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Die Erfindung betrifft ein Spannfutter, insbesondere ein Zahnradspannfutter mit einer stabilen Greifwirkung.
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Es wird auf das taiwanesische Patent Nr.
M578626 verwiesen, das ein Zahnradspannfutter offenbart, das einen ersten Hauptkörper, einen zweiten Hauptkörper und einen zwischen dem ersten Hauptkörper und dem zweiten Hauptkörper angeordneten Backensitz umfasst, ein Kegelrad, ein Backenantriebselement und ein zweites Kegelrad. Das erste Kegelrad ist mit dem Backenantriebselement verschraubt, und das zweite Kegelrad steht mit dem ersten Kegelrad in Eingriff, um das zweite Kegelrad mit dem Werkzeug anzutreiben, um das erste Kegelrad in Drehung zu versetzen, so dass sich das Backenantriebselement gegenüber dem zweiten Hauptkörper axial bewegt, wodurch das Spannfutter das Werkzeug hält oder löst.
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Der erste Körper und der zweite Körper werden jedoch nur durch das Gewinde zusammengeschraubt, und die Kombination der Schraubenzähne kann keine hochpräzise konzentrische Passung erzielen, die die Stabilität beim Spannen von Werkzeugen beeinträchtigt. Gleichzeitig können der Backensitz und die Backen nicht effektiv angepasst werden, so dass die Backen aufgehängt werden, was die Griffleistung beeinträchtigt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zahnradspannfutter mit einer stabilen Greifwirkung zu schaffen, bei dem ein erster Hauptkörper und ein zweiter Hauptkörper miteinander verschraubt sind, wobei der Außenumfang und das innere Ringloch aneinander angepasst sind, wodurch die Konzentrizität des ersten Hauptkörpers und des zweiten Hauptkörpers erhöht wird, damit das Spannfutter das Werkzeug stabil halten kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Zahnradspannfutter mit einer stabilen Greifwirkung, das die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Merkmalen der Unteransprüche hervor.
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Gemäß der Erfindung ist ein Zahnradspannfutter mit einer stabilen Greifwirkung, das Folgendes aufweist:
- einen ersten Hauptkörper, der als konisches Gehäuse ausgebildet ist und ein Innengewinde und ein inneres Ringloch aufweist, die koaxial angeordnet sind;
- einen zweiten Hauptkörper, der ein Außengewinde und einen Außenumfang aufweist, die koaxial zueinander angeordnet sind, wobei das Außengewinde mit dem Innengewinde verschraubt ist, und wobei der Außenumfang angepasst an das innere Ringloch gegen dieses satt anliegt, und wobei der zweite Hauptkörper ein Montageloch aufweist;
- einen Backenhalter, der zwischen dem ersten Hauptkörper und dem zweiten Hauptkörper angeordnet ist, wobei ein Ende des Backenhalters mit einer Vielzahl von entlang der axialen Richtung verlaufenden Backennuten zur Aufnahme einer Vielzahl von Spannbacken versehen ist;
- eine Spindel, die sich zwischen dem ersten Hauptkörper und dem zweiten Hauptkörper befindet, wobei die Spannbacken an einem Ende der Spindel gleitend verschiebbar sind;
- ein Kegelrad, das sich im zweiten Hauptkörper befindet und mit der Spindel schraubverbunden ist; und
- ein Antriebsrad, das im Montageloch des zweiten Hauptkörpers drehbar gelagert ist und mit dem Kegelrad in Eingriff steht.
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Auf diese Weise kann die Konzentrizität des ersten Hauptkörpers und des zweiten Hauptkörpers sowohl durch die Gewindeverbindung des ersten Hauptkörpers mit dem zweiten Hauptkörper als auch durch die genaue Anpassung des Außenumfangs des zweiten Hauptkörpers an das innere Ringloch des ersten Hauptkörpers erhöht werden, um das Werkzeug stabil zu halten.
