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Spanntechnik - Handspannfutter

Handspannfutter

Das auch heute noch sehr oft eingesetzte Spiralfutter beruht darauf, dass die bogenförmig verzahnten Grundbacken durch Drehung des Spiralrings radial bewegt werden. Beim Keilstangenfutter wird die Kraft durch eine tangential angeordnete Gewindespindel über eine mit Innengewinde versehene Keilstange übertragen. Eine weitere Variante ist das Plankurvenfutter, dabei übertragen Gleitsteine, die über die Plankurve greifen, die Bewegung auf die Grundbacken.

Einen großen prozentualen Marktanteil aller selbstzentrierenden handbetätigten Drehfutter hat das seit 1842 bekannte Spiralfutter. Die Einleitung des Spannmoments mit einem Drehfutterschlüssel erfolgt über ein Kegelradgetriebe unmittelbar auf die Rückseite einer Spiralringscheibe, die mit ihrer Bohrung auf der Nabe des Futterkörpers gelagert ist. Die Vorderseite der Scheibe ist als archimedische Spirale ausgebildet. Durch Drehung des Spiralrings werden die bogenförmig verzahnten Grundbacken radial bewegt (Bild 1). Der Spannbereich verläuft durchgehend von Null bis zum 0,6-fachen Außendurchmesser des Drehfutterkörpers beim Außenspannen. Diese Futter werden auch heute noch sehr oft eingesetzt, da durch den Einsatz moderner Werkstoffe und Wärmebehandlungsverfahren der hohe Verschleiß und die sich dadurch ergebende Systemungenauigkeit verringert werden konnte.

Prinzip der Kraftübertragung beim Spiralfutter; a: Spannbacke, b: Spiralring

Diese Ungenauigkeiten werden bei dem in Bild 2 dargestellten Keilstangenfutter noch weiter verringert. Hier wird die Kraft durch eine tangential angeordnete Gewindespindel über eine mit Innengewinde versehene Keilstange, die über einen Gleitstein den Treibring bewegt, übertragen. Zwei weitere Gleitsteine im Treibring leiten die Kräfte auf die übrigen Keilstangen. Die mit einem schräg verzahnten Keilprofil versehenen Keilstangen greifen in die Grundbacken ein und verschieben diese zentrisch. Zum Überbrücken und zum Einstellen verschiedener Spanndurchmesser müssen die Spannbacken über die Keilstangen durch Drehen des Spannfutterschlüssels nach links außer Eingriff gebracht werden. Ein Druckbolzen und der federnde Raststift verhindern nun das selbstständige Herausrutschen der Backen. Die aus Grund- und Aufsatzbacken bestehenden Backeneinheiten oder die einteiligen Stufenbacken können schnell und mit großer Wiederholgenauigkeit auf einen anderen Spanndurchmesser versetzt oder von Außenspannung auf Innenspannung gewechselt werden.

Prinzip der Kraftübertragung beim Keilstangenfutter (Forkardt); a: Gewindespindel, b: Keilstange, c: Gleitstein, d: Treibring, e: Grundbacke, f: Aufsatzbacke

Beim Plankurvenfutter (Bild 3) übertragen Gleitsteine, die über die Plankurve greifen, die Bewegung auf die Grundbacken. Die radiale Verschiebung der Backen wird durch Drehen eines im Gehäuse gelagerten Rings hervorgerufen. Dieser trägt die exzentrisch liegenden Kreisausschnitte und ist am Umfang als Schneckenrad ausgebildet, das von einer im Gehäuse fixierten Schnecke mit einem Drehfutterschlüssel angetrieben wird.

Prinzip der Kraftübertragung beim Plankurvenfutter; a: Gleitstein, b: Plankurve, c: Grundbacke, d: Schneckenrand, e: Schnecke, f: Spannfuttergehäuse, g: Aufsatzbacke

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