 94 einer Ringhälfte 96 oder 9i
gehören je zwei miteinander fluchtende Bohrungen 10! und 106, von denen d:e eine Bohrung 105 am fre
schwenkbaren Ende der Ringhälfte 96 bzw. 97 und die andere Bohrung 106 an demjenigen axialen Fortsatz 1Oi
des Spannrohrteils 92 angeordnet ist der zu dem axialer Fortsatz 102 mit den Schwenkgelenken 103 und IW
diametral gelegen ist. Zur Lagesicherung 94 gehör außerdem je ein Sicherungsstift 107, der in den beider
Bohrungen 105 und 106 zwischen einer Sieherungsstel lung und einer Freigabestellung längs verschiebbai
geführt ist In der Sicherungsstellung erstreckt sich dei
Sicherungsstift 107 in beide Bohrungen 105 und 10( hinein. In der Freigabestellung befindet er siel
ausschließlich in der Bohrung 106 des Spannrohrteils 92 so daß das Ende der Ringhälfte 96 aus der Umfangsnu
98,99 herausgeschwenkt werden kann.
Für jeden der beiden Sicherungsstifte 107 ist je ein<
Verschiebesicherung 108 vorhanden, mittels der dei Sicherungsstift in seiner Sicherungsstellung festgeleg
und seine Verschiebung zur Freigabestellung hir verhindert werden kann. Für diese Verschiebesicherunj
108 und auch für die Handhabung der Sicherungsstifte 107 ist am Spannrohrteil 92 auf dessen Außenseite ein«
Aussparung 10^ vorhanden. Sie liegt in der Fluchtlinie
der Bohrungen 106 für die beiden einander enj benachbarten Sicherungsstifte 107 für die Ringhälfte 9(
bzw. 97 des Kupplungsringes 95. Die beiden Bohrunger 106 münden frei in diese Aussparung 108. Die beidei
Sicherungsstifte 107 ragen sowohl in der Sicherungsstel lung wie auch in der Freigabestellung mit ihren
hinteren Ende in die Aussparung 109 hinein, so daß sii dort von Hand oder mit einem Werkzeug erfaßt unc
verschoben werden können. Die Sicherungsstifte 1Oi sind langer als die axiale Erstreckung der Aussparunj
109 bemessen, so daß die Sicherungsstifle nur untei
elastischer Verformung in die Bohrungen 106 eingesetz werden können. Dadurch können sie auch umgekehr
nicht ohne elastische Verformung aus den Bohrunger 106 herausgenommen werden. Sie können also bei dei
Handhabung des Spannrohrteils 92 nicht verlorer gehen.
Die Verschiebesicherung 108 für jeden der beider Sicherungsstifte 107 weist eine Riegelkulisse und einer
Kulissenschieber 112 auf. Der Kulissenschieber 112 wire
durch einen innerhalb der Aussparung 109 um 90c abgewinkelten Längenabschnitt 113 des Sicherungsstif
tes 107 gebildet Die Riegelkulisse wird durch eine an di< erste Aussparung 109 anschließende zweite Aussparung
114 gebildet Diese zweite Aussparung 114 ist nur wenif
breiter als die Dicke des als Kulissenschieber dienender Längenabschnittes 113 des Sicherungsstiftes 107. Sie is
so gelegen, daß in der Sicherungsstellung des Siehe rungsstiftes 107 der Kulissenschieber 112 durch eine
Schwenkbewegung um die Längsachse des Sicherungs Stiftes 107 in die Riegelkulisse hineingeklappt werdet
kann.
