POWER CHUCK

Abstract: 1. Power chuck with several clamping jaws (2) radially movably guided in a chuck body (1), which jaws are operable by means of a setting member (3) movably guided in the chuck body (1), and with jaw locking devices, which in each case surround a positioning pin (4) engaging into a recess (2a) of the clamping jaw (2), which pin can be retracted out of the recess (2a) by means of a manually operable latch member (7) positively engaging it, where each latch member (7) is supported in the working area of the setting member (3) directly on a surface of the setting member (3), and is able, when the setting member (3) has been moved over to a disengaged position, to be pushed against the force of a return spring (5) into a groove (3b) in the setting member (3) or into a space vacated by the setting member (3), characterised in that the positioning pin (4) in the working area of the setting member (3) is positively forced by the latch member (7) into its latching position engaging into the recess (2a) of the clamping jaw (2), and in the disengaged position of the setting member (3) can be retracted manually from the recess (2a) by operation of the latch member (7).

Description: Kraftbetätigtes Spannfutter Die Erfindung betrifft ein kraftbetätigtes Spannfutter mit mehreren in einem Futterkörper radial verschiebbar geführten Spannbacken, die durch ein im Futterkörper axial verschiebbar geführtes Stellglied betätigbar sind, sowie mit Backensicherungen, die jeweils einen in eine Aussparung der Spannbacke eingreifenden Haltestift umfassen, der durch ein formschlüssig an ihm angreifendes, von Hand betätigbares Riegelglied aus der Aussparung zurückziehbar ist. Kraftbetätigte Spannfutter der voranstehenden Art sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Ihre aus einem Haltestift und einem Riegelglied bestehenden Backensicherungen besitzen den Nachteil, dass sie von der Funktionstüchtigkeit eines Steuergliedes abhängen, welches durch die Kraft einer Feder betätigt wird. Bei einem Bruch dieser Feder oder einem Verklemmen des Steuergliedes erfolgt keine Sicherung der Spannbacke, so dass diese aus dem Futterkörper herausfliegen kann, wenn sich die Spannbacken nicht im Eingriff mit dem Stellglied befinden und das Spannfutter aus Versehen in Umdrehungen versetzt wird. Da die Beweglichkeit des Steu ergliedes auch durch Staub oder Kühlmedium beeinträchtigt werden kann, ist die Funktion der bekannten Backensicherungen auch dann gefährdet, wenn kein Bruch der Feder eintritt. Einer Erhöhung der Sicherheit durch Vergrössern der Federkraft steht entgegen, dass die Kraft dieser Feder bei einer beabsichtigen Aufhebung der Backensicherung zum Auswechseln der Spannbacken durch Daumendruck überwunden werden muss, so dass die Federkraft eine übliche Daumenkraft nicht übersteigen darf. Weiterhin ist der vorhandene Raum für die Backensicherung und die zugehörige Feder beschränkt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für ein kraftbetätigtes Spannfutter der voranstehend beschriebenen Art eine Backensicherung zu schaffen, welche aus einfachen und robusten Bauteilen besteht und eine zwangsläufige, durch Formschluss erzielte Sicherung der Spannbacken durch den Haltestift der Backensicherung in Abhängigkeit von der Stellung des die Spannbacken betätigenden Stellgliedes bewirkt. Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass im Arbeitsbereich des Stellgliedes jedes Riegelglied in seiner den Haltestift in der Aussparung der Spannbacke festhaltenden Verr-ege- lungsstellung unmittelbar auf der Oberfläche des Stellgliedes abgestützt ist und dass bei in eine Entkupplungs Stellung überführtem Stellglied jedes Riegelglied entgegen der Kraft einer Rückstellfeder zum Zurückziehen des Haltestiftes von Hand in eine Vertiefung im Stellglied bzw. in einen vom Stellglied freigegebenen Raum eindrückbar ist. Mit der erfindungsgemässen Ausbildung der Backensicherun gen wird erreicht, dass deren formschlüssig mit dem Haltestift verbundenes Riegelglied unmittelbar vom axial verschiebbar im Futterkörper geführten Stellglied betätigt wird, so dass insgesamt eine direkte und formschlüssige Betätigung der Backensicherungen erfolgt, die nur in einer bestimmten Stellung des Stellgliedes, in der ein Herausnehmen der Spannbacken zulässig ist, durch Eindrücken des Riegelgliedes von Hand entweder in Vertiefungen des Stellgliedes oder in einen vom Stellglied freigegebenen Raum aufhebbar ist. Auf diese Weise entfallen die Funktionssicherheit beeinträchtigende Federn und Steuerglieder, da die Rückstellfeder lediglich dafür vorgesehen ist, das Riegelglied nach seinem Eindrücken in die Ausgangslage zurückzuführen, obwohl diese Rückführung bei einer Axialverschiebung des Stellgliedes auch formschlüssig erzielt wird Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung ist jedes Riegelglied in Umfangsrichtung des Futterkörpers seitlich neben und etwa parallel zur Spannbacke angeordnet und unmittelbar auf der zylindrischen Mantelfläche des die Spannbacken über Keilflächen antreibenden Futterkolbens abgestützt. Auf diese Weise wird eine raumsparende Unterbringung und einfache Ausbildung der Backensicherungen erzielt, welche ausserdem an vorhandenen Spannfuttern nachträglich angebracht werden können. Der Futterkolben ist vorzugsweise in einem ausserhalb seines Arbeitshubes liegenden Bereich mit jeweils einer Vertiefung für die Riegelglieder versehen, so dass diese nur dann betätigt werden können, wenn der Futterkolben bewusst in eine Aussereingriffstellung mit den Spannbacken verschoben worden ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung durchdringt das Riegelglied den Haltestift mit einem zylindrischen Mittelabschnitt, an den sich zu beiden Seiten kegelstumpfartige Steuerflächen anschliessen, von denen die radial innenliegenden den Haltestift¯in der Verriegelungsstellung über entsprechend ausgebildete Gegenflächen formschlüssig in seiner vorderen Endlage festhalten und von denen die radial aussenliegenden den Haltestift bei einer Betätigung des Riegelgliedes von Hand über eine Schrägfläche aus der Aussparung der Spannbacke zurückziehen. Diese erfindungsgemässe Weiterbildung schafft eine Backensicherung aus wenigen und einfach herzustellenden Bauteilen, so dass sich nicht nur eine preiswert herzustellende Konstruktion, sondern auch eine hohe Funktionssicherheit ergibt. Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung kann am Haltestift eine die Eindrückbewegung des Riegelgliedes begrenzende Anschlagfläche ausgebildet sein, wodurch ein zu tiefes Eindrücken des Riegelgliedes verhindert wird. Mit der Erfindung wird schliesslich vorgeschlagen, die Rückstellfeder in Verlängerung des Haltestiftes anzuordnen. Hierdurch ergibt sich zwar nur eine mittelbare Federbelastung des Riegelgliedes; es ist jedoch eine günstige und raumsparende Unterbringung der Rückstellfeder möglich. Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Spannfutters dargestellt, und zwar zeigen: Fig. 1 eine teilweise Stirnansicht eines Spannfut ters mit einem Teilschnitt und Fig. 2 einen Sekantialschnitt gemäss der Schnitt linie II-II in Fig. 1. Das als Ausführungsbeispiel dargestellte Spannfutter besitzt einen Futterkörper 1, in welchem drei Spannbacken 2 radial verschiebbar geführt sind. Von diesen Spannbacken 2 ist lediglich die obere Spannbacke in Fig 1 dargestellt. Die beiden unteren sind in Fig. 1 nicht dargestellt. Die Spannbacken 2 werden gemeinsam durch ein im Futterkörper 1 axial verschiebbar