-
Spannfutter mit zum Spannen radial nach außen
-
bewegten Spannbacken
Die Erfindung bezieht sich auf
ein Spannfutter mit zum Spannen radial nach außen bewegten Spannbacken, die mit
einer schiefen Ebene zur Erzeugung ihrer Spannbewegung versehen sind und mit einem
axial verschiebbaren Spannstück zusammenwirken, das mit einer der schiefen Ebene
angepaßten Schräge versehen ist.
-
Bei den bekannten Spannfuttern dieser Art wird zum Entspannen die
schiefe Ebene entsprechend zurückgeschoben, wodurch die Spannbacken radial nach
innen zu folgen können (siehe Katalog Forkardt ... Seite 3.25). Die zusammenziehende
Wirkung der Spiralfedern sorgt dann dafür, daß die Spannbacken mit ihrer schiefen
Ebene in ständigem Kontakt mit der Schräge des Spannstücks stehen und daher einer
Rückbewegung des Spannstücks zum Entspannen nach innen zu folgen. Die Spiralfedern
und die sie aufnehmenden Nuten neigen zum Verschmutzen, insbesondere wenn das Spannfutter
zur spanabhebenden Verformung verwendet wird. Durch Späne , die sich in die Spiralfedern
setzen, kann u. U. deren Wirkung unterdrückt werden. Außerdem setzt sich in den
Spiralfedern auch bevorzugt Staub und öl fest, wodurch sich ebenfalls die Wirkungen
der Spiralfedern beinträchtigende Hemmungen ergeben.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Spannfutter der eingangs
geschilderten Art so zu gestalten, daß die Verschmutzungsneigung beseitigt ist.
Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, daß die Spannbacken mit in Richtung der
schiefen Ebene geradlinig verlaufenden Durchbrüchen gleichbleibenden Querschnitt
versehen sind, in denen aus dem Spannstück herausragende, in die Durchbrüche passende
Vorsprünge gleiten.
-
Durch die in den Spannbacken angebrachten Durchbrüche, in denen die
aus dem Spannstück herausragenden Vorsprünge gleiten, ergibt sich der Effekt, daß
sowohl bei der Hin- als auch Rückbewegung des Spannstücks dessen Vorsprünge eine
radiale Bewegung nach auswärts und nach einwärts ausführen, da die Vorsprünge auf
einander gegenüberliegenden Seiten von den Durchbrüchen umfaßt werden, so daß
sich
das Zusammenwirken von schiefer Ebene und Schräge für beide Bewegungsrichtungen
des Spannstücks und der Spannbacken ergibt.
-
Die Spannbacken können daher an ihren das betreffende Werkstück spannenden
Auflageflächen glatt gehalten werden. Da sie in die Durchbrüche passen, ergeben
sich auch keine Zwischenräume für das Festsetzen von Schmutz.
-
Eine fertigungstechnisch einfache Lösung für die Herstellung der Durchbrüche
ergibt sich dann, wenn man diese als Nuten ausbildet, deren offene Seite der Richtung
der schiefen Ebene folgt. Dabei gibt man den Nuten vorteilhaft rechteckigen Querschnitt.
Durch diese Formgebung ergibt sich die Möglichkeit, die Nuten sowohl von außen einzufräsen
als auch ihre drei Seiten nachträglich zu schleifen, um Reibung zwischen den Vorsprüngen
des Spannstücks und den Spannbacken so gering wie möglich zu halten. Die Vorsprünge
erhalten dann zweckmäßigerweise ebenfalls eine geschliffene Oberfläche.
-
Es ist aber natürlich auch möglich, den Durchbrüchen kreisrunden Ouerschnitt
zu geben, Dementsprechend werden dann die Vorsprünge des Spannstücks aus kreisrunden
Stäben gebildet. Auch bei dieser Ausführungsform lassen sich sowohl die Durchbrüche
als auch die Vorsprünge nachträglich überschleifen. Gegebenenfalls werden die runden
Vorsprünge in das Spannstück nachträglich eingesetzt.
-
Um dem Spannstück eine gute Führung zu geben, kann man dieses in einen
Kolben auslaufen lassen, der in einem Zylinder gelagert ist.
-
Den Kolben und den Zylinder kann man als hydraulisch oder pneumatisch
betätigte Kolben-Zylinder-Einheit ausnutzen. Für die eine Bewegungsrichtung des
Spannstücks sieht man dann zweckmäßig eine Federspannung vor, für die andere Bewegungsrichtung
die Kolben-Zylinder-Einheit.
