DE4110001C2 - Kraftbetätigtes Spannfutter - Google Patents
Kraftbetätigtes SpannfutterInfo
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- B23B31/02—Chucks
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- B23B31/12—Chucks with simultaneously-acting jaws, whether or not also individually adjustable
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein kraftbetätigtes Spann
futter für Drehmaschinen mit einem Futterkörper, in dem
ein axial verschiebbarer Kolben angeordnet ist, der über
Keilgetriebe mit in radial gerichteten, in den Futterkörper
eingearbeiteten Nuten eingesetzten Treibbacken in Triebver
bindung steht, durch die jeweils ein Grund- oder Spann
backen betätigbar ist, und wobei jedem Grund- oder Spann
backen ein Ausgleichsgewicht zugeordnet ist, das über einen verschwenkbar
in der Treibbacke vorzugsweise in einer in diese einge
arbeiteten Ausnehmung gelagerten zwei
armigen Umlenkhebel mit der zugeordneten Grund- oder
Spannbacke trieblich verbunden ist.
Ein Spannfutter für Drehmaschinen dieser Art, bei dem die
bei Rotation des Futterkörpers durch die von den Spann
backen hervorgerufenen Zentrifugalkräfte verminderte Spann
kraft auszugleichen ist, ist durch die DE 27 49 626 C3
bekannt. Bei dieser Ausgestaltung sind die Umlenkhebel
etwa mittig im Futterkörper verdrehbar gelagert und mit
dem einen Ende mit der Treibbacke und mit dem anderen Ende
mit dem Ausgleichsgewicht gelenkig verbunden. Die Umlenk
hebel sind somit unmittelbar im Futterkörper abgestützt,
so daß von diesem die gesamten bei hohen Drehzahlen auf
tretenden Zentrifugalkräfte der Spannbacken, der Treib
backen und der Ausgleichsgewichte aufzunehmen sind.
Dies führt dazu, daß die Keilgetriebe entlastet und die
Reibkraft des mit den Treibbacken trieblich verbundenen
Kolbens an der Innenmantelfläche der diesen führenden, sich
verformenden Bohrung gemindert werden. Der Kolben wird
somit durch die auf diesen ständig einwirkende Kraft zu
sätzlich über die der anstehenden Spannkraft entsprechen
de Betriebsstellung hinaus verstellt. Da dieser aber nach
Beendigung der Rotationsbewegung des Spannfutters die
eingenommene Lage beibehält, wird auf die Spannbacken, da
die Lage der Keilgetriebe entsprechend verändert ist, eine
unerwünschte, verhältnismäßig hohe Spannkraft, die erheb
lich höher ist als die ursprünglich eingeleitete, auf das
Werkstück einwirkende Spannkraft, ausgeübt. Durch diese
erhöhte Spannkraft werden Werkstücke oftmals deformiert
und demnach beschädigt.
Des weiteren ist bei diesem Spannfutter von Nachteil, daß
dieses bei der Bearbeitung von ringförmigen Werkstücken
nicht einsetzbar ist. Bei einer derartigen Einspannung
wirken nämlich die Spannbacken von innen nach außen auf
das Werkstück ein und bei ungünstiger Dimensionierung der
einzelnen verstellbaren Bauteile werden durch die Aus
gleichsgewichte die von den Spannbacken hervorgerufenen
Zentrifugalkräfte nicht nur ausgeglichen, sondern die ein
geleitete Spannkraft könnte in einem erheblichen Maße
reduziert werden, so daß eine sichere Einspannung nicht
mehr gegeben ist und das Werkstück während eines Bearbei
tungsvorganges gelöst wird. Auch sind, da die Umlenkhebel
etwa mittig in dem Futterkörper drehbar abgestützt sind,
die Übersetzungsverhältnisse ungünstig und diese können
nur in engen Grenzen variiert werden, die Ausgleichsge
wichte müssen demnach entsprechend groß bemessen werden.