geführtes Stellglied 3 betätigt, welches beim Ausführungsbeispiel als Futterkolben mit Keilaufnahmen ausgebildet ist, in welche entsprechende Keilhaken der Spannbacken 2 derart eingreifen, dass bei einer Axialbewegung des Stellgliedes 3 eine Radialbewegung der Spannbacken 2 erfolgt. Um bei einem Entkuppeln der Spannbacken 2 vom Stellglied 3 oder bei einem Bruch des Keilhakengetriebes ein Herausschleudern der Spannbacken 2 aus dem Futterkörper 1 zu verhindern, ist jeder Spannbacke 2 eine Backensicherung zugeordnet. Diese Backensicherungen umfassen jeweils einen in eine seitliche Aussparung 2a der Spannbacke 2 eingreifenden Haltestift 4, der in einer tangential ausgerichteten Querbohrung des Futterkörpers 1 verschiebbar gelagert ist. Dieser Haltestift 4 ist durch eine Rückstellfeder 5 in Richtung auf die Spannbacke 2 belastet. Diese als Druckfeder ausgebildete Rückstellfeder 5 ist beim Ausführungsbeispiel zwischen einer Anbohrung im Haltestift 4 und einer Gewindebüchse 6 angeordnet, welche die Querbohrung im Futterkörper 1 abschliesst. Um ein selbsttätiges Zurückdrücken des Hal- testiftes 4 bei einem Einsetzen der Spannbacke 2 in den Futterkörper 1 zu erzielen, besitzt der Haltestift 4 eine Abschrägung 4a, die am besten in Fig. 1 zu erkennen ist. Zum Zurückziehen des Haltestiftes 4 aus der Aussparung 2a der Spannbacke 2 wirkt dieser formschlüssig mit einem Riegelglied 7 zusammen, welches den Haltestift 4 bei der dargestellten Ausführungsform mit einem zylindrischen Mittelabschnitt 7a durchdringt. An diesen Mittelabschnitt 7a schliessen sich zu beiden Seiten kegelstumpfartige Steuerflächen 7b, 7c an, welche an einem äusseren Betätigungsteil 7d bzw. einem inneren Steuerteil 7e ausgebildet sind. Diese Steuerflächen 7b bzw. 7c wirken mit entsprechenden Gegenflächen 4b bzw. 4c des Haltestiftes 4 zusammen. Über die radial innenliegenden Gegenflächen 4c wird der Haltestift 4 von den Steuerflächen 7c des Riegelgliedes 7 in seiner in die Aussparung 2a der Spannbacke 2 überführten Verriegelungsstellung formschlüssig festgehalten, wie dies besonders gut die Fig. 1 erkennen lässt. Diese Verriegelungsstellung wird dadurch erreicht, dass der Steuerteil 7e des Riegelgliedes 7 unmittelbar auf der mit einer Steuerschräge 3a versehenen Oberfläche des Stellgliedes 3 abgestützt ist und auf diese Weise den Haltestift 4 in die Aussparung 2a der Spannbacke 2 drückt, Die Überführung des Haltestiftes 4 mittels des formschlüssig an ihm angreifenden Riegelgliedes 7 in die Verriegelungsstellung erfolgt somit unmittelbar vom Stellglied 3. Um die Spannbacken 2 aus dem Futterkörper 1 herausnehmen zu können, besitzt das Stellglied 3 für jedes Rie gelglied 7 eine Vertiefung 3b, in welche das Riegelglied 7 entgegen der Kraft der Rückstellfeder 5 durch Niederdrücken seines Betätigungsteiles 7d von Hand eindrück- bar ist. Hierbei drückt die Steuerfläche 7b am Betätigungsteil 7d des Riegelgliedes 7 über die Gegenfläche 4b den Haltestift 4 entgegen der Kraft der Rückstellfeder 5 zurück, so dass sein vorderes Ende aus der Aussparung 2a der Spannbacke 2 zurückgezogen wird. Die Spannbacke 2 kann nunmehr radial nach aussen aus dem Futterkörper 1 herausgezogen werden. Sobald das Betätigungsteil 7d des Riegelgliedes 7 losgelassen wird, führt die Rückstellfeder 5 den Haltestift 4 in die in Fig. 1 gezeichnete Verriegelungsstellung zurück. Über seine Abschrägung 4a wird der Haltestift 4 unter Mitnahme des Riegelgliedes 7 zurückgedrückt, wenn anschliessend eine neue Spannbacke 2 in die entsprechende Radialführung des Futterkörpers 1 von aussen her eingeschoben wird. Damit die Eindrückbewegung des Riegelgliedes 7 begrenzt ist, weist der Haltestift 4 eine Anschlagfläche 4d auf, an welcher die Steuerfläche 7b des Riegelgliedes 