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Drehbankfutter. Die Erfindung betrifft ein Spannfutter für große Abmessungen,
dessen Spannkörper durch Kurvenschub radial verschoben werden und entsprechend dem
Arbeitswiderstande das `Verlcstück selbsttätig fester klemmen. Derartige Futter,
bei denen ein die Spannkörper aufnehmender Käfig mit radialen Schlitzen durch eine
Feder gedreht wird und hierbei die Spannkörper an den Kurvenflächen des Futterkörpers
entlang
verschiebt, so daß sie sich einwärts bewegen, sind an sich bekannt, doch betreffen
diese Spannfutter Bohrfutter, sind also Futter für kleine Abmessungen. Ferner sind
auch Bohrfutter bekannt, bei denen der Körper mit den Kurvennuten durch eine Feder
verdreht wird und in radialen Schlitzen des Futterkörpers gleitende Stücke mit an
diesen drehbaren Klemmkörpern verschiebt. Bei all diesen Futtern zerfällt der Spannvorgang
in zwei Abschnitte. Zunächst erfolgt durch die Feder das Vorspannen und dann durch
den Arbeitswiderstand das endgültige Festspannen. Diese Arbeitsweise hat sich bei
Futtern für Werkstücke großer Abmessungen, besonders wenn diese auch an sich wieder
stark voneinander abweichen, als unvorteilhaft erwiesen, da die Feder bei kleineren
Abmessungen nicht dazu ausreicht, eine genügende Vorspannung zu sichern. Es ist
daher erfindungsgemäß der Arbeitsvorgang in drei Teile zerlegt worden. Der die Spannkörper
aufnehmende Ring wird zunächst von Hand so lange gedreht, bis die Spannkörper das
Werkstück berühren. Alsdann wird eine Klemmvorrichtung, die bisher ausgeschaltet
war, in Tätigkeit gesetzt, bis die Spannkörper das Werkstück sicher erfassen. Das
endgültige Festklemmen erfolgt dann in an sich bekannter Weise durch den Arbeitswiderstand.
Hierin sowie in den in den Unteransprüchen gekennzeichneten besonderen Einzelheiten
des Futters besteht die Erfindung.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in drei beispielsweisen
Ausfuhr ungsfortnen veranschaulicht, und zwar zeigt Abb. i das eine Ausführungsbeispiel
im Schnitt nach A-B, C-D der Abb. 2, Abb. 2 im Schnitt nach E-F der Abb. i,
-AM. 2a eine Einzelheit und Abb. 3 den Spannmechanismus.
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In Abb. 4. ist das zweite Ausführungsbeispiel in einer der Abb. i
analogen Darstellung veranschaulicht.
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Die Abb. 5 und 6 zeigen das dritte Ausführungsbeispiel im Querschnitt
und Aufsicht.
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In den Abb. ; bis 9 sind verschiedene Ausgestaltungen der Spannkörper
schematisch dargestellt.
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Bei der Ausführungsform nach den Abb. i bis 3 sind die Spannkörper
i an den Enden von Armen 2 gelagert, die durch Schlitze des Futterkörpers 3 nach
außen geführt und mit ihren freien Enden an einem den Futterkörper umgebenden Drehring
.4 angelenkt sind. Die vollkommen innerhalb des Futterkörpers liegenden Spannkörper
i werden nur von Teilen einer Rolle gebildet, wodurch, abgesehen von der Materialersparnis,
der Vorteil erzielt wird, claß das Futter für einen größeren Spannbereich verwendbar
ist.
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Die Spannkörper, welche nur auf eine ganz kleine Strecke zum Abrollen
kommen, sind entweder aus einer Rolle herausgeschnitten, weisen also an beiden Schmalseiten
die gleiche Krümmung auf (Abb.2), oder die Krümmungen entsprechen dem von der Drehachse
der Rolle gezogenen Radius (Abb. 7).
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Diese letzte Ausgestaltung bietet den Vorteil, daß, welche Schräglage
immer der Spannkörper zwischen Kurvenfläche und Einspannstück einnimmt, die Entfernung
der jeweiligen Berührungspunkte des Spannkörpers immer genau die gleiche ist, so
claß sich also sämtliche Spannkörper beständig in der relativ gleichen Stellung
befinden.
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Gegebenenfalls kann die Kurve an der für das Einspannstück in Betracht
kommenden Seite des Spannkörpers durch eine Gerade ersetzt werden (Abb. 8).
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Da die Verdrehung des Spannkörpers immer nur in einer Richtung erfolgen
darf, muß er nach der entgegengesetzten Richtung hin gegen Drehung gesichert sein.
