DE2940050C2

DE2940050C2 - Spannfutter für Drehmaschinen

Info

Publication number: DE2940050C2
Application number: DE19792940050
Authority: DE
Inventors: Karl 7798 Pfullendorf Hiestand
Original assignee: SMW Schneider and Weisshaupt GmbH
Current assignee: SMW Schneider and Weisshaupt GmbH
Priority date: 1979-10-03
Filing date: 1979-10-03
Publication date: 1985-02-28
Also published as: DE2940050A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Spannfutter für Drehmaschinen mit radial verschiebbaren Grund- oder Spannbacken, die jeweils durch eine im Futterkörper quer zur Längsachse geführte, mit Zahnleisten in eine Verzahnung der Spannbacken eingreifende Keilstange antreibbar sind, wobei die Keilstangen über den zum Lösen oder Spannen der Backen erforderlichen Weg hinaus zusätzlich so weit im Futterkörper verschiebbar sind, daß deren Zahnleisten außer Eingriff an der zugehörigen Grund- oder Spannbacke gelangen und die Backen radial aus dem Futterkörper herausnehmbar sind, wobei zum Antrieb der Keilstangen ein axial verschiebbares und konzentrisch im Futterkörper geführtes Verstellglied vorgesehen ist, das mit den Keilstangen über Keilhaken zusammenwirkt, die zur Umlenkung der Axialbewegung des Verstellgliedes in zur Hauptachsrichiung geneigte, in die Keilstangen eingearbeitete Aufnahmenuten eingreifen, die zum Herausnehmen der Grund- oder Spannbacken in einem Endbereich Freisparungen zur Aufnahme der Keilhaken aufweisen.

Ein Spannfutter dieser Art ist durch die DE-OS 27 36 753 bekannt. Um hierbei ein Auswechseln der Spannbacken zu ermöglichen, ist ein gesteuerter Spann- und Ausklinkhub vorzunehmen. Dennoch treten mitunter Beschädigungen an den Flächen der Keilstangen auf, die mit den an dem Verstellglied vorgesehenen Keilhaken zusammenwirken. Beim Einschalten des Spannfutters werden nämlich die Keilstangen sofort von den Keilhaken des Verstellgliedes mitgenommen, ohne daß u. U. eine ausreichende Überdeckung gegeben ist.

Durch das DE-Givl 78 12 032 ist ein weiteres Spannfutter dieser Art bekannt. Das Verstellglied kann hierbei zwar, da diesem ein zum Auswechseln der Backen verdrehbarer Anschlagring zugeordnet ist, nicht unbeabsichtigt in den Ausklinkbereich gebracht werden, die Handhabung bei einem Backenwechsel ist jedoch, da der Anschlagring während des Aus- und Einklinkens in der verdrehten Stellung gehalten werden muß, relativ umständlich. Des weiteren sind die Keilhaken vollständig aus den Aufnahmenuten der Keilstangen herauszufahren. Vor allem aber ist von Nachteil, daß beim Einklinken die Überdeckung der aneinanderliegenden Flächen der Aufnahmenut und des in diese eingreifenden Keilhakens klein ist und somit eine hohe Flächenpressung auftritt. Dies kann ebenfalls zu Beschädigungen an den Kanten der zusammenwirkenden Teile führen.

Es ist demnach Aufgabe der Erfindung, das Spannfutter der eingangs genannten Gattung in der Weise zu verbesse· n, daß nicht nur das Auswechseln der Backen in kurzer Zeit und in einfacher Weise vorzunehmen ist, sondern daß vor allem beim Einklinken eine ausreichende Überdeckung der zusammenwirkenden Flächen und somit ein sicheres Eingreifen gegeben ist und somit Beschädigungen an den Eingriffkanten zuverlässig vermieden sind.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Freisparungen der Aufnahmenuten jeweils als sich in Längsrichtung der Keilstangen erstreckende, schlitzartige Freigänge ausgebildet sind, die die Keilhaken des Verstellgliedes in ihrer gesamten axialen Länge aufnehmen, und daß zur Erzeugung eines Leerhubes vor Beginn eines Spannvorganges die Aufnahmenuten in ihrer Breite größer bemessen sind als die in diese Nuten eingreifenden Keilhaken des Verstellgliedes.

