DE3041944A1

DE3041944A1 - Futterspannsystem

Info

Publication number: DE3041944A1
Application number: DE19803041944
Authority: DE
Inventors: Thomas Ross Hollywood Calif. Welch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-11-07
Filing date: 1980-11-06
Publication date: 1981-05-21
Also published as: US4317578A; GB2063110B; GB2063110A; JPS5689405A

Description

Futterspannsystem

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Spannsystem, in dem ein schlüsselloses Futter durch die Spindeldrehung festgezogen oder geöffnet wird.

Für die üblichste Art des Futters, das man an Werkzeugmaschinen wie Bohrmaschinen oder dergleichen verwendet, verwendet man einen Schlüssel, um das Futter zu schließen und den Bohrer so in der Sollage festzulegen. Ein mit einem Schlüssel betätigtes Futter hat mehrere Nachteile: Unter anderem ist es unsicher und der Schlüssel befindet sich meistens nicht dort, wo man ihn braucht.

Den Schlüssel im Futter zu lassen, ist ein üblicher Fehler; wird dann der Motor eingeschaltet, kann der Schlüssel mit gefährlich hoher Geschwindigkeit abfliegen.

Schließlich geht der Schlüssel auch oft verloren; dann muß, was kaum zufriedenstellend ist, das Futter mit einer Zange oder einem anderen Werkzeug festgezogen werden.

Eine Lösung des Problems des Schlüsselverlusts ist, den Schlüssel an der Zuleitungsschnur des Werkzeugs zu befestigen. Auch dort ist der Schlüssel aber oft nicht in Reichweite, wenn er benötigt wird - beispielsweise wenn der Benutzer auf einer Leiter steht und der Schlüssel zum fernen Ende der Schnur gerutscht ist.

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Selbst wenn der Schlüssel vorhanden ist, muß man bei seinem Einsatz Zeitverluste hinnehmen. Das Aufnehmen des Schlüssels/ sein Ansetzen und Drehen sind zeitraubende Tätigkeiten auch dann, wenn der Schlüssel bequem erreichbar ist. Die Verwendung eines Schlüssels verursacht daher unnötige Zeitverluste.

Die Erfindung richtet sich im wesentlichen auf ein Spannsystem für ein -Futter, das auf die Spindel einer Werkzeugmaschine aufgesetzt werden kann, mit einer Einrichtung, um die Futterhülse gegen die Werkzeugmaschine zu versperren, damit das Futter durch die Drehung des Antriebsmotors geöffnet und geschlossen werden kann.

Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein schlüsselloses Futterspannsystem anzugeben, bei dem die Schlüsselprobleme wie ein Verlust des Schlüssels, eine unzweckmäßige Schlüsselanordnung und der Zeitverlust infolge der Schlüsselhandhabung vermieden sind. Es ist ein weiteres Ziel, ein schlüsselloses Futterspannsystem anzugeben, bei dem das Futter durch die Wirkung der das Futter tragenden Werkzeugmaschinenspindel angezogen und gelöst wird, wobei die Futterhülse zeitweilig mit dem Werkzeugmaschinenrahmen versperrbar ist. Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Steuerung für den Motor der Werkzeugmaschine anzugeben, die die Spindel beim Schließen und öffnen des Futters mit der gewünschten Geschwindigkeit und Richtung antreibt. Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Futterspannsystem für eine Werkzeugmaschine anzugeben, das bequem und schnell einzusetzen und billig zu erstellen ist und zuverlässig arbeitet.

Die Erfindung soll nun in ihrer Organisation und Arbeitsweise zusammen mit weiteren Zielen und Vorteilen anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung ausführlich beschrieben werden.

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Fig. 1 ist ein Seitenriß einer elektrischen Bohrmaschine, die mit einer einzigen Geschwindigkeit in einer Richtung drehen kann und mit dem Futterspannsystem nach der vorliegenden Erfindung ausgerüstet ist;

Fig. 2 ist ein elektrisches Schaltbild der Steuerung der elektrischen Bohrmaschine nach Fig. 1;

Fig. 3 ist ein Seitenriß einer mit variabler Geschwindigkeit und umschaltbarer Drehrichtung arbeitenden elektrischen Bohrmaschine mit dem Futterspannsystem nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 ist ein Schaltbild einer ersten bevorzugten elektrischen Schaltung zur Verwendung mit der umsteuerbaren geschwindigkeitsveränderbaren elektrischen Bohrmaschine der Fig. 3;

Fig. 5 ist ein Schaltbild einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer Schaltung zur Ansteuerung einer geschwindigkeitsveränderbaren umsteuerbaren elektrischen Bohrmaschine nach der Fig. 3;

Fig. 6 ist ein Schaltbild einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform einer Schaltung zur Ansteuerung der umschalt- und geschwindigkeitsveränderbaren elektrischen Bohrmaschine nach Fig. 3;

Pig. 7 zeigt eine weitere bevorzugte Schaltung zur Steuerung des umschalt- und geschwindigkeitsveränderbaren elektrischen Bohrmaschine der Fig. 3;

Fig. 8 ist ein Schaltbild einer bevorzugten Ausführungsform einer gleichstromgespeisten elektrischen Steuerung für eine umschalt- und geschwindigkeitsveränderbare, aus einer Batterie oder einem

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Gleichspannungsnetz gespeiste elektrische Bohrmaschine entsprechend der Fig. 3;

Fig. 9 ist ein Schaltbild einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform einer gleichstromgespeisten elektrischen Steuerung für eine aus einer Batterie oder einem Gleichspannungsnetz gespeiste umschalt- und geschwindigkeitsveränderbare elektrische Bohrmaschine nach Fig. 3;

Fig. 10 ist ein Seitenriß einer elektrischen Bohrmaschine mit einer bevorzugten Ausführungsform des Futterspannsystems nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 11 ist ein teilweise weggebrochener und teilweise geschnittener Seitenriß eines Futters mit seiner Antriebsspindel und der Sperrmechanik nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 12 ist ein vergrößerter Schnitt durch den Sperrstift in einer bevorzugten Ausführungsform des Futterspannsystems nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 13 ist eine schematisierte Darstellung einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Futterhülsensperrsystems und der Motorumsteuerung nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 14 zeigt eine weitere Einrichtung zum Angriff an der Futterhülse;

Fig. 15 zeigt schematisiert eine weitere bevorzugte Ausführungsform der an der Futterhülse angreifenden Konstruktion und der Motorumsteuerung;

Fig. 16 zeigt schematisiert eine weitere Ausführungsform der an der Futterhülse angreifenden Kon-

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struktion und der Motorumsteuerung;

Fig. 17 ist eine schematisierte Darstellung einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform der an der Futterhülse angreifenden Konstruktion und der Motorschaltung;

Fig. 18 ist eine schematisierte Darstellung der an der FutteThülse angreifenden Konstruktion mit einer mechanischen Versperrung und der Motorumsteuerung;

Fig. 19 ist eine weitere bevorzugte Ausführungsform der an der Futterhülse angreifenden Konstruktion in der Eingriffsstellung und der Motorumsteuerung;

Fig. 20 entspricht der Fig. 19 und zeigt die Konstruktion zum Eingriff vorbereitet.

