DE2324096C2 - Spannbackenfutter zum wahlweisen Innen- oder Außenspannen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Spannbackenfutter zum wahlweisen Innen- oder Außenspannen mit Li einem Grundkörper radial geführten und mittels eines axial verschiebbaren Schubgliedes radial verschiebbaren Spannbackeneinheiien, von denen jeweils mindestens eine radial geführte Spannbacke über ein in der Spannbackeneinheit radial verschiebbar geführtes, Schrägflächen aufweisendes Kraftumlenkungsteil und über mindestens ein weiteres in der Spannbackeneinheit verschiebbares Kraftumlenkungselement radial verschiebbar ist

Ein derartiges Spannbackenfutter ist aus der CH-PS 2 60 652 bekannt Zum Verschieben der Spannbacken werden jeweils als Kraftumlenkungselemente angeordnete, aus drei Rollen bestehende Wälzkörpersätze benutzt, wobei der radiale Abstand zweier Rollen jeweils dadurch verändert wird, daß eine dritte Rolle mit etwas größerem Durchmesser mittels eines als Kraf tumfenkungsteil angeordneten keilschieberartigen Elementes zwischen diese beiden Rollen geschoben wird und sie damit auseinanderdrängt. Entsprechende Rollensätze sind auf beiden Seiten eines am Grundkörper befindlichen Anschlages zwischen dl.-s-im Anschlag und jeweils einem an der Spannbacke befindlichen Anschlag angeordnet, so daß die Spannbacke mit dem einen Rollensatz in die eine Richtung und mit dem anderen Rollensatz in die entgegengesetzte Richtung verschoben werden kann.

Bei dieser bekannten Konstruktion ist die maximale Verschiebung der Spannbacken von der Größe der Rollendurchmesser abhängig. Der Rollendurchmesser kann nicht beliebig groß gewählt werden, da die Rollensätze und die mit ihnen zusammenwirkenden Anschläge in radialer Richtung auf dem Grundkörper angeordnet sein müssen, so daß ein großer Verschiebebereich für die Spannbacken nur in Verbindung mit einem Grundkörper großen Durchmessers erreichbar ist. Dies bedeutet gleichzeitig, daß das bekannte Spannbackenfutter aufgrund seines im Verhältnis zum Verstellbereich großen Durchmessers bei schneller Rotation erhebliche Trägheitskräfte und Trägheitsmomente auftreten läßt.

Deshalb ist es Aufgabe der Erfindung, ein Spannbakkenfutter derart auszubilden, daß es bei einem geringen Außendurchmesser einen vergleichsweise großen Verstellbereich der Spannbacken aufweist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Spannbackeneinheiten voneinander gesonderte Innenspannbacken und Außenspannbacken aufweisen, wobei die Innenspannbacken im Grundkörper radial verschiebbar geführt sowie gegenüber einer mit dem Grundkörper fest verbundenen Frontkappe radial naoh

außen federvorgespannt sind und die Außenspannbakken in den Innenspannbacken radial verschiebbar geführt sowie gegenüber den Innenspannbacken radial nach innen federvorgespannt sind, und daß das Schubglied zum Innen-oder Außenspannen jeweils in Frontrichtung des Spannbackenfutters verschoben wird, wobei das Schubglied beim Innenspannen direkt an rückseitig äußeren, zur Futterachse geneigten Schrägflächen der Innenspannbacken angreift und beim Außenspannen jeweils über ein in den Innenspannbakken geführtes, eine rückseitig äußere, zur Futterachse geneigte Schrägfläche und eine vorderseitig innere, zur Futterachse geneigte Schrägfläche aufweisendes Kraftumlenkungsteil sowie jeweils über mindestens ein parallel zur Futterachse '.n den Innenspannbacken verschiebbar geführtes Kraftumlenkungselement auf eine rückseitig innere, zur Futterachse geneigte Schrägfläche der Außenspannbacken angreift.

