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Spannvorrichtung für konische Drehfutter
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Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für konische Drehfutter
mit wenigstens drei Spannbacken, die auf Futterstücke aufsetzbar sind, welche mittels
Schneckentrieb in bezug auf die Drehachse des Drehfutters zentrisch bewegbar sind.
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Bekanntermaßen weisen Drehbänke Spannfutter auf, mit denen das zu
bearbeitende Werkstück in der Maschine festgespannt wird. Solche Spannbacken sind
an ihrem dem festzuspannenden Werkstück zugewandten Spannende gewöhnlich mit Oberflächen
versehen, die beim Einspannen des Werkstücks mit diesem in flächige Berührung treten.
Dies ist vor allem in den Fällen möglich, in denen die Werkstoffoberfläche zylindrisch
ausgebildet oder mit parallelen Seiten versehen ist. Bei der Bearbeitung von konisch
geformten Drehteilen, beispielsweise Gewehrläufen,hinterlassen die geraden und parallel
zueinander verlaufenden Spannenden der Spannbacken beim Festspannen auf der Werkstückoberfläche
jedoch mehr oder weniger starke Druckstellen, da die Spannflächen der Backen mit
der konischen Werkstückoberfläche mehr oder weniger nur in Linien- oder Punktberührung
treten. Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist es deshalb erforderlich, beim Drehen
von Werkstücken, die im Spannbereich konisch ausgebildet sind, die Spannecken der
Backen entsprechend der Konizität des Werkstücks abzuschrägen, so daß sie beim Festspannen
die Werkstückoberfläche flächig berühren können.
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Die Herstellung entsprechend angepaßter Spannbacken ist jedoch aufwendig
und insbesondere in den Fällen, in denen nur geringe Stückzahlen solcher konisch
geformter Werkstücke
bearbeitet werden müssen, ein die Herstellungskosten
erheblich erhöhender Faktor.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, die Spannvorrichtung
der genannten Art so auszubilden, daß der Aufwand zur funktionellen Anpassung der
Spannbacken an zu bearbeitende konische Werkstücke bzw. Drehteile erheblich gesenkt
wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jede Spannbacke
an ihrem dem festzuspannenden Werkstück zugewandten Spannende mit einem um eine
Schwenkachse parallel ~zur Stirnfläche des Spannendes verschwenkbar gelagerten Kippkopf
versehen ist, dessen dem zu spannenden, konisch geformten Werkstück zugewandte ebene
Spannfläche durch Schwenken des Kippkopfes um die Schwenkachse parallel zur Werkstückoberfläche
ausrichtbar und im wesentlichen über ihre gesamte Länge an der Werkstückoberfläche
zur Anlage bringbar ist.
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Durch diese Konstruktion wird erreicht, daß sich die Spannbacke an
ihrem das zu bearbeitende, zumindest im Spannbereich konisch geformte Werkstück
festspannenden Ende gewissermaßen automatisch in gewissen Grenzen an die Konizität
der Werkstückoberfläche selbst anpaßt, indem sich der schwenkbar gelagerte Kippkopf
beim Festspannen entsprechend selbst einstellt.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Fig.
1 eine schematische Draufsicht der auf einem Futterstück sitzenden Spannbacke mit
Kippkopf, Fig. 2 eine Seitenansicht der Konstruktion von Fig. 1, in Richtung der
Pfeile II-II in Fig. 1, Fig. 3 eine der Fig.1 entsprechende Draufsicht der Spannbacke
mit einer anderen Ausführungsform des Kippkopfes, Fig. 4 eine der Fig.3 entsprechende
Ansicht der Spannbacke mit einer weiteren anderen Ausführungsform des Kippkopfes,
Fig. 5 eine der Fig.1 entsprechende Darstellung der Spannbacke, bei der jedoch der
Kippkopf zur Verdeutlichung der Lage der Lagerzunge und der Durchgangsbohrungen
von der Spannbacke getrennt dargestellt ist.
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Die in Fig. 1 gezeigte Spannbacke 1 ist Bestandteil eines aus wenigstens
drei derartigen Backen bestehenden Drehfutters, bei dem die einzelnen Spannbacken
auf je einem Futterstück 7 sitzen, das Schneckengänge 18 aufweist, wie aus Fig.
2 ersichtlich, die in an sich bekannter Weise mit Hilfe eines Schneckentriebs in
bezug auf die Drehachse des Drehfutters bewegt werden kann, um dadurch die Spannbacken
zum Festspannen oder Lösen eines zu bearbeitenden Werkstücks zentrisch zu- bzw.
aufzufahren.
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Die so mit dem Futterstück 7 verbundene Spannbacke 1 weist an ihrem
dem festzuspannenden Werkstück zugewandten Spannende 15 einen Kippkopf 2 auf, der
um eine Schwenkachse 5 parallel zur Stirnfläche 6 des Spannendes 15 um einen Winkel
cm etwa zwischen 0 und 300 verschwenkbar ist, wodurch sich seine Spannfläche 3,
die gewöhnlich eben ist, an die Konizität
eines zumindest im Einspannbereich
konisch geformten Werkstücks anpaßt, indem sich der Kippkopf 2 entsprechend um die
Schwenkachse 5 verschwenkt, d.h. in bezug auf die Darstellung von Fig. 1 nach rechts
oder links. Dadurch ist es möglich, das Vorderende der Spannbacke über seine gesamte
Fläche mit einer konischen Oberfläche des einzuspannenden Werkstücks in Berührung
zu bringen und den Anpreßdruck des Spannfutters somit über die gesamte Fläche zu
verteilen, so daß unerwünschte Druckstellen, wie sie bei nur punkt- oder linienförmiger
Berührung der Stirnfläche der Spannbacke sonst an konischen Oberflächen auftreten,
vollständig vermieden werden.