Das Futterspannsystem nach der vorliegenden Erfindung ist für jede Werkzeugmaschine geeignet, in der ein Futter das Werkzeug hält. Eine typische Werkzeugmaschine dieser Art ist in Fig. allgemein bei 10 gezeigt. In diesem Fall handelt es sich um eine elektrische Handbohrmaschine mit nur einer Geschwindigkeit und einer Drehrichtung. Die Bohrmaschine 10 wird von einem Elektromotor 12 angetrieben, der sich im größeren bzw. mittleren Teil 'ler Bohrmaschine befindet. Ein Abzughebel 14 steuert einen Schalter 16 (Fig. 2), über den der Motor mit dem Anker 18 und dem Feld 20 gespeist wird. Der Anker 18 ist im allgemeinen über ein Untersetzungsgetriebe im Getriebegehäuse 22 mit einer Antriebsspindel 24 verbunden, auf die das Futter 26 aufgesetzt ist.

Beim Futter 26 handelt es sich um ein schlüsselloses Futter, das unten ausführlicher beschrieben ist. Im Körper 28 des Futters ist eine Anzahl Backen (im allgemeinen drei, von denen die Backen 30, 32 gezeigt sind) angeordnet. Die Backen sind

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hinsichtlich des Innenraums des Körpers 28 so gestaltet, daß, wenn, man sie nach vorn drückt (in Fig. 1 nach rechts), sie sich aufeinanderzu bewegen und auf ein Werkzeug wie beispielsweise einen Spiralbohrer 34 fest auflegen. Der Körper 28 ist auf der Spindel 24 so angeordnet, daß, wenn die Spindel dreht, auch der Bohrer 34 dreht. Die Hülse 36 ist drehbar auf dem Körper ^:28 angeordnet und greift so an den Backen an, daß man durch Verdrehen der Hülse auf dem Körper die Backen nach vorn oder hinten verschiebt, wobei sie sich an den Bohrerschaft anlegen bzw. von ihm lösen können. Die Erfindung richtet sich nun auf eine zwangsweise Steuerung der Hülse 36 bezüglich des Körpers 28.

Der Stift 38 ist auf einem Betätigungselement 40 angeordnet, das auf dem Rahmen der Bohrmaschine 10 montiert ist, und wird durch dessen Bewegung nach vorn geschoben. Normalerweise hält eine Feder das Betätigungselement und den Stift in der dargestellten Ruhelage. In die Hülse 36 ist auf deren Rückseite ein Schlitz 42 eingearbeitet, die den Stift 38 aufnehmen kann. Wird also die Betätigungseinrichtung 40 betätigt, kann man die Hülse 36 mit dem Rahmen der Bohrmaschine 10 versperren. Schaltet man dann die Stromzufuhr ein, dreht die Spindel 24 das Futter so, daß dieses sich auf dem Werkzeug festzieht. Die normale Geschwindigkeit und das Drehmoment des Motors sind jedoch zum einwandfreien Festziehen des Futters zu hoch. Aus diesem Grund ist eine Motorsteuerschaltung nach Fig. 2 vorgesehen. Das Betätigungselement 40 wirkt zusätzlich zum Stift 38 auch auf einen Umschalter 44 und legt diesen in die untere Lage, die einem Langsamlauf entspricht. In.dieser Stellung ist der gesteuerte Siliziumgleichrichter (SCR) 46 über die Richtungsumsteuerschalter 48, 50 in Reihe mit dem Feld 20 und in Reihe mit dem Anker 18 gelegt.

Beim SCR 46 kann es sich um einen Thyristor oder einen Triac handeln. Die SCR-Steuerschaltung 52 ist herkömmlich ausgeführt

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und besteht aus einem Kondensator 54 von 0,1 jxF, dem Widerstand 56 mit etwa 2 kOhm und dem Kondensator 58 von etwa 0,01 pF. Diese Elemente triggern den Diac 60, der seinerseits den SCR 46 triggert, über den der Motor gespeist wird. Die Durchschaltdauer des SCR hängt von der Ladezeit der Kondensatoren ab, die der Widerstand 61 bestimmt; er kann veränderbar ausgeführt sein, hat aber etwa 250 kOhm. Unterschiedliche Elektromotore erfordern auch Schaltungselemente mit geringfügig anderen elektrischen Werten. Alternativ kann man die Elemente 56, 58 fortlassen; die Schaltung arbeitet dann ebenfalls, aber nicht mit so guter Steuerwirkung. Alternativ kann man auch zu Schaltkreisen integrierte Steuerschaltungen wie die Typen CA 3058, CA 3059 und CA 379 der Fa. RCA, Siolid State Division, Somerville, New Jersey, V. St. A., einsetzen.

Liegt diese Schaltung vor und wird das Betätigungselement 44 betätigt, legt der Stift 38 die Hülse 36 zum Rahmen der Bohrmaschine 10 hin fest. Gleichzeitig schaltet der Schalter 44 den Motor 12 auf langsamen Vorwärtslauf. Das dabei auftretende Motormoment zieht das Futter 36 so fest, daß die Backen den Bohrerschaft sicher ergreifen. Dann gibt man das Betätigungselement 40 frei und kann dann die Bohrmaschine 10 auf übliche Weise verwenden. Soll der Bohrer 34 herausgenommen werden, muß das Futter 36 geöffnet werden. Der Knopf 62 ist dabei so angeordnet, daß er die Umsteuerschaltung 48, 50 betätigt. Um das Futter zu öffnen, betätigt man das Betätigungselement 40 und den Knopf 62, so daß der Motor langsam vorwärts läuft. Dabei wird die Hülse 36 festgehalten, während die Spindel und mit ihr der Köroer des Futters rückwärts laufen, wobei die Backen im Futter sich vom Bohrerschaft lösen. Bei betätigtem Betätigungselement 40 wird also das Futter geöffnet oder geschlossen, abhängig von der mit dem Druckknopfschalter 62 bestimmten Laufrichtung des Motors.

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Eine weitere moderne Werkzeugmaschine ist in Fig. 3 als umsteuer- und geschwindigkeitsveränderbare Bohrmaschine 64 gezeigt. Sie weist einen Rahmen 66 auf, in dem sich ein Motor 68 mit dem Anker 70 (Fig. 4) und dem Feld 72 befindet. Wie bei der bereits beschriebenen Bohrmaschine ist ein Untersetzungsgetriebe im Gehäuse 74 vorgesehen, über das der Motor die Ausgangsspindel 76 antreibt. Der Abzughebel 78 steuert einen veränderbaren Widerstand 80, mit dem die Geschwindigkeitseinstellung erfolgt. Wie die Fig. 4 zeigt, liegen das Feld 72 und der Anker 80 in Reihe mit dem Triac 82, so daß man über die Ansteuerung des Triacs die Motorgeschwindigkeit verändern kann. Liegt der Schalter 84 in der in Fig. 4 gezeigten Stellung, erfolgt die Ansteuerung des Triacs 82 über den veränderbaren Widerstand 80, den Widerstand 86 und den Diac 88. Die Kondensatoren 90, 9 2 liegen beiderseits des Widerstands 86; diese Elemente entsprechen den Widerständen 62, 56 und den Kondensatoren 54, 58 am Diac 60 der Fig. 2. über den Abzughebel 78 kann man also auf den veränderbaren Widerstand 80 so einwirken, daß man die Geschwindigkeit des Motors 68 im Einsatz der Bohrmaschine 64 verstellen kann. Der Abzughebel 94 ist mit den ümsteuerschaltern 96, 98 verbunden, so daß die Spindel 76 vor- oder rückwärts laufen kann.