Aufgrund der Erfindung können also sowohl die innenspannbacken als auch die Außenspannbacken mit axial verschiebbaren Antriebsmitteln betätigt werden, die somit in radialer Richtung nur einen geringen Raumbedarf haben, so daß das Spannbackenfutt.r einer, geringen Außendurchmesser aufweisen kann und bei schneller Rotation nur geringe Trägheitskräfte und -momente auftreten.

Außerdem ist die Anordnung so getroffen, daß zum Innenspannen sowie zum Außenspannen das gleiche Schubglied verwendet werden kann. Neben einer raumsparenden Anordnung wird also auch eine einfache Konstruktion erreicht.

Nachfolgend werden besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Hierbei zeigt

F i g. 1 die Seitenansicht einer ersten Ausführungsform — in der oberen Hälfte im Axialschnitt — in einw ärtsgespanntem Zustand.

Fig.2 das gleiche Spannbackenfutter wie in Fig. 1. jedoch in auswärtsgespanntem Zustand,

F ι g. 3 eine Stirnansicht zu F i g. 2,

F i g. 4 die Surnansicht eines Spannbackenaggregates gemäß F i g. 3.

F i g. 5 eine Draufsicht auf das Spannbackenaggregat.

F i g. 6 die Seitenansicht eines Spannbackenaggregates anderer Ausführungsform im Schnitt nach Linie 6-6 der F i g. 7.

F i g. 7 ein«. Stirnansicht zu F ι g. 6 unJ

F t g. 8 eine Draufsicht zu F i g. 6.

Der in geeigneter Weise gelagerte Grundkörper 10 des Spannbackenfutters erstreckt sich gemäß Fig. 1 und 2 hülsenförmig bis zur .orderen Stirnfläche 10a und trägt in radialen Nuten II. z.B. in vier Nuten eines Vierbackenfutters, die Kraftumlenkteile 12. die Innenspannbacken 13 zum radialen Einwärtsspannen und Außenspannbacken 14 zum radialen Auswärtsspannen, wobei die Kraftumlenkungsteile 12 zwischen gabelförmig nach hinten (in Fig. 1 und 2 nach links) gerichteten dreieckförmigen Stegen 13a ind die Außenspannbakken 14 /wischen gabelförmig nach vorn oben gerichteten dreieckförmigen Stegen 13i> der Innenbacken 13 (vgl. F i g. 4 und 5) in radialer Richtung ge^rührt sind.

Mit dem Grundkörper 10 ist in geeigneter Weise, z. B. an der Stirnfläche 10a desselben eine Frontkappe 15 fest verschraubt, welche in radialen Schlitzen 15a den Mittelteil 13c der Innenspannbacken 13 radial beweglich aufnimmt und diese mittels radialer Nuten 156 in radialer Richtung führt. Gegebenenfalls können die in F i g. I gestricheil angedeuteten Nuten 156 an solchen Stellen der Innenspannbacken 13 angeordnet sein, an denen sie zur möglichst weiten radialen VersteHbarkeit eine möglichst große radiale Länge haben können.

Zum Antrieb des Spannfutters dient das Anschlußstück 16, das durch Schrauben 16a mit dem G^rundkörper 10 des Futters verschraubt ist, während der Außenspannring 17 zum Antrieb im dargestellten Ausführungsbeispiel mit einer Verzahnung 17a versehen ist, mittels derer er z. B. durch einen Schnellspannantrieb antreibbar sein kann.

Statt eines solchen Antriebs kann z. B. auch ein direkter Antrieb mit unmittelbarer Kupplung des Antriebes mit dem Außenspannring 17 vorgesehen sein. In diesem Fall kann die Verzahnung 17a entfallen.

