DE3010578A1

DE3010578A1 - Zug-spannzange

Info

Publication number: DE3010578A1
Application number: DE19803010578
Authority: DE
Inventors: Reginald Albert Franklin
Original assignee: Crawford Collets Ltd
Current assignee: Crawford Collets Ltd
Priority date: 1978-06-21
Filing date: 1980-03-19
Publication date: 1981-01-15
Also published as: US4251084A; GB2025278B; FR2429077B3; GB2025278A; ES251194Y; ES251194U; FR2429077A1

Description

Beschreibung ι

Die Erfindung betrifft Zug-Spannzangen.

Zug-Spannzangen sind üblicherweise mit einem Zugrohr verbunden, das die Spannzange rückwärts in eine konische Bohrung einzieht, die an einem Ende der Maschinenspindel ausgebildet ist, um die Spannzange auf dem Werkstück aufliegend zu schließen. Die von dem Werkstück während der Bearbeitung auf die Spannzange ausgeübten Axialkräfte wirken in dieselbe Richtung wie die Axialkräfte, die von dem Zugrohr aufgebracht werden, um die Spannzange zu schließen, so daß die vom Werkstück aufgebrachten Kräfte derart wirken, daß sie die Spannkraft verstärken. Übliche Zug-Spannzangen sind hinsichtlich ihres Innendurchmessers verstellbar, um ein Werkstück zu ergreifen und loszulassen, jedoch ist die Auslegung der Verstellung derart vorgenommen, daß eine Spannzange nur für ein Werkstück mit einem speziellen Durchmesser geeignet ist, das die Spannzange längs der gesamten LängserStreckung ihre Greifsegmente ergreift. Die Greifwirkung kann nur in Verbindung mit einem speziellen Werkzeugdurchmesser erreicht werden, und deshalb sind unterschiedliche Spannzangen für Werkzeuge mit unterschiedlichen Durchmessern erforderlich.

Die Erfindung zielt darauf ab, eine Zug-Spannzange zu schaffen, die derart verstellbar sein soll, daß Werkstücke mit unterschiedlichen Durchmessern innerhalb eines speziellen Durchmes-

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ORlGiMAL INSPECTEP

serbereichs aufgenommen werden können.

Erfindungsgemäß zeichnet sich eine Zug-Spannzange mit einer Spannzange, die eine Befestigung zum Anbringen der Spannzange an einem Zugelement hat, dadurch aus, daß die Spannzange eine Yielzahl von gesonderten "backenähnlichen Segmenten aufweist, die jeweils von benachbarten Segmenten mittels eines im wesentlichen radialen Schlitzes einen Abstand haben, daß sich in jedem Schlitz ein plattenförmiges Trennelement befindet, das an den benachbarten Segmenten aufgebracht ist und gegenüberliegende Flächen hat, die mit den gegenüberliegenden Radialflächen der benachbarten Segmente zusammenwirken, daß die gegenüberliegenden Flächen des iCrennelements eine Rippenkonstruktion haben, und daß die Befestigung eine Verlängerung aufweist, die mit dem hinteren Endabscznitt der Spannzange mittels einer Kupplung gekoppelt ist, die die Verlängerung und die Spannzange entgegen einer relativen axialen Bewegung festlegt und die jedoch gestattet, daß sich die Segmente radial nach innen relativ zu der Verlängerung verschieben können.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung an einem Beispiel näher erläutert. Darin zeigt:

Pig. 1 eine Axialschnittansicht einer Zug-Spannzange

nach der Erfindung,

Pig. 2 eine Seitenansicht der Spannzange der Zug-Spannzange in Pig, 1 in teilweise geschnittener Darstellung,

Pig. 3 eine Seitenansicht eines Segment^ der Spannzange von Pig. 2 und eines iCrennelements, das zwischen benachbarten Segmenten angeordnet ist,

Pig. 4 eine Schnittansicht durch das Srennelement

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längs der linie IY-IV in Pig. 3, und

Pig. 5 eine Schnittansicht durch das Irennelement

längs der Linie Y-V in Pig. 2.