Eine Betätigungseinrichtung 100 ( Fig. 3) ist so angeordnet, daß sie in Richtung der Spindelachse ohne Drehung um die Achse gleiten kann. Dies läßt sich mit einer oder mehreren axial verlaufenden Federn oder einer Längsverzahnung erreichen. Die Betätigungseinrichtung 100 trägt eine Nase 102, die in den Schlitz 104 in der Hülse 106 auf dem Futter 106 eingreifen kann. Wie zum Futter 26 bereits beschrieben, ist das Futter 108 mit seinem Körper 110 auf der Spindel 76 mit dieser drehbar angeordnet und enthält die Backen 112 im Körper, die sich fest auf ein Werkzeug wie beispielsweise einen Spiralbohrer 112 im Futter auflegen können. Die gleiche Bewegung bewirkt, daß der

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Schalter 84 nach links gelegt wird, so daß in der Motorsteuerschaltung der Widerstand 116 anstelle des veränderbaren Widerstands 80 wirksam wird. Der Widerstand 116 ist so bemessen, daß sich die gewünschte Motordrehzahl bzw. das erforderliche Moment zum einwandfreien Festziehen des Futters 108 ergeben. Die Nase 102 und der Schlitz 104 sind auf der beim Festziehen wirksamen Angriffsseite geschrägt, um das Festziehmoment zu begrenzen. Bringt der Motor ein zu hohes Moment auf, was aus verschiedenen Gründen der Fall sein kann, wird das Festziehmorcent begrenzt: Erreicht das Moment einen bestimmten Wert, wird die Nase aus dem Schlitz herausgedrückt.

Beim öffnen des Futters wird der Abzughebel 94 für den Umsteuerschalter betätigt, so daß die Umsteuerschalter 96, 98 umgeschaltet werden. Danach läuft der Motor, nachdem man die Betätigungseinrichtung 100 nach vorn geschoben hat, in der Öffnungsrichtung, mit der das Futter sich öffnet und den Bohrer 114 freigibt.

Fig. 5 zeigt eine Schaltung, die mit zwei mit dem Motor 64 verschalteten Betätigungselementen versehen ist. Dabei dient das eine Betätigungselement dazu, das Futter zu öffnen, und ist entsprechend markiert, wärend das zweite Betätigungselement das Futter schließt und dementsprechend markiert ist. Die Schaltung für eine derartige Anordnung ist in Fig. 5 gezeigt. Die Schaltung der Fig. 5 steuert die Motorlaufrichtung zum öffnen und Schließen des Futters unter der Steuerung durch das erste oder das zweite Betätigungselement unabhängig von der Einstellung der normalen Umsteuerschalter 96, 98, die mit dem Umsteuerabzughebel 94 gesteuert werden. Das erste und das zweite Betätigungselement sind mit den Umsteuerschaltersätzen 122 bzs. 125 verbunden und auch so angeordnet, daß sie einzeln den Schalter 84 betätigen. Die Umsteuerschaltersätze 122, 124 sind mit der Leitung und dem Anker sowie den Umsteuerschal-

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tern 96, 98 so verbunden, daß, wenn eines der Verbindungsglieder 118, 120 betätigt wird, die Umsteuerschalter 96, 98 abgeschaltet werden. Betätigt das erste Betätigungselement das erste Glied 118, um das Futter zu schließen, wird auch der Umsteuerschaltersatz 122 sowie der Schalter 84 betätigt, so daß die Spindel 76 mit dem zum Festziehen erforderlichen Drehmoment vorwärts läuft. Zum öffnen des Futters wird das zweite Betätigungsglied 120 betätigt, um den Umsteuerschaltersatz in die Rücklaufstellung zu bringen und den Schalter 84 nach links zu legen, so daß der Motor mit niedriger Geschwindigkeit läuft. In beiden Fällen werden die voreingestellte Richtung (Zustand der Umsteuerschalter 96, 98) und Geschwindigkeit (Widerstand 80) übersteuert.

Die Umsteuerschalter in den Schaltungen der Fig. 2, 4 und 5 führen den vollen Motorstrom. Fig. 6 zeigt eine Schaltung, in der nur der Steuerstrom für die den Motorstrom führenden Triacs über mechanische Schaltkontakte fließt und die Umsteuerfunktion durch die Triacs selbst ausgeführt wird. Die Fig. 6 gilt für die gleiche umsteuer- und geschwindigkeitsveränderbare elektrische Bohrmaschine 64 mit dem Anker 70 und dem Feld 72. Der Schalter 84 wählt zwischen dem Normalbetrieb in der dargestellten und der Futterbetätigung in der anderen Lage. Die Schaltung der Fig. 6 kombiniert die wichtigen Funktionen einer Festkörperschaltung mit einer Motorumsteuerung, Geschwindigkeitssteuerung und Niederstromschaltung für den Motorumsteuerwahlschalter. Normalerweise führt der herkömmliche Umsteuerschalter, wie in den Fig. 2, 4 und 5 gezeigt, den vollen Strom, während in der Fig. 6 der Schalter nur den Steuerstrom für den Triac führt, der im allgemeinen weniger als 1 % des Ankerstroms ausmacht. In der Schaltung der Fig. 6 werden der veränderbare Widerstand 80 und der Geschwindigkeitseinstellwiderstand 116 mit dem Schalter 84 für die normale veränderbare Geschwindigkeitseinstellung oder das Schließen

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bzw. öffnen des Futters gewählt. Die Kondensatoren 90, 92 liegen ebenfalls vor, aber in vorliegendem Fall hat der Widerstand 126 einen verhältnismäßig höheren Wert (beispielsweise 56 kOhm), um den Steuerstrom des Triacs gegen den Leistungskreis zwischen der Steuerschaltung und dem Ankerstrom zu entkoppeln. Die Geschwindigkeitssteuerschaltung speist einen Diac 128, der die Steuerleitung 130 speist. Zusätzlich wird die Steuerleitung 131 über einen Widerstand 132 auf eine Steuerspannung gebracht, die den Triac durchschaltet.

Die Schalter 13, 4, 135 werden von dem Umsteuerabzughebel 94 gesteuert. Die Vorspannung auf der Steuerleitung 131 reicht aus, um den Triac 138 durchzuschalten, und der Triac wird mit der Leitung 130 gesteuert, die von der Geschwindigkeitseinstellschaltung in der gezeigten Lage zum Vorlauf gespeist wird. Liegen die Umsteuerschalter 134, 135 in der dargestellten Lage, fließt der Motorstrom durch den Triac 138, nach links durch den Anker 70, durch den Triac 136 und dann durch das Feld 72; liegen die Umsteuerschalter 134, 135 in der unteren Lage, wird der Triac 140 mit der Vorspannung auf der Steuerleitung 131 durchgeschaltet und der Triac 142 aus der Geschwindigkeitssteuerleitung 130 angesteuert, um die Drehzahl in der anderen Richtung einzustellen. In dieser Anordnung fließt der Strom durch den Triac 140, nach rechts durch den Anker 70, durch den Triac 142 und dann durch das Feld 72, so daß der Motor in der anderen Richtung läuft. Wenn das Betätigungselement die Futterhülse sperrt, wird der Schalter 84 nach rechts bewegt, wo der Widerstand 116 die Geschwindigkeitssteuerung bestimmt, um das zum öffnen und Schließen des Futters erforderliche Motormoment zu liefern.