Auf dem Grundkörper 10 ist zwischen dem Anschlußstück 16 und der Frontkappe 15 drehbar, aber unverschiebbar der Außenspannring 17 gelagert, welcher in einer Ringnute 18 einen Gewinde ring 19 aufnimmt, der in ihm durch Wälzlager 20 oder Gleitlager drehbar gelagert ist Außenspannring 17 und Gewindering 19 weisen auf ihrer Innenseite je ein Gewinde 21 bzw. 21a auf. z. B. mit glc. -hem trapezförmigem Querschnitt sowie mit gleichem durchmesser und gleicher Steigung. Der Außenspannring 17 steht hierbei mit einem Stellring 22 mittels des Gewindes 21 und der Gewindering 19 mittels des Gewindes 21a mit einem Sp^nnphasenring 23 im Eingriff, der zu diesem Zweck mit einem dem Innengewinde 21, 21a entsprechenden Außengewinde versehen und seinerseits ebenfalls auf dem Grundkörper 10 drehbar gelagert ist. Stellring 22 und Spannphasenring 23 sind gemeinsam durch Längsbolzen 24 gegenüber dem Antriebsanschlußstück 16 und damit gegenüber dem Grundkörper 10 gegen Drehen gesichert.

Der Spannphasenring 23 weist eine axiale zylindrische Ausnehmung 25 auf, in der ein Ringkolben 26 gleitet. Dieser ist an seinem axial vorwärtsgerichteten Ende mit einer konischen Endfläche 27 versehen. Eine gleiche, an diese anschließende konische Endfläche 27a besitzt vorteilhaft auch der Spannphasenring 23.

Zwischen der hinteren Stirnwand 28 des Spannphasenrinees 23 und dem Ringkolben 26 wird von der zylindrischen Ausnehmung 25 ein mit hydraulischem Druckmittel gefüllter ringförmiger Druckraum 29 gebildet, welcher von den Ringkolbenelementen 30 und 31 begrenzt wird, von denen das Ringkolbfnelement 30 mit der Stirnwand 28 unter Zwischenschaltung einer Dichtung 32. das Ringkolbenelement 31 unter Zwischenschaltung einer Dichtung 33 mit dem Ringkolben 26 fest verbunden ist. Die Stirnwand 28 des Spannphasenringes sowie die Dichtung 32 und das Ringkolbenelement 30 werden durch einen oder mehrere auf den Umfang verteilte stiftförmige Verdrängerkolben 34 durchsetzt, die Flüssigkeit aus der oder den Bohrungen 35 bzw. aus dem Druckraum 29 gegen den Ringkolben 26 verdrängen und auf diesen dadurch einen axia'en Antriebsdruck ausüben können.

Der Gewindering 19 ist des weiteren durch eine kraftschlüssige Kuppelvorrichtung 36 in Form einer Rastvorrichtung mit ^Hcm Außenspannring 17 kuppelbar bzw. in Fig. I gekuppelt. Sie weist ein von einer Rastfeder 37 beliebiger Art (Schraubenfeder. Gummifeder, Fibroflexfeder od. dgl.) in radisler Richtung belastetes Rastelement 38. z. B. einen Rastkegel oder eine Rastkugel auf, die in eine Anbohrung oder ähnliche Ausnehmung 39 an der Außenumfangsfläche des Gewinderinges 19 unter einem bestimmten Kupplungsdruck eingreift. Vorzugsweise ist die Rastfeder 37

einstellbar, beispielsweise mittels eines Gewindestppfens 40, der in einer Gewindebohrung im Außenspannring radial verschraubbar ist.

Zum Festhalten des Ringkolbens 26 relativ zum Spannphasenring 23 und damit zum Grundkörper 10, etwa zum Zwecke des Zusammenbaus bzw. bei Entspannbewegung oder zum Nachfüllen des Druckmittels (z. B. Öls), kann im Spannphasenring 23 eine Gewindebohrung 41 vorgesehen sein, in die radial von außen her ein Arretierelement 42. z. B. in Form eines Gewindestiftes einsetzbar ist, der in eine Ringnut 43 oder eine entsprechende Ausnehmung im Ringkolben 26 mit etwas Spiel eingreifen kann. Er bestimmt die Lage des Ringkolbens 26 relativ zum Spannphasenring 23 und hat die Aufgabe, den Ringkolben mitzunehmen. wenn der Außenspannring 17 entgegen der Spannrichtung bewegt wird und sich die beweglichen Teile dem Anschlußstück 16 nähern.