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Im Folgenden werden die Erfindung und ihre Ausgestaltungen anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
- 1 eine perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Zahnradspannfutters;
- 2 eine perspektivische Explosionsdarstellung des ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Zahnradspannfutters;
- 3 eine perspektivische Darstellung einer Spannbacken gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Zahnradspannfutters;
- 4 einen Schnitt entlang der Linie 4-4 in 1;
- 5 einen vergrößerten Ausschnitt aus 4;
- 6 einen Schnitt entlang der Linie 6-6 in 1;
- 7 eine Schnittansicht, die den Zustand zeigt, in dem die Backen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel entspannt sind;
- 8 eine perspektivische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Zahnradspannfutters; und
- 9 einen Schnitt entlang der Linie 9-9 in 8.
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Wie aus den 1 bis 7 ersichtlich, in denen ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Zahnradspannfutters mit einer stabilen Greifwirkung dargestellt ist, das einen ersten Hauptkörper 10, einen zweiten Hauptkörper 20, einen Backenhalter 30, eine Spindel 40, ein Kegelrad 50 und ein Antriebsrad 60 aufweist.
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Der erste Hauptkörper 10 ist als konisches Gehäuse ausgebildet und weist ein Innengewinde 11 und ein inneres Ringloch 12 auf, die koaxial angeordnet sind. Das innere Ringloch 12 hat ein erstes Ringloch 121 und ein zweites Ringloch 122, die an zwei Enden des Innengewindes 11 angeordnet sind. Der Innendurchmesser des ersten Ringlochs 121 ist kleiner als derjenige des zweiten Ringlochs 122, wobei das innere Ringloch 12 durch Präzisionsbearbeitung hergestellt werden kann.
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Der zweite Hauptkörper 20 hat ein erstes Ende 201 und ein zweites Ende 202. Das zweite Ende 202 ist mit einer Werkzeugmaschine verbunden, wobei das erste Ende 201 ein Außengewinde 21 und einen Außenumfang 22 aufweist, die koaxial zueinander angeordnet sind. Das Außengewinde 21 ist mit dem Innengewinde 11 verschraubt, um den ersten Hauptkörper 10 und den zweiten Hauptkörper 20 miteinander zu verbinden. Der Außenumfang 22 hat eine erste Außenumfangskante 221 und eine zweite Außenumfangskante 222. Der Außendurchmesser der ersten Außenumfangskante 221 ist kleiner als derjenige der zweiten Außenumfangskante 222. Die erste Außenumfangskante 221 und die zweite Außenumfangskante 222 werden durch Präzisionsbearbeitung gebildet, so dass, wenn der erste Hauptkörper 10 und der zweite Hauptkörper 20 zusammengeschraubt werden, die erste Außenumfangskante 221 an das erste Ringloch 121 und die zweite Außenumfangskante 222 an das zweite Ringloch 122 angepasst ist. Verglichen mit dem Stand der Technik, bei der nur die Gewindeverbindung zum Einsatz kommt, kann die Konzentrizität des ersten Hauptkörpers 10 und des zweiten Hauptkörpers 20 durch die erfindungsgemäße Gestaltung verbessert werden [siehe 5]. Zusätzlich weist die Außenkante des zweiten Hauptkörpers 20 ein Montageloch 23 auf, das mit dem Innenabschnitt in Verbindung steht. Darüber hinaus liegt die Mittellinie des Montagelochs 23 näher am zweiten Ende 202 als an der Gewindeverbindungsstelle des Außengewindes 21 und mit dem Innengewinde 11. Ferner ist der zweite Hauptkörper 20 am ersten Ende 201 mit einer Positioniernut 24 versehen, wobei an der Innenseite des zweiten Hauptkörpers 20 ein innerer Schulterabschnitt 25 angeordnet ist.
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Der Backenhalter 30 ist zwischen dem ersten Hauptkörper 10 und dem zweiten Hauptkörper 20 angeordnet. Ein Ende des Backenhalters 30 ist mit einem Konusabschnitt 31 versehen, der im Wesentlichen hohl und mit einer Vielzahl von Backennuten 32 entlang der axialen Richtung zur Aufnahme einer Vielzahl von Spannbacken 33 versehen ist. Wie in 3 gezeigt ist, weist jede der Spannbacken 33 einen Montageabschnitt 331, zwei Seitenflächen 332 und einen zwischen den Seitenflächen 332 angeordneten Schrägabschnitt 333 auf. Eine Spanabfuhrnut 334 ist zwischen dem Schrägabschnitt 333 und jeder der Seitenflächen 332 angeordnet, so dass Späne während des Schleifvorgangs aus den Spannutnuten 334 der Spannbacken 33 entfernt werden können, wodurch die Präzision der Spannbacken 33 verbessert wird. Auf diese Weise können die Spannbacken 33 effektiv am Umfang des ersten Hauptkörpers 10 anliegen, wie dies in 4 gezeigt ist, wobei das Auftreten eines Spiels mit dem ersten Hauptkörper 10 vermieden wird, wodurch bewirkt wird, dass sich die Spannbacken 33 in einem hängenden Zustand befinden, was die Leistung der Konzentrizität beeinträchtigt.
