DE3114656C2 - - Google Patents
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B23B31/02—Chucks
- B23B31/10—Chucks characterised by the retaining or gripping devices or their immediate operating means
- B23B31/12—Chucks with simultaneously-acting jaws, whether or not also individually adjustable
- B23B31/16—Chucks with simultaneously-acting jaws, whether or not also individually adjustable moving radially
- B23B31/16233—Jaws movement actuated by oblique surfaces of a coaxial control rod
- B23B31/16254—Jaws movement actuated by oblique surfaces of a coaxial control rod using fluid-pressure means to actuate the gripping means
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Description
Die Erfindung betrifft ein antreibbares Drehspannfutter zum
Halten eines Werkstücks, wie es im Anspruch 1 beschrieben
ist.
Aus der CH-PS 4 99 364 ist ein Drehspannfutter bekannt (vgl. Fig. 3),
bei welchem zur radialen Bewegung der Spannbacken eine
Kolben-Zylindereinheit verwendet wird. Bei dieser Kolben-Zylindereinheit
ist der wechselseitig mit Druckfluid
beaufschlagbare Ringkolben über ein erstes Axiallager mit
einer Hülse verbunden, die mit Keilen versehen ist, die sich
unter einem spitzen Winkel zur Längsachse des
Drehspannfutters in Richtung zu dessen Halteende erstrecken
und in entsprechend geformte Ausnehmungen der Spannbacken
eingreifen. Wird der Ringkolben durch Beaufschlagung mit
Druckfluid betätigt, so wird dessen axiale Bewegung über das
erste Axiallager auf die Hülse übertragen, wodurch deren
Keile je nach Bewegungsrichtung des Ringkolbens in die
Ausnehmungen hinein oder aus denen herausfahren. Hierdurch
werden dann die Spannbacken radial hin und her bewegt. Die
bei der Betätigung des Ringkolbens auftretenden
Reaktionskräfte werden von einem den Ringkolben
umschließenden Ringzylinder aufgenommen, der mittels eines
auf dem Außenumfang eines Trägers angeordneten zweiten
Axiallagers axial festgelegt ist. Zur Abdichtung der
Ringzylinderräume ist der Ringkolben mit zwei umlaufenden,
beidseits der Kolbenflächen angeordneten Dichtungsflächen
versehen, auf denen die beiden Enden des Ringzylinders
zusammen mit Dichtungen aufstehen. Die axiale Länge der
Dichtungsflächen entspricht dabei dem von dem Ringkolben
maximal zurücklegbaren axialen Weg.
Dieses bekannte Drehspannfutter weist einige erhebliche
Nachteile auf. So kann bei der bekannten Kolben-Zylindereinheit
die Lagerung des Zylinders entweder nur mit
axialem Abstand neben dem Kolben oder aber mit radialem
Abstand zu dem Kolben erfolgen. Die erste Alternative hat
den Nachteil, daß die axiale Baulänge des Drehspannfutters
zunimmt, wodurch der für die Aufnahme eines Werkstückes in
der Bearbeitungsmaschine vorgesehene Raum verkürzt wird.
Damit die Axialbewegung des Kolbens dabei nicht behindert
wird, muß die Lagerung des Zylinders mit ausreichendem
axialen Abstand zu dem Kolben erfolgen, wodurch sich
zusätzlich eine ungünstige Führung des Kraftflusses ergibt.
Die zweite Alternative der Lagerungsgestaltung hat
demgegenüber zur Folge, daß die Reaktionskräfte nicht nur
auf die Lagerung einwirkende Axialkräfte, sondern auch über
den den radialen Abstand zwischen der Krafteinleitungsstelle
und der Lagerung überbrückenden Verbindungsarm des Zylinders
Drehmomente hervorrufen. Wird dann für die Lagerung des
Zylinders nur ein einziges Axiallager verwendet, so führt
diese Beanspruchung zu einer frühzeitigen Schädigung des
Axiallagers, da dieses nur zur Aufnahme axialer Kräfte
ausgelegt ist. Wird dagegen Los-Festlagerung vorgesehen, so
müssen aufgrund des großen Durchmessers verhältnismäßig
große Lager verwendet werden, deren Trägfähigkeit nur zu
einem geringen Prozentsatz ausgenützt wird.