Die in der Zeichnung dargestellte Zug-Spannzange weist eine Spannzange A auf, die an einer rohrförmigen Verlängerung B zur Befestigung an einem Zugrohr (nicht gezeigt) angebracht ist. Die Spannzange weist eine Vielzahl von gesonderten keilähnlichen Backen oder Segmenten 2 auf, die in einer kreisförmigen Anoränung angeordnet sind. Jedes Segment 2 hat eine Innenfläche 4, die parallel zur Achse der Anoränung verläuft, zwei ebene, radial verlaufende Seitenflächen 6 und eine gekrümmte "bzw. bogenförmige Außenfläche 8, die zur Achse der Anordnung geneigt ist. Die Außenflächen 8 der Segmente 2 bilden in ihrer Gesamtheit eine im allgemeinen kegelstumpfförmige Pläche, die im Gebrauchszustand der Spannzange innerhalb einer kegelstumpfförmi- gen Innenfläche eines Spannfutters oder eines ähnlichen Bauteils liegt, so daß eine relative axiale Bewegung zwischen diesen beiden Plächen bewirkt, daß die Segmente radial nach innen oder außen bewegt werden. Die Segmente 2 werden in der kreisförmigen Anordnung mit Hilfe eines geteilten oder massiven Sicherungsrings 9 gehalten, der in einer vorderen Ringnut 10 liegt, die auf der Außenfläche der Spannzange ausgebildet ist, und zusätzlich wird die kreisförmige Anoränung mit Hilfe der rohrförmigen Verlängerung B erreicht, die in eine hintere Ringnut 10 eingreift, was nachstehend näher beschrieben wird.

Die Innenflächen 4 der Segmente 2 bilden in ihrer Gesamtheit eine Innenbohrung, die das Werkstück aufnimmt. Die Innenfläche 4 jedes Segments 2 kann eine gekrümrate bzw. bogenförmige Gestal haben, um eine zylindrische Innenbohrung zu begrenzen. Alternativ kann die Innenfläche 4 jedes Segments 2 auch eben sein, um eine Innenbohrung mit vieleckigem Querschnitt zu begrenzen.

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ORIQlNAL INSPECTED

Entsprechend der Anzahl von derartigen Segmenten 2 kann die Bohrung "beispielsweise im Querschnitt quadratisch oder sechseckig sein.

Die Segmente 2 werden in der Anordnung mit Hilfe von federnd nachgiebigen Brennelementen 12 in regelmäßigen Abständen gehalten, die sich zwischen jedem Paar benachbarter Segmente befinden. Vorzugsweise bestehen die T-rennelemente aus einem synthetischen Kautschuk, wie z.B. ACRYLIC K1589. Jedes brennelement 12 weist ein plattenförmiges Hauptteil 14 auf, das zwischen benachbarten Seitenflächen 6 der Segmente 2 liegt und diese berührt, wobei die beiden Flächen des plattenförmigen Teils 14 den zugeordneten Seitenflächen 6 der beiden Segmente 2 gegenüberliegen. TJm das Trennelement 14 relativ zu den Segmenten 2 festzulegen, hat das Teil bzw. Element 14 einen vergrößerten Kopfabschnitt 16 an seinem äußeren radialen Ende. Der Kopfabschnitt 16 greift in damit zusammenarbeitende Ausssparungen 18 ein, die in den beiden Segmenten 2 ausgebildet sind. Jede Aussparung öffnet sich auf der Seitenfläche 6 des Segments 2. Wie insbesondere aus Pig. 4 ersichtlich ist, hat der Kopf abschnitt 16 des Trennelements 12 eine halbkreisförmige Form an jedem Endabschnitt,und geradlinige Seiten verlaufen zwischen den Endabschnitten. Die Aussparung 18 in dem Segment 2 ist an dem Seitenrandabschnitt des Segments 2 ausgebildet und erstreckt sich von der Außenfläche 8 des Segments 2. Ein Teil 18' der Aussparung 18 hat eine gekrümmte bzw. bogenförmige Gestalt mit einem Durchmesser, der etwa gleich dem Durchmesser der halbkreisförmigen Endabschnitte des Kopfabschnitts 16 ist. Das andere Teil 18" der Aussparung 18 hat eine verminderte Größe an der Außenfläche des Segments 2 und ist auf eine Größe hinterschnitten, die der Abmessung des ersten Teils 18' der Aussparung 18 entspricht. Die beiden benachbarten Aussparungen 18 eines jeweiligen Paars von Segmenten arbeiten so zusammen, daß sie einen Schlitz etwa in Form einer Keilöffnung bilden, was in Fig. 1 gezeigt ist. Der Kopfabschnitt 16 des Trennele-

