DE3808210A1 - Einzieh-spannvorrichtung fuer ein spannfutter einer drehmaschine od. dgl. - Google Patents
Einzieh-spannvorrichtung fuer ein spannfutter einer drehmaschine od. dgl.Info
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Spannvorrichtung zum
Einspannen eines Werkstücks in ein Spannfutter einer Drehma
schine, einer Schleifmaschine (zum Zylinder- oder Innenschlei
fen), eines Bearbeitungszentrums od. dgl. und insbesondere
auf eine Einzieh-Spannvorrichtung derjenigen Art, die in ho
hem Maß die Bearbeitungsgenauigkeit verbessern oder steigern
kann.
Eine herkömmliche, in den beigefügten Fig. 1 und 2 gezeigte
Spannvorrichtung zum Einspannen eines Werkstücks in ein Spann
futter einer Drehmaschine od. dgl. umfaßt eine Mehrzahl von
harten oder weichen Klemm- oder Spannbacken 2, die symmetrisch
um die Achs- oder Mittellinie 1 eines selbstzentrierenden
Spannfutters herum und mit gleichen Winkelabständen zueinander
angeordnet sind. Grundbacken 5 tragen die jeweiligen Spannbac
ken 2 und können in T-förmigen Kehlen 4 in einem Spannfutter
körper 3 gleiten. Zum Einspannen eines Werkstücks werden an
den Rückflächen der Grundbacken 5 befindliche Zahnleisten
durch einen im Spannfutterkörper 3 angeordneten Spiral-Treib
kranz 7 betrieben, um alle Spannbacken 2 im Gleichklang mitein
ander radial zu bewegen, wie das durch die Doppelpfeile 8
angedeutet ist. Ein Kegelrad 9 treibt den Spiral-Treibkranz
7 an, so daß er um die Achslinie 1 gedreht wird; ein Vier
kantloch 10 dient dem Einsetzen eines (nicht gezeigten)
Schlüssels.
Bei einem herkömmlichen, in der beigefügten Fig. 3 dargestell
ten hydraulischen oder pneumatischen Spannfutter sind Keil
stücke 12 um die Achslinie 1 herum und benachbart zu den
Grundbacken 5, die die Spannbacken 2 tragen, angeordnet.
Eine Stange 13 wird durch einen (nicht gezeigten) hydrauli
schen oder pneumatischen Zylinder in Richtung des Doppelpfeils
14 betrieben, um alle Spannbacken 2 im Gleichklang miteinan
der zu bewegen.
Vor einer Drehbearbeitung unter Verwendung von irgendeinem
der oben erwähnten Spannfutter wird ein zylindrisches Schein-
oder Blindstück, das nicht dargestellt ist und eine exakte
Rundheit aufweist, durch die vorderen Stirnflächen (Klemm
flächen) der Grundbacken 5 festgeklemmt, worauf die Klemm
flächen der Spannbacken 2 bearbeitet werden, so daß sie auf
einem Kreis liegen, um eine Fehlausrichtung eines Werkstücks,
worauf noch eingegangen werden wird, zu verhindern und eine
Zentrumsausrichtung oder Axialität für eine Massenproduktion
zu erleichtern. Wie in der einschlägigen Technik bekannt ist,
wird eine Drehbearbeitung so ausgeführt, daß das eine Ende
eines Werkstücks 16 durch das Spannfutter festgeklemmt wird,
worauf die zylindrische Außenumfangsfläche und die Stirnflä
che des Werkstücks 16 bearbeitet werden, wie das durch strich
punktierte Linien in Fig. 4 angedeutet ist. Anschließend wird
das Werkstück in das Spannfutter eingespannt, so daß der rest
liche Teil bearbeitet wird, wie durch strich-punktierte Linien
in Fig. 5 angedeutet ist. Die Verwendung eines Blind- oder
Scheinzylinders, wie oben erwähnt wurde, trägt zu einer we
sentlichen Zentrumausrichtung der Spannbacken 2 mit Bezug
zur Futter-Achslinie 1 bei, so daß eine Zentrumsversetzung
oder -abweichung 17 zwischen den Zentren 18 und 19 der Spann
backen 2, was durch die aufeinanderfolgenden ersten und zwei
ten Spannschritte hervorgerufen wird, unterdrückt werden kann.
