DE2004889B1 - Spannfutter fuer drehmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Spannfutter für Drehmaschinen mit radial beweglichen und von einem Antriebsglied in einer Endstellung zum Herausnehmen aus dem Futterkörper trennbaren Spannbacken.

Bei den bekannten Spannfuttern, bei denen die Backensätze zum Auswechseln derselben aus dem Futterkörper herausnehmbar sind, ist zum Trennen der Spannbacken vom Antriebsglied die Bewegung des Antriebsgliedes über den zum Lösen oder Spannen erforderlichen Weg hinaus um einen Zusatzweg verlängerbar; sobald das Antriebsglied diesen Zusatzweg zurückgelegt hat, steht es außer Eingriff mit den Spannbacken, so daß diese radial aus dem Futterkörper herausgenommen und durch andere Backensätze ersetzt werden können.

Es gibt verschiedene Bauarten von Spannfuttern, aus denen die Spannbacken radial aus den Führungsnuten des Futterkörpers herausnehmbar sind, sobald das Antriebsglied über den Weg zum Lösen oder Spannen hinaus einen Zusatzweg zurückgelegt hat. Bei einer Ausführung handelt es sich um ein sogenantes Planspiralfutter, bei dem die einzelnen Gänge der Planspirale nicht durchgehend hintereinander angeordnet sind, sondern im Abstand voneinander liegen, so daß bei einer bestimmten Stellung der Planspirale die Spannbacken durch die Lücken zwischen den einzelnen Planspiralgängen radial herausgezogen werden können. Bei der anderen Ausführung eines Spannfutters handelt es sich um sögenannte Keilstangenfutter, bei denen entweder tangential zur Drehachse oder achsparallel zu dieser liegende Keilstangen mit einer Schrägverzahnung in eine entsprechende Verzahnung der Spannbacken eingreifen. Zum Herausnehmen der Spannbacken sind diese Keilstangen zusätzlich derart weit verschiebbar, daß ihre Zähne außer Eingriff mit den Zähnen an der zugehörigen Spannbacke gelangen, so daß diese radial nach außen aus dem Futterkörper herausgenommen werden können.

Bei diesen bekannten Spannfuttern für Drehmaschinen besteht die Gefahr, daß die Spannbacken, wenn sie außer Eingriff mit dem Antriebsglied sind, aus dem Futterkörper herausfliegen, falls die Bedienungsperson entgegen der Vorschrift die das Spannfutter tragende Spindel in Drehung versetzt. Hierdurch kann es zu gefährlichen Unfällen kommen. Man hat zwar optische Anzeigen geschaffen, die die Bedienungsperson darauf hinweisen, daß die Spannbacken außer Eingriff mit dem Antriebsglied sind, jedoch vermögen diese Warnvorrichtungen allein Unfälle nicht auszuschließen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Spannfutter für Drehmaschinen mit radial beweglichen und vom Antriebsglied in einer Endstellung zum Herausnehmen aus dem Futterkörper trennbaren Spannbacken zu schaffen, dessen Spannbacken in der vom Antriebsglied getrennten Stellung zwangläufig durch ein zusätzliches Halteglied im Futterkörper festgehalten werden, das nur bewußt zum gewollten Herausnehmen der Backen einzeln von Hand ausgelöst werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, jeder Spannbacke einen im Futterkörper verschiebbar geführten Haltestift zuzuordnen, der durch die Bewegung des Antriebsgliedes auf dem Zusatzweg in die Bahn der Spannbacke quer zu deren Bewegungsrichtung vorschiebbar bzw. zum Vorschieben durch eine Feder freigebbar und der durch Zurückbewegen des Antriebsgliedes in das zum Spannen und Lösen dienende Wegstück aus dem Eingriff mit der Spannbacke zurückziehbar bzw. zum Zurückziehen durch eine Feder freigebbar ist, und weiterhin jedem Haltestift ein Riegelglied zuzuordnen, das zum Zurückziehen des Haltestiftes aus dem Eingriff mit der Spannbacke von Hand betätigbar ist.

