DE69108111T2

DE69108111T2 - Verfahren und Gerät zum Ausrichten des Mittelpunktes einer Spannzange.

Info

Publication number: DE69108111T2
Application number: DE69108111T
Authority: DE
Inventors: Paul T Jordan
Original assignee: Jacobs Chuck Technology Corp
Current assignee: Jacobs Chuck Technology Corp
Priority date: 1990-06-15
Filing date: 1991-01-18
Publication date: 1995-07-06
Anticipated expiration: 2011-01-19
Also published as: JPH0592311A; KR0180895B1; ES2070346T3; EP0461339A3; CA2034903A1; KR920001095A; DE69108111D1; EP0461339A2; BR9100377A; US4989887A; EP0461339B1; AU627682B2; ATE119814T1; CN1057606A; JP3096700B2; AU7004191A

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf Spannzangenpatronen und insbesondere auf Spannzangenpatronen des Typs, der mehrere im wesentlichen starre Greifelemente in einer ringförmigen Anordnung enthält, wobei die Greifelemente in Winkelrichtung oder in Umfangsrichtung in der Anordnung durch elastische Elemente oder elastische Mittel beabstandet sind.
Diese Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Verfahren zum Betätigen solcher Spannzangenpatronen.
Es wäre häufig von Vorteil, wenn die Position der Mitte einer Spannzangenpatrone in einer Richtung quer zu der Achse, mit der die Spannzangenpatrone nominell konzentrisch ist, eingestellt werden könnte. Eine derartige Einstellung würde ermöglichen, kleinere Unvollkommenheiten der Spannzangenpatrone und/oder des mit der Spannzangenpatrone zu greifenden Gegenstands auszugleichen.
Die US-Patente 2,346,706 und 3,022,082 offenbaren eine Spannzangenpatrone mit mehreren einzelnen Greifelementen, die in einer ringförmigen Anordnung durch elastisches Material voneinander beabstandet sind. Das US-Patent 2,346,706 zeigt eine Spannzangenpatrone mit einem ringförmigen Element, das mit der Achse der ringförmigen Anordnung im wesentlichen konzentrisch ist, sowie mit Mitteln, die die ringförmige Anordnung gegen eine kegelstumpfförmige Oberfläche eines Körperelements der Spannzangenpatrone zwingen.
Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung, verbesserte Spannzangenpatronen und/oder verbesserte Spannzangenpatronen-Anwendungsverfahren zu schaffen.
Es ist eine speziellere Aufgabe dieser Erfindung, Spannzangenpatronen und/oder Spannzangenpatronen-Anwendungsverfahren zu schaffen, bei denen die Mitte der Spannzangenpatrone in einer Richtung quer zu der Achse, mit der die Spannzangenpatrone nominell konzentrisch ist, verschoben werden kann.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden gemäß der Prinzipien der Erfindung gelöst, indem eine Spannzangenpatrone des in den obenerwähnten Patenten gezeigten Typs abgewandelt wird. Die Beabstandung in Umfangsrichtung der Greifelemente in derartigen Spannzangenpatronen wird durch Zwingen der Greifelemente gegen die kegelstumpfförmige Oberfläche in einer zur Längsachse der Spannzangenpatrone im wesentlichen parallelen Richtung geändert. Die Spannzangenpatrone gemäß dieser Erfindung ist durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruches 1 definiert, insbesondere ist das ringförmige Element zwischen ein Mutterelement und die ringförmige Anordnung der Greifelemente eingefügt, ferner ist ein Mittel vorgesehen, mit dem das ringförmige Element in bezug auf das Mutterelement geneigt werden kann, um so einigen der Greifelemente eine Verschiebung relativ zu den anderen Greifelementen und parallel zur Längsachse der Spannzangenpatrone zu ermöglichen. Dadurch wird die Mitte der Spannzangenpatrone dazu veranlaßt, sich in einer Richtung quer zur Längsachse zu verschieben.
Weitere Merkmale der Erfindung, ihre Natur und ihre verschiedenen Vorteile werden deutlich anhand der beigefügten Zeichnungen und der folgenden genauen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine vereinfachte Längsschnittansicht einer der Erläuterung dienenden Spannzangenpatrone, die gemäß dieser Erfindung konstruiert ist.
Fig. 2 ist eine axiale Endansicht (längs der Linie 2-2 in Fig. 1) eines Abschnitts der Spannzangenpatrone von Fig. 1.
Fig. 3 ist einem Abschnitt von Fig. 1 ähnlich, der zeigt, wie dieser Abschnitt erfindungsgemäß arbeitet.

Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Wie in Fig. 1 gezeigt, enthält eine Spannzangenpatrone 10, die gemäß dieser Erfindung konstruiert ist, einen Körper 12 mit einer kegelstumpfförmigen inneren Oberfläche 14. Die Spannzangenpatrone 10 ist typischerweise an einem Dorn oder einer Welle 16 so angebracht, daß die Spannzangenpatrone um ihre mittige Längsachse 20 durch Drehen des Dorns 16 um diese Achse gedreht werden kann.
Im Körper 12 befindet sich eine ringförmige Struktur 30, die nominell mit der Achse 20 konzentrisch ist und die mehrere einzelne Metallgreifelemente 32 enthält, die durch elastisches Material 34 (z.B. Gummi- oder Kunststoffmaterial) in Winkelrichtung voneinander beabstandet sind. Obwohl andere Techniken für die Schaffung der Ringstruktur 30 verwendet werden können, ist in der dargestellten bevorzugten Ausführungsform jedes der Greifelemente 32 ein im wesentlichen flaches, klingenähnliches Element, das in einer Ebene angeordnet ist, die die Achse 20 enthält und sich radial von dieser erstreckt. Die Elemente 32 sind in einen Kreisring aus Gummimaterial eingebettet, ferner sind in jedem Element 32 zwei oder mehr Löcher 36a und 36b vorgesehen, so daß sich das Gummimaterial durch diese Löcher erstrecken kann, um den Halt der Elemente 32 an ihrer Position im Gummi-Kreisring zu unterstützen. Die äußeren Oberflächen der Elemente 32 sind angeschrägt, damit sie an die kegelstumpfförmige Oberfläche 14 passen.
Die äußere Oberfläche des Körpers 12 ist mit Gewinde versehen, um die Mutter 40 aufzunehmen, die ebenfalls nominell mit der Achse 20 konzentrisch ist. Der Ring 50 ist in der Spannzangenpatrone 10 zwischen der Mutter 40 und dem axialen Ende der Struktur 30 und somit im allgemeinen gegenüber der kegelstumpfförmigen Oberfläche 14 angeordnet. Wenn daher die Mutter 40 auf dem Körper 12 festgezogen wird, zwingt die Mutter 40 den Ring 50 gegen das Ende der ringförmigen Struktur 30. Dadurch wird die ringförmige Struktur 30 gegen die kegelstumpfförmige Oberfläche 14 gezwungen, wodurch die ringförmige Struktur 30 in Winkelrichtung komprimiert wird und dazu veranlaßt wird, einen zylindrischen Gegenstand 60 (z.B. ein Werkzeug oder ein Werkstück), das in der Spannzangenpatrone angeordnet ist, zu umgreifen. Mit anderen Worten, wenn die ringförmige Struktur 30 in bezug auf den Körper 12 bei Betrachtung in Fig. 1 nach links gezwungen wird, zwingt die kegelstumpfförmige Oberfläche 14 die Greifelemente 32 radial nach innen in einen Greifeingriff mit einem Gegenstand 60. Das umgebende elastische Material 34 ermöglicht, daß der Abstand in Umfangsrichtung zwischen den Greifelementen 32 verringert wird.
Nachdem die Spannzangenpatrone 10 am Gegenstand 60 wie oben beschrieben festgezogen worden ist, kann die Ausrichtposition in bezug auf die Konzentrizität mit der Achse 20 geprüft werden. Dies kann beispielsweise durch Anordnen des Betätigungselements einer mit der Umfangsfläche eines Gegenstands 60 in Kontakt befindlichen Rundskalen-Verschiebeanzeigeeinrichtung 70 und durch Drehen der Spannzangenpatrone 10 erzielt werden. Wenn die Ausrichtposition mit der Achse 20 konzentrisch ist, bleibt der Zeiger der Anzeigeeinrichtung 70 relativ unbeweglich. Wenn hingegen die Ausrichtposition nicht konzentrisch ist, oszilliert der Zeiger der Anzeigeeinrichtung 70, wenn die Spannzangenpatrone gedreht wird. Die Konzentrizität wird dann dadurch erzielt, daß die Spannzangenpatrone gemäß dieser Erfindung eingestellt wird, wie nun erläutert wird.
In der Mutter sind mehrere Einstellschrauben 80 vorgesehen, so daß sich jede Einstellschraube parallel zur Längsachse 20 durch die Mutter erstreckt und am Ring 50 anliegt. Die Einstellschrauben 80 sind um die Mutter 40 in einer ringförmigen Anordnung verteilt. Daher kann der Ring 50 in bezug auf die zur Achse 20 senkrechte Ebene durch stärkeres Anziehen einiger Einstellschrauben 80 und weniger starkes Anziehen der übrigen Einstellschrauben 80 schräggestellt oder geneigt werden. Diese Schrägstellung des Rings 50 verschiebt die ringförmige Struktur 30 auf die in Fig. 3 gestrichelt gezeigte Weise. Insbesondere werden einige der Greifelemente 32 mehr als die übrigen Greifelemente längs der kegelstumpfförmigen Oberfläche 14 verschoben. Dadurch wird die kegelstumpfförmige Oberfläche 14 dazu veranlaßt, diejenige Greifelemente 32 mit größerer axialer Verschiebung weiter nach innen zur Achse als die Greifelemente auf der anderen Seite der Spannzangenpatrone, die eine geringere axiale Verschiebung erfahren, zu zwingen. Dies bewirkt wiederum, daß die Mitte der Spannzangenpatrone quer verschoben wird (der Parameter Y in Fig. 3), wodurch die Konzentrizität der Spannzangenpatrone und des Gegenstandes 60 eingestellt wird. Diese Einstellung kann in jeder radialen Richtung der Spannzangenpatrone 10 durch Einstellen der geeigneten Einstellschrauben 80 erfolgen.
Es ist offensichtlich, daß die vorangehende Beschreibung lediglich der Erläuterung der Prinzipien dieser Erfindung dient und daß der Fachmann verschiedene Abwandlungen vornehmen kann, ohne vom Umfang und vom Geist der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise kann bevorzugt werden, mit leichtem Vorwärtsbewegen sämtlicher Einstellschrauben 80 zu beginnen, so daß, wenn nach dem Festziehen der Spannzangenpatrone am Gegenstand 60 eine Einstellung notwendig ist, diese Einstellung durch Festziehen einiger Einstellschrauben und Lösen anderer Einstellschrauben erzielt werden kann, wodurch die Mitte der Spannzangenpatrone 10 quer verschoben wird, während die Greifkraft am Gegenstand 60 angenähert konstant gehalten wird.