Eine zufriedenstellende Betriebsweise sowie ein viel
seitiger Einsatz sind demnach bei diesem Kraftspannfutter
nicht gegeben.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein kraftbetätigtes
Spannfutter der eingangs genannten Gattung zu schaffen,
bei dem im Betrieb nicht nur die durch die Zentrifugal
kräfte der Grund- und/oder Spannbacken bedingten Spann
kraftverluste zuverlässig auszugleichen sind, sondern bei
dem auch keine erhöhten Spannkräfte bei Stillsetzung des
Spannfutters in Kauf zu nehmen sind. Die durch die Grund
und/ oder Spannbacken sowie die Ausgleichsgewichte hervor
gerufenen Zentrifugalkräfte sollen vielmehr, ohne daß
der Futterkörper in einer unzulässigen Weise aufgeweitet
wird, abgestützt werden. Des weiteren sollen optimale
Übersetzungsverhältnisse zwischen den Hebelarmen des
Umlenkhebels möglich sein, so daß die Ausgleichsgewichte
und deren Verstellwege klein bemessen werden können,
aber dennoch die auch bei hohen Drehzahlen auftretenden
Zentrifugalkräfte zuverlässig auszugleichen sind. Ferner
sollen die Spannbacken in einem großen Verstellbereich
verstellbar sein, ohne daß dadurch die kinematischen
Verhältnisse verändert werden. Der dazu erforderliche
Bauaufwand soll gering gehalten werden, auch soll eine
wirtschaftliche Herstellung des Kraftspannfutters gegeben
sein.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß
die Grund- oder Spannbacken mittels der Umlenkhebel
radial verstellbar mit den Treibbacken trieblich verbunden
sind, derart, daß bei einer Außen
spannung die Grund- oder Spannbacken durch die Ausgleichs
gewichte radial nach innen verschiebbar und bei einer
Innenspannung die Ausgleichsgewichte spielfrei arretiert
sind.
Zweckmäßig ist es hierbei, die Grund- oder Spannbacken
um eine durch Anschläge begrenzte definierte Wegstrecke
radial verstellbar mit den Treibbacken zu verbinden.
In einfacher Ausgestaltung können die Anschläge zur Begren
zung des radialen Verstellbereichs der Grund- oder Spann
backen jeweils durch einen an den Treibbacken oder den
Grund- oder Spannbacken angeformten, in axialer Richtung
abstehenden Ansatz gebildet sein, der mit radialem Spiel
in eine in die Grund- oder Spannbacken bzw. in die Treib
backen eingearbeitete Ausnehmung eingreift.
Nach einer andersartigen Ausführungsform können aber
auch die Umlenkhebel jeweils mit einem Ende verschwenk
bar in einer in den Grund- oder Spannbacken eingearbeiteten
Freisparung gelagert und über einen Kniehebel an den
Treibbacken abgestützt sein, wobei die Kniehebel jeweils
durch ein auf das verschwenkbar gelagerte Ende der Umlenk
hebel aufgesetztes Druckstück gebildet sind, die gelenkig
mit dem Umlenkhebel verbunden und verschwenkbar in den
Treibbacken abgestützt sind.
Einer der Anschläge zur Begrenzung des radialen Verstell
bereichs der Grund- oder Spannbacken kann hierbei durch
einen an den Treibbacken angeformten, in axialer Richtung
abstehenden Ansatz, der in die den Kniehebel aufnehmenden
Freisparung der Grund- oder Spannbacken mit radialem Spiel
eingreift, und der andere Anschlag durch eine an dem Um
lenkhebel vorgesehene, mit den Grund- oder Spannbacken
zusammenwirkende Stützfläche gebildet sein. Ferner sollte
die radial innere Fläche der die Umlenkhebel aufnehmenden
Ausnehmungen der Treibbacken als plane Anlagefläche
und die Umlenkhebel sollten in dem mit der Anlagefläche
zusammenwirkenden Bereich als Mehrkant ausgebildet sein.
Nach einer weiteren Ausführungsvariante können die beiden
Anschläge zur Begrenzung des radialen Verstellbereichs
der Grund- oder Spannbacken durch an den Treibbacken
angearbeitete mit den Umlenkhebeln zusammenwirkende
Anschlagflächen gebildet sein. Auch hierbei sollten die
die Umlenkhebel aufnehmenden Ausnehmungen der Treibbacken
auf der den Ausgleichsgewichten zugekehrten Seite als
plane Anschlagflächen und die Umlenkhebel in dem den
Anschlagflächen zugeordneten Bereich als Mehrkant gestal
tet sein.
Vorteilhaft ist es des weiteren, die Umlenkhebel mittels
einer an diesen angeformten ballig oder tonnenförmig
ausgebildeten Lagerfläche in den Ausnehmungen der Treib
backen und/oder mit ihren Enden in den Grund- oder Spann
backen sowie den Ausgleichsgewichten verschwenkbar abzu
stützen.
