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Spannfutter fiir Drehmaschinen
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Spannfutt6r für Drehmaschinen mit
radial verschiebbar geführten Spannbacken, die jeweils durch eine im Futterkörper
quer zur Längsachse angeordnete mit Zahnleisten in eine Verzahnung der Spannbacken
eingreifellde Keilstange antreibbar sind, wobei die Keilstangen über den zum Lösen
oder Spannen der Backen erforderlichen Weg hinaus zusätzlich soweit im Futterkörper
verschiebbar sind, daß ihre Zahnleisten außer Eingriff an der zugehörigen Spannbacke
gelangen und diese radial aus dem Futterkörper herausnehmbar ist, und mit einer
Sperreinrichtung für jede Spannbacke.
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Spansfutter dieser Art sind z.I3. durch die t AS 2 347 561 bekannt.
Die Sperreinrichtung besteht dort aus einem auf den Zusatzweg mit einem Vorsprung
in die Verzahnung der Spannbacke eingreifenden Halteglied, das die Verzahnung zur
Herausnahme aus dem Futterkörper erst nach Betätigen eines in diesem geführten Verriegelungsgliedes
frei gibt. Das Halteglied ist bei dieser bekannten Ausgestaltung in der zugehörigen
Keilstange geführt und mit seinem Vorsprung in gerader Fortsetzung einer
der
Zahnleisten in dem von Zahnleisten freier dem Zusatzweg entsprechenden Bereich der
Keilstange angeordnet und wird in der die Spannbacke vollständig freigebenden Stellung
der Keilstange durch das Verriegelungsglied, das als radialgeführter Bolzen ausgebildet
ist, in der mit dem Vorsprung in die Verzahnung der Spannbacke eingreifenden Stellung
gehalten.
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Die Spannbacken werden somit bei dieser wie auch bei anderen vergleichbaren
Ausgestaltungen, um zu erreichen, daß diese auch dann noch arretiert sind, wenn
sie bereits außer Eingriff mit den Keilstangen stehen und daher ohne eine Sicherung
durch das Halteglied aus dem Futterkörper herausfliegen würden, wenn die das Spannfutter
tragende Spindel versehentlich in Drehung versetzt werden sollte, jeweils durch
ein Jialteglied gesichert, das in deren Verzahnung eingreift. Das Iialteglied kann
dabei als axial verschiebbarer Bolzen (DT-AS 2 347 561, DT-AS 2 240 871 oder DT-AS
2 004 889)oder als verschwenkbar gelagerter Hebel (DT-PS 2 026 208) ausgebildet
sein, es ist aber auch bekannt, dieses aus Kugeln (DT-OS 23 23 230) zu bilden. Bei
allen diesen Ausgestaltungen wirkt auf das Halteglied eine Federkraft ein, durch
die dieses in die Verzahnung der zugehörigen Spannbacke gedrückt wird, sobald diese
außer Eingriff an der Zahnleiste der Keilstange gelangt.
