Pneumatische oder, hydraulische Spannvorrichtung für Spannzangen, Spreizdorne und Futter., für Drehbänke Es !sind bereits pneumatische und hydraulische Spannvorrichtungen für Spannzangen, Spreizdorne und Futter, für Drehbänke bekannt. Diese bekannten Spannvorrichtungen sind auf der Arbeitsspindel der Drehbank angeordnet oder mit dieser fest verbun den und drehen sich mit dieser.
Dies hat wesentliche Nachteile, weil die rotierende Masse, (die nicht ge nau ausgewuchtet werden kann, durch eine solche mit der Arbeitsspindel ;sich drehende Spannvorrichtung wesentlich vergrössert wird. Der ruhige Lauf der Arbeitsspindel der Drehbank wird dadurch beein trächtigt. Ausserdem wird durch eine solche rasch rotierende, ein verhältnismässig grosses Volumen auf- weisende Spannvorrichtung die Unfallgefahr erheb lich erhöht.
Ferner ist die Zu- rund Ableitung des Druckmittels bei solchen rotierenden Spannvorrich tungen kompliziert. Diese Nachteile können durch die Erfindung behoben werden.
Die Erfindung betrifft eine pneumatische oder hydraulische Spannvorrichtung für Spannzangen, Spreizdorne und Futter, für Drehbänke, mit einem durch die hohle Arbeitsspindel der Drehbank hin- durchgeführten, mit dieser sich drehenden, aber in dieser axial verschiebbaren, mit dem Spannwerk zeug verbundenen Spannrohr, welche dadurch ge kennzeichnet ist, dass am Spindelstock der Dreh bank ein Tragring fest angeordnet ist,
auf welchem das eine Ende eines Zylinders befestigt ist, in wel chem eine Zylinderbüchse angeordnet ist, wobei der ringförmige Raum zwischen dem Zylinder und der Zylinderbüchse auf der einen Seite (durch eine in -den Zylinder eingesetzte, am Tragring anliegende, feststehende Wand und auf der anderen Seite durch eine in den Zylinder fest eingesetzte Wand abge schlossen ist, in welchen Wänden die Zylinderbüchse axial verschiebbar,
aber nicht drehbar abgedichtet geführt ist, dass auf die Zylinderbüchse ein Kolben axial nicht verschiebbar aufgesetzt ist, welcher den ringförmigen, durch die- Wände abgeschlossenen Raum im Zylinder in zwei Druckräume unterteilt, welche über einen Mehrweghahn und Druckmittel leitungen wahlweise einerseits mit einer Druckmittel pumpe und anderseits mild einem Druckmittelbehälter verbindbar sind,
und dass die Zylinderbüchse mittels zweier in sie eingesetzten Druckwälzlagern und einem zwischen.diesen liegenden, axial fest auf dem Spann rohr angeordneten Ring drehbar, aber axial nicht verrückbar mit dem Spannrohr verbunden ist, .das Ganze derart,
dass bei einer unter der Wirkung (dies Druckes des Druckmittels erfolgenden Verschiebung des Kolbens und damit der Zylinderbüchse im Zy linder das sich mit (der Arbeitsspindel (drehende Spannrohr zwecks öffnens oder Schliessens des Spannwerkzeuges mitgenommen wird.
Bei einer solchen pneumatischen oder hydrauli schen Spannvorrichtung für Spannwerkzeuge für Drehbänke dreht sich lediglich das mit dem Spann werkzeug verbundene, (durch die Arbeitsspindel (der Drehbank hindurchgeführte, mit der Arbeitsspindel verrastete Spannrohr mit der Arbeitsspindel der Drehbank.
Die rotierende Masse einer :solchen Spann- vorrichtung isst somit gering und, der ruhige Lauf der Arbeitsspindel der Drehbank wird nicht gestört. Da diese Spannvorrichtung an einem fest am Spindel stock der Drehbank befestigten Tragring gelagert ist, werden die Lager der Arbeitsspindel durch die beim Öffnen und Schliessen ödes Spannwerkzeuges auftre tenden axialen Kräfte in keiner Weise belastet.
Da diese Spannvorrichtung nicht rotiert, besteht auch keine erhöhte Unfallgefahr.