Gemäß vorteilhafter weiterer Ausbildung des Erfindungsgegenstandes ist das Riegelglied als radial im Futterkörper geführter Riegelstift ausgeführt, der in der Endstellung des Antriebsgliedes zum Herausnehmen der Spannbacken aus dem Futterkörper durch ein am Antriebsglied angeordnetes Steuerglied zwangsweise in die Riegelstellung überführbar ist, aus der er von Hand entgegen der Kraft einer Feder zurückschiebbar ist. Hierbei ist das Steuerglied als Steuerbolzen ausgebildet, der in einer Bohrung des Antriebsgliedes geführt und durch eine Feder belastet ist.

Mit dem Vorschlag nach der Erfindung wird ein Spannfutter für Drehmaschinen geschaffen, bei dem die Spannbacken in der jeweiligen Stellung durch den zugehörigen Haltestift festgehalten werden. Zum Herausnehmen der Backen wird die Verriegelung derselben durch den Haltestift nur so lange aufgehoben, solange der Riegelstift von Hand entgegen der Kraft einer Feder verschoben wird. Hierdurch wird sichergestellt, daß auch bei einem unvollständigen Backenwechsel Unfälle mit Sicherheit verhindert werden. Durch die Anordnung des Haltestiftes werden zusätzliche Rastbolzen zum Festlegen der nicht mit dem Antriebsglied in Eingriff stehenden Spannbacken in der gleichen Stellung überflüssig.

Für eine bevorzugte Ausführung der Auslösung des Riegelstiftes von Hand ist vorgesehen, den Riegelstift mit einer Verlängerung zu versehen, die aus dem Futterkörper herausgeführt und an der ein Druckknopf befestigt ist, und den Riegelstift durch eine sich am Futterkörper abstützende Rückstellfeder in Entriegelungsrichtung zu belasten.

Für die Verbindung zwischen dem Haltestift und dem Riegelstift gibt es zwei Möglichkeiten: eine kraftschlüssige und eine formschlüssige Verbindung. Zur kraftschlüssigen Verbindung ist vorgesehen, daß der Haltestift mittels seines Kopfes durch ein am Riegelstift ausgebildetes Steuerprofil entsprechend dessen radialer Verstellung entgegen bzw. durch eine Druckfeder verschiebbar ist. Als Alternative hierzu ist mit der Erfindung schließlich vorgesehen, den Haltestift mit dem Riegelstift formschlüssig derart zu verbinden, daß er entsprechend dessen radialer Verstellung verschiebbar geführt ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes an einem Spannfutter erläutert, dessen in Grund- und Aufsatzbacken geteilte Spannbacken durch tangential im Futterkörper geführte und über einen Treibring miteinander verbundene Keilstangen angetrieben werden. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Spannfutter und

F i g. 2 eine teilweise Vorderansicht des Spannfutters mit herausgenommenen Grundbacken, wobei der obere Teil der Darstellung einen Querschnitt in der Ebene der Keilstange darstellt.

Bei dem mit einem verhältnismäßig kurzen Futterkörper 1 ausgeführten Spannfutter sind in radialen Führungsnuten 1 α des Futterkörpers 1 drei Grund-

backen 3 verschiebbar, auf denen jeweils eine nicht dargestellte Aufsatzbacke mittels Kreuzversatz befestigt werden kann. Zur Befestigung der Aufsatzbacke ist jede Grundbacke 3 mit Gewindelöchern 3 b versehen. Hinter jeder Grundbacke 3 ist eine Keilstange 4 in einer tangentialen Nut des Futterkörpers 1 quer zur Grundbacke 3 verschiebbar geführt. Auf einem Teil ihrer der Grundbacke 3 zugewandten Fläche weist die Keilstange 4 schräg angeordnete Keilstangenzähne 4 α auf, die in die Lücken einer Verzahnung 3 a an der Rückseite der Grundbacke 3 passen. Jede Keilstange 4 ist an ihrer Rückseite mit einem zylindrischen Zapfen 4 b versehen, der parallel zur Drehachse des Spannfutters liegt. Auf dem Zapfen 4 b ist ein Gleitstein 5 drehbar gelagert, der mit parallelen, ebenen Außenflächen in einer radialen Nut 6 α eines drehbar und konzentrisch im Futterkörper 1 gelagerten, als Treibring ausgebildeten Antriebsgliedes 6 liegt. Diese Teile eines bekannten Keilstangenfutters werden durch einen Deckel 2 im Futterkörper 1 gehalten.