Der Leerhub sollte in Ausgestaltung der Erfindung hierbei etwa Vio—'Λ des Gesamthubes der Keilhaken entsprechen, um sicherzustellen, daß auch bei hohen Spannkräften Beschädigungen ausgeschlossen sind.

Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung sollten die Aufnahmenut und der jeweilige Keilhaken in ihrer Breite derart bemessen sein, daß zu Beginn eines Spannvorganges eine ausreichende Überdeckung der aneinanderliegenden Flächen gegeben ist.

Wird ein Spannfutter gemäß der Erfindung ausgebildet, so ist gewährleistet, daß das Ausklinken und das Einklinken von Grund- oder Spannbacken ohne Schwierigkeiten auf einfache Weise vorzunehmen ist und daß Beschädigungen an den Eingriffskanten ausgeschlossen sind. Werden nämlich die Freisparungen der Aufnahmenuten jeweils als sich in Längsrichtung der Keilstangen erstreckende, schlitzartige Freigänge ausgebildet und sind die Aufnahmenuten in ihrer Breite größer bemessen als die in diese eingreifenden Keilhaken des Verstellgliedes, so wird vor Beginn eines Spannvorganges ein Leerhub erzeugt und die Keilhaken werden, bevor eine Spannkraft auf die Backen ausgeübt wird, mit einem größeren Teil in die Aufnahmenuten eingefahren. Die Eingriffskanten der zusammenwirkenden Teile werden demnach nicht beansDrucht. vielmehr

liegen nach dem Durchfahren des Leerhubes entsprechend zu bemessende Flächen aneinander an, von denen die Spannkräfte ohne weiteres zu übertragen sind. Und beim Backenwechsel greifen die Keilhaker> in die ihnen zugeordneten Freisparungen ein, die Keilslangen können somit, ohne daß die Keilhaken vollständig aus diesen herauszuschieben sind, ohne Schwierigkeiten seitlich verschoben werden. Das Gemäß der Erfindung ausgebildete Spannfutter bietet demnach trotz des geringen konstruktiven Aufwandes erhebliche Verteile in der Handhabung, vor allem wird die Betriebssicherheit, da Überbeanspruchungen der Eingriffskanten zuverlässig vermieden sind, erhöht.

Selbstverständlich ist auch die kinetische Umkehrung dieser Ausführung, möglich, indem an den Keilstangen Ansätze angebracht werden, die in in das Verstellglied einzuarbeitende Nuten eingreifen. Auch kann der Freira".m der Keilhaken in den Aufnahmenuten derart groß bemessen werden, daß es sich erübrigt, zur" Auswechseln der Backen eine gesonderte Freisparung vorzusehen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des gemäß der Erfindung ausgebildeten Spannfutters für Drehmaschinen schematisch dargestellt, das nachfolgend im einzelnen erläutert wird. Es zeigt F i g. 1 das Spannfutter im Axialschnitt und

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie H-II der Fig. 1.

Das in F i g. 1 dargestellte und mit 1 bezeichnete Kraftspannfutter besteht im wesentlichen aus einem zweiteiligen Futterkörper 2, der mittels Schrauben 6 an einer Spindel einer Drehmaschine zu befestigen ist und in den radial gerichtete Nuten 3 zur Aufnahme von Grundbacken 4 sowie mit diesen verbundenen Spannbacken 5 eingearbeitet sind. Zur radialen Verstellung der Grundbacken 4 dienen diesen zugeordnete Keilstangen 11, die durch ein axial verschiebbares Verstellglied 21 antreibbar sind und mit einer Zahnleiste 13 in eine in die Grundbacken 4 eingearbeitete Verzahnung 7 eingreifen. Die Keilstangen 11 sind jeweils in tangential zu einem Grundkreis gerichtete, in den Futterkörper 2 eingearbeitete Aussparungen 12 eingesetzt und stehen mit dem Verstellglied 21 über an dieses angeformte Keilhaken 23 in Antriebsverbindung. Die Keilhaken 23 greifen dazu in schräg zur Längsachse gerichtete Aufnahmenuten 31 ein, die in die Keilstangen 11 eingearbeitet sind.