Die Treibbacken können in in den Futterkörper einge
arbeitete im Querschnitt T-förmig ausgebildeten Nuten
mit axialem Abstand zu den Grund- oder Spannbacken radial
verschiebbar geführt sein. Es ist aber auch möglich, die
Treibbacken in in den Futterkörper eingearbeiteten, im
Querschnitt rechteckig ausgebildeten Nuten radial ver
schiebbar zu führen und in axialer Richtung durch die
Grund- oder Spannbacken abzustützen.
Angebracht ist es auch, die Ausgleichsgewichte in einem
mit radial gerichteten Ausnehmungen versehenen, auf der
den Grund- und/oder Spannbacken gegenüberliegenden Seite
des Futterkörpers an diesem befestigten Abschlußdeckel
verstellbar zu führen.
Werden bei einem kraftbetätigten Spannfutter der eingangs
genannten Gattung gemäß der Erfindung die Umlenkhebel in
den Treibbacken verschwenkbar abgestützt, und werden die
Grund- und/oder Spannbacken über die Umlenkhebel mit
radialem Spiel mit den Treibbacken gekoppelt, so ist es
nicht nur möglich, bei von außen auf ein Werkstück ein
wirkenden Spannbacken die von diesen hervorgerufene
Zentrifugalkraft auszugleichen, sondern es kann bei einer
Innenspannung auch der Einfluß der Ausgleichsgewichte
ausgeschaltet werden. Durch die bei einer Innenspannung
vorgesehene spielfreie Arretierung der Ausgleichsgewichte
mittels Anschlägen werden nämlich die Zentrifugalkräfte der
Ausgleichsgewichte über die Umlenkhebel an den Treibbacken
abgestützt, ohne daß somit der Spannkraft der Spannbacken
entgegengewirkt und diese gemindert wird. Ein vielseitiger
Einsatz dieses Spannfutters ist somit gewährleistet.
Vor allem aber ist von Vorteil, daß bei stillstehendem
Spannfutter nach einem Arbeitsvorgang keine erhöhten, durch
eine zusätzliche ungewollte Verstellung des Kolbens hervor
gerufenen Spannkräfte auftreten können. Da die Zentrifu
galkräfte der Grund- und/oder Spannbacken sowie der Aus
gleichsgewichte nicht unmittelbar im Futterkörper abge
stützt, sondern zunächst von den Treibbacken aufgenommen
und von diesen über die Keilgetriebe auf den Kolben über
tragen werden, ist nahezu keine elastische Verformung
des Futterkörpers gegeben. Bei Rotation des Futterkörpers
wird der Kolben vielmehr auf einem großen Bereich seiner
Umfangsfläche mit erhöhter Reibkraft gegen die Innenmantel
fläche der diesen aufnehmenden Bohrung gepreßt, eine zu
sätzliche Verstellung ist dadurch, zumal die Keilgetriebe
nicht entlastet sind, ausgeschlossen.
Da die Umlenkhebel unmittelbar in den Treibbacken bzw.
den Grund- und/oder Spannbacken verschwenkbar gelagert
sind, können die Übersetzungsverhältnisse sehr groß be
messen und damit äußerst günstig ausgelegt werden. Die
auf der den Grund- und/oder Spannbacken gegenüberliegenden
Seite des Futterkörpers vorgesehenen Ausgleichsgewichte
sind somit mit einem großen Abstand zu den Lagerstellen
der Umlenkhebel angeordnet, die Ausgleichsgewichte können
daher mit einem geringen Eigengewicht ausgestattet werden.
Des weiteren bietet die Abstützung der Umlenkhebel in den
Treibbacken den Vorteil, daß die Kinematik der verstell
baren Bauteile über den gesamten Verstellbereich der
Treibbacken nahezu unverändert erhalten bleibt, die Ab
stützung der Umlenkhebel wird nämlich ebenfalls radial
verlagert, so daß diese keine extremen Schrägstellungen
einnehmen und die eigentlichen Verstellwege der Ausgleichs
gewichte klein sind. Das gemäß der Erfindung ausgebildete
kraftbetätigte Spannfutter ist demnach nicht nur sehr
vielseitig in vorteilhafter Weise einsetzbar, sondern
auch wirtschaftlich zu fertigen und weist bei langer
Lebensdauer auch eine hohe Betriebssicherheit auf.
In der Zeichnung sind drei Ausführungsvarianten des gemäß
der Erfindung ausgebildeten kraftbetätigten Spannfutters
dargestellt, die nachfolgend im einzelnen erläutert sind.