-
In den Figuren ist ein Ausfdhrungsbeispielder Erfindung dargestellt.
Es zeigen:
Figur 1 einen axialen Schnitt durch das Spannfutter,
Figur 2 einen Schnitt längs der Linie II-II aus Figur 1, Figur 3 einen Schnitt längs
der Linie III-III aus Figur 2, wobei jedoch in diesem Schnitt nur das Spannstück
erscheint.
-
Das in der Figur 1 im axialen Schnitt dargestellte Spannfutter besteht
aus dem Futterkörper 1, der mit dem Zylinder 2 versehen ist, in dem der Kolben 3
des Spannstücks 4 gleitet. Zylinder 2 und Kolben 3 bilden zusammen eine Kolben-Zylinder-Einheit,
die hier hydraulisch betätigt wird. Zu diesem Zweck ist in den Futterkörper 1 der
Kanal 5 eingelassen, der in dem Innenraum des Zylinders 3 endet.
-
Aus dem Spannstück 4 ragen drei Vorsprünge 6, 7 und 8 heraus, die
jeweils um 1200 versetzt zueinander angeordnet sind (siehe auch Figur 2). In der
Figur 1 ist wegen der Schnittdarstellung nur der Vorsprung 6 dargestellt. Die Vorsprünge
6, 7 und 8 besitzen gleichbleibenden rechteckigen Querschnitt und weisen die parallel
zueinander verlaufenden Schrägen 9 und 10 auf. Die Vorsprünge 6, 7 und 8 sind von
den in den Spannbacken 17, 18 und 19 angebrachten Durchbrüchen 11, 12 und 13 aufgenommen,
die als Nuten mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet sind. Der Querschnitt der
Durchbrüche 11, 12 und 13 ist dabei an den Querschnitt der Vorsprünge 6, 7 und 8
angepaßt. Die Durchbrüche 11, 12 und 13 weisen die parallel zueinander verlaufenden
schiefen Ebenen 14 und 15 auf, deren Winkel zur strichpunktiert in Figur 1 eingezeichneten
Achse 16 unter dem gleichen Winkel verläuft, wie die Schrägen 9 und 10. Die Abmessungen
der Vorsprünge 6, 7 und 8 und der Durchbricht 11, 12 und 13 sind so gewählt, daß
die Vorsprünge 6, 7 und 8 in den Durchbrüchen 11, 12 und 13 gleiten können.
-
Bei einer Bewegung des Kolbens 3 aus dem Zylinder 2 heraus, hervorgerufen
durch Zuführung von Druckmittel über den Kanal 5, gleiten die Vorsprünge 6, 7 und
8 in die Durchbrüche 11, 12 und 13 der Spannbacken 17, 18 und 19 hinein, wobei die
Spannbacken infolge des Zusammenwirkens der Schrägen 9 und 1O mit den schiefen Ebenen
14
und 15 radial nach innen geführt werden. Die Spannbacken 17, 18 und 19 sind hierzu
gesichert gegen axiale Verschiebung gelagert, worauf weiter unten näher eingegangen
wird. Durch die vorstehend erläuterte Bewegung des Kolbens 3 und der Vorsprünge
6, 7 und 8 ergibt sich jedenfalls bei dem dargestellten Spannfutter die Entspannbewegung
der Spannbacken 17, 18 und 19.
-
Die Spannbewegung der Spannbacken 17, 18 und 19 wird durch eine Bewegung
des Kolbens 3 in entgegengesetzter Richtung hervorgerufen, die durch die Druckfedern
20 bis 23 verursacht wird. Diese Druckfedern verschieben die Vorsprünge 6, 7 und
8 aus den Spannbacken 17, 18 und 19 heraus, wobei unter der Wirkung der Schrägen
9 und 10 und der schiefen Ebenen 14 und 15 die Spannbacken 17, 18 und 19 nach außen
verschoben werden und damit ein mit einer Innenbohrung versehenes Werkstück von
innen her spannen. Je nach Federdruck und Steilheit der Schrägen 9 und 10 sowie
der schiefen Ebenen 14 und 15 ergibt sich ein entsprechender Anpreßdruck der Spannbacken
17, 18 und 19 beim Spannen. Selbstverständlich ist es auch möglich, das dargestelltespannfutter
nur hydraulisch zu betätigen oder die dargestellte Wirkung der Hydraulik und der
Federn umzukehren. Jedoch weist die dargestellte Ausführungsform den Vorteil auf,
daß sich hier auf einfache Weise eine Kombination von Zylinder 2 und Kolben 3 zu
einer hydraulisch betätigten Kolben-Zylinder-Sinheit ergibt.
