DE599708C - Spannfutter, insbesondere fuer Werkzeugmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Spannfutter mit durch ein Preßfluidum zu verstellenden Backen. Die bekannten Spannfutter dieser Art besitzen einen in einem Preßfiuidumzylinder bzw. Preßfluidumkammer in axialer Richtung verschiebbar angeordneten Kolben, von dem aus die in radialer Richtung verschiebbaren Spannbacken angetrieben werden. Eine derartige Ausbildung des PreßfLuidumspannfutters bietet keine Möglichkeit, die Backen des Spannfutters zentrisch mittels eines um die Mittelachse des Futters drehbaren Ringes oder drehbaren Scheibe zu verstellen.

Die Erfindung hat den Zweck, diesen Nachteil der bekannten PreßfLuidumfutter zu beseitigen und bei einem Preßfluidumfutter die zentrische Verstellung der Spannbacken mittels eines in dem Spannfuttergehäuse drehbar gelagerten ringförmigen Verstellkörpers zu bewirken.

Das Wesen eines Spannfutters nach der Erfindung besteht daher darin, daß im Innern des Spannfutterkörpers bzw. -gehäuses eine ringförmige Preßfluidumkammer angeordnet ist, die mit mindestens einer mit dem Spannfuttergehäuse verbundenen bzw. mit dem Gehäuse ein Stück bildenden festen Zwischenwand versehen ist und in der mindestens ein nägelartiger Kolben in der Umfangsrichtung verschiebbar angeordnet ist, der seinerseits die drehbar in dem Spannfuttergehäuse angeordnete Verstellscheibe bzw. Verstellring der Spannbacken antreibt.

Um einen Antrieb des Verstellringes für die Spannbacken in vorteilhafter Weise an zwei diametral einander gegenüberliegenden Stellen zu erreichen, ist es zweckmäßig, die ringförmige Preßfluidumkammer bei einem Spannfutter nach der Erfindung durch zwei diametral einander gegenüberliegende Zwischenwände in zwei Abteilungen zu unterteilen, in denen dann zwei ebenfalls stets diametral einander gegenüberstehende Kolben verschiebbar sind, die beide an denselben Verstellring für die Spannbacken angreifen.

Der Verstellringkörper kann in an sich bekannter Weise Kurvennuten auf der den Spannbacken zugewendeten Seite aufweisen, in die an den Spannbacken sitzende Zapfen eingreifen, oder auch in anderer bekannter Weise ausgebildet sein.

Als Preßfluidum kann Luft, Dampf, Wasser oder jedes andere geeignete Fluidum in Frage kommen; besonders zweckmäßig ist die Verwendung von Öl als Preßfluidum, da dieses dann gleich zur Schmierung der Gleitflächen in der Preßringkammer dient.

Auf der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform eines Spannbackenfutters nach der Erfindung dargestellt.

Fig. ι zeigt einen. Längsschnitt durch das Futter mit zugehöriger Steuervorrichtung nach I-I der Fig. 4, während

Fig. 2 einen Längsschnitt nach H-II der Fig. 4 wiedergibt bei einer anderen Stellung der Steuervorrichtung.

Fig. 3 zeigt eine Aufsicht bzw. einen Querschnitt nach IH-III der Fig. i, und

Fig. 4 zeigt einen Querschnitt nach IV-IV der Fig. 2.

Fig. 5 ist ein Querschnitt nach V-V durch die Steuervorrichtung.

ίο Bei dem dargestellten Spannfutter ist der Spannfutterkörper oder das Gehäuse mit ι bezeichnet, und das Gehäuse ι ist nach hinten durch einen gegengeschraubten Deckel 2 verschlossen. Auf der Vorderseite des Gehäuses ι sind bei dem gezeichneten Spannbackenfutter drei radiale unterschnittene Nuten 4 zur Aufnahme von drei an sich in beliebiger Weise ausgebildeten Spannbacken 3 vorgesehen.