Hinter jeder Grundbacke 3 ist in einer zur Drehachse des Spannfutters parallelen, abgesetzen Bohrung 1 b im Futterkörper 1 ein Haltestift 7 längsverschiebbar geführt. Das vordere Ende des Haltestiftes 7 ist als Profilzahn 7 α ausgebildet, der um den gleichen Winkel schräg zur Grundbacke 3 steht wie die Keilzähne 4 a. Eine an einem Kopf 7 b des Haltestiftes 7 angreifende, unter Vorspannung eingebaute Druckfeder 8 übt auf den Haltestift 7 eine nach rückwärts gerichtete Kraft aus, die ihn in der Normalstellung außer Eingriff mit der Verzahnung 3 α der Grundbacke 3 hält.

Der abgeflachte Kopf 7 b des Haltestiftes 7 greift in ein Steuerprofil 9 b, 9 c, 9 d eines radial verschiebbar im Futterkörper 1 geführten, als Riegelstift 9 ausgebildeten Riegelgliedes ein und wird durch dieses Steuerprofil zugleich gegen Verdrehung gehalten. In der in Fig. 1 gezeigten inneren Endstellung des Riegelgliedes 9 liegt der Haltestift 7 am tiefen Teil 9 b des Steuerprofils an; er befindet sich in seiner zurückgezogenen Endstellung. In der äußeren Endstellung des Riegelgliedes 9, die in F i g. 2 angedeutet ist, liegt der Haltestift 7 gegen den hohen Teil 9 d des Steuerprofils an. In diesem Fall ragt der Profilzahn 7 α in die Bahn der Verzahnung 3 a.

Das Riegelglied 9 ist mit einer im Durchmesser verkleinerten Verlängerung 9 a versehen, über die eine Rückstellfeder 11 geschoben ist, die sich gegen eine in den Futterkörper 1 eingeschraubte Schraubkappe 12 abstützt. Diese Rückstellfeder 11 übt auf das Riegelglied 9 ständig eine nach innen gerichtete Kraft aus. Auf dem oberen Ende der Verlängerung 9 a sitzt ein Druckknopf 10, der durch einen Querstift an der Verlängerung 9 a festgehalten wird. Ein in den Druckknopf 10 eingepreßter Führungsstift 13 ragt in ein Loch des Futterkörpers 1 und verhindert somit ein Verdrehen des Riegelgliedes 9.

Das innere Ende des Riegelglicdes 9 ist als stumpfer Kegel ausgebildet, der mit einem am Antriebsglied angeordneten Steuerglied 14 zusammenwirkt. Dieses Steuerglied 14 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel als Steuerbolzen mit kegelförmigem Kopf ausgeführt, der in der gleichen Ebene wie das Riegelglied 9 in einem radialen Sackloch im Treibring geführt ist und der ständig unter der Kraft einer Feder 15 steht.

Das als Treibring ausgebildete Antriebsglied 6 kann im Futterkörper 1 zwischen zwei Endlagen hin- und hergedreht werden, entsprechend den Endlagen der Keilstangen 4. Wenn sich die Keilstangen 4 gemäß F i g. 2 in ihren linken Endlagen befinden, die Keilzähne 4 α also nicht mit den Verzahnungen 3 a der Grund backen 3 in Eingriff sind, steht jedes Steuerglied 14 mitten hinter einer Grundbacke 3 unter dem zugehörigen Riegelglied 9, wie dies in F i g. 2 dargestellt ist. Da die Feder 15 stärker als die Rückstellfeder 11 ist, bringt sie das Riegelglied 9 in seine äußere Endstellung, wobei der Druckknopf 10 aus dem Futterkörper 1 heraussteht, wie dies in Fig. 2 erkennbar ist.