Selbst wenn die Klemmflächen der Spannbacken 2 für die Aus
richtung oderAxialität bearbeitet werden, wie oben beschrie
ben wurde, so ist jedoch die Zentrumsabweichung eines jeden
bearbeiteten Produkts erheblich größer als erwartet, nämlich
in der Größenordnung von 3/100-5/100 mm, und es erhebt sich
ein Problem insofern, als eine zufriedenstellende Genauig
keit in der Rechtwinkligkeit an den End- oder Stirnflächen
des Produkts nicht erlangt werden kann. Der Erfinder führte
ausgedehnte Studien und Versuche durch, wobei sich gezeigt
hat, daß bei einem Einspannen des Werkstücks 16 die außenlie
genden, vom Spannfutterkörper entfernten Kanten 20 der Spann
backen 2 von der Außenfläche des Werkstücks 16 wegbewegt wer
den, wie auch ein Spalt 24 zwischen einer inneren Stirnfläche
22 des Werkstücks 16 und einer vorderen Stirn- oder Front
fläche 23 des Spannfutterkörpers verbleibt, wie in Fig. 6
gezeigt ist, und zwar selbst dann, wenn das Werkstück mit
der Frontfläche 23 des Spannfutterkörpers vor den Einspann
schritten in Berührung ist. Für diese Erscheinungen gibt es
eine mögliche Erklärung, daß nämlich, wenn der Spiral-Treib
kranz 7 die Zahnleisten 6 an den Grundbacken 5 stark in Rich
tung der Pfeile 25 preßt, jede der Futter-Achslinie 1 nahe
gelegene Zahnstange 6 in der durch die Pfeile 26 angegebenen
Richtung verlagert wird, so daß die gesamten Spannbacken 2
zu einer Schwenkung in rückwärtiger Richtung gezwungen wer
den. Als Ergebnis dessen wird die Genauigkeit (Zentrumsaus
richtung, Parallelität, Ebenheit und Rechtwinkligkeit) eines
jeden bearbeiteten Produkts verschlechtert, wie auch durch
Ratterschwingungen die Oberflächengüte des bearbeiteten Pro
dukts beeinträchtigt wird. Die oben genannten Erscheinungen
werden auch bei den herkömmlichen hydraulischen oder pneuma
tischen Spannfuttern beobachtet.
Um die oben herausgestellten Probleme zu lösen, wurde ein
Einzieh-Spannfutter entwickelt und in einer Demonstration
vorgeführt, welches imstande ist, ein Werkstück einzuziehen
und festzuspannen. Dieses Spannfutter weist jedoch ein Problem
insofern auf, als der Spann- oder Klemmdurchmesser auf ledig
lich eine Größe begrenzt ist und selbst eine geringfügige Än
derung des Spanndurchmessers bewirkt, daß die Klemmkraft und
die Einziehbedingungen über einen weiten Bereich variieren,
so daß dieses Futter in der Praxis nicht zufriedenstellend
verwendet werden kann. Das bedeutet, daß Werkstücke mit gering
fügig unterschiedlichen Durchmessern verschiedenartige Ein
zieh-Spannfutter erforderlich machen.
Im Hinblick auf die obigen Feststellungen zum Stand der Tech
nik ist es die primäre Aufgabe der Erfindung, eine Spannvor
richtung zu schaffen, die imstande ist, ein Werkstück einzu
ziehen und gleichförmig längs der Länge ihrer Spannbacken
trotz Durchmesseränderungen auf der Seite des Werkstücks und
ohne einen Spalt zwischen der innenliegenden Stirnfläche des
eingespannten Werkstücks sowie der nach außen gerichteten
Front- oder Stirnfläche eines Spannfutters einzuspannen.
Die Aufgabe und weitere Ziele der Erfindung wie auch die Merk
male, Wirkungen und Vorteile des Erfindungsgegenstandes werden
aus der folgenden, auf die Zeichnungen Bezug nehmenden Beschrei
bung von einigen bevorzugten Ausführungsformen deutlich. Es
zeigen.
Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein herkömmliches, selbst
zentrierendes Spannfutter;
Fig. 2 eine Ansicht aus der Richtung der Linie II-II
in der Fig. 1;
Fig. 3 einen Axialschnitt eines herkömmlichen hydraulischen
oder pneumatischen Spannfutters;
Fig. 4 und 5 Darstellungen zur Erläuterung von Schritten
bei einer Drehbearbeitung;
Fig. 6 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer
ungünstigen Situation bei einem herkömmlichen Einspann
vorgang;
Fig. 7 eine Spannvorrichtung in einer ersten Ausführungsform
gemäß der Erfindung, wobei die obere Hälfte eine Dar
stellung in Richtung des Pfeils A in Fig. 8 und die
untere Hälfte eine Darstellung in Richtung des Pfeils
B in Fig. 8 sind;
Fig. 8 eine Ansicht aus der Richtung der Linie VIII-VIII
in der Fig. 7;
Fig. 9 eine Darstellung zur Erläuterung des Zusammenbaus
der Spannvorrichtung in der ersten Ausführungsform;
Fig. 10 bis 12 Darstellungen zur Erläuterung der Arbeitsweise
der Spannvorrichtung in der ersten Ausführungsform;
Fig. 13 eine Spannvorrichtung in einer zweiten erfindungs
gemäßen Ausführungsform in einer Draufsicht auf eine
Anordnung mit vier Spannfuttern zur Verwendung in
einer Verbund- oder Aggregatmaschine, wobei Spannfut
ter gemäß der Erfindung zur Anwendung kommen;
Fig. 14 eine Darstellung aus der Richtung der Linie XIV-XIV
in der Fig. 13;
Fig. 15 eine Spannvorrichtung in einer dritten Ausführungs
form gemäß der Erfindung, wobei die obere Hälfte eine
Darstellung in Richtung des Pfeils C in Fig. 16 und
die untere Hälfte eine Darstellung in Richtung des
Pfeils D in Fig. 16 sind;
Fig. 16 die Ansicht aus der Richtung der Linie XVI-XVI in
der Fig. 15;
Fig. 17 eine Darstellung zur Erläuterung des Zusammenbaus
der Spannvorrichtung nach der dritten Ausführungsform;
Fig. 18 eine Darstellung zur Erläuterung eines Beispiels für
einen berührungsfreien Teil eines erfindungsgemäßen Spannfutters.
Es werden in sämtlichen Figuren dieselben Bezugszahlen zur
Bezeichnung von gleichen oder gleichartigen Teilen verwendet.
Anhand der Fig. 7-12 wird eine erste Ausführungsform eines
Spannfutters gemäß der Erfindung erläutert, das eine Mehrzahl
- im gezeigten Beispiel sind es drei - von Pendeln 32 umfaßt.
Jedes Pendel 32 hat eine Klemmbacke 31, die nicht gehärtet
oder abgeschreckt ist und sich radial von einer inneren Stirn
seite des Pendels zur Achslinie 1 des Spannfutters hin erstreckt.
Eine Halterung 35 hält jedes Pendel 32 durch einen Stift 33
derart, daß das Pendel 32 in einer die Futter-Achslinie 1
enthaltenden Ebene schwingen kann. Eine Mehrzahl von Anschlä
gen 38 - bei der in Rede stehenden Ausführungsform sind es
drei - ist an dem Spannfutterkörper 3 nahe der Futter-Achslinie
1 befestigt und zwischen die einander benachbarten Halterungen
35 eingesetzt. Jeder Anschlag 38 steht von der Frontfläche
23 des Spannfutterkörpers 3 vor und bestimmt an seiner freien
Fläche eine Anschlagfläche 39.
Jede Halterung 35 weist ein Basisteil 43 auf, das in Gestalt
einer Platte ausgebildet ist und über Druckschrauben 40 ein
stückig mit je einer Grundbacke 5 verbunden ist. Träger 44,
die an ihren entgegengesetzten Enden mit dem Basisteil 43
verbunden sind, lagern die Stifte 33 parallel zum Basisteil
43, von dem sich eine Abwinkelung oder ein Ansatz 45 in einer
vom Spannfutterkörper 3 weg verlaufenden Richtung erstreckt.
Der Ansatz 45 ist mit einer planen Fläche (Druckfläche) 46
ausgestattet, die gehärtet sowie poliert ist und eine Nei
gung gegenüber der Futter-Achslinie 1 in einer vom Spannfut
terkörper 3 weg verlaufenden Richtung hat, wobei der Neigungs
winkel R der geneigten Fläche 46 etwa 3° beträgt. Eine Aus
sparung oder Eindrehung 7 ist an der innenliegenden Ecke
der Halterung 35, an der das Basisteil 43 und der Ansatz 45
einander schneiden, ausgestaltet.
