DE7540906U - Drehmaschinenfutter - Google Patents

Description

4.12.1975

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Garl Hasae & Wrede GmbH _Ληηη r. -, . ^ « ,. ■ .T₁ -.^₁ ο

1000 Berlin 47, Mohriner Allee 30-42

Werkzeugmaschinenfabrik:

Drehmaschinenfutter

Die Erfindung betrifft ein Drehmaschinenfutter mit in radialen Führungen des Futters gehaltenen, mittels eines Spannzylinders verschiebbaren Grundbacken _Ύ welche zum Einspannen eines Werkstücks dienende Aufsatzbacken tragen.

Spannfutter an Werkzeugmaschinen der in Rede stehenden Art dienen ^azu, das spanabhebend zu bearbeitende Werkstück mit der umlaufenden Arbeitsspindel zu koppeln. Das

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Futter nimmt dabei die Schnittkräfte einschließlich ihrer Kippmomente sowie das Antriebsdrehmoment auf. Zu diesem Zweck ragen aus dem Futter üblicherweise drei radial verschiebbare Spannbacken heraus, die das

i Werkstück kraftschlüssig oder auch halb formschlüssig, f

so z.B. mit spitzen Zähnen, fassen. Die Spannbacken werden bei neuzeitlichen Drehmaschinen von einem zentralen Spannzylinder über Winkelhebel hydraulisch oder pneumatisch angezogen und gelöst.

Die Zerspanungstechnik entwickelt sich zu immer höheren Schnittgeschwindigkeiten, so daß derzeit Putter mit mehr als 30 m/s Umfangsgeschwindigkeit betrieben werden. Unter solchen Einsatzbedingungen wirken an den Spannbacken große Fliehkräfte, deren Beaktionskräfte dem Haltedruck im Spannsystem zuwiderlaufen. Daher verringert sich der Spanndruck, sofern die Spannbacken am Außenumfang des Werkstücks angreifen (Außenspannung); bei Innenspannung dagegen addiert sich die Fliehkraft zur vorgegebenen Spannkraft, was dazu führen kann, daß ein dünnwandiges Drehteil verformt wird.

Es sind bereits Konstruktionen bekannt, bei welchen im Spannfutter radial verschiebbar gelagerte Gegengewichte über Umkehrhebel die Fliehkraft wenigstens der sogenannten Grundbacken nahezu aufheben. Die Fliehkraft der sogenann-

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ten Aufsatzbacken, deren Masse und Rotationsradius je nach dem zu spannenden Drehteil stark schwanken, muß dabei weiterhin in Kauf genommen werden. Spannfutter mit Gegengewichten der vorstehend beschriebenen Art sind außerdem konstruktiv sehr aufwendig ausgelegt, sie sind drehträge und rücken das Werkstück vom vorderen Spindellager weg.

Davon ausgehend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Drehmaschinenfutter der in Rede stehenden Art mit konstruktiv einfachen Mitteln so auszugestalten, daß die unerwünschte Fliehkraft jeder Spann- bzw. Aufsatzbacke ohne Umwege mechanisch ausgeglichen werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß jeder Grundbacke ein bezüglich der Spindellängsachse diametral gegenüberliegendes, in einer Führung verschiebbares Gegengewicht zugeordnet ist, welches über eine Kuppellasche mit der Grundbacke in Verbindung steht, und daß auf den Gegengewichten der Grundbacken Gegengewichte für die diametral gegenuberlxegenden Aufsatzbacken formschlüssig aufgesetzt sind.

