Spannfutter mit Kraftbetätigung Bei den Zwei-, .Drei- oder Mehrbackenfuttern
für die Kraftbetätigung mittels eines am anderen Ende der Maschinenspindel angebrachten
Preßluftzylinders oder ähnlich wirkenden Gerätes muß die in der Achsenrichtung des
Futters eingeleitete schiebende Bewegung in die radiale Bewegung der Backen umgewandelt
werden, wobei in der Regel gleichzeitig eine Übersetzung notwendig ist. Für diese
Kraftübertragung sind bisher hauptsächlich zwei Ausführungsformen bekannt: mittels
Keil und mittels Winkelhebel. Die Ausführung mit Keil, hat den Vorteil bester Raumausnutzungsmöglichkeit,
da der axial bewegliche Kolben unmittelbar an den Spannibacken angreifen kann und
die drei Teile Körper, Kolben und Backen infolgedessen sehr stark ausgebildet werden
können. Infolge der großen ;Starrheit ist auch die erreichbare Genauigkeit sehr
groß. Die Ausführung mit Winkelhebel hat demgegenüber vor allem dien Vorteil leichterer
Herstellung. Sie wurde -deshalb bisher vor allem für einzeln herzustellende Futter
bevorzugt, bei denen die Keilkonstruktion zu hohe Herstellungskosten durch die Notwendigkeit
von Sondervorrichtungen und Werkzeugen ergeben hätte. Bei Futtern kleiner Abmessungen,
bei denen es stets besonders schwierig ist, in dem verfügbaren Raum alle Teile stark
genug zu machen, hat die Winkelhebelbauart in den bisher bekanntenAusfÜhrungen,
den Nac'hte'il geringer Festigkeit des Winkelhebels und als Folge der zu geringen
Starrheit auch eine ungenügende Genauigkeit. .Die Bauart mit Keilübertragung hat
aber bei den kleinen Futtern ebenfalls einen schwerwiegenden
Nachteil.
Der Kolben des - Futters muß wegen der notwendigen Festigkeit der -Keilhaken einen
bestimmten,Durchmesser haben. Damiter mit den Backen auf eine genügende Länge in
Eingriff treten kann, muß er .bis nahezu an das vordere Ende der Backen geführt
werden. Das bedingt, daß der Futterkörper bis vornhin eine entsprechend .große Bohrung
besitzt, :und hierdurch wird die .verblaiibende radiale Länge der Führungen für
die Backen begrenzt. Diese Führungen. werden aber andererseits gerade durch die
axiale Kraft des Kolbens besonders stark 'belastet. Die Folge ist hohe Flächenpressung,
Verschleiß, schlechter Wirkungsgrad und Genauigik eitsverlust im Dauerbetrieb. .-Durch
die Erfindung werden die geschilderten Nachteile der beiden Bauarten vermieden und
die Möglichkeit geschaffen, insbesondere Futter mit kleinem Durchmesser in allen
Teilen widerstandsfähiger zu machen: Die Erfindung besteht darin, daß für -die Kraftübertragung
in den beiden Richtungen verschiedene Mittel angewendet werden, und zwar zum Spannen
von außen nach innen Hebelübertragung und für die entgegengesetzte Bewegung, d.
h. für .das Öffnen des Futters bzw. für-,das Spannen von innen nach-außen;-Keilübertragung,
wobei die Übersetzung der Keilübertragung gleich der der Helbelübertragung ist.
Hierdurch ist es möglich, die beiden Übertragungsmittel so auszubilden, daß die
ihnen bisher anhaftenden wesentlichen Mängel vermieden ,werden: Der Hebel braucht
nur so gelagert zu werden, daß er Kräfte in der einen Richtung aufzunehmen vermag;
dadurch wird er selbst wesentlich widerstandsfähiger. Die Keilflächen brauchen ebenfalls
nur in einer Richtung :zu wirken, und da diese von innen nach außen ,geht, erhalten
sie die einfachste Gestalt, nämlich als bloße Abschrägungen des Kolbens bizw. der
Backeninnenkante. Der Außendurchmesser des Kolbens braucht dadurch nicht größer
zu sein als bei einem Futter mit Winkelhebelübertragung nach der bäs'her üblichen
Bauart: -Dadurch werden die Mittelboihrung des Körpers klein und die Führungen für
die Backen so lang wie möglich. Weitere Vorteile der neuen Bauart ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung.
In. der Zeichnung ist Bild i ein Längsschnitt durch neüenBä;uart bei-
am weitesten nach außen befindlichen Spannbacken: Bild, 2 ist ein Längsschnitt -bei
ganz innen befindlichen Spannbacken, Bild 3 ein Querschnitt parallel zur Drehachse
in der Ebene des Hebeldrehpunktes. In dem Futterkörper i ist ein Kolben :2 axial
geführt. Er wird- durch eine Zugschraube 6 in bekannter -Weise mit der Kolbenstange
eines' Preßluftzylinders oder einem anderen- Betätigungsgerät verbunden und kann
hierdurch in der Bohrung des Futterkörper s vor= und zurückgeschoben werden. Zwei,
drei oder mehr Bachen 4, je nach den Erfordernissen, sind in: radialen Führungen
des- Körpers beweglich, deren Längte nach innen zu durch die Bohrung für den Kolben-2,-begrenzt
ist. -Hinter, jeder Backenführung ist in den Körper eine Tasche eingefräst, in der
ein Winkelhebel 5 untergebracht ist. Der Hebel stützt sich gegen den Körper m-it
einer,zylindrischen Rückenfläche ab. Die Gegenfläche des Körpers-wird .dadurch gebildet,
daß -gemäß Bild 3 von der .Seite her eine Loch in den Futterkörper gebohrt ist,
von dem in der Ebene des Hebels die hintere äußere Begrenzungsfläche stehenbleibt.
Der nach innen zu gerichtete lange Arm dies Hebels ragt in eine Öffnung des Kolbens
a und legt sich mit seiner Balligen Vorderseite gegen den Kolben an. Der in einen
Ausschnitt der Backe 4 hineinragende kurze Hebelarm liegt ebenfalls mit einer Balligen
Fläche an diesen an. Nach innen zu wird der Hebel durch die Schutzbüchse 3 gehalten.
Die Endflüche des langen He1belarmes ist zu diesem Zweck als Zylinderfläche mit
dem Mittelpunkt der Drehachse ausgebildet. Bewegt sich der Kolben 2 nach links,
so wird der Hebel geschwenkt und die Backe nach innen bewegt. Die entstehenden Kräfte
zwingen den Hebel dalbei stets gegen die zylindrische Anlagefläche im Körper. Bei
der umgekehrten Bewegung des Kolbens ist dagegen eine Kraftübertragung durch den
Hebel nicht möglich, da dieser sowohl gegen den Kolben wie gegen die Backe in der
umgekehrten Richtung nicht anliegt und im Gegenteil zum Zweck des Zusammenbaues
reichlich Spiel aufweist. In dieser Richtung kommen jedoch nach Bild i nach einem
kurzen Leerweg der Kolben 2 und die Backe 4 unmittelbar durch die gezeichneten Schrägflächen
miteinander in Berührung; und der Kolben schiebt die Backe durch. Keilwirkung nach
außen. Die Neigung der Schrägflächen wird so gewählt, daß die Übersetzung gleich
der des Winkelhebels ist, so daß ein Zwängen oder ein übermäßig großes Spiel in
keiner Stellung ,und bei keiner Bewegungsrichtung eintreten kann: Aus den Zeichnungen
ist leicht ersichtlich, daß der HdMl wesentlich stärker ist als die bei den bisherigen
Bauarten. sich ergebende Ausführung, weil der Hebel keinen Lagerlbolizen, keine
Lagerbüchse od. dgl. benötigt und weil er nur Kräfte in der einen Richtung zu übertragen
braucht. Auch die nach; außen hin wirkende Keilübertragung kann trotz kleinen Durchmessers
des Kolbens 2 sehr widerirstandsfähig gestaltet werden, weil nur Druck-Beanspruchungen
auftreten.