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Der Backenhalter 30 weist ferner ein Stiftloch 34 zum Einbetten eines Befestigungsstifts 35 auf. Wenn der Backenhalter 30 zwischen dem ersten Hauptkörper 10 und dem zweiten Hauptkörper 20 montiert ist, kann der Befestigungsstift 35 in der Positioniernut 24 platziert und positioniert werden. Der Backenhalter 30 ist mit einem Ringabschnitt 36 versehen, der den Backennuten 32 gegenüberliegt.
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Die Spindel 40 befindet sich zwischen dem ersten Hauptkörper 10 und dem zweiten Hauptkörper 20. Die Spindel 40 ist an einem Ende mit einem Gewindeabschnitt 41 und am anderen Ende mit einer Mehrzahl von Führungsnuten 42 versehen, in denen die Montageabschnitte 331 der Spannbacken 33 gleitend verschiebbar sind.
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Das Kegelrad 50 befindet sich im zweiten Hauptkörper 20 und steht mit dem Gewindeabschnitt 41 der Spindel 40 in Eingriff. Das Kegelrad 50 weist einen ersten Zahnabschnitt 51 auf, der dem zweiten Hauptkörper 20 zugewandt angeordnet ist. An der Rückseite des ersten Zahnabschnitts 51 ist ein Anlageabschnitt 52 angeordnet. Der Ringabschnitt 36 liegt an dem Anlageabschnitt 52 und dem inneren Schulterabschnitt 25 an [siehe 4].
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Das Antriebsrad 60 ist im Montageloch 23 des zweiten Hauptkörpers 20 drehbar gelagert und steht mit dem Kegelrad 50 in Eingriff. Das Antriebsrad 60 weist einen zweiten Zahnabschnitt 61 auf, der mit dem ersten Zahnabschnitt 51 in Eingriff steht. Außerdem weist das Antriebsrad 60 ein polygonales Werkzeugloch 62 auf, in das ein Schraubenschlüsselwerkzeug eingesetzt wird, um das Antriebsrad 60 so zu drehen, dass das Antriebsrad 60 das Kegelrad 50 in Drehung versetzt, wodurch die Spindel 40 gegenüber dem ersten Hauptkörper 10 und dem zweiten Hauptkörper 20 axial verschoben wird, um die Spannbacken 33 zu öffnen oder zu schließen.
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Erfindungsgemäß ist ein Begrenzungselement 70 vorgesehen, das sich im Montageloch 23 befindet, um zu verhindern, dass sich das Antriebsrad 60 löst.
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Ferner ist eine Dämpfungsvorrichtung 80 zwischen dem ersten Hauptkörper 10 und dem zweiten Hauptkörper 20 vorgesehen, durch die die durch das Werkzeug während der Arbeit des Spannfutters verursachte Vibration reduziert wird, die Werkzeugstandzeit verlängert und die Genauigkeit jedes Bauteils gewährleistet werden kann. Die Dämpfungsvorrichtung 80 weist eine Mehrzahl von Dämpfungskugeln 81 auf, die ringförmig am Außenumfang 22 des zweiten Hauptkörpers 20 und auf einer Seite des Außengewindes 21 angeordnet sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die erste Außenumfangskante 221 des zweiten Hauptkörpers 20 mit mehreren kleinen Löchern 82 versehen, in die die Dämpfungskugeln 81 eingebettet sind.
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Zusätzlich umfasst die Dämpfungsvorrichtung 80 ferner einen O-Ring 83, der auf der anderen Seite des Außengewindes 21 angeordnet ist, das heißt benachbart zur zweiten Außenumfangskante 222. Die Dämpfungskugeln 81 und der 0-Ring 83 sorgen für die Stoßabsorption.
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Als Nächstes wird auf 7 Bezug genommen, die eine schematische Ansicht ist, die den Zustand zeigt, in dem die erfindungsgemäßen Backen freigegeben sind. Wenn das Antriebsrad 60 durch ein Schraubenschlüsselwerkzeug angetrieben wird, treibt das Antriebsrad 60 das Kegelrad 50 an, um sich zu drehen, wobei die Spindel 40 relativ zu dem ersten Hauptkörper 10 und dem zweiten Hauptkörper 20 axial verschoben werden kann, wodurch die Spannbacken 33 freigegeben bzw. aufgeweitet werden, um das Werkzeug zu montieren oder auszutauschen, was einen sehr praktischen Betrieb gewährleistet.
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In 8 und 9 ist ein zweites Ausführungsbeispiel gezeigt, das sich von dem ersten Ausführungsbeispiel darin unterscheidet, dass der zweite Hauptkörper 20 größere Abmessungen und eine sich verjüngende Form zum Einsatz in Hauptwellen unterschiedlicher Werkzeugmaschinen aufweist.
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Zusammengefasst lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Zahnradspannfutter beispielsweise folgende Vorteile realisieren:
- 1. Der erste Hauptkörper 10 und der zweite Hauptkörper 20 sind miteinander verschraubt, wobei der Außenumfang 22 und das innere Ringloch 12 so aneinander angepasst, dass die Konzentrizität des ersten Hauptkörpers 10 und des zweiten Hauptkörpers 20 erhöht wird, so dass das Werkzeug durch das Spannfutter stabil gespannt werden kann.
- 2. Sowohl das Antriebsrad 60 als auch das Kegelrad 50 sind an dem zweiten Hauptkörper 20 angeordnet, wodurch das Betätigungsdrehmoment erhöht werden kann, wodurch die Betätigung bequemer wird.
- 3. Die Spannbacken 33 weist eine Spanabfuhrnut 334 auf, um die Bearbeitungsgenauigkeit der Spannbacken 33 zu verbessern, wobei die Spannbacken 33 effektiv am Innenumfang des ersten Hauptkörpers 10 anliegen, wodurch die Konzentrizität verbessert wird.
- 4. Durch die Dämpfungsvorrichtung 80 werden die durch das Werkzeug während der Arbeit des Spannfutters verursachten Vibrationen reduziert, wobei die Lebensdauer des Werkzeugs verlängert wird und die Genauigkeit jeder Komponente gewährleistet ist.
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Die vorstehende Beschreibung stellt die Ausführungsbeispiele der Erfindung dar und soll nicht die Ansprüche beschränken. Alle gleichwertigen Änderungen und Modifikationen, die gemäß der Beschreibung und den Zeichnungen der Erfindung von einem Fachmann vorgenommen werden können, gehören zum Schutzbereich der vorliegenden Erfindung.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Zahnradspannfutter
- 10
- erster Hauptkörper
- 11
- Innengewinde
- 12
- inneres Ringloch
- 121
- erstes Ringloch
- 122
- zweites Ringloch
- 20
- zweiter Hauptkörper
- 201
- erstes Ende
- 202
- zweites Ende
- 21
- Außengewinde
- 22
- Außenumfang
- 221
- erste Außenumfangskante
- 222
- zweite Außenumfangskante
- 23
- Montageloch
- 24
- Positioniernut
- 25
- innerer Schulterabschnitt
- 30
- Backenhalter
- 31
- Konusabschnitt
- 32
- Backennut
- 33
- Spannbacke
- 331
- Montageabschnitt
- 332
- Seitenfläche
- 333
- Schrägabschnitt
- 334
- Spanabfuhrnut
- 34
- Stiftloch
- 35
- Befestigungsstift
- 36
- Ringabschnitt
- 40
- Spindel
- 41
- Gewindeabschnitt
- 42
- Führungsnut
- 50
- Kegelrad
- 51
- erster Zahnabschnitt
- 52
- Anlageabschnitt
- 60
- Antriebsrad
- 61
- Zahnabschnitt
- 62
- polygonales Werkzeugloch
- 70
- Begrenzungselement
- 80
- Dämpfungsvorrichtung
- 81
- Dämpfungskugel
- 82
- kleines Loch
- 83
- O-Ring
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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