DE1120839B - Selbstspannendes Backenfutter - Google Patents
Selbstspannendes BackenfutterInfo
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B31/00—Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
- B23B31/02—Chucks
- B23B31/10—Chucks characterised by the retaining or gripping devices or their immediate operating means
- B23B31/12—Chucks with simultaneously-acting jaws, whether or not also individually adjustable
- B23B31/16—Chucks with simultaneously-acting jaws, whether or not also individually adjustable moving radially
- B23B31/1612—Jaws movement actuated by cam surface in a radial plane
-
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- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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- Y10T279/1926—Spiral cam or scroll actuated
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf selbstspannende Backenfutter, die am Ende einer antreibbaren Spindel
von Drehbänken und ähnlichen Maschinen befestigt sind. Die bekannten selbstspannenden Backenfutter
zeichnen sich dadurch aus, daß die das Werkstück fassenden Backen beim Anlauf der Spindel durch die
Beschleunigungskraft selbsttätig geschlossen und beim Stillstand der Spindel durch die Verzögerungskraft
selbsttätig wieder geöffnet werden. Diese Art des Spannens und Lösens des Werkstücks durch Beschleunigungs-
und Verzögerungskräfte setzt einerseits bei jedem Werkstückwechsel ein Stillsetzen der Maschine,
anderseits gegeneinander verdrehbare Futterteile voraus, von denen einer fest mit der Spindel verbunden
ist, während der andere drehbar in oder auf ihm gelagert und zur Erzeugung eines ausreichend
großen Spanndrucks mit einer möglichst großen Masse ausgestattet ist. Die radial verschiebbaren
Backen können in irgendeinem dieser beiden Futterteile geführt sein, während der andere je eine den
einzelnen Backen zugeordnete Spiralkurve aufweist, die beim Verdrehen der Gehäuseteile gegeneinander
die Backe im gewünschten Sinne nach innen oder außen verschiebt.
Die Erfindung bezweckt die Schaffung eines Dreibackenfutter,
das es erlaubt, während des unverzögerten Laufs der mit dem Futter ausgestatteten
Maschine Werkstücke sowohl in das Futter einzuspannen als auch wieder von ihm zu lösen. Dabei
sollen Spannen und Lösen der Werkstücke ohne Betätigung besonderer zusätzlich zum Futter an der
Maschine vorhandener Vorrichtungen erfolgen, und zwar das Spannen entweder durch einfaches Andrücken
des Werkstücks gegen die Spannbacken oder allenfalls durch leichtes Abbremsen des die Backen
in radialen Schlitzen führenden und mit den Backen gegenüber dem Gehäuse verdrehbaren Gehäusedeckels,
und das Lösen mit HiKe einer am Futter um eine zu dessen Drehachse parallele Achse schwenkbaren
und unter Federdrack teilweise über den Futtergehäuseumfang vorstehenden und zum Zweck des
Lösens gegen das Futterinnere eindrückbaren Klinke.
Obwohl bekannte selbstspannende Futter ihrem prinzipiellen Aufbau nach das Aufspannen von Werkstücken
bei laufender Maschine durch Abbremsen eines nicht mit der Spindel verbundenen Futterteils
zulassen würden, sind bei ihnen die zu einem wirksamen Spannen von Werkstücken erforderlichen
Bremskräfte zu groß, als daß sie durch das bloße Andrücken des Werkstücks gegen die Spannbacken
zumal an nahe der Drehachse gelegenen Berührungsstellen oder durch den Bedienungsmann nicht ge-
Selbstspannendes Backenfutter
Anmelder:
Gustav Espey G. m. b. H.,
Duisburg, Musfeldstr. 102
Duisburg, Musfeldstr. 102
Anton Slachetka, Duisburg,
ist als Erfinder genannt worden
ist als Erfinder genannt worden
fährdendes leichtes Abbremsen eines Futterteils gegeneinander verdreht werden könnten. Zur Verwirklichung der mit der Erfindung angestrebten Art
der Betätigung des Futters durch Anwendung nur geringer Kräfte, die zudem unmittelbar nur die Verdrehung
der Futterteile gegeneinander erzeugen können, die zur Erzeugung des notwendigen Spanndrucks
auf verhältnismäßig kurzem Verdrehweg in radiale Bewegung aller Spannbacken umgesetzt werden
muß, wurde deshalb Bedacht darauf gelegt, zur Herabsetzung von Reibungsverlusten nicht nur die
Zahl der gegeneinander beweglichen Teile des Futters auf ein Minimum zu beschränken, sondern zugleich
eine außerordentlich leichtgängige Führung der Backen im Futter zu erreichen, bei der jedes Ecken
und Verkanten der Backen in ihren Führungen verhindert ist, sowie die Backenführungen und die Spiralkurven
so zueinander anzuordnen, daß ein Ausüben des Spanndrucks auf die Backen an Stellen erfolgt,
die in Achsrichtung möglichst wenig gegenüber den Angriffsstellen des Werkstücks versetzt sind. Die Erfindung
richtet sich also außer auf eine neuartige Lösevorrichtung auf eine Anordnung und Führung
der Backen im Futter, die eine besonders exakte und leichtgängige Verstellbarkeit der Backen ergibt, sowie
auf die richtige Anordnung der die Backen gegen das Werkstück bewegenden und drückenden Spiralkurven.
Die Erfindung geht von einem selbstspannenden Backenfutter mit über je eine Spiralkurve durch Verdrehen
zweier Futterteile gegen das Werkstück andrückbaren Spannbacken aus, die in einem gegenüber
dem mit der Spindel fest verbundenen, die Spiralkurven tragenden Gehäuse frei drehbaren Ring sowie
in dem mit diesem Ring verbundenen, das Gehäuse stirnseitig abschließenden Gehäusedeckel radial ge-
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führt sind, und erreicht bei einem solchen Futter das sichere Spannen der Werkstücke sowohl wie deren
Lösen aus dem Futter bei umlaufender Spindel erfindungsgemäß dadurch, daß die Spiralkurven unmittelbar
unter dem Gehäusedeckel und über dem frei 5 drehbaren Ring angeordnet und die Spannbacken mit
ihrem Fuß auf zylindrischen Führungsstücken befestigt sind, deren Umfang die Wandung von im Ring
angeordneten Radialbohrungen bis auf die Verbindungsstelle mit den Backen völlig umschließt, und
daß im Futtergehäuse nahe seinem Außenumfang um eine achsparallele Achse schwenkbar eine über den
Umfang des Gehäuses vorstehende Klinke gelagert ist, die zum Lösen eines in das Futter gespannten
Werkstücks gegen die Kraft einer Feder mit einer inneren Schrägfläche gegen einen Vorsprung am Umfang
des Rings andrückbar ist.
Hiernach wirken für den angegebenen Zweck also folgende Mittel zusammen:
1. die — an sich bekannte — Doppelführung der Backen,
2. die Anordnung der beim Spannen auf die Backen sowohl einen Schub in radialer Richtung als auch
ein Drehmoment um radiale Achsen ausübenden Spiralkurven an günstigster Stelle zwischen den
beiden Führungen der Backen,
3. der daraus sich zugleich ergebende Angriff der Spiralkurven an in Achsrichtung nur wenig gegen
den Werkstückangriff versetzten Stellen der Backen,
4. die in zylindrischen Radialbohrungen des Rings geführten Führungsstücke für die Backen, die
a) infolge ihrer Zylinderform sich unter dem Einfluß von auf die Backen ausgeübten Drehmomenten
nicht in ihren zylindrischen Führungen verklemmen können und deren Reibung mit der Bohrungswand sich auch unter dem
Einfluß solcher Drehkräfte nicht verändert,
b) zusammen mit den Backenführungen im Deckel und mit der Anordnung der Spiralkurven zwisehen
beiden Führungen ein Verkanten der Backen in ihren Achsebenen verhindern.
Zugleich ergibt sich auf diese Weise ein außerordentlich einfach aufgebautes Futter, dessen Teilezahl
auf ein Minimum beschränkt ist und das daher auf einfache und kostengünstige Weise herstellbar ist.
Dadurch unterscheidet sich das Futter besonders von denjenigen bekannten Futtern, die zwar ein Spannen
und Lösen von Werkstücken bei laufender Maschine zulassen, bei denen hierzu aber eine besondere, von
Hand zu bedienende Antriebsvorrichtung an dem sich nicht drehenden, sondern gegenüber dem Maschinenbett
festgelegten Futtergehäuse vorgesehen ist.
Für die Erfindung ist es ohne Bedeutung, ob die zum Verstellen der Backen dienenden Radialkurven
außerhalb oder innerhalb der Backen angeordnet sind, mit anderen Worten, ob es sich um ein nach
innen oder nach außen spannendes Futter handelt. In beiden Fällen dient zum Wiederlösen von in das
Futter eingespannten Werkstücken die nahe am Außenumfang des Gehäuses um eine achsparallele
Achse schwenkbare Klinke, die teilweise über den Außenumfang des Gehäuses vorsteht und zum Lösen
von Werkstücken gegen einen äußeren Vorsprung an dem die Spannbacken enthaltenden Ring gedrückt
wird, wobei dieser Ring über den Anschlag in Löserichtung gegenüber dem mit der Spindel umlaufenden
Futtergehäuse verdreht wird.
Da die Schrägfläche an der Klinke nur begrenzte Länge haben kann, ist das Maß, um den der Ringkörper
zum Lösen des Werkstücks verdreht werden kann, verhältnismäßig klein. Dieses Maß genügt jedoch
bei richtiger Lage von Vorsprung am Ring und Schrägfläche an der Künke zueinander, um eingespannte
Werkstücke sicher vom Futter zu lösen.
Um jedoch das Futter zum Einspannen und Wiederlösen von Werkstücken mit verschiedenen,
auch stark voneinander abweichenden Durchmessern geeignet zu machen, ist es vorteilhaft, den Vorsprung
am Ringkörper über dessen Umfang verstellbar anzuordnen, so daß er je nach dem Durchmesser der zu
bearbeitenden Werkstücke in die richtige Lage zur Schrägfläche der Klinke eingestellt werden kann.
Außerdem kann zur Anpassung des Futters an Werkstücke mit stark voneinander abweichenden
Durchmessern die Befestigung der Backen auf ihren Führungsstücken in bekannter Weise so ausgebildet
sein, daß sich die Backen in verschieden großem Abstand von der Futterachse auf den Führungsstücken
anbringen lassen.
In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel ein dem Gegenstand der Erfindung entsprechendes selbstspannendes
Dreibackenfutter dargestellt, und zwar ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Backen nach
innen spannen und das zur Befestigung an einer linksdrehenden Spindel eines Drehautomaten bestimmt
ist. Es zeigt
Fig. 1 ein solches Backenfutter in axialem Längsschnitt nach der Linie A-B der Fig. 2,
Fig. 2 eine Draufsicht auf das Futter,
Fig. 3 eine Seitenansicht mit teilweise aufgebrochener Gehäusewand,
Fig. 4 einen Querschnitt nach der Linie C-D der Fig. 1,
Fig. 5 einen Querschnitt nach der Linie G-H der Fig. 1 und
Fig. 6 einen Querschnitt nach der Linie E-F der Fig. 1.
Das Gehäuse 1 trägt an seiner Rückseite einen Flanschstutzen 9, der über Innengewinde mit der
Drehbankspindel verbunden ist. Innerhalb des Gehäuses 1 ist ein ringförmiger Körper 2 um die Drehachse
des Futters drehbar gelagert und mit drei radial gerichteten zylindrischen Bohrungen versehen, in
denen je ein gleichfalls zylindrisches Führungsstück 10 verschiebbar geführt ist. Diese Führungsstücke 10
tragen an ihrer Vorderseite je eine der Spannbacken 5. Die Führungsstücke 10 sind durch eine innenliegende
Ringfeder 6 belastet, die über die Führungsstücke 10 die Backen 5 an je eine von drei gleichen Spiralflächen
11 (Fig. 2) andrücken, die die Innenöffnung einer mit dem Gehäuse 1 fest verschraubten Ringscheibe
3 begrenzen und sich in je einer Übergangsstufe aneinander anschließen. Stirnseitig ist das
Gehäuse 1 durch einen mit dem Ringkörper 2 verschraubten ringförmigen Deckel 4 abgeschlossen, der
in radialen Schlitzen 12 die über die Deckelaußenfläche vorstehenden Backen 5 zusätzlich führt. Die
mit den spiraligen Spannflächen versehene Scheibe 3 liegt unmittelbar unter dem Deckel 4 und über den
Führungsstücken 10.
