EP1722911A1 - Spannkopf - Google Patents
SpannkopfInfo
- Publication number
- EP1722911A1 EP1722911A1 EP05728239A EP05728239A EP1722911A1 EP 1722911 A1 EP1722911 A1 EP 1722911A1 EP 05728239 A EP05728239 A EP 05728239A EP 05728239 A EP05728239 A EP 05728239A EP 1722911 A1 EP1722911 A1 EP 1722911A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- collet
- clamping head
- head according
- rolling
- segment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- 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
- B23B31/20—Longitudinally-split sleeves, e.g. collet chucks
- B23B31/201—Characterized by features relating primarily to remote control of the gripping means
- B23B31/207—Characterized by features relating primarily to remote control of the gripping means using mechanical transmission through the spindle
- B23B31/2073—Axially fixed cam, moving jaws
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2260/00—Details of constructional elements
- B23B2260/022—Balls
Definitions
- the invention relates to a clamping head for workpieces or tools, comprising a collet holder and collet segments of a collet arranged on and guided through the collet holder and having clamping surfaces for clamping the respective workpiece or tool.
- the collet segments on the collet carrier are usually guided by conical surfaces, which, however, only allow a flat contact in a single position when the collet segments are displaced relative to the collet carrier, in other positions there is either a double linear or a simple linear system.
- the invention is therefore based on the object of improving a clamping head of the generic type in such a way that a variable setting and adjustment of the clamping forces exerted by the collet segments is possible.
- This object is achieved according to the invention in a chuck of the type described in the introduction in that each collet segment is supported on the collet carrier by at least one defined frictional relationship in all relative positions of the collet segment relative to the collet carrier creating support element.
- the collet segment introduces only a part of its radial opposing supporting forces via the at least one supporting element into the collet holder.
- the respective collet element introduces supporting forces opposite radial clamping forces exclusively into the collet holder via the at least one supporting element.
- a particularly expedient embodiment of the solution according to the invention provides, however, that the support element forms a rotational entrainment between the collet holder and the respective collet segment when it rotates about the collet axis.
- the support element is arranged in a rotationally fixed manner relative to the collet holder with respect to a rotation about the collet axis.
- a favorable solution provides that the support element is arranged in a rotationally fixed manner on the respective collet segment with respect to a rotation about the collet axis.
- a particularly advantageous embodiment of the support element according to the invention provides that it comprises rolling elements which can be moved in a rolling manner on at least one rolling surface, so that at least between the rolling elements and the rolling surface there is only rolling or rolling friction, but no more sliding friction or static friction, which occurs when the collet segment is adjusted must be overcome.
- the rolling surface preferably runs at an acute angle to the collet axis.
- the rolling elements are expediently mounted in a rolling element receptacle in order to prevent the rolling elements from loosening when the collet is changed.
- the rolling element holder is arranged either on the collet holder or the respective collet segment.
- the rolling surface is arranged on the collet segment or the collet carrier.
- the rolling surface is arranged in a recess, so that rotational rotation can take place via the rolling element receptacle and the arrangement of the rolling surface in the recess.
- the rolling element receptacle has a rolling surface.
- the rolling elements in the rolling element receptacle can thus be moved essentially without sliding friction by rolling on their rolling surface.
- the rolling elements in the rolling element receptacle are held in a starting position by a resilient element, wherein the respective collet segment rests against the respective collet segment in its starting position in the starting position and when moving In the direction of the clamping position, the rolling elements in the rolling element receptacle then move against the force of the resilient element and roll on the opposite rolling surfaces.
- the rolling elements lie one behind the other in the rolling element receptacle, that is to say are arranged in direct contact with one another.
- the rolling element receptacle is a sliding receptacle that supports the rolling element by means of sliding friction.
- Such a slide mount could either be arranged directly in the collet holder or in the respective collet segment.
- a further advantageous solution provides that the rolling elements are arranged in a guide body which is encompassed by the support element.
- Such a guide body offers the possibility of using this to achieve the rotational entrainment between the collet holder and the respective collet segment.
- the guide body is arranged on the collet holder in a rotationally fixed manner with respect to rotation about the collet axis.
- the guide body is arranged in a rotationally fixed manner on the respective collet segment with respect to rotation about the collet axis.
- Such a sliding body is guided by sliding friction, but the fact that it has a defined sliding surface has the advantage that this surface is the same size in all relative positions of the collet segment relative to the collet carrier, so that defined frictional relationships are present which are easier Have it designed in the sense of reduced friction.
- the sliding body has a sliding surface which can be moved on a slideway.
- the sliding body is provided with lubricant pockets.
- These lubricant pockets can be arranged on an outside of the sliding body.
- the lubricant pockets are arranged to penetrate into the sliding body, starting from the sliding surface. Furthermore, in order to achieve constant lubrication of the sliding surface, it is particularly advantageous if the lubricant pockets are open on the radially outer side of the sliding surface with respect to the collet axis. This has the great advantage that the centrifugal force can be used with the rotating clamping head to convey the lubricant from the lubricant pockets to the sliding surface.
- the sliding body is arranged on the clamping head according to the invention, it is particularly advantageous if the sliding body is arranged on the collet segment and the slideway on the collet carrier.
- the slideway extends at an acute angle to the collet axis.
- a further advantageous embodiment of a clamping head according to the invention provides that the support element comprises at least one tilting body which is articulated on the one hand on the collet holder and on the other hand on the respective collet segment.
- the tilting bodies are each arranged with end regions in these supporting receptacles.
- the tilting bodies In the context of the exemplary embodiment with tilting bodies, it is expedient to arrange the tilting bodies in such a way that they move radially from the starting position to the clamping position on the axis of the collet when the respective collet segment moves.
- Figure 1 shows a longitudinal section through a first embodiment of a clamping head according to the invention.
- Figure 2 is a plan view of the first embodiment in the direction of arrow A in Fig. 1.
- Fig. 3 is a section along line 3-3 in Fig. 1;
- FIG. 4 shows an enlarged, fragmentary illustration of the clamping head corresponding to FIG. 1 in the region of the rolling elements effective between a collet segment and the collet holder;
- FIG. 5 shows a section similar to FIG. 1 through a second embodiment of a clamping head according to the invention
- Fig. 6 is a section along line 6-6 in Fig. 5;
- FIG. 7 shows a section similar to FIG. 1 through a third embodiment of a clamping head according to the invention
- Fig. 8 is a section along line 8-8 in Fig. 5;
- Fig. 9 is a section along line 9-9 in Fig. 8;
- FIG. 10 shows a section similar to FIG. 1 through a fourth embodiment of a clamping head according to the invention
- Fig. 11 is a section along line 11-11 in Fig. 10;
- FIG. 12 shows a section along line 12-12 in FIG. 11; 13 shows a half-sided section along line 1-1 through a fifth embodiment of a clamping head according to the invention in the clamping position of the collet segment shown;
- a first exemplary embodiment of a clamping head designated as a whole by 10 in FIG. 1, is held on a spindle head 12 of a spindle 14 of a machine tool, which can be driven to rotate about a spindle axis 16.