Schon im Hinblick auf eine leichte Handhabung dei Sicherungsstifte 107 beim Verschieben derselben ist dei
als Kulissenschieber dienende abgewinkelte Längenab schnitt 113 so lang bemessen, daß er in der aus dei
Ricgclkulisse 111 aufgeklappten Stellung, in der it Fig. Il bis 13 der links gelegene Sicherungsstift \0Ί
dargestellt ist, nicht in die Hauptspindel einei Drehmaschine hineinpassen würde. Die Spannzange 9(
mit der Lagesicherung 94 für die beiden Ringhälften 9( und 97 und mit der Verschiebesicherung 108 für die
Sicherungsstifte 107 der Lagesicherung 94 kann also nu
im allseits gesicherten Zustand in die Hauptspindel eingesetzt werden. Nur außerhalb der Hauptspindel
kann zuerst die Verschiebesicherung 108 gelöst werden, d. h., der Kulissenschieber 112 aus der Aussparung 114
herausgeklappt werden, und anschließend die Lagesicherung 94 gelöst werden, d. ij, ein Sicherungsstift 107
mit dem Kulissenschieber 113 aus dessen in Fig. 13 ausgezogen dargestellten in die gestrichelt dargestellte
Stellung verschoben werden.
Um die Kulissenschieber 113 der Verschiebesicherungen
108 beim Handhaben der Spannzange 90, insbesondere beim Einsetzen derselben in eine Hauptspindel,
vor Beschädigungen zu bewahren, sind die Kulissenschieber ihrerseits gegen unbeabsichtliches
Herausklappen gesichert Dazu weist die zweite Aussparung 114 an ihrem Ende eine Vertiefung in Form
einer zylindrischen Bohrung 115 auf, deren Längsachse in der Richtung vom Bohrungsanfang zum Bohrungsgrund von der durch ihren Anfang gehenden Axialebene
des Spannrohrteils weg zu der durch den zugeordneten Sicherungsstift 107 gehenden Axialebene hin verläuft
Dadurch weist ihr dem Sicherungsstift 107 zugekehrter Wandflächenabschnitt gegenüber einer Kreiszylinderfläche,
deren Zylinderachse mit der Längsachse des Sicherungsstiftes 107 fluchtet, einen Unterschnitt auf.
Außerdem ist der Endabschnitt 117 des als Kulissenschieber dienenden Längenabschnittes 113 des Sicherungsstiftes
107 in einer Normalebene zur Längsachse des Sicherungsstiftes in Richtung auf die Bohrung 115
hin derart abgewinkelt, daß er an dem Wandflächenabschnitt mit Unterschnitt elastisch einrastet.
Die zweite Aussparung 114 weist in der Umgebung der Bohrung 115 eine U-förmige Erweiterung 118 auf.
Sie wird mit einem Fingerfräser hergestellt, dessen Längsachse parallel zur Längsachse der Bohrung 115
ausgerichtet ist Dadurch verläuft die Bodenfläche der Erweiterung 118 normal zur Bohrung 115, was deren
anschließende Herstellung erleichtert In der Erweiterung i 18 kann man mit einem Werkzeug, z. B. mit der
Klinge eines Schraubenziehers, unter den Längenabschnitt 113 des Sicherungsrtiftes 107 fassen und dadurch
seinen Endabschnitt 117 aus der Bohrung 115 leicht heraushebeln.
Bei dem aus Fig. 14 und 15 ersichtlichen Ausführungsbeispiel ist lediglich die Verschiebesicherung gegenüber dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel abgewandelt und im übrigen alles gleich oder zumindest ähnlich ausgebildet. Die Lagesicherung 120 für die Ringhälften 121 und 122 weist zwei Sicherungs-
Bei dem aus Fig. 14 und 15 ersichtlichen Ausführungsbeispiel ist lediglich die Verschiebesicherung gegenüber dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel abgewandelt und im übrigen alles gleich oder zumindest ähnlich ausgebildet. Die Lagesicherung 120 für die Ringhälften 121 und 122 weist zwei Sicherungs-
stifte 123 auf, die an dem in eine Aussparung 124 hineinragenden hinteren Ende über ein Verbindungsstück
125 miteinander fest verbunden sind, d. h-, wie eine
Haarnadel einstückig ausgebildet sind. Im Anschluß an den als eigentlichen Sicherungsstift 123 dienenden
Längenabschnitt ist auf jeder Seite ein nach innen gerichteter Vorsprung 126 angeformt In der Bewegungsbahn
der beiden Vorsprünge 126 ist am Grund der Aussparung 124 ein Haltestift 127 angeordnet. An
diesem Haltestift 127 liegen die Vorspränge 126 an und verhindern dadurch eine willkürliche Verschiebung der
Sicherungsstifte 123 von der Sicherungsstellung in die Freigabestellung. Für eine derartige Verschiebung muß
auf das Verbindungsstück 125 eine Kraft ausgeübt werden, die ausreicht, um den Verformungswiderstand
der Sicherungsstifte 123 zu überwinden und die Vorsprünge 126 elastisch ausweichen zu lassen. Um
diese Kraftanwendung zu erleichtern, ist das Verbindungsstück 125 radial nach außen aufgebogen, wie aus
Fig. 15ersichtlich ist.
Hierzu 7 Blatt Zeichnungen
Claims (18)
1. Spannzange mit einem Spannkopfteü, welcher auf seiner Innenseite Spannflächen für die Werkstücke
und auf seiner Außenseite einen zumindest zum Teil im Längenabschnitt mit den Spannflächen
gelegenen und zur freien Stirnseite hin sich erweiternden Außenkonus aufweist, und welcher
durch am Umfang verteilt angeordnete, in radialer und axialer Richtung durchgehende Längsschlitze in
einzelne Spannbacken aufgeteilt ist, zwischen denen elastische Mittel vorhanden sind, mit einem Spannrohr
teil, welcher an dem vom Spannkopfteü abgekehrten Ende ein Befestigungsgewinde für das 1 s
Befestigen an einer Zugvorrichtung aufweist, und mit einer den Spannkopfteü und den Spannrohrteil
in axialer Richtung formschlüssig und in radialer Richtung nachgiebig miteinander kuppelnden Kupplungsvorrichtung,
die je eine am Spannkopfteü und am Spannrohrteil vorhandene Umfangsnut und einen in die Umfangsnut am Spannkopfteü und am
Spannrohrteil eingreifenden und an mindestens einer Umfangsstelle geteilten Kupplungsring aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß an den einander zugekehrten Enden des Spannkopfteils
(21; 61; 91) und des Spannrohrteils (22; 62; 92) in Umfangsrichtung verteilt angeordnete und in axialer
Richtung klauenartig ineinandergreifende axiale Fortsätze (37; 64; 101 bzw. 38; 66; 102) und
dazwischenliegende Aussparungen (39; 65 bzw. 40; 67) vorhanden sind, und daß die den Kupplungsring
(43; 45; 51; 71; 95; 121; 122) aufnehmende Umfangsnut (41; 68; 89 bzw. 42; 69; 99) sowohl am
Spannkopfteü (21; 61; 91) wie auch am Spannrohrteil (22; 62; 92) auf der äußeren Umfangsfläche und in
dem durch die axial ineinandergreifenden Fortsätze (37; 64; 101 bzw. 38; 66; 102) und Aussparungen (39;
65 bzw. 40; 67) beiden Spannzaiigenteilen (21; 22; 61;
62; 91; 92) gemeinsamen Längenabschnitt gelegen ist
2. Spannzange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Mittel durch eine
gummielastische Masse (31) gebildet wird, die zumindest in einem Teilbereich der einander
zugekehrten Wandflächen (29) der Spannbacken (30) durch Kleben, Angießen oder Anvulkanisieren
mit diesen Wandflächen fest verbunden ist
3. Spannzange nach Anspruch 1 oder 2, mit einem
an zwei, vorzugsweise diametral gelegenen, Umfangsstellen geteilten Kupplungsring, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder der Teile (72; 73) des Kupplungsringes (71) an einem Ende, vorzugsweise
an demjenigen, das dem gleichartig ausgebildeten Ende des anderen Teils des Kupplungsringes (71)
benachbart ist, mittels eines Schwenkgelenkes (74; 75) mit parallel zur Längsachse der Spannzangen
ausgerichteter Schwenkachse an einem der Teile der Spannzange, vorzugsweise am Spannrohrteil (62),
schwenkbar gelagert ist.
4. Spannzange nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenkgelenk (74; 75) durch je
eine miteinander fluchtende axial ausgerichtete Bohrung (76; 77) im Kupplungsring (71) und in dem
zugeordneten Spannzangenteil (62) und durch einen in beide Bohrungen (76; 77) sich hinein erstreckenden
Gelenkstift (78) gebildet wird.
5. Spannzange nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Verschiebesicherung für den Gelenkstift (78) vorhanden ist, die vorzugsweise
dadurch gebildet wird, daß der Gelenkstift (78) an dem im Spannzangenteil (62) sich erstreckenden
Längenabschnitt eine Aussparung, vorzugsweise in Form einer Umfangrille (79) aufweist, daß r.m
Spannzangenteil (62) eine diese Aussparung durchdringende vorzugsweise radial ausgerichtete Bohrung
vorhanden ist und daß ein Sicherungsstift (81) oder eine Sicherungsschraube in diese Bohrung
eingesetzt ist
6. Spannzange nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lagesicherung
(82) für die in der Umfangsnut (68; 69) lose eingelegten Teile oder mittels eines Schwenkgelenkes
(74) schwenkbar angeordneten Teile (72; 73) des Kupplungsringes (71) vorhanden ist
7. Spannzange nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagesicherung (47) für lose
eingelegte Teile des Kupplungsringes (45) durch in radialer und/oder in axialer Richtung einander
hintergreifende Vorsprünge (48) und Rücksprünge (49) der an den Teilungsstellen (46) des Kupplungsringes {45) einander zugeordneten Enden desselben
gebildet wird.
8. Spannzange nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet daß die Lagesicherung durch einen an einer
Umfangsstelle (35) geteilten und in eine Umfangsnut (53) des Kupplungsringes (51) eingelegten federelastischen
Sicherungsring (54) gebildet wird.
9. Spannzange nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet daß als Lagesicherung eine Rastvorrichtung
(82) vorhanden ist, die durch eine vorzugsweise an einer Stirnfläche des Kupplungsringes (71)
vorhandene Rastkerbe (88) und durch einen an einem der Spannzangenteile, vorzugsweise am
Spannzangenkopf (61), bewegbar geführten und unter Wirkung einer Feder (87) stehenden Rastkörper
gebildet wird, welcher vorzugsweise als Rastkugel (83) ausgebildet ist, die in einer in die
Umfangsnut (68) mündenden und mit der Rastkerbe (88) am Kupplungsring (71) fluchtenden, zumindest
annähernd axial ausgerichteten Bohrung (84) des Spannzangenkopfes (61) von einer Schraubendruckfeder
(87) in Richtung auf die Umfangsnut (68) gedrückt wird, wobei an dem in die Umfangsnut (68)
mündenden Ende der Bohrung (84) ein Kragen (86) vorhanden ist, dessen lichte We'te geringfügig
kleiner als der Außendurchmesser der Rastkugel
(83) ist
10. Spannzange nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet daß die Lagesicherung (94) gebildet
wird durch mindestens je eine zumindest annähernd axial ausgerichtete Bohrung (105; 106) im Kupplungsring
(95) und in einem der Spannzangenteile, vorzugsweise im Spannrohrteil (92), die beide
miteinander fluchten, und durch einen Sicherungsstift (107), der in den beiden Bohrungen (105; 106)
zwischen einer Sicherungsstellung und einer Freigabestellung längs verschiebbar geführt ist und der sich
in der Sicherungsstellung in beide Bohrungen (105; 106) hineinerstreckt und der in der Freigabestellung
sich ausschließlich in einer der beiden Bohrungen, vorzugsweise in der Bohrung (106) des Spannzangenteils
(92), befindet.
11. Spannzange nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet daß eine Verschiebesicherung (108)
für den Sicherungsstift (107) vorhanden ist, die
zumindest in seiner Sicherungsstellung seine Verschiebung zur Freigabestellung hin verhindert
12. Spannzange nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet daß für die Verschiebesicherung (108) in der Fluchtlinie der Bohrung (106) für den
Sicherungsstift (107) in dem einen Spannzangenteil (92) eine in radialer Richtung nach außen offene
Aussparung (108) vorhanden ist, in welche die Bohrung (106) frei mündet und in welche der
Sicherungsstift (107) in seinen beiden Stellungen hineinragt
13. Spannzange nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebesicherung als
Rastvorrichtung ausgebildet ist, deren einer Teil als
quer zur Bewegungsbahn des Sicherungsstiftes (123) ausgerichteter Vorsprung (126) oder Rücksprung
des Sicherungsstiftes (123) ausgebildet ist und vorzugsweise an dem in die Aussparung (124)
hineinragenden Längenabschnitt des Sicherungsstiftes (123) angeordnet ist, und deren anderer Teil als
entsprechendes Gegenstück (127) am Spannzangenteil, vorzugsweise in dessen Aussparung (124), in der
Bewegungsbahn des einen Teils (126) angeordnet ist
14. Spannzange nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebesicherung (108)
für den Sicherungsstift (107) eine Riegelkulisse und einen Kulissenschieber (112) aufweist, wobei vorzugsweise
der Kulissenschieber durch einen innerhalb der Aussparung (109) um bevorzugt 90°
abgewinkelten Längenabschnitt (113) des Sicherungsstiftes (107) und die Riegelkulisse durch eine an
die erste Aussparung (109) anschließende zweite Aussparung (114) an der Außenseite des Spannzangenteils
gebildet wird, in welche der als Kulissenschieber dienende Längenabschnitt des Sicherungsstiftes einklappbar ist
15. Spannzange nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet daß die zweite Aussparung (114)
eine Vertiefung vorzugsweise in Form einer zylindrischen Bohrung (115) aufweist, deren dem
Sicherungsstift (107) zugekehrter Wandflächenabschnitt gegenüber einer Kreiszylinderfläche, deren
Zylinderachse mit der Längsachse des Sicherungsstiftes (107) fluchtet, einen Unterschnitt aufweist und
daß der Endabschnitt (117) des als Kulissenschieber dienenden Längenabschnitts (113) des Sicherungsstiftes (107) vorzugsweise in einer Normalebene zur
Längsachse des Sicherungsstiftes (107), in Richtung auf die Vertiefung (115) derart abgewinkelt ist, daß
er an dem Wandflächenabschnitt mit Unterschnitt elastisch einrastet
16. Spannzange nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Aussparung
(114) zumindest auf einer Seite des als Kulissenschieber
dienenden Längenabschnittes (113) des Sicherungsstiftes
(107) eine Erweiterung (118) aufweist.
17. Spannzange nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der in eine Ebene
abgewickelte Kupplungsring (71) in dieser Ebene wellenförmig ausgebildet ist, wobei der Abstand
zweier benachbarter Wellenscheitel derselben Seite zumindest annähernd gleich dem Abstand der
Längsmittellinien der axialen Fortsätze (64; 66) des zugeordneten, in die gleiche Ebene abgewickelten
Endes des Spannkopfteils (61) oder des Spannrohrteils (62) ist, und daß eine Lagesicherung (74; 75)
vorhanden ist, die den Kupplungsring (71) in Umfangsrichtung in derjenigen Stellung festhält, in
der die Wellenscheitel zumindest annähernd mit den Längsmittellinien der axiaien Fortsätze (64; 66)
fluchtend jeweils dem freien Ende der axiaien Fortsätze (64; 66) zugekehrt sind.
18. Spannzange nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet daß die lichte Höhe der Wellenform
des Kupplungsringes mindestens gleich ist, vorzugsweise größer als die unter der größtmöglichen
Betriebslast auftretenden elastischen Verformung des Kupplungsringes (71) ist
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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GB7830468A GB2002660B (en) | 1977-07-20 | 1978-07-20 | 2-part collet chuck |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2732677A DE2732677C3 (de) | 1977-07-20 | 1977-07-20 | Spannzange |
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Publication Number | Publication Date |
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