Der Motor kann mit einer aufgeteilten Feldwicklung ausgeführt sein, wobei die eine Hälfte des Feldes in der anderen Seite der Schaltung - vergleiche 73 in Fig. 6 - liegt. Weiterhin

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ist diese Schaltung mit einem Reihenschlußmotor gezeigt, in dem sowohl der Feld- als auch der Ankerstrom gesteuert sind. Es ist jedoch einzusehen, daß die angegebene Schaltung für eine Felderregung ohne Ankererregung geeignet ist. Weiterhin sind die Schaltungen der Fig. 4, 5 und 6 mit Triacs als hauptsächlichen Stromsteuerelementen gezeigt. Auch Feldeffekttransistoren und in Reihe gegeneinander geschaltete SCR's lassen sich in einem solchen System einsetzen. Weiterhin kann man in Gleichstromsystemen Transistoren als KauptStromsteuerelemente verwenden. In der Schaltung der Fig. 6 kann man sämtliche Triacs im Sinne einer Phasenanschnittsteuerung, nicht nur die Triacs 136, 142 betreiben. Diese Arbeitsweise wäre jedoch unnötig und die bevorzugte Ausführungsform der Fig. 6 zeigt die Triacs 138, 140 wahlweise mit der Steuerleitung 131 durchgeschaltet. Auf diese Weise wird der gewählte Triac immer dann durchgeschaltet, wenn die Schaltung erregt und die Laufrichtung gewählt wird. In der vorliegenden Schaltung hat der Widerstand 312 etwa 10 kOhm, um die erforderliche Steuerspannung und Entkopplung einzustellen. Ohne Entkopplung wäre ein Wert von 1 kOhm für den Widerstand 132 ausreichend, abhängig vom Steuerstrom des jeweiligen Triacs. Der höhere Wert wird jedoch zur Entkopplung von Leistungskreis bevorzugt. Weiterhin hat in Fig. 6 der Widerstand 126 abhängig von der Empfindlichkeit der angesteuerten Steuerelektrode einen Wert zwischen 2 und 100 kOhm.

Wie bereits zur Fig. 3 erwähnt, wird der Schalter 84 von der Betätigungseinrichtung 100 gesteuert und die Umsteuerschalter 134, 135 lassen sich entweder durch den Umsteuerwahlhebel 94 oder durch wahlweise betätigte Momenthülsen zum Schließen oder öffnen des Futters betätigen.

Die Fig. 7 zeigt schematisiert eine weitere bevorzugte Schaltung zur Ansteuerung der Bohrmaschine 64 (in Fig. 3) als Antrieb des Futterschaltsystems nach der vorliegenden Erfindung.

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Der Motoranker 70 und das Feld 72 sind, wie dargestellt, über Triacpaare in Reihe geschaltet. Werden die Triacs 144, 146 erregt, fließt der Strom zunächst durch das Feld 72, den Triac 144 und nach rechts durch den Anker 70 und schließlich durch den Triac 146 zur Rückleitung. Bei gesperrten Triacs 144, 146 und durchgeschalteten Triacs 148, 150 fließt der Strom jedoch zunächst durch das Feld 72, dann den Triac 150, nach links durch den Anker 70 und schließlich über den durchgeschalteten Triac 148 zur Rückleitung. Der Schalter 152 ist der Richtungswahlschalter, der die Laufrichtung der Spindel bestimmt. Wie bereits beschrieben, kann der Richtungswahlschalter 152 entweder von Hand (abhängig davon, ob das Futter geöffnet oder geschlossen werden soll) oder durch Betätigen eines der separaten Stellelemente betätigt werden, die zum öffnen oder Schließen des Futters vorgesehen sind. Wie bereits beschrieben, wird der Schalter 84 vorzugsweise vom Schaltring betätigt, um das zum Schließen oder öffnen des Futters gewünschte Moment einzustellen (im Vergleich zur anderen Geschwindigkeitswahl). Die Steuerschaltung 154 ist die gleiche wie die Schaltung 156 in Fig. 6 und entspricht den Steuerschaltungen in den Fig. 4 und 5.

Der Hauptunterschied zwischen den Schaltungen der Fig. 6 und liegt in der Ansteuerung der Triacs. Die Steuerleitung 156 wird aus der Geschwindigkeitssteuerschaltung 154 erregt, wenn der Schalter sich in der oberen Lage befindet. Die Schaltung 154 stellt eine Phasenanschnittssteuerschaltung dar, die denjenigen Punkt in der Erregerstromperiode bestimmt, in dem der Triac 144 durchgeschaltet wird, um so den Strom durch den Anker 70 und das Feld 72 zu steuern. Die Diode 158 richtet den Ansteuerstrom des Triacs 146 gleich und dieser Ansteuerstrom wird im Kondensator 158 gespeichert; auf diese Weise bleibt der Triac 146 über die vollständige Welle des Motorstroms durchgeschaltet. Der Widerstand 160 begrenzt den zum Konden-

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sator 158 fließenden Strom, um das Ansteuerpotential des Triacs 146 zu stabilisieren. Auf diese Weise wird die Motorgeschwindigkeit über den Phasenwinkel gesteuert, in dem der Triac 144 durchschaltet, wobei der Triac 146 als Schalter für den Rückstrom dient. Wenn der Umsteuerschalter 152 sich in der unteren Lage befindet, üben die entsprechenden Ansteuerleitungen und -elemente für die Triacs 148 und 150 eine entsprechende Funktion aus.

Abhängig von den jeweils verwendeten Bauelementen und den durch sie fließenden Strömen kann man, wenn zur Aufrechterhaltung der Ladung in den Kondensatoren 158, 162 beim Umladen mehr Strom benötigt wird den Diac 164 durch einen Diac in der Steuerleitung 156 und einen weiteren Diac in der entsprechenden unteren Steuerleitung 164 ersetzen; damit können die Kondensatoren ihre Ladung direkt aus dem Geschwindigkeitssteuernetzwerk 154 beziehen. Indem man weiterhin dem Schalter einen weiteren Kontakt hinzufügt, kann man eine separate Gleichspannungsversorgung für die Steuerelektroden der Triacs 146, 150 vorsehen.