Jedes Pendel 32 hat im wesentlichen die Gestalt eines recht
winkligen Parallelepipeds und weist eine Öffnung 48 auf, de
ren Durchmesser geringfügig größer als derjenige des
Stifts 33 und die im wesentlichen in der Mitte des rechtwink
ligen Parallelepipeds angeordnet ist, um den Stift 33 ver
schiebbar oder gleitend aufzunehmen. Ferner bildet die von
der Futter-Achslinie 1 entfernt liegende Fläche eines jeden
Pendels 32 eine Berührungsstirnfläche 49, die sich eng an
die geneigte Fläche 46 des Ansatzes 45 anlegen kann, wenn
das Pendel 32 in eine Lage schwingt, in der eine gekrümmte,
durch eine maschinelle Bearbeitung der Klemmfläche der Spann
backe 31 bestimmte Stirnfläche im wesentlichen parallel zur
Futter-Achslinie 1 ist. Die Berührungsstirnfläche 49 wird
über einen Bereich von ihrer dem Spannfutterkörper 3 nahegele
genen Seite zu wenigstens einer Linie L hin, die rechtwinklig
zur Futter-Achslinie 1 von einer Stelle an einer Wandfläche,
die die Öffnung 48 bestimmt und dem Spannfutterkörper 3 am
nächsten liegt (s. Fig. 9), verläuft, abgearbeitet, um dadurch
einen berührungsfreien Abschnitt 49′ zu schaffen, der ständig
ohne Berührung mit der geneigten Fläche 46 ist.
Eine Feder 50 ist in ein Sackloch im Pendel 32, das näher
zur Futter-Achslinie 1 als die Öffnung 48 liegt, und in ein
entsprechendes Sackloch im Basisteil 43 der Halterung 35,
das mit dem ersten Sackloch fluchtet, eingesetzt und dient
dazu, das Pendel 32 auswärts zu drücken, so daß die Spannbacke
31 ständig in einer vom Spannfutter weg verlaufenden Richtung
belastet wird. Wie der Fig. 9 am besten zu entnehmen ist,
sind Schrauben 36 sowie 37 und Schraubenlöcher 52 sowie 53
dazu vorgesehen, das Pendel 32 mit der Halterung 35 sicher
zu verbinden, wenn die Spannbacke bearbeitet wird.
Im folgenden werden der Zusammenbau, die Handhabung und die
Arbeitsweise des Spannfutters in der ersten Ausführungsform,
das die oben beschriebene Konstruktion aufweist, erläutert.
Bei dem Zusammenbau werden zuerst die Anschläge 38 an der
Frontseite 23 des Spannfutterkörpers 3 befestigt und dann
so bearbeitet, daß die freien Flächen aller Anschläge 38
in derselben vertikalen Ebene liegen, d.h. in einer zur
Futter-Achslinie 1 rechtwinkligen Ebene. Dann wird, wie die
Fig. 9 zeigt, jedes Pendel 32 fest durch die Schrauben 36
und 37 festgelegt, so daß das Pendel 32 eng an den inneren
Wandflächen der Halterung 35 und deren Ansatz 45 anliegt.
Hierauf wird ein Blind- oder Scheinzylinder 42, der zu einem
exakt kreisförmigen Querschnitt bearbeitet worden ist, in
koaxialer Lagebeziehung mit der Futter-Achslinie 1 einge
spannt. Anschließend werden die Klemmflächen der Spannbacken
31 bearbeitet, so daß sie auf einem Kreis mit einem Durch
messer, der im wesentlichen gleich dem des zu bearbeitenden
Werkstücks ist, liegen. Durch diesen Bearbeitungsschritt werden
die bogenförmigen Stirnflächen (Flächen ersten Grades) an
den Klemmflächen der Spannbacken 31 parallel zur Futter-Achs
linie 1 und rechtwinklig zu den Anschlagflächen 39 der Anschlä
ge 38 ausgebildet.
Im nächsten Schritt werden die Schrauben 36 und 37 entfernt
sowie die Feder 50 in die einander gegenüberliegenden Sacklö
cher im Pendel 32 und in der Halterung 35 eingesetzt. Anschlie
ßend wird der Stift 33 in die Öffnung 48 eines jeden Pendels
32 eingefügt und an seinen entgegengesetzten Enden mit der
Halterung 35 durch die Träger 44 fest verbunden. Da die Druck
feder 50 näher zur Futter-Achslinie 1 als zur Öffnung 48 ange
ordnet ist, schwingt das Pendel 32 um einen Berührungspunkt
56 zwischen dem Stift 33 und der Wandfläche der Öffnung 48,
wie in Fig. 10 dargestellt ist. Als Ergebnis dessen ragt
ein Teil des Pendels 32, der näher zur Futter-Achslinie 1
liegt, unter der Kraft der Feder 50 vorwärts, während das
von der Futter-Achslinie 1 entfernt liegende Ende des Pendels
32 mit der Halterung 35 an den Stellen 57 und 58 in Berührung
ist. In Fig. 10 sind die Achse 59 des Stifts 33 und die Achse
60 der Öffnung 48 dargestellt.