Außenspannring 17 und Frontkappe 15 können an ihrem Umfang mit Markierungen 176 bzw. 17c zum Anzeigen der relativen Drehlage beider Teile zueinander versehen sein. Die Frontkappe überdeckt die in den Nuten 11 radial geführten Innenspannbacken 13 sowie die Kraftumlenkungsteile 12. die im Arbeitszustand mittels ihrer Konusflächen 44 bzw. 44a (F i g. 8) an den entsprechend geneigten Konusflächen 27 bzw. 27a des Ringkolbens 26 bzw. des Spannphasenringes 23 anliegen, wobei die Kraftumlenkungsteile 12 mittels der Nuten 156 im Grundkörper 10 bzw. in der Frontkappe 15 unter Hubbegrenzung durch Langloch 45 und Bolzen 46 in den Stegen 13a der Innenspannbacken 13 geführt sind. Verstiftungsbolzen 15d mit Abstandselementen 15c stabilisieren die Stege 13a beiderseits der Kraftumlenkungsteile 12 gegeneinander.

Die Kraftumlenkungsteile 12 weisen auf ihrer Vorderseite weitere Schräg- oder Konusflächen 47 auf, die mit Kraftumlenkungselementen 48. die die Form von Kugeln. Rollen. Bolzen od. dgl. besitzen und in zur Achse parallelen Führungen 49, z. B. in Form von Bohrkanälen od. dgl- sich in den Innenspannbacken 13 *o befinden, zum Anliegen kommen. Ein Antrieb wird somit von den Kraftumlenkungsteilen 12 über die Kraftumlenkungselemente 48 auf die Außenspannbakken 14 übertragen. Zur Übertragung des Antriebes auf die Außenspannbacken 14 weisen diese ebenfalls Schräg- oder Konusflächen 50 auf. die jedoch entgegengesetzte und je nach der gewünschten Übersetzung gleich oder verschieden große Neigung wie die Schräg- oder Konusflächen 47 an den Kraftumlenkung-.ieilen 12 haben. Die Innenspannbakken 13 werden durch Federn 51 radial nach außen gedruckt, die sich einerseits gegen Stifte 52 an der Frontkappe 15 und andererseits gegen Stifte 53 am Mittelteil 13c der Innenspannbacken 13 innerhalb von radialen Schlitzen 54 in dem Mittelteil 13c abstützen.

Des weiteren sind Druckfedern 55 in radialen Aussparungen 56, die teilweise in den Innenspannbakken 13 und teilweise in den Außenspannbacken 14 vorgesehen sind, in radialer Richtung angeordnet. An den Innenspannbacken 13 befestigte Anschlagseiemente 57 mit Anschlagsflächen 58 sowie Anschlagsflächen 58a an den Außenspannbacken 14 halten die zwischen ihnen eingezwängten Druckfedern 55 unter Spannung bzw. spannen dieselben zusätzlich, wenn die Innenspannbacken 13 und die Außenspannbacken 14 radial gegeneinander bewegt werden, und erzeugen eine auf die Kraftumlenkungselemente 48 ständig wirkende Spannung, durch die die Kraftumlenkungsteile 12 radial auswärts, gegebenenfalls über die Stege 13a hinaus, gedrückt werden. Weitere Anschlagsflächen 586 und 58c treten nur in dem später beschriebenen Fall in Wirkung. Die Anschlagselemente 57 weisen zugleich Vorsprünge 57a auf, die zur Hubbegrenzung für die radiale Auswärtsbewegung der Außenspannbacken 14 dienen. Außenspannbacken 14 und Innenspannbacken 13 sind durch eine Hubsperre in Form von Sicherungsbolzen 59 oder entsprechende Sperr- oder Riegeleletnente miteinander verriegelbar, derart, daß sie in verriegeltem Zustande wirkungsmäßig einen einheitlichen Körper bilden.

