DE946110C - Hydraulisches Spannfutter fuer Werkzeugmaschinen - Google Patents
Hydraulisches Spannfutter fuer WerkzeugmaschinenInfo
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- DE946110C DE946110C DEL16379A DEL0016379A DE946110C DE 946110 C DE946110 C DE 946110C DE L16379 A DEL16379 A DE L16379A DE L0016379 A DEL0016379 A DE L0016379A DE 946110 C DE946110 C DE 946110C
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B31/00—Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
- B23B31/02—Chucks
- B23B31/10—Chucks characterised by the retaining or gripping devices or their immediate operating means
- B23B31/12—Chucks with simultaneously-acting jaws, whether or not also individually adjustable
- B23B31/16—Chucks with simultaneously-acting jaws, whether or not also individually adjustable moving radially
- B23B31/16233—Jaws movement actuated by oblique surfaces of a coaxial control rod
- B23B31/16254—Jaws movement actuated by oblique surfaces of a coaxial control rod using fluid-pressure means to actuate the gripping means
- B23B31/16258—Jaws movement actuated by oblique surfaces of a coaxial control rod using fluid-pressure means to actuate the gripping means using mechanical transmission through the spindle
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Gripping On Spindles (AREA)
Description
AUSGEGEBEN AM 26. JULI 1956
L 16379 Ib J49a
ist in Anspruch genommen
Die Erfindung bezieht sich auf ein hydraulisches Spannfutter für Werkzeugmaschinen, bei dem zur
Erzielung des für die Klemmbewegungen, der Spannbacken erforderlichen hydraulischen Druckes
eine mit dem Futter umlaufende Kolbenpumpe dient und bei dem die Hubbewegung der Pumpenkolben
von einem gegenüber dem umlaufenden Futter stillstehenden Teil bgeleitet ist.
Bei einem bekannten hydraulischen Spannfutter dieser Art sind die Kolben der mit dem Spannfutter
umlaufenden Pumpe radial im Spannfutterkörper angeordnet und werden von einem innerhalb des
Spannfutters zentral gelegenen Exzenter aus betätigt, der unter dem Einfluß eines Fliehgewichtes
steht. Derartige Spannfutter haben jedoch den Nachteil, daß die Spannkraft der Spannbacken
außer von der Drehzahl auch von der Schwere des Fliehgewichfs abhängig ist, so daß solche .Spannfutter
sich nur zum Festhalten von Werkstücken eignen, die hohe Schnittgeschwindigkeiten zulassen, so
Außerdem sind bei fliehkraftbetätigten Kolben für die Übertragung des Druckmediums, zu den Spannbacken
recht verwickelte Übertragungsmittel erforderlich, die das Spannfutter nicht nur störungsanfällig machen, sondern es auch wesentlich ver- as
teuern.
Ein anderes bekanntes, von der eingangs erwähnten Bauart abweichendes Spannfutter weist
zur Erzielung des erforderlichen hydraulischen Druckes eine Zahnradpumpe auf, die ebenfalls mit
dem Futter umläuft. Das eine Pumpenrad dieser Zahnradpumpe wird durch ein Planetenrad angetrieben,
das mit einem festen Zahnring kämmt, der in einen am Mitdrehen gehinderten, außerhalb des
eigentlichen Futters liegenden und am Spindelstock befestigten, das Futter kappenartig übergreifenden
Gehäuse angeordnet ist. Auch bei diesem bekannten xo Futter ist der Nachteil der Drehzahlabhängigkeit
nicht restlos beseitigt, da eine Zahnradpumpe nur dann einen ausreichenden Druck erzeugt, wenn ihre
Förderräder mit einer hohen Drehzahl umlaufen. Hinzu kommt noch, daß sich durch die Zahnradpumpe
ein Aufbau ergibt, der noch verwickelter ist als der Aufbau- bei^ den bereits erwähnten Spannfuttern
mit Kolbenpumpen. Es ist daher verständlich, daß man trotz der dem eingangs genannten
Spannfutter anhaftenden Mangel die Ausführungen mit einer oder mehreren Kolbenpumpen im allgemeinen, bevorzugt verwendet.
Nach der Erfindung wird ein Spannfutter der zuerst erwähnten Art angestrebt, das nicht nur bei
geringen Drehzahlen, benutzt werden kann, sondern das sich auch billig herstellen läßt und störungsunempfindlich
ist.
Dieses Ziel wird — ausgehend von dem Bekannten — dadurch erreicht, daß zur Erzeugung der
Hubbewegung des oder der zur Spannfutterachse parallel liegenden, unter Federdruck stehenden·
Pumpenkolben ein außerhalb des Futterkörpers, z. B. am Spindelstock, befestigtet,- mit einer stirnseitigen
Kurvenbahn versehener Ring angeordnet ist. Anders ausgedrückt heißt dies, daß die Pumpenkolben
— gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von Laufrollen — mit ihren Kolbenstangen eine
stirnseitige Kurvenbahn eines ortsfesten Ringes berühren, so daß ihnen beim Lauf des Futters eine
Axialbewegung aufgezwungen wird. Der auf diese Weise erzeugte hydraulische Druck wirkt erfindungsgemäß
auf Arbeitskolben, die durch einen Flansch mit einer axial verschieblichen Innennabe
verbunden sind, die zur Futterachse geneigte Radialnuten, für die Spannbacken aufweist.