Zum Auswechseln der Backen 4 sind die Keilstangen 11 über den zum I .ösen oder Spannen der Backen erforderlichen Weg hinaus zusätzlich so weit in den Aussparungen 12 im Futterkörper 2 verschiebbar, daß deren Zahnleisten 13 außer Eingriff mit der Verzahnung 7 der zugehörigen Grundbacke 4 gelangen und diese radial aus der Nut 3 herausgenommen werden kann. Dazu sind jeweils in einer Bohrung 20 des Futterkörpers 2 verdrehbar gelagerte Verstellbolzen 14 vorgesehen, an deren inneren Enden Exzenter 15 angeformt sind, die in eine Nut 16 der Keilstange 11 eingreifen. Wird der einer Keilstange 11 zugeordnete Bolzen 14 mittels eines Werkzeuges verdreht, so wird diese Keilst&nge um den in F i g. 2 eingezeichneten mechanischen Ausklinkhub c to nach links verschoben. Allerdings ist dabei die Kraft einer Feder 19 zu überwinden, die in eine Bohrung 17 der Keilstange 11 eingesetzt ist und sich über einen Stift 18 an dem Futterkörper 2 abstützt.

Die in die Keilstangen 11 eingearbeiteten Aufnahmenuten 31 sind, wie es der F i g. 2 im einzelnen zu entnehmen ist, jeweils mit einer Freisparung 32 zur Aufnahme der Keilhaken 23 beim Ausklinken versehen. Die Freisparungen 32 sind hierbei in der Höhe h\ geringfügig größer bemessen als die Höhe h der Keilhaken 23, so daß eine Verzwängung bzw. Verklemmung ausgeschlossen ist.

Außerdem sind die Aufnahmenuten 31 in der Breite bi größer als die Breite b der Keilhaken 23. Dadurch wird nach dem Einklinken der Backen vor Beginn eines Spannvorganges ein Leerhub So hervorgerufen, der etwa '/< bis V₁₀ des Gesamthubes 5 entspricht. Durch den verbleibenden nutzbaren Kolbenhub Si wird der mit a bezeichnete tangential Spannhub erzeugt.

Das Verstellglied 21, das mit einer nicht gezeigten Zugstange gekoppelt wird, ist mittels einer Buchse 24 geführt und durch diese sowie den Futterkörper 2 in seiner axialen Bewegung begrenzt. In der in F i g. 1 dargesteilten Endstellung liegt nämlich eine Fläche 25 des Verstellgliedes 21 an einer Fläche 27 der Buchse 24 an. in der anderen Endstellung wirkt eine Fläche 26. die durch einen am Verstellglied 21 befindlichen Bund 22 geschaffen ist, an den die Keilhaken 23 angeformt sind, mit einer Anschlagfläche 28 des Futterkörpers 2 zusammen.

Das Ausklinken der Grundbacken 4 wird in der Weise vorgenommen, daß das Verstellglied 21 in die in F i g. ! dargestellte rechte Endstellung verschoben wird. Die Flächen 35 (Fig. 2) der Keilhaken 23 liegen dabei an den Flächen 33 der Aufnahmenuten 31 an, so daß die Keilstangen 11 mitgenommen werden. Sodann wird mittels des zugehörigen Verstellbolzens 14 jede Keilstange 11 einzeln nach links verschoben, bis deren Zahnleiste 13 außer Eingriff ist mit der Verzahnung 7 der Grundbacke 4. Diese kann sodann aus der Nut 3 herausgenommen werden, und eine andere Backe kann eingesetzt werden.