Bei einem Futter, das nach außen spannen soll, sind die Spiralflächen statt an einer Ringscheibe 3 an
einem innerhalb der Backen vorgesehenen und mit dem Gehäuse 1 fest verbundenen Kernstück anzubringen
und die Backe mit den spiraligen äußeren
Umfangsflächen dieses Kernstücks durch eine außen um die Gleitstücke 10 gelegte Ringwendelfeder in
Anlage zu halten.
Sinngemäß verlaufen bei einem innen spannenden Futter die Spiralflächen so, daß sie sich in Drehrichtang
des Futters von dessen Achse entfernen, während sie bei einem außen spannenden Futter sich in
dessen Drehrichtung seiner Achse nähern.
Zum Lösen eines eingespannten Werkstücks dient eine Klinke 7, die um eine zur Futterachse parallele
Steckachse 13 gegen den Druck einer Feder 8 schwenkbar ist, mit ihrem Außenumfang über den
Außenumfang des Gehäuses 1 vorsteht und mit einer Sohrägfläche 16 einem Vorsprung 15 gegenüberliegt,
der über den äußeren Umfang des Ringkörpers 2 vorsteht. Der Vorsprung 15 kann je nach dem Umfang
des zu bearbeitenden Werkstücks in eine von drei Bohrungen 17 im Ringkörper eingesetzt werden. Es
ist jedoch ohne weiteres möglich, die Befestigung des Vorsprungs 15 am Ringkörper 2 so einzurichten, daß ao
die Nase kontinuierlich über den Umfang des Ringkörpers 2 verstellt werden kann.
Claims (2)
1. Selbstspannendes Dreibackenfutter mit über je eine Spiralkurve durch Verdrehen zweier
Futterteile gegen das Werkstück andrückbaren Spannbacken, die in einem gegenüber dem mit
der Spindel fest verbundenen, die Spiralkurven tragenden Gehäuse frei drehbaren Ring sowie in
dem' mit diesem Ring verbundenen, das Gehäuse stirnseits abschließenden Gehäusedeckel radial
geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiralkurven (3) unmittelbar unter dem Gehäusedeckel
(4) und über dem frei drehbaren Ring (2) angeordnet und die Spannbacken (5) mit ihrem
Fuß auf zylindrischen Führungsstücken (10) befestigt sind, deren Umfang die Wandung von im
Ring (2) angeordneten Radialbohrungen bis auf die Verbindungsstellen mit den Backen (5) völlig
umschließt, und daß im Futtergehäuse (1) nahe seinem Außenumfang um eine achsparallele
Achse schwenkbar eine über den Außenumfang des Gehäuses (1) vorstehende Klinke (7) gelagert
ist, die zum Lösen eines in das Futter gespannten Werkstücks gegen die Kraft einer Feder (8) mit
einer inneren Schrägfläche (16) gegen einen Vorsprung (15) am Umfang des Rings (2) andrückbar
ist.
2. Selbstspannendes Dreibackenfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der am
frei drehbaren Ring (2) angeordnete Vorsprung (15) über den Umfang dieses Rings verstellbar ist.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 281327, 407 956,
459791, 924498, 925 805;
Deutsche Patentschriften Nr. 281327, 407 956,
459791, 924498, 925 805;
Fertigungstechnik, Heft 3, März 1955, S. 111.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 109 757/188 12.61
Priority Applications (9)
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