- the spindle 14 comprises a spindle tube 18 carrying the spindle head 12, in which a tensioning tube 20 for actuating the tensioning head 10 is movably guided in a direction of displacement 22 parallel to the spindle axis 16.
- the clamping head 10 is in turn formed by a clamping head housing 30 which is mounted directly on the spindle head 12 and which in turn comprises a collet holder 32.
- the collet holder 32 is part of the clamping head housing 30 and thus together with the clamping head housing 30 with the spindle 14 about the spindle axis 16.
- the collet holder 32 encloses a collet designated as a whole as 34, which, as shown in FIG. 2, comprises, for example, three collet segments 36a, 36b and 36c, that are arranged around a collet axis 38 coinciding with the spindle axis 16 in the circumferential direction 40 with spaces 42 between successive collet segments 36, in which spaces 42 resilient intermediate pieces 44 are seated, which bear against the collet segments 36.
- Each of the collet segments 36a to 36c in turn comprises a clamping surface 46a to 46c facing the collet axis 38, with which a workpiece or tool that can be inserted into the collet 34 can be clamped in that the respective collet segment 36a to 36c in a radial direction 48a to 48c to the collet axis 38 can be moved in order to clamp the workpiece or tool circumferentially with the clamping surfaces 46a to 46c.
- each of the collet segments 36a to 36c is provided with a support surface 50, which in this case extends at an acute angle to the collet axis 38.
- each of the collet segments 36 is supported on a row 52 of rolling elements 60 which acts as a supporting element and, in the first exemplary embodiment, is formed from the individual rolling elements 60 lying one behind the other in a longitudinal direction 54, the longitudinal direction 54 being at the same angle to the collet axis 38 runs like the support surface 50.
- the rolling bodies 60 with their contact surfaces 62 supporting the support surface 50, form a guide for the support surface 50, which parallel the respective collet segment 36 with respect to the collet axis 38 positions aligned to each other, wherein the clamping surfaces 46 can be positioned at different radial distances from the collet 38 due to the acute angle between the collet axis 38 and the support surface 50.
- the rolling elements 60 are guided in the first embodiment in a recess 64 in the collet holder 32, the bore 64 being machined parallel to the longitudinal direction in the collet holder 32, but in such a way that the recess 64 is not completely in the collet holder 32, but one parallel to it Has longitudinal direction 54 opening 66 through which the rolling elements 60 protrude with a portion 68.
- the partial region 68 is a spherical cap which has a smaller extent than a hemisphere, so that the rolling elements 60 designed as balls are guided in the recess 64 over more than half of their circumference and thus in each case center points 70 of the rolling bodies 60 designed as balls lie on a side of the opening 66 facing away from the partial region 68 within the recess 64.
- the recess 64 is designed in such a way that the rolling bodies 60 designed as balls are preferably, as shown in FIGS. 1 and 4, supported with contact surfaces 72 on a base 74 of the recess 64 opposite the opening 66, which is also parallel to the longitudinal direction 54 and thus also runs parallel to the support surface 50. Furthermore, the rolling elements 60a to 60d are enclosed in the recess 64, specifically by means of an inner end plate 76 arranged on the collet holder 32 and an outer end plate 78, a compression spring 80 also being supported on the inner end plate, which compresses the rolling elements 60a to 60d moves towards the outer end plate 78 and holds in a starting position.
- the collet segments 36 rest with their supporting surfaces 50 on the contact surfaces 62 of the rolling elements 60a to 60d in the form of balls when the collet segments 36 are in their open starting position.
- the collet segments 36 are pulled. moved by means of the tensioning tube 20 in the direction of the spindle head 12, the pressure of the support surfaces 50 on the contact surfaces 62 of the rolling elements and the pressure of the contact surfaces 72 of the rolling elements 60a to 60d on the bottom 74 of the bore 64 lead to the rolling elements 60a to 60d rolling on the one hand on the base 74 as a rolling surface and on the other hand on the supporting surface 50 of the collet segments 36 as an opposite rolling surface, the rolling elements 60a to 60d migrating away from the outer end plate 78 in the direction of the inner end plate 76.
- the collet segments 36 can be moved with their clamping surfaces 46 into a clamping position, the
- the compression spring 80 is compressed when the rolling elements 60 move in the direction of the inner end plate 76.
- a tensile or releasing force is preferably applied to the collet segments 36a to 36c via a collet adapter 82, which engages in a circumferential groove 84 of the collet segments facing it with a nose 86 and, on the other hand, is connected to the collet tube 20.
- the support surface 50 is designed as the bottom of a groove 88 which is rounded in cross section and into which the Rolling elements 60 engage with their partial area 68, which projects beyond the opening 66, so that through the recess 64 and the groove 88 via the rolling elements 60, a rotational entrainment between the collet holder 32 and the collet segments 36 with respect to a rotation about the collet axis 38 and is thus created around the spindle axis 16.
- the collet segments 36 are aligned relative to the collet carrier 32 by lateral guide surfaces 90 of the collet carrier 32 lying on both sides of the opening 66, against which the collet segments 36 with alignment surfaces 92 rest.
- the outer end plate 78 is also provided with a seal 94 which bears completely against an outer contour of the collet segments 36 and also engages in the support surfaces designed as depressions.
- FIGS. 5 and 6 In a second exemplary embodiment of a clamping head according to the invention, shown in FIGS. 5 and 6, those elements which are identical to those of the first exemplary embodiment are provided with the same reference numerals, so that with regard to their description, reference is made in full to the statements relating to the first exemplary embodiment can.
- the rolling bodies 60 ' are not designed as balls, but rather as rollers which are arranged in a recess 64' in the collet holder 32.
- rollers 60 'in the recess 64' they are provided with lateral pins 102 which project coaxially to the axis 70 'of the rolling elements 60' designed as rollers and which are formed in one of the recess 64 ' undercut 104 adjoining opening 66 are guided.
- the rolling elements 60 'designed as rollers also project over a recess 68' with a partial region 68 'and engage with this partial region 68' in a groove 88 'in the respective collet segment 36 which forms the support surface 50' and in this case is rectangular in cross section a, so that in this case as well, the rolling elements 60 'designed as rollers represent a rotary drive for the collet segments 36 when the collet holder 32 rotates about the collet axis 38.
- the collet segments 36 carry guide bodies 110 which are fixed to the collet segments 36, for example in that they sit in a groove 112 in the collet segments 36 and are secured by a pin 114. are slidably held in the groove 112.
- These guide bodies 110 engage in a recess 64 ′′ corresponding to their shape, the guide bodies 110 being supported on the base 74 ′′ of the recess 64 ′′ via rolling bodies 60 ′′.
- the rolling elements 60 are designed such that they move in a rolling manner on the base 74" as a rolling surface.