Da die Keilstange 11 mit der Freisparung 32 versehen ist, greift dabei der Keilhaken 23 in diese ein. Das Auswechseln kann somit vorgenommen werden, ohne daß das Verstellglied 21 über den eigentlichen Spannbereich hinaus axial verschoben werden muß.

Nach dem Einklinken wird, sobald der Verstellbolzen 14 zurückgedreht ist, durch die Feder 19 die Keilstange 11 wieder in die in Fig. 2 gezeigte Lage zurückgedrückt. Wird nunmehr durch Verschieben des Verstellgliedes 21 nach links in F i g. 1 ein Spannvorgang ausgeführt, so wird der Keilhaken 23 /war in die Aufnahmenut 31 eingeführt, seine Fläche 36 kommt aber nicht sofort an der Gegenfläche 34 der Aufnahmenut 31 zur Anlage. Dadurch, daß diese in ihrer Breite 61 größer bemessen ist als der Keilhaken 23, wird zunächst ein Leerhub S₀ ausgeführt und erst, wenn eine ausreichende Überdeckung der zusammenwirkenden Flächen 34 und 36, die in F i g. 2 mit X bezeichnet ist, gemäß der strichpunktierten Darstellung gegeben ist, wird von dem Verstellglied 21 eine Kraft auf die Keilstangen 11 und somit auf die Backen 4, 5 übertragen. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß beim Einführen der Keilhaken 23 in die Aufnahmenuten 31 keine Kanten, die aufgrund zu hoher Flächenpressung ausbrechen können, aneinander anliegen, sondern daß stets eine ausreichend groß bemessene Fläche zur Übertragung der Spannkraft gegeben ist. Durch die Wahl der Breiten b und b\ kann die Überdeckung X ohne Schwierigkeiten entsprechend den verwendeten Werkstoffen bestimmt werden, so daß ausgeschlossen ist, daß Beschädigungen durch Überbeanspruchung hervorgerufen werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Spannfutter für Drehmaschinen mit radial verschiebbaren Grund- oder Spannbacken, die jeweils durch eine im Futterkörper quer zur Längsachse geführte, mit Zahnleisten in eine Verzahnung der Spannbacken eingreifende Keilstange antreibbar sind, wobei die Keilstangen über den zum Lösen oder Spannen der Backen erforderlichen Weg hinaus zusätzlich so weit im Futterkörper verschiebbar sind, daß deren Zahnleisten außer Eingriff an der zugehörigen Grund- oder Spannbacke gelangen und die Backen radial aus dem Futterkörper herausnehmbar sind, wobei zum Antrieb der Keilstangen ein axial verschiebbares und konzentrisch im Futterkörper geführtes Verstellglied vorgesehen ist, das mit den Keilstangen über !Ceilhaken zusammenwirkt, die zur Umlenkung der Axialbewegung des Verstellgliedes in zur Hauptachsrichtung geneigte, in die Keilstangen eingearbeitete Aufnahmenuten eingreifen, die zum Herausnehmen der Grund- oder Spannbacken in einem Endbereich Freisparungen zur Aufnahme der Keilhaken aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Freisparungen (32) der Aufnahmenuten (31) jeweils als sich in Längsrichtung der Keilstangen (11) erstreckende, schlitzartige Freigänge ausgebildet sind, die die Keilhaken (23) des Verstellgliedes (21) in ihrer gesamten axialen Länge aufnehmen, und daß zur Erzeugung eines Leerhubes (SO) vor Beginn eines Spann Vorganges die Aufnahmenuten (31) in ihrer Breite (b 1) größer bemessen sind als die in diese Nuten (31) eingreifenden Keilhaken (23) des Verstellgliedes (21).

2. Spannfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leerhub (SO) etwa ¹Ao bis 'Λ des Gesamthubes (S)der Keilhaken (23) entspricht.

3. Spannfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmenut (31) und der Keilhaken (23) in ihrer Breite (b 1 bzw. ^derart bemessen sind, daß zu Beginn eines Spannvorganges eine ausreichende Überdeckung Mder aneinanderliegenden Flächen (34,36) gegeben ist.