DE928863C - Spannfutter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Spannfutter jener bekannten Art, bei welcher zwei mit der Antriebswelle drelifest verbundene Schraubengangpartien mit zwei Muffen zusammenarbeiten, die korrespondierende Gewindegänge aufweisen, bei gegenseitiger Verdrehung axiale Bewegungen gegeneinander ausführen und dabei Klemmbacken dem Klemmobjekt nähern oder von diesem entfernen. Bei den bekannten Maschinen dieser Art erfolgt die Verschraubungsbewegung der beiden Muffen ganz von Hand, indem man die äußere Muffe verdreht, die drehfest mit der inneren Muffe verbunden ist.

Der Nachteil solcher Spannfutter besteht darin, daß ihr Anspannen, wenn es genügend energisch erfolgt, ein derartiges Festsetzen der Verschraubungen bewirkt, daß das Lockern außerordentlich schwierig ist; ganz besonders bei selbstspannenden Futtern. Außerdem ist die Zentrierung der Muffen durch Gewindepartien mangelhaft. Die Erfindung ist dazu bestimmt, diesen Mängeln abzuhelfen.

Hierzu ist zunächst in letzterer Beziehung für die innere Muffe, die sich auf den Kopf des Futters aufschraubt, welcher mit dessen Drehzapfen einstückig und koaxial ist, eine Präzisionsgleitführung auf einem zylindrischen Teil dieses Kopfes vorgesehen, welcher zylindrische Teil sich an die Gewindepartie anschließt. Die äußere Muffe ist ihrerseits, in vollkommener Zentrierung, durch eine Bohrung geführt, die auf einer außenliegenden zylindrischen Partie der inneren Muffe gleitet, die selbst (s. oben) auf dem zylindrischen Teil des Spannfutterkopfes ihre zuverlässige Führung hat.

Die innere und äußere Muffe weisen an ihrem Ende konische Teile des gleichen Scheitel winkeis auf j die koaxial und einander entgegengesetzt gerichtet angeordnet sind, damit sie symmetrisch auf Klemmbacken (bekannter Art mit konischen oder andersartig symmetrischen Backen) wirken. Um das Festsetzen der Verschraubungen zu verhüten und ein leichtes Lösen zu ermöglichen, dabei aber ein sehr energisches Spannen zu gestatten, ist der ίο Gewindegang, auf den sich die äußere Muffe aufschraubt, zwar in bekannter Art drehfest mit dem Spannfutterkopf verbunden, aber diese Verbindung ist nicht eine starre, sondern erfolgt durch geeignete Übertragungsmittel, die eine leichte Längs-Verschiebung und dabei die Übermittlung einer zum Festklemmen der Backen genügenden Kraft gestatten, wie sie der bei der früheren einfachen Handverdrehung entspricht. Diese Klemmspannungsergänzung kann, da sie auf die Gewindegänge der Muffen nicht einwirkt, sehr bedeutend sein, ohne durch die gegenseitige Reibung der Gewindegänge auf den Muffen und auf dem Spannfutterkopf begrenzt zu werden. - . ·

Auf dem Spannfutterkopf kann mit sehr geringern Steigungswinkel ein Tragring od. dgl. aufgeschraubt sein, auf dem sich das für die Zusammenarbeit mit der äußeren Muffe bestimmte Gewinde befindet, wobei dieser Ring sich zwischen zwei Endstellungen drehen kann, von welchen die eine ihn während des Vorspannens der Muffen nach beiden Richtungen hin sperrt.

In einer bevorzugten. Ausführungsform .werden die Drehfestigkeit und die zusätzliche Längsverschieblichkeit des Gewindeteils, auf den sich die äußere Muffe aufschraubt, durch eine Anordnung bewirkt, bei der ein Querbolzen die Verbindung zwischen den beiden Gewindeteilen des Spannfutterkopfes mittelbar herstellt.

In den Zeichnungen ist die Erfindung an zwei Ausführungsformen dargestellt, die als Beispiele und in keiner Weise begrenzend aufzufassen sind. Es zeigt

Fig. i.einen Längsschnitt (mit weggebrochenem Teil) eines erfindungsmäßigen Spannfutters·, mit Zusatzspannung durch Exzenter und Hebel,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Achse des - Spannungsexzenters hierzu,

Fig. 3 die Ansicht eines Spannhebels hierzu, von der Innenseite,

Fig. 4 eine Ansicht des Spannungsexzenters hierzu,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform des erfindungsmäßigen Spannfutters mit Differenti algewinde für die Zusatzspannung,

- Fig. 6 eine Vorderansicht des Kopfes der Ausführungsform nach Fig. 5, ohne Deckel, in der Stellung vor Anspannung und Blockierung,

- Fig. 7 die Ansicht wie Fig. 6, aber nach der Blockierung.

In diesen Zeichnungen bedeutet 101 den Zapfen des Spannfutters für die Zentrierung und die Befestigung an der Maschinenwelle. Dieser Zapfen ist durch ein Stück 102 verlängert, das eine zylindrische Führungsbahn 11 ο, darauffolgend einen Gewindeteil 103 und dann wieder eine zylindrische Partie 104 aufweist, die sämtlich koaxial zur Drehachse 100 liegen und mit dem Zapfen 101 aus einem Stück bestehen. Die Teile 103 und 104 sind durch eine koaxiale Bohrung 105 zum Eintritt des Bohrerschaftes oder anderer Festklemmobjekte ausgehöhlt. Auf dem Stück 102 ist, auf ihm durch den zylindrischen Teil 110 mit Präzision gleitend geführt, das Stück 106 des Spannfutters angeordnet. Dieses Stück 106 bildet zusammen mit den Teilen 102, 103 sowie 104 den Kopf des Spannfutters und ist durch einen Querbolzen 107 drehfest mit dem Teil 101 verbunden. Der Bolzen 107 ist in der den Teil 102 durchdringenden Bohrung 108 senkrecht zur Umlaufachse 100 drehbar, und seine Achse schneidet diese Umlaufachse. -

Die aus dem Teil 102 herausragenden Enden 109 des Bolzens 107 sind zylindrisch und etwas, z. B. um einige Zehntelmillimeter, gegenüber der Achse des Bolzens 107 exzentrisch versetzt. Diese Enden 109 sitzen in Bohrungen in des Teils 106; die Bohrungen in haben den gleichen Durchmesser wie die Bohrung 108. Da die Bohrungen in in der Verlängerung der Bohrung. 108 liegen, kann der Bolzen 107 ohne weiteres in die Bohrung 108 eingeführt werden, wo er sich ohne Spiel drehen kann. Die Enden des Bolzens 107 tragen außen Verschraubungen 112 oder andere Anzugsmittel, die korrespondierende Aussparungen 113 in den Köpfen 114 von Hebeln 115 durchdringen; letztere sind z. B. durch Schrauben 116 mit dem Bolzen 107 verbunden, . Der Zusammenbau ist so, daß die Köpfe 114 den Bolzen 107 ohne axiales Spiel sichern und daß, wenn die Hebel 115 nach unten geschlagen werden, die Exzenter 109 den Teil 106 in die höchste Stellung bringen.

Dieser Teil 106 trägt auf sich, außen auf das Gewinde 117 aufgeschraubt, die Muffe 118, deren konischer unterer Teil sich gegen den konischen Teil 121 der Backe 122 lehnt, dessen anderer Konusteil 123 durch den Hohlkonus 124 an der inneren Muffe 125 gegengepreßt wird. Die Innenmuffe 125 ist auf das Gewinde 103 aufgeschraubt, dessen Steigung sowohl der Höhe als auch der Richtung nach oder auch in beiden Beziehungen von der Steigung des Gewindes 117 verschieden sein kann.

Die Muffe 125 führt mit Präzision die äußere Muffe 118 durch ihren zylindrischen Teil 126, auf welchem ein zylindrischer Teil 127 der äußeren Muffe 118 gleitet. Die Muffe 125 ist selbst durch ihre innere Zylinderfläche 128 auf der zylindrischen Partie 104 des Futterkopfes und durch ihre zylindrische Außenfläche 129 in der zylindrischen Innenfläche 131 des Stückes 106 geführt.

Alle diese aufeinandergleitenden zylindrischen Teile sind mit Präzision· hergestellt, koaxial untereinander ausgerichtet, und die Zentrierung der Muffen wird durch die genannten Zylinderflächen und nicht durch Gewindegänge bewirkt, was die Genauigkeit der koaxialen Verschiebung der Konus-

flächen an den Spannbacken sichert. Die äußere Muffe ii8 und die innere Muffe 125 werden nach der Montage durch Nuten 132 und Keile 133 drehfest miteinander verbunden, welch letztere durch Klemmschrauben 134 in der Muffe 118 gesichert sind.

Die Anwendung des erfindungsmäßigen Spannfutters geschieht in folgender Weise. Man führt bei einer Stellung der Hebel von beispielsweise 45 bis 6o° zur Achse 100 das z. B. zylindrische Klemmobjekt 135 in das Spannfutter ein und dreht von Hand die Außenmuffe 118 bis zu einem leichten Anzug der Innenmuffe 125. Die Spannung wird dann vollständig, bis zum sicheren Festhalten des Klemmobjekts 135, wenn die Hebel 115 in die Vertikalebene heruntergeschlagen werden. Dieses Senken der Hebel hat durch Exzenterwirkung eine Verschiebung des Teils 106 und damit der Außenmuffe 118 zur Folge, ohne daß die Innenmuffe 125 bewegt würde. Die Konusflächen 119 und 124 werden einander energisch genähert und drücken dadurch auf die Konusflächen 121 und 123 der Backen 122, wodurch diese das Klemmobjekt 135 zwischen sich festpressen.

Es ist ersichtlich, daß bei zwischen den Backen 122 festgehaltenem Klemmobjekt 135 ein Anheben der Hebel 115, notfalls bis um i8o°, infolge der Exzenterbewegung ein Auseinanderrücken der Muffen und eine Aufhebung der Pressung der Backen 122 zur Folge haben wird. Die gänzliche Loslösung des Klemmobjekts durch Handdrehung der Muffe 118 ist dann sehr leicht.

Diese große Leichtigkeit einer starken Spannung des Futters und der Wiederaufhebung der Spannung gestattet, Backen zu verwenden, bei welchen der Winkel, den die Flächen 121, 123 mit der Achse 100 einschließen, wesentlich größer als üblich ist, und das wieder ermöglicht, bei gleichem Ausmaß der Muffenverschiebung, eine kleinere Baulänge des Spannfutters bzw. die Erfassung von Klemmobjekten größeren Durchmessers.

Die Fig. S bis 7 betreffen eine Variante, in der nur die Verschiebemittel für den Gewindeteil 117 des Kopfes gegenüber Fig. 1 geändert sind. Die anderen Teile haben die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. ι und werden nicht nochmals beschrieben. Der Zapfen 101 hat eine Verlängerung, in welcher nach einem Flansch 139 eine Gewindepartie 140 folgt, an die sich die Gewindepartie 103 und endlich die zylindrische Partie 104 anschließt; alle diese Teile liegen koaxial und sind mit dem Zapfen 101 aus einem Stück. Auf den Teil 140 schraubt sich der Tragring 141 des Spannfutterkopfes auf, der einerseits mit Hilfe des Gewindes 117 die Außenmuffe 118 und andererseits einen Deckel 142 trägt, der an ihn angeschraubt ist. In der Einheit, die durch die Teile 141 und 142 gebildet wird, ist ein Hebel 144 (Fig. 6 und 7) untergebracht, dessen Außenumgrenzung derjenigen des Kopfteils 141 angepaßt ist.

Der Hebel 144 kann um seine Achse 145 schwingen; eines seiner Enden trägt eine Nase 146 und das andere einen Schuh 147, der sich in einer Einsenkung 148 befindet, die in der Einheit 141-142 vorgesehen ist; eine Druckfeder 149 unter dem Schuh 147 sichert die ständige Berührung der Nase 146 mit dem Außenumfang des Flansches 139, in dem sich eine Vertiefung 150 befindet, deren eine Seitenwand 151 (die höher als die andere ist) zugleich die Seitenwand eines unmittelbar benachharten Anschlages 152 bildet.

Nach dem in Fig. 5 dargestellten Beispiel ist als Arbeitsdrehrichtung für das Klemmobjekt 135 die übliche, nach rechts im Ulirzeigersinn, angenommen. Dem entspricht auch die Steigungsrichtung der Gewinde 171 und 140, doch ist die Steigung von 140 kleiner als diejenige von 117; das Gewinde 103 hat entgegengesetzte Steigungsrichtung, wobei die Steigung dem Ausmaß nach die gleiche ist wie bei 117.

Die geschilderten Teile arbeiten in folgender Weise. Der Teil 141 wird durch eine passende Drehung in die Stellung nach Fig. 6 gebracht, bis die Nase 146 an die Fläche 151 stößt; in dieser Stellung fällt die Nase 146 durch die Wirkung der Feder 149 in die A^ertiefung 150 ein und macht den Kopf 141 unbeweglich. In der darauffolgenden ersten Klemmhandhabung wird das Klemmobjekt 135 durch Drehen der äußeren Muffe 118 von Hand mäßig festgeklemmt. Dann wird eine zweite Handhabung vorgenommen, nachdem durch einen Druck auf den Schuh 147 die Nase 146 aus der Vertiefung 150 herausgehoben wurde. Diese zweite Handhabung besteht in der alleinigen Drehung des Ringes 141 entgegengesetzt der vorausgegangenen Drehung der Muffe 118. Dadurch kommt der Ring 141 in die Situation nach Fig. 7, nachdem man, bei festgehaltener Muffe 118, eine Drehung vom Ausmaß 153 (vgl. Fig. 6) durchgeführt hat.

Während der Drehung des Ringes 141 erfolgte entsprechend den Gewinden 140 und 117 einerseits eine Entfernung des Ringes 141 vom Flansch 139 und andererseits eine Annäherung der Muffe 118 an diesen Flansch. Hieraus resultiert eine gegenseitige Annäherung der Muffen 118, 125 und eine Klemmung der Backen 122; diese ist gleich der Differenz der beiden erwähnten axialen Verschiebungen und proportional der Differenz der Steigungen von 117 und 140 sowie dem Winkel 153.

Das Maximum dieses Winkels wird bei dem dargestellten Beispiel erreicht, wenn die Nase 146 mit dem Anschlag 152 in Berührung kommt, wodurch »eine Tour« gefühlsmäßig begrenzt wird; die zugehörige Verschiebung der Klemmbacken braucht nur ein kleiner Bruchteil, z. B. wenige Prozent, von der Verschiebung durch die Handdrehung der Muffe 118 (bei blockiertem Ring 141) auszumachen.

Die Lösung der Klemmung erfolgt durch umgekehrte Maßnahmen: man dreht den Ring 141 zurück, bis die Nase 146 an die Fläche 151 des Anschlages 152 stößt und infolge der Federwirkung in die Vertiefung 150 fällt; damit ist die Sperrung des Spannfutters aufgehoben und die weitere Lockerung durch Handdrehung der Muffe 118 bzw. die gänzliche Freigebung des Klemmobjekts 135

ist sehr leicht. Man beläßt dann daß Spannfutter in der offenen Stellung für neuen Gebrauch.

Diese Ausführungsform vermittelt Vorteile, die jenen der Ausführungsform mit Hebeln und Exzentern analog sind, d. h. verringerte Beschwerlichkeit, gute Handlichkeit, Präzision und kräftigen Bau. Im übrigen sind innerhalb des Rahmens der Erfindung auch Ausführungsformen der zusätzlichen, Festklemmung mit jeder anderen Art von Axialverschiebungen durch Schraubensteigungen möglich, sofern diese wie in den dargestellten Beispielen unabhängig von den Verschraubungsbewegungen der Muffen sind.

Claims (3)

1. PATENTANSPBÜCHE:

   i. Spannfutter, bei welchem zwei mit der Antriebswelle drehfest verbundene Schraubengangpartien mit zwei Muffen zusammenarbeiten, welche korrespondierende Gewindegänge aufweisen, bei gegenseitiger Verdrehung axiale Bewegungen gegeneinander ausführen und dabei Klemmbacken dem Klemmobjekt nähern oder von diesem entfernen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schraubengangpartien (103,117) nicht starr miteinander verbunden, sondern mittels einer hochübersetzenden Zusatzeinrichtung (109, 115, 140) gegeneinander verschiebbar sind, wobei ein Teil (106) des Spannfutterkopfes die Schraubengangpartie (117) für die äußere Muffe (118) und der andere Teil (102) des Kopfes die Schraubengangpartie (103) für die innere Muffe (125) aufweist und wobei die ■ Muffen aneinander sowie an dem Spannfutterkopf durch zylindrische Flächen (104, 126, 127 und 128) geführt sind.
2. 2. Spannfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der äußeren Muffe (118) zusammenarbeitende Kopfteil (106) auf einer zylindrischen Flache (110) des mit der inneren Muffe (125) zusammenarbeitenden Kopf teils (102) durch Drehung eines in letzterem Teil gelagerten Querbolzens (107) verschoben werden kann, der an seinen Enden Exzenter (109) trägt, welche sich in Bohrungen des anderen Kopfteils (106) drehen, wobei mit 4-5 den Exzentern (109) verbundene, außenliegende und abwärts bewegbare Hebel (15) die gegenseitige Verschiebung der beiden Kopfteile (102, 108) bewirken und mit den Exzentern zusammen die hochübersetzende Zusatzeinrichtung für das endgültige Festklemmen bzw. das erste Lösen der Bremsbacken (122) ohne Schraubenbewegungen an den beiden Schraubengangpartien (103, 107) bilden.
3. 3. Spannfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der äußeren Muffe (118) durch die eine Schraubengangpartie (117) zusammenarbeitende Teil (141) des Spannfutterkopfes mit dem ein Stück mit dem Antriebszapfen (101) bildenden Kopfteil (102) durch eine Differentialverschraubung (140) verbunden ist, wobei die beiden Verschraubungen (117, 140) koaxial zum Antriebszapfen (101) liegen und der erstgenannte Kopfteil (141) eine der Handhabung zugängliche Umfläche hat und wobei Mittel (144 bis 152) zur Sperrung bzw. EntSperrung dieses Kopfteils (141) gegenüber dem Antriebszapfen (101) vorgesehen sind, die zusammen mit diesem Kopfteil (141) die hochübersetzende Zusatzeinrichtung für das endgültige Festklemmen bzw. das erste Lösen der Bremsbacken (122) ohne Schraubenbewegungen an den beiden Schraubengangpartien (103, 117) bilden.

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   Angezogene Druckschriften: Französische Zusatzpatentschrift Nr. 27 218 (1. Zusatz zum Patent 505 791).

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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