DE2744410A1

DE2744410A1 - 4-backen-spannfutter fuer ein werkstueck

Info

Publication number: DE2744410A1
Application number: DE19772744410
Authority: DE
Inventors: Bernard Smith
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-10-02
Filing date: 1977-10-03
Publication date: 1978-04-06
Also published as: SE7710918L; SE415003B; FR2366082A1; US4192521A; CA1069287A; FR2366082B1; IT1085443B; JPS5344978A

Description

274U10

Dipl.-Phys.O.E.Weber ^ D-β Monch·» 71 HofbrunnstraBe 47

Telefon: (080)7915050

Telegramm: monopohmber muf luien

s 119

Bernard Smith

Bagshawe Avenue, Chapel-en-le-Frith
Via Stockport, Cheshire, England

4—Backen-Spannfutter für ein Werkstück

8098U/09Ö3

Die Erfindung betrifft ein 4-Backen-Spannfutter für ein Werkstück, wobei die Spannbacken gleitbar in radialen Führungen in einem Körper des Spannfutters mit Hilfe von Eir.rtellschrauben verschiebbar angeordnet sind.

Die Spannbacken eines ^-Backen-Spannfutters sind üblicherweise unabhängig voneinander einstellbar, so daß ein Werkstück, welches bearbeitet werden soll, den Erfordernissen gemäß positioniert werden kann. Wenn beispielsweise ein Werkstück bearbeitet werden soll, welches in der Form eines Gußteils oder eines Stanzteils vorliegt, muß ein zylindrisches Stück des unbearbeiteten Werkstücks in eine im wesentlichen koaxiale Anordnung mit dem Spannfutter gebracht werden, obwohl die Spannbacken mit einem Teil des unbearbeiteten Werkstücks zum Eingriff kommen müssen, welches eine unregelmäßige Form aufweist. Dies kann zu einem sehr zeitaufwendigen Vorgang führen, welcher mit entsprechend hohen Kosten verbunden ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Spannfutter der eingangs näher genannten Art zu schaffen, welches insbesondere dazu geeignet ist, eine Reihe von einander ähnlichen Werkstücken zum Zwecke einer Bearbeitung in der Weise aufzunehmen, daß auch bei unregelmäßiger Form der Werkstücke auch von ungeübtem Bedienungspersonal in besonders kurzer Zeit eine reproduzierbare Aufnahme der Werkstücke herbeigeführt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die Spannbacken in zueinander gegenüber angeordneten Paaren ein stellbar sind, daß Jedes Paar von Spannbacken derart ein stellbar ist, daß die beiden Spannbacken jeweils durch eine den Spannbacken aus einem Paar von Einstellschrauben zugeordnete Einstellschrauben entweder aufeinander zu oder voneinander weg bewegt werden können, daß die Einstellschrauben sich

B098U/0903

274U10

diametral durch den Spannbackenkörper hindurch erstrecken und daß jede Einstellschraube ein Rechtsgewinde auf einem Ende und ein Linksgewinde auf dem anderen Ende aufweist.

Vorzugsweise sind die Einstellschrauben in axialer Richtung angeordnet, so daß sie sich in zueinander senkrechten Ebenen diametral zu dem Spannbackenkörper erstrecken, und sie werden durch eine Halteeinrichtung im Bereich der Achse des Spannbackenkörpers gehalten. Eine solche Halteeinrichtung wird vorzugsweise durch einen Stapel von drei Bauteilen gebildet, welche im Bereich der Achse des Körpers miteinander verklemmt sind, wobei die zwei Verbindungsflächen zwischen den drei Elementen jeweils entsprechende Bohrungen schneiden, die in einem minimalen Abstand voneinander in zueinander senkrechten Ebenen angeordnet sind, um entsprechende Mittelabschnitte der Einstellschrauben aufzunehmen.

