DE9113879U1 - Chuck - Google Patents

Description

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A-L EX STENGERA-L EX STENGER

Kaiser-Friedrich-Ring 70 DHPL.'-ING: WOLFRAM WATZKEKaiser-Friedrich-Ring 70 DHPL.'-ING: WOLFRAM WATZKE

D-4000 DÜSSELDORF Xl DTPL.-INTG. HEINZ J. RINGD-4000 DÜSSELDORF XL DTPL.-INTG. HEINZ J. RING

EUROPEAN PATENT ATTORNEYS Unser Zeichen: ^{91 0738} Datum: . .. , , _nril EUROPEAN PATENT ATTORNEYS Our reference: ^{91 0738} Date: . .. , , _nril

6. November 1991 Forkardt GmbH,
Berliner Allee 48, AOOO Düsseldorf 16 November 1991 Forkardt GmbH,
Berliner Allee 48, AOOO Düsseldorf 1

SpannfutterChuck

Die Erfindung betrifft ein Spannfutter mit mindestens einer eine Spannbewegung ausführenden Spannbacke und mit einer Zusatzfunktion, beispielsweise einer Vorzentrierung durch eine ausfahrbare Zentrierspitze, wobei sowohl die Spannbewegung als auch die Zusatzfunktion durch jeweils einen, vorzugsweise im Futterkörper angeordneten Druckmittelkolben erzeugt wird.The invention relates to a chuck with at least one clamping jaw that carries out a clamping movement and with an additional function, for example pre-centering by means of an extendable centering tip, wherein both the clamping movement and the additional function are each generated by a pressure medium piston, preferably arranged in the chuck body.

Derartige Spannfutter sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Die Druckmittelkolben einerseits zur Erzeugung der Spannbewegung und andererseits zur Durchführung der Zusatzfunktion können wahlweise innerhalb des Futterkörpers oder außerhalb desselben angeordnet sein.Such chucks are known in various designs. The pressure medium pistons, on the one hand for generating the clamping movement and on the other hand for carrying out the additional function, can be arranged either inside the chuck body or outside it.

Außer einem verhältnismäßig großen Konstruktions- und Bauaufwand haben diese bekannten Spannfutter den Nachteil, daß es schwierig und aufwendig ist, die Stellung der beiden Druckmittelkolben und damit den jeweiligen Istzustand bei der Durchführung einerseits der Spannbewegung und andererseits der Zusatzfunktion zu überwachen. Eine solche Überwachung beider Funktionen ist aber von großer Bedeutung, weil die Betätigung beider Druckmittelkolben in die Maschinensteuerung integriert werden muß, um Fehlbetätigungen zu vermeiden.In addition to the relatively high design and construction costs, these known chucks have the disadvantage that it is difficult and time-consuming to monitor the position of the two pressure pistons and thus the respective actual state when carrying out the clamping movement on the one hand and the additional function on the other. However, such monitoring of both functions is of great importance because the operation of both pressure pistons must be integrated into the machine control system in order to avoid incorrect operation.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein bekanntes Spannfutter der eingangs definierten Art dahingehend weiterzubilden, daß bei gleichzeitiger Konstruktionsvereinfachung eine eindeutige Überwachung beider Bewegungen durch nurThe invention is based on the task of developing a known chuck of the type defined at the beginning in such a way that, while simplifying the design, a clear monitoring of both movements is possible by only

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Telefon (02H) 57 2131 ■ Telex: 55 8&bgr;41^&eegr; patei· ■ Telfhx (02 &Pgr;) 58 W 25 Postgirokonto Köln (BLZ 37010050) 227610-503Telephone (02H) 57 2131 ■ Telex: 55 8&bgr;41 ^&eegr; patei· ■ Telfhx (02 &Pgr;) 58 W 25 Postgirokonto Köln (BLZ 37010050) 227610-503

_ 2 eine Anzeigevorrichtung möglich ist._ 2 a display device is possible.

Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem die Zusatzfunktion bewirkenden Druckmittelkolben und dem die Spannbewegung erzeugenden Druckmittelkolben mittelbar oder unmittelbar wirkende Anschlagflächen vorgesehen sind, über die der die Zusatzfunktion bewirkende Druckmittelkolben bis zur Beendigung der Zusatzfunktion den die Spannbewegung erzeugenden Druckmittelkolben mitnimmt und über die bei der Öffnungsbewegung des Spannfutters der die Spannbewegung erzeugende Druckmittelkolben den die Zusatzfunktion bewirkenden Druckmittelkolben in die Ausgangslage zurückführt.The solution to this problem by the invention is characterized in that between the pressure medium piston that effects the additional function and the pressure medium piston that generates the clamping movement, there are provided directly or indirectly acting stop surfaces, via which the pressure medium piston that effects the additional function takes the pressure medium piston that generates the clamping movement with it until the additional function ends and via which the pressure medium piston that generates the clamping movement returns the pressure medium piston that effects the additional function to the starting position during the opening movement of the chuck.

Da das erfindungsgemäße Spannfutter abweichend vom bekannten Stand der Technik nicht mit zwei voneinander unabhängigen Druckmittelkolben ausgestattet ist, sondern mit über die erfindungsgemäßen Anschlagflächen kuppelbaren Druckmittelkolben, wird nicht nur ein Druckmittelraum und damit eine vierte, zum umlaufenden Spannfutter führende Druckmittelleitung eingespart, sondern der wesentliche Vorteil erzielt, daß die Stellungen beider, einerseits die Spannbewegung und andererseits die Zusatzfunktion bewirkender Druckmittelkolben durch eine einzige, mit dem die Spannbewegung erzeugenden Druckmittelkolben verbundene Anzeigevorrichtung überwacht werden können. Die erfindungsgemäße Weiterbildung der bekannten Spannfutter hat somit nicht nur eine Konstruktionsvereinfachung zur Folge, sondern ermöglicht eine erheblich einfachere und präzisere überwachung beider Funktionen durch nur eine Anzeigevorrichtung und damit auf besonders einfache und sichere Weise.Since the chuck according to the invention, in contrast to the known prior art, is not equipped with two independent pressure medium pistons, but with pressure medium pistons that can be coupled via the stop surfaces according to the invention, not only is a pressure medium chamber and thus a fourth pressure medium line leading to the rotating chuck saved, but the significant advantage is achieved that the positions of both pressure medium pistons, on the one hand the clamping movement and on the other the additional function, can be monitored by a single display device connected to the pressure medium piston that generates the clamping movement. The inventive further development of the known chuck thus not only results in a simplification of the design, but also enables a considerably simpler and more precise monitoring of both functions by only one display device and thus in a particularly simple and safe manner.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Spannfutters ist mit dem die Spannbewegung erzeugenden Druckmittelkolben eine aus dem Ende der das Spannfutter tragendenIn a preferred embodiment of the chuck according to the invention, the pressure medium piston generating the clamping movement is connected to a

Spindel herausragende Stange verbunden, deren Ende mit mindestens einer Wegüberwachung zusammenwirkt. Als Wegüberwachung können hierbei handelsübliche Elemente verwendet werden, wie Schalter oder berührungslose Uberwachungselemente.Spindle is connected to a rod protruding from the spindle, the end of which interacts with at least one path monitoring device. Commercially available elements such as switches or contactless monitoring elements can be used as path monitoring devices.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung können die Druckmittelkolben unmittelbar ineinander und ihrerseits im Futterkörper des Spannfutters axial beweglich angeordnet sein. Hierdurch ergibt sich eine besonders raumsparende Anordnung der beiden Druckmittelkolben.According to a further feature of the invention, the pressure medium pistons can be arranged directly in one another and in turn in an axially movable manner in the chuck body of the chuck. This results in a particularly space-saving arrangement of the two pressure medium pistons.

Mit der Erfindung wird schließlich vorgeschlagen, den die Zusatzfunktion bewirkenden Druckmittelkolben in dem die Spannbewegung erzeugenden Druckmittelkolben anzuordnen und seinerseits mit einer Zentrierspitze zu versehen, die entgegen der Kraft einer Feder relativ zum Druckmittelkolben verschiebbar ist. Das sich aufgrund dieser erfindungsgemäßen Weiterbildung ergebende Spannfutter ist insbesondere geeignet, Werkstücke, wie beispielsweise Kurbelwellen, einzuspannen, welche unter mehreren Drehachsen bearbeitet werden.Finally, the invention proposes arranging the pressure medium piston that provides the additional function in the pressure medium piston that generates the clamping movement and providing it with a centering point that can be moved relative to the pressure medium piston against the force of a spring. The chuck resulting from this development according to the invention is particularly suitable for clamping workpieces, such as crankshafts, which are machined under several axes of rotation.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäO ausgebildeten Spannfutters schematisch dargestellt, und zwar zeigen:The drawing shows a schematic representation of an embodiment of a chuck designed according to the invention, namely:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine schematisch dargestellte Spanneinrichtung, bestehend aus zwei Spannfuttern zur Einspannung von Kurbelwellen,Fig. 1 a longitudinal section through a schematically illustrated clamping device, consisting of two chucks for clamping crankshafts,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch das rechte Spannfutter in Fig. 1 in vergrößerter Darstellung, und zwar in der Ausgangsstellung bei geöffnetem Futter,Fig. 2 shows a longitudinal section through the right chuck in Fig. 1 in an enlarged view, in the starting position with the chuck open,

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Fig. 3 einen der Fig. 2 entsprechenden Längsschnitt nach Durchführung der Zusatzfunktion, nämlich dem Aussteuern einer Zentrierspitze,Fig. 3 shows a longitudinal section corresponding to Fig. 2 after carrying out the additional function, namely the control of a centering point,

Fig. 4 einen den Fig. 2 und 3 entsprechenden weiteren Längsschnitt, in dem sich das Spannfutter in der Spannstellung befindet,Fig. 4 shows a further longitudinal section corresponding to Figs. 2 and 3, in which the chuck is in the clamping position,

Fig. 5 einen weiteren Längsschnitt gemäß den Fig. 2 bis 4, bei dem sich das Spannfutter in einer Stellung befindet, die sich nach einem Leerhub ergibt, undFig. 5 shows a further longitudinal section according to Figs. 2 to 4, in which the chuck is in a position that results after an idle stroke, and

Fig. 6 eine Darstellung des hinteren Endes der zur Funktionsüberwachung vorgesehenen Stange, wobei die sich in den Fig. 2 bis 5 ergebenden Positionen angedeutet sind.Fig. 6 is a representation of the rear end of the rod intended for function monitoring, with the positions resulting from Figs. 2 to 5 being indicated.