- the rolling elements 60 "in the guide body 110 with a partial area 122 in the case of balls as rolling elements 60" with a spherical cap area, are mounted in sliding mounts 124, so that the rolling elements 60 "in the sliding mounts 124 rotate under sliding friction can, but no rolling or rolling friction occurs between the rolling elements 60 ′′ and the guide body 110.
- the rolling elements 60 ", as shown in FIG. 9, are preferably arranged in a two-dimensional pattern which extends on the one hand in the longitudinal direction 54, but on the other hand also transversely thereto, for example in three adjacent rows 52" a, 52 "b and 52 "c of rolling elements 60".
- the collet segments 36 are thus supported with respect to the collet carrier 32 on the one hand via sliding friction between the rolling elements 60 "and the guide body 110, and on the other hand via rolling or rolling friction between the rolling elements 60" and the base 74 ", so that compared to the known solutions there is also reduced friction.
- the third exemplary embodiment is designed in the same way as the first and second exemplary embodiments, so that the same reference numerals are used with regard to the individual features and, in addition, full reference is made to the statements relating to the preceding exemplary embodiments.
- a sliding surface 130 of the guide body 110 ′′ lying flat on the base 74 ′′ is provided with pockets 132 extending in the longitudinal direction 54 and transversely thereto, into which lubricant, in particular grease, is introduced, which rotates around the spindle axis 16 Spindle 14 is carried out due to the centrifugal forces and constantly forms a lubricating film between the sliding surface 130 and the bottom 74 "of the recess 64" acting as a slideway, so that there is also a support with reduced friction between the collet segments 36 and the collet carrier 32.
- the fourth exemplary embodiment is designed in the same way as the preceding exemplary embodiments, so that reference is made in full to the statements relating to these exemplary embodiments.
- tilting elements 140, 142 are provided between the collet holder 32 and the collet segments 36 as support bodies, which are mounted on the one hand with end regions 144 and 146 in tilt receptacles 148 and 150 in the collet holder 32 and on the other hand with End regions 154 and 156 are mounted in tilt receptacles 158 and 160 in the respective collet segment 36.
- the tilting elements 140 and 142 with their extension in a height direction 162 lying between the end regions 144 and 154 and 146 and 156, act as a leg of a parallelogram, the height direction running between the end regions 144 and 154 and 146 and 156 being at a different angle to the collet axis 38 , depending on how the collet segment 36 is displaced in the displacement direction 22 relative to the collet carrier 32.
- the tilting receptacles 150 and 152 and 148 and 150 as well as 158 and 160 each lie in geometric planes 164 and 166, which preferably run parallel to one another and at an acute angle to the collet axis 38, namely in the longitudinal direction 54, which are also at the same acute angle the geometric planes 164 and 166, one behind the other.
- the tilt receptacles 148 and 150 and 158 and 160 are limited in the direction of the geometric planes 164 and 166 transversely to the longitudinal direction 54, so that the tilting elements 140 and 142 transversely to the longitudinal direction 54 in the tilt receptacles 148 and 150 and 158 and 160 transversely to the longitudinal direction 54 are guided to a limited extent and are therefore also effective for transmitting a rotary movement from the collet holder 32 to the individual collet segments 36.
- tilting elements 140 and 142 act on the basis of the defined one
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Abstract
Um einen Spannkopf für Werkstücke oder Werkzeuge, umfassend einen Spannzangenträger und an dem Spannzangenträger angeordnete und durch diesen geführte Spannzangensegmente einer Spannzange, die Spannflächen für das Spannen des jeweiligen Werkstücks oder Werkzeugs aufweisen, derart zu verbessern, daß eine variable Einstellung und Verstellung der von den Spannzangensegmenten ausgeübten Spannkräfte möglich ist, wird vorgeschlagen, daß jedes Spannzangensegment an dem Spannzangenträger durch mindestens einen definierte Reibungsverhältnisse in allen Relativpositionen des Spannzangensegments zum Spannzangenträger schaffendes Stützelement abgestützt ist.
Description
Spannkopf
Die Erfindung betrifft einen Spannkopf für Werkstücke oder Werkzeuge, umfassend einen Spannzangenträger und an dem Spannzangenträger angeordnete und durch diesen geführte Spannzangensegmente einer Spannzange, die Spannflächen für das Spannen des jeweiligen Werkstücks oder Werkzeugs aufweisen.
Bei derartigen Spannköpfen erfolgt üblicherweise die Führung der Spannzangensegmente am Spannzangenträger durch konische Flächen, die jedoch bei einer Relativverschiebung der Spannzangensegmente relativ zu dem Spannzangenträger nur in einer einzigen Stellung eine flächenhafte Anlage erlauben, in anderen Stellungen besteht entweder eine zweifache linienförmige oder eine einfache linienförmige Anlage.
Eine derartige Variation der Art der Anlage der Spannzangensegmente an dem Spannzangenträger führt zu unbestimmten Reibungsverhältnissen und insbesondere zu sehr hohen Haftreibungen bei in Spannstellung stehenden Spannzangensegmenten, so daß die Einstellung von mit derartigen Spannzangensegmenten ausgeübten Spannkräften entweder nicht möglich oder nur mit hohen Hysteresen und somit äußerst Undefiniert möglich ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Spannkopf der gattungsgemäßen Art derart zu verbessern, daß eine variable Einstellung und Verstellung der von den Spannzangensegmenten ausgeübten Spannkräfte möglich ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Spannkopf der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jedes Spannzangensegment an dem Spannzangenträger durch mindestens ein definierte Reibungsverhältnisse in allen Relativpositionen des Spannzangensegments relativ zum Spannzangenträger schaffendes Stützelement abgestützt ist.
Der Vorteil eines derartigen zusätzlichen Stützelements, das definierte Reibungsverhältnisse schafft, besteht darin, daß damit zumindest die Reibungskräfte zwischen dem jeweiligen Spannzangensegment und dem Spannzangenträger nicht mehr abhängig von der Relativposition derselben variieren, sondern eine definierte Größe haben, so daß damit eine variable Spannkrafteinstellung möglich ist.
Prinzipiell wäre es denkbar, daß das Spannzangensegment nur einen Teil seiner radialen Spannkräften entgegensetzten Stützkräfte über das mindestens eine Stützelement in den Spannzangenträger einleitet.
Besonders günstig ist es jedoch, wenn das jeweilige Spannzangenelement radialen Spannkräften entgegengesetzte Stützkräfte ausschließlich über das mindestens eine Stützelement in den Spannzangenträger einleitet.
Damit ist sichergestellt, daß sämtliche, durch die Stützkräfte bedingten Reibungskräfte zu definierten Reibungsverhältnissen und somit zu einer erleichterten Einstellbarkeit des jeweiligen Spannzangensegments und somit der Spannkraft führen.