7 zur Anlage kommt. Anstelle der auf der Zeichnung dargestellten Ausführung, bei welcher der Haltestift 4 einteilig und das Riegelglied 7 mehrteilig ausgebildet sind, kann auch eine Konstruktion gewählt werden, bei welcher das Riegelglied 7 einstückig ausgebildet und vom Haltestift 4 durchdrungen ist, der mehrteilig ausgeführt ist. Bezugsziffernliste: 1 Futterkörper 2 Spannbacke 2a Aussparung 3 Stellglied (Futterkolben) 3a Steuerschräge 3b Vertiefung 4 Haltestift 4a Abschrägung 4b Gegenfläche 4c Gegenfläche 4d Anschlagfläche 5 Rückstellfeder 6 Gewindebüchse 7 Riegelglied 7a Mittelabschnitt 7b Steuerfläche 7c Steuerfläche 7d Betätigungsteil 7e Steuerteil

Claims: Patentansprüche : 1. Kraftbetätigtes Spannfutter mit mehreren in einem Futterkörper radial verschiebbar geführten Spann backen, die durch ein im Futterkörper axial ver schiebbar geführtes Stellglied betätigbar sind, so wie mit Backensicherungen, die jeweils einen in eine Aussparung der Spannbacke eingreifenden Halte stift umfassen, der durch ein formschlüssig an ihm angreifendes, von Hand betätigbares Riegelglied aus der Aussparung zurückziehbar ist, dadurch gekennzeichnet dass in Arbeitsbereich des Stellgliedes (3) jedes Riegelglied (7) in seiner den Haltestift (4) in der Aussparung (2a) der Spannbacke (2) festhalten den Verriegelungsstellung unmittelbar auf der Ober fläche des Stellgliedes (3) abgestützt ist und dass bei in eine Entkupplungsstellung überführtem Stell glied (3) jedes Riegelglied (7) entgegen der Kraft einer Rückstellfeder (5) zum Zurückziehen des Halte stiftes (4) von Hand in eine Vertiefung (3b) im Stellglied (3) bzw. in einen vom Stellglied (3) freigegebenen Raum eindrückbar ist. 2. Spannfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass jedes Riegelglied (7) in Umfangsrichtung des Futterkörpers (1) seitlich neben und etwa parallel zur Spannbacke (2) angeordnet und unmittel bar auf der zylindrischen Mantelfläche des die Spannbacken (2) über Keilflächen antreibenden Fut terkolbens (3) abgestützt ist. 3. Spannfutter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, dass der Futterkolben (3) in einem ausserhalb seines Arbeitshubes liegenden Bereich mit jeweils einer Vertiefung (3b) für die Riegelglieder (7) versehen ist. 4. Spannfutter nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Riegelglied (7) den Haltestift (4) mit einem zylindrischen Mit telabschnitt (7a) durchdringt, an den sich zu beiden Seiten kegelstumpfartige Steuerflächen (7b, 7c) an schliessen, von denen die radial innenliegende (7c) den Haltestift (4) in der Verriegelungsstellung über entsprechend ausgebildete Gegenflächen (4c) formschlüssig in seiner vorderen Endlage festhält und von denen die radial aussenliegende (7b) den Haltestift (4) bei einer Betätigung des Riegelglie des (7) von Hand über eine als Schrägfläche ausge bildete Gegenfläche (4b) aus der Aussparung (2a) der Spannbacke (2) zurückzieht. 5. Spannfutter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich net, dass am Haltestift (4) eine die Eindrückbewe gung des Riegelgliedes (7) begrenzende Anschlagflä che (4d) ausgebildet ist. 6. Spannfutter nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellfe der (5) in Verlängerung des Haltestiftes (4) ange ordnet ist. 7. Spannfutter nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelglied (7) einstückig ausgebildet und vom Halestift (4) durchdrungen ist, der mehrteilig ausgeführt ist. 8. Spannfutter nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (3) mit jeweils einer Steuerschräge (3a) für die einzelnen Riegelglieder (7) versehen ist.

Inventors: BECKERS, HEINRICH, STEINBERGER, JOSEF, ING.GRAD.
Applicants: PAUL FORKARDT GMBH & CO. KG
Application year: 1982
Main classification: B23B31
IPC codes: B23B31