Nach der Beendigung des Zusammenbaus wird ein vom Spannfutter
zu haltendes Werkstück 16 zwischen die Spannbacken 31 so einge
setzt, daß das Werkstück 16 an seiner inneren Stirnfläche
22 einen Abstand von 1-2 mm von der Anschlagfläche 39 des
Anschlags 38 hat. Hierauf werden die Grundbacken 5 betätigt,
um alle Halterungen 35 im Gleichklang anzuziehen und das Werk
stück 16 festzuspannen.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 10 bis 12 wird die Arbeitsweise
eines jeden Pendels 32 vom Beginn bis zum Ende des Klemm
schritts erläutert. Die Fig. 10 zeigt den Beginn des Klemm
schritts. Da derjenige Teil eines jeden Pendels 32, der nä
her zur Futter-Achslinie 1 liegt, einem vorwärts gerichteten
Druck unterworfen ist, wie beschrieben wurde, und einen grö
ßeren Abstand a zum Basisteil 43 hat, berührt ein Teil 55
der Klemmfläche einer jeden Spannbacke 31, der der Halterung
35 naheliegt, das Werkstück 16, während ein von der Halterung
35 entfernter Teil 55 a einen Abstand zum Werkstück 16 hat.
Hierauf wird die Halterung 35 weiter in Richtung des Pfeils
62 angezogen. Als Ergebnis dessen schwingt das Pendel 32 in
Richtung des Pfeils 63 um den Berührungspunkt 56 zwischen
dem Stift 33 sowie der Wandfläche der Öffnung 48 gegen die
Kraft der Feder 50, so daß der Berührungspunkt zwischen dem
Stift 33 und der Wandfläche der Öffnung 48 zu dem in Fig.
11 gezeigten Punkt 66 hin verschoben wird. Dann wird die Hal
terung 35 noch mehr angezogen, um dem Pendel 32 eine weitere
Schwingbewegung zu vermitteln. Als Ergebnis dessen berührt,
wie die Fig. 12 zeigt, die Klemmbacke 31 das Werkstück 16,
während der größte Teil der Stirnfläche 49 des Pendels 32
mit der geneigten Fläche 46 am Ansatz 45 der Halterung 35
in Berührung ist, wobei eine rückwärtige Fläche 61 des Pen
dels 32, die der Halterung 35 benachbart ist, nun dem Basisteil
43 mit einem gleichförmigen Abstand b, der gleich dem oder
kleiner als der Unterschied im Durchmesser zwischen dem
Stift 33 und der Öffnung 48 ist, gegenüberliegt. In diesem
Fall berührt der Stift 33 das Pendel 32 am Punkt 67, der der
nächstliegende Punkt der Wandfläche der Öffnung 48 zur rückwär
tigen Fläche 61 ist. Der Berührungspunkt 67, die Achse 59
des Stifts 33 und die Achse 60 der Öffnung 48 liegen auf einer
Linie 69, die im wesentlichen parallel zur Futter-Achslinie
1 verläuft. Durch die oben beschriebene Schwingbewegung der
Pendel 32 wird folglich das Werkstück 16 in der durch den
Pfeil 68 angegebenen Richtung zum Spannfutterkörper 3 hin
eingezogen, um mit dem Anschlag 38 in Berührung zu gelangen.
Dann wird die Halterung 35 noch weiter angezogen, so daß die
geneigte Fläche 46 einen Druck auf die Berührungs-Stirnflä
che 40, welche vor der Linie L liegt, die vom Berührungspunkt
67 zwischen dem Stift 33 und der Wandfläche der Öffnung 48
aus verläuft, ausübt. Insofern wirkt eine Kraft auf das Pen
del 32, um es in der Richtung des Pfeils 63 zu verschwenken,
wobei auf Grund der geneigten Fläche 46 ein Vorwärtsgleiten
der Berührungsstirnfläche 49 des Pendels 32 leicht vonstat
ten geht, so daß die Schwingbewegung des Pendels 32 noch mehr
erleichtert wird. Wenn angenommen wird, daß die Anziehkraft
durch E und die Druckkraft durch F dargestellt werden,
dann hat die resultierende Kraft G dieser Kräfte E und F eine
vertikale Komponente, um das Werkstück festzuklemmen, während
ihre horizontale Komponente die Kraft H liefert, die das Werk
stück 16 um den Berührungspunkt 67 zwischen dem Stift 33 und
der Wandfläche der Öffnung 48 gegen die Kraft der Feder 50
zum Anschlag 38 hin zwingt. Infolgedessen berührt die Klemm
backe 31 vollständig das Werkstück 16 auf ihrer gesamten
Länge, um dieses sicher festzuklemmen, wobei das Werkstück
unter Zwang mit seiner Stirnfläche 22 gegen den Anschlag 38
gedrückt wird. Auf diese Weise kann das Werkstück 16 durch
die drei Spannbacken 31 und die Anschläge 38 einwandfrei und
sicher festgeklemmt werden.
Bei dem Zusammenbau werden die Klemmflächen der Spannbacken
31 in Form eines Bogens parallel mit der Futter-Achslinie
1 unter Verwendung des Scheinzylinders 42 bearbeitet, während
die freien Flächen der Anschläge 38 in einer zur Futter-Achs
linie 2 rechtwinkligen vertikalen Ebene bearbeitet werden,
so daß die Bearbeitungsgenauigkeit des Werkstücks gesteigert
wird und die Zentrumsabweichung 17 zwischen den Zentren 18
und 19 (s. Fig. 5) sowie der Grad der Nicht-Rechtwinkligkeit
an der Stirnfläche 22 des Werkstücks 16, die durch eine Bear
beitung der entgegengesetzten Enden des Werkstücks durch eine
Drehmaschine hervorgerufen werden, auf ein Minimum herabge
drückt werden können.
Es wurde oben gesagt, daß das Werkstück 16 mit seiner Stirn
fläche 22 von der Anschlagfläche 39 bei Beginn des Klemm
schritts um 1 - 2 mm beabstandet ist. Es ist jedoch klar,
daß das Werkstück 16 ohne das Belassen eines Spalts zwischen
diesem und der Anschlagfläche 39 vom Beginn an angeordnet
werden kann. In diesem Fall wirkt bereits im Anfangsschritt
eine Kraft auf das Werkstück 16, um dieses unter Zwang gegen
die Anschlagfläche 39 zu pressen, so daß das Werkstück 16
mit seiner Stirnfläche 22 ständig am Anschlag 38 anliegt.
Dann ist es nicht immer notwendig, daß die Druckfläche 46
der Halterung 35 und die Berührungsstirnfläche 49 des Pen
dels 32, die von der Futter-Achslinie 1 entfernt sind, geneigt
sein müssen, so daß sie rechtwinklig zur Frontfläche 23 des
Spannfutterkörpers bearbeitet werden können.
Der berührungsfreie Abschnitt 49′ kann an der geneigten Druck
fläche 46 oder sowohl an der Berührungsstirnfläche 49 wie
auch der geneigten Fläche 46 ausgebildet werden. Ferner kön
nen die Größe und der Querschnitt bzw. das Profil des berüh
rungsfreien Abschnitts in unterschiedlicher Weise gewählt
werden. Beispielsweise kann die Aussparung 47 an der inneren
Ecke der Halterung 35 so vergrößert werden, daß die in Fig. 18
gezeigte Aussparung 47′ entsteht, die sich über die Linie
L hinaus erstreckt und als der berührungsfreie Abschnitt
dient.
Bisher war die Rede davon, daß der Stift 33 sich durch die
Öffnung 48 erstreckt und fest mit der Halterung 35 verbunden
ist. Es ist jedoch klar, daß die Stifte 33 einander gegen
überliegende Vorsprünge am Pendel 32 sein können, die sich
durch Öffnungen in den Trägern 44 der Halterung 35 erstrec
ken. Anstelle des kreisförmigen Querschnitts des Stifts 33
kann lediglich ein Teil des Stifts 33, der die Wandfläche
der Öffnung 48 berührt, durch einen Bogen bestimmt sein,
während der übrige Teil irgendeine Gestalt, z.B. eine poly
gonale Gestalt, aufweisen kann.
Anstelle der Schraubenfedern 50 können andere Federn, wie
Blattfedern oder Torsionsfedern, zur Anwendung kommen.