Zweckmässig wind die erfindungsgemässe Spann vorrichtung derart ausgebildet, dass der Weg des Spannrohres zum Öffnen und Schliessen ödes Spann- werkzeuges verändert und dem jeweils verwendeten Spannwerkzeug angepasst werden kann.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der pneumatischen oder hydraulischen Spannvorrichtung für Spannzangen, Spreizdorne und. Futter, für Dreh bänke gemäss der Erfindung, zum Teil in axialem Schnitt, dargestellt. Mit 1 ist der Spindelstock .einer nicht weiter dar gestellten Drehbank und mit 2 deren hohle Arbeits spindel bezeichnet. Die Lagerung und die Antriebs organe für die Arbeitsspindel, welche für die Erfin dung nicht von Bedeutung sind, sind nicht dargestellt. Die Arbeitsspindel 2 weist vorne die Spindelnase 2a mit konischer Öffnung, und hinten einen Teil 2b kleineren Durchmessers auf.
Am Gehäuse des Spindelstockes 1 ist mittels zweier Schrauben 3 ein Tragring 4 befestigt. In der unteren Hälfte der Zeich nung ist der Schnitt nicht senkrecht gelegt wie in der oberen Hälfte, sondern der besseren Darstellung wegen geneigt, so, dass er (durch die eine der Sehrau= ben 3 geht.
An seiner vom Spindelstock 1 abgewen deten Seite besitzt der Tragring 4 ein Innengewinde, in welches ein Gewindering 5 mit entsprechendem Aussengewinde eingeschraubt ist. Am Gewindering 5 liegt der eine Laufring eines Druckwälzlagers 6 an, welcher in einen nach innen vorspringenden Wulst 4a des Tragringes 4 eingepasst ist. Der andere Lauf ring des Druckwälzlagers 6 liegt .am Flansch eines. Flanschringes 7 an, welcher auf den Teil 2b der Arbeitsspindel 2 aufgesetzt ist.
Auf dem Tragring 4 ist das eine Ende :eines Zylinders 8 fest aufgesetzt, in welchem eine Zylinderbüchse 9 liegt. Der ring förmige Raum zwischen ziem Zylinder 8 und der Zylinderbüchse 9 ist gegen den Spindelstock 1 zu durch eine mit einem äusseren Dichtungsring 10a gegen den Zylinder B und einem inneren Dichtungs- ring lob gegen die Zylinderbüchse 9 abgedichtete ringförmige Wand 10 abgeschlossen,
welche durch einen Anpass 8a im Zylinder 8 fest am Tragring 4 anliegend gehalten ist und sich nicht drehen kann. Auf der vom Spindelstock 1 .abgewendeten Seite ist der ringförmige Raum zwischen dem Zylinder & und der Zylinderbüchse 9 durch eine fast in den Zylinder 8 eingesetzte ringförmige Wand 11 abgeschlossen, welche gegen den Zylinder 8 durch einen Dich tungsring 11a und gegen die Zylinderbüchse 9 durch einen Dichtungsring 11b abgedichtet ist.
Die Zylin derbüchse 9' ist in der Wand 10 und in der Wand 11 sowie im Gewindering 5 axial verschiebbar geführt. Der ringförmige Raum zwischen dem Zylinder 8 und der Zylinderbüchse 9 und den Wänden 10 und 11 ist durch einen ringförmigen Kolben 12 in zwei:
Druckräume 13 bzw. 14 -unterteilt. Dieser ring- förmige, aussen und innen durch je einen <B>Dich-</B> tungsring 12a bzw. 12b gegen den Zylinder 8 bzw. ,die Zylinderbüchse 9 abgedichtete Kolben 12 ist durch einen in eine Nut in der Zylinderbüchse 9 eingesetzten Spreizring 15 an einem äusseren Anpass 9a der Zylinderbüchse 9 fest anliegend gehalten, so dass er sich auf der Zylinderbüchse 9 nicht ver schieben kann.
über einen Mehrweghahn 16, welcher aussen am Zylinder 8 angeordnet ist und welcher einerseits an eine in der Zeichnung nicht .dargestellte Druckmittelpumpe angeschlossen und anderseits mit einem :ebenfalls nicht dargestellten Druckmittelbehäl ter verbunden ist, und Druckmittelleitungen 16a bzw. 16b kann wahlweise dem einen Druckraum 13 oder 14 ein Druckmittel, Luft oder Öl, zu- und aus dem anderen Druckraum 14 oder 13 abgeleitet werden.
In die Bohrung der Arbeitsspindel 2 ist ein Spannrohr 17 mit durchgehender Bohrung axial ver schiebbar eingeführt, in idessen gegen die Spindel nase 2a zu liegendes, mit einem Innengewinde ver- sehenes Ende das Spannwerkzeug, im dargestellten Beispiel eine Spannzange 18, eingeschraubt ist, deren Spannbacken 18a in der konischen Öffnung der Spindelnase 2a., über diese vorstehend, liegen.