Claims

1. Spannpatrone, mit einem Körperelement (12), mehreren im wesentlichen starren Greifelementen (32), die in einer ringförmigen Anordnung (30) angeordnet und durch elastische Mittel (34) voneinander beabstandet sind, einer kegelstumpfförmigen Oberfläche (14), die mit der ringförmigen Anordnung im wesentlichen konzentrisch ist, Mitteln (40), die die ringförmige Anordnung im wesentlichen parallel zu einer mit der ringförmigen Anordnung konzentrischen Achse (20) gegen die kegelstumpfförmige Oberfläche zwingen, so daß die kegelstumpfförmige Oberfläche den Zwischenraum in Umfangsrichtung zwischen den Greifelementen verändert, sowie einem ringförmigen Element (50), das mit der Achse im wesentlichen konzentrisch ist und mit der ringförmigen Anordnung gegenüber der kegelstumpfförmigen Oberfläche in Kontakt ist, wobei die kegelstumpfförmige Oberfläche eine Oberfläche des Körperelements ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwangsmittel ein Mutterelement (40) enthält, das am Körper positioniert, mit der Achse konzentrisch und mit dem Körperelement (12) verschraubt ist, wobei das ringförmige Element (50) zwischen das Mutterelement (40) und die ringförmige Anordnung (30) eingefügt ist, und daß ein Schrägstellungsmittel (80) vorgesehen ist, das das ringförmige Element (50) in bezug auf das Mutterelement (40) schrägstellt, so daß dann, wenn das Mutterelement am Körperelement (12) angezogen wird, die Schrägstellungsmittel (80) das ringförmige Element (50) dazu zwingen, einige der Greifelemente (32) in bezug auf andere Greifelemente längs der kegelstumpfförmigen Oberfläche (14) in einer zur Achse im allgemeinen parallelen Richtung zu verschieben, um die Mitte der Anordnung (30) in einer Richtung quer zur Achse zu verschieben.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Schrägstellen des ringförmigen Elements (50) in bezug auf das Mutterelement (40) wenigstens eine Einstellschraube (80) enthält, die im wesentlichen parallel zur Achse (20) durch das Mutterelement verläuft und am ringförmigen Element (50) anliegt.

3. Verfahren zur Handhabung einer Spannzangenpatrone nach Anspruch 1, wobei das Verfahren die folgenden Schritte enthält:

Positionieren eines Gegenstandes im wesentlichen konzentrisch mit der ringförmigen Anordnung (30);

Betätigen des Zwangsmittels (40), um die Greifelemente (32) dazu zu veranlassen, den Gegenstand ringförmig zu umgreifen;

Handhaben des Schrägstellungsmittels, um die Schrägstellung des ringförmigen Elements in bezug auf eine zur Achse senkrechte Ebene zu veranlassen und dadurch einige der Greifelemente in bezug auf andere Greifelemente parallel zur Achse zu verschieben, um die Mitte der Anordnung und den Gegenstand in einer Richtung quer zur Achse zu verschieben.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß:

nach dem Schritt des Handhabens der Zwangsmittel die Spannzangenpatrone und der Gegenstand gedreht werden, um die Richtung quer zu der Achse zu bestimmen, längs der die Mitte durch Ausführen des Schrittes des Verschiebens einiger der Greifelemente bewegt werden sollte.