Bei den bislang bekannten Spannzangensegmenten ist zusätzlich zu flächenhaften Abstützung der jeweiligen Spannzangensegmente an dem Spannzangenträger noch eine Drehmitnahme vorgesehen.
Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung sieht jedoch vor, daß das Stützelement eine Drehmitnahme zwischen dem Spannzangenträger und dem jeweiligen Spannzangensegment bei einer Drehung um die Spannzangenachse bildet.
Günstigerweise ist vorgesehen, daß das Stützelement bezüglich einer Drehung um die Spannzangenachse drehfest relativ zum Spannzangenträger angeordnet ist.
Ferner sieht eine günstige Lösung vor, daß das Stützelement bezüglich einer Drehung um die Spannzangenachse drehfest an dem jeweiligen Spannzangensegment angeordnet ist.
Hinsichtlich der Ausbildung des Stützelements sind im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Lösung die unterschiedlichsten Ausführungsformen denkbar.
So sieht eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stützelements vor, daß dieses auf mindestens einer Abwälzfläche abwälzend bewegbare Wälzkörper umfaßt, so daß zumindest zwischen den Wälzkörpern und der Abwälzfläche lediglich Wälz- oder Rollreibung, jedoch keine Gleitreibung oder Haftreibung mehr vorliegt, die beim Verstellen des Spannzangensegments überwunden werden muß.
Zum Ermöglichen einer radialen Bewegbarkeit der Spannzangenelemente verläuft die Abwälzfläche vorzugsweise in einem spitzen Winkel zur Spannzangenachse.
Zweckmäßigerweise sind dabei die Wälzkörper in einer Wälzkörperaufnahme gelagert, um zu verhindern, daß sich beim Wechseln der Spannzange die Wälzkörper lösen.
Die Wälzkörperaufnahme ist dabei entweder an dem Spannzangenträger oder dem jeweiligen Spannzangensegment angeordnet.
Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Abwälzfläche an dem Spannzangensegment oder dem Spannzangenträger angeordnet ist.
Um über das bloße Vorsehen von Wälzkörpern eine Drehmitnahme bei einer Drehung um die Spannzangenachse zu erreichen, ist vorgesehen, daß die Abwälzfläche in einer Ausnehmung angeordnet ist, so daß über die Wälzkörperaufnahme und die Anordnung der Abwälzfläche in der Ausnehmung eine Drehmitnahme erfolgen kann.
Hinsichtlich der Anordnung der Wälzkörper in der Wälzkörperaufnahme wurden bislang keine näheren Angaben gemacht.
So sieht eine vorteilhafte Lösung vor, daß in der Wälzkörperaufnahme mehrere Wälzkörper in mindestens einer Reihe angeordnet sind.
Im Zusammenhang mit der bisherigen Beschreibung der Abstützung der Spannzangensegmente an dem Spannzangenträger über Wälzkörper wurde lediglich davon ausgegangen, daß sich die Wälzkörper auf einer Abwälzfläche abwälzen.
Besonders günstig ist es jedoch, wenn sich die Wälzkörper auf zwei gegenüberliegenden Abwälzflächen abwälzen, da dann keine Gleitreibung sondern nur Wälz- oder Rollreibung beim Bewegen der Spannzangensegmente überwunden werden muß.
Zweckmäßigerweise ist dabei vorgesehen, daß die Wälzkörperaufnahme eine Abwälzfläche aufweist.
Damit sind die Wälzkörper in der Wälzkörperaufnahme durch Abwälzen auf deren Abwälzfläche im wesentlichen ohne Gleitreibung bewegbar.
Um ein Verkanten der Wälzkörper in der Wälzkörperaufnahme zu vermeiden, ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Wälzkörper in der Wälzkörperaufnahme durch ein federelastisches Element in einer Ausgangsstellung gehalten sind, wobei vorzugsweise in der Ausgangsstellung der Wälzkörper an diesen das jeweilige Spannzangensegment in seiner Ausgangsstellung anliegt und beim Bewegen in Richtung der Spannstellung sich dann die Wälzkörper in der Wälzkörperaufnahme entgegen der Kraft des federelastischen Elements bewegen und sich auf den einander gegenüberliegenden Abwälzflächen abwälzen.
Vorzugsweise ist in diesem Fall vorgesehen, daß die Wälzkörper in der Wälzkörperaufnahme hintereinanderliegen, das heißt unmittelbar aneinander anliegend angeordnet sind.
Alternativ zum Anordnen der Wälzkörper zwischen zwei einander gegenüberliegenden Abwälzflächen sieht ein weiteres Ausführungsbeispiel vor, daß die Wälzkörperaufnahme eine den Wälzkörper durch Gleitreibung lagernde Gleitaufnahme ist.
Das heißt, daß der Wälzkörper sich nur einerseits auf einer Abwälzfläche abwälzt, andererseits jedoch in der Gleitaufnahme gleitend gelagert ist.
Eine derartige Gleitaufnahme könnte entweder in dem Spannzangenträger oder dem jeweiligen Spannzangensegment unmittelbar angeordnet sein.
Eine weitere vorteilhafte Lösung sieht jedoch vor, daß die Wälzkörper in einem vom Stützelement umfaßten Führungskörper angeordnet sind.
Ein derartiger Führungskörper bietet die Möglichkeit, über diesen die Drehmitnahme zwischen dem Spannzangenträger und dem jeweiligen Spannzangensegment zu erreichen.
So ist vorzugsweise vorgesehen, daß der Führungskörper gegenüber einer Drehung um die Spannzangenachse drehfest am Spannzangenträger angeordnet ist.
Vorzugsweise ist ferner vorgesehen, daß der Führungskörper gegenüber einer Drehung um die Spannzangenachse drehfest an dem jeweiligen Spannzangensegment angeordnet ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung, die ohne Wälzkörper arbeitet, sieht vor, daß das Stützelement als Gleitkörper ausgebildet ist.
Ein derartiger Gleitkörper ist zwar durch Gleitreibung geführt, hat aber dadurch, daß er eine definierte Gleitfläche aufweist, den Vorteil, daß diese Fläche in allen Relativpositionen des Spannzangensegments gegenüber dem Spannzangenträger gleich groß ist, so daß definierte Reibungsverhältnisse vor- liegen, die sich in einfacher Weise im Sinne einer reduzierten Reibung gestalten lassen.
Zweckmäßigerweise ist in einem derartigen Fall vorgesehen, daß der Gleitkörper eine Gleitfläche aufweist, die auf einer Gleitbahn bewegbar ist.
Um im Gegensatz zu den bekannten Lösungen die Reibung zwischen dem Gleitkörper und der Gleitbahn zu reduzieren, ist vorzugsweise vorgesehen, daß der Gleitkörper mit Schmiermitteltaschen versehen ist.
Diese Schmiermitteltaschen können auf einer Außenseite des Gleitkörpers angeordnet sein.
Besonders günstig ist es jedoch, wenn die Schmiermitteltaschen ausgehend von der Gleitfläche in den Gleitkörper eindringend angeordnet ist.