Die Kuppellaschen sind im Spannfutter so eingesetzt, daß sie sich auf der Längsmittellinie der Spindel kreuzen und jeweils eine Grundbacke mit zugeordnetem

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Gegengewicht verbinden. Die Fliehkräfte dieser beiden
Teile werden auf diese Weise ausgeglichen- Die Oberseiten der Grundbacken und der den. Grundbacken zugeordneten
Gegengewichte tragen ihrerseits Aufsatzbacken und dazugehörige Gegengewichte geeigneter Form und Masse. Durch diese konstruktiv einfache Maßnahme ist auch das Gleichgewicht der Fliehkräfte der Aufsatz- bzw. Spannbacken
gegenüber den ihnen zugeordneten Gegengewichten gewährleistet. Die Gegengewichte für die Aufsatzbacken können in einfacher Weise formschlüssig auf den Gegengewichten für die sogenannten Grundbacken aufgesetzt sein. Vorzugsweise sind die radialen Positionen der Aufsatzbacken und der ihnen zugeordneten Gegengewichte veränderbar, sie
lassen sich also auf beliebige Eotationshalbmesser einstellen. Außerdem ist es infolge leichter Bedienbarkeit unproblematisch, Gegengewichte anderer Form und Masse
aufzubringen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige
Weiterbildungen der Erfindung sind in weiteren Patentansprüchen aufgeführt.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert.

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.Figur 1 ist eine Schnittansicht der ein Drehmaschinenfutter tragenden Arbeitsspindel;

.Figur 2 ist eine Draufsicht auf die Futter-Planfläche bei teilweise abgenommenem Schutzdeckel.

Die in Figur 1 im Schnitt dargestellte, im sogenannten Spindelstock gelagerte Spindel 1 wird über (nicht dargestellte) Zahnräder in Umdrehung versetzt. Die Spindel trägt an ihrer Arbeitsseite das Spannfutter 3 und an der entgegengesetzten Seite den Spannzylinder 5* Im Inneren der Spindel 1 befindet sich eine Zugstange 7> an welche sich in Richtung des Spannfutters eine mit der Zugstange in Verbindung befindliche Hubscheibe 9 anschließt. Die j

Hubscheibe 9 wirkt über Winkelhebel 11 auf in Führungen j verschiebbare Grundbacken 13, im vorliegenden Fall auf drei derartige Grundbacken ein. Sobald Hydrauliköl bzw. Druckluft entsprechend dem in Figur 1 voll ausgezogenen Pfeil in den Spannzylinder 5 eingeleitet wird, also in die obere Kammer des Zylinders, bewegt sich der im Spannzylinder befindliche Kolben gemäß Figur 1 nach unten. Bei der nach unten gerichteten Bewegung der mit dem Kolben verbundenen Zugstange 7 nimmt diese die sorgfältig geführte Hubscheibe 9 mit, wodurch die Winkelhebel 11 (im vorliegenden Ausführungsbeispiel drei Winkelhebel) verschwenkt werden. Die Winkelhebel 11

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sind über geeignete Mitnehmer 15 und I7 sowohl an der Hubscheibe 9 als auch an der jeweils zugeordneten Grundbacke 13 angelenkt. Bei nach unten gerichteter Bewegung der Zugstange 7 und entsprechender Drehung der Winkelhebel 11 werden also die Grundbacken 13 zur Spindelmitte hin gezogen. Diese Bewegung teilt sich den auf den Grundbacken 13 befindlichen Aufsatzbacken 19 mit, die formschlüssig gesichert durch einen Nutenstein 21 und eine Stirnverzahnung 23 mit den Grundbacken verschraubt sind. Die Aufsatzbacken spannen das in Figur 1 dargestellte Werkstück 25 radial an dr&i Stellen ein.

Die aus der Spindeldrehung resultierenden Fliehkräfte suchen die Grundbacken 13 und die Aufsatzbacken 19 nach außen zu drängen und die angelegte Spannkraft aufzuheben. Gemäß der Erfindung ist Jeder Grundbacke 13 ein ähnlich geformtes Gegengewicht 27 bezüglich der Spindelachse diametral gegenüberliegend zugeordnet. Die Grundbacken 13 und die Gegengewichte 27 bewegen sich in geeigneten Führungen, so in T-Nuten und sind über sogenannte Kuppellaschen 29 in Verbindung. Die Grundbacken und die mit Ihnen verbundenen Gegengewichte bewegen sich demnach immer in gleicher Richtung. Die entgegengesetzt gerichteten Fliehkräfte der Grundbacken und ihrer Gegengewichte werden dank ihrer Koppelung nahezu vollständig aufgehoben.