Die eine komplette Spanneinrichtung schematisch wiedergebende Fig. 1 zeigt zwei Spannfutter 1 und 2, die jeweils an einer Spindel 3 bzw. 4 einer im übrigen nicht dargestellten Werkzeugmaschine befestigt sind. Die Spindeln 3 und 4 sind an ihrem jeweils hinteren Ende mit einer Einrichtung 5 bzw. 6 versehen, durch die von einer nicht dargestellten Druckmittelquelle Druckmittel an die sich drehende Spindel 3 bzw. 4 übergeleitet werden kann. Beide Einrichtungen 5 bzw. 6 sind jeweils mit drei Druckmittelleitungen 7 bzw. 8 verbunden, die in bekannter Weise über Leitungen in den Spindeln 3 bzw. 4 mit dem Spannfutter 1 bzw. 2 in Verbindung stehen.Fig. 1, which schematically shows a complete clamping device, shows two chucks 1 and 2, each of which is attached to a spindle 3 or 4 of a machine tool (not otherwise shown). The spindles 3 and 4 are each provided with a device 5 or 6 at their rear end, through which pressure medium can be transferred from a pressure medium source (not shown) to the rotating spindle 3 or 4. Both devices 5 or 6 are each connected to three pressure medium lines 7 or 8, which are connected in a known manner to the chuck 1 or 2 via lines in the spindles 3 or 4.

Die Fig. 1 zeigt weiterhin ein durch die beiden Spannfutter 1 und 2 eingespanntes Werkstück W, nämlich eine Kurbelwelle, die zwecks spanabhebender Bearbeitung um die strichpunktiert in Fig. 1 eingezeichnete Drehachse 9 rotiert, so daß beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 die konzentrisch zur Drehachse 9 liegenden Fig. 1 also shows a workpiece W clamped by the two chucks 1 and 2, namely a crankshaft, which rotates around the axis of rotation 9 shown in dash-dotted lines in Fig. 1 for the purpose of machining, so that in the embodiment according to Fig. 1 the concentric to the axis of rotation 9

äußeren Kurbelwellenzapfen bearbeitet werden können. Um auch die beiden innenliegenden Kurbelwellenzapfen bearbeiten zu können, muß die Kurbelwelle aus der in Fig. 1 gezeichneten Stellung relativ zu den Spannfuttern 1 und 2 um 180° verdreht werden.outer crankshaft journals can be machined. In order to be able to machine the two inner crankshaft journals, the crankshaft must be rotated by 180° from the position shown in Fig. 1 relative to the chucks 1 and 2.

In den Fig. 2 bis 5 ist das in Fig. 1 rechts gezeichnete Spannfutter 1 vergrößert dargestellt, und zwar in verschiedenen Stellungen. Dieses Spannfutter 1 soll nachfolgend hinsichtlich seines Aufbaues und seiner Wirkungsweise beschrieben werden.In Fig. 2 to 5, the chuck 1 shown on the right in Fig. 1 is shown enlarged in various positions. This chuck 1 will be described below with regard to its structure and mode of operation.

Das auch in den Fig. 2 bis 5 nur schematisch dargestellte Spannfutter 1 umfaßt einen Futterkörper 10, der durch nicht gezeichnete Futterbefestigungsschrauben am strichpunktiert gezeichneten Flansch der Spindel 3 befestigt ist. An diesem Futterkörper 10 sind beim Ausführungsbeispiel drei Spannbacken 11 radial beweglich angeordnet, die gemeinsam von einem Futterkolben 12 betätigt werden. Dieser Futterkolben 12 steht jeweils über eine axial beweglich im Futterkörper 10 gelagerte Keilstange 13 mit den Spannbacken 11 in Verbindung. Der besseren Ubersichtigkeit wegen ist nur eine Spannbacke 11 mit zugehöriger Keilstange 13 gezeichnet. Die zur radialen Bewegung der Spannbacke 11 durch axiales Verschieben der Keilstange 13 dienenden Keilflächen zwischen Spannbacke 11 und Keilstange 13 sind schematisch angedeutet.The chuck 1, which is also only shown schematically in Fig. 2 to 5, comprises a chuck body 10, which is fastened to the flange of the spindle 3, shown in dash-dotted lines, by chuck fastening screws (not shown). In the exemplary embodiment, three clamping jaws 11 are arranged on this chuck body 10 in a radially movable manner, which are actuated jointly by a chuck piston 12. This chuck piston 12 is connected to the clamping jaws 11 via a wedge rod 13 mounted axially movably in the chuck body 10. For better clarity, only one clamping jaw 11 with the associated wedge rod 13 is shown. The wedge surfaces between the clamping jaw 11 and the wedge rod 13, which serve for the radial movement of the clamping jaw 11 by axially moving the wedge rod 13, are indicated schematically.

Da bei dem zu bearbeitenden Werkstück W, nämlich der in Fig. 1 insgesamt erkennbaren Kurbelwelle die Spannflächen exzentrisch zu den jeweils zu bearbeitenden Flächen, nämlich den Kurbelzapfen liegen, ist der Futterkolben 12 innerhalb des Futterkörpers 10 exzentrisch zur Drehachse 9 angeordnet. Die Längsmittelachse 14 des Futterkolbens 12 und damit auch derSince the clamping surfaces of the workpiece W to be machined, namely the crankshaft as shown in Fig. 1, are eccentric to the surfaces to be machined, namely the crank pins, the chuck piston 12 is arranged eccentrically to the rotation axis 9 within the chuck body 10. The longitudinal center axis 14 of the chuck piston 12 and thus also the

Spannbacken 11 ist in Fig. 2 strichpunktiert eingezeichnet. Die Fig. 2 läßt somit die Exzentrizität der Lage der Spannbacken 11 und des Futterkolbens 12 relativ zur Drehachse 9 des Spannfutters 1 erkennen.Clamping jaws 11 are shown in dash-dotted lines in Fig. 2. Fig. 2 thus shows the eccentricity of the position of the clamping jaws 11 and the chuck piston 12 relative to the rotation axis 9 of the chuck 1.

Um eine axiale Verschiebung des die Spannbewegung der Spannbacken 11 erzeugenden Futterkolbens 12 zu erzielen, sind im Futterkörper 10 zwei ringförmige Druckräume 15a und 15b ausgebildet. Jeder dieser Druckräume 15a und 15b steht über eine der in Fig. 1 erkennbaren Leitungen 7 mit der auf der Zeichnung nicht erkennbaren Druckmittelquelle in Verbindung. Eine Druckbeaufschlagung des Druckraumes 15a hat demzufolge eine Axialverschiebung des Futterkolbens 12 in Fig. 2 nach links zur Folge, wodurch über die Keilstangen 13 die Spannbacken 11 eine nach innen gerichtete Spannbewegung ausführen. Wird dagegen der Druckraum 15b beaufschlagt, erfolgt eine Rückführung des Futterkolbens 12 in die in Fig. 2 dargestellte Ausgangslage, womit gleichzeitig ein radiales Öffnen der Spannbacken 11 verbunden ist.In order to achieve an axial displacement of the chuck piston 12 that generates the clamping movement of the clamping jaws 11, two annular pressure chambers 15a and 15b are formed in the chuck body 10. Each of these pressure chambers 15a and 15b is connected to the pressure medium source (not visible in the drawing) via one of the lines 7 visible in Fig. 1. Pressurization of the pressure chamber 15a consequently results in an axial displacement of the chuck piston 12 to the left in Fig. 2, whereby the clamping jaws 11 carry out an inward clamping movement via the wedge rods 13. If, on the other hand, the pressure chamber 15b is pressurized, the chuck piston 12 is returned to the starting position shown in Fig. 2, which simultaneously results in a radial opening of the clamping jaws 11.

Das in den Fig. 2 bis 5 dargestellte Spannfutter 1 kann zusätzlich zur Spannbewegung eine Zusatzfunktion ausführen. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich hierbei um die Betätigung einer Zentrierspitze 16, die konzentrisch zur Längsmittelachse 14 angeordnet ist. Diese Zentrierspitze 16 wird von einem zweiten Druckmittelkolben 17 betätigt, der zentrisch innerhalb des Futterkolbens 12 und damit koaxial zur Längsmittelachse 14 im Futterkörper 10 angeordnet ist. Um mittels dieses Druckmittelkolbens 17 die Zentrierspitze 16 aktiv ausfahren zu können, ist im Futterkörper 10 ein weiterer Druckraum 18 ausgebildet, der wiederum mit einer der Leitungen 7 der Einrichtung 5 zur Überleitung von Druckmittel von einer stationären Druckmittelquelle an die umlaufende Spindel 3 in Verbindung steht.The chuck 1 shown in Fig. 2 to 5 can perform an additional function in addition to the clamping movement. In the embodiment shown, this involves the actuation of a centering point 16, which is arranged concentrically to the longitudinal center axis 14. This centering point 16 is actuated by a second pressure medium piston 17, which is arranged centrally within the chuck piston 12 and thus coaxially to the longitudinal center axis 14 in the chuck body 10. In order to be able to actively extend the centering point 16 by means of this pressure medium piston 17, a further pressure chamber 18 is formed in the chuck body 10, which in turn is connected to one of the lines 7 of the device 5 for transferring pressure medium from a stationary pressure medium source to the rotating spindle 3.

Beim Ausführungsbeispiel ist die Zentrierspitze 16 nicht starr am Druckmittelkolben 17 befestigt, sondern kann relativ zum Druckmittelkolben 17 eine Axialbewegung ausführen, und zwar entgegen der Kraft einer Druckfeder 19, die zwischen der rückwärtigen Fläche der Zentrierspitze 16 und dem Boden einer Sacklochbohrung in dem Druckmittelkolben 17 angeordnet ist.In the embodiment, the centering tip 16 is not rigidly attached to the pressure medium piston 17, but can perform an axial movement relative to the pressure medium piston 17, namely against the force of a compression spring 19 which is arranged between the rear surface of the centering tip 16 and the bottom of a blind hole in the pressure medium piston 17.

Zwischen dem die Zusatzfunktion, nämlich das Ausfahren der Zentrierspitze 16 bewirkenden Druckmittelkolben 17 und dem die Spannbewegung der Spannbacken 11 erzeugenden Futterkolben 12 sind Anschlagflächen vorgesehen, über die der die Zusatzfunktion bewirkende Druckmittelkolben 17 bis zur Beendigung der Zusatzfunktion den die Spannbewegung erzeugenden Futterkolben 12 mitnimmt und über die bei der Öffnungsbewegung des Spannfutters der die Spannbewegung erzeugende Futterkolben 12 den die Zusatzfunktion bewirkenden Druckmittelkolben 17 in die Ausgangslage zurückführt. Diese Anschlagflächen können mittelbar oder unmittelbar zwischen Druckmittelkolben 17 und Futterkolben 12 ausgebildet sein. Beim Ausführungsbeispiel handelt es sich um unmittelbar wirkende Anschlagflächen, die durch einen Anschlagring 20 auf der Mantelfläche des Druckmittelkolbens 17 und eine zugehörige ringförmige Aussparung 21 im Anschluß an die zentrische Bohrung des Futterkolbens 12 gebildet werden. Die sich hierdurch ergebenen Anschlagflächen 20a bzw. 21a sind am besten in Fig. 5 zu erkennen. Da die Druckmittelkolben 12 und 17 zur Erzeugung der Spannbewegung bzw. zur Ausführung der Zusatzfunktion nicht im Futterkörper 10 des Spannfutters angeordnet sein müssen, ist es für die nachfolgende Funktion des Spannfutters 1 nicht erforderlich, daß die Anschlagflächen 20a und 21a unmittelbar zwischen den Druckmittelkolben 12 und 17 ausgebildet sind; es ist auch eine mittelbare Wirkung derartiger Anschlagflächen möglich.Stop surfaces are provided between the pressure medium piston 17, which performs the additional function, namely the extension of the centering point 16, and the chuck piston 12, which generates the clamping movement of the clamping jaws 11. The pressure medium piston 17, which performs the additional function, takes the chuck piston 12, which generates the clamping movement, with it until the additional function is terminated, and the chuck piston 12, which generates the clamping movement, returns the pressure medium piston 17, which performs the additional function, to the starting position when the chuck opens. These stop surfaces can be formed directly or indirectly between the pressure medium piston 17 and the chuck piston 12. In the embodiment, these are directly acting stop surfaces, which are formed by a stop ring 20 on the outer surface of the pressure medium piston 17 and an associated annular recess 21 adjacent to the central bore of the chuck piston 12. The resulting stop surfaces 20a and 21a can best be seen in Fig. 5. Since the pressure medium pistons 12 and 17 do not have to be arranged in the chuck body 10 of the chuck to generate the clamping movement or to carry out the additional function, it is not necessary for the subsequent function of the chuck 1 that the stop surfaces 20a and 21a are formed directly between the pressure medium pistons 12 and 17; an indirect effect of such stop surfaces is also possible.

Um ausgehend von der in Fig. 2 gezeichneten Stellung als erstesStarting from the position shown in Fig. 2, first

die Zentrierspitze 16 auszufahren, wird zuerst der Druckraum 18 mit Druckmittel beaufschlagt. Hierdurch gelangt der Druckmittelkolben 17 in die in Fig. 3 gezeichnete linke Endstellung, in der er mit seiner Frontfläche am Futterkörper 10 anliegt. Aufgrund dieser Axialbewegung des Druckmittelkolbens 17 tritt die Zentrierspitze 16 aus der dem Werkstück W zugewandten Stirnfläche des Futterkörpers 10 heraus und gelangt in die Zentrierbohrung des Werkstückes W, wie dies in Fig. 3 zu erkennen ist. Um die auf das Werkstück W wirkende Kraft zu begrenzen und damit ein Ausbiegen des Werkstückes zu vermeiden, kann die Zentrierspitze 16 entgegen der Kraft der Druckfeder 19 in den Druckmittelkolben 17 eingedrückt werden, wie dies ebenfalls aus Fig. 3 hervorgeht.In order to extend the centering point 16, the pressure chamber 18 is first pressurized with pressure medium. This causes the pressure medium piston 17 to reach the left end position shown in Fig. 3, in which it rests with its front surface on the chuck body 10. Due to this axial movement of the pressure medium piston 17, the centering point 16 emerges from the end face of the chuck body 10 facing the workpiece W and reaches the centering hole of the workpiece W, as can be seen in Fig. 3. In order to limit the force acting on the workpiece W and thus prevent the workpiece from bending, the centering point 16 can be pressed into the pressure medium piston 17 against the force of the compression spring 19, as can also be seen in Fig. 3.

Beim Aussteuern der Zentrierspitze 16 nimmt der Druckmittelkolben 17 über seinen Anschlagring 20 den Futterkolben 12 mit, da der Anschlagring 20 mit seiner Anschlagfläche 20a an der Anschlagfläche 21a der Aussparung 21 des Futterkolbens 12 anliegt. Hierdurch führen die Spannbacken 11 eine geringe Spannbewegung aus, die aber gemäß Fig. 3 nicht ausreicht, das Werkstück W einzuspannen. Dies geht aus dem Spalt zwischen den Spannflächen der Spannbacken 11 und der Spannfläche des Werkstückes W in Fig. 3 hervor.When the centering point 16 is actuated, the pressure medium piston 17 takes the chuck piston 12 with it via its stop ring 20, since the stop ring 20 rests with its stop surface 20a on the stop surface 21a of the recess 21 of the chuck piston 12. As a result, the clamping jaws 11 carry out a slight clamping movement, which, however, according to Fig. 3, is not sufficient to clamp the workpiece W. This is evident from the gap between the clamping surfaces of the clamping jaws 11 and the clamping surface of the workpiece W in Fig. 3.

Erst wenn nach Beendigung der Zusatzfunktion, nämlich Ausfahren der Zentrierspitze 16 eine aktive Betätigung des Futterkolbens 12 vorgenommen wird, erfolgt eine Einspannung des Werkstückes W durch die Spannbacken 11. Zu diesem Zweck wird gemäß Fig. 4 der Druckraum 15a mit Druckmittel beaufschlagt. Diese Druckmittelbeaufschlagung bewirkt gemäß Fig. 4 eine weitere Axialverschiebung des Futterkolbens 12 nach links, so daß über die Spannbacken 11 die notwendige Einspannkraft auf das Werkstück W ausgeübt wird. Diese Einspannung des Werkstückes W durch die Spannbacken 11 nach erfolgter Zentrierung des Werkstückes W durch die Zentrierspitze 16 ist in Fig. 4 gezeichnet, welche das Spannfutter 1Only when the additional function, namely extending the centering point 16, is actively actuated by the chuck piston 12, is the workpiece W clamped by the clamping jaws 11. For this purpose, the pressure chamber 15a is pressurized with pressure medium as shown in Fig. 4. This pressurization of the pressure medium causes a further axial displacement of the chuck piston 12 to the left as shown in Fig. 4, so that the necessary clamping force is exerted on the workpiece W via the clamping jaws 11. This clamping of the workpiece W by the clamping jaws 11 after the workpiece W has been centered by the centering point 16 is shown in Fig. 4, which shows the chuck 1

in der Spannstellung zeigt. In dieser Spannstellung wird das Werkstück W an den konzentrisch zur Drehachse 9 liegenden Bearbeitungsflächen bearbeitet.in the clamping position. In this clamping position, the workpiece W is machined on the machining surfaces concentric to the rotation axis 9.

Wenn das Werkstück W aus der Spanneinrichtung herausgenommen werden soll, ist es erforderlich, das Spannfutter 1 in die Ausgangsstellung zurückzuführen. Hierzu wird in der Spannstellung nach Fig. 4 der Druckraum 15b mit Druckmittel beaufschlagt, wobei gleichzeitig die Druckräume 15a und 18 entlastet werden. Eine derartige Druckbeaufschlagung im Druckraum 15b bewirkt eine Verschiebung des Futterkolbens 12 nach rechts. Hierbei nimmt der Futterkolben 12 über die in seiner Aussparung 21 ausgebildete Anschlagfläche 21a den Anschlagring 20 des Druckmittelkolbens 17 mit, so daß auch im restlichen Teil der Rückzugsbewegung des Futterkolbens 12 eine zwangsläufige Rückzugsbewegung auch des Druckmittelkolbens 17 und damit der Zentrierspitze 16 in die in Fig. 2 gezeichnete Ausgangslage erfolgt.If the workpiece W is to be removed from the clamping device, it is necessary to return the chuck 1 to the starting position. To do this, the pressure chamber 15b is pressurized with pressure medium in the clamping position according to Fig. 4, while the pressure chambers 15a and 18 are simultaneously relieved. Such a pressurization in the pressure chamber 15b causes the chuck piston 12 to be displaced to the right. The chuck piston 12 thereby takes the stop ring 20 of the pressure medium piston 17 with it via the stop surface 21a formed in its recess 21, so that in the remaining part of the retraction movement of the chuck piston 12, the pressure medium piston 17 and thus the centering point 16 also inevitably retract to the starting position shown in Fig. 2.

Aus der voranstehenden Beschreibung des Aufbaues und der Wirkungsweise des Spannfutters 1 geht hervor, daß zur Betätigung des die Spannbacken 11 antreibenden Futterkolbens 12 und des die Sonderfunktion bewirkenden Druckmittelkolbens 17 insgesamt nur drei Druckräume 15a,15b und 18 erforderlich sind, wodurch auch die Anzahl der Leitungen 7 auf die Zahl 3 reduziert werden kann, weil Futterkolben 12 und Druckmittelkolben 17 über die Anschlagflächen 20a und 21a in bestimmten Situationen miteinander kuppelbar sind. Zusätzlich zu dieser Einsparung ergibt sich aber der erheblich wesentlichere Vorteil, daß die Stellungen beider Kolben, nämlich des Futterkolbens 12 und des Druckmittelkolbens 17 auf einfache Weise durch eine einzige Anzeigevorrichtung überwacht werden können.From the above description of the structure and the mode of operation of the chuck 1, it is clear that only three pressure chambers 15a, 15b and 18 are required to operate the chuck piston 12 driving the clamping jaws 11 and the pressure medium piston 17 that performs the special function, whereby the number of lines 7 can be reduced to 3, because the chuck piston 12 and pressure medium piston 17 can be coupled together in certain situations via the stop surfaces 20a and 21a. In addition to this saving, there is the much more significant advantage that the positions of both pistons, namely the chuck piston 12 and the pressure medium piston 17, can be easily monitored by a single display device.

Beim Ausführungsbeispiel wird diese Anzeigevorrichtung durchIn the embodiment, this display device is

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eine Stange 22 gebildet, die mit dem Futterkolben 12 verbunden ist und aus dem Ende der Spindel 3 bzw. der Einrichtung 5 zur Druckmittelüberleitung herausragt. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist das freie Ende dieser Stange 22 mit einem Ringelement 23 versehen, das jeden beliebigen Schalter betätigen kann, beim Ausführungsbeispiel jedoch mit berührungslosen Näherungsschaltern 24 zusammenwirkt, von denen einer strichpunktiert in Fig. 6 zu erkennen ist.a rod 22 is formed which is connected to the chuck piston 12 and protrudes from the end of the spindle 3 or the device 5 for the pressure medium transfer. In the embodiment shown, the free end of this rod 22 is provided with a ring element 23 which can actuate any switch, but in the embodiment cooperates with contactless proximity switches 24, one of which can be seen in dash-dotted lines in Fig. 6.

In den Fig. 2 bis 5 ist die jeweilige Stellung des auf der Stange 22 befestigten Ringelements 23 schraffiert dargestellt, wogegen die weiteren Stellungen gestrichelt angedeutet sind. Auf diese Weise ist besonders gut erkennbar, welche der insgesamt vier Stellungen das Ringelement bei der jeweils in der Zeichnung dargestellten Futterstellung einnimmt. Die Übersicht in Fig. 6 zeigt in vergrößerter Darstellung die vier insgesamt möglichen Stellungen, die jeweils durch einen Näherungsschalter 24 erfaßt werden. So ist beispielsweise erkennbar, daß die Stellung des geöffneten Spannfutters gemäß Fig. 2 durch die schraffierte Lage des Ringelements 23 in Fig. 6 erfaßt wird. Die als nächstes links daneben liegende Stellung des Ringelements 23 bedeutet, daß sich das Spannfutter in der Stellung nach Fig. 3 befindet, in welcher die Zentrierspitze 16 ausgefahren ist. Die weiter nach links folgende Stellung des Ringelements 23 zeigt an, daß sich das Spannfutter in der Spannstellung gemäß Fig. 4 befindet.In Fig. 2 to 5, the respective position of the ring element 23 attached to the rod 22 is shown hatched, whereas the other positions are indicated by dashed lines. In this way, it is particularly easy to see which of the total of four positions the ring element assumes in the chuck position shown in the drawing. The overview in Fig. 6 shows an enlarged view of the four possible positions, each of which is detected by a proximity switch 24. For example, it can be seen that the position of the open chuck according to Fig. 2 is detected by the hatched position of the ring element 23 in Fig. 6. The next position of the ring element 23 to the left means that the chuck is in the position according to Fig. 3, in which the centering tip 16 is extended. The position of the ring element 23 further to the left indicates that the chuck is in the clamping position according to Fig. 4.

Wenn das Ringelement 23 schließlich in die am weitesten links in Fig. 6 dargestellte Stellung gelangt, hat das Spannfutter einen sogenannten Leerhub ausgeführt, wie er in Fig. 5 dargestellt ist. In dieser Stellung befindet sich kein Werkstück W zwischen den Spannbacken 11, so daß diese ihren maximalen Spannhub ausführen können. In diesem Fall liegt der Spannkolben 12 in seiner linken Endstellung am Futterkörper 10 an. In dieser Stellung könnte keine Spannkraft auf ein Werkstück übertragen werden, weil die vom Druckmittel im Druckraum 15a erzeugte DruckkraftWhen the ring element 23 finally reaches the leftmost position shown in Fig. 6, the chuck has performed a so-called idle stroke, as shown in Fig. 5. In this position, there is no workpiece W between the clamping jaws 11, so that they can perform their maximum clamping stroke. In this case, the clamping piston 12 rests against the chuck body 10 in its left end position. In this position, no clamping force could be transmitted to a workpiece, because the pressure force generated by the pressure medium in the pressure chamber 15a

- 11 -- 11 -

- Il -- The -

unmittelbar in den Futterkörper 10 eingeleitet wird. Eine solche Stellung darf somit nicht erreicht werden, wenn Werkstücke gespannt werden sollen, weil nicht sichergestellt werden kann, daß die notwendige Spannkraft auf das Werkstück aufgebracht wird.is introduced directly into the chuck body 10. Such a position must therefore not be achieved if workpieces are to be clamped, because it cannot be guaranteed that the necessary clamping force is applied to the workpiece.

Die voranstehende Beschreibung macht somit deutlich, daß mit einer einfachen Überwachungseinrichtung bei dem beschriebenen Spannfutter sämtliche Stellungen der beiden Kolben, nämlich des Futterkolbens 12 und des Druckmittelkolbens 17 überwacht werden können.The above description thus makes it clear that with a simple monitoring device in the described chuck, all positions of the two pistons, namely the chuck piston 12 and the pressure medium piston 17, can be monitored.

- 12 -- 12 -

·· 12 -·· 12 -

Bezugszeichenliste: W Werkstück List of reference symbols: W Workpiece

1 Spannfutter1 chuck

2 Spannfutter2 chucks

3 Spindel A Spindel3 Spindle A Spindle

5 Einrichtung5 Setup

6 Einrichtung6 Setup

7 Leitung7 Management

8 Leitung8 Line

9 Drehachse9 Rotation axis

10 Futterkörper10 chuck bodies

11 Spannbacke11 clamping jaw

12 Futterkolben12 feeding pistons

13 Keilstange13 Wedge bar

14 Langsmittelachse 15a Druckraum 15b Druckraum14 Longitudinal center axis 15a Pressure chamber 15b Pressure chamber

16 Zentrierspitze16 Centering point

17 Druckmittelkolben17 Pressure piston

18 Druckraum18 Printing room

19 Druckfeder19 Compression spring

20 Anschlagring 20a Anschlagfläche20 Stop ring 20a Stop surface

21 Aussparung 21a Anschlagfläche21 Recess 21a Stop surface

22 Stange22 rod

23 Ringelement23 Ring element

24 Näherungsschalter24 proximity switches

- 13 -- 13 -

Claims (4)

- 13 Ansprüche:- 13 claims: 1. Spannfutter mit mindestens einer eine Spannbewegung ausführenden Spannbacke und mit einer Zusatzfunktion, beispielsweise einer Vorzentrierung durch eine ausfahrbare Zentrierspitze, wobei sowohl die Spannbewegung als auch die Zusatzfunktion durch jeweils einen, vorzugsweise im Futterkörper angeordneten Druckmittelkolben erzeugt wird,
dadurch gekennzeichnet,1. Chuck with at least one clamping jaw carrying out a clamping movement and with an additional function, for example pre-centering by means of an extendable centering point, whereby both the clamping movement and the additional function are generated by a pressure medium piston, preferably arranged in the chuck body,
characterized, daß zwischen dem die Zusatzfunktion bewirkenden Druckmittelkolben (17) und dem die Spannbewegung erzeugenden Druckmittelkolben (12) mittelbar oder unmittelbar wirkende Anschlagflächen (20a,21a) vorgesehen sind, über die der die Zusatzfunktion bewirkende Druckmittelkolben (17) bis zur Beendigung der Zusatzfunktion den die Spannbewegung erzeugenden Druckmittelkolben (12) mitnimmt und über die bei der Öffnungsbewegung des Spannfutters der die Spannbewegung erzeugende Druckmittelkolben (12) den die Zusatzfunktion bewirkenden Druckmittelkolben (17) in die Ausgangslage zurückführt.that between the pressure medium piston (17) effecting the additional function and the pressure medium piston (12) producing the clamping movement, there are provided directly or indirectly acting stop surfaces (20a, 21a), via which the pressure medium piston (17) effecting the additional function takes the pressure medium piston (12) producing the clamping movement with it until the additional function ends and via which the pressure medium piston (12) producing the clamping movement returns the pressure medium piston (17) effecting the additional function to the starting position during the opening movement of the chuck. 2. Spannfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem die Spannbewegung erzeugenden Druckmittelkolben (12) eine aus dem Ende der das Spannfutter tragenden Spindel (3) herausragende Stange (22) verbunden ist, deren Ende mit mindestens einer Wegüberwachung zusammenwirkt.2. Chuck according to claim 1, characterized in that a rod (22) protruding from the end of the spindle (3) carrying the chuck is connected to the pressure medium piston (12) generating the clamping movement, the end of which rod interacts with at least one path monitoring device. 3. Spannfutter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittelkolben (12,17) unmittelbar ineinander und ihrerseits im Futterkörper (10) des Spannfutters axial beweglich angeordnet sind.3. Chuck according to claim 1 or 2, characterized in that the pressure medium pistons (12, 17) are arranged directly in one another and in turn in the chuck body (10) of the chuck so as to be axially movable. 4. Spannfutter nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der die Zusatzfunktion bewirkende Druckmittelkolben (17) in dem die Spannbewegung erzeugenden Druckmittelkolben (12) angeordnet und seinerseits mit einer4. Chuck according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the pressure medium piston (17) effecting the additional function is arranged in the pressure medium piston (12) producing the clamping movement and in turn is provided with a - IA -- IA - . 14 -. 14 - Zentrierspitze (16) versehen ist, die entgegen der Kraft einer Feder (19) relativ zum Druckmittelkolben (17) verschiebbar ist.Centering tip (16) is provided which can be displaced relative to the pressure medium piston (17) against the force of a spring (19).