DE876789C - Spannvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spannvorrichtung, vorzugsweise zur Betätigung von Spannpatronen in voll- oder halbselbsttätigen Drehbäntken, mit einer in einer vorzugsweise umlaufenden Spindel angebrachten, die Spannbewegung übertragenden Stange oder einem Spannrohr. Das Spannrohr ist mit einem entlang der Spindel verschiebbaren Ring verbunden, der an mindestens zwei Stellen eine annähernd radiale Schrägfläche aufweist, welche einer entsprechenden Schrägfläche auf einem gegebenenfalls in Längsrichtung zur Spindel einstellbaren, im übrigen, aber zur Spindel unverrückbaren Gegenring gegenüberliegt, so daß an den genannten, Stellen ein keilförmiger Zwischenraum zwischen den Ringen gebildet wird. In jeden dieser Zwischenräume können zur Abschiebung des Ringes von dem Gegenring eine Kugel oder mehrere nebeneinanderliegende Kugeln eingeschoben werden mittels einer der Spindel entlang verschiebbaren Muffe mit den Zwischenräumen zugewandten, schrägen oder kegelförmigen Flächen, die zum Anliegen gegen die Kugeln gebracht werden und bei Verschiebung der Muffe diese in die Zwischenräume hineinschieben können.

In den bekannten Spannvorrichtungen dieser Art sind die Schrägflächen, in dem entlang der Spindel verschiebbaren Ring' und Gegenring derart ausgebildet, daß die Zwischenräume zwischen den, beiden Ringen sich in Richtung nach innen, nähern, so daß die Kugeln von außen in die Zwischenräume hin-

eingedrückt werden müssen, wenn die Ringe voneinander weg bewegt werden sollen., weshalb auch die Muffe die Ringe umgeben muß. Dieses führt jedoch mit sich, daß der ganzen, Spannvorrichtung verhältnismäßig große Außenmaße gegeben werden müssen, und da dieselbe oft auf schnell umlaufenden Spindeln angebracht wird und dabei recht starken Fliehkräften ausgesetzt ist, muß sie auch ziemlich solide angefertigt werden. Außerdem fordert diese ίο bekannte Vorrichtung recht hohen Kraftverb fauch zur Ausführung der Spannbewegung, weil bei dieser außer dem von, der Spannung an sich erzeugten Widerstand die auf die Kugeln einwirkende Fliehkraft zu überwinden ist, welche infolge des verhältnismäßig großen Abstandes der Kugeln von der Drehachse sehr erheblich sein kann.

Diesen Nachteilen wird gemäß der Erfindung dadurch abgeholfen, daß die Schrägfliächen in dem entlang¹ der Spindel verschiebbaren Ring und Gegenring derart ausgebildet sind, daß die radialen Schrägflächen der Ringe sich nach außen nähern und die Schrägflächen der Verschiebemuffe nach außen wirkend zwischen der Arbeitsspindel und den Kugeln einschiebbar sind. Hierdurch wird erreicht, daß sämtliche Teile verhältnismäßig dicht innen in der Spindel angebracht werden können, und dadurch ziemlich kleine Außenmaße bedingt werden, was weiterhin mit sich führt,, daß die wirksamen Fliehkräfte verhältnismäßig gering werden, so daß· die übrigen Ausdehnungen der Spannvorrichtung auch bedeutend kleiner als. die Außenmaße der bekannten Spannvorrichtungen gehalten werden können. Ferner werden die die Kugeln beeinflussenden Fliehkräfte, die bedeutend kleiner als bei den bekannten Konstruktionen sind, die Spannbewegung unterstützen.

Die Anbringung der Kugeln so dicht an der Spindel kann jedoch den Nachteil bedingen, daß etwaige Ungenauigkeiten in den schragen oder kegelförmigen Flächen der Ringe oder der Muffe verhältnismäßig große Bedeutung erhalten und bewirken können, daß eine oder mehrere der Kugeln sich nicht wirksam an der Vorschubbewegung beteiligen. Um dieses zu verhindern, ist es^r erfindungsgemäß zweckmäßig, den der Spindel entlang verschiebbaren Ring und/oder den Gegenring derart um die Spindel anzubringen, daß der Ring und/oder der Gegenring der Spindel gegenüber ein radiales Spiel aufweisen.