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Bei drei Grundbaeken 13 sind drei Kuppellaschen 29 vorgesehen; vorzugsweise durchdringen sich die Laschen im Bereich der Rotationsachse gegenseitig.

Die Fliehkraft der mit den Grundbacken verbunienen , ifsatzbacken 19 wird gemäß der Erfindung gleichfalls ausgeglichen; dies geschieht mit Hilfe von Gegengewichten 31, welche formschlüssig auf den Gegengewichten 27 fixiert sind. Zu jeder Aufsatzbacke 19 gehört demnach ein diametral gegenüberliegendes Gegengewicht 3I₁ welches auf dem darunter befindlichen Gegengewicht 27 fixiert ist. Die Gegengewichte 31 besitzen vorzugsweise Hasse und Schwerpunktradius entsprechend zugeordnetem Aufsatzbacken 19. Die aufgesetzten Gegengewichte 31 können auch als Hilfsmittel zum Spannen des Werkstückes ausgebildet sein, z.B. als Anlagefläche in Spindel-Längsrichtung.

Um die im zentralen Hohlraum des Spannfutters befindlichen Kuppellaschen 29 gegenüber Eindringen von Kühlmittel und Fremdkörpern zu schützen, ist ein Deckel 33 (Figur 1 und 2) aufgesetzt.

Wie Figur 2 erkennen läßt, ist das Spannfutter radialsymmetrisch vollständig ausgeglichen, d.h. drei Grundbacken 13 sind drei Gegengewichte 27 zugeordnet, während den drei auf den Grundbacken aufgesetzten Aufsatzbacken

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19 insgesamt drei Gegengewichte 31 zugeordnet sind. Figur 2 läßt in gleicher Weise erkennen, daß die Aufsatzbacken und entsprechend ausgebildeten Gegengewichte auf konstruk tiv einfache Weise auf den sie tragenden Grundbacken bzw. Gegengewichten der Grundbacken formschlüssig aufgesetzt und fixiert sind. Es ist also ohne weiteres möglich, Backen und Gegengewichte unterschiedlicher Masse und unterschiedlicher Formgebung;gegeneinander auszutauschen, ohne daß es hierzu besonderer Maßnahmen bedarf.

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Claims (6)

1. rrehmaschinenfutter mit in radialen Führungen des Futters gehaltenen, mittels eines Spannzylinders verschiebbaren Grundbäcken, welche zum Einspannen eines Werkstücks dienende Aufsatzbacken tragen, dadurch gekennzeichnet, daß Jeder Grundbacke (13) ein bezüglich der Spindellängsachse diametral gegenüberliegendes, in einer Führung verschiebbares Gegengewicht (27) zugeordnet ist, welches über eine Kuppellasche (29) mit der Grundbacke in Verbindung steht, und daß auf den Gegengewichten (27) der Grundbacken Gegengewichte (31) für die diametral gegenüberliegenden Aufsatzbacken (19) formschlüssig aufgesetzt sind.

2. Drehmaschinenfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundbacken (13) über schwenkbar gelagerte Winkelhebel (11) mit einer in der Spindel axial bewegbaren Zugstange (7) in Verbindung stehen.

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3. Drehmaschinenfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegengewichte (31) formschlüssig auf Stirnverzahnungen (23) der den Grundbacken (13) zugeordneten Gegengewichte (27) aufgesetzt und mittels Schrauben fixiert sind.

4. Drehmaschinenfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet » daß die Grundbacken (13) und die diametral gegenüberliegenden Gegengewichte (27) durch einander kreuzende Kuppellaschen (29) miteinander verbunden sind.

5. Drehmaschinenfutter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die den Aufsatzbacken diametral gegenüberliegenden Gegengewichte (31) Anlageflächen zum Spannen des zu bearbeitenden Werkstückes (25) aufweisen.

6. Drehmaschinenfutter nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen im Inneren des Spannfutters (3) auf die Grundbacken und zugeordneten Gegengewichte aufgesetzten, das Eindringen von Schmutz und Kühlmittel in das Futterinnere verhindernden Deckel.

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