Dies kann durch entsprechende Ausbildung der Kurve des Spannkörpers an der für die
Kurv enabrollung in Betracht kommenden Seite dadurch bewerkstelligt werden, daß
dort die Kurve, wie in Abb. 9 dargestellt, mehr oder minder in eine Gerade übergeht.
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Die Spannkörper sitzen lose auf mit den Türmen 2 fest verbundenen
Zapfen 5, auf welchen sie gegen achsiale Verschiebung durch einen federnden Bolzen
6 gesichert sind, der in dem Spannkörper entgegen der Wirkung einer Feder 7 verschiebbar
gelagert ist und in eine Ausnehmung des Zapfens ; eingreift. Dieser Bolzen 6 gestattet
die Drehung des Spannkörpers nur in einer Richtung (Pfeil in Abb.2), da bei dieser
der Bolzen 6 in den Spannkörper gegen die Feder -zurückgeschoben wird. Hierbei führt
er gleichzeitig eine Drehbewegung um die Achse des Zapfens und eine Kippbewegung
urn die Kante a aus (v g1. die strichpunktierte Lage in Abb.2a). Gegen Verdrehung
in entgegengesetzter Richtung sind die Spannkörper durch den in den Zapfen 5 eingreifenden
Bolzen 6 gesichert, der sich hierbei gegen eine Fläche b der Ausbohrung des Zapfens
5 legt. Die Spannkörper sind exzentrisch auf den Armen gelagert, wodurch beim Einspannen
der Spanndruck auf die Spannkörper einseitig nahe den Kurven am Körper 3 ausgeübt
wird, so daß ein hebelarmartiges Vorschieben stattfindet, wobei die Reibungswiderstände
infolge der glatten,
gehärteten Flächen gering sind. Werden Spannkörper
i und Drehzapfen 5 in eine ganz bestimmte gegenseitige Lage (etwa go° gegenüber
der gezeichneten) zueinander gebracht, so steht dem Abheben des Spannkö rpers i
von seinem Drehzapfen 5 ein Hindernis nicht entgegen. Wird nämlich der Spannkörper
in der Richtung des Pfeiles so weit verdreht, (laß die Grundfläche des Bolzens G
in die Ebene einer über der oben genannten Ausbohrung des Bolzens 5 liegenden Abschrägung
15 kommt, so kann der Spannkörper herausgezogen werden. Beim Einsetzen des Spannkörpers
wird der Bolzen G zunächst durch eine Abschrägung 16 zurückgedrückt, bis dem Hinunterschieben
des Spanilkörpers kein Hindernis mehr ini Wege stellt. Der Bolzen 6 schnappt dann
wieder in die Ausnehmung des Zapfens 5 und drückt den Spannkörper in dietillstellung.
Es kann daher in der leichtesten Weise ein Auswechseln der Spannkörper voll Hand
aus stattfinden, wodurch je nach Bedarf verschieden große Spannkörper zur Verwendung
kommen können und mithin der Spannbei-eich des Futters wesentlich vergrößert werden
kann. Selbstverständlich könnte die Vergrößerung der Spannkörper ,itich auf andere
Weise, beispielsweise dadurch erfolgen, daß jeder Körper aus zwei durch Schwalbenschwanzführung
o. dgl. verbundenen Teilen besteht, von denen immer nur der eine zur Auswechslung
kommt. (Diese Atisführungsforni ist in Abb.:s punktiert angedeutet.) Bei (lern veranschaulichten
Ausführungsbeispiel bilden die Eintrittsöffnungen für die Tragarme 2 ini Futterkörper
beiderseits Kurven, so daß gleichsam Wulste entstellen, die bei jeder Lage des Tragarmes
ini Futterkörper beiderseits an ihin anliegen und somit einen spandichten Abschluß
des Futterkörpers bilden.
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Die Verstellung des die Spannkörper oder :lie Arme z tragenden Ringes
4. erfolgt durch einen Zahn- oder Schneclcentriel), der den Ring nicht nur in der
gespannten Lage feststüllbar, sondern auch die Spannkörper ständig unter Spanndruck
erhält und trotz größter Kraftäußerung tind Selbstheiilinting eine Schnelleinstellung
des Futters erincgliclit.