-
Damit nun die Spannbacken 17, 18 und 19 sich axial nicht verschieben
können, legen sich diese mit ihrer einen Seite an die Stirnfläche 24 an, von der
anderen Seite her sind die Spannbacken 17, 18 und 19 von dem Deckel 25 gehalten,
der über nicht dargestellte Schraubverbindungen mit dem Futterkörper 1 fest verbunden
ist. Der Deckel 25 dient gleichzeitig als Widerlager für die Druckfedern 20 - 23.
Der Deckel 25 stützt sich gegen die Stirnfläche 24 des Futterkörpers 1 dort ab,
wo die Spannbacken 17, 18 und 19 Platz zwischen sich freigeben. Damit der Deckel
25 automatisch zum Futterkörper 1 zentriert angebracht wird, besitzt der Deckel
25 den Ringvorsprung 26, der in die runde öffnung 27 des
Futterkörpers
1 hineinragt. In dieser runden öffnung 27 gleitet außerdem mit einem Bund 28 das
Spannstück 4, wodurch diesem eine zusätzliche Führung gegeben wird. Der Futterkörper
1 weist noch die runde Schulter 29 auf, die als Anschlag für ein zu spannendes Werkstück
dienen kann.
-
Aus der Schnittdarstellung gemäß Figur 2, die das Spannfutter gemäß
Figur 1 entlang des Schnittes II-II zeigt, ist deutlich ersichtlich, daß die Spannbacken
17, 18 und 19 aufgrund der nutförmigen Durchbrüche 11, 12 und 13 U-förmig ausgebildet
sind, wobei die Durchbrüche 11, 12 und 13, wie dies die Figur 1 zeigt, die Spannbacken
17, 18 und 19 schräg zur Zeichenebene gemäß Figur 2 durchsetzen. Dabei wird in Figur
2 in Draufsicht die schiefe Ebene 15 der Spannbacken 17, 18 und 19 sichtbar. Die
Durchbrüche 11, 12 und 13 in den Spannbacken 17, 18 und 19 lassen sich bei der dargestellten
Ausführungsform als rechteckige Nuten leicht in die Spannbacken 17, 18 und 19 einfräsen
und nachträglich schleifen, da ja die Durchbrüche 11, 12 und 13 aufgrund ihrer seitlichen
Zugänglichkeit ohne weiteres das Heranführen einer Schleifscheibe zulassen. Auch
die übrigen miteinander in Gleitkontakt stehenden Teile weisen eine geschliffene
Oberfläche auf. Aus der Figur 2 ist noch deutlich sichtbar, wie die Druckfedern
21, 22 und 23 von Bohrungen 30, 31 und 32 aufgenommen werden. Die Druckfeder 20
wird hier durch die Bohrung 33 geführt, es ist jedoch auch möglich, an dem Deckel
25 noch eine entsprechende Gegenführung vorzusehen, z. B. eine Senkung oder einen
Stift.
-
In der Figur 3 ist das Spannstück 4 allein dargestellt, und zwar im
Schnitt längs der Linie III-III aus Figur 2.
-
Die Spannbacken 17, 18 und 19, sind wie ersichtlich, außen glatt ausgebildet
und besitzen lediglich eine Abrundung um beim Spannen stets in ihrem mittleren Bereich
in Berührungskontakt mit dem Werkstück zu kommen. Die Spannbacken 17, 18 und 19
gleiten ohne Bildung eines Spaltes in den Pufferkörper 1 und den Deckel 25 hinein,
so daß sich im Bereich der Spannbacken 17, 18 und 19 um das Spannfutter herum stets
eine abgeschlossene leicht zu reinigende
Oberfläche bietet, an der
sich Schmutz nicht festsetzen kann.
-
Es sei noch darauf hingewiesen, daß das in der Figur 1 dargestellte
Spannstück 4 auch mit Vorsprüngen 6, 7 und 8 versehen sein kann, die kreisrunden
Querschnitt besitzen. Dementsprechend würden dann die Durchbrüche 11, 12 und 13
den gleichen Querschnitt aufweisen. Auch auf diese Ausführungsform ist die Figur
1 anwendbar. Im Falle einer solchen runden Ausbildung fertigt man die Vorsprünge
6, 7 und 8 zweckmäßig als Einzelstücke, die dann mit dem Spannstück 4 in irgendeiner
bekannten Weise verbunden werden können.
-
Leerseite