Neben diesen Schwierigkeiten bei der Gestaltung der Lagerung
besitzt die Kolben-Zylindereinheit dieses bekannten
Drehspannfuttes darüber hinaus den Nachteil, daß das
Erreichen einer der beiden Endstellungen des Kolbens nicht
visuell überprüft werden kann, da dieser vollständig durch
den Zylinder verdeckt ist. Schließlich ist es bei dem
bekannten Drehspannfutter von Nachteil, daß die Spannbacken
auf der Stirnseite des Futterkörpers aufliegen. Eine Führung
der Spannbacken erfolgt lediglich über die in die
Ausnehmungen eingreifenden Keile der Hülse. Da beim Spannen
über die Keilflächen bzw. die Flächen der Ausnehmungen
Kräfte übertragen werden, können die zwischen diesen Flächen
bestehenden Passungen im Laufe der Zeit verschleißen,
wodurch eine ausreichende Führung der jeweiligen Spannbacke
nicht mehr gewährleistet ist.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein solches
antreibbares Drehspannfutter so auszugestalten, daß es in
Verbindung mit einem einfacheren, kompakteren und
verschleißärmeren Aufbau bezüglich seiner Bedienung übersichtlicher
gestaltet ist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im Anspruch 1
angegebenen Merkmale gelöst.
Insbesondere ist es aufgrund des erfindungsgemäßen Aufbaus
der Kolben-Zylindereinheit mit einem axial festgelegten
Kolben und einem axial beweglichen Zylinder möglich, die bei
deren Betätigungen auftretenden Kräfte praktisch ohne
verlängernde Umwege bei der Kraftleitung zwischen dem
Zylinder im Bereich der Zylinderräume und dem Futterkörper
zu übertragen, der seinerseits mit dem Kolben unmittelbar
axial fest verbunden ist. Dabei besteht die Möglichkeit, die
Hebelarmwirkung auf ein Minimum bis nahezu Null zu
reduzieren. Durch diese Gestaltung wird erreicht, daß die
Lagerung lediglich die auftretenden Reaktionskräfte
aufzunehmen braucht, jedoch nicht durch Momente belastet
ist. Darüber hinaus läßt sich eine konstruktiv besonders
günstige Los-Festlagerung bzw. Stützlagerung in O-Anordnung
zwischen dem Kolben und dem Futterkörper anordnen, ohne daß
sich die axialen oder radialen Abmaße des Drehspannfutters
vergrößern. Schließlich ist durch diese Gestaltung der
Kolben-Zylindereinheit eine visuelle Kontrolle der Bewegung
bzw. der erreichten Endstellung des Zylinders möglich.
Abgesehen von dieser besonderen Gestaltung der
Kolbenzylindereinheit weist das erfindungsgemäße
Drehspannfutter weiterhin die Besonderheit auf, daß die
Hauptbacken in gesondert vorgesehenen Nuten geführt sind.
Hierdurch wird erreicht, daß selbst nach einer hohen
Einsatzdauer des Drehspannfutters eine ausreichend genaue
Führung der Hauptbacken gewährleistet ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus
den Ansprüchen 2 bis 8.
Insbesondere wird durch das Merkmal des Anspruchs 2 ein
frühzeitiger Verschleiß der Dichtungsringe zwischen Kolben
und Zylinder vermieden, da der Ringzylinder auch bei hohen
Drehzahlen nicht mehr mitdrehen kann.