Im Innern des Futtergehäuses ist ein Ringkörper 5 auf der Nabe 6 des Futtergehäuses drehbar gelagert, und dieser Ringkörper 5 liegt auch mit seiner äußeren Umfangsfläche dicht gegen die Innenfläche des Gehäusemantels an. Auf der den Spannbacken 3 zugewendeten Stirnfläche sind in dem Ringkörper 5 drei Steuerkurven 7, 7, 7 eingearbeitet, die am besten aus Fig. 3 ersichtlich sind. Diese Steuerkurven 7 sind von Kreisbögen 8, 9 begrenzt, die exzentrisch zur Mittelachse des Futters verlaufen. In jede Steuerkurve greift ein Kulissenstein 10 an, dessen innere und äußere Umfangsflächen ebenfalls entsprechend den Kreisbögen 8, 9 kreisbogenförmig ausgebildet sind. Jeder Stein 10 sitzt drehbar auf einem Bolzen 11, der, wie dies Fig. ι zeigt, aus der zugehörigen Spannbacke 3 nach innen herausragt. Bei einer Verdrehung des Ringkörpers 5 nach der einen Richtung, nämlich in Richtung des Pfeiles 12 (Fig. 3), erfolgt demnach eine vollkommen zentrische Aufeinanderzubewegung der drei Spannbacken 3, während bei der entgegengesetzten Bewegung eine Lösung der Spannbacken erfolgt.

Der Ringkörper 5 ist mit einer umlaufenden Umfangsaussparung oder Nut 13 von etwa rechteckigem Querschnitt versehen. In dieser Nut oder Kammer 13 sind zwei Klötze 14 durch Schrauben 15 starr befestigt, die an allen Seiten dicht gegen die Kammerwandung anliegen. In die Ringkammer 13 greifen außerdem zwischen den Klötzen 14, 14 zwei Klötze 16, 16 ein, die durch Schrauben 17 starr mit dem Spannfuttergehäuse 1 verbunden sind und die mit ihren Seitenflächen sowie ihren inneren, kreisförmig gebogenen Umfangsflächen dichtend gegen die entsprechenden Wandungen der Kammer 13 anliegen. Zu beiden Seiten jedes Klotzes 16 ist ein ölzuführungs- bzw. Abführungskanal 18 bzw. 19 angeordnet, die mit radialen Bohrungen 20 bzw. 21 in dem Deckel 2 des Gehäuses dauernd in Verbindung stehen. Die beiden einander gegenüberliegenden Bohrungen 20 münden in eine Kammer 22, die von einem gegen den Deckel 2 von der Innenseite her gedrückten kappenartigen Hohlkörper 23 gebildet wird, während die beiden radialen Bohrungen 21 in eine Kammer 24 münden, die von einem zweiten, von außen her gegen den Deckel 2 angedrückten Hohlkörper 25 gebildet wird.

Die beiden kappenförmigen Körper 23 und

25 laufen mit der Werkzeugmaschinenspindel

26 um.

Zu der ringförmigen Kammer 22 führt eine durch die Werkzeugmaschinenspindel 26 in axialer Richtung hindurchgehende Bohrung 27, die an ihren beiden Enden 27', 27" in radialer Richtung verlaufende Endteile besitzt. Zu der ringförmigen Kammer 24 führt eine parallel zu der Bohrung 27 verlaufende Bohrung 28, die ebenfalls senkrecht nach außen abgebogene Endstücke 28', 28" aufweist. Durch die Endteile 27", 28" stehen die Leitungen 27, 28 dauernd mit den Kammern 22 und 24 in Verbindung.

Das hintere Ende der Spindel 26 umgibt eine Steuerbuchse 29, die in irgendeiner ge- go eigneten Weise in axialer Richtung, also in Richtung des Pfeiles 30 hin und her verschiebbar ist und im Innern eines feststehenden Gehäuses 31 angeordnet ist, das die Preßölzuführung 32 und die Ölabführung 33 enthält.