Durch die erfindungsgemäße Ausführung kommt ein Spannfutter zustande, das unabhängig von der
Drehzahl jeden gewünschten Anpreßdruck der Spannbacken auf das jeweilige Werkstück zuläßt,
so daß das neuartige Spannfutter praktisch für die .50 Bearbeitung aller derjenigen Werkstoffe verwendet
werden kann, die sich spanabhebend, bearbeiten lassen. Da es sich ferner bei den hief angewendeten
Mitteln um einfach-herzustellende Teile handelt, ist das erfindungsgemäße Spannfutter einerseits sehr
wirtschaftlich zu erzeugen und gewährleistet anderseits einen störungsfreien Betrieb, so daß es besonders
für eine Serienfertigung geeignet ist. Die axial verschiebbare, achstnittig zur Futterachs& angeordnete
und die Spannbacken in geneigten Radialnuten aufnehmende Innennabe wiederum bietet den
Vorteil eines ganz genauen zentrischen Spannens des Futters. Es liegt daher auf der Hand, daß das
erfindungsgemäße Spannfutter überall dort zu verwenden ist, wo hohe Bearbeitungsgenauigkeiten gefordert
werden.
Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel eines Spannfutters veranschaulicht,
näher erläutert. Es zeigt
Fig. ι ein hydraulisches Spannfutter im Längsschnitt,
Fig. 2 einen Schnitt nach der hinie A-B der Fig. 1,
Fig. 3 ein Spannfutter im Längsschnitt,· bei dem im Interesse der Deutlichkeit die im Futter verteilten
Einzeleinrichtungen in die Zeichenebene gelegt sind.
Das Spannfutter besteht aus einem zylindrischen Teil i, in dem die aus dem eigentlichen Kolben 2
und dem die Rolle 4 tragenden Zylindereinsatz 3 zusammengesetzte Pumpe gelagert ist. Die Rolle 4
stützt sich gegen einen am Spindelstockö der Werk- 8b zeugmaschine befestigten Ring5, dessen dem Futter
zugekehrte Stirnseite als Kurvenbahn ausgebildet ist. Der Kolben 2 und der Zylindereinsatz 3 der
Pumpe werden durch die Federn. 7, 8 ineinandergeschoben. In die Ringnut 9 des Kolbens 2 greift
beim Überschreiten eines eingestellten maximalen Öldruckes eine Druckklinke 10 ein, welche für die
Dauer des Öldruckes die Pumpe außer Betrieb setzt. Beim Absinken des Öldruckes kommt die Klinke
durch die Feder 11 selbsttätig mit der Nut 9 außer Eingriff.
Während des Laufes des Futters vollführt der Kolben eine hin- und hergehende Bewegung, so daß
öl aus dem Behälter 12 durch die Leitung 13 angesaugt
wird, das über ein in einer Richtung wirken^ des Ventil 14 und'durch einen Verbindungskanal 28
in einen Speicherraum 22 und von dort durch eine Leitung 27 mit Ventil 25 zu den Arbeitskolben 15
strömt (vgl. auch Fig. 3).
Zweckmäßig sind drei Arbeitskolben 15 vorhanden, die zwischen drei im Spannfutter vorgesehenen
Spannbacken 16 liegen (vgl. Fig. 2). Die Arbeitskolben ι S werden durch Federn Vj belastet. Die
Kolben 15 sind mit einem eine Nabe 19 tragenden Flansch 18 verbunden. In der Nabe 19 befinden sich
drei schräge Radialnuten 20, in welche die Spannbacken 16 mit inneren Ansätzen 21 eingreifen (vgl.
Fig, 2). ■
Durch den Arbeitshub der Kolben 15 in Richtung
auf den Spindelstock 6 bzw. durch den von den Federn 17 bewirkten Rückhub erfolgt über die dieser
Bewegung folgenden Teile 18, 19 infolge der Keilflächen 20 die Radialyerstellung der Backen 16,
wodurch sich das Spannen oder Lösen des Werkstückes ergibt.
Innerhalb des zylindrischen Speicherraumes 22 ist ein durch eine Feder 24 belasteter Kolben 23
vorgesehen, der während der Ruhestellung des Spannfutters das im Zylinder 22 gespeicherte öl
nach öffnen des Ventils 25 unter der Wirkung seiner vorgespannten Feder 24 irt die Zylinder der
Arbeitskolben. 15 drückt, wodurch sich vorerst ein
leichtes Spannen des Werkstückes ergibt.
Die Gesamtanordnung der Spannvorrichtung bzw. der ölumlauf sind aus Fig. 3 ersichtlich. Die 125.