Die Fig. 8 zeigt eine elektrische Schaltung, die geeignet ist zum Steuern der Werkzeugmaschine wie der Bohrmaschine 64 der Fig. 3, wenn diese aus einer Gleichspannungsquelle betrieben werden soll. Die Gleichspannungsquelle 164 liegt in Reihe mit der Feldspule 166, dem Transistor 168, dem Umsteuerschalter 170, dem Anker 172, und dem Umsteuerschalter 174. Die Umsteuerschalter 170, 174 werden über einen geeigneten Abzughebel 94 von Hand betätigt. Ebenso ist es möglich, zwei Betätigungselemente vorzusehen, wenn separate Betätigungselemente zum öffnen und Schließen des Futters vorgesehen sind. Die Steuerung der Fig. 8 stellt eine bevorzugte Schaltung dar zur Steuerung der Drehzahl entweder durch die Bedienungsperson, wenn das Werkzeug normal arbeitet, oder im Langsam-

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lauf zum öffnen und Schließen des Futters. Der Wahlschalter 176 legt in seiner oberen Stellung die mit dem Potentiometer 178 gebildete Brücke und in der unteren Stellung die Brücke mit den Widerständen 184, 186 über die Steuerleitungen 180, 182. Die Steuerschaltung arbeitet dabei so, daß die volle Gleichspannung auf den Motor geschaltet wird durch Ansteuern des Transistors 168 mit einer von der gewünschten Drehzahl abhängigen veränderbaren Frequenz. Auf diese Weise läßt sich ein höheres Motordrehmoment bei niedrigeren Drehzahlen rereichen, da der Motor mit Impulsen konstanter Spannung angesteuert wird. Die Impulse sollten lang genug sein, daß der Motorstrom auf eine wesentliche Stärke ansteigen kann, aber so weit auseinanderliegen, daß der Motor nicht schneller drehen kann, als für die Inbetriebnahme des Futters erforderlich ist.

Diese Zeitsteuerung läßt sich mit einem IC-Baustein 188 erzielen, wie er als Typ LM 555 von der Fa. National Semiconductors, Santa Clara, California 95051, V. St. A., erhältlich ist. Die in dem den IC-Baustein 188 darstellenden Kästchen angegebenen Zahlen bezeichnen die Anschlußstifte dieses speziellen Bausteintyps. In dem gezeigten Beispiel hat der Kondensator 190 eine Kapazität von etwa 2,2 \iF. Der Transistor 168 wird als Gleichspannungsschalter in Reihe mit der Feldspule, den Umsteuerschaltern und dem Anker. Der Transistor 168 wird vom Ausgangsanschluß 3 des IC-Bausteins 188 angesteuert; der Widerstand 192 begrenzt seinen Basistrom. Die Dioden 194, sind Schutzdioden, da der Motor eine starke induktive Last darstellt.

Beim normalen Betrieb ist der Schalter 176 in die obere Stellung gelegt; der Potentiometerabgriff 198 befindet sich in der oberen, gepunktet gezeigten Lage. Wenn der Abzughebel 78 durchgezogen wird, bewegt der Potentiometerabgriff sich nach unten. Die vom IC-Baustein 188 bei abwärts gleitendem Potentiometer-

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abgriff 198 "gesehene" Widerstandsänderung verlängert die Einschaltzeit des Systems, so daß die Geschwindigkeit und die Leistung des Motors zunehmen.

Um das Futter zu öffnen oder zu schließen, wird der Schalter 176 in die untere Stellung gelegt, und zwar mit der Betätigungseinrichtung 100, die auch am Futter angreift und es sperrt. In der unteren Stellung des Schalters 176 gelangt eine Spannung entsprechend der Brücke aus den Kiderständen 184, 186 an die Steuerschaltung 188, die dann eine Frequenz und eine Impulslänge erzeugt, die den Motor mit dem gewünschten hohen Drehmoment und der gewünschten niedrigen Drehzahl laufen lassen. Wie bereits beschrieben, hängt die Drehrichtung des Motors von der Stellung der Umsteuerschalter 170, 174 ab, so daß dann das Futter öffnet oder schließt. In dem erläuterten Beispiel hat das Potentiometer 178 einen Wert von etwa 1 MOhm, die Widerstände 186, 188 jeweils etwa 300 kOhm. Diese Werte gelten für ein 117V-System, in dem der Motor mit einer Frequenz von etwa 30 Hz für das öffnen und Schließen des Futters angesteuert wird. Liegt der Schalter 176 in dor oberen Lage, läßt die Einschaltzeit für den Motor sich zwischen 0 und 100 % ändern.

Die Fig. 9 zeigt eine der der Fig. 8 ähnliche Schaltung, aber mit mehreren Schalttransistoren, über die die Drehzahlsteuerung und auch die Richtungsumsteuerung erfolgt. Die Umsteuerung erfolgt also über Festkörperelemente, so daß das öffnen und Schließen mechanischer Kontakte und die dabei auftretende Lichtbogenbildung der Fig. 8 vermieden sind. Die Schaltung der Fig. 9 entspricht weitgehend der der Fig. 8 und entsprechende Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Der Umsteuerschalter 200 legt die Signalleitung 202 auf die Basen der Transistoren 204, 206, wenn der Schalter sich in der oberen Lage befindet, so daß der Motor vorwärts läuft. Ist der Schalter 200 in der unteren Lage, legt er die Steuerlei-

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tung 200 an die Basen der Transistoren 208, 210, so daß diese nun den Strom im Feld und im Anker schalten. In der oberen Stellung des Schalters 200 dreht der Motor vorwärts zum Schließen des Futters, wobei der Strom von links nach rechts durch den Anker 72 fließt. Um den Motor umzusteuern und das Futter zu öffnen, legt man den Schalter in die un- . tere Stellung, so daß die Steuerleitung 202 die Transistoren 208, 210 ansteuert und Strom durch den Anker 182 von rechts nach links fließt und der Motor in die entgegengesetzte Richtung läuft, so daß das Futter öffnen kann. Die in den Transistorbasiskreisen liegenden Widerstände dienen zur Vorspannungserzeugung und Strombegrenzung; die Wahl ihrer elektrischen Werte erfolgt nach bekannten Kriterien und in Abhängigkeit von den jeweils eingesetzten Transistoren. Alternativ lassen sich auch andere Festkörperschalter wie beispielsweise Feldeffekttransistoren verwenden.

Die Einrichtungen 40, 100 sind hier allgemein als "Betätigungseinrichtung" bezeichnet worden, da über sie nicht nur der Motor erregt wird, sondern sie auch die Außenhülse des Futters mechanisch mit dem Rahmen der Maschine versperren. Wie in Fig. 1 gezeigt, kann es sich bei dieser Einrichtung um einen Hebelschalter handeln; in der Fig. 3 handelt es sich um einen verschiebbaren Ring. Desgleichen kann es sich um ein Wippenelement oder einen Drucktaster handeln, wie in einer der bevorzugten Ausfuhrungsformen, die die Fig. 10, 11 und 12 zeigen. Die in der Fig. 10 gezeigte Werkzeugmaschine ist eine elektrische Bohrmaschine, wie allgemein bei 212 gezeigt. Dieser Bohrerantrieb entspricht der Maschine 64; er weist einen Rahmen 214 auf, der den Motor 216 enthält, der die Spindel 218 gewöhnlich über ein im Rahmen 214 angebrachtes Getriebe 220 treibt. Wie die Fig. 10, 11 und 12 zeigen, ist das Futter 222 auf die Spindel 218 aufgesetzt. Das Futter 222 hat einen Körper 224, der auf die Spindel 218 aufgeschraubt ist und mit dreht.