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Wie aus den Fig. 1 und 3 ersichtlich, ist die der ebenen Spannfläche
3 des Kippkopfes 2 entgegengesetzte, der Spannbacke 1 zugewandte Oberfläche 8 zu
beiden Seiten der Schwenkachse 5 in Richtung auf letztere abgeschrägt, so daß diese
Oberfläche mit der Stirnfläche 6 der Spannbacke 1 je nach Kipp- oder Schwenkstellung
des Kippkopfes 2 unterschiedliche Winkel °e einschließt. Die Abschrägungen der'
Oberfläche 8 sind zu diesem Zweck in bezug auf die Schwenkachse 5, wie aus den Zeichnungsfiguren
ersichtlich, entgegengesetzt gerichtet. Die beiden ebenen Abschrägungen 8 bilden
in der Mitte des Kippkopfes 2 eine gemeinsame Kante 19, die die Stirnfläche 6 der
Spannbacke 1 berührt und mit der der Kippkopf auf dieser Stirnfläche abrollt.
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Anstelle der beiden ebenen Abschrägungen 8 kann die der Stirnfläche
6 der Spannbacke 1 zugewandte Oberfläche des Kippkopfes auch gekrümmt sein. Diese
Krümmung ist bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform eine Kreislinie 17.
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Darüberhinaus besteht die Möglichkeit, auch die Stirnfläche 6 der
Spannbacke, die bei den in den Fig. 1-4 dargestellten Ausführungsformen eben ist,
als konkav gekrümmte Fläche auszubilden,
auf der die Gegenfläche
des Kippkopfes abrollt.
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In allen Fällen steht die Stirnfläche 6 mit der ihr gegenüberliegenden
Oberfläche 8 bzw. 17 des Kippkopfes in Berührung.
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Wie aus Fig. 1 ersichtlich, erstreckt sich von der Stirnfläche 6 der
Spannbacke 1 eine Lagerzunge 9, deren Umriß in Fig. 1 gestrichelt dargestellt ist
und die Bestandteil der Spannbacke 1 ist, in eine entsprechend ausgebildete Vertiefung
10 (Fig.2 und 5) im Kippkopf hinein, in der sich eine Durchgangsbohrung 11 befindet,
die einer Durchqangsbohrung 20 im Kinnkopf 2 entsnricht, so daß heide Durchgangsbohrungen,
von dem die Schwenkachse 5 bildenden Zapfen 12 durchsetzt sind, der den Kippkopf
2 mit der Spannbacke 1 gelenkig verbunden hält. In Fig. 5 ist der Kippkopf 2 von
der Spannbacke 1 getrennt dargestellt, um die Lage der beiden Durchgangsbohrungen
11 und 20 zu verdeutlichen. Die Vertiefung 10 ist in Fig. 6 als den Kippkopf in
Längsrichtung durchziehende Nut angedeutet, deren Tiefe in jedem Fall so bemessen
ist, daß die Lagerzunge 9 weit genug in den Kippkopf hineingeführt werden kann,
um die beiden Durchgangsbohrungen in überdeckung zu bringen.
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Wie aus Fig. 3 ersichtlich, läßt sich die Befestigung des Kippkopfes
2 an der Spannbacke 1 aber auch mit. einer Lagerzunge 13 verwirklichen, die sich
von der der ebenen Spannfläche des Kippkopfes entgegengesetzten, der Spannbacke
zugewandten Oberfläche 8 des Kippkopfes aus in eine in der Spannbacke ausgebildete
Vertiefung erstreckt, in der sich eine parallel zur Schwenkachse 5 verlaufende Durchgangsbohrung
befindet, die mit einer entsprechenden Durchgangsbohrung in der Lagerzunge in Oberdeckung
steht, und zwar in gleicher Weise, wie dies bei der Ausführungsform nach den Fig.
1 und 5 der Fall ist. Auch in diesem Fall wird
der Kippkopf 2 durch
einen die beiden Durchgangsbohrungen durchdringenden Zapfen 12 der Spannbacke 1
beweglich gehaltert.
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Der Kippkopf 2 weist ähnlich wie die herkömmlichen Spannbacken, die
mit einem gegenüber dem zu spannenden Werkstück feststehenden Spannende versehen
sind, einen trapezförmigen Querschnitt auf, wie aus Fig. 2 ersichtlich, dessen schmale
Seite 14 seiner Spannfläche 3 entspricht.
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Die oben beschriebene Spannvorrichtung eignet sich somit nicht nur
als konisches Drehfutter, sondern genausogut für die üblichen geraden Drehfutter,
da sich der Kippkopf zwischen den ihm durch den Einstellwinkel 0' vorgegebenen Grenzen
beliebig einstellen kann und somit selbstverständlich auch für gerade bzw. zylindrische
Flächen im Einspannbereich versehene Werkstücke verwendbar ist.
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