Die Spannzange 18 ist durch einen Keil 18b gegen Dre hung in der Arbeitsspindel 2 gesichert. Der hintere, grösseren Durchmesser aufweisende Teil 17a des Spannrohres 17 ist in einem Wälzlager 19 axial ver schiebbar in einer Abschlussschraube 20 gelagert, welche in ein Innengewinde im hinteren, d. h. dem vom Spindelstock 1 abgewendeten Ende der Zylin derbüchse 9 eingeschraubt ist. An seinem ausserhalb der Abschlussschraube 20 liegenden Ende besitzt der Teil 17a des Spannrohres 17 einen Griff 17b.
Innen- seitig liegt an der Abschlussschraube 20 der in die Zylinderbüchse 9 eingesetzte Laufring eines Druck wälzlagers 21 an, dessen Wälzkörper auf einem Ring 22 laufen, welcher auf den Teil 17a des Spannrohres 17 aufgesetzt und an einem Anpass 17c desselben anliegend gehalten ist. Auf der anderer < Seite des Ringes 22 laufen die Wälzkörper eines zweiten Druckwälzlagers 23, dessen Laufring ebenfalls in die Zylinderbüchse 9 eingesetzt ist und an einem Anpass 9b derselben anliegt.
Durch das Druckwälzlager 21, den Ring 22 und .das Druckwälzlager 23 sind die Zylinderbüchse 9 und dass Spannrohr 17 drehbar, aber in bezug aufeinander axial nicht verschiebbar miteinander verbunden.
Zweckmässig .sind ,die Druck- wälzlager 21 und 23', wie dargestellt, Kegelrollen- drucklager; sie können aber auch Kugeldrucklager oder Rollendrucklager sein.
Auf einen an den Teil 17a anschliessenden Gewindeteil 17d des Spannroh- res 17 ist eine Büchse 24 aufgeschraubt, welche an ihrem vom Teil 17a abgewendeten Ende einen nach aussen abstehenden Flansch 24a besitzt. Dieser Flansch 24a der Büchse 24 liegt in einem zylindri- @sehen Ansatz 25a eines Ringes. 25 und ist in diesem ,durch einen Spreizring <B>26</B> gehalten.
In einer radialen Bohrung im Flansch 24a der Büchse 24 ist ein Raststift 27 verschiebbar, welcher unter tder Wirkung einer Druckfeder 28 gegen eine Rastverzahnung 25b im zylindrischen Ansatz 25a des Ringes 25 gedrückt wird. Auf der dem Ansatz 25a gegenüberliegenden Seite.
besitzt der Ring 25 einen zylindrischen Ansatz 25c kleineren Durchmessens, welcher den Teil 2b der Arbeitsspindel 2 übergreift und mit diesem durch einen Keil 29 gekuppelt ist, welcher in den Teil 2b der Arbeitsspindel 2 eingesetzt ist und in eine gegen den Spindelstock 1 zu offene Keilnut 25d des Ansatzes 25c eingreift. Die Keilnut 25d ist gegen ,das Ende des Ansatzes 25c zu erweitert, um das Zusammenfügender Teile zu erleichtern.
Der Weg des Kolbens 12 im Zylinder 8 ist auf der gegen den Spindelstock 1 zu liegenden Seite durch einen Anschlag 10c der Wand 10 begrenzt. In die Wand 11 sind zwei einander diametral gegen überliegende oder drei in gleichen Winkelabständen voneinander angeordnete Büchsen 30 eingesetzt, wel che durch einen Dichtungsring 30a in der sie auf nehmenden Bohrung,der Wand 11 abgedichtet sind:
Jede Büchse 30 besitzt einen innenseitig an der Wand 11 anliegenden Kopf 30b und weist eine durchge hende axiale Bohrung auf, in welcher ein Einstell stift 31 geführt ist, wobei ein Dichtungsring 31a einen dichten Abschluss zwischen der Büchse 30 und :dem Einstellstift 31 bewirkt. An seinem inneren Ende besitzt der Einstellstift 31 eine quer zu ihm gestellte Anschlagleiste 31b für den Kolben 12. Für diese Anschlagleiste 31b sind im Kopf 30b der Büchse 30 quer über diesen verlaufende Nuten 30c bzw. 30d verschiedener Tiefe vorgesehen.
An Stelle von zwei solchen Nuten 30c und 30d können auch mehr solche Nuten vorgesehen sein. An seinem äusseren Ende besitzt der Einstellstift 31 einen ,Kopf 31c, der eine Einstellpfeilmarke trägt, für welche an der Aussenseite der Wand 11 Einstellmarken, welche den Nuten 30c bzw. 30d des Kopfes 30b der Büchse 30 entsprechen, vorgesehen sind.
Die Anschlagleiste 31b begrenzt den Weg, den der Kolben 12 im Zylin- der 8 zurücklegen kann und je nachdem, ob sie in einer tieferen oder ,einer weniger tiefen Nut<B>30e</B> oder 30d des Kopfes 30b der Büchse 30 liegt, ist der mögliche Weg des Kolbens 12 im Zylinder 8 länger oder kürzer. Die Einstellmarken an der Au ssenseite der Wand 11 sind mit der entsprechenden Weglänge ,des Kolbens 12 beschriftet. Durch den im Druckraum 14 herrschenden Druck wird der Einstellstift 31 in seiner Bohrung in der Büchse 30 stets nach aussen gedrückt.
Soll die Weglänge des Kolbens 12 im Zylinder 8 geändert werden, so wird der Einstellstift 31 nach innen gedrückt und mittels seines Kopfes 31c in eine solche Stellung gedreht, dass die Anschlagleiste 31b am inneren Ende des Einstellstiftes 31 in die der verlangten Weglänge des Kolbens 12 entsprechende Nut 30c oder 30d einra sten kann.
Zu Beginn wird die Spannzange 18 so weit in das Gewinde des Spannrohres 17 eingeschraubt, als es für .die auszuführenden Arbeiten erwünscht ist. Wird die Arbeitsspindel 2 angetrieben, so dreht sich das Spannrohr 17 mit ihr, weil es durch den Keil 29, den Ring 25, die Rastverzahnung 25b, den Raststift 27 und die Büchse 24 mit ihr gekuppelt ist.
Die Ver- rastung 25b, 27 hat dabei keine wesentlichen Kräfte zu übertragen, sondern bezweckt lediglich, dass bei Einsetzen der Drehung der Arbeitsspindel 2 die Kupplung derselben mit dem Einspannrohr 17 nicht durch Massenträgheitskräfte gelöst wird.
In der Zeichnung ist die Spannvorrichtung bei geöffneter Spannzange 18, 18a gezeichnet. In dieser Stellung liegt der Kolben 12 am Anschlag 10c der Wand 10 an, und das Spannrohr 17 befindet sich in seiner gegen das einzuspannende Werkstück zu lie genden Grenzstellung. Der Mehrweghahn 16 äst hier= bei so eingestellt, dass er den Druckraum 14 mit der Druckmittelpumpe und den Druckraum 13 mit dem Druckmittelbehälter verbindet.
Soll nun ein Werk stück eingespannt, die Spannzange 18, 18a also geschlossen werden, so wird der Mehrweghahn 16 umgestellt, so dass .er den Druckraum 13 mit der Druckmittelpumpe und den Druckraum 14 mit .dem Drückmittelbehälter verbindet.
Unter der Wirkung des Druckes des Druckmittels im Druckraum 13 wird der Kolben 12 im Zylinder 8 vom Anschlag 10c der Wand 10 weggedrückt und nimmt dabei .die sich nichtdrehende Zylinderbüchse 9 mit, welche ihrer- seits diese Axialbewegung über Idas Druckwälzlager 23 und den Ring 22 auf das Spannrohr 17 überträgt. Die Spannzange 18, 18a wird dabei in die Spindel nase 2a hineingezogen und geschlossen, wobei das Werkstück in der Spannzange 18, 18a eingespannt wird.
Nach beendeter Bearbeitung des eingespannten Werkstückes kann die Spannzange 18, 18a durch Umstellen des Mehrweghahns 16 in sinngemäss glei cher Weise wieder geöffnet werden, das bearbeitete Werkstück somit aus dieser gelöst werden.
Der Mehrweghahn 16 wird im allgemeinen von Hand betätigt. Es kann aber auch ein Endanschlag vorgesehen sein, welcher bei Beendigung eines Bear beitungsvorganges in Funktion tritt und über mecha nische, elektrische, elektromagnetische oder gegebe nenfalls elektronische Mittel eine automatische Um stellung des Mehrweghahns 16 zwecks Öffnung der Spannzange 18, 18a bewirkt.
Bei zweckentsprechender Ausbildung des Spann rohres 17 kann die beschriebene Spannvorrichtung auch für die Betätigung von Spreizdornen, Futtern, und dergleichen verwendet werden. Da .das Spannrohr 17 eine durchgehende Bohrung aufweist, welche sich auch durch seinen Griff 17b erstreckt, können auch Bearbeitungen ab Stange aus geführt wenden.