Weiterhin ist es, um eine ständige Schmierung der Gleitfläche zu erreichen, von besonderem Vorteil, wenn die Schmiermitteltaschen bezogen auf die Spannzangenachse radial außenliegend zur Gleitfläche hin offen sind. Dies hat den großen Vorteil, daß dadurch die Zentrifugalkraft bei rotierendem Spann- köpf dazu einsetzbar ist, das Schmiermittel aus den Schmiermitteltaschen zur Gleitfläche zu fördern.
Bei der Anordnung des Gleitkörpers an dem erfindungsgemäßen Spannkopf ist besonders günstig, wenn der Gleitkörper an dem Spannzangensegment und die Gleitbahn an dem Spannzangenträger angeordnet sind.
Um wie bei den bekannten Spannköpfen eine radiale Bewegung der Spannzangensegmente zu erreichen, ist vorgesehen, daß die Gleitbahn in einem spitzen Winkel zur Spannzangenachse verläuft.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Spannkopfes sieht vor, daß das Stützelement mindestens einen Kippkörper umfaßt, welcher einerseits an dem Spannzangenträger und andererseits an dem jeweiligen Spannzangensegment gelenkig abgestützt ist.
Mit einem derartigen Kippkörper ist es ebenfalls möglich, eine radiale Bewegung des Spannzangensegments relativ zum Spannzangenträger reibungsarm und mit definierten Reibungsverhältnissen zu erzeugen, um ein Werkstück oder ein Werkzeug zu spannen.
Besonders günstig ist es dabei, wenn pro Spannzangensegment mindestens zwei Kippkörper vorgesehen sind.
Mit zwei derartigen Kippkörpern besteht die Möglichkeit, das jeweilige Spannzangensegment im Sinne einer parallelogrammähnlichen Bewegung zu bewegen und dadurch gegenüber dem Spannzangenträger radial zur Spannzangenachse zu verstellen.
Hinsichtlich der Ausführungen der Kippkörper und der gelenkigen Abstützung derselben sieht eine besonders einfache und somit kostengünstige Lösung vor, daß die Kippkörper jeweils mit Endbereichen in diese lagernden Stützauf- nahmen angeordnet sind.
Im Rahmen des Ausführungsbeispiels mit Kippkörpern ist es zweckmäßig, die Kippkörper so anzuordnen, daß sie bei der Bewegung des jeweiligen Spannzangensegments von der Ausgangsstellung in die Spannstellung dieses radial zur Spannzangenachse auf diese zu verschieben.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung einiger Ausführungsbeispiele.
In der Zeichnung zeigen :
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Spannkopfs;
Fig. 2 eine Draufsicht auf das erste Ausführungsbeispiel in Richtung des Pfeils A in Fig. 1;
Fig. 3 einen Schnitt längs Linie 3-3 in Fig. 1;
Fig. 4 eine vergrößerte ausschnittsweise Darstellung des Spannkopfs entsprechend Fig. 1 im Bereich der zwischen einem Spannzangensegment und dem Spannzangenträger wirksamen Wälzkörper;
Fig. 5 einen Schnitt ähnlich Fig. 1 durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Spannkopfes;
Fig. 6 einen Schnitt längs Linie 6-6 in Fig. 5;
Fig. 7 einen Schnitt ähnlich Fig. 1 durch ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Spannkopfes;
Fig. 8 einen Schnitt längs Linie 8-8 in Fig. 5;
Fig. 9 einen Schnitt längs Linie 9-9 in Fig. 8;
Fig. 10 einen Schnitt ähnlich Fig. 1 durch ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Spannkopfes;
Fig. 11 einen Schnitt längs Linie 11-11 in Fig. 10;
Fig. 12 einen Schnitt längs Linie 12-12 in Fig. 11;
Fig. 13 einen halbseitigen Schnitt längs Linie 1-1 durch ein fünftes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Spannkopfes in Spannstellung des dargestellten Spannzangensegments;
Fig. 14 einen Teilschnitt entsprechend Fig. 13 in Ausgangsstellung des Spannzangensegments und
Fig. 15 einen Schnitt längs Linie 15-15 in Fig. 13.
Ein erstes Ausführungsbeispiel eines in Fig. 1 als Ganzes mit 10 bezeichneten Spannkopfes ist an einem Spindelkopf 12 einer Spindel 14 einer Werkzeugmaschine gehalten, welche um eine Spindelachse 16 rotierend antreibbar ist.
Die Spindel 14 umfaßt dabei ein den Spindelkopf 12 tragendes Spindelrohr 18, in welchem ein Spannrohr 20 zur Betätigung des Spannkopfes 10 in einer zur Spindelachse 16 parallelen Verschieberichtung 22 bewegbar geführt ist.
Der Spannkopf 10 ist seinerseits gebildet durch ein unmittelbar am Spindelkopf 12 montiertes Spannkopfgehäuse 30, das seinerseits einen Spann- zangenträger 32 umfaßt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Spannzangenträger 32 Teil des Spannkopfgehäuses 30 und somit mitsamt dem Spannkopfgehäuse 30 mit der Spindel 14 um die Spindelachse 16 drehbar.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel umschließt der Spannzangenträger 32 eine als Ganzes mit 34 bezeichnete Spannzange, welche, wie in Fig. 2 dargestellt, beispielsweise drei Spannzangensegmente 36a, 36b und 36c umfaßt,
die um eine mit der Spindelachse 16 zusammenfallende Spannzangenachse 38 herum in Umfangsrichtung 40 mit Zwischenräumen 42 zwischen aufeinanderfolgenden Spannzangensegmenten 36 angeordnet sind, wobei in diesen Zwischenräumen 42 elastische Zwischenstücke 44 sitzen, welche an den Spannzangensegmenten 36 anliegen.
Jedes der Spannzangensegmente 36a bis 36c umfaßt seinerseits eine der Spannzangenachse 38 zugewandt liegende Spannfläche 46a bis 46c, mit welchem ein in die Spannzange 34 einsetzbares Werkstück oder Werkzeug dadurch einspannbar ist, daß das jeweilige Spannzangensegment 36a bis 36c in einer radialen Richtung 48a bis 48c zur Spannzangenächse 38 hin bewegbar ist, um das Werkstück oder Werkzeug umfangsseitig mit den Spannflächen 46a bis 46c zu spannen.
Zur Bewegung der Spannzangensegmente 36a bis 36c in den radialen
Richtungen 48a bis 48c ist jedes der Spannzangensegmente 36a bis 36c mit einer Stützfläche 50 versehen, welche in diesem Fall in einem spitzen Winkel zur Spannzangenachse 38 verläuft.
Mit dieser Stützfläche 50 stützt sich jedes der Spannzangensegmente 36 auf einer als Stützelement wirkenden Reihe 52 von Wälzkörpern 60 ab, die beim ersten Ausführungsbeispiel aus den in einer Längsrichtung 54 hintereinander- liegenden einzelnen Wälzkörpern 60 gebildet ist, wobei die Längsrichtung 54 im selben Winkel zur Spannzangenachse 38 verläuft, wie die Stützfläche 50.
Die Wälzkörper 60 bilden mit ihren die Stützfläche 50 abstützenden Kontaktflächen 62 eine Führung für die Stützfläche 50, welche das jeweilige Spannzangensegment 36 bezogen auf die Spannzangenachse 38 in parallel
zueinander ausgerichteten Stellungen führt, wobei die Spannflächen 46 aufgrund des spitzen Winkels zwischen der Spannzangenachse 38 und der Stützfläche 50 in unterschiedlichem radialem Abstand von der Spannzange 38 positionierbar sind.
Die Wälzkörper 60 werden bei dem ersten Ausführungsbeispiel in einer Ausnehmung 64 im Spannzangenträger 32 geführt, wobei die Bohrung 64 parallel zur Längsrichtung in den Spannzangenträger 32 eingearbeitet ist, jedoch derart, daß die Ausnehmung 64 nicht vollständig in dem Spannzangenträger 32 liegt, sondern eine parallel zur Längsrichtung 54 verlaufende Öffnung 66 aufweist, über welche die Wälzkörper 60 mit einem Teilbereich 68 überstehen.
Sind die beim ersten Ausführungsbeispiel eingesetzten Wälzkörper 60 als Kugeln ausgebildet, so ist der Teilbereich 68 eine Kugelkappe, welche eine geringere Ausdehnung als eine Halbkugel aufweist, so daß die als Kugeln ausgebildeten Wälzkörper 60 in der Ausnehmung 64 über mehr als die Hälfte ihres Umfangs geführt sind und somit jeweils Mittelpunkte 70 der als Kugeln ausgebildeten Wälzkörper 60 auf einer dem Teilbereich 68 abgewandten Seite der Öffnung 66 innerhalb der Ausnehmung 64 liegen.
Die Ausnehmung 64 ist dabei so ausgebildet, daß die als Kugeln ausgebildeten Wälzkörper 60 vorzugsweise, wie in Fig. 1 und 4 dargestellt, sich mit Kontaktflächen 72 auf einem der Öffnung 66 gegenüberliegenden Grund 74 der Ausnehmung 64 abstützen, der ebenfalls parallel zur Längsrichtung 54 und somit auch parallel zur Stützfläche 50 verläuft.
Ferner sind die Wälzkörper 60a bis 60d in der Ausnehmung 64 eingeschlossen, und zwar durch eine an dem Spannzangenträger 32 angeordnete innere Endplatte 76 und eine äußere Endplatte 78, wobei sich zusätzlich auf der inneren Endplatte noch eine Druckfeder 80 abstützt, welche die Wälzkörper 60a bis 60d in Richtung der äußeren Endplatte 78 verschiebt und in einer Ausgangsstellung hält.
In dieser Ausgangsstellung der Wälzkörper 60 liegen die Spannzangensegmente 36 mit ihren Stützflächen 50 an den Kontaktflächen 62 der als Kugeln ausgebildeten Wälzkörper 60a bis 60d an, wenn die Spannzangensegmente 36 in ihrer geöffneten Ausgangsstellung stehen.
Werden nun beim Spannen eines Werkstücks oder eines Werkzeugs die Spannzangensegmente 36 durch Zug. mittels des Spannrohrs 20 in Richtung des Spindelkopfes 12 verschoben, so führt der Druck der Stützflächen 50 auf die Kontaktflächen 62 der Wälzkörper und der Druck der Kontaktflächen 72 der Wälzkörper 60a bis 60d auf den Grund 74 der Bohrung 64 dazu, daß sich die Wälzkörper 60a bis 60d abwälzend einerseits auf dem Grund 74 als einer Abwälzfläche und andererseits auf der Stützfläche 50 der Spannzangen- Segmente 36 als gegenüberliegender Abwälzfläche bewegen, wobei die Wälzkörper 60a bis 60d von der äußeren Endplatte 78 weg in Richtung der inneren Endplatte 76 wandern.
Durch diese Abwälzbewegung lassen sich somit die Spannzangensegmente 36 mit ihren Spannflächen 46 in eine Spannstellung bewegen, wobei die
Abstützung der Spannzangensegmente 36 nicht zu einer erhöhten unbestimmten Gleitreibung wie beim Stand der Technik führt, sondern lediglich über Roll- oder Abwälzreibung erfolgt, um ein leichtgängiges Bewegen der Spannzangensegmente 36 in der Verschieberichtung 22 zu ermöglichen.
Die Druckfeder 80 wird beim Wandern der Wälzkörper 60 in Richtung der inneren Endplatte 76 zusammengedrückt.
Beim Bewegen der Spannzangensegmente 36 aus der Spannstellung in Richtung einer geöffneten Stellung erfolgt ebenfalls die Abstützung lediglich über Roll- oder Abwälzreibung durch die Wälzkörper 60, so daß auch ein Lösen der Spannzangensegmente 36 mit geringer Reibung möglich ist.
Das Aufbringen einer Zug- oder Lösekraft auf die Spannzangensegmente 36a bis 36c erfolgt vorzugsweise über einen Spannadapter 82, der in eine diesem zugewandte Umfangsnut 84 der Spannzangensegmente mit einer Nase 86 eingreift und andererseits mit dem Spannrohr 20 verbunden ist.
Um über die Wälzkörper 60 nicht nur eine reibungsverminderte Abstützung der Spannzangensegmente 36 gegenüber dem Spannzangenträger 32 zu erhalten, sondern gleichzeitig eine Drehmitnahme, ist die Stützfläche 50, wie in Fig. 2 erkennbar, als Grund einer im Querschnitt gerundeten Nut 88 ausgeführt, in welche die Wälzkörper 60 mit ihrem Teilbereich 68, der über die Öffnung 66 übersteht, eingreifen, so daß durch die Ausnehmung 64 und die Nut 88 über die Wälzkörper 60 auch gleichzeitig eine Drehmitnahme zwischen dem Spannzangenträger 32 und den Spannzangensegmenten 36 hinsichtlich einer Drehung um die Spannzangenachse 38 und somit um die Spindelachse 16 geschaffen ist.
Im übrigen erfolgt die Ausrichtung der Spannzangensegmente 36 relativ zum Spannzangenträger 32 durch beiderseits der Öffnung 66 liegende seitliche Führungsflächen 90 des Spannzangenträgers 32, an welchen die Spannzangensegmente 36 mit Ausrichtflächen 92 anliegen.
Zum Schutz der Stützflächen 50 gegen eindringenden Schmutz ist ferner noch die äußere Endplatte 78 mit einer Dichtung 94 versehen, welche vollumfänglich an einer Außenkontur der Spannzangensegmente 36 anliegt und dabei auch in die als Vertiefungen ausgebildeten Stützflächen eingreift.