Hierbei zeigt:
Fig. 1 ein kraftbetätigtes Spannfutter, in einem
Axialschnitt, das mit in Treibbacken
verschwenkbar abgestützten Umlenkhebeln
zur trieblichen Verbindung der radial
verstellbaren Bauteile versehen ist,
Fig. 2 das Spannfutter nach Fig. 1 in einer
andersartigen Betriebsstellung,
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der
Fig. 1,
Fig. 4 zwei unterschiedliche achssenkrechte Schnitte
nach den Linien IV-IV und IV′-IV′ der
Fig. 1,
Fig. 5 eine andersartige Ausgestaltung des Spann
futters nach Fig. 1, in einem axialen
Schnitt,
Fig. 6 eine weitere Ausführungsform des Spann
futters nach Fig. 1, ebenfalls in einem
axialen Schnitt
und
Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII
der Fig. 6.
Das in den Fig. 1, 5 und 6 dargestellte und mit 1, 1′
und 1′′ bezeichnete kraftbetätigte Spannfutter dient zur
Einspannung von Werkstücken 10 bzw. 10′ auf einer Dreh
maschine und besteht im wesentlichen aus einem Futter
körper 11, in diesen in radial gerichteten Nuten 14 ver
schiebbar geführten Grundbacken 15, mit denen auf das
Werkstück 10 bzw. 10′ einwirkende Spannbacken 16 fest
verbunden sind, sowie ebenfalls in Nuten 22 verstellbar
eingesetzten Treibbacken 21, die mit einem axial ver
schiebbaren Kolben 19 sowie den Grundbacken 15 trieblich
gekoppelt sind. Auf der den Grundbacken 14 gegenüber
liegenden Seite des Futterkörpers 11 ist mittels Schrauben
13 ein Deckel 12 befestigt, in den in radial gerichteten
Ausnehmungen 34 des weiteren Ausgleichsgewichte 35 ange
ordnet sind, die über in den Futterkörper 11 eingearbei
tete Ausnehmungen 39 durchgreifende zweiarmige Umlenkhebel
36 mit den Grundbacken 15 verbunden sind. Der Kolben 19
ist in einer zentrischen Bohrung 18 des Futterkörpers 11
verschiebbar eingesetzt und über eine Zugstange 20 an eine
nicht dargestellte Servoeinrichtung angeschlossen, mittels
der die axialen Verstellbewegungen des Kolbens 19 in der
Bohrung 18 bewerkstelligt werden. Durch eine Büchse 17
sind die die Grundbacken 15 aufnehmenden Nuten 14 des
Futterkörpers 11 innen verschlossen.
Zur Umlenkung der axialen Verstellbewegungen des Kolbens
19 in radiale Verstellbewegungen der Treibbacken 21 sind
diese beiderseits mit in Achsrichtung geneigt verlaufenden
Keilhaken 23 ausgestattet, die Keilflächen 24 und 25 auf
weisen. Und in den Kolben 19 sind den Keilhaken 23 zuge
ordnete Keilnuten 26 eingearbeitet, durch die somit Keil
flächen 27 und 27′ gebildet sind. Bei einer Axialver
schiebung des Kolbens 19 nach links wirken dessen Keil
flächen 27 auf die Keilflächen 24 der Keilhaken 23 ein,
die Treibbacken 21 werden somit radial nach innen ver
stellt und auf das Werkstück 10 wird über die Spannbacken
16 eine Spannkraft ausgeübt. Bei einer Axialverstellung
des Kolbens nach rechts werden dagegen, da dessen Keil
flächen 27′ mit den Keilflächen 25 der Keilhaken 23
zusammenwirken, die Treibbacken 21 nach außen verschoben
und das Werkstück 10′ kann eingespannt werden.
An den Treibbacken 21 ist des weiteren auf der den Grund
backen 15 zugekehrten Stirnseite jeweils ein Ansatz 28
angeformt, die mit radialem Spiel in in die Grundbacken
15 eingearbeitete Ausnehmungen 31 eingreifen. Die radial
gerichteten Flächen der Ansätze 28 und der Ausnehmungen
31 sind als Anschlagflächen 29 und 30 bzw. 32 und 33
ausgebildet, über die bei einer Einspannung des Werk
stückes 10 die Grundbacken 15 radial nach innen und bei
einer Einspannung des Werkstückes 10′ die Grundbacken
15 nach außen verstellbar sind.