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Die Hülse 232 dreht auf dem Körper 224 und in höherwertigen Futtern ist oft ein Kugellager 233 vorgesehen, um die gegenseitige Drehung zu erleichtern. Die Spannhülse 226 ist auf Hülse 232 aufgeschraubt und dreht mit ihr. Sie enthält die Backen 228. Die Innenfläche der Spannhülse 226 und die Außenfläche der Backen 228 sind zueinanderpassend kegelig um die Drehachse der Spindel 218 ausgeführt. Gewöhnlich sind drei Backen 228 vorgesehen. Der Treiber 225 hat einen Kopf 227, der an den Backen 228 anliegt. Finger auf den Backen greifen unter den Kopf 227. Der Treiber 225 und die Backen 228 drehen mit der Hülse 232. Wie die Fig. 11 zeigt, ist der Treiber 225 in den Körper 224 so eingeschraubt, daß, wenn die Hülse 232 und die Spannhülse 226 relativ zum Körper drehen, der Treiber 225 den Kopf 227 axial in der Spannhülse verschiebt, da das Außengewinde auf dem Treiber 225 in ein Innengewinde im Körper 224 eingeschraubt ist. Der Kopf 227 gleitet dann nach rechts und drückt dabei die Backen in der Spannhülse nach rechts außen, so daß sie sich an ein Werkzeug wie beispielsweise einen Spiralbohrer 230 anlegen. Dreht die Hülse 232 in der entgegengesetzten Richtung, gleitet der Treiber 225 nach links und sein Kopf zieht die Backen in den weiteren Teil des kegeligen Innenraums der Spannhülse, so daß das Futter öffnet und das Werkzeug freigibt. In der Hülse befindet sich ein Schlitz 234; dort kann ein Eingriff mit ihr erfolgen.

Der Rahmen trägt einen nach vorn vorstehenden Arm 236, in dem ein Drucktaster 238 als Betätigungselement angeordnet ist. Wie die Fig. 12 zeigt, gleitet der Drucktasterstößel in der Führung 240 und die Feder 242 zwischen beiden drückt den Stößel in die in Fig. 12 gezeigte Ruhestellung. Der Stift 244 ist im Stößel 238 gelagert, steht in Vorwärtsrichtung unter Federvorspannung und ist auf den Schlitz 234 gerichtet. Wenn der Stößel des Drucktasters eingedrückt wird, tritt der Stift in

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den Schlitz 234 ein, wenn dieser mit ihm ausgerichtet ist. Ist dies nicht der Fall, wird der Stift 244 in den Stößel 234 eingeschoben, bis die Hülse 232 in eine Stellung gelaufen ist, in der die Feder den Stift in den Schlitz eindrücken kann. Der Schalter 246 wird von einem Kragen auf dem Stößel betätigt; hat die Bedienungsperson den Drucktaster gedrückt, schließt der Schalter 246. Der Schalter 246 ist der Schalter 44 der Fig. 2, der Schalter 84 der Fig. 4, 5, 6 und 7 und der Schalter 176 der Fig. 8 und 9. Ist also der Schalter 246 betätigt worden, dreht die Spindel 218 im Langsamlauf zur Betätigung des Futters abhängig von der Stellung eines weiteren Schalters vor- oder rückwärts. Bei gedrücktem Drucktaster 238 wird die Hülse 232 mit dem Rahmen 214 versperrt und die Spindel 218 dreht, so daß die Hülse 232 auf dem Futterkörper 224 dreht und das Futter abhängig von der Drehrichtung öffnet oder schließt. Der Abzug bzw. Schalthebel 248 (Fig. 10) kann zur Ricntungswahl dienen. Um das Futter zu schließen, wird der Vorwärtslauf gedreht und der Drucktaster 238 gedrückt, so daß die Spindel 218 vorwärts dreht, während die Hülse 232 festgehalten wird, so daß das Futter schließt. Um das Futter zu öffnen, muß nur die Drehrichtung umgeschaltet und der Drucktaster 238 gedrückt werden.

Die Fig. 13 bis 20 zeigen verschiedene Konstruktionen, die zwischen dem Rahmen und der Außenhülse des Futters angeordnet werden können, um als Betätigungseinrichtung zu wirken. In diesen Figuren hat das Futter 250 in der Außenhülse 254 einen Schlitz 252. In der Fig. 13 erlaubt der Drucktaster 256, wenn gegen die Feder 258 gedrückt, daß der Stift 260 elastisch von seiner Feder 262 vorgeschoben wird. Weiterhin wird mit dem Drücken des Drucktasters 256 der Schalter 264 betätigt, über den der Motor in den Langsambetrieb zum öffnen und Schließen des Futters geschalter wird; es handelt sich um den Schalter 44 der Fig. 2, den Schalter 84 der Fig. 4, 5, 6 und 7 und den Schalter 176

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der Fig. 8 und 9. Da der Stift 260 unter Federvorspannung steht, fährt er in den Schlitz 252 ein, wenn dieser mit ihm ausgerichtet ist. Wird der Drucktaster 256 freigegeben,führt die Feder 258 den Drucktaster in die Ruhelage zurück und zieht gegen die Feder 262 des Stiftes diesen aus dem Schlitz heraus.

Wie die Fig. 14 zeigt, kann das Futter mit einem Vorsprung auf der Hülse - anstelle eines Schlitzes 252 - versehen sein. Der Vorsprung 266 wirkt mit dem Stift 268 auf die gleiche Weise zusammen wie die verschiedenen Schlitze - einschließlich des Schlitzes 252 - mit den zugeordneten Sperrstiften:

In der Fig. 15 betätigt der Drucktaster 370 den Schalter 264 und läßt den schwenkbar gelagerten Stift 272 unter der Kraft seiner Feder nach vorn in den Schlitz 252 schwenken.

In der Fig. 16 wirkt der Drucktaster 274 sowohl als Betätigungselement, das den Stift 276 in den Schlitz drückt, und auch als Schalterkontakt 278, der den Widerstand 280 in die Schaltung einschaltet. Der Widerstand 280 ist der Widerstand 116 der Fig. 4 bis der die Drehzahl für das Schließen und öffnen des Futters bestimmt. Der veränderbare Drehzahleinstellwiderstand wird hierbei nicht aus der Schaltung herausgenommen. Vielmehr ist angenommen, daß das Drehzahleinstellpotentiometer sich, da nicht betätigt, während des öffnens und Schließens des Futters in der O-Stellung befindet.

Die Fig. 17 zeigt eine Betätigungsmechanik mit zwei Stiften. Der Hebel 282 ist schwenkbar gelagert, so daß der Stift 284 in den Schlitz 252 einschwenken kann, wenn beide aufeinander ausgerichtet sind. Der Drucktaster 286 schiebt den Hebel mit seinem Stift vorwärts. Der Drucktaster 286 betätigt auch den Schalter 288, der die Steuerschaltung 290 so ansteuert, daß der Motor im Vorlauf das Futter schließen und dabei mit der

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hierfür erforderlichen Drehzahl bzw. dem richtigen Moment dreht. Andererseits trägt der Hebel 290 einen Stift 292, der in den Schlitz 252 eingeschoben werden kann, wenn beide aufeinander ausgerichtet sind. Der Drucktaster 294 steuert den Hebel 290 und drückt ihn nach vorn und betätigt zusätzlich den Schalter 296, der über seine Zuleitungen mit der Steuerschaltung verbunden ist, um den Motor rückwärts, d.h. mit der zum öffnen des Futters richtigen Geschwindigkeit bzw. dem erforderlichen Drehmoment zu drehen. Das Vorsehen getrennter Drucktaster für den Vor- und den Rücklauf bietet zwei Vorteile. Erstens erhält man durch Drücken eines Drucktasters eine richtungsabhängige Drehung, abhängig davon, ob der öffnungs- oder der Schließtaster gedrückt worden ist, sowie zweitens eine Steuerung der Drehzahl und des Drehmoments des Motors auf die erforderlichen Werte. Damit erhält man einen dritten Vorteil, indem das Öffnungsmoment etwas höher als das Schließmoment sein kann, damit das Futter sich nicht so fest schließt, daß man es nicht mehr öffnen kann. Indem man separate Drucktaster für die beiden Drehrichtungen verwendet, lassen sich für die beiden Richtungen getrennte Drehzahlen und/oder Drehmomente wählen.