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Spannkopfs, dargestellt in Fig. 5 und Fig. 6 sind diejenigen Elemente, die mit denen des ersten Ausführungsbeispiels identisch sind, mit denselben Bezugszeichen versehen, so daß hinsichtlich deren Beschreibung auf die Ausführungen zum ersten Ausführungsbeispiel vollinhaltlich Bezug genommen werden kann.
Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel sind bei dem zweiten Ausführungsbeispiel die Wälzkörper 60' nicht als Kugeln ausgebildet, sondern als Rollen, die in einer Ausnehmung 64' im Spannzangenträger 32 angeordnet sind.
Um die Rollen 60' in der Ausnehmung 64' zu fixieren, sind diese mit seitlichen Zapfen 102 versehen, welche koaxial zur Achse 70' der als Rollen ausgebildeten Wälzkörper 60' über diese überstehen und in einer von der Aus- nehmung 64' gebildeten, sich an die Öffnung 66 anschließenden Hinter- schneidung 104 geführt sind.
Die als Rollen ausgebildeten Wälzkörper 60' stehen ebenfalls mit einem Teilbereich 68' über die Ausnehmung 64' über und greifen mit diesem Teilbereich 68' in eine die Stützfläche 50' bildende, in diesem Fall im Querschnitt recht- eckförmige Nut 88' im jeweiligen Spannzangensegment 36 ein, so daß auch in diesem Fall die als Rollen ausgebildeten Wälzkörper 60' eine Drehmitnahme für die Spannzangensegmente 36 bei einer Drehung des Spannzangenträgers 32 um die Spannzangenachse 38 darstellen.
Bei einem dritten Ausführungsbeispiel, dargestellt in den Fig. 7, 8 und 9 tragen die Spannzangensegmente 36 Führungskörper 110, welche an den Spannzangensegmenten 36 fixiert sind, beispielsweise dadurch, daß diese in einer Nut 112 der Spannzangensegmente 36 sitzen und durch einen Stift 114 unver- schieblich in der Nut 112 gehalten sind.
Diese Führungskörper 110 greifen in eine deren Form entsprechende Ausnehmung 64" ein, wobei sich die Führungskörper 110 über Wälzkörper 60" auf dem Grund 74" der Ausnehmung 64" abstützen.
Die Wälzkörper 60" sind dabei so ausgebildet, daß sie sich abwälzend auf dem Grund 74" als einer Abwälzfläche bewegen.
Im Gegensatz dazu sind die Wälzkörper 60" in dem Führungskörper 110 mit einem Teilbereich 122, im Fall von Kugeln als Wälzkörper 60" mit einem Kugelkappenbereich, in Gleitaufnahmen 124 gelagert, so daß sich die Wälz- körper 60" in den Gleitaufnahmen 124 unter Gleitreibung drehen können, jedoch zwischen den Wälzkörpern 60" und dem Führungskörper 110 keine Roll- oder Wälzreibung auftritt.
Vorzugsweise sind dabei die Wälzkörper 60", wie in Fig. 9 dargestellt, in einem zweidimensionalen Muster angeordnet, das sich einerseits in der Längsrichtung 54 erstreckt, andererseits aber auch quer zu dieser, beispielsweise in drei nebeneinanderliegenden Reihen 52"a, 52"b und 52"c von Wälzkörpern 60".
In diesem Fall erfolgt somit die Abstützung der Spannzangensegmente 36 gegenüber dem Spannzangenträger 32 einerseits über Gleitreibung zwischen den Wälzkörpern 60" und dem Führungskörper 110, andererseits über Roll- oder Wälzreibung zwischen den Wälzkörpern 60" und dem Grund 74", so daß gegenüber den bekannten Lösungen ebenfalls eine verringerte Reibung vorliegt.
Im übrigen ist das dritte Ausführungsbeispiel in gleicher Weise ausgebildet wie das erste und zweite Ausführungsbeispiel, so daß hinsichtlich der einzelnen Merkmale dieselben Bezugszeichen verwendet werden und außerdem vollinhaltlich auf die Ausführungen zu den voranstehenden Ausführungsbeispielen Bezug genommen wird.
Bei einem vierten Ausführungsbeispiel, dargestellt in Fig. 10, 11 und 12 ist der Führungskörper 110' direkt mit Gleitreibung an dem Grund 74" der Ausnehmung 64" geführt, der somit eine Gleitbahn bildet.
Allerdings ist eine auf dem Grund 74"' flächenhaft aufliegende Gleitfläche 130 des Führungskörpers 110" mit sich in der Längsrichtung 54 sowie quer zu dieser erstreckenden Taschen 132 versehen, in welche Schmiermittel, insbesondere Fett, eingebracht ist, das bei der um die Spindelachse 16 rotierende
Spindel 14 aufgrund der Zentrifugalkräfte nach außen getragen wird und ständig einen Schmierfilm zwischen der Gleitfläche 130 und dem als Gleitbahn wirkenden Grund 74" der Ausnehmung 64" bildet, so daß ebenfalls eine Abstützung mit reduzierter Reibung zwischen den Spannzangensegmenten 36 und dem Spannzangenträger 32 besteht.
Im übrigen ist das vierte Ausführungsbeispiel in gleicher Weise ausgebildet wie die voranstehenden Ausführungsbeispiele, so daß auf die Ausführungen zu diesen Ausführungsbeispielen vollinhaltlich Bezug genommen wird.
Bei einem fünften Ausführungsbeispiel, dargestellt in den Fig. 13 bis 15 sind zwischen dem Spannzangenträger 32 und den Spannzangensegmenten 36 als Stützkörper Kippelemente 140, 142 vorgesehen, welche einerseits mit Endbereichen 144 und 146 in Kippaufnahmen 148 und 150 im Spannzangenträger 32 gelagert sind und andererseits mit Endbereichen 154 und 156 in Kippaufnahmen 158 und 160 im jeweiligen Spannzangensegment 36 gelagert sind.
Wirken die Kippelemente 140 und 142 mit ihrer Erstreckung in einer zwischen den Endbereichen 144 und 154 sowie 146 und 156 liegenden Höhenrichtung 162 als Schenkel eines Parallelogramms, wobei die zwischen den Endbereichen 144 und 154 sowie 146 und 156 verlaufenden Höhenrichtung in unterschiedlichem Winkel zur Spannzangenachse 38 steht, je nach dem, wie das Spannzangensegment 36 in der Verschieberichtung 22 relativ zum Spannzangenträger 32 verschoben ist.
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Dabei liegen die Kippaufnahmen 150 und 152 sowie 148 und 150 sowie 158 und 160 jeweils in geometrischen Ebenen 164 und 166, die vorzugsweise parallel zueinander und in einem spitzen Winkel zur Spannzangenachse 38 verlaufen und zwar in der Längsrichtung 54, die ebenfalls im selben spitzen Winkel zu den geometrischen Ebenen 164 und 166 verläuft, hintereinander.
Ferner sind die Kippaufnahmen 148 und 150 sowie 158 und 160 in Richtung der geometrischen Ebenen 164 und 166 quer zur Längsrichtung 54 begrenzt, so daß die Kippelemente 140 und 142 quer zur Längsrichtung 54 in den Kippaufnahmen 148 und 150 sowie 158 und 160 quer zur Längsrichtung 54 begrenzt geführt sind und somit auch zur Übertragung einer Drehbewegung von dem Spannzangenträger 32 auf die einzelnen Spannzangensegmente 36 wirksam sind.
Ferner bewirken die Kippelemente 140 und 142 aufgrund der definierten
Gleitreibung der Endbereiche 144 und 146 sowie 154 und 156 in den Kippaufnahmen 148 und 150 sowie 158 und 160 eine definierte Gleitreibung, die in allen Stellungen der Spannzangensegmente 36 relativ zum Spannzangenträger 32 eine leichtgängige Relativbewegung der beiden zueinander zuläßt.
Im übrigen sind diejenigen Elemente und Komponenten, die mit denen der voranstehenden Ausführungsbeispiele identisch sind, mit denselben Bezugszeichen versehen, so daß hinsichtlich der Beschreibung derselben vollinhaltlich auf die Ausführungen zu den voranstehenden Ausführungsbeispielen Bezug genommen wird.
Claims
1. Spannkopf für Werkstücke oder Werkzeuge, umfassend einen Spannzangenträger (32) und an dem Spannzangenträger (32) angeordnete und durch diesen geführte Spannzangensegmente (36) einer Spannzange (34), die Spannflächen (46) für das Spannen des jeweiligen Werkstücks oder Werkzeugs aufweisen, dad u rch g eken nzeich net, daß jedes Spannzangensegment (36) an dem Spannzangenträger (32) durch mindestens einen definierte Reibungsverhältnisse in allen Relativpositionen des Spannzangensegments (36) zum Spannzangenträger (32) schaffendes Stützelement (60, 110, 140, 142) abgestützt ist.
2. Spannkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das jeweilige Spannzangensegment (36) radialen Spannkräften entgegengesetzte Stützkräfte ausschließlich über das mindestens eine Stützelement (60, 110, 140, 142) in den Spannzangenträger (32) einleitet.
3. Spannkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement (60, 110, 140, 142) eine Drehmitnahme zwischen dem Spannzangenträger (32) und dem jeweiligen Spannzangensegment (36) bei einer Drehung um die Spannzangenachse (38) bildet.
4. Spannkopf nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement (60, 110, 140, 142) bezüglich einer Drehung um die Spannzangenachse (38) drehfest relativ zum Spannzangenträger (32) angeordnet ist.
5. Spannkopf nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement (60, 110, 140, 142) bezüglich einer Drehung um die Spannzangenachse (38) drehfest an dem jeweiligen Spannzangensegment (36) angeordnet ist.
6. Spannkopf nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement (60) sich auf mindestens einer Abwälzfläche (50, 74) abwälzend bewegbare Wälzkörper (60) umfaßt.
7. Spannkopf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper (60) in einer Wälzkörperaufnahme (64, 124) gelagert sind.
8. Spannkopf nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörperaufnahme (64, 124) an dem Spannzangenträger (32) oder dem jeweiligen Spannzangensegment (36) angeordnet ist.
9. Spannkopf nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abwälzfläche (50, 74) an dem Spannzangensegment (36) und/oder dem Spannzangenträger (32) angeordnet ist.
10. Spannkopf nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abwälzfläche (50, 74) in einer Ausnehmung (88, 64) angeordnet ist.
11. Spannkopf nach einem der Ansprüche7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wälzkörperaufnahme (64, 124) mehrere Wälzkörper (60) in mindestens einer Reihe (52) angeordnet sind.
12. Spannkopf nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper (60) sich auf zwei gegenüberliegenden Abwälzflächen (50, 74) abwälzen.
13. Spannkopf nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörperaufnahme (64) die weitere Abwälzfläche (74) aufweist.
14. Spannkopf nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper (60) in der Wälzkörperaufnahme (64) durch ein federelastisches Element (80) in einer Ausgangsstellung gehalten sind.
15. Spannkopf nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren Wälzkörper (60) in der Wälzkörperaufnahme (64) hinter- einanderliegend angeordnet sind.
16. Spannkopf nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörperaufnahme eine den Wälzkörper (60") durch Gleitreibung lagernde Gleitaufnahme (124) ist.
17. Spannzange nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper (60") an einem vom Stützelement umfaßten Führungskörper (110) angeordnet sind.
18. Spannkopf nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungskörper (110) gegenüber einer Drehung um die Spannzangenachse (38) drehfest an dem Spannzangenträger (32) angeordnet ist.
19. Spannkopf nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungskörper (110) gegenüber einer Drehung um die Spannzangenachse (38) drehfest an dem jeweiligen Spannzangensegment (36) angeordnet ist.
20. Spannkopf nach einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement als Gleitkörper (110') ausgebildet ist.
21. Spannkopf nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitkörper (110') eine Gleitfläche (130) aufweist, die auf einer Gleitbahn (74"') bewegbar ist.
22. Spannkopf nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitkörper (HO1) mit Schmiermitteltaschen (132) versehen ist.
23. Spannkopf nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiermitteltaschen (132) ausgehend von der Gleitfläche (130) in den Gleitkörper (HO1) eindringend angeordnet ist.
24. Spannkopf nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiermitteltaschen (132) bezogen auf die Spannzangenachse (38) radial außenliegend zur Gleitfläche (130) hin offen sind.
25. Spannkopf nach einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitkörper (HO1) an dem Spannzangensegment (36) und die Gleitbahn (74") an dem Spannzangenträger (32) angeordnet sind.
26. Spannkopf nach einem der Ansprüche 20 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitbahn (74") in einem spitzen Winkel zur Spannzangenachse (38) verläuft.
27. Spannkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement mindestens einen Kippkörper (140, 142) umfaßt, welcher einerseits an dem Spannzangenträger (32) und andererseits an dem jeweiligen Spannzangensegment (36) gelenkig abgestützt ist.
28. Spannkopf nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß pro Spannzangensegment (36) mindestens zwei Kippkörper (140, 142) vorgesehen sind.
29. Spannkopf nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Kippkörper (140, 142) das jeweilige Spannzangensegment (36) im Sinne einer parallelogrammähnlichen Bewegung gegenüber dem Spannzangenträger (32) radial zur Spannzangenachse (38) verstellbar ist.
30. Spannkopf nach einem der Ansprüche 27 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Kippkörper (140, 142) jeweils mit Endbereichen (144, 146, 154, 156) in diese lagernden Kippaufnahmen (148, 150, 158, 160) eingreifen.
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Inventor name: GROSSMANN, WALTER |
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