Wie vorerwähnt, unterstützt die die Kugeln beeinflussende Fliehkraft die Spannbewegung, was jedoch mit sich führt, daß es für die Rückführungskraft, ausgeübt durch die von der Spannvorrichtung bediente Spannpatrone, schwierig sein kann, die Kugeln gegen die Spindeln zu drücken, wenn die' Schrägfläche der Muffe zurückgezogen wird, weshalb gemäß· der Erfindung zweckmäßig eine oder mehrere Federn zwischen der Verschiebemuffe und dem" Ring vorgesehen sind, welche die verschiebbare Scheibe in Richtung zur Gegenscheibe beeinflussen. ■ ... .

-Nach einer zweckmäßigen Ausführungsform der . erfindungsgemäßen Spannvorrichtung werden die Schrägflächen der Muffe auf in Längsrichtung der Spindel verlaufenden Vorsprüngen auf der Muffe ausgebildet, welche Vorspränge durch entsprechende Aussparungen in dem Ring geführt sind. Hierdurch wird erreicht, daß die Verbindung des verschiebbaren Ringes mit dem Spannrohr ebenso kurz und - einfach wie die der bekannten Spannvorrichtungen der betreffendem Art ausgeführt werden kann, wobei sowohl Ring als auch Muffe von der Spindel selbst gesteuert werden, was die Ausführung widerstandsfähiger macht.

Weitere Einzelheiten bezüglich der Erfindung gehen aus folgendem hervor, wo eine Ausführungsfarm der erfindungsgemäißen Spannvorrichtung unter Hinweis auf die Zeichnung näher beschrieben ist, indem

Fig. ι einen Längsschnitt durch die Spannvorrichtung und

Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie H-II in Fig. ι veranschaulicht.

ι bezeichnet eine hohle Spindel für eine voll- oder halbselbsttätige Drehbank. Auf ihrem in der Zeichnung¹ rechts gezeigten vorderen Ende ist eine Büchse 2 befestigt, deren durchgehende Öffnung 3 einen Durchmesser entsprechend dem Durchmesser des dicksten durch die Spindel 1 zu führenden Werkstoffes aufweist und deren dem Hohlraum der Spindel ι zugewandte Fläche 4 kegelförmig ist. Gegen diese kegelförmige Fläche 4 kann eine kegelförmige Fläche 5 auf eine aufgeschlitzte Spannpatrone 6 gedrückt werden, deren Spannbacken 7 somit gegeneinandergepreßt werden, wenn die Spannpatrone 6 gegen die kegelförmige Fläche 4 der Büchse 2 gedruckt wird.

Gegen die Spannpatrone 6 liegt ein in, der Spindel ι verschiebbar gelagertes Spannrohr 8 an. Dieses Spannrohr 8 ist mit seinem hinteren Ende mittels zweier Zapfen 9, die durch den Schlitz 10 in der Spindel 1 geführt sind, mit einem auf der Spindel verschiebbaren, aber nicht drehbar angebrachten Ring Ii verbunden, dessen hinterer Rand 12 kegelförmig ist. Dabei Hegen die Zapfen 9 nur gegen das hintere Ende des Rohres 8 an und geben dadurch den Druck an dieses Rohr weiter. Die Rückkehr der Spannstange in die Ausgangsstellung ist durch die elastische Wirkung der aufgeschlitzten Spannpatrone 6 gesichert, wodurch ein axialer Druck zwischen den beiden konischen Flächen 4 und 5 erreicht wird.' . " ■

Das Spiel zwischen dem Spannrohr 8 und der Spindel 1 ist in Fig. 1 sehr übertrieben dargestellt, in der Tat aber ganz klein, so daß keine Schwingungen im dem freien hinteren Ende des Spannrohrs vorkommen können. Ferner werden auch solche Schwingungen durch das Anpressen der Zapfen, 9 verhindert.

Der Ring 11 liegt vor einem Gegenring 13, der auf die Spindel 1 aufgeschraubt ist, so· daß er in seiner Längsrichtung eingestellt werden kann und in eingestellter Stellung mit Hilfe einer Gegenmutter 14 gehalten wird. Der gegen den Ring gerichtete Rand 15 des Gegenringes 13 ist den kegelförmigen Flächen 12 des Ringes 11 ent-

sprechend kegelförmig ausgebildet, so daß der Zwischenraum zwischen den Ringen ii und 13 keilförmig mit einer Zuspitzung in Richtung nach außen ist.

Im Zwischenraum zwischen den Ringen.11 und 13 sind, wie es aus der Fig. 2 hervorgeht, zwei je aus drei Kugeln bestehende Gruppen vorgesehen, welche mit Hilfe von zwei bogenförmigen, annähernd viertelkreisförmigen Abstandsstücken 27 getrennt gehalten werden, die mittels Schrauben 28 am Ring 11 befestigt sind. Die Kugeln 16 haben eine derartige Größe, daß sie in der Normalstellung, d. h. wenn die Spannpatrone 6 gelöst ist, in den Raum innerhalb der Ringe 11 und 13 ragen, wo sie gegen kegelförmige Flächen 18 auf durch Öffnungen 26 in dem Ring 11 sich erstreckenden Vorsprängen 25 einer Muffe 17, die verschiebbar, aber nicht drehbar auf der Spindel 1 angebracht ist, anliegen. Wird die Muffe 17 rückwärts verschoben, werden die kegelförmigen Flächen 18 der Vorspränge 25 die Kugeln 16 zwischen die Ringe 11 und 13 hineindrücken, wodurch die Kugeln 16, da der Gegenring 13 nicht entlang der Spindel verschoben werden kann, den Ring 11 verschieben,

d. h. nach rechts in der Zeichnung. Ring 11 nimmt bei dieser Bewegung das Spannrohr 8 mit, welches dadurch die Spannpatrone 6 gegen die kegelförmige Fläche 4 der Büchse 2 schiebt, wodurch die Spannpatrone gespannt wird. Zwischen Muffe 17 und. Ring 11 ist eine Druckfeder 19 vorgesehen, die dazu dient, wenn die Muffe vorgerückt wird, die kegelförmigen Flächen 18 außer Eingriff mit den Kugeln 16 zu haltern, den Ring 11 und damit das Spannrohr 8 nach hinten zu schieben., so daß die Spannpatrone 6 gelöst wird. Diese Feder ist jedoch nicht unbedingt nötig, da die genannte Bewegung auch durch die Federung des Blatteiles der Spannpatrone hervorgerufen wird.

Die kegelförmigen, Flächen 18 auf den Vorsprüngen 25 der Muffe 17 gehen an dem den größten Durchmesser aufweisenden Ende in eine zylindrische Fläche 24 über, die in Spannstellung der Muffe 17 sich gerade unter den Kugeln. 16 befindet, so daß diese die Muffe in der die Spannvorrichtung auslösenden Richtung nicht beeinflussen können.

Zur Ermöglichung einer Verschiebung der umlaufenden Muffe 17 mit Hilfe eines nicht umlaufenden Gliedes, z. B. eines Hebels, hat die Muffe einen als Nabe ausgebildeten Vorsprung 20, auf welchem mittels eines Axialkugellagers 21 drehbar, aber nicht verschiebbar, eine Steuerscheibe 22 gelagert ist, welche in ihrer Außenfläche eine Ringnute 23 aufweist, worin z. B-. Zapfen eines nicht gezeigten Steuerhebels eingreifen können. Die Muffe 17 kann auch sowohl drehbar als auch verschiebbar auf der Spindel 1 gelagert sein; dieses kann aber einen recht starken Verschleiß auf den kegelförmigen Flächen 12 und 15 der Ringe 11 und 13 mit sich führen.

An Stelle von zwei Vorsprüngen 25 auf der Muffe 17 können auch mehr Vorsprünge vorgesehen sein, wie man sich auch mit einem einzelnen nabenförmigen Vorsprung begnügen kann, in welchem Falle der Ring 11 drehbar auf dieser Nabe gelagert und mit Hilfe von durch Schlitze in derselben geführte Zapfen 9 mit dem Spannrohr 8 verbunden sein muß.

Die Erfindung ist nicht auf die gezeigte Ausführungsform beschränkt, indem sie in mancher Weise geändert werden kann, ohne außerhalb des Erfindungsrahmens zu gelangen. So brauchen die Ringe 11 und 13 nicht rundum gehende Schrägflächen 12 bzw. 15 aufzuweisen, sondern können an verschiedenen Stellen des Umkreises, im Hinblick auf eine symmetrische Beeinflussung jedoch mindestens an zwei Stellen, einander gegenüber in Nischen ausgebildete Schrägflächen haben. Bei einer solchen Ausformung wird die Verwendung der Abstandstücke 27 vermieden, gleichzeitig aber wird es schwieriger und daher kostspieliger, die Schrägflächen mit der erforderlichen Genauigkeit auszubilden. Eine geringe Ungenauigkeit spielt jedoch eine nur unwesentliche Rolle, da man durch eine derartige Lagerung des Ringes 11 und/oder des Gegenringes 13 auf der Spindel 1, in bezug auf den Ring 11 gegebenenfalls auf der Nabe 25, so daß er oder diese der Spindel gegenüber ein. radiales Spiel aufweisen, erreicht, daß Kraftübertragungen durch mindestens drei Kugeln erfolgen, wenn mehr als drei Kugeln, verwendet werden, und bei der Verwendung von, zwei oder drei Kugeln gleichmäßig auf die Kugeln verteilt würden.

Die Spannvorrichtung kann vorteilhaft auch zu anderen Zwecken als zum Spannen der Spannpatronen selbsttätiger Drehbänke verwendet werden, wie z. B. für Schaltanordnungen in Vorgelegen und andere Stellen, wo durch eine umlaufende Welle oder Spindel eine ziehende oder drückende Bewegungseinwirkung übertragen werden soll.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Spannvorrichtung, insbesondere für die Spannzangen selbsttätiger Drehbänke, deren Backen durch Längsverschieben eines an der Spannzange angreifenden, zur Arbeitsspindel gleichachsigen Spannrohres geschlossen und geöffnet werden, mit einer die Arbeitsspindel umgebenden, mit Schrägflächen versehenen, Verschiebemuffe, die mit diesen Flächen Kugeln zwischen im wesentlichen; radiale Schrägflächen einschiebt, welche an, einem an. der Arbeitsspindel festen und einem zweiten, dieser gegenüber axial verschiebbaren, das Spannrohr mitnehmenden. Ring vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Schrägflächen (12,15) der Ringe (11, 13) sich nach außen nähern und die Schrägflächen (18) der Verschiebemuffe (17) nach außen, wirkend zwischen der Arbeitsspindel (1) und den Kugeln (16) einschiebbar sind.
2. 2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, da,-durch gekennzeichnet, daß der Ring (11) und/oder der Gegenring (13) der Spindel (1) gegenüber ein radiales Spiel aufweisen.
3. 3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,

   gekeimzeichnet durch eine oder mehrere !Federn (19) zwischen der "Verschiebemuffe (17) und und dem Ring (11).
4. 4. Spannvorrichtung nach den Ansprüchen i, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägflächen, der Muffe (17) auf in Längsrichtung zur Spindel verlaufenden Vorsprüngen (25) der Muffe (17) ausgebildet sind, welche durch entsprechende Aussparungen in dem Ring (11) geführt sind.

   Angezogene Druckschriften:

   BritischePatentschrift Nr. 28 855 vom Jahre 1909; USA.-Patentschriften Nr, 1 S24 878, 1 871 463,

   2 2IO 092.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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