In Fig. 2 ist weiterhin mit strichpunktierten Linien das als Steuerbolzen ausgebildete Steuerglied 14 mit seiner Feder 15 zusätzlich in einer Lage gezeichnet, die es einnimmt, wenn sich das Antriebsglied 6 und die Keilstangen 4 in ihrer entgegengesetzten Endlage befinden. Der Steuerbolzen stützt sich hierbei am Innenrand der Aussparung des Futterkörpers 1 für das Antriebsglied 6 ab.

Im folgenden soll die Wirkungsweise des in der Zeichnung dargestellten Spannfutters beschrieben werden:

Die in den Führungsnuten 1 α des Futterkörpers 1 radial beweglichen Grundbacken 3 werden über die Keilstangen 4 angetrieben, die wiederum in ihren tangentialen Nuten des Futterkörpers 1 durch das Antriebsglied 6 bewegt werden, das über die Gleitsteine 5 und Zapfen 4 b mit den Keilstangen 4 verbunden ist. Das Antriebsglied 6 kann hierbei entweder von Hand oder durch ein kraftbetätigtes Glied hin- und hergedreht werden.

In der Stellung nach F i g. 2 ragen die Profilzähne 7 α der Haltestifte 7 in Lücken der Verzahnungen 3 a und halten damit die Grundbacken 3 derart fest, daß beim Bewegen der Keilstangen 4 in F i g. 2 nach rechts die Keilstangenzähne 4 α ohne anzustoßen in die Verzahnung 3 a an den Grundbacken 3 einfahren können. Schon bei kurzem Weiterdrehen des Antriebsgliedes 6 gleiten die Steuerglieder 14 unter den Riegelgliedern 9 weg, so daß diese durch die Verstellfedern 11 in ihre innere Endstellung nach F i g. 1 gebracht werden können. Gleichzeitig bringen die Druckfedern 8 die Haltestifte 7 in ihre linke Endstellung und ziehen damit die Profilzähne 7 α der Haltestifte 7 aus den Verzahnungen 3 α heraus. Bei der weiteren Bewegung von Antriebsglied 6 und Keilstangen 4 bewirken die Keilstangenzähne 4 α durch ihre Schrägstellung eine radiale Bewegung der Grundbacken 3 zum Spannen eines Werkstückes.

Für den normalen Vorgang des Ein- und Ausspannens von Werkstücken mit gleichem Durchmesser werden Antriebsglied 6 und Keilstangen 4 jeweils nur um einen Teil ihres Weges bewegt, um die Spannbacken auf das Werkstück zu drücken bzw. etwas von ihm zu entfernen. Um Werkstücke von wesentlich anderem Durchmesser spannen zu können, bringt man durch entsprechende Betätigung des Antriebes das Antriebsglied 6 und die Keilstangen 4 in die Stellung nach F i g. 2. Kurz bevor die Keilstangenzähne 4 α vollständig aus den Verzahnungen 3 a heraustreten, heben die Steuerglieder 15 die Riegelglieder 9 an, wobei zwischen dem tiefen Teil 9 b und dem hohen Teil 9 d des Steuerprofils ausgebildete Schrägen 9 c die Haltestifte 7 nach vorn drücken, so daß deren Profilzahn 7 α wieder in die Verzahnung 3 α der jeweiligen Grundbacke 3 eintritt. Wird in

dieser Stellung des Spannfutters aus Unkenntnis der inneren Funktion desselben oder aus Unachtsamkeit die Spindel der Drehmaschine in Umdrehungen versetzt, so daß das Spannfutter umläuft, so können die Grundbacken 3 nicht herausgeschleudert werden, weil 5 die Profilzähne 7 α sie in ihrer jeweiligen Lage festhalten.