Bei dem kraftbetätigten Spannfutter 1 sind die zwei
armigen Umlenkhebel 36 verschwenkbar in den Treibbacken
21 abgestützt. Um dies zu bewerkstelligen, sind in die
Treibbacken 21 Ausnehmungen 37 eingearbeitet und die
Umlenkhebel 36 sind mit ballig oder tonnenförmig ge
stalteten Lagerflächen 38 versehen, so daß eine begrenzte
Schwenkbewegung möglich ist. Ferner greifen die Umlenk
hebel 36 mit dem einen Ende in eine in die Ausgleichsge
wichte 35 eingearbeitete Ausnehmung 40 und mit dem anderen
Ende in eine in den Grundbacken 15 vorgesehene Ausnehmung
41 ein. Im Bereich der Ausnehmungen 40 und 41 sind die
Umlenkhebel 36 ebenfalls mit balligen oder tonnenförmigen
Lagerflächen 42 bzw. 43 versehen, auch sind die Stirn
flächen 44 und 45 der Umlenkhebel 36 ballig ausgebildet,
so daß Verzwängungen bei Schrägstellungen vermieden
werden.
Die die Treibbacken 21 aufnehmenden Nuten 22 weisen,
wie dies der Fig. 3 zu entnehmen ist, einen T-förmigen
Querschnitt auf. Die Treibbacken 21 sind somit in den
Nuten 22 geführt und liegen mit ihrer Stirnfläche nicht
an den Grundbacken 15 an, Reibkräfte zwischen diesen
werden dadurch vermieden.
Mit Hilfe der Umlenkhebel 36 sind die Grundbacken 15
um eine definierte Wegstrecke radial verstellbar mit
den Treibbacken 21 trieblich verbunden. Werden diese
durch den Kolben 19 radial nach innen gezogen, um; wie
dies in Fig. 1 dargestellt ist, das Werkstück 10 einzu
spannen, so wirken die Anschlagflächen 29 der Ansätze
28 auf die Anschlagfläche 32 der Grundbacken 15 ein und
diese werden mitgenommen. Wird bei eingespanntem Werk
stück 10 das Spannfutter 1 in Rotation versetzt, so
werden durch die Grundbacken 15 sowie die Spannbacken 16
Zentrifugalkräfte hervorgerufen, die der auf das Werk
stück 10 ausgeübten Spannkraft entgegenwirken und diese
somit mindern.
Da aber gleichzeitig durch die Ausgleichsgewichte 35
radial gerichtete Kräfte erzeugt werden und eine trieb
liche Verbindung über die Umlenkhebel 36 zwischen den
Ausgleichsgewichten 35 und den Grundbacken 15 besteht,
werden die Zentrifugalkräfte der Ausgleichsgewichte 35
entsprechend den Hebelverhältnissen übersetzt auf die
Grundbacken 15 übertragen und deren Zentrifugalkräften
wird somit entgegengewirkt.
Die Grundbacken 15 können dadurch, um auch die elastischen
Verformungen der einzelnen Bauteile auszugleichen, weiter
radial nach innen verschoben werden, aber nur bis zur
Anlage der Anschlagflächen 33 an den äußeren Anschlag
flächen 30 der Ansätze 28. Da sämtliche Zentrifugalkräfte
der verstellbaren Bauteile zunächst von den Treibbacken
21 aufgenommen und über die Keilhaken 23 auf den Kolben
19 übertragen werden, wird dieser fest gegen die Innen
mantelfläche 46 der Bohrung 18 gepreßt. Eine zusätzliche
axiale Verschiebung des Kolbens 19, die zu einer
unerwünschten Erhöhung der auf das Werkstück 10 ausgeübten
Spannkraft nach dem Stillsetzen des Spannfutters 1 führen
würde, ist dadurch zuverlässig vermieden.
Wird dagegen das ringförmige Werkstück 10′ zwischen den
Spannbacken 16 eingespannt, so sind dazu die Treibbacken
21 durch eine axiale Verschiebung des Kolbens 19 nach
rechts nach außen zu verschieben. Die Anschlagflächen 30
der Ansätze 28 wirken dabei auf die Anschlagflächen 33
der Grundbacken 15 ein. Wird jedoch bei einer derartigen
Außenspannung der Futterkörper 11 in Rotation versetzt,
so werden die von den Ausgleichsgewichten 35 hervorge
rufenen Zentrifugalkräfte über die Umlenkhebel 36 zwar
auf die Grundbacken 15 übertragen, diese liegen aber mit
den Anschlagflächen 33 an den Ansätzen 28 der Treibbacken
21 an, eine radiale Verstellung der Grundbacken 15 nach
innen und somit eine Reduzierung der auf das Werkstück 10′
ausgeübten Spannkraft wird dadurch verhindert. Da die
Zentrifugalkräfte wiederum weitgehend von den Treibbacken
21 und dem Kolben 19 aufgenommen und abgestützt werden,
tritt ebenfalls keine erhöhte Spannkraft nach dem Still
setzen des Kraftspannfutters 1 auf.
Das in Fig. 5 dargestellte Spannfutter 1′ ist in ähn
licher Weise aufgebaut und funktionsfähig wie das Kraft
spannfutter 1 nach den Fig. 1 und 2. Die Umlenkhebel
36′ sind hierbei jedoch mit einem Ende verschwenkbar in
einer in die Grundbacken 15 eingearbeiteten Freisparung
31′, die im Prinzip der Ausnehmung 31 bei dem Spannfutter
1 entspricht, verschwenkbar gelagert und über einen
Kniehebel 51 an den Treibbacken 21′ abgestützt. Die Knie
hebel 51 sind hierbei durch auf die Enden 55 der Umlenk
hebel 37′ aufgesetzte Druckstücke 52 gebildet, die ver
schwenkbar jeweils in einer in den Ansätzen 28′ der
Treibbacken 21′ eingearbeiteten Lagerfläche 53 eingreifen
und über eine weitere Lagerfläche 54 gelenkig mit den
Umlenkhebeln 36′ verbunden sind. Die Umlenkhebel 36′
weisen dazu eine entsprechend gestaltete Stützfläche 57
auf. Und mit Hilfe einer dieser etwa gegenüberliegend an
geordneten weiteren Stützfläche 56 sind die Umlenkhebel
36′ verschwenkbar in einer in den Grundbacken 15 einge
arbeiteten Lagerfläche 58 gehalten.
Bei einer Außenspannung werden bei dem kraftbetätigten
Spannfutter 1′ die Grundbacken 15 über die Druckstücke 52
der Kniehebel 51 in Richtung des Werkstückes 10 verstellt.
Damit bei der Verstellbewegung der Treibbacken 21′ nach
innen die eingeleitete Kraft auf die Grundbacken 15 über
tragen werden kann, liegen die Umlenkhebel 15 mit dem
als Mehrkant ausgebildeten Ende 55 an einer Anlagefläche
59 der Treibbacken 21′ an. Ein Ausgleich der durch die
Grundbacken 15 sowie die Spannbacken 16 hervorgerufenen
Zentrifugalkräfte kann mit Hilfe der Ausgleichsgewichte
35 vorgenommen werden. Die Grundbacken 15 können nämlich
dazu mittels der Umlenkhebel 36′ und der diesen zugeord
neten Kniehebel 51 bis zur Anlage der Anschlagflächen 33′
der Grundbacken 15 an den Anschlagflächen 30′ der Ansätze
28′ weiter nach innen verstellt werden.
Bei einer Innenspannung dagegen werden die Treibbacken
21′, die die Ausnehmungen 37′ durchgreifenden Umlenkhebel
36′ sowie die Ausgleichsgewichte 35 nach außen verschoben,
bis die Anschlagflächen 30′ der Ansätze 28′ an den An
schlagflächen 33′ der Grundbacken 15 anliegen. Die Stütz
flächen 58 der Umlenkhebel 36 wurden dabei um das Spiel
zwischen den Anschlagflächen 30′ und 33′ von den Lager
flächen 58 abgehoben. Werden bei Rotation des Futter
körpers 11 die Ausgleichsgewichte 35 nach außen verstellt,
so werden zwar die Umlenkhebel 36′ verschwenkt, aber nur
bis zur Anlage an den Anschlagflächen 60, die an den
Treibbacken 21′ angearbeitet sind. Die Umlenkhebel 36′
bzw. die Kniehebel 51 sind dabei spielfrei zwischen den
Lagerflächen 53 und 58 gehalten, die Zentrifugalkräfte
der Ausgleichsgewichte 35 werden aber nicht, bedingt
durch die Anlage der Umlenkhebel 36′ an den Anschlag
flächen 60 der Treibbacken 21′, auf die Grundbacken
15 übertragen, so daß auch das Kraftspannfutter 1′ für
eine Innenspannung geeignet ist.
Bei dem kraftbetätigten Spannfutter 1′′ nach Fig. 6 sind
die Umlenkhebel 36′′ mittels einer angeformten tonnen
förmigen Lagerfläche 38′′ wiederum verschwenkbar in den
Ausnehmungen 37′′ der Treibbacken 21′′ abgestützt. Um bei
dieser Ausgestaltung die radiale Relativverschiebung der
Grundbacken 15 gegenüber den Treibbacken 21′′ zu begrenzen,
sind die radial inneren und äußeren Flächen der Ausneh
mungen 37′′ als Anschlagflächen 61 und 62 gestaltet, die
mit dem die Ausnehmungen 37′′ durchgreifenden, als Mehrkant
gestalteten Enden 55′′ der Umlenkhebel 36′′ zusammen
wirken.
Bei Vornahme einer Außenspannung, d. h. bei einer Ver
stellbewegung der Treibbacken 21′′ nach innen, werden die
Grundbacken 15 von den Umlenkhebeln 36′′ mitgenommen. Die
Enden 55′′ der Umlenkhebel 36′′ stützen sich dabei an den
Anschlagflächen 61 der Ausnehmungen 37′′ ab. Und zum
Ausgleich der durch die Grundbacken 15 sowie die Spann
backen 16 hervorgerufenen Zentrifugalkräfte durch die
Ausgleichsgewichte 35 können durch diese die Umlenkhebel
36′′ bis zur Anlage an der Anschlagfläche 62 verschwenkt
werden, so daß dadurch die Grundbacken 15 weiter nach
innen verstellt werden können.
Auch bei einer Innenspannung werden zunächst die Grund
backen 15 durch die Treibbacken 21′′ und die mit der
Stützfläche 61 zusammenwirkenden Umlenkhebel 36′′ bis
zur Anlage an dem Werkstück nach außen mitgenommen. Da
jedoch die Umlenkhebel 36′′ aufgrund der tonnenförmig
gestalteten Lagerfläche 38′′ verschwenkbar in den Treib
backen 21′′ abgestützt sind, werden bei einer weiteren
Verstellbewegung der Treibbacken 21′′ die Umlenkhebel
36′′ bis zur Anlage an den Anschlagflächen 62 gekippt.
In dieser Betriebsstellung wirken die Umlenkhebel 36′′
als starre Mitnehmer, über die die Grundbacken 15 bzw.
die mit diesen verbundenen Spannbacken 16 fest gegen das
einzuspannende Werkstück gepreßt werden.
Die von den Ausgleichsgewichten 35 hervorgerufenen
Zentrifugalkräfte werden durch die Anlage der Umlenkhebel
36′′ an den Anschlagflächen 62 wiederum von den Treib
backen 21′′ aufgenommen, eine Minderung der Spannkraft
ist somit vermieden.
Die die Treibbacken 21′′ aufnehmenden, in den Futter
körper 11 eingearbeiteten Nuten 22′′ weisen bei dem
Spannfutter 1′′, wie dies der Fig. 7 zu entnehmen ist,
eine rechteckige Querschnittsform auf. Die Treibbacken
21′′ sind jedoch durch die Grundbacken 15 sicher in den
Nuten 22′′ abgestützt.
Claims (13)
1. Kraftbetätigtes Spannfutter für Drehmaschinen mit einem
Futterkörper, in dem ein axial verschiebbarer Kolben
angeordnet ist, der über Keilgetriebe mit in radial
gerichteten, in den Futterkörper eingearbeiteten Nuten
eingesetzten Treibbacken in Triebverbindung steht, durch
die jeweils ein Grund- oder Spannbacken betätigbar ist,
und wobei jedem Grund- oder Spannbacken ein Ausgleichs
gewicht zugeordnet ist, das über einen verschwenkbar
in der Treibbacke vorzugsweise in einer in diese einge
arbeiteten Ausnehmung gelagerten zweiarmigen Umlenkhebel
mit der zugeordneten Grund- oder Spannbacke trieblich
verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Grund- oder Spannbacken (15, 16) mittels der
Umlenkhebel (36; 36′; 36′′) radial verstell
bar mit den Treibbacken (21; 21′; 21′′) trieblich
verbunden sind, derart, daß bei einer Außenspannung
die Grund- oder Spannbacken (15, 16) durch die Aus
gleichsgewichte (35) radial nach innen verschiebbar
und bei einer Innenspannung die Ausgleichsgewichte
(35) spielfrei arretiert sind.
2. Kraftbetätigtes Spannfutter nach. Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Grund- oder Spannbacken (15, 16) um eine
durch Anschläge (29, 30; 30′; 56; 61, 62) begrenzte
definierte Wegstrecke radial verstellbar mit den
Treibbacken (21) verbunden sind.
3. Kraftbetätigtes Spannfutter nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anschläge (29, 30) zur Begrenzung des radialen
Verstellbereichs der Grund- oder Spannbacken (15, 16)
jeweils durch einen an den Treibbacken (21) oder den
Grund- oder Spannbacken (15, 16) angeformten, in
axialer Richtung abstehenden Ansatz (28) gebildet
sind, der mit radialem Spiel in eine in die Grund-
oder Spannbacken (15, 16) bzw. in die Treibbacken
(21) eingearbeitete Ausnehmung (31) eingreift.
4. Kraftbetätigtes Spannfutter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Umlenkhebel (36′) jeweils mit einem Ende (55)
verschwenkbar in einer in den Grund- oder Spannbacken
(15, 16) eingearbeiteten Freisparung (31′) gelagert
und über einen Kniehebel (51) an den Treibbacken (21′)
abgestützt sind.
5. Kraftbetätigtes Spannfutter nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kniehebel (51) jeweils durch ein auf das ver
schwenkbar gelagerte Ende (55) der Umlenkhebel (36′)
aufgesetztes Druckstück (52) gebildet sind, die gelenkig
mit den Umlenkhebeln (361) verbunden und verschwenkbar
in den Treibbacken (21′) abgestützt sind.
6. Kraftbetätigtes Spannfutter nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß einer der Anschläge (30′) zur Begrenzung des
radialen Verstellbereichs der Grund- oder Spannbacken
(15, 16) durch einen an den Treibbacken (21′) ange
formten in axialer Richtung abstehender Ansatz (28′),
der in die den Kniehebel (51) aufnehmenden Freisparung
(31′) der Grund- oder Spannbacken (15, 16) mit radialem
Spiel eingreift, und der andere Anschlag durch eine
an dem Umlenkhebel (36′) vorgesehene, mit den Grund-
oder Spannbacken (15, 16) zusammenwirkende Stützfläche
(56) gebildet sind.
7. Kraftbetätigtes Spannfutter nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die radial innere Fläche der die Umlenkhebel
(36′) aufnehmenden Ausnehmungen (37′) der Treibbacken
(21′) als plane Anlagefläche (59) und die Umlenkhebel
(36′) in dem mit der Anlagefläche (59) zusammenwirkenden
Bereich (Hebelende 55) als Mehrkant ausgebildet sind.
8. Kraftbetätigtes Spannfutter nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Anschläge zur Begrenzung des radialen
Verstellbereichs der Grund- oder Spannbacken (15, 16)
durch an den Treibbacken (21′′) angearbeitete, mit den
Umlenkhebeln (36′′) zusammenwirkende Anschlagflächen
(61, 62) gebildet sind.
9. Kraftbetätigtes Spannfutter nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die die Umlenkhebel (36′′) aufnehmenden Ausnehmungen
(37′′) der Treibbacken (21′′) auf der den Ausgleichs
gewichten (35) zugekehrten Seite als plane Anschlag
flächen (61, 62) und die Umlenkhebel (36′′) in dem den
Anschlagflächen (61, 62) zugeordneten Bereich (Hebel
ende 55′′) als Mehrkant ausgebildet sind.
10. Kraftbetätigtes Spannfutter nach einem oder mehreren
der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Umlenkhebel (36; 36′′) mittels einer an diesen
angeformten ballig oder tonnenförmig ausgebildeten
Lagerfläche (38; 38′′) in den Ausnehmungen (37; 37′′)
der Treibbacken (21; 21′′) und/oder mit ihren Enden in
den Grund- oder Spannbacken (15, 16) sowie den Aus
gleichsgewichten (35) verschwenkbar abgestützt sind.
11. Kraftbetätigtes Spannfutter nach einem oder mehreren
der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Treibbacken (21) in in den Futterkörper (11)
eingearbeiteten, im Querschnitt T-förmig ausgebildeten
Nuten (22) mit axialem Abstand zu den Grund- oder
Spannbacken (15, 16) radial verschiebbar geführt sind.
12. Kraftbetätigtes Spannfutter nach einem oder mehreren
der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Treibbacken (21′′) in in den Futterkörper
(11) eingearbeiteten, im Querschnitt rechteckig ausge
bildeten Nuten (22′′) radial verschiebbar geführt
und in axialer Richtung durch die Grund- oder Spann
backen (15, 16) abgestützt sind.
13. Kraftbetätigtes Spannfutter nach einem oder mehreren
der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausgleichsgewichte (35) in einem mit radial
gerichteten Ausnehmungen (34) versehenen auf der
den Grund- und/oder Spannbacken (15, 16) gegenüber
liegenden Seite des Futterkörpers (11) an diesem
befestigten Abschlußdeckel (12) verstellbar geführt
sind.
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: SMW-AUTOBLOK SPANNSYSTEME GMBH, 88074 MECKENBEUREN |
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