Die Fig. 13 und 14 zeigen eine zweite Ausführungsform gemäß
der Erfindung in Anwendung auf eine Anordnung mit vier hy
draulischen Spannfuttern 70. Jedes dieser Spannfutter 70 wird
durch einen in einem Maschinenbett 72 aufgenommenen (nicht
gezeigten) Hydraulikzylinder angezogen.
Anhand der Fig. 15-17 wird eine dritte Ausführungsform ge
mäß der Erfindung erläutert, die dazu ausgebildet ist, ein
hohlzylindrisches Werkstück 16 a einzuspannen. Jede Klemmbacke
31 a ist an einem von der Futter-Achslinie 1 entfernten Ende
eines Pendels 32 a befestigt, während eine Berührungsstirn
fläche 49 a von einer der Futter-Achslinie 1 naheliegenden
Stirnfläche des Pendels 32 a gebildet wird. Diese Berührungs
stirnfläche 49 a kommt mit einer geneigten Fläche 46 a eines
Ansatzes 45 a, der angrenzend an die Futter-Achslinie 1 von
der Halterung 35 a aus verläuft, zur Anlage. Eine Feder 50 a
ist an einer von der Futter-Achslinie 1 gegenüber der Öff
nung 48 weiter entfernten Stelle eingespannt. Jeder Anschlag
38 liegt auf einem dem Außenumfang der Frontfläche 23 des
Spannfutterkörpers 3 benachbarten Kreis, wobei die Anschläge
38 gleiche Winkelabstände zueinander haben. Ein Scheinzylin
der 42 a, der als Kreisring ausgebildet ist und dessen Innenum
fang einen exakt kreisförmigen Querschnitt hat, wird über
die Halterungen 35 a gesetzt, wenn die Spannbacken 31 bearbei
tet werden sollen. Jede Spannbacke 31 a hat eine freie Fläche
(Klemmfläche) in Gestalt eines radial nach auswärts konvexen
Bogens und wird nach außen hin verlagert, um das Werkstück
16 a sicher festzuhalten, wenn dieses durch eine Bewegung in
Richtung der Pfeile 73 in Fig. 15 festgeklemmt wird.
Es ist klar, daß die Erfindung nicht auf die vorstehend be
schriebenen und gezeigten Ausführungsformen beschränkt ist,
sondern verschiedene Abwandlungen, die als innerhalb des Rah
mens der Erfindung liegend anzusehen sind, vorgenommen werden
können.
Die Wirkungen, Vorteile und Merkmale der Erfindung können
zusammengefaßt werden, wie folgt;
1. In dem Zustand bzw. unter der Bedingung, daß jedes Pen del durch die Halterung schwingfähig gelagert ist und das eine Klemmbacke tragende Ende des Pendels von der Frontfläche des Spannfutterkörpers durch die Kraft einer Feder weggedrückt wird, wird das Pendel in der radialen Richtung des Spannfut ters durch den an der Halterung ausgebildeten Ansatz angezogen, so daß die Pendel schwingen, um das Werkstück einzuziehen, bis dieses die Anschläge berührt und demzufolge die Klemmflä chen der Spannbacken das Werkstück über die ganze Länge gleich förmig festklemmen. Während des Festklemmens des Werkstücks wirkt eine Kraft auf die Pendel, um diesen eine Drehbewegung zu vermitteln, so daß das Werkstück unter Zwang an die An schläge gepreßt wird. Als Folge davon wird das Werkstück sicher durch die Spannbacken und die Anschläge in seiner Lage ge halten.
2. Da das Werkstück sicher und starr festgeklemmt wird, wird das Ausmaß oder der Grad in der maschinellen Bearbeitungs genauigkeit gesteigert, so daß die Zentrumsversetzung oder -abweichung erheblich vermindert werden kann, und zwar in der Größenordnung auf 1/100 mm oder weniger, und die Stirnflä chen des Werkstücks mit einer Rechtwinkligkeit, die im we sentlichen genau bei 90° liegt, bearbeitet werden können.
1. In dem Zustand bzw. unter der Bedingung, daß jedes Pen del durch die Halterung schwingfähig gelagert ist und das eine Klemmbacke tragende Ende des Pendels von der Frontfläche des Spannfutterkörpers durch die Kraft einer Feder weggedrückt wird, wird das Pendel in der radialen Richtung des Spannfut ters durch den an der Halterung ausgebildeten Ansatz angezogen, so daß die Pendel schwingen, um das Werkstück einzuziehen, bis dieses die Anschläge berührt und demzufolge die Klemmflä chen der Spannbacken das Werkstück über die ganze Länge gleich förmig festklemmen. Während des Festklemmens des Werkstücks wirkt eine Kraft auf die Pendel, um diesen eine Drehbewegung zu vermitteln, so daß das Werkstück unter Zwang an die An schläge gepreßt wird. Als Folge davon wird das Werkstück sicher durch die Spannbacken und die Anschläge in seiner Lage ge halten.