Der Kanal 32 verbreitert sich an seinem inneren Ende zu der Kammer 34, die durch Bohrungen 35, 36 mit den beiden Ringräumen 37, 38 in der Steuerbuchse 29 in Verbindung steht. Zwischen den beiden Ringräumen 37,38 enthält die Steuerbuchse 29 noch einen Ringraum oder eine Ringnut 39, die durch eine Bohrung 40 dauernd mit der Ölabführung 33 in Verbindung steht, die an ihrem inneren Ende ebenfalls um ein gewisses Maß verbreitert ist.

Die Arbeits- und Wirkungsweise des dargestellten Preßfluidumfutters ist folgende:

Es sei angenommen, daß die Spannbacken 3 die in den Fig. 1 und 3 gezeichnete Lage einnehmen, bei der die Steuerbuchse 29 die in Fig. ι gezeichnete Stellung einnimmt. Bei dieser Stellung der Steuerhülse 29 steht weder die Preßölkammer 22 noch die Preßölkammer mit der Preßölzuführung 32 bzw. der Preßölabführung 33 in Verbindung, wie sich aus der Lage der hinteren Enden 27', 28' der Ölleitungen 27 und 28 in der Steuerhülse 29 ergibt.

Wird nun die Steuerhülse 29 beispielsweise aus der Stellung nach Fig. 1 in Richtung des Pfeiles 41 in die Stellung nach Fig. 2 ver-

schoben, so wird die Preßölzuführung 32 über den Kanal 36 und den Ringraum 38 mit der Bohrung 28 verbunden und durch die Bohrung 28 der Kammer 24 Preßöl zugeführt, das dann von der Kammer 24 durch die Bohrungen 21, 19 in die Abteilungen 13', 13' des Ringraumes 13 eintritt und hierdurch bewirkt, daß sich die kolbenartigen Klötze 14 in Richtung der Pfeile 12 in dem Ringraum verschieben, wobei sie den Ringkörper 5 in Richtung des Pfeiles 12 mitnehmen, was, wie oben angeführt, ein Anziehen der Spannbacken 3, also eine Verschiebung der Spannbacken nach innen zur Folge hat. In demselben Augenblick, in dem, wie oben erläutert, die Abteilungen 13', 13' der Ringkammer an die Ölzuführung angeschlossen werden, werden die Kammer 13", 13" an die Ölableitung angeschlossen, wie dies erforderlieh ist, um eine Verschiebung der Kolben 14 in Richtung des Pfeiles 12 zu ermöglichen. Der Anschluß der Kammern 13", 13" an die Ölabführung 33 erfolgt bei einer Stellung des Zylinders nach Fig. 2 über die Kammer 22, Bohrung 27, Ringkammer 39 und Bohrung 40. Nachdem durch die Spannbacken das einzuspannende Werkstück erfaßt ist, wird die Steuerhülse oder der Steuerschieber 29 zweckmäßig wieder in die in Fig. 1 gezeichnete Lage zurückgeführt, kann aber auch in der Stellung nach Fig. 2 verbleiben.