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Durch diese bekannten Sperreilrrich tungeir soll zwar erreicht werden,
daß das Halteglied nur bewußt zum gewollten Herausnehmen der Spannbacken einzeln
von Hand gelöst werden kann, abgesehen von dem teilweise sehr erheblichen Bauaufwand
ist eine wirkungsvolle und zuverlässige Sicherung der Spannbacken aber nicht zu
erreichen. Das Halteglied greift nämlich jeweils nur mit einer Spitze in die Verzahnung
der Spanaibacke ein und wird dabei durch eine Wider und vielfach auch durch das
federbelastete Verriegelungsglied angepreßt. Bei stillstehendem Futterkörper reicht
diese Sicherung aus, wird aber der Antrieb der
Drehmaschine @ngew@llt
eingeschaltet, so wirkt auf die Haltegleider eine sehr große Abweiskraft ein. lurch
die schweren Spannbacken wird nämlich bei Rotation des Spannfutters eine hohe Zentri@ug@lkraft
erzeugt, die liter die Verzahnung auch auf die Halteglieder übertragen wird. tind
ottlnals vermag die Kraft der diesen und auch den Verriegelungsgliede@n zugeordneten
ledern d#r axial gerichLet-en Kraftkomponente nicht das Gleichtgewicht zu halten,
so daß die Ifalteglieder selbsttätig ausgeriickt und die Spannbacken alls dein Futterkörper
herausgeschleudert werden. Des weiteren können auch die auf die halte-und Verriegelurigs<jiieder
einwirkenden Federn im laufe der Zeit brechen oder in ihrer Federkraft nachlassen
bzw. durch Eindringenden Schmutz und Kiihlmittel können die lialteglieder verklemmen
und in ihrer Punktion beeinträchtigt werden, so daß bereits bei geringen Drehzahlen
des Spannfutters die Spannbacken aus dem Futterkörper herausfliegen. Eine stets
zuverlässige Sicherung der Spannbacken eines Keilstangenfutters ist somit mit den
bekannten Sperreinrichtungen nicht zu erreichen. Auch ist das Einsetzen der Backen
hierbei umständlich, da stets das Halteglied durch das Regelglied entgegen der Federkraft,bis
die Backenverzahnung in die Zahnleisten der Keilstange eingeführt ist, zurückgedrückt
werden muß. Vielfach stehen auch die Riegelglieder über die ZylindermantelflAche
des Futterkörpers iiber. Auch dies hat schon zu folgeschweren Unfällen gafiihrt,
da sich diese in Kleider des die Maschine Bedienenden verhaken können. Auch ist
bei keiner dieser bekannten Ausführungsformen der jeweiligen Stellung des Riegelgliedes
sichtbar zu entnehmen, welche Lage die Spannbacken jeweils einnehmen.
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Es ist demnach Aufgaße der Erfindting, eine Sperreinrichtung für Spannfutter
der vorgenannten Art zu schaffen, die die aufgezeigten Nachteile nicht aufweist.
Vielmehr soll erreicht werden, da die Spannbacken nicht durch ein gesondertes Ilalteglied
gesichert werden, sondern daß diese stets mit ihrer Verzahnung in die Zahnleiste
der Keilstange eingreifen und nur beim herausnehmen von dieser gelöst werden können.
I>er dizti erforderliche
Bauaufwand soll gering gehalten werden,
so daß nicht nur eine wirtschaftliche Fertigung, sondern auch eine zweckmäßige Unterbringung
im Futterkörper möglich ist. Auch soll die Handhabung beim Herausnehmen und beim
Einsetzen der Spannbacken einfach sein. Des weiteren soll die Sperreinrichtung ständig
im Eingriff sein, einen großen Verstellweg der Keilstangen ermöglichen und die jeweilige
Lage eines Spannbackens sichtbar wiedergeben, so daß auf einfache Weise eine Sichtkontrolle
gegeben ist.
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Gemäß der Erfindung wird dies bei einem Spannfutter der vorgenannten
Art dadurch erreicht, daß die Sperreinrichtungen jeweils aus einem verdrehbar im
Futterkörper gehaltenen Verstellbolzen gebildet sind, der mittels Verzahnungen oder
einem Nocken, Exzenter oder dgl. mit der zugeordneten Keilstange zwangläufig verbunden
ist.
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Zweckmäßig ist es hierbei, an der Keilstange eine in deren Verstellrichtung
verlaufende Verzahnung anzubringen, in die der Verstellbolzen mittels einer an dessem
der Keilstange zugekehrten Ende angebrachten Gegenverzahnung eingreift, wobei dies
besonders einfach dadurch zu bewerkstelligen ist, indem die Keilstange auf ihrer
radial nach außen gerichteten Fläche jeweils mit einer in deren Verstellrichtung
verlaufenden langlochartigen Ausnehmung versehen wird, in die eine mit dem Verstellbolzen
zusammenwirkende Zahnleiste eingesetzt ist.
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Nach einer andersartigen Ausgestaltung können die Keilstangen auch
auf ihren nach außen gerichteten Flächen jeweils mit einer winkelförmigen Aussparung
versehen werden, in die der Verstellbolzen md einem Nocken, einem Exzenter, einem
Ansatz oder dgl. eingreift.
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Die Verstellbolzen sind hierbei, z. B.mittels einer in diese eingearbeitete
Nut eingreifenden Stellschraube oder einem diese umfassenden Halteglied, axial unverstellbar
im Futterkörper zu halten.
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Damit die Verstellbolzen beim Herausnehmen oder Einsetzen einer Keilstange
leicht verdreht werden können, ist es ferner angebracht, diese an ihrem äußeren
Ende mit einer Schlüsselöffnung zu versehen oder in ähnlicher Weise auszubilden.
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Zur Anzeige der jeweiligen Lage einer Keilstange ist es vorteilhaft,
auf dem Futterkörper im Bereich der Sperreinrichtungen jeweils eine Spannstellungsanzeige,
z. B. in Form einer mit dem Verstellbolzen zusammenwirkenden Markierung vorzusehen.
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In analoger Weise können, um die jeweilige Endlage einer Keilstange
anzuzeigen, in den Futterkörper vorzugsweise auf dessen Stirnseite auch ein oder
mehrere Signalbolzen eingesetzt werden, die mit einem Ende jeweils an einer Keilstange
anliegen oder in deren Verstellbereich hineinragen und die mittels Schrägflächen
entgegen der Kraft einer Rückstel#!eder axial verstellbar sind.
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Wird ein Spannfutter der vorgenannten Art mit einer gemäß der Erfindung
ausgebildeten Sperreinrichtung ausgestattet, ist ein störungsfreier Betrieb auch
über einen längeren Zeitraum, vor allem aber eine stets zuverlässige Sicherung der
Spannbacken gewährleistet. Wird nämlich jede der Keilstangen mit einer Sperreinrichtung,
die aus einem verdrehbar im Futterkörper gehaltenen Verstellbolzen besteht, der
zwangläufig mit einer Keilstange verbunden ist, versehen, können die Spannbacken
mit ihrer Verzahnung bis unmittelbar vor dem Herausnehmen aus dem Futterkörper mit
den Zahnleisten der Keilstange in Eingriff gelassen werden. Gesonderte Halteglieder
sind somit nicht mehr erforderlich, vielmehr werden die Spannbacken unmittelbar
durch die Keilstangen selbst
gegen llerausschleudern in einem ausreichenden
Mane gesichert. Und um die Backen herausnehmen zu können, sind die Keilstangen lediglich
mittels der Sperreinrichtungen,indem die Verstellbolzen verdreht werden, zu verschieben.
Dies ist auf einfache Weise zu bewerkstelligen.
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Die Verstellbolzen schließen in jeder Betriebsstellung mit der Zylindermantelfläche
des Spannfutters bündig ab, so daß keine Teile der Sperreinrichtung, die Unfälle
auslösen können, über den Futterkörper überstehen. Dennoch ist mittels der vorgesehenen
Markierungen eine optische Kontrolle der jeweiligen Stellung der Keilstangen möglich.
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Ein mit der crfindungsgemäß ausgebildeten Sperreinrichturlg versehenes
Spannfutter genügt somit, zumal in die die Sicherung dur Spannbacken bewirkenden
Teile kein Schmutz gelangen und somit deren Funktion dadurch nicht beeinträchtigt
werden kann und diese ständig im Eingriff und nur von Hand verstellbar sind, in
allen Belangen den an eine Sicherungsvorrichtung zu stellenden Forderungcxl.