2. Da das Werkstück sicher und starr festgeklemmt wird, wird das Ausmaß oder der Grad in der maschinellen Bearbeitungs genauigkeit gesteigert, so daß die Zentrumsversetzung oder -abweichung erheblich vermindert werden kann, und zwar in der Größenordnung auf 1/100 mm oder weniger, und die Stirnflä chen des Werkstücks mit einer Rechtwinkligkeit, die im we sentlichen genau bei 90° liegt, bearbeitet werden können.
Claims (5)
1. Einzieh-Spannvorrichtung für ein Spannfutter einer Dreh
maschine od. dgl., gekennzeichnet
- - durch eine Mehrzahl von Pendeln (32, 32 a), von denen jedes ein erstes Ende mit einer daran lösbar befestig ten Spannbacke (31, 31 a) und ein zweites Ende, das eine Berührungsstirnfläche (49, 49 a) bildet, aufweist,
- - durch Grundbacken (5), die im Gleichklang miteinander in einer radialen Richtung des Spannfutters (3) ver schiebbar sind,
- - durch Halterungen (35, 35 a) von denen jede an einer Frontfläche einer zugeordneten Grundbacke (5) angebracht ist und einen Ansatz (45, 45 a) mit einer Druckfläche (46, 46 a) aufweist, die gegen die Berührungsstirnfläche che (49, 49 a) des zugeordneten Pendels (32, 32 a) einen Druck in im wesentlichen einer radialen Richtung des Spannfutters (3) ausübt,
- - durch eine in jedem Pendel (32, 32 a) ausgebildete Öff nung (48), durch sich lose ein Stift (33), der das Pen del an einem zugeordneten Halter (35, 35 a) lagert, erstreckt, so daß das Pendel um eine im wesentlichen zur Frontfläche (23) des Spannfutterkörpers (3) paralle le Richtung schwingt und während der Schwingbewegung verschiebbar ist,
- - durch zwischen jeweils eine Halterung (35) sowie ein Pendel (32, 32 a) eingespannte Federn (50), die das die Spannbacke (31, 31 a) tragende Ende des Pendels norma lerweise in einer vorwärtigen Richtung drücken,
- - durch an der Frontfläche (23) des Spannfutterkörpers (3) angebrachte, eine Stirnseite eines Werkstücks (16, 16 a) aufnehmende Anschläge (38), wobei die Druck fläche (46, 46 a) des Ansatzes (45, 45 a) in enger Anlage mit der Berührungsstirnfläche (49, 49 a) des zugeordneten Pendels ist, wenn das Pendel in eine Lage schwingt, in der eine bogenförmige Klemmfläche der zugeordneten Spannbacke (31, 31 a) im wesentlichen parallel zu einer Futter-Achslinie (1) verläuft, und
- - durch einen an der Berührungsstirnfläche und/oder an der zugeordneten Druckfläche bestimmten berührungsfrei en Abschnitt (49′, 49 a′), der sich von einer dem Spann futterkörper (3) nächstgelegenen Stelle wenigstens zu einer Stelle hin erstreckt, die durch eine rechtwinklig zur Futter-Achslinie (1) von einer Berührungsstelle zwischen dem Stift (33) und einer dem Spannfutterkör per (3) am nächsten gelegenen Wandfläche der Öffnung (48) verlaufende, die Fläche (46, 46 a) schneidende Li nie (L) bestimmt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Druckfläche (46, 46 a) des an der Halterung (35, 35 a)
ausgebildeten Ansatzes (45, 45 a) eine Neigung aufweist,
so daß die Berührungsstirnfläche (49, 49 a) des jeweiligen
Pendels (32, 32 a) eine vorwärts gerichtete Gleitbewegung
ausführen kann, wenn die Druckfläche gegen die Berührungs
stirnfläche drückt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der berührungsfreie Abschnitt (49′, 49 a′) durch eine
geneigte Fläche bestimmt ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der berührungsfreie Abschnitt in Form einer Aussparung
(47, 47′) begrenzt ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekenn
zeichnet durch eine Mehrzahl von im Gleichklang miteinan
der betätigten Spannfuttern (70).
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