Vorzugsweise sind Paare von Schubkragen an die Einstellschrauben angeformt und flankieren die entsprechende Halterung im Bereich der Achse des Spannbackenkörpers. Schubscheiben oder Druckscheiben, welche aus Hälften gebildet sind, so daß sie die Mittelabschnitte der Einstellschrauben umgreifen können, sind vorzugsweise zwischen den Schubkragen und den Gegenbohrungsflächen der Halterung angeordnet.

Weiterhin ist vorzugsweise vorgesehen, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, welche dazu dient, eine Differentialeinstellung von einem von jedem Paar von zueinander gegenüber angeordneten Spannbacken in bezug auf den anderen vorzunehmen, daß diese Einrichtung unabhängig von den Einstellschrauben betätigbar ist, so daß sie dazu verwendet werden kann, entweder eine Feineinstellung eines Werkstückes vorzunehmen, nachdem dieses Werkstück auf den Spannfutter aufgenommen ist, oder eine anfängliche Verschiebung eines Spannbackens in bezug auf den gegenüberliegenden Spannbacken vorzunehmen,

8098U/0903

27U410

um eine Anpassung an eine unregelmäßige Form eines Werkstückes vorzunehmen, welches auf dem Spannfutter aufgenommen werden soll.

Dabei kann weiterhin vorzugsweise vorgesehen sein, daß die Einrichtung zur Durchführung einer Differentialeinstellung von einem Spannbacken in jedem Paar von einander gegenüber angeordneten Spannbacken in bezug auf den anderen Spannbacken jeweils durch eine Hülse gebildet ist, welche der entsprechenden Einstellschraube zugeordnet ist, und daß jede Hülse auf einem Ende ihrer Einstellschraube angeordnet ist und ein Innengewinde aufweist, um mit dem entsprechenden Außengewinde auf dem Ende der Einstellschraube zum Eingriff zu kommen, sowie weiterhin ein Außengewinde aufweist, um mit dem Spannbacken zum Eingriff zu kommen, welcher durch dieses Ende der Einstellschraube verschiebbar ist.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist weiterhin vorgesehen, daß jede Hülse an einem äußeren Ende mit einem Sockel ausgestattet ist, mit welchem ein Schlüssel zum Eingriff bringbar ist, so daß die Hülse in bezug auf die Einstellschraube verdreht werden kann, auf welcher sie angeordnet ist.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist weiterhin vorgesehen, daß eine Bremseinrichtung den Hülsen zugeordnet ist, so daß diese normalerweise gegen Drehung gesichert sind, wodurch die Spannbacken normalerweise paarweise in entgegengesetzten Richtungen einstellbar sind.

Weiterhin kann vorzugsweise vorgesehen sein, daß den Einstellschrauben jeweils eine Bremseinrichtung zugeordnet ist,

8098U/0903

274U1Q

so daß die Einstellschrauben gegen Drehung gesichert sind, wenn eine Differentialeinstellung vorgenommen wird.

Schließlich ist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes vorgesehen, daß jede Bremseinrichtung durch einen nicht drehbaren Bremsring gebildet ist, welcher durch eine Federvorspannung oder durch eine Eigenvorspannung im Klemmsitz auf der entsprechenden Hülse oder der zugehörigen Einstellschraube angeordnet ist.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen:

Fig. 1 eine Stirnansicht eines erfindungsgemäßen Spannfutters für ein Werkstück mit vier Spannbacken,

Fig. 2 einen Axialschnitt entlang der Linie 2-2 in der Fig. 1,

Fig. 3 einen Teillängsschnitt durch eine der zwei Einstellschrauben und die zugehörigen Gewindeteile,

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung der Einstellschraube und der zugehörigen Teile, wie sie in der Pig. 3 veranschaulicht sind, und

Fig. 5 eine Explosionsdarstellung eines Teils des Spannfutters.