Fig. 18 zeigt eine Konstruktion mit zwei Drucktastern 298, 300, die durch die zusammengedrückten Federn 302, 304 nach außen gedrückt werden und, wenn gedrückt, die Schalter 306, 308 betätigen. Die Schalter sind so angeordnet, daß, wenn einer der Drucktaster gedrückt wird, die Schalterkontakte in die Steuerschaltung so eingeschaltet werden, daß der eine das Futter 250 in der Schließrichtung dreht, während,wenn der andere Drucktaster gedrückt wird, das Futter 250 in der Öffnungsrichtung dreht. Der Stift 310 wird von der Druckfeder in eine Richtung gedrückt, aus der er in den Schlitz 252 einfährt, wenn beide aufeinander ausgerichtet sind. Indem man einen der beiden Drucktaster drückt, arbeitet der Motor mit der

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Schließ- oder Öffnungsgeschwindigkeit und erlaubt dem Stift, unter Federdruck in den Schlitz 252 einzufahren, wenn dieser mit dem Stift ausgerichtet ist. Die Drehrichtung der Spindel zum Schließen oder öffnen des Futters hängt davon ab, welcher der Drucktaster 298, 300 wahlweise gedrückt wird. Wie in der Schaltung der Fig. 17 kann man das Öffnungsmoment höher wählen als das Schließmoment.

Die Fig. 19 und 20 zeigen eine Konstruktion, die besonders gut geeignet ist für das öffnen des Futters. Die in den Fig. 19 und 20 gezeigte Ausfuhrungsform stellt dabei eine Ausführungsform der in den Fig. 10, 11 und 12 allgemeiner dargestellten Anordnungen dar. In den Fig. 19 und 20 verläuft die Zeichenebene senkrecht zur Spindelachse. Beim Futter 250 befindet der Schlitz 252 sich in der Hülse 254. In der Öffnungsrichtung drehen das Futter und die Spindel im Uhrzeigersinn (von den Backen auf die Spindel gesehen, d.h. der Sichtrichtung dieser Figuren).

Der Stift 314 befindet sich innerhalb des Drucktasters 316 und wird von einer Druckfeder 318 elastisch nach vorn gedrückt. Wird nun der Drucktaster 316 im Rahmen der Werkzeugmaschine - beispielsweise der elektrischen Bohrmaschine 212 - nach vorn geschoben, bewegt er sich gegen die Kraft der Druckfeder 320. In der Eingriffsrichtung betätigt der Kragen 324 außerdem den Schalter 326. Der Schalter 326 schaltet die Drehzahleinstellung für den Motor aus und den Langsamlauf zum öffnen des Futters ein. Der Schalter 326 ist also der Schalter 84 der Fig. 4 bis 7 und der Schalter 176 der Fig. 8 und 9. Die Führung 328, bei der es sich um einen Steg am Rahmen handelt, enthält eine größere Führungsöffnung als für nur das Führen des Drucktasterstößels 316 erforderlich wäre. Zwischen dem Stößel und der Kante der öffnung im Steg liegt ein Spiel vor und die Druckfeder 330 drückt den Stößel auf die untere Kante der öffnung,

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so daß oberhalb des Stößels ein Spalt entsteht, wie die Fig. 20 zeigt. Wird der Stößel 316 eingedrückt, dreht der Motor langsam in der Öffnungsrichtung, und ist der Stift 314 dann nicht auf den Schlitz 252 gerichtet, durchläuft die Futterhülse 254 eine vollständige Umdrehung. Währenddessen befindet der Stößel sich in seiner unteren Lage, in der ein Spalt zur oberen Kante der öffnung bleibt. Der Stift 314 wird in den Stößel 316 zurückgedrückt, wie die Fig. 20 zeigt, bis der Schlitz 252 auf den Stift 314 ausgerichtet ist. Dann drückt die Feder den Stift vollständig in die Kerbe ein, wie es die Fig. 19 zeigt. Bei der Weiterdrehung der Futterhülse 254 wird der Stößel 316 nun in der zu größen Führungsöffnung im Steg nach oben gezogen, drückt dabei die Feder 330 zusammen und schlägt schließlich auf die Oberkante der Führungsöffnung auf, wie die Fig. 19 zeigt. Dabei entsteht auf die Futterhülse in der Öffnungsrichtung ein scharfer Schlag, der das öffnen des Futters unterstützt. Ein solcher Schlag kann die anfängliche Reibung der zuvor beim Festziehen fest miteinander verklemmten Teile überwinden helfen. Das öffnen des Futters ist also gewährleistet. Falls erwünscht, kann dieser "Hammereffekt" wiederholt werden. Wird der Drucktaster 316 freigegeben, drückt die Feder 330 ihn in der Führungsöffnung im Steg 328 nach unten, so daß, wenn der Drucktaster 316 erneut gedrückt wird, der Stift 314 nicht unmittelbar in den Schlitz 252 einfährt, sondern neben ihm aufliegt, wie die Fig. 20 zeigt, so daß die Spindel eine vollständige Umdrehung mit zunehmender Geschwindigkeit drehen kann, bis der Stift 314 erneut in den Schlitz 252 eindringt und ein weiterer Schlag entsteht.

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Claims

27 30 North Creston Drive, Hollywood, California, V. St. A.

Patentansprüche

M .J Futterspannsystem gekennzeichnet durch ein Backen enthaltendes Futter, ein erstes und ein zweites, relativ zueinander drehbares Element auf dem Futter, die sich infolge ihrer Relativdrehung an die Backen anlegen, um diese zu öffnen und zu schließen, eine motorisch angetriebene Dreheinrichtung, die mit dem ersten Element des Futters verbunden ist, eine Einrichtung, die das zweite Element des Futters festhält, und durch eine Einrichtung, die die Dreheinrichtung erregt, während das zweite Element von der Halteeinrichtung festgehalten wird.
2. System nach Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die die Drehzahl des ersten Elements des Futters relativ zum zweiten Element des Futters steuert.

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ORfQ/NAL INSPECTED¹
3. System nach Anspruch 1, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß ein Rahmen vorgesehen ist, die Dreheinrichtung einen mit dem Rahmen verbundenen Motor und eine vom Motor relativ zum Rahmen drehangetriebene Spindel aufweist, daß das erste Element des Futters einen Körper aufweist, der auf der Spindel angeordnet ist und mit ihr dreht, daß das zweite Element des Futters eine Hülse aufweist, die auf dem Futter relativ zum Körper drehbar angeordnet ist und die Backen des Futters wahlweise entsprechend der gewählten Drehrichtung öffnet und schließt, daß die Halteeinrichtung zwischen den Rahmen und die Hülse legbar ist und die erregende Einrichtung wahlweise den Motor zur Drehung in einer bestimmten Richtung und mit einer bestimmten Geschwindigkeit zum wahlweisen öffnen und Schließen des Futters erregt.
4. System nach Anspruch 3_r dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Spindel den Futterkörper in einer ersten Richtung treibt und die Hülse festgehalten wird, das Futter schließt, und, wenn bei festgehaltener Hülse die Spindel den Körper in einer zweiten Richtung dreht, das Futter öffnet, und daß die Badeeinrichtung und die erregende Einrichtung zu einer Betätigungseinrichtung zusammengefaßt sind, die bewegbar bezüglich des Rahmens gelagert und mit der Futterhülse in Eingriff bringbar ist und dabei gleichzeitig den Motor schaltet.
5. System nach Anspruch 4, weiterhin gekennzeichnet durch eine Drehzahlsteuerung für den Elektromotor, die dessen Drehzahl so steuert, daß, wenn die Betätigungseinrichtung an der Hülse angreift, der Motor langsamer als mit seiner maximalen Drehzahl dreht.
6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Spindelantriebsmotor eine Anker- und eine separate Feldwicklung aufweist und daß die Drehzahlsteuerung des Motors eine Rieh-

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tungs- und Drehzahlsteuerung mit einer Vielzahl von Festkörper-Stromschaltelementen ist, die so mit der Anker- und der Feldwicklung des Motors verschaltet sind, daß, wenn eine erste gewählte Gruppe der Festkörperelemente erregt wird, der Anker des Motors in einer ersten Richtung dreht, und, wenn eine zweite gewählte Gruppe der Festkörperelemente erregt wird, der Anker des Motors in einer zweiten Richtung dreht, wobei die Steuerung die Festkörperelemente so ansteuert, daß die Länge der Ein- und Ausschaltzeit der Festkörperschaltelemente und damit der Strom gesteuert werden, so daß man durch die Ansteuerung der Festkörperschaltelemente sowohl die Drehzahl als auch die Drehrichtung des Motors und des Futterkörpers bestimmt.
7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Festkörperschaltelemente Triacs sind.
8. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Festkörperschaltelemente gesteuerte Siliziumgleichrichter sind.
9. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor mit Gleichstrom gespeist wird und die Festkörperschaltelemente Transistoren sind.
10. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet/ daß die Steuerung die Drehzahl und -richtung des Motors steuert und Mittel zum Verändern des dem Elektromotor zugeführten Stromes durch eine Phasenanschnittssteuerung des dem Motor zugeführten Wechselstroms zur Drehzahlregelung aufweist, die zwei Festkörperstromschaltelemente für den Strom zum Antrieb des Motors in einer ersten Richtung zu liefern, und zwei Festkörperstromschaltelemente für den Strom zum Antrieb des Motors in einer zweiten Richtung enthält, und daß Mittel vorgesehen sind, die die Festkörperschaltelemente so ansteuern, daß die Drehzahl einen vorgewählten niedrigeren als den maximalen Wert annimmt, und die Drehzahl durch Verändern der

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Durchschaltdauer der Festkörperschaltelemente beeinflussen.
11. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung ein Betätigungselement, das aus einer ersten Lage, in der es von der Futterhülse frei liegt, in eine zweite Lage bewegbar ist, in der es an der Futterhülse angreift, wobei ein elastisches Element das bewegbare Element aus seiner ersten in seine zweite Lage drückt, sowie ein Schalterelement aufweist, das aus einer unbetätigten in eine betätigte Lage bewegbar ist und mechanisch mit dem Betätigungselement verbunden ist, um dieses in der freien Lage zu halten, wenn das Schalterelement sich in der unbetätigten Lage befindet, und um das Betätigungselement freizugeben, so daß es aus der freien in die Eingriffslage laufen kann, wenn das Schalterelement aus der unbetätigten in die betätigte Lage geht, und daß die Drehzahlsteuerung eine Steuerschaltung zum Ansteuern des Spindelantriebmotors aufweist und die Kontakte des Schalterelements dieser Steuerschaltung zugeordnet und in die so eingefügt sind, daß der Motor mit einer geringeren als seiner maximalen Drehzahl läuft, wenn das Schalterelement betätigt worden ist.
12. System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Schalterelement ein erstes Schalterelement ist und zusätzlich ein zweites Schalterelement vorliegt, das mechanisch mit dem Betätigungselement so verbunden ist, daß, wenn das zweite Schalterelement aus der unbetätigten in die betätigte Lage gelegt wird, es das erste Schalterelement aus der unbetätigten in die betätigte Lage bringt und das erste Schalterelement dem Betätigungselement erlaubt, aus der unbetätigten in die betätigte Lage zu laufen-,
13. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß dem zweiten Schalterelement eine elastische Einrichtung zugeordnet

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ist, die das zweite und auch das erste Schalterelement aus der betätigten in die unbetätigte Lage drückt, um das Betätigungselement aus dem Eingriff mit der Futterhülse zu lösen.
14. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorsteuerung eine Steuerschaltung enthält, die den Motor und die Schalter steuert, wobei die Schalter mechanisch mit der Einrichtung zum Halten der Hülse des Futters so verbunden sind, daß bei Betätigung der Einrichtung zum Halten der Hülse ausgewählte Schalter betätigt werden.
15. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement im Rahmen durch die Drehung der Hülse in der ersten und der zweiten Richtung bewegbar ist.
16. System nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die am Betätigungselement angreifende elastische Einrichtung das Betätigungselement in eine erste Richtung der Hülse drückt und, wenn die Hülse in der zweiten Richtung dreht und das Betätigungselement an ihr angreift, es relativ zum Rahmen gegen die elastische Druckkraft bewegt, so daß es auf den Rahmen hämmert und auf die Hülse in der Futteröffnungsrichtung einen Schlag ausübt.
17. System nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement ein Druckknopfelement, das bewegbar relativ zum Rahmen gelagert und elastisch in eine Lage gedrückt wird, in der es nicht im Eingriff steht, und ein auf dem Druckknopfelement angeordneter Stift ist, der relativ zum Druckknopfelement elastisch in die Eingriffslage gedrückt wird, wobei die Hülse des Futters einen Schlitz zur Aufnahme des Stifts enthält.
18. System nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsfreiheit der Betätigungseinrichtung gegen die

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elastische Vorspannkraft größer als die Breite des Schlitzes in der Hülse auf dem Futter ist, so daß, wenn das Druckknopfelement freigegeben und erneut eingelegt wird, der Stift nicht mit dem Schlitz in der Hülse ausgerichtet ist und beim Anschalten des Motors durch das Druckknopfelement die Hülse des Futters fast eine vollständige Umdrehung in der zweiten Richtung vollzieht, bevor der Stift wieder in den Schlitz eingreift, um erneut einen Schlag auf die Hülse auszuüben.
19. Werkzeugmaschine, gekennzeichnet durch ein Futter mit einem Körperelement und einem Hülsenelement, einem eine drehbare Spindel antreibenden Motor, wobei eines der Elemente des Futters von der Spindel angetrieben werden kann, durch eine Einrichtung, die das jeweils andere Element des Futters so festhält, daß der Motor die Elemente des Futters relativ zueinander dreht, durch Backen im Futter, die mit dem Hülsenelement und dem Körperelement so verbunden sind, daß eine Relativdrehung zwischen den Elementen die Backen wahlweise öffnet oder schließt, und durch eine Motorsteuerung, die die Drehzahl und -richtung der Spindel steuert.

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