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ments 12 liegt innerhalb des Schlitzes, wobei ein Endabschnitt des Kopfteils 16 in den hinterschnittenen Abschnitten des Schlitzes festgehalten ist, um ein unbeabsichtigtes lösen zu verhindern.

Jede Fläche des plattenähnlichen Teils 14 des Segments 12 weist eine Reihe von einstückig ausgebildeten, wechselweise senkrechten Rippen 20,22 auf, die in Form einer Gitterstruktur angeordnet sind und in Radialrichtung und Längsrichtung der kreisförmigen Anordnung verlaufen. Diese Rippen 20,22 haben die Aufgabe, die effektive Federung der Elemente 12 zu vergrößern. Hierdurch wird die Radialverschiebung der Segmente in einem Sinne erleichtert, indem ein Werktück in der Bohrung ergriffen wird, ohne daß ein nennenswerter Teil der Halte- oder Schließkraft absorbiert wird, die auf die Spannzange mit Hilfe des zugeordneten .Schließmechanismus ausgeübt wird. Aufgrund ihres Federungsvermögens wirken die Elemente 12 auch als Federn, wodurch das Lösen der Segmente 2 von dem Werkstück erleichtert wird, wenn die Schließkraft aufgehoben wird.

Die Trennelemente 12 erstrecken sich längs eines Hauptteils der wirksamen radialen Tiefe der Segmente, und ihre inneren radialen Enden liegen in der Nähe des Innenumfangs der Spannzange. Wenn die Spannzange geschlossen wird, versuchen die inneren Enden, sich weiter in Richtung auf den Innenumfang der Spannzange zu bewegen, so daß wirksam verhindert wird, daß Abrieb bzw. Materialabtrag in die radialen Zwischenräume eindringen kann, die sonst zwischen benachbarten Segmenten vorhanden sind. Der radiale Verlauf der Trennelemente verhindert auch eine Deformation der Spannzange infolge von Drehkräften der Segmente, wenn auf ein in der Spannzange gehaltenes Werkstück ein Drehmoment einwirkt.

Die rohrförmige Verlängerung B umfaßt einen rohrförmigen Schaft 24 mit einem Gewinde 26 am hinteren Endabschnitt, das

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zum Anbringen des Zugrohrs dient. Der vordere Endabschnitt des Schafts 24 ist mit einer nach innen weisenden Ringschulter 28 ausgebildet, die in eine hintere Nut 10 eingreift.

Die Außenfläche der Spannzange in Richtung der Hinterseite der hinteren Nut 10 ist zylindrisch ausgebildet und besitzt einen konischen Einführungsabschnitt. Der Zusammenbau erfolgt dadurch, daß die Spannzange zusammengedrückt wird, so daß ihr hinterer Endabschnitt in das vordere Ende des rohrförmigen Schafts 24 gleiten kann, bis die Schulter 28 durch Einschnappen in Eingriff mit der hinteren Nut 10 konrat. Hierdurch ist der Schaft 24 mit der Spannzange gekoppelt, so daß der Schaft 24 und die Spannzange gegen eine relative axiale Bewegung festgehalten sind. Die einzelnen Segmente 2 jedoch können relativ zu dem Schaft 24 sich nach innen bewegen, wenn die Spannzange auf dem Werkstück geschlossen wird.

Die Verwendung von separaten Segmenten 2 und federnd nachgiebigen Trennelementen 12 in der vorstehend beschriebenen Form gestattet, daß die Spannzange wirksam Werkstücke mit einem Durchmesser ergreifen kann, der sich innerhalb eines vorbestimmten Bereichs, ausgehend von einer gegebenen Nennabmessung, ändern kann. Die Segmente 2 greifen das Werkstück längs ihrer gesamten länge. Die inneren Greifflächen der Segemente bleiben unabhängig von dem Werkstückdurchmesser parallel zum Werkstück, Auch kann die Spannzange wirksam Werkstücke ergreifen, die unrund sind.

Obgleich die Spannzange hauptsächlich zum Halten eines Werkstücks bestimmt ist, kann sie auch zum Halten eines Werkzeugs verwendet werden.

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Claims

PATeN¹ TANWALTE A. GRÜNECKER

OPL-INQ

H. KINKELDEY

DR-INO

W. STOCKMAIR

DR-INa AaEICALTECH

K. SCHUMANN

CTlBtRNAT CHPL-PHVS

P. H. JAKOB

G. BEZOLD

OdRStMW OPU-CKM

8 MÜNCHEN 22

MAXIMILIANSTRASS* 43

19. März 1980 PH 14 830

Crawford Collets Limited

Tower Hill Works, Witney, Oxfordshire, Großbritannien

Zug-Spannzange

PAEBITTAFSPRÜCHE

Zug-Spannzange mit einer Spannzange, die eine Befestigung zum Inbringen der Spannzange an einem Zugelement hat,

dadurch gekennzeichnet, daß die Spannzange (A) eine Vielzahl von gesonderten backenähnlichen Segmenten (2) aufweist, die jeweils von benachbarten Segmenten (2) mittels eines im wesentlichen radialen Schlitzes einen Abstand haben, daß sich in jedem Schlitz ein plattenförmiges Erennelement (12) befindet, das an den benachbarten Segmenten (2) angebracht ist und gegenüberliegende Flächen hat, die mit den gegenüberliegenden Radialflächen der benachbarten Segmente zusammenwirken, daß die gegenüberliegenden Flächen des Irennelements eine Rippenkonstruktion haben, und daß die Befestigung eine Verlängerung (B) aufweist, die mit dem hinteren Endabschnitt der Spannzange (A) mittels einer Kupplung (10,28) gekoppelt ist, die die Verlängerung (B) und

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TELEFON (OSS) 93 SB SS TELEX OB-9S38O TELEGRAMME MONAPAT TELEKOPIKRER

die Spannzange (A) entgegen einer relativen axialen Bewegung festlegt und die jedoch gestattet, daß sich die Segmente (2) radial nach innen relativ zu der Verlängerung (B) verschieben können.
2. Zug-Spannzange nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß jedes Trennelement (12) einen Zopfabschnitt (16) an seinem radial äußeren Ende hat., und mit Hilfe des Kopf abschnitts (16) an den benachbarten Segmenten (2) angebracht ist, und daß das Trennelement (12) federnd nachgiebig" verformt wird, wenn eine Schließkraft auf die Spannzange ausgeübt und eine Vorbelastung erzeugt wird, die versucht, die Spannzange in ihre Öffnungsstellung zurückzustellen, wenn die Schließkraft aufgehoben wird.
3. Zug-Spannzange nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberliegenden Flächen der Irennelemente (12 eine gitterähnliche Anordnung von Rippen aufweisen, wobei die Rippen axial und radial zu der Spannzange verlaufen.
4. Zug-Spannzange nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung zwischen der Verlängerung (B) und der Spannzange (A) eine nach innen weisende Ringschulter (28) auf der Verlängerung (B) aufweist, die in eine Ring nut (10) eingreift, die auf der Außenfläche der Spannzange (A) ausgebildet ist.
5. Zug-Spannzange nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

daß die Verlängerung (B) von einem rohrförmigen Schaft (24) gebildet wird, der an seinem hinteren Endabschnitt 030063/0688

zur Verbindung mit dem Zugelement mit einem Gewinde versehen ist.

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