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Weitere Einzelheiten sind dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel
eines mit einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Sperreinrichtung versehenen Kei]stdn<enfutters
zu entnehmen. Hierbei zeigt: Fig. 1 das Spannfutter in einem achssenkrechten Schnitt
Fig. 2 die bei dem Spannfutter nach Fig. 1 verwendete Keilstange in Draufsicht,
Fig. 3 eine andersartige Ausgestaltung des paiiiifutters nach Fig. 1 und Fig. 4
einen Schnitt nach der Linie IV - IV der Fi3. 3.
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Das in der Fig. 1 dargestellte und mit 1 bezeichnete Spannfutter besteht
aus in radial gerichteten Nuten eines zweiteiligen Futterkörpers 2, 3 eingesetzten
Spannbacken 4, die jeweils durch eine in eine quer zur Ilauptachse des Spannfutters
1 verlaufende Nut 12 angeordnete Keilstange 9 nach innen oder außen verstellbar
sind. Die Keilstangen 9 sind dazu mit Zahnleisten 11 versehen, die in an den Spannbacken
4 angebrachte Verzahnungen 5 eingreifen.
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Zur Verstellung der Keilatangen 9 dient eine zentrisch im Futterkörper
2 angeordnete Zugstange 6, auf der ein Verstellkolben 7 aufgeschraubt ist. Und an
den Verstellkolben 7 ist jeweils eine Keilfläche 8 angebracht, die mit in die Keilstangen
9 eingearbeiteten Gegenflächen 10 zusamnienwirken, so daß die Axialbewegung der
Zugstange 6, die z. B. mittels eines von Druckmittel beaufschlagbaren Kolbens zu
bewerkstelligen ist, in eine tangential zu diesem nach außen oder innen gerichtete
Verstellbewegung der Keilstangen 9 umgelenkt wird. Selbstverständlich ist es auch
möglich, zum Antrieb der Keilstangen 9 auch ein andersartiges Antriebsglied, z.
B. einen Treibring, vorzusehen.
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Die Kei#stangen 9 sind bei dem Spannfutter 1 über den zum Lösen oder
Spannen der Spannbacken 4 erforderlichen Weg hinaus zusätzlich so weiz in dem Futterkörper
2, 3 verschiehbar, daß deren Zahnleiste 11 außer Eingriff an der Verzahnung 5 der
Spannbacken 4 gelangen, so da diese radial aus dem Futterkörper 2, 3 herausgenommen
werden können.
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Dies wird mittels einer Sperreinrichtung 21, die einen entsprechend
gesteuerten berhub ermöglicht ~bewerkstelligt.
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Mittels der Sperreinrichtung 21 ist aber auch in der Lage, in der
die Verzahnung 5 der Spannbacken 4 gerade noch mit den Zahnleisten 11 der Keilstange
9 in Eingriff ist, eine zuverlässige Sicherung gegeben. Die Sperreinrichtung 21
bewirkt hierbei, daß eine Spannbacke 4 mit den Zahnleisten 11 der Keststange 9 so
lange in Eingriff bleibt, bis die
Entriegelug bei stillstehendem
Futterkörper 2, 3 von Hand vorgenommen wird. I)ie Spannbacken 4 werden durch die
jeder der Keilstangen 9 zugeordnete Sperreinrichtung 21 somit auch dann zuverlässig
gehalten und gesichert, wenn die Maschine ungewollt in Betrieb gesetzt wird.
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Die Sperreinrichtungen 21 bestehen bei dem Ausfiihrullgsbeispiel nach
Fig. 1 jeweils aus einem, in eine Bohrung 22 des Futterkörpers 3 verdrehbar eingesetzten
Bolzen 23, der mit der zugeordneten Keilstange 9 zwangläufig verbunden ist.
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Dazu ist an dem unteren EI,Ue des Verstellbolzens 23 eine Verzahnung
24 angearbeitet und die Keilstange 9 ist mit einer Ausnehmung 28 versehen, in die
eine mit einer Verzahnung 30 ausgestattete Zahnleiste 29 eingesetzt ist. Zur verdrehbaren
Halterung des Verstellbolzens 23 in der Bohrung 22 dient eine Stellschraube 27,
die in eine Nut 26 des Verstellbolzens 23 eingreift. Und um diese von Hand verdrehen
zu können, ist dessen äueres Ende mit einer ScIi1üssei#-öffnung 25 versehen.
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Zur Herausnaliitte des spanfibackens 4 aus dem Futterkörper 3 ist
die Keilstange 9 lediglich über den ihr zugeordneten Verstellbereich hinaus zu verschieben.
Dies geschieht in einfacher Weise dadurch, daß miti ls eines, in die Öffnung 25
einzusetzenden Schlüssels der Verstellbolzen 23 verdreht wird, so daß die Keilstange
9 weitergeschoben wird und somit deren Zahnleiste 11 außer Eingriff gelangt mit
der Verzahnung 5 der Spannbacken 4. In dieser Lage kann diese ohne weiteres herausgenommen
werden. Beim Einsetzen einer Spannbacke ist in umgekehrter Weise zu verfahren.
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Durch eine auf dem Futterkörper 3 angebrachte Markierung 31, die mit
einem auf 9 verdrehbar gehaltenen Verstellbolzen 23 versehene Markierung zusammenwirkt,
ist jeweils leicht feststellbar, in welcher Lage sich die Keilstange 9 und der Verstellkolben
7 befindet.
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Felllbetätigungen sind somit ausgeschlossen.
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Zusätzlich kann aber noch, Uill die indstellung der Keilstange 9 anzuzeigen,
ein Signalbolzen 34 vorgesehen werden, der zweckma,3igerweise in einer stirnseitigen
Ausnehmung 33 des Futterkörpers 3 einzusetzen ist. Zur Verstellung des Sichtbolzens
34 ist dieser, wie dies auch in Fig. 2 gezeigt ist, mit einer Schrägfläche 35 versellen,
die mit einer an der Keilstange 9 angeformten Schrägfläche 36 zusammenwirkt. Sobald
in der Endstellung der Keilstange 9 deren Schrägfläche 36 auf die Schrägfläche 35
des Sichtbolzens 34 aufläuft, wird dieser entgegen dr Kraft einer Rückstellfeder
37 nach außen gedrückt, so daß deutlich erkennbar ist, daß die Keilstange 9 sich
in d er Endstellung befindet und somit deren Spannbereich ausgeschöpft ist.
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Bei dem in Fig. 3 dargeste1lt#n, in nahezu gleicher Weise ausgebildeten
Spannfutter 41 >esteht die Sperreinrichtung 51 ebenfalls aus einem verdrehbar
in einer Ausnehmung 52 des zweiteiligen Futterkörpers 42, 43 eingesetzten Verstellbolzen
53, der zur zwangsläufigen Verbindung mit der in einer Nut 49 eingesetzten Keilstange
44 einen nockenförmigen Ansatz 54 aufweist.
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Die Keilstange 44, die durch einen Kolben 45 sowie zusammenwirkende
Schrägflächen 46 und 47 verstellbar ist und mit einer Verzahnung 48 trieblich mit
den Spannbacken verbunden ist, ist zur Aufnahme des Ansatzes 54 mit einer winkelförmig
ausgebildeten Ausnehmung 56 und 56' versehen. Mittels eines in eine, am äußeren
Ende des Verstellbolzens 53 angebrachten Schlüsselöffnung 55 einzusetzenden Schlüssels
kann in der Endlage.des Verstollkolbens 45 und somit auch am Ende des Spannbereiches
der Keilstange 44 und der Verstellbolzen 53 verdreht werden - der Ansatz 54 wirkt
dabei auf die Kante 56'' der Ausnehmung 56' ein -so daß die Keilstange 44 außer
Eingriff gebracht wird mit der Verzahnyng der Spannbacken und diese somit herauszunehmen
sind.
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