Die Spannbackenaggregate 13, 14 können in unterschiedlicher Weise ausgeführt sein. Im Ausführungsbeispiel nach F i g. I bis 5 sind die Innenspannbacken 13 aus zwei Teilen 13' und 13" gefertigt, welche den Führungskanal 49 für die Kraftumlenkungselemente 48 zwischen den beiden seitlichen Stenen 136 bilden und je einen Außenspannbacken 14 zwischen sich aufnehmen, indem sie diesen mittels eines in einem Radialschlitz 60 geführten Stiftes 61 führen und zugleich die Aufgabe haben, die — vor allem bei kurz eingespannten Werkstücken — infolge der radialen Drücke entstehenden Momente um eine Querachse abzustützen. Aussparungen, Durchbrüche und Bohrungen lassen sich bei dieser Ausführungsform der Spannbacken in der Fabrik-ft'on besonders rationell fertigen. Im besonderen ist es möglich, einen Führungskanal 49 mit beliebigem geometrischen Querschnitt, beispielsweise für Kraftumlenkungselemente 48 mit eckigem Querschnitt bzw. in Walzenform, herzustellen. Die Stege 136 gewährleisten eine hohe Stabilität der zur Führung der Kraftumlenkungselemente 48 dienenden Innenspannbacken 13.

Die Ausführung der Spannbacken nach F i g. 6 und 8 zeichnet sich durch besondere Einfachheit aus. Die Außenspannbacken 114 sind in diesem Falle in gleicher oder etwa voller Breite wie die Innenspannbacken il3 ausgeführt, die ihrerseits aus einem Stück hergestellt sind. Die Führungskanäle für die Kraftumlenkungselemente 48 brauchen daher nur gebohrt zu werden. Da die doppelseitigen Stege fehlen, ist diese Ausführung nur für kleinere Werkstücke und kleinere Spanndrücke geeignet.

F i g. 8 zeigt ferner eine federnde Kuppelvorrichtung 62, die — ähnlich wie die Kuppelvorrichtung 36 — ein unter dem Druck einer Feder 63 stehendes, in eine Rastausnehmung 64 eingreifendes Kuppelglied 65 aufweist und die Innenspannbacken 13 bzw. 113 mit den Kraftumlenkungsteilen 12 kuppelt.

Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Sp? .nbakkenvorrichtung ist folgende:

Die Vorrichtung befinde sich etwa in dem in Fig. 1 dargestellten Zustand. Außenspannbacken 14 und Innenspannbacken 13 sind durch Sicherungsbolzen 59 gegeneinander verriegelt. Die Federn 51 drücken unter Abstützung an den Stiften 52 die Innenspannbacken 13 mittels der Stifte 53 bis zum Anliegen an den Stiften 52 radial nach außen, während sich die Kraftumlenkungsteile 12 in ihrer radial inneren Lage befinden. Außenspannring 17 und Gewindering 19 sind durch die Kuppelvorrichtung 36 miteinander gekuppelt.

Spannen von außen nach innen

Durch Drehen des Außenspannringes 17 werden mittels des Gewindes 21 der Stellring 22 und mitteis des Gewindes 21a der Spannphasenring 23 gemeinsam in Pfeilrichtung xi vorwärtsbewegt. Der Ringkolben 26 wird dabei durch die im Druckraum 29 befindliche

Flüssigkeitsmenge ohne Druck mitgenommen. Die Federn 51 suchen hierbei die Spannbackenaggregate in der radial äußeren Lage zu halten, indem sie die Stege 13a der Innenspannbacken 13 gegen die Konusflächen 27a. 27 des Spannphasenringes 23 und des Ringkolbens 26 drücken.

Beim Weiterdrehen des Außenspannringes .17 über die Anlaipstellung der Konusflächen hinaus werden die Spannbackenaggregate (12, 13, 14) in den Radialnuten 15i> radial nach innen gedrückt, wobei sie in den Nuten 11 des Grundkörpers 10 geführt sind, bis der Widerstand des zu spannenden Werkstückes VV, z. B. einer Welle, bzw. der sich selbst zentrierenden Innenspannbacken 13 bzw. Spannbackenaggregate einsetzt. In diesem Augenblick endet der mechanische Voranzug über den Gewindering 19 und den Spannphasenring 23.

Infolge des vom Werkstück VV ausgeübten Widerstandes wird bei einem weiteren Drehen des Außenspannringes 17 unter erhöhtem Drehmoment durch Ausrasten der Kuppelvorrichtung 3b der Gewindering 19 vom Außenspannring 17 entkuppelt, so daß er sich zusammen mit dem Spannphasenring 23 relativ zum Außenspannring 17 leer in den Wälzlagern 20 dreht, ohne in Pfeilrichtung x\ weiterbewegt zu werden. Zugleich wird jedoch durch Weiterdrehen des Außenspannringes 17 der Stellring 22 in Pfeilrichtung x, weiterbewegt. Der oder die stiftförmigen Verdrängerkolben 34 drücken dadurch mittels der in der Bohrung 35 und dem Druckraum 29 befindlichen Flüssigkeit den Ringkolben 26 mit entsprechend der Differentialwirkung d?r Kolben 34 und 26 erhöhter Druckkraft in Pfeilrichtung Χι nach rechts. Hierdurch preßt der Ringkolben 26 mittels seiner Konusfläche 27 die Kraftumlenkungsteile 12 sowie die Innenspannbacken 13 in Pfeilrichtung y\ radial nach innen und erzeugt eine das Spannen des Werkstückes W bewirkende hohe hydraulische Spannkraft.

Damit während des hydraulischer! Bewegungsablaufes die Kuppelvorrichtung 36 nach einer vollen Umdrehung des Außenspannringes 17 relativ zum Gewindering 19 beide Ringe 17 und 19 nicht wieder miteinander kuppelt, soll die Anordnung derart getroffen sein, daß vom Beginn des Spannens bis zum Erreichen der Vollspannung die Winkelbewegung des Außenspannringes kleiner als der Drehwinkel ist, den der Außenspannring vom Entkuppeln bis zum nächsten Kuppeln zurücklegen muß. bei einer einzigen Kuppelvorrichtung 36 also kleiner als 360°. Zu diesem Zweck kann die hintere Stirnwand 28 des Spannphasenringes 23 als Anschlag für den Stellring 22 vorgesehen sein, indem der maximale Hub h des Stellringes vom Spannbeginn bis zur Vollspannung kleiner als die Steigung des Gewindes 21 bzw. 21a ist.

Spannen von innen nach außen

Zu diesem Zweck werden die Sicherungsbolzen 59 entsprechend F i g. 2 in Entriegelungsstellung gebracht bzw. völlig herausgezogen, die Außenspannbacken 14 also von den Innenspannbacken 13 entriegelt bzw. freigegeben.

Infolge der Entriegelung können sich die Druckfedern 55 entspannen, wodurch die Außenspannbacken 14 relativ zu den Innenspannbacken 13 in Pfeilrichtung y\ radial einwärtsbewegt werden. Die Kraftumlenkungselemente 48 werden hierbei durch die Schrägflächen 50 in Pfeiirichtung Xj zurückgedrückt und bewirken, daß die Kraftumlenkungsteile 12 in Pfeilrichtung yi radial auswärts bewegt werden, bis die in F i g. 6 für das zweite Ausführungsbeispiel dargestellte Lage der Spannbakken (113; 114) erreicht ist oder gegebenenfalls die Kraftumlenkungsteile 12 mit dem Spannphasenring 23 bzw. dem Ringkolben 26 in zentrierender Berührung stehen. Im ersterwähnten Fall (Fig.6) nehmen die Abstütz-oder Anschlagsflächen 58,586 bzwi 58a, 58c für die Druckfedern 55 an den Außenspannbacken 14 bzw. den Innenspannbacken 13 eine jeweils einander fluchtende Lage ein. Die Federn 51 halten hierbei die

ίο Innenspannbacken 13 mittels der Stifte 53 in der radial äußeren Lage unter Federdruck und stützen sich in den Aussparungen der Frontkappe 15 ab.

Der mechanische Spannungsablauf ist zunächst der gleiche wie beim Einwärtsspannen. Da jedoch ein Widerstand gemäß Fig. 1 zunächst nicht auftritt, können sich der Spannphasenring 23 und der Ringkolben 26 in Pfeilrichtung .Vi so weit vorschieben und die Kraftumlenkungsteile 12 und damit auch die Innenspannbacken 13 so weit in Pfeilrichtung y, einwärtsdrükkcn, daß diese — unter Zusammendrückung der Federn 51 gemäß F i g. 2 — rund um die Achse des Spannbackenfutters dicht aneinander anliegen. Der in diesem Augenblick beginnende Widerstand beim Selbstzentrieren der Spannbackenaggregate bewirkt, daß nunmehr die Kraftumlenkungsteile 12 mittels der Kraftumlenkungselemente 48 die Außenspannbacken 14 in Pfeilrichtung yj radial auswärts drücken, bis die betreffende Stufe der Außenspannbacken 14 das z. B. ringförmige Werkstück, z. B. W, erfaßt.

Die Federn 51 und 55 sind vorzugsweise derart bemessen, daß die Rastkraft der Kuppelvorrichtung 36 bis zu diesem Zeitpunkt ausreicht, die entgegenwirkenden Kräfte der Federn 51 und 55 zu überwinden. Sobald jedoch die Außenspannbacken 14 das Werkstück W erfaßt haben und der eigentliche Spannwiderstand zu wirken beginnt, rastet die Kuppelvorrichtung 36 aus und der hydraulische Spannungsablauf beginnt in der oben beschriebenen Weise, nur mit dem Unterschied, daß das Spannen über die Kraftumlenkungselemente 48 auf die

■to Außenspannbacken 14 in Pfeilrichtung yj von innen nach außen zur Wirkung gebracht wird, bis das Werkstück W unter hydraulischer Vollspannung fest aufgespannt ist (F i g. 2).

Setzt in der Lage der Spannbacken nach F i g. 6 die Spannbewegung ein und werden hierbei die Innenspannbacken 13 über die Schrägflächen 44 der Kraftumlenkungsteil 12 ins Zentrum des Futters bewegt, besteht die Gefahr, daß bei nicht ausreichender Spannkraft der Druckfedern 55 die Außenspannbacken

so 14 vorzeitig über die Kraftumlenkungselemente 48 nach außen, also in Spannrichtung, bewegt werden, bevor der Widerstand der sich selbst gegeneinander zentrierenden Innenspannbacken 13 einsetzt. Da dieser für den Bewegungsablauf der Backenmechanik störend sein kann, ist zweckmäßig die Kuppelvorrichtung 62 vorgesehen, die so angeordnet ist, daß sich die Kraftumlenkungsteile 12 bei Arretierung in oberster Lage befinden. Anstelle der dargestellten Kuppelvorrichtung 62 können selbstverständlich auch andere kraftschlössige Kuppeleinrichtungen oder Hemmungen vorgesehen sein. Doch kann bei genügender Stärke der Druckfeder 55 die Kuppelvorrichtung 62 entfallen.

Zur Verringerung des Reibungswiderstandes kann eine Schmierung der zueinander beweglichen Teile z. B.

über Schmiernippel vorgesehen sein.

Es ist nicht unbedingt notwendig, daß das mit Richtungsumkehr erfolgende Spannen bzw. das wahlweise Einwärts- und Auswärtsspannen teilweise durch

mechanischen und teilweise durch hydraulischen Antrieb erfolgt. Der Antrieb kann gegebenenfalls auch ausschließlich mechanisch oder ausschließlich hydraulisch oder auch in sonstiger Weise vorgesehen sein. Ferner kann der erfindungsgemäße mechanisch-hydraulische Antrieb auch unabhängig von einer Richtungsumkehr der Spannbewegung oder unabhängig von einem wahlweisen hinwärts- und Auswärtsspannen zur Anwendung kommen. Auch kann der Gewindering 19 fortfallen, indem sich das Gewinde 21 des Außenspannringes 17 über dessen ganze Länge bis zur Frontkappe erstrecken kann.

Des weiteren können die Winkel der Konusflächen 27, 27a bzw. der Schrägflächen 44, 47 oder 50 statt — wie in den Ausführungsbeispielen — 45° zur Futterachse auch größer oder kleiner als 45° sein. )e flacher die hinteren Zentrierschrägen (von 27,27a, 44) und je steiler die vorderen Zentrierschrägen (bei 47 und 50) sind, um so größer ist auch die Übersetzung der Spannkraft.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Spannbackenfutter zum wahlweisen Innen-oder Außenspannen mit in einem Grundk6rper radial geführten und mittels eines axial verschiebbaren Schubgliedes radial verschiebbaren Spannbackeneinheiten, von denen jeweils mindestens eine radial geführte Spannbacke über ein in der Spannbackeneinheit radial verschiebbar geführtes, Schrägflächen aufweisendes Kraftumlenkungsteil und über mindestens ein weiteres in der Spannbackeneinheit verschiebbares Kraftumlenkungselement radial verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbackeneinheiten voneinander gesonderte Innenspannbacken (13; 113) und Außenspannbacken (14; 114) aufweisen, wobei die Innenspannbacken (13; 113) im Grundkörper (10) radial verschiebbar geführt sowie gegenüber einer mit dem Grundkörper (10) fest verbundenen Frontkappe (15) radial naefe süßen federvorgespannt sind und die Außenspannbacken (14; 114} tn den innenspannbakken (13; 113) radial verschiebbar geführt sowie gegenüber den Innenspannbacken (13; 113) radial nach innen federvorgespannt sind, und daß das aus Spannphasenring (23) und Ringkolben (26) bestehende Schubglied (23,26) zum Inrwn- oder Außenspannen jeweils in Frontrichtung des Spannbackenfutters verschoben wird, wobei das Schubglied (23,26) beim Innenspannen direkt an rückseitig äußeren, zur Futterachse geneigten Schrägflächen (44) der Innenspannbadcen (13; 113) angreift und beim Außenspannen jeweils über e:·.-. in den Innenspannbacken (13; 113) geführes. eine rückseitig äußere, zur Futterachse geneigte Sehr"-»fläche (44a) und eine vorderseitig innere, zur Futterachse geneigte Schrägfläche (47) aufweisendes Kraftumlenkungsteil (12) sowie jeweils über mindestens ein parallel zur Futterachse in den Innenspannbacken (13; 113) verschiebbar geführtes Kraftumlenkungselement (48) auf eine rückseitig innere, zur Futterachse geneigte Schrägfläche (50) der Außenspannbacken (14; 114) angreift.

2. Spannbackenfutter nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Außenspannbacken (14; 114) mit den Innenspannbacken (13; 113) verriegelbar und die Innenspannbacken (13; 113) mit den Kraftumlenkungsteilen (12) verrastbar sind.

3. Spannbackenfutter nach einem der Ansprüche 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß das Schubglied (23, 26) ringzylinderförmig ausgebildet ist und auf den äußeren Schrägflächen (44, 44a) der Innenspannba'.'ken (13; 113) bzw. Kraftumlenkungsteile (12) mit konischer Endfläche (27,27a)angreift.

4. Spannbackenfutter nach einem der Ansprüche 1 his 3. dadurch gekennzeichnet, daß die die Innenspannbacken (13; 113) nach radial außen drängenden Kräfte der Federn (51) geringer sind als die die Außenspannbacken (14; 114) nach radial innen drängenden Kräfte der Druckfedern (55).

5. Spannbaekenfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Kraftumlenkungselemente (48) Kugeln in zur Futterachse parallelen Führungen (49) in den Innenspannbacken (13; 113) verschiebbar angeordnet sind.

6. Spannbackenfutter nach einem der Ansprüche I bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß die konische Endfläche (27, 27a; des Schubgliedes (23, 26) sowie die damit zusammenwirkenden Schrägflächen (44, 44a; und die mit den Kraftumlenkungselementen (48) zusammenwirkenden Schrägflächen (47, 50) oder ein Teil dieser Schrägflächenpaare einen Winkel von 45° zur Futterachse bilden.

7. Spannfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Kraftumlenkungselementen (48) zusammenwirkenden Schrägflächen (47) des Kraftumlenkungsteiles (12) einen anderen Winkel zur Futterachse als <Iie mit den Kraftumlenkungselementen (48) zusammenwirkenden Schrägflächen (50) der Außenspannbacken (14; 114) bilden.