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Pei denn veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist der Ring 4. mit
einem Zahnkranz £ versehen, in den ein im Futterkörper 3 gelagertes Zahnrad 9 (Abb.
i, 3) eingreift. Der die Verzahnung g tragende Körper ist an seinem Ende unmittelbar
zu einem .Schneckenrad 1o ausgebildet, in welches eine Schnecke 1i eingreift. Die
Schnecke ist lose in (las entsprechende Gehäuse eingesetzt, in dessen Bohrung sie
kolbenartig verschiebbar ist. Gegen den Schneckenbolzen wirkt eine Feder 1a, welche
erst dann beeinflußt wird, wenn sich der Bolzen, sobald sich das Schneckenrad nicht
mehr verdrehen kann, bei seiner Weiterdrehung in die Hülse hinein verschiebt. Vor
dem Verdrehen des Ringes q. von Hand muß die Schnecke i i aus der zugehörigen Verzahnung
1o herausgedreht werden. Ein volls t. ändi, ges Herausziehen des Schneckenbolzens
wird durch sein verbreitertes Ende verhindert, da dieses durch das Schneckenrad
gesichert wird.
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Der Durchmesser des Schneckenbolzens ist derart bemessen, daß er auch
bei herausgeschobener Schnecke das Schneckenrad gegen seitliche Verschiebung sichert.
Auch das Schneckenrad braucht hiermit keinerlei Feststellung gegen achsiale Verschiebung.
Schneckenbolzen und Schneckenrad sind an einer bestimmten Stelle mit je einer Attsnehmung
versehen, so daß, wenn diese beiden Teile in eine bestimmte gegenseitige Stellung
zueinander gebracht werden, ihrem Herausnehmen, also ihrer achsialeil Verschiebung,
keinerlei Widerstand entgegengesetzt wird.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Vorerst wird der Drehring q. nach
dem Herausdrehen der Schnecke i i von Hand aus so weit verdreht, bis die Spannkörper
zum möglichst festem Anliegen an das Spannstück gebracht werden. Hierauf wird durch
Drehung der Schnecke das Schneckenrad und damit der Zahntrieb g in Umdrehung versetzt,
wodurch ein Festspannen des Spannstückes erfolgt. Hierbei wird die Feder i a gespannt,
hat also nunmehr das Bestreben, die Schnecke zu verschieben, mithin das Schneckenrad
in spannendem Sinne zu beeinflussen. Falls also irgendeine Lockerung des Spannens
eintritt, wird sie durch die Kraft der Feder i a sofort wieder behoben. Der Schneckentrieb
ist selbsthemmend und ist daher ein unabsichtliches Lösen vollkommen ausgeschlossen.
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Selbstverständlich könnte bei kleineren Futtern der Drehring .4 unmittelbar
zu einem Teil des Schneckentriebes ausgebildet -sein, in welchem Falle das Zahnrad
überflüssig wird.
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Bei der in Abb. 4. veranschaulichten Ausführungsforin ist der Drehring
.I zu einer den Ritterkörper umgebenden Hülse ausgebildet.
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In gleicher Weise, wie bei dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel,
sind in dein Drehring die die Spannkörper i tragenden Arme :2 angelenkt. Weiter
weist der Drehring d. eine Ringtitit 17 auf, in welcher eine Feder 18 gelagert
ist, die einerseits an
dem Futterkörper 3, anderseits an dem Drehring
q. angreift. Die Feder i8 sucht Drehring und Futterkörper ständig in einer solchen
gegenseitigen Lage zueinander zu erhalten, daß sich die Spannkörper i in der Spannlage
befinden.
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Das Drehbankfutter wird an der Mitnehmerscheibe i g der Drehbank angeschraubt,
welche dann unmittelbar die rückwärtige Abdeckung des Futters bildet.
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Durch Verdrehung des Drehringes 4. gegenüber dem Futterkörper 3 entgegen
der Wirkung der Feder 18 erfolgt das öffnen des Futters.
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Statt die Spannkörper i an den Enden von Armen 2 zu lagern, können
sie auch unmittelbar an dem von dem Schneckentrieb beeinflußten Ring 4 angebracht
sein, der zu diesem Behufe innerhalb des Futterkörpers gelagert und finit die Zapfen
5 tragenden radial geführten Schiebern ausgestaltet sein müßte.
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Ein derartiges Ausführungsbeispiel zeigen die Abb. 5 und 6, bei welchen
der Tragring unmittelbar von der rückwärtigen Deckplatte des Futterkörpers 3 gebildet
wird.
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Zu diesem Behufe sind radiale Führungen der Deckplatte Schieber 2i
mit die Spannkörper i tragenden Zapfen 5 eingesetzt.
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Futterkörper 3 und Deckplatte 2o sind durch eine Feder 18 untereinander
gekuppelt, die diese beiden Teile stets in einer der Spannstellung der Spannkörper
i entsprechenden Lage zueinander zu erhalten sucht.
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Die Spannkörper i befinden sich mithin stets in der vorgeschobenen
Lage. Um nun bei gegenseitiger Verdrehung von Futterkörper 3 und Deckplatte 2o ein
Auseinandergehen, also ein Zurückschieben der Spannkörper i zu erzielen, sind an
den Schiebern 21 Bolzen 22 vorgesehen, welche in Nuten 23 des Futterkörpers 3 eingreifen,
die in einer dessen Kurvenflächen genau entsprechenden Krümmung verlaufen.
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Bei Verdrehung zwischen Futterkörper 3 und heckplatte 2o werden mithin
die Schieber 2,1 und die Spannkörper i entweder durch die Kurvenflächen nach einwärts
gegen die Achse geschoben oder durch die Kurvennuten 23 zurückbewegt, wobei die
Spannkörper i in steter Berührung mit den Kurvenflächen erhalten bleiben.
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Die Verdrehung zwischen Futterkörper 3 und der an der Mitnehmerscheibe
der Drehbank festgeschraubten Deckplatte 2o kann entweder von Hand aus bei Stillstand
oder durch Abbremsung während des Ganges der Maschine bewerkstelligt werden.
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Bei dein veranschaulichten Ausfiihrungs-Beispiel ist der Futterkörper
3 von einem Bremsband 2q. umgeben, dessen Enden an einem ain Maschinengestell gelagerten
Bremshebel2s festgelegt sind. Durch Verschwenken dieses Hebels wird das Bremsband
2¢ gespannt und dadurch der Futterkörper 3 abgebremst, so daß er gegenüber der Deckplatte
2o entgegen der Wirkung der Feder 18 zurückbleibt. Die Kurvennuten 23 ziehen hierbei
die Schieber 2i und damit die Spannkörper i zurück, und das Einspannstück wird freigegeben.
Das Futter bleibt so lange geöffnet, wie die Breinswirhung andauert. Mach Einbringen
des neuen Arbeitsstückes wird die Bremse gelöst, worauf Futterkörper 3 und Deckplatte
2o durch die Wirkung der Feder 18 in die Einspannstellung gebracht werden.
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Statt durch Bremswirkung könnte die Lagenveränderung zwischen Futterkörper
3 und Deckplatte 2o auch von Hand aus herbeigeführt werden.
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Um das Futter hierbei in verschiedenen Stellungen im geöffneten Zustande
zu erhalten, ist eine Feststellvorrichtung vorgesehen. Eine solche ist in den Abb.
5 und 6 in strichpunktierten Linien angedeutet. In diesem Falle besteht sie erfindungsgemäß
aus einem im Futterkörper 3 verschiebbar gelagerten Stift 26, der eine kerbenartige
Ausnehmung 27 aufweist, in welche das konische Ende eines federnden Bolzens 28 eingreift.
In der Deckplatte 2o sind eine Anzahl dem Querschnitt des Stiftes 26 entsprechende
Vertiefungen 2g vorgesehen. Die Wirkungsweise dieser Feststellvorrichtung ist folgende:
Der Futterkörper 3 wird von Hand aus gegenüber der Deckplatte 2o so weit verdreht,
daß die Spannkörper i das Arbeitsstück freigeben.
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Soli nun in dieser Lage das Futter festgestellt werden, so wird der
Stift 26 nach abwärts gedrückt, bis sein Ende in eine der Vertiefungen 2g der Deckplatte
2o eintritt. In dieser vorgeschobenen Lage wird der Stift 26 durch Reibung festgehalten,
da der Rand der Ausnehmung 27 einseitig durch die Wirkung der Feder 18, welche Deckplatte
20 und Futterkörper 3 in die ursprüngliche Lage zurückzuführen trachtet, gegen den
Bolzen gedrückt wird (Stellung in Abb. 5).
Durch das Vorschieben des Stiftes
26 wurde der Bolzen 28 entgegen der Wirkung der ihn beeinflussenden Feder teilweise
zurückgeschoben und trachtet infolge der Keilwirkung den Stift 26 wieder in die
Anfafigslage zurückzuführen. Sobald daher der Reibungsdruck der Deckscheibe 2o aufgehoben
wird, springt der Stift 26 zurück, und die Feststellung zwischen Futterkörper 3
und
Deckplatte 2o ist gelöst. Zur Lösung der i Feststellung ist
es mithin nur notwendig, von Hand aus die gegenseitige Lage zwischen Deckplatte
2o und Futterkörper 3 etwas zu ändern.