Um die Grundbacken 3 gegenüber der Keilstange 4 verschieben oder aus dem Futterkörper 1 herausnehmen zu können, muß der Druckknopf 10 niedergedrückt und damit das Riegelglied 9 unter Überwindung der Feder 15 nach innen geschoben werden. Hierbei gibt das Steuerprofil 9 b, 9 c, 9 d den Haltestift 7 frei, so daß die Druckfeder 8 den Haltestift 7 zurückschieben kann. Der Haltestift 7, das Riegelglied 9 und der Druckknopf 10 befinden sich dann in einer Stellung nach Fig. 1, jedoch liegt dann unter dem Riegelglied 9 auch das Steuerglied 14, das jedoch infolge des Niederdrückens des Druckknopfes 10 gegenüber seiner Darstellung in F i g. 2 nach innen gedruckt ist. In dieser Stellung kann die Grundbacke 3, deren Verzahnung 3 α sich außer Eingriff mit den Keilstangenzähnen 4 α der Keilstange 4 befindet, entweder herausgenommen oder gegenüber der Keilstange 4 verschoben werden. Durch vorsichtiges Nachlassen des Druckknopfes 10 kann man bei der Verschiebung den Profilzahn 7 α in diejenige Lücke der Verzahnung 3 α hineinführen, die der gewünschten neuen Stellung der Grundbacke 3 entspricht.

Jede Grundbacke 3 ist sofort nach dem Loslassen des Druckknopfes 10 in der jeweiligen Stellung gesichert, so daß Unkenntnis, Unachtsamkeit oder Ablenkung der Bedienungsperson in keiner Stellung der Innenteile des Spannfutters zu einem Unfall führen können.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Spannfutter für Drehmaschinen mit radial beweglichen und von einem Antriebsglied in einer Endstellung zum Herausnehmen aus dem Futterkörper trennbaren Spannbacken, wobei zum Trennen die Bewegung des Antriebsgliedes über den zum Lösen oder Spannen erforderlichen Weg hinaus um einen Zusatzweg verlängerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Spannbacke (3) ein im Futterkörper (1) verschiebbar geführter Haltestift (7) zugeordnet ist, der durch die Bewegung des Antriebsgliedes (6) auf dem Zusatzweg in die Bahn der Spannbacke (3) quer zu deren Bewegungsrichtung vorschiebbar bzw. zum Vorschieben durch eine Feder freigebbar und der durch Zurückbewegen des Antriebsgliedes in das zum Spannen und Lösen dienende Wegstück aus dem Eingriff mit der Spannbacke (3) zurückziehbar bzw. zum Zurückziehen durch eine Feder freigebbar ist, und daß jedem Haltestift (7) ein Riegelglied (9) zugeordnet ist, das zum Zurückziehen des Haltestiftes (7) aus dem Eingriff mit der Spannbacke (3) von Hand betätigbar ist.

2. Spannfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Riegelglied (9) als radial im Futterkörper (1) geführter Riegelstift ausgeführt ist, der in der Endstellung des Antriebsgliedes (6) zum Herausnehmen der Spannbacken (3) aus dem Futterkörper (1) durch ein am Antriebsglied angeordnetes Steuerglied (14) zwangsweise in die Riegelstellung überführbar ist, aus der er von Hand entgegen der Kraft einer Feder (15) zurückschiebbar ist.

3. Spannfutter nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied (14) als Steuerbolzen ausgebildet ist, der in einer Bohrung des Antriebsgliedes (6) geführt und durch eine Feder (15) belastet ist.

4. Spannfutter nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Riegelglied (9) mit einer Verlängerung (9 a) versehen ist, die aus dem Futterkörper (1) herausgeführt und an der ein Druckknopf (10) befestigt ist, und daß das Riegelglied (9) durch eine sich am Futterkörper (1) abstützende Rückstellfeder (11) in Entriegelungsrichtung belastet ist.

5. Spannfutter nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltestift (7) mittels seines Kopfes (7 b) durch ein am Riegelglied (9) ausgebildetes Steuerprofil (96, 9 c, 9 d) entsprechend dessen radialer Verstellung entgegen bzw. durch eine Druckfeder (8) verschiebbar ist.

6. Spannfutter nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltestift (7) mit dem Riegelglied (9) formschlüssig derart verbunden ist, daß er entsprechend dessen radialer Verstellung verschiebbar geführt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen