DE19909062C2 - Spannfutter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Spannfutter zum Einspannen von Werkstücken oder Werkzeugen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung.

Derartige als sog. kraftbetätigte Keilstangenfutter bezeichnete Spannvorrichtungen sind in verschiedenen Ausführungen bekannt und werden von der Anmelderin unter der Bezeichnung ROTA NC hergestellt und vertrieben. Ein Nachteil dieser Spann­ futterausführung besteht darin, daß die T-förmige Längsnut in den Grundbacken nicht über deren gesamte Länge ausgeführt werden kann, sondern in einem vorge­ gebenen Abstand zur radial inneren Stirnseite der jeweiligen Grundbacke endet. Dadurch ergibt sich ein begrenzter Verstellbereich der Nutensteine bzw. der Auf­ satzbacken und eine entsprechende Beschränkung der zu spannenden Werkstücke. Eine wirksame Abdichtung des Spannfutters an seiner Vorderseite wird über Dicht­ flächenpaarungen zwischen der Buchse und der jeweiligen Grundbacke erzielt.

Aus der DE 29 49 566 C2 ist ein gattungsgemäßes Spannfutter bekannt, in dessen Grundbacken durchgehende Führungsnuten zur verstellbaren Aufnahme von Spannbacken bzw. Nutsteinen ausgebildet sind. Eine im mittleren Teil des Futter­ körpers angeordnete Buchse weist an ihrem oberen Ende einen Kragen auf, dessen oberseitige radiale Stirnfläche eine Auflage für die radial inneren Enden der Grund­ backen bildet, allerdings ohne ausreichende Dichtwirkung.

Bei einem aus der DE 31 27 527 A1 bekannten Spannfutter haben die Grundbacken radial innere Dichtflächen, die mit Stirnflächen eines im Futterkörper positionierten Büchsenkragens Dichtflächenpaarungen bilden.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei Beibehaltung einer effektiven Abdichtung des Futterkörpers über Dichtflächenpaarungen die Einsatzbreite des Spannfutters hin­ sichtlich der einzuspannenden Bauteile zu vergrößern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Da erfindungsgemäß die Abdichtung des Spannfutters bzw. des Futterkörpers über die ebenen Dichtflächen an der Vorderseite des Buchsenkragens und an der Rückseite des radial inneren Endteils jeder Grundbacke erfolgt, kann der Dichtspalt auf einfache Weise klein gehalten werden, wodurch sich die Dichtwirkung gegenüber gattungsgemäßen Spannfuttern erhöht. Da die Dichtflächen erfindungsgemäß hinter dem Nutengrund liegen, können nunmehr die T-Nuten in den Grundbacken durchgehend ausgeführt werden, wodurch sich der Bereich zur Positionierung der Nutensteine und damit auch der Aufsatzbac­ ken nach radial innen hin vergrößert. Ferner sind längere Grundbackenführungen möglich und es können Spannbacken auch an den radial inneren Enden der Grundbacken montiert werden, um z. B. Stangen- oder Rohrmaterial von geringerem Durchmesser einspannen zu können.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß der Bund bzw. Kragen der Buchse in den mit den Grundbacken zusammenwirkenden Umfangsabschnitten sehnen­ artige Abflachungen aufweist und dadurch eine etwa dreieckige Form mit abgerundeten Ecken hat.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Buch­ se mittels mehrerer winkelversetzter Gewindebolzen im Futter­ körper gesichert, die Axialbohrungen des Futterkörpers und Bohrungen im Kragen durchragen. Dadurch ergibt sich eine hochgenaue und auch im Langzeitbetrieb feste Fixierung der Buchse im Futterkörper. Zur Verstärkung der Dichtwirkung ist es auch möglich, die Buchse begrenzt axial beweglich anzuord­ nen und mittels Federkraft leicht gegen die Dichtflächen der Grundbacken zu spannen.

Weitere Vorzüge und Besonderheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an­ hand der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 ein kraftbetätigtes Keilstan­ genfutter im Axialschnitt;

Fig. 2 das Futter nach Fig. 1 in Draufsicht;

Fig. 3a, 3b eine beim Keilstangenfutter nach Fig. 1, 2 eingesetzte Buchse in Draufsicht und in Seitenansicht;

Fig. 4a, 4b eine beim Keilstangenfutter nach Fig. 1, 2 eingesetzte Grundbacke in Draufsicht und in Seitenansicht.

Das in Fig. 1 und 2 dargestellte kraftbetätigte Keilstangen­ futter enthält einen hochfesten Futterkörper 1, der hier in Form von zwei scheibenförmigen Teilen 1a, 1b ausgebildet ist und mittels durchgehender Gewindeschrauben 2 an dem - nicht dar­ gestellten - Maschinenteil befestigt wird. Der zylindrische Futterkörper 1 weist ferner eine zentrale Ausnehmung 3 sowie um jeweils 120° winkelversetzte radiale Führungsbahnen 4 (siehe Fig. 2) in seinem in Fig. 1 linken Vorderteil auf. In diesen Führungsbahnen 4 sind Grundbacken 5 radial verschieb­ bar angeordnet. In jeder Grundbacke 5 ist eine zentrale durchgehende T-förmige Längsnut 6 zwischen zwei parallelen Stegen 7, 8 mit gezahnten Oberflächen ausgebildet. In diesen Längsnuten 6 werden Nutensteine 9 in vorgegebenen Po­ sitionen sowie ggf. - nicht dargestellte - Zusatzbacken mon­ tiert. An der Rückseite der Grundbacken 5 sind Schrägverzah­ nungen 10 ausgebildet, die mit jeweils einer entsprechend ausgebildeten Schrägverzahnung 11 in Eingriff stehen, die an den Vorderseiten von drei im Futterkörper verschiebbaren Keil­ stangen 12 ausgebildet sind. Diese Keilstangen 12 weisen im wesentlichen axial ausgerichtete Keilflächen 13 auf.

In der zentralen Ausnehmung des Futterkörpers 1 ist ferner ein als hohlzylindrisches Bauteil ausgebildeter Kolben 14 axial verschiebbar angeordnet, der in seinem vorderen Teil ra­ diale Auskragungen 15 aufweist, an die sich im wesentlichen axial erstreckende Keilflächen anschließen, die mit den Keilflächen 13 der Keilstangen 12 zusammenwirken. Durch eine Axialverschiebung des Kolbens 14 erfolgt über die Zusammen­ wirkung der Keilflächenpaarungen 13, 15 eine Verschiebebewe­ gung der jeweiligen Keilstange 12, die über deren Verzahnung 10, 11 in eine Radialverschiebung der zugehörigen Grundbacke 5 umgesetzt wird.

Ferner ist in der Ausnehmung 3 im mittleren Teil des Futter­ körpers 1 eine Buchse 18 mittels Gewindebolzen 19 montiert, die an ihrem vorderen Ende einen nach radial außen weisenden Kragen 20 aufweist. Die Gewindebolzen 19 sind in entsprechende Boh­ rungen in diesem Radialkragen 20 eingeschraubt. Wie in Fig. 1 gezeigt, liegt der Kolben 14 in seiner dargestellten Endstel­ lung an der Rückseite des Kragens 20 an und die Innenwandung dieses vorderen Kolbenteils ist an der Außenwandung der Buchse 18 geführt. Im Futterkörper 1 ist diese Buchse 18 so positio­ niert, daß die Stirnfläche 21 des Kragens 20 eine radiale Dichtfläche und zusammen mit einer entsprechenden Fläche 22 an der Unterseite des radial inneren Teiles jeder Grundbacke 5 eine Dichtflächenpaarung bildet, wobei diese Fläche 22 hinter dem Nutengrund der T-förmigen Längsnut 6 der Grund­ backe 5 liegt.

Wie in Fig. 3 und 4 gezeigt, wird die Dichtfläche 22 am rückwärtigen Teil der jeweiligen Grundbacke 5 von einer Schulter 23 begrenzt. Der Kragen 20 hat die in Fig. 3a, b gezeigte Form, wobei seine Umfangskontur aus je drei teilzylindrischen und drei geraden Abschnitten 24 in wechselnder Folge besteht.

Claims (5)

1. Spannfutter zum Einspannen von Werkstücken oder Werkzeugen mit

• - einem hochfesten Futterkörper, der eine zentrale Ausnehmung sowie Ver­ bindungselemente zum Anbau an einen Maschinenteil aufweist,
• - mehreren winkelversetzten Grundbacken die im Futterkörper radial ver­ schiebbar geführt sind und durchgehende Führungsnuten zur Aufnahme von Spannbacken bzw. Nutsteinen aufweisen,
• - mehreren Keilstangen zum radialen Verschieben der jeweiligen Grundbacke über Schrägverzahnungen,
• - einem in der zentralen Ausnehmung des Futterkörpers axial verschiebbaren Kolben, der über Keilflächenpaarungen an den Keilstangen angreift, und
• - einer im mittleren Teil des Futterkörpers koaxial angeordneten Buchse, die an ihrem vorderen Ende einen Kragen mit radialer Stirnfläche als Auflage für die radial inneren Endteile der Grundbacken aufweist,

dadurch gekennzeichnet, daß

• - an den radial inneren Endteilen der Grundbacken (5) von Schultern (23) be­ grenzte hintere Dichtflächen (22) ausgebildet sind, die mit der radialen Stirnfläche (21) des Buchsenkragens (20) Dichtflächenpaarungen (21, 22) bilden.

2. Spannfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der radialen Stirnfläche (21) des Kragens (20) Dichtflächenpaa­ rungen bildenden Dichtflächen (22) an den radial inneren Endteilen der Grundbacken (5) hinter dem Nutgrund der Führungsnuten (6) liegen.

3. Spannfutter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (20) der Buchse (18) in den mit den Grundbacken (5) zusam­ menwirkenden Umfangsabschnitten sehnenartige Abflachungen (24) aufweist.

4. Spannfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (18) mittels mehrerer winkelversetzter Gewindebolzen (19) im Futterkörper (1) gesichert ist, welche Axialbohrungen im Futterkörper und Bohrungen im Kragen (20) durchragen.

5. Spannfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Dichtfläche (21) des Kragens (20) Dichtflächenpaarungen bil­ denden Dichtflächen (22) der radial inneren Endteile der Grundbacken (5) vor den die Verzahnung (11) tragenden Rückseiten der Grundbacken liegen.