Eine besonders hohe Lebensdauer des Drehspannfutters ergibt
sich dann, wenn für die Übertragungseinrichtung ein radiales
Drucklager verwendet wird, da dieses sowohl axiale als auch
radiale Kräfte übertragen kann. Die Lebensdauer des
erfindungsgemäßen Drehspannfutters wird weiterhin durch die
Merkmale des Anspruchs 5 gesteigert.
Für Betätigungseinrichtung und die Fluidversorgungseinrichtung
können die unterschiedlichsten Gestaltungen
vorgesehen werden. Besonders bevorzugte Ausführungsformen
hierzu sind in den Ansprüchen 6 und 8 wiedergegeben.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die schematische Zeichnung beschrieben.
Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht
Drehspannfutters
gemäß der Erfindung,
Fig. 2 eine Stirnend-Ansicht des
Drehspannfutters gemäß Fig. 1,
Fig. 3 eine Schnittansicht des
Drehspannfutters längs der
Linie 3-3 aus Fig. 2, die die Hauptbacken
in ihrer geschlossenen Stellung wiedergibt,
Fig. 4 eine Teil-Schnittansicht des Drehspannfutters entsprechend der
Ansicht aus Fig. 3,
bei der die
Hauptbacken in der geöffneten Stellung dargestellt
sind,
Fig. 5 eine Front-Ansicht des Betätigungsringes
des Drehspannfutters gemäß Fig. 1
und
Fig. 6 eine Schnittansicht des Betätigungsringes
längs der Linie 6-6 aus Fig. 5.
In den Fig. 1 und 2 ist ein
Drehspannfutter 10 gemäß der Erfindung dargestellt.
Das fluidbetätigte Spannfutter
10 umfaßt einen im wesentlichen zylindrischen Futterkörper 20, der
ein Werkstück-Halteende und ein diesem gegenüberliegendes
Antriebsende besitzt. Das Antriebsende des Drehspannfutters
10 ist mit der Spindel einer Drehmaschine 22 oder einer anderen
entsprechenden Vorrichtung verbunden, die in der Lage ist,
das Futter 10 um seine Längsachse zu drehen bzw. in Rotation
zu versetzen. Das gegenüberliegende, zum Halten
des Werkstücks dienende Ende des Drehspannfutters 10 umfaßt
eine Vielzahl von in radialer Richtung herausnehmbaren
bzw. voneinander entfernbaren Hauptbacken 24, die mit
Aufsatzbacken 26 verbindbar sind. Die Aufsatzbacken 26
weisen Schlitze 28 auf, um die Befestigung von eine veränderliche
Dicke besitzenden Polstern (nicht dargestellt)
zu ermöglichen. Bei der Verwendung wird die Dicke der
Polster, die an den Aufsatzbacken 26 befestigt werden,
so gewählt, daß sie zum Durchmesser des zu erfassenden
Werkstückes paßt. Das in den Figuren wiedergegebene Drehspannfutter
10 ist ein Präzisionswerkzeug, das besonders für
eine Verwendung bei der Endbearbeitung von Werkstücken
geeignet ist.
Das Drehspannfutter 10 umfaßt weiterhin einen
Klemmring 32 und eine sich hin- und herbewegende Kolben-Zylindereinheit
34. Wie in Fig. 1 dargestellt,
sind Schläuche 36 und 38 vorgesehen, um der Kolben-Zylindereinheit
34 ein unter Druck stehendes Fluid zuzuführen,
um die Bewegung der Backen zu bewirken, wie dies
noch genauer im folgenden beschrieben wird. Eine hintere
Abdeckung 40 ist mit dem Antriebsende des Futterkörpers
20 verbunden und wirkt als Staubschutz.
Der Fig. 3 entnimmt man, daß der Futterkörper 20
eine zentrale Bohrung 42 mit einem Gewindeteil 44 aufweist,
um die Verbindung des Drehspannfutters 10 mit der
rotierenden Antriebsvorrichtung (Spindel) der Drehmaschine 22 zu ermöglichen. Die
Hauptbacken 24 sind in verschieblicher Weise in Nuten
46 montiert, die an dem zum Halten des Werkstücks dienenden
Ende des Futterkörpers 20 vorgesehen sind. Die Nuten
46 erstreckten sich von der Zentralachse des
Futterkörpers radial nach außen, wodurch sich die
Hauptbacken 24 bezüglich des Drehspannfutters 10 radial bewegen
können. Wie in Fig. 3 dargestellt, kann eine Befestigungsvorrichtung
48, die z. B. aus Gewindeschrauben besteht,
vorgesehen sein, um die Aufsatzbacken 26 an den Hauptbacken
24 zu befestigen.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Betätigungsring 50 vorgesehen,
der um den Umfang bzw. die Peripherie des
Futterkörpers 20 herum angeordnet ist. Wie in den
Fig. 5 und 6 dargestellt, besitzt der Betätigungsring 50
eine Vielzahl von Keilen 52, von denen jeder einen abgewinkelten
bzw. winkeligen Teil besitzt, der sich radial
nach außen erstreckt. Der winkelige bzw. mit Winkeln
versehene Teil eines jeden Keils 52 erstreckt sich zu
dem zum Halten des Werkstücks dienenden Ende des Drehspannfutters
10 hin und besitzt eine solche Konfiguration, daß
er in gewinkelten bzw. mit Winkeln versehenen keilförmigen
Ausnehmungen 56 aufgenommen werden kann, die in jeder Hauptbacke 24
vorgesehen sind. Im Betrieb übt dann, wenn der Betätigungsring
50 in axialer Richtung zum hinteren Antriebsende des Drehspannfutters
10 hin bewegt wird, die radial äußere Lager-
bzw. Lauffläche 58 eines jeden Keils 52 eine Kraft auf
die zugehörige Hauptbacke 24 aus und veranlaßt letztere,
sich in radialer Richtung nach außen zu bewegen, wie dies
in Fig. 4 dargestellt ist. Umgekehrt drückt dann, wenn
der Betätigungsring 50 in axialer Richtung zu dem zum
Halten des Werkstücks dienenden Ende des Drehspannfutters 10
hin vorgeschoben wird, die radial innere Lager- bzw.
Lauffläche 60 eines jeden Keils 52 die zugehörige Hauptbacke
24 radial nach innen, um das Werkstück zu ergreifen.
Vorzugsweise ist der Innendurchmesser des Betätigungsringes
50 präzise so bearbeitet, daß er genau zum Außendurchmesser
des Futterkörpers 20 paßt, so daß eine
genaue Bewegung der Hauptbacken 24 sichergestellt wird. Genauer
gesagt, sollte der Zwischenraum zwischen dem Betätigungsring
50 und dem Futterkörper 20 möglichst
klein gemacht werden, um ein Gleiten bzw. einen
Schlupf zu verhindern, jedoch groß genug, um einen genügenden
Freiraum zu ergeben, der eine ungehinderte
Axialbewegung des Betätigungsringes 50 bezüglich des
Futterkörpers 20 erlaubt. Die radial äußere Umfangsoberfläche
des Betätigungsringes 50 weist, wie in Fig. 6 dargestellt,
eine L-förmige Lippe 62 auf, die einen Teil
des Schlitzes zur Aufnahme und Festklemmung des radialen
Drucklagers 102 bildet. Ein Klemmring 64 ist mit dem
Betätigungsring 50 durch Schrauben 66 verbunden und
weist ebenfalls eine L-förmige Lippe auf, um vollständig
den Montageschlitz für das radiale Drucklager 102 zu
umgrenzen, wie dies noch genauer im folgenden beschrieben
wird.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Kolben-Zylindereinheit
34 vorgesehen, die um den Umfang bzw. die Peripherie
des Futterkörpers 20 drehbar befestigt ist.
Die Kolben-Zylindereinheit 34 umfaßt einen Ringkolben
70, der, wie in Fig. 3 dargestellt, einen T-förmigen
Querschnitt besitzt. Der sich radial erstreckende
Teil 72 des Kolbens 70 besitzt eine vordere Oberfläche
74 und eine hintere Oberfläche 76. Die Zylinderkammer 78
wird durch das Zusammenwirken zwischen einem Zylinderelement
80 und der hinteren Staubabdeckung 40 umschlossen.
Das Zylinderelement 80 und die hintere Abdeckung
40 sind aneinander durch Schrauben 82 befestigt, wie dies
in Fig. 3 dargestellt ist. Die Kombination aus Zylinderelement
80 und Abdeckung 40 wird im folgenden als Ringzylinder
84 bezeichnet.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Kolben-Zylindereinheit
34 drehmäßig unbeweglich bezüglich des
Futterkörpers 20. Vorzugsweise ist die Kolben-Zylindereinheit
34 um den Umfang des Futterkörpers
20 herum drehbar mit Hilfe von Drucklagern 90 in Verbindung
mit einem Klemmring 92 so befestigt, daß der
Kolben 70 in axialer Richtung unbeweglich ist. Im Gegensatz
hierzu kann der Zylinder 84 bezüglich des
Futterkörpers 20 eine Axialbewegung ausführen. Genauer gesagt
ist, wie in Fig. 3 dargestellt, der Zylinder 84 in
seiner axial vorderen Stellung so angeordnet, daß die
hintere Wand der Kammer 78 an der hinteren Oberfläche
76 des Kolbens 70 anliegt. In der axial hinteren Stellung
liegt, wie in Fig. 4 wiedergegeben, die vordere Oberfläche
74 des Kolbens 70 an der vorderen Innenwand der
Zylinderkammer 78 an.
Die Hin- und Herbewegung des Zylinders 84 wird durch den
Druck des Fluids erreicht, das in die Einheit 34
durch Kanäle 96 und 98 hineingepreßt wird. Die Kanäle 96
und 98, die mit den Schläuchen 36 und 38 verbunden sind,
besitzen vorzugsweise Zweiwege-Ventile, die eine wechselweise
Unterdrucksetzung und Belüftung ermöglichen. Beispielsweise
wird ein Fluid, wie z. B. unter Druck stehende
Flüssigkeit oder Druckluft, durch den Kanal 96 in die
Zylinderkammer 78 hineingepreßt und gleichzeitig durch
den Kanal 98 herausgelassen, um den Kolben 84 aus der
in Fig. 3 dargestellten vorderen Lage in die in Fig. 4
wiedergegebene hintere Lage zu verschieben. Um den Zylinder
84 zurück in seine vordere Lage zu verschieben, wird
diese Prozedur umgekehrt. Das Verschieben des Zylinders 84
kann ohne weiteres durchgeführt werden, während sich das Drehspannfutter
10 dreht. Wie man ohne weiteres sieht,
ist es deswegen, weil die Kolben-Zylindereinheit 34 drehmäßig
unbeweglich ist, nicht erforderlich, Laufdichtungen
oder andere Fluid-Sperrvorrichtungen vorzusehen. Weiterhin
entsteht deswegen, weil sich die Zylinderkammer 78
nicht dreht, kein unerwünschtes Anwachsen des internen
Fluiddrucks aufgrund von Zentrifugalkräften.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Übertragungsvorrichtung
vorgesehen, die dazu dient, die von der Kolben-Zylindereinheit
34 erzeugten Axialbewegung auf den
Betätigungsring 50 zu übertragen, um die Radialbewegung
der Hauptbacken 24 zu bewirken. Die Übertragungsvorrichtung
umfaßt ein radiales Drucklager 102, das zwischen
der Kolben-Zylindereinheit 34 und dem
Betätigungsring 50 montiert ist. Das radiale Drucklager
102 umfaßt einen radial inneren kreisförmigen Laufring
104, der in dem Schlitz sitzt und befestigt ist und
von der Lippe 62 des Betätigungsrings 50 und dem Klemmring
64 umschlossen ist. Ein radial äußerer kreisförmiger
Laufring 106 ist in gleicher Weise zwischen der
Kolben-Zylindereinheit 34 und einem zweiten
Klemmring 32 befestigt. Wie in Fig. 3 dargestellt, ist
der Klemmring 32 am Zylinderelement 80 mit Hilfe von
Schrauben 110 befestigt. Geeignete Kugeln 112 sind
zwischen dem inneren und dem äußeren Laufring 104 bzw.
106 vorgesehen.
Im Betrieb überträgt das radiale Drucklager 102 die
von der Kolben-Zylindereinheit 34 erzeugten Kräfte
auf den Betätigungsring 50. Genauer gesagt, wird im Betrieb
der Futterkörper 20 mit hoher Geschwindigkeit
bzw. Drehzahl gedreht, um eine Bearbeitung des
Werkstückes zu ermöglichen. Wenn sich die Backen 24, 26 in
ihrer geöffneten Stellung befinden, wie dies in Fig. 4
dargestellt ist, wird das Werkstück mit dem Futterkörper
20 ausgerichtet, und es wird Fluid in die Zylinderkammer
78 so gedrückt, daß der Zylinder 84 gezwungen
wird, sich axial nach vorne zu dem zum Halten des Werkstücks
dienenden Endes des Drehspannfutters 10 hin zu bewegen.
Die Axialbewegung des Zylinders 84 wird durch das Drucklager
102 auf den Betätigungsring 50 übertragen, der
hierdurch in eine vordere Stellung gedrückt wird. Die
Axialbewegung des Rings 50 zwingt bzw. preßt seine Keile
52 in die Ausnehmungen 56 der Hauptbacken 24. Wie bereits erläutert,
bewirkt das Hineinschieben der Keile 52 in
die Ausnehmungen 56 der Hauptbacken 24, daß letztere radial
nach innen gedrückt werden, um das Werkstück festzuklemmen.
Bei der umgekehrten Betätigung wird zum Öffnen
der Hauptbacken 24 für eine Freigabe des Werkstückes Fluid
in die Zylinderkammer 78 so gepreßt, daß der Zylinder
84 axial nach hinten verschoben wird. Diese nach hinten
gerichtete Axialbewegung wird durch das radiale Drucklager
102 auf den Betätigungsring 50 so übertragen, daß
die Keile 52 in gleitender Weise aus den zugehörigen Ausnehmungen
56 herausgezogen werden. Dieses Herausziehen
der Keile 52 aus den Ausnehmungen 56 bewirkt, wie schon erwähnt,
daß sich die Hauptbacken 24 radial nach außen bewegen
und hierdurch das Werkstück freigeben.
Vorzugsweise ist, wie in Fig. 3 dargestellt, ein Anschlagstift
120 vorgesehen, der an seinem unteren Ende
fest mit einer sich nicht drehenden Halterung verbunden
und an seinem oberen Ende in einem sich axial erstreckenden
Schlitz 122 im Zylinderelement 80 gelagert ist.
Zwar wirkt das radiale Drucklager 102 in der Weise, daß
es im wesentlichen jegliche Reibung zwischen der Kolben-Zylindereinheit
34 und dem rotierenden Futterkörper
20 beseitigt; bei relativ hohen Drehgeschwindigkeiten
kann jedoch auch eine nur geringe verbleibende
Reibung die Einheit 34 dazu veranlassen,
sich langsam zu drehen. Dieser Sekundäreffekt wird durch
den Anschlag- bzw. Haltestift 120 beseitigt. Da das obere
Ende des Haltestiftes 120 in einem sich in Längsrichtung
erstreckenden Schlitz 122 gelagert ist, wird hierdurch
die Axialbewegung des Zylinders 84 nicht behindert.
Bei der bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung
sind, wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt, Schmierkanäle
124 vorgesehen, die sich durch die Kolben-Zylindereinheit
34 hindurch erstrecken und eine Vielzahl
von Verzweigungen aufweisen. Die Schmierkanäle 124 dienen
dazu, das Einspritzen bzw. Einführen von Schmiermitteln
zum Umfang des Futterkörpers 20 und zu dem
Drucklager 102 zu ermöglichen, um eine Überhitzung zu vermeiden
und die Reibung zu verringern. Das Schmiermittel
kann in Form eines Nebels eingeführt werden, wobei die
durch den sich drehenden Futterkörper erzeugten
Zentrifugalkräfte die Verteilung des Schmiermittels
ermöglichen bzw. erleichtern.
Es wird also ein neues und verbessertes fluidbetätigtes Drehspannfutter
10 zum sicheren Halten und Drehen eines Werkstücks
geschaffen. Genauer gesagt, wird ein Drehspannfutter 10
geschaffen, das einen zylindrischen Futterkörper 20 mit einer
Vielzahl von Hauptbacken 24 umfaßt, die mit dem zum
Halten des Werkstücks dienenden Ende des Futterkörpers 20
verbunden sind und sich radial bezüglich des Drehspannfutters
10 bewegen können. Es ist ein Betätigungsring 50
vorgesehen, der um die Peripherie bzw. den Umfang des Drehspannfutters
10 herum angeordnet ist und eine Vielzahl von
Keilen 52 umfaßt, die betriebsmäßig mit den Hauptbacken 24
verbunden sind. Durch diese Anordnung bewirkt eine Axialbewegung
des Betätigungsringes 50 eine Radialbewegung der
Backen 24. Eine Kolben-Zylindereinheit 34 ist in
drehbarer Weise um den Umfang des Futterkörpers 20
herum befestigt. Die Kolben-Zylindereinheit 34, die bezüglich
des Futterkörpers 20 rotationsmäßig unbeweglich ist
bzw. die Rotationsbewegung des Futterkörpers 20 nicht
mitmacht, kann eine Hin- und Herbewegungs-Kraft erzeugen,
die längs der Längsachse des Futterkörpers 20 ausgerichtet
ist. Eine Übertragungsvorrichtung, die aus einem
radialen Drucklager 102 besteht, ist vorgesehen, um die
von der Kolben-Zylindereinheit erzeugten Axialkräfte
auf den Betätigungsring 50 zu übertragen, der seinerseits
eine Radialbewegung der Hauptbacken 24 bewirkt. Das
neue und verbesserte fluidbetätigte Drehspannfutter 10 gemäß
der Erfindung beseitigt das Erfordernis, Laufdichtungen
bzw. Dichtungen an rotierenden Teilen in der Kolben-Zylindereinheit
34 vorzusehen.
Die Erfindung ist keineswegs auf das eben beschriebene,
bevorzugte Ausführungsbeispiel beschränkt. Beispielsweise
ist es gemäß der Erfindung auch möglich, eine
Kolben-Zylindereinheit vorzusehen, bei der
der Kolben axial beweglich ist, während der Zylinder
feststeht.
Claims (8)
1. Antreibbares Drehspannfutter zum Halten eines Werkstückes
mit
- - einem um seine Längsachse drehbaren, im wesentlichen zylindrischen Futterkörper (20), dessen eines Stirnende als Halteende für Werkstücke vorgesehen ist, dessen anderes Stirnende mit einer Antriebsvorrichtung (22) gekoppelt ist und der mehrere Hauptbacken (24) aufweist, die am Halteende in radial verlaufenden Nuten (46) verschiebbar angeordnet sind,
- - einer am Umfang des Futterkörpers (20) konzentrisch zu dessen Längsachse axial verschiebbar angeordneten Betätigungseinrichtung (50), die in Wirkverbindung mit den Hauptbacken (24) in der Weise steht, daß eine axiale Bewegung der Betätigungseinrichtung (50) eine radiale Bewegung der Hauptbacken (24) zur Folge hat,
- - einer Kolben-Zylindereinheit (34) mit einem Ringkolben (70) und einem diesen umschließenden Ringzylinder (84), die beide auf dem Futterkörper (20) drehbar gelagert sind und von denen der Ringkolben (70) axial sowie radial fixiert und der Ringzylinder (84) radial fixiert, jedoch axial verschiebbar ist,
- - einer Fluidversorgungseinrichtung (96, 98), die den Ringzylinder (84) durch wechselseitiges Beaufschlagen und Entleeren der Zylinderkammern (78) zu beiden Seiten des Ringkolbens (70) axial gegensinnig bewegt, und
- - einer zwischen dem Ringzylinder (84) und der Betätigungseinrichtung (50) zur Übertragung von Axialkräften angeordneten Übertragungseinrichtung (102).
2. Drehspannfutter nach Anspruch 1, bei welchem ein
Anschlagstift (120) vorgesehen ist, der an einem Ende
ortsfest angeordnet ist und mit dem anderen Ende den
Ringzylinder (84) in Umfangsrichtung fixiert, um ein
Mitdrehen des Ringzylinders (84) mit dem Futterkörper
(20) zu verhindern.
3. Drehspannfutter nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die
Übertragungseinrichtung (102) zwischen dem Ringzylinder
(84) und der Betätigungseinrichtung (50) als radiales
Drucklager ausgebildet ist.
4. Drehspannfutter nach Anspruch 3, bei welchem das
Drucklager (102) einen radial innenliegenden Laufring
(104), der mit der Betätigungseinrichtung (50) verbunden
ist, einen radial äußeren Laufring (106), der mit dem
Ringzylinder (84) verbunden ist, und zwischen den
Laufringen (104, 106) angeordnete Kugeln (112) o. dgl.
umfaßt.
5. Drehspannfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei
welchem in dem Ringzylinder (84) und in dem Ringkolben
(70) radial verlaufende Schmierkanäle (124) ausgebildet
sind, durch die Schmiermittel zuführbar ist.
6. Drehspannfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei
welchem die Hauptbacken (24) mit zum Antriebsende des
Futterkörpers (20) weisenden, keilnutenförmigen
Ausnehmungen (56) versehen sind, die einen spitzen Winkel
mit der Längsachse des Futterkörpers (20) einschließen,
und bei welchem die Betätigungseinrichtung (50) durch
einen Betätigungsring gebildet ist, der für jede
Hauptbacke (24) einen Keil (52) aufweist, welcher sich in
Richtung zum Halteende des Futterkörpers (20) unter einem
spitzen Winkel zur Längsachse des Futterkörpers (20)
erstreckt und welcher in Wirkverbindung mit der
Ausnehmung (56) der zugeordneten Hauptbacke (24) steht,
so daß eine axiale Bewegung des Betätigungsringes (50)
eine radiale Bewegung der Hauptbacken (24) zur Folge hat.
7. Drehspannfutter nach Anspruch 6, bei welchem die
Ausnehmungen (56) jeweils zwei gegenüberliegende
Seitenwände, die parallel zur Bewegungsrichtung der
Hauptbacken (24) verlaufen, und jeweils zwei
gegenüberliegende innere und äußere Lagerwände aufweisen,
die rechtwinklig zu den Seitenwänden verlaufen.
8. Drehspannfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei
welchem die Fluidversorgungseinrichtung (96, 98) erste
(96) und zweite (98) Kanäle umfaßt, die jeweils über
Zweiwege-Ventile mit Anschlußschläuchen (36, 38) in
Verbindung stehen.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/207,013 US4349207A (en) | 1980-11-14 | 1980-11-14 | Fluid actuated chuck |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3114656A1 DE3114656A1 (de) | 1982-06-24 |
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