Gemäß der Zeichnung weist das Spannfutter für ein Werkstück vier Spannbacken 10 auf, welche an entsprechenden Spannbackenblöcken 11 angebracht sind, die gleitbar in radialen Führungen 12 in einem Körper 14 angeordnet sind und jeweils paarweise in entgegengesetzten Richtung zueinander durch Einstellschrauben 16 einstellbar sind.

8098U/0903

274ΛΑ10

Die Einstellschrauben 16 erstrecken sich diametral durch den Spannbackenkörper, und jede Einstellschraube hat ein Rechtsgewinde 18 an einem Ende und ein Linksgewinde 20 an ihrem anderen Ende (wobei die Steigung Jedes Gewindes dieselbe ist), so daß dann, wenn die Einstellschraube gedreht wird, das Spannbackenpaar, welches von dieser Einstellschraube gesteuert wird, aufeinander zu oder voneinander weg bewegt werden, und zwar in einer gleichförmigen und entgegengesetzten Bewegung. Die Einstellschrauben sind axial angeordnet, so daß sie sich in zueinander senkrechten Ebenen diametral durch den Spannbackenkörper erstrecken, und sie werden durch eine allgemein bei 22 dargestellte Einrichtung im Bereich der Achse des Spannbackenkörpers gehalten. Die Halteeinrichtung 22 wird aus einem Stapel von drei Elementen 24, 26 und 28 gebildet, welche durch vier Schrauben 30 miteinander verklemmt werden und an dem Spannbackenkörper befestigt sind. Gemäß Fig. 4 halbieren die zwei Verbindungsflächen zwischen den drei Elementen jeweils die Bohrungen 32 bzw. 34-, die auf minimalem Abstand voneinander in zueinander senkrechten Ebenen angeordnet sind, um entsprechende Mittelabschnitte J>6 der Einstellschrauben aufzunehmen. Paare von Schubkragen 38 sind an die Einstellschrauben gemäß der Darstellung in der Zeichnung angeformt, und sie sind seitlich von der Halteeinrichtung 22 bei der Achse des Spannbackenkörpers angeordnet. Schubscheiben 40, welche in Hälften geteilt sind, so daß sie auf die Mittelabschnitte der Einstellschrauben aufgebracht werden können, sind zwischen den Schubkragen 38 und den mit einer Gegenbohrung versehenen Anechlagflachen 42 der Halteeinrichtung angeordnet.

Weiterhin ist eine Einrichtung vorhanden, welche dazu dient, eine Differentialeinstellung eines Paares von zueinander gegenüber angeordneten Spannbacken in bezug aufeinander zu ermöglichen. Diese Einrichtung besteht aus einem Paar von Hülsen 44, welche jeweils den Einstellschrauben zugeordnet sind, wobei jede Hülse auf einem Ende ihrer Einstellschraube

Ö098U/0903

274U10

angeordnet ist und ein Innengewinde aufweist, um an diesem Ende mit dem Schraubengewinde der Einstellschraube zum Eingriff zu kommen. Weiterhin weist jede Hülse ein Außengewinde auf, um mit dem Spannbackenblock zum Eingriff zu kommen, welcher durch dieses Ende der Einstellschraube einstellbar ist. Ein Sockelteil 46, welches an dem äußeren Ende jeder Hülse angeordnet ist, ist an dem Umfang des Körpers des Spannbackenfutters zugänglich, so daß die Hülse gedreht werden kann, und zwar relativ zu der Einstellschraube, auf welcher sie angeordnet ist, indem ein (nicht dargestellter) von außen ansetzbarer Schlüssel verwendet wird. Wenn die Hülse in dieser Weise gedreht wird, wird derjenige Spannbacken, mit welchem sie im Gewindeeingriff steht, in seiner Stellung verschoben, und zwar in bezug auf den gegenüber angeordneten Spannbacken, indem er unabhängig von diesem gegenüber angeordneten Spannbacken bewegt wird. Der Schlüssel kann auch mit einem ähnlichen Sockelteil 52 auf dem anderen Ende der Einstellschraube zum Eingriff gebracht werden, so daß diese Einstellschraube derart gedreht wird, daß das Paar von Spannbacken, welches durch diese Einstellschraube gesteuert wird, entweder aufeinander zu oder voneinander weg bewegt wird.

Entsprechende Bremseinrichtungen sind den Hülsen 44 zugeordnet, wobei jede Bremseinrichtung aus einem nicht drehbaren Bremsring 54 besteht, der ein Innengewinde aufweist, welches mit dem Außengewinde zum Eingriff zu bringen ist, welches auf derjenigen Hülse angeordnet ist, welches dem entsprechenden Bremsring zugeordnet ist. Es kann jedoch gemäß Fig. 4 jeder Bremsring als C-förmige Feder ausgebildet sein und derart angeordnet sein, daß er die Hülse im Klemmsitz umgreift. Der Spalt in dem Bremsring steht mit einem Zungenteil 58 dee Klemmbackenblockes im Eingriff, mit welchen die Hülse in Gewindeeingriff steht. Sie Anordnung ist derart getroffen, daß deshalb, weil die mit Gewinde versehenen Einstellschrauben sich innerhalb der entsprechenden Hülsen wesentlich

8098U/0903

leichter drehen, als die Hülsen sich innerhalb der zugehörigen Backenblöcke Irenen, die Drehung der Einstellschrauben normalerweise die Einstellung der Klemmbacken in einander gegenüber angeordneten Paaren bewirkt, wobei jedes Paar von Klemmbacken derart bewegt wird, daß die beiden Klemmbacken entweder aufeinander zu oder voneinander weg bewegt werden, und zwar in der Weise, daß die Klemmbacken jeweils im entgegengesetzten Sinn um eine gleiche Entfernung verschoben werden, wenn ein Einstellvorgang vorgenommen wird. Gegebenenfalls kann jedoch eine Differentialeinstellung oder eine unterschiedliche Einstellung bei einem der beiden Paare von einander gegenüber angeordneten Klemmbacken in bezug auf den anderen Klemmbacken durchgeführt werden, indem die entsprechende Hülse verdreht wird, während die zugehörige Einstellschraube gegen eine Drehung gesichert ist. Eine solche Differentialeinstellung kann vorgenommen werden, um eine Feineinstellung eines Werkstückes zu bewirken, nachdem es an dem Spannfutter gehalten ist. Es kann auch eine anfängliche Verschiebung des einen Spannbackens in bezug auf den gegenüber angeordneten Spannbacken vorgenommen werden, um einer unregelmäßigen Form eines Werkstückes Rechnung zu tragen, welches mit dem Spannfutter aufgenommen werden soll (und es ist darauf hinzuweisen, daß dann, wenn das Werkstück als erstes Werkstück aus einer Reihe von ähnlichen Werkstücken gespannt werden soll, die Halterung der nachfolgenden Werkstücke im Spannfutter dadurch erfolgen kann, daß nur die Einstellschrauben 16 betätigt werden, um das öffnen und das Schließen der Spannbacken in zueinander entgegengesetzten Paaren herbeizuführen).

Gemäß der Erfindung wird somit ein Spannfutter für ein Werkstück mit vier Spannbacken geschaffen, welches in der Weise verwendet werden kann, daß auch von einem weniger geschulten Bedienungspersonal eine Reihe von Werkstücken mit unregelmäßiger form in einem Minimum an Zeit aufgenommen und bearbeitet werden

8098U/0903

kann. Dae erfindungsgemäße Spannfutter gewährleistet auch eine ordnungsgemäße reproduzierbare Positionierung der einzelnen Bauteile, unabhängig von einer Veränderung in der Größe, da Schwankungen in den Abmessungen von einem Bauteil zu einem anderen Bauteil auf jeder Seite der Mittellinie des Spannfutters automatisch ausgeglichen werden.

Ee sind vielfältige Abwandlungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung denkbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise sind in der Zeichnung die Spannbacken 10 in der Weise dargestellt, daß sie gezackte oder gezahnte Oberflächen haben, welche mit entsprechenden Oberflächen der Spannbackenblöcke 11 im Eingriff stehen, und die Spannbacken sind gemäß der Darstellung mit Hilfe von Innensechskant-Bchrauben 13 an den Spannbackenblöcken angebracht (und es ist somit ersichtlich, daß eine grobe Differentialeinstellung der Spannbacken dadurch herbeigeführt werden könnte, daß die Position von einem oder mehreren der Spannbacken auf ihrer Halterung entsprechend eingestellt wird und daß die Schraubeneinrichtung gemäß der obigen Beschreibung für eine derartige Differentialeinstellung nicht unbedingt erforderlich ist). Vorzugsweise könnte Jedoch auch vorgesehen sein, daß die Spannbacken und die Spannbackenblöcke durch eine zapfenartige Anordnung miteinander verbunden sind. Die Einrichtung, durch welche die Einstellschrauben in dem Spannbackenkörper gehalten sind, sowie die Bremseinrichtungen, durch welch· die Hülsen normalerweise gegen Drehung gesichert sind, könnten ebenfalls unterschiedlich ausgebildet sein, abweichend von der oben beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Anordnung. Vorzugsweise könnten weitere Bremseinrichtungen den Einstellschrauben zugeordnet sein, so daß diese gegen eine Drehung gesichert sind, wenn Differentialeineteilungen vorgenommen werden sollen.

8098U/0903

-»- A\ 274AA10

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, den Körper des Spannfutters aus verschiedenen Teilen zusammenzubauen, d. h., aus einem Gußeisen-Mittelstück, welches entsprechend bearbeitete Spannbackenschlitze aufweist, und aus einem Stahlträger, welcher das Gußeisen-Mittelstück ringförmig eng umschließt. Dies führt zu dem Vorteil, daß die Spannbackenschlitze in dem Gußeisen-Mittelstück einen hohen Verschleißwiderstand oder Abriebwiderstand haben, und es wird damit weiterhin der Vorteil erreicht, daß der Stahlhaltering diejenigen Kräfte aufnimmt, welche durch die Zentrifugalkraft entstehen, so daß auch außerordentlich hohe Maschinenbelastungen aufgenommen werden können. Der Stahlhaltering kann auf einem schwach konisch ausgebildeten Stück angeordnet sein, welches auf dem Gußeisen-Mittelteil ausgebildet ist, so daß auf diese Weise der Stahlring das Mittelstück außerordentlich eng umschließt, um die erforderliche Festigkeit zu gewährleisten.

8098 U/0903

Claims

Patentansprüche

^—Backen-Spannfutter für ein Werkstück, wobei die Spannbacken gleitbar in radialen Führungen in einem Körper des Spannfutters mit Hilfe von Einstellschrauben verschiebbar angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacken (10) in zueinander gegenüber angeordneten Faaren einstellbar sind, daß jedes Paar von Spannbacken (1O) derart einstellbar ist, daß die beiden Spannbacken jeweils durch eine den Spannbacken aus einem Paar von Einstellschrauben (16) zugeordnete Einstellschrauben entweder aufeinander zu oder voneinander weg bewegt werden können, daß die Einstellschrauben (16) sich diametral durch den Spannbackenkörper (14) hindurch erstrecken und daß jede Einstellschraube (16) ein Rechtsgewinde (18) auf einem Ende und ein Linksgewinde (20) auf dem anderen Ende aufweist.
2. Spannfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellschrauben (16) in axialer Richtung angeordnet sind, so daß sie sich in zueinander senkrechten Ebenen diametral durch den Spannbackenkörper (14) hindurch erstrecken, und daß die Einstellschrauben durch eine Halteeinrichtung (22) im Bereich der Achse des Spannbackenkörpers gehalten sind.
3· Spannfutter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung (22) für die Einstellschrauben durch einen Stapel von drei Bauelementen (24, 26, 28) gebildet ist, welche im Bereich der Achse des Spannbackenkörpers zusammengeklemmt sind, und daß die zwei Verbindungsflächen zwischen den drei Bauelementen jeweils Bohrungen halbieren, welche mit minimalem Abstand voneinander in zueinander senkrechten Ebenen kreuzweise zueinander angeordnet sind,

8098 U/0903 OfüGINALINSPECTED

um entsprechende Mittelabschnitte der Einstellschrauben (16) aufzunehmen.
4. Spannfutter nach Anspruch 3i dadurch gekennzeichnet, daß Paare von Schubkragen (38) an die Einstellschrauben (16) angeformt sind und die Halteeinrichtung auf der Achse des Spannbackenkörpers fiaiLkieren.
5. Spannfutter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Schubscheiben (A-O), welche aus Hälften gebildet sind, so daß sie auf die Mittelabschnitte der Einstellschrauben (16) aufgebracht werden können, zwischen den Schubkragen (38) und Gegenbohrungs-Anschlagflächen (42) der Halteeinrichtung (22) vorgesehen sind.
6. Spannfutter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, welche dazu dient, eine Differentialeinstellung von einem von jedem Paar von zueinander gegenüber angeordneten Spannbacken (10) in bezug auf den anderen vorzunehmen, daß diese Einrichtung unabhängig von den Einstellschrauben (16) betätigbar ist, so daß sie dazu verwendet werden kann, entweder eine Feineinstellung eines Werkstückes vorzunehmen, nachdem dieses Werkstück auf dem Spannfutter aufgenommen ist, oder eine anfängliche Verschiebung eines Spannbackens in bezug auf den gegenüberliegenden Spannbacken vorzunehmen, um eine Anpassung an eine unregelmäßige Form eines Werkstückes vorzunehmen, welches auf dem Spannfutter aufgenommen werden soll.
7. Spannfutter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Durchführung einer Differentialeinstellung von einem Spannbacken in jedem Paar von einander gegenüber angeordneten Spannbacken (10) in bezug auf den anderen Spannbacken jeweils durch eine Hülse (44) gebildet

8098 U /0903

ist, welche der entsprechenden Einstellschraube (16) zugeordnet ist, und daß jede Hülse (44) auf einem Ende ihrer Einstellschraube (16) angeordnet ist und ein Innengewinde aufweist, um mit dem entsprechenden Außengewinde auf dem Ende der Einstellschraube (16) zum Eingriff zu kommen, sowie weiterhin ein Außengewinde aufweist, um mit dem Spannbacken (10) zum Eingriff zu kommen, welcher durch dieses Ende der Einstellschraube (16) verschiebbar ist.
S. Spannfutter nach Anspruch 7? dadurch gekennzeichnet, daß Qede Hülse (44) an einem äußeren Ende mit einem Sockel (46) ausgestattet ist, mit welchem ein Schlüssel zum Eingriff bringbar ist, so daß die Hülse (44) in bezug auf die Einstellschraube (16) verdreht werden kann, auf welcher sie angeordnet ist.
9. Spannfutter nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bremseinrichtung den Hülsen (44) zugeordnet ist, so daß diese normalerweise gegen Drehung gesichert sind, wodurch die Spannbacken (10) normalerweise paarweise in entgegengesetzten Eichtungen einstellbar sind.
10. Spannfutter nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß den Einstellschrauben (16) jeweils eine Bremseinrichtung zugeordnet ist, so daß die Einstellschrauben gegen Drehung gesichert sind, wenn eine Differentialeinstellung vorgenommen wird.
11. Spannfutter nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß Jede Bremseinrichtung durch einen nicht drehbaren Bremsring (54) gebildet ist, welcher durch eine Federvorspannung oder durch eine Eigenvorspannung im Klemmsits auf der entsprechenden Hülse (44) oder der zugehörigen Einstellschraube (16) angeordnet ist.

8098U/09Ö3