Verbindungskanäle zwischen den einzelnen Arbeits-
kammern (Zylindern.) sind der besseren Übersicht halber als außerhalb des Spannfutters liegend eingezeichnet.
In Wirklichkeit sind sie jedoch in. das Spannfutter eingearbeitet.
Das erfindungsgemäße hydraulische Spannfutter arbeitet folgendermaßen:
Bei offenem Ventil 26 und geschlossenem Ventil 25 werden durch den Druck der Federn 17 sämtliche
untereinander kommunizierenden Zylinder der Arbeitskolben 15 entleert und das öl sammelt sich
im Behälter 12. Da dabei die Nabe 19 in Richtung der Spannbacken verschoben wird, sind die Spannbacken.
16 gelöst. Nach dem Einsetzen des Werkstückes in die Spannbacken wird das Ventil 25 ge-
öffnet, so daß das im Raum 22 aufgespeicherte Öl unter der Wirkung der gespannten Feder 24 durch
die Verbindungskanäle 27 in die drei Zylinder der Arbeitskolben 15 strömt. Dabei werden die Spannbacken
geschlossen, und zwar mit einer Kraft, die die vorgespannte Feder 24 leistet. Nunmehr ist das
Spannfutter betriebsfertig. Bei seiner Rotation beginnt die Kolbenpumpe zu arbeiten, die so lange öl
durch den Kanal 28 über den Speicherraum 22 in die Arbeitszylinder der Kolben 15 pumpt, bis der
zuvor gewählte Öldruck erreicht ist und die Druckklinke 10 die Pumpe abschaltet. Unterschreitet der
Öldruck das eingestellte Maß, so gibt die Druckklinke 10 die Pumpe wieder frei, so daß sich der
Vorgang wiederholt und das Werkstück — ganz gleich, ob das Futter schnell oder langsam läuft —
stets mit einer ausreichenden und konstanten Kraft festgehalten wird. Durch Niederdrücken des zuvor
geschlossenen Ventils 26 wird der Ölabfluß aus den Arbeitszylindern durch die Kanäle 29 in den Behälter
12 freigegeben, so daß sich die Spannbacken 16.
wieder lösen.
Claims (4)
- Patentansprüche:i. Hydraulisches Spannfutter für Werkzeugmaschinen, bei dem zur Erzielung des für die Klemmbewegungen der Spannbacken erforderlichen hydraulischen Druckes eine mit dem Futter umlaufende Kolbenpumpe dient und bei dem die Hubbewegung der Pumpenkolben von einem gegenüber dem umlaufenden Futter stillstehenden Teil abgeleitet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Hubbewegung des oder der zur Spannfutterachse parallel liegenden, unter Federdruck (7) stehenden Pumpenkolben (2) ein außerhalb des Futterkörpers, z. B. am Spindelstock (6), befestigter, mit einer stirnseitigen Kurvenbahn versehener Ring (5) angeordnet ist.
- 2. Hydraulisches Spannfutter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der von den Pumpenkolben erzeugte hydraulische Druck auf Arbeitskolben (15) wirkt und die Arbeitskolben (15) durchveinen Flansch (18) mit einer axial verschieblichen Innennabe (19) verbunden sind, die zur Futterachse geneigte Radialnuten (20) für die Spannbacken (16) aufweist.
- 3. Hydraulisches Spannfutter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (2) der Pumpe mit einer Ringnut (9) versehen ist, in die beim Überschreiten eines zuvor gewählten Maximaldruckes des Öles eine einstellbare Druckklinke (ro) eingreift und die Pumpe außer Betrieb setzt, während beim Absinken des Öldruckes die Druckklinke (10) sich durch eine Rückholfeder (11) selbsttätig ausschaltet.
- 4. Hydraulisches Spannfutter nach den Ansprüchen ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Spannfutters ein Speicherraum (22) angeordnet ist, der über Kanäle (27) mit den Arbeitskolbenkammern in Verbindung steht und aus dem ein von einer Druckfeder (24) beaufschlagter Kolben (23) nach öffnen eines Ventils (25) Drucköl zum Spannen des Werkstückes bei ruhendem Spannfutter drückt.In BetracM gezogene Pruckschrjfteji:Deutsche Patentschrift Nr. 745 345;
französische Patentschrift Nr. 1 008 212.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen© 609 565 7.56
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CS319668X | 1952-09-23 |
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DEL16379A Expired DE946110C (de) | 1952-09-23 | 1953-08-19 | Hydraulisches Spannfutter fuer Werkzeugmaschinen |
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DE (1) | DE946110C (de) |
FR (1) | FR1083903A (de) |
GB (1) | GB756164A (de) |
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FR1008212A (fr) * | 1950-01-11 | 1952-05-15 | Cie Gen Equip Aeronautique | Perfectionnements aux mandrins de serrage |
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1953
- 1953-08-19 DE DEL16379A patent/DE946110C/de not_active Expired
- 1953-08-22 CH CH319668D patent/CH319668A/de unknown
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