Jedenfalls ist es nicht notwendig, daß während der Zeit, während der die Spannbacken das Werkstück erfassen, weiterhin Preßöl in das Futter hineingedrückt wird, so daß während dieser Zeit die Preßölerzeugungsvorrichtung stillgesetzt werden könnte, wenn zu jedem Spannfutter eine Preßölerzeugungsvorrichtung gehört. Ein derartiges Arbeiten wird dadurch ermöglicht, daß die Steuerkurven 7 im Ringkörper 5 eine solche Steigung haben, daß eine Selbsthemmung der Steine 10 bei jeder Stellung der Steine 10 an den Backen 3 in den Steuerkurven 7 erfolgt. Soll das Futter wieder gelöst werden, so ist es nur erforderlich, gegebenenfalls nach der Wiederinbetriebsetzung des Preßölerzeugers, den Steuerschieber 29 aus der Stellung nach Fig. 1 nach rechts, also in entgegengesetzter Richtung zum Pfeile 41 zu verschieben, bis der Ringraum 37 gegenüber dem Ende 27' der Bohrung 27 und gleichzeitig der Ringraum 39 gegenüber dem Ende 28' der Bohrung 28 zu liegen kommt. Die vorher mit der Preßölzuführung 32 verbunden gewesenen Kammern 13', 13' gelangen dann über die Bohrungen 21, Kammer 24, Bohrung 28, Ringraum 39, Bohrung 40 mit der Ölabführung 33 in Verbindung, während gleichzeitig die Kammern 13", 13" über die Bohrungen 18,20, Kammer 22, Leitung 27, Ringraum 37, Bohrung 35 mit der ölzuführung 32 in Verbindung gelangen. Die Kolben werden infolgedessen aus der bisherigen Lage in entgegengesetzter Richtung zu den Pfeilen 12 zurückbewegt und nehmen hierbei den Ringkörper 5 in der gleichen Richtung mit, was, wie dies Fig. 3 zeigt, eine zentrische Auswärtsbewegung sämtlicher drei Spannbacken und somit eine Lösung des Futters zur Folge hat.

Sobald die Spannbacken in genügendem Maße auswärts verstellt sind, wird zweckmäßig die Steuerhülse 29 wieder in die Stellung nach Fig. 1 zurückbewegt, und es kann dann ein neues Werkstück in das Futter in der oben beschriebenen Weise durch Verstellung des Steuerschiebers 29 in Richtung des Pfeiles 21 eingespannt werden. _

Claims (4)

80 Patentansprüche:

1. Spannfutter, insbesondere für Werkzeugmaschinen, mit durch ein Preßfluidum zu verstellenden Backen, dadurch gekennzeichnet, daß im Innern des Spannfutterkörpers bzw. -gehäuses (1) eine ringförmige Preßfmidumkammer (13) angeordnet ist, die mit mindestens einer mit dem Spannfuttergehäuse (1) verbundenen bzw. mit dem Gehäuse ein Stück bildenden festen Zwischenwand versehen ist und in der mindestens ein flügelartiger Kolben in der Umfangsrichtung verschiebbar angeordnet ist.

2. Spannfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Preßfiuidumkammer durch zwei diametral einander gegenüberliegende Zwischenwände (x6, 16) in zwei Abteilungen unterteilt ist, in denen zwei ebenfalls sich stets diametral einander gegenüberstehende Kolben (14, 14) verschiebbar sind, die beide gemeinsam die Verstellvorrichtung der Spannbacken (3) antreiben.

3. Spannfutter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellvorrichtung für die Spannbacken (3) aus einem in dem Spannfuttergehäuse (1) drehbar gelagerten Ringkörper (5) besteht, der mit einer die PreßfLuidumkammer (13) bildenden Umfangsaussparung versehen ist, in die von außen her ein oder mehrere mit dem Gehäusemantel starr verbundene Trennklötze (16, 16) dichtend eingreifen und in der mit dem Ringkörper (5) starr verbundene, die Antriebskolben der Verstellvorrichtung bildende Zwischenklötze (14, 14) zwischen den Trennklötzen (16, 16) dichtend eingesetzt sind.

4. Spannfutter nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten jeder festen Zwischenwand (16) in

der Preßfluidumkammer (13) zur Zuführung und zur Abführung des Preßfluidums sich je aus einem axialen und einem radialen Leitungsstück zusammensetzende Kanäle oder Leitungen (18, 20 bzw. 19, 21) vorgesehen sind, von deren radialen Leitungsstücken (20, 21) die eine Gruppe, nämlich die radialen Leitungen (20), mit der-einen Seite (22) einer in der Innenbohrung des Spannfutters angeordneten, in der Mitte unterteilten Verteilungskammer (22, 24) und die andere Gruppe, nämlich die radialen Leitungen (21), mit der anderen Seite (24) dieser Verteilungskammer in _ dauernder Verbindung stehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen