DE102021110459A1 - Spannhülsenbaugruppe und Spannfutterbaugruppe zum Einspannen eines Schneidwerkzeugs - Google Patents

Spannhülsenbaugruppe und Spannfutterbaugruppe zum Einspannen eines Schneidwerkzeugs Download PDF

Info

Publication number
DE102021110459A1
DE102021110459A1 DE102021110459.9A DE102021110459A DE102021110459A1 DE 102021110459 A1 DE102021110459 A1 DE 102021110459A1 DE 102021110459 A DE102021110459 A DE 102021110459A DE 102021110459 A1 DE102021110459 A1 DE 102021110459A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sleeve
securing element
assembly
receiving space
cutting tool
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102021110459.9A
Other languages
English (en)
Inventor
Michael Schuffenhauer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kennametal Inc
Original Assignee
Kennametal Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kennametal Inc filed Critical Kennametal Inc
Priority to DE102021110459.9A priority Critical patent/DE102021110459A1/de
Publication of DE102021110459A1 publication Critical patent/DE102021110459A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B31/00Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/02Chucks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B31/00Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/02Chucks
    • B23B31/10Chucks characterised by the retaining or gripping devices or their immediate operating means
    • B23B31/107Retention by laterally-acting detents, e.g. pins, screws, wedges; Retention by loose elements, e.g. balls
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B31/00Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/02Chucks
    • B23B31/10Chucks characterised by the retaining or gripping devices or their immediate operating means
    • B23B31/11Retention by threaded connection
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B31/00Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/02Chucks
    • B23B31/10Chucks characterised by the retaining or gripping devices or their immediate operating means
    • B23B31/12Chucks with simultaneously-acting jaws, whether or not also individually adjustable
    • B23B31/20Longitudinally-split sleeves, e.g. collet chucks
    • B23B31/208Longitudinally-split sleeves, e.g. collet chucks with a tool positioning stop
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2231/00Details of chucks, toolholder shanks or tool shanks
    • B23B2231/02Features of shanks of tools not relating to the operation performed by the tool
    • B23B2231/0276Keyways
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2231/00Details of chucks, toolholder shanks or tool shanks
    • B23B2231/04Adapters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2231/00Details of chucks, toolholder shanks or tool shanks
    • B23B2231/20Collet chucks
    • B23B2231/2005Keys preventing rotation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2231/00Details of chucks, toolholder shanks or tool shanks
    • B23B2231/20Collet chucks
    • B23B2231/2048Collets comprising inserts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2231/00Details of chucks, toolholder shanks or tool shanks
    • B23B2231/20Collet chucks
    • B23B2231/2083Collets comprising screw threads
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2231/00Details of chucks, toolholder shanks or tool shanks
    • B23B2231/36Sealed joints

Abstract

Es wird eine Spannhülsenbaugruppe (16) zum Einspannen eines Schneidwerkzeugs (20) in einer Werkzeugaufnahme (14) beschrieben. Diese umfasst eine im Wesentlichen rohrförmige Hülse (26), die in ihrem Inneren einen im Querschnitt im Wesentlichen kreisförmigen Aufnahmeraum (18) für einen Schaft (22) des Schneidwerkzeugs (20) aufweist. Ferner hat die Hülse (26) eine von ihrem Außenumfang bis zum Aufnahmeraum durchgehende Öffnung (28). In der Öffnung (28) ist ein Sicherungselement (30) eingesetzt, das in den Aufnahmeraum (18) ragt. Zusätzlich wird eine Spannfutterbaugruppe (10) zum Einspannen eines Schneidwerkzeugs (20) vorgestellt, die ein Spannfutter (12) und eine Spannhülsenbaugruppe (16) umfasst. Die Spannhülsenbaugruppe (16) ist dabei derart in einer Werkzeugaufnahme (14) des Spannfutters (12) angeordnet, dass ein Außenumfang der Spannhülsenbaugruppe (16) einem Innenumfang der Werkzeugaufnahme (14) gegenüberliegt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Spannhülsenbaugruppe zum Einspannen eines Schneidwerkzeugs in einer Werkzeugaufnahme, wobei die Spannhülsenbaugruppe eine im Wesentlichen rohrförmige Hülse umfasst, die in ihrem Inneren einen im Querschnitt im Wesentlichen kreisförmigen Aufnahmeraum für einen Schaft des Schneidwerkzeugs aufweist.
  • Zudem ist die Erfindung auf eine Spannfutterbaugruppe zum Einspannen eines Schneidwerkzeugs gerichtet, mit einem Spannfutter und einer solchen Spannhülsenbaugruppe, wobei die Spannhülsenbaugruppe derart in einer Werkzeugaufnahme des Spannfutters angeordnet ist, dass ein Außenumfang der Spannhülsenbaugruppe einem Innenumfang der Werkzeugaufnahme gegenüberliegt.
  • Derartige Spannfutterbaugruppen und Spannhülsenbaugruppen sind bekannt. Häufig wird dabei die Hülse der Spannhülsenbaugruppe als Reduzierhülse bezeichnet, da sie im Vergleich mit einem Durchmesser einer Werkzeugaufnahme des Spannfutters einen Aufnahmeraum mit einem verringerten Durchmesser bereitstellt, in den der Schaft des Schneidwerkzeugs eingesetzt werden kann.
  • Um in einer Werkzeugaufnahme eines Spannfutters Schneidwerkzeuge mit Schäften von unterschiedlichen Durchmessern aufnehmen zu können, können Hülsen mit unterschiedlichen Wandstärken vorgesehen werden. Die Hülsen wirken somit auch als Adapter, der es ermöglicht, Schäfte von Schneidwerkzeugen zu spannen, deren Durchmesser kleiner ist als ein Durchmesser der Werkzeugaufnahme.
  • In bekannten Konfigurationen wird die Hülse der Hülsenbaugruppe reibschlüssig in der Werkzeugaufnahme des Spannfutters gehalten und der Schaft des Schneidwerkzeugs wiederum reibschlüssig im Aufnahmeraum der Hülse.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht ausgehend hiervon darin, die Sicherheit und Zuverlässigkeit, mit der das Schneidwerkzeug in der Hülse und somit am Spannfutter gehalten wird, zu verbessern.
  • Die Aufgabe wird durch eine Spannhülsenbaugruppe der eingangs genannten Art gelöst, bei der die Hülse eine von ihrem Außenumfang bis zum Aufnahmeraum durchgehende Öffnung aufweist und in der Öffnung ein Sicherungselement eingesetzt ist, das in den Aufnahmeraum ragt. Das bedeutet, dass das Sicherungselement eine den Aufnahmeraum seitlich begrenzende Fläche durchdringt, die aufgrund des im Querschnitt im Wesentlichen kreisförmig gestalteten Aufnahmeraums im Wesentlichen eine Kreiszylindermantelfläche ist. Das kann leicht erkannt werden, wenn der Aufnahmeraum entlang einer Längserstreckungsrichtung der Hülse betrachtet wird. In dieser Perspektive ragt das Sicherungselement in den ansonsten im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt hinein. Mittels des Sicherungselements wird folglich ein Formschlusselement bereitgestellt, über das ein Schaft eines Schneidwerkzeugs im Aufnahmeraum gehalten werden kann. Nachdem das Sicherungselement lediglich in einem Teilbereich der Hülse vorliegt, kann der Schaft zusätzlich in bekannter Weise über einen Reibschluss im Aufnahmeraum gehalten werden. Die Hülsenbaugruppe ist also dafür geeignet, den Schaft mit besonders hoher Zuverlässigkeit und Sicherheit im Aufnahmeraum zu halten.
  • Die erfindungsgemäße Spannhülsenbaugruppe ist insbesondere dazu ausgebildet, ein als Rotations-Schneidwerkzeug ausgebildetes Schneidwerkzeug zu spannen. Bevorzugt handelt es sich beim Schneidwerkzeug um einen Fräser oder einen Bohrer.
  • Dabei kann das Sicherungselement ein Auszugssicherungselement sein, das dazu ausgebildet ist, ein Herausziehen des Schneidwerkzeugs aus dem Aufnahmeraum zu blockieren und/oder zu begrenzen. Alternativ oder zusätzlich ist das Sicherungselement ein Verdrehsicherungselement, das dazu ausgebildet ist, eine Drehbewegung eines im Aufnahmeraum angeordneten Schneidwerkzeugs relativ zur Hülse zu blockieren und/oder zu begrenzen. Das Sicherungselement, das wie bereits erwähnt ein Formschlusselement darstellt, kann somit zuverlässig verhindern, dass ein Schneidwerkzeug in unerwünschter Weise aus dem Aufnahmeraum herausgezogen wird. Ferner kann das Sicherungselement verhindern, dass sich das Schneidwerkzeug in unerwünschter Weise relativ zur Hülse dreht. Für den Fall, dass das Zusammenwirken des Sicherungselements und eines Formschlussgegenelements am Schaft des Schneidwerkzeugs spielbehaftet ist, wird eine Wegstrecke, entlang der das Schneidwerkzeug zumindest theoretisch aus der Hülse herausgezogen werden kann, begrenzt. Gleiches gilt für eine Verdrehung des Schneidwerkzeugs gegenüber der Hülse, die in diesem Zusammenhang ebenfalls begrenzt wird. Insgesamt wird das Schneidwerkzeug mit hoher Zuverlässigkeit und Präzision an der Hülse gehalten.
  • Aufgrund der zusätzlichen Auszugssicherung und/oder Verdrehsicherung wird es ferner möglich, ein im Aufnahmeraum eingespanntes Schneidwerkzeug mit vergleichsweise hohen Zeitspanvolumina zu betreiben. Ein zugehöriger Zerspanungsprozess kann also mit hoher Effizienz ausgeführt werden.
  • Bevorzugt schließt das Sicherungselement bündig mit einem Außenumfang der Hülse ab. Das gilt selbstverständlich im montierten Zustand des Sicherungselements. Somit steht das Sicherungselement an einem Außenumfang der Hülse nicht gegenüber einer Einhüllenden der Hülse vor. In einem Fall, in dem ein Außenumfang der Hülse die Form eines Zylindermantels hat, kann das Sicherungselement an seiner dem Aufnahmeraum abgewandten Seite mit einer die Form des Zylindermantels ergänzenden Rundung ausgestattet sein. Aufgrund einer solchen Konfiguration lässt sich die Spannhülsenbaugruppe leicht in eine Werkzeugaufnahme eines Spannfutters einsetzten und auch wieder entnehmen. Insbesondere unterscheidet sich in diesem Aspekt eine erfindungsgemäße Spannhülsenbaugruppe nicht von bekannten Reduzierhülsen.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist das Sicherungselement mittels eines Dichtungsrings oder eines Federelements, der bzw. das die Hülse umfangsmäßig umgibt, an der Hülse gehalten. In diesem Zusammenhang kann es sich beim Dichtungsring um einen sogenannten O-Ring handeln. Somit ist das Sicherungselement insbesondere in einer Situation, in der die Spannhülsenbaugruppe außerhalb einer Werkzeugaufnahme vorliegt, verliersicher an der Hülse befestigt. Aufgrund der elastischen Eigenschaften des Dichtungsrings bzw. des Federelements ist dabei eine gewisse Relativbewegung des Sicherungselements gegenüber der Hülse möglich. In diesem Zusammenhang kann das Sicherungselement insbesondere derart relativ zur Hülse bewegt werden, dass es zumindest vorübergehend nicht mehr in den Aufnahmeraum ragt. Es wird also zumindest vorübergehend und zumindest abschnittsweise nach außen aus der Öffnung herausgezogen. Auf diese Weise lässt sich schnell und einfach ein Schaft eines Schneidwerkzeugs im Aufnahmeraum positionieren. Vorzugsweise ist dabei der Dichtungsring bzw. das Federelement so angeordnet und gestaltet, dass er bzw. es das Sicherungselement in Richtung einer Position vorspannt, in der es in den Aufnahmeraum ragt.
  • Es versteht sich, dass das Sicherungselement auch mit mehr als einem Dichtungsring oder Federelement gehalten werden kann. Insbesondere ist es möglich, dass das Sicherungselement mittels zwei Dichtungsringen oder zwei Federelementen an der Hülse gehalten wird. Diese können an entlang einer Hülsenlängsachse entgegengesetzten Enden des Sicherungselements positioniert sein.
  • Dabei kann der Dichtungsring oder das Federelement in einer umfangsmäßig am Außenumfang der Hülse umlaufenden Nut sowie in einer am Sicherungselement vorgesehenen Nut angeordnet sein. Die am Sicherungselement vorgesehene Nut ergänzt die an der Hülse umlaufende Nut umfangsmäßig. Der Dichtungsring bzw. das Federelement steht also gegenüber einer Einhüllenden der Hülse nicht hervor. Somit kann, wie bereits erläutert, die Spannhülsenbaugruppe schnell und einfach in eine Werkzeugaufnahme eines Spannfutters eingesetzt werden. Für den Fall, dass mehr als ein Dichtungsring bzw. Federelement vorgesehen ist, sind auch in entsprechender Anzahl Nuten vorgesehen, d.h. es ist bevorzugt, dass jeder Dichtungsring bzw. jedes Federelement in einer separaten Nut positioniert ist.
  • Gemäß einer Variante ist an der Hülse eine erste Anlagegeometrie vorgesehen, an der das Sicherungselement im montieren Zustand in einer nach radial innen weisenden Richtung an der Hülse anliegt. In diesem Zusammenhang ist eine Radialrichtung auf eine Mittelachse der Hülse bezogen, die im Betrieb der Spannhülsenbaugruppe eine Rotationsachse ist. Das Sicherungselement kann also nur bis in eine durch die erste Anlagegeometrie definierte Grenzstellung durch in Öffnung in Richtung des Aufnahmeraums verschoben werden. Das Sicherungselement kann somit weder durch die Öffnung in den Aufnahmeraum fallen, noch weiter als ein vorgegebenes Maß in den Aufnahmeraum hineinragen. Es lässt sich somit das Sicherungselement einfach und zuverlässig an der Hülse montieren.
  • Auch ist es möglich, dass an der Hülse eine zweite Anlagegeometrie vorgesehen ist, an der das Sicherungselement im montieren Zustand in einer Axialrichtung an der Hülse anliegt. Auch die Axialrichtung ist dabei auf eine Mittelachse der Hülse bezogen, die im Betrieb der Spannhülsenbaugruppe eine Rotationsachse ist. Über die zweite Anlagegeometrie ist also das Sicherungselement in Axialrichtung zuverlässig an der Hülse positioniert.
  • Dabei kann ein Rand der Öffnung zumindest abschnittsweise stufenförmig sein und der stufenförmige Rand die erste Anlagegeometrie und/oder die zweite Anlagegeometrie bilden. Derartige Anlagegeometrien sind strukturell einfach und können zudem vergleichsweise einfach hergestellt werden. Für den Fall, dass die Öffnung einen rechteckigen Querschnitt hat, reicht es in diesem Zusammenhang beispielsweise aus, zwei einander gegenüberliegende Randabschnitte, die Seitenkanten des rechteckigen Querschnitts entsprechen, stufenförmig zu gestalten. Falls die Öffnung einen im Wesentlichen runden Querschnitt aufweist, läuft der stufenförmige Rand bevorzugt vollständig um.
  • Vorzugsweise ist das Sicherungselement im Querschnitt im Wesentlichen rechteckig. Dabei liegt ein Querschnitt des Sicherungselements im montierten Zustand desselben in einer Tangentialebene der Hülse. Bevorzugt ist dabei eine sich in Axialrichtung der Hülse erstreckende Seite des rechteckigen Querschnitts länger als eine sich in Umfangsrichtung der Hülse erstreckende Seite. Derartige Sicherungselemente lassen sich mit standardmäßigen Herstellungsverfahren und -maschinen leicht herstellen. Zudem lassen sie sich in effizienter Weise an der zugeordneten Hülse montieren.
  • In einer Gestaltungsalternative weist das Sicherungselement einen im Wesentlichen plattenförmigen Basisabschnitt auf, auf dem ein Vorsprung positioniert ist, wobei der Vorsprung zumindest abschnittsweise in den Aufnahmeraum ragt. Ein solches Sicherungselement ist einfach aufgebaut und lässt sich kostengünstig herstellen.
  • Am in den Aufnahmeraum ragenden Abschnitt des Vorsprungs kann eine Montageschräge vorgesehen sein. Diese dient dazu, beim Einsetzten eines Schafts eines Schneidwerkzeugs diesen leicht am Sicherungselement vorbeischieben zu können. Aufgrund der Montageschräge wird in einer solchen Situation das Sicherungselement durch das Einschieben des Schafts entlang einer Längsrichtung der Hülse vorübergehend in einer Querrichtung dazu aus der Öffnung herausgeschoben, sodass es nicht mehr oder nur noch geringfügig in den Aufnahmeraum hineinragt. Insbesondere erfolgt das Verlagern des Sicherungselements entgegen der Vorspannungskraft eines Dichtungsrings oder Federelements, mittels dem es an der Hülse gehalten ist. Sobald dem Sicherungselement ein geeignetes Gegenelement des Schafts gegenüberliegt, kann es wieder eine Position einnehmen, in der es in den Aufnahmeraum und dann auch in das Gegenelement hineinragt. Es versteht sich, dass auch mehr als eine Montageschräge vorgesehen sein kann. Insbesondere sind zwei Montageschrägen vorgesehen, wobei eine in Einschubrichtung des Schafts vorne liegt und eine hinten. Die hintere Montageschräge kann somit auch als Demontageschräge bezeichnet werden. Insgesamt lässt sich so ein Schaft leicht im Aufnahmeraum anordnen und von dort wieder entnehmen.
  • Bevorzugt ist am Sicherungselement eine Angriffsgeometrie zum Herausziehen des Sicherungselements aus der Öffnung vorgesehen. Über eine derartige Angriffsgeometrie kann das Sicherungselement aktiv, z. B. von Hand, aus der Öffnung herausgezogen werden. Im Zusammenhang mit der Montage eines Schneidwerkzeugs an der Spannhülsenbaugruppe kann das Sicherungselement dabei so weit aus der Öffnung gezogen werden, dass es nicht mehr in den Aufnahmeraum ragt.
  • Dabei kann die Angriffsgeometrie eine sich im Wesentlichen in Radialrichtung erstreckende Bohrung umfassen. Insbesondere ist die Bohrung eine Gewindebohrung. Folglich kann eine Schraube oder ein anderes, ein Gewinde aufweisendes Element in die Bohrung eingedreht werden. Dadurch lässt sich das Sicherungselement leicht greifen und bewegen.
  • Ferner wird die Aufgabe durch eine Spannfutterbaugruppe der eingangs genannten Art gelöst, die eine erfindungsgemäße Spannhülsenbaugruppe aufweist. Beispielsweise handelt es sich beim Spannfutter der Spannfutterbaugruppe um ein sogenanntes Hydrodehnspannfutter. Insbesondere ist die Spannfutterbaugruppe dazu ausgebildet, in einer Fräsmaschine verwendet zu werden. In einer solchen Spannfutterbaugruppe kann also ein Schneidwerkzeug mit besonders hoher Zuverlässigkeit gehalten werden.
  • Ferner kann im Aufnahmeraum der Hülse ein Schaft eines Schneidwerkzeugs aufgenommen sein, wobei der Schaft eine Abflachung aufweist und die Abflachung dem Sicherungselement gegenüberliegt. Die Abflachung stellt somit ein Formschlussgegenelement oder schlicht Gegenelement für das Sicherungselement dar. Schäfte mit einer solchen Abflachung sind beispielsweise unter dem Begriff „Weldon-Schaft“ im Stand der Technik bekannt. Die Erfindungsgemäße Spannfutterbaugruppe sowie die erfindungsgemäße Spannhülsenbaugruppe sind also dafür geeignet, standardmäßige, an sich bekannte Schneidwerkzeuge zu spannen.
  • Im Übrigen gelten die bereits hinsichtlich der erfindungsgemäßen Spannhülsenbaugruppe erläuterten Effekte und Vorteile auch für die erfindungsgemäße Spannfutterbaugruppe und umgekehrt.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, das in den beigefügten Zeichnungen gezeigt ist. Es zeigen:
    • - 1 eine erfindungsgemäße Spannfutterbaugruppe mit einer erfindungsgemäßen Spannhülsenbaugruppe in einer teilweise geschnittenen Darstellung,
    • - 2 die Spannhülsenbaugruppe aus 1 in einer isolierten Darstellung und
    • - 3 die Spannhülsenbaugruppe aus 2 in einer Ansicht entlang der Richtung III.
  • 1 zeigt eine Spannfutterbaugruppe 10.
  • Diese ist in der dargestellten Ausführungsform dazu ausgebildet, in einer Fräsmaschine verwendet zu werden.
  • Die Spannfutterbaugruppe 10 umfasst ein lediglich schematisch dargestelltes Spannfutter 12 mit einer Werkzeugaufnahme 14.
  • In der Werkzeugaufnahme 14 ist eine Spannhülsenbaugruppe 16 angeordnet.
  • Genauer gesagt ist die Spannhülsenbaugruppe 16 derart in der Werkzeugaufnahme 14 angeordnet, dass ein Außenumfang der Spannhülsenbaugruppe 16 einem Innenumfang der Werkzeugaufnahme 14 gegenüberliegt.
  • Die Spannhülsenbaugruppe 16 umfasst dabei einen Aufnahmeraum 18 für ein Schneidwerkzeug 20. Dieser verläuft im Wesentlichen entlang einer Mittelachse M der Spannhülsenbaugruppe 16 und hat entlang der Mittelachse M einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt.
  • In der dargestellten Ausführungsform ist in den Aufnahmeraum 18 ein Schneidwerkzeug 20 in Form eines Fräswerkzeugs eingesetzt, das als sogenannter Fingerfräser ausgebildet ist.
  • Genauer gesagt ist ein Schaft 22 des Schneidwerkzeugs 20 im Aufnahmeraum 18 positioniert. Dieser ist als sogenannter Weldon-Schaft ausgeführt und weist eine Abflachung 24 auf.
  • Die Spannhülsenbaugruppe 16 umfasst zudem eine im Wesentlichen rohrförmige Hülse 26, in deren Innerem der Aufnahmeraum 18 ausgebildet ist.
  • Dabei hat die Hülse 26 eine von ihrem Außenumfang bis zum Aufnahmeraum 18 durchgehende Öffnung 28.
  • In diese Öffnung 28 ist ein Sicherungselement 30 eingesetzt.
  • Das Sicherungselement 30 ragt in den Aufnahmeraum 18.
  • Nachdem in der dargestellten Ausführungsform ein Schneidwerkzeug 20 in den Aufnahmeraum 18 eingesetzt ist, ragt das Sicherungselement 30 zudem in einen Bereich der Abflachung 24 des Schneidwerkzeugs 20. Mit anderen Worten liegt das Sicherungselement 30 der Abflachung 24 gegenüber.
  • Dabei wirkt das Sicherungselement 30 einerseits als Auszugssicherungselement, d.h. das Sicherungselement 30 blockiert ein Herausziehen des Schneidwerkzeugs 20 aus dem Aufnahmeraum 18 entlang der Mittelachse M. Das wird dadurch erreicht, dass der in den Aufnahmeraum 18 ragende Abschnitt des Sicherungselements 30 mit dem Bereich des Schneidwerkzeugs um dessen Abflachung 24 einen entlang der Mittelachse M wirkenden Formschluss bildet.
  • Ferner wirkt das Sicherungselement 30 als Verdrehsicherungselement, das eine Drehbewegung des Schneidwerkzeugs 20 relativ zur Hülse 26 blockiert. Auch in Bezug auf eine derartige Drehbewegung wirken der in den Aufnahmeraum 18 ragende Abschnitt des Sicherungselements 30 und der die Abflachung 24 umfassende Bereich des Schneidwerkzeugs 20 formschlüssig zusammen.
  • Im Unterschied hierzu schließt das Sicherungselement 30 mit einem Außenumfang der Hülse 26 bündig ab, d.h. es steht nicht nach außen gegenüber der Hülse 26 hervor.
  • Das Sicherungselement 30 ist vorliegend einstückig hergestellt und umfasst einen im Wesentlichen plattenförmigen Basisabschnitt 32, auf dem ein Vorsprung 34 positioniert ist. In der montierten Stellung ragt lediglich ein Abschnitt des Vorsprungs 34 in den Aufnahmeraum (siehe 2).
  • Zudem ist das Sicherungselement im Querschnitt im Wesentlichen rechteckig (siehe 3).
  • Der Basisabschnitt 32 hat also die Form einer im Wesentlichen rechteckigen Platte und der Vorsprung 34 die Form eines Blocks mit rechteckiger Grundfläche. Dabei ist die Grundfläche des Vorsprungs 34 kleiner als die Grundfläche des Basisabschnitts 32.
  • Am Vorsprung 34 sind zudem zwei Montageschrägen 36, 38 vorgesehen, wobei die Montageschräge 36 maschinenseitig angeordnet ist und die Montageschräge 38 prozessseitig.
  • Aufgrund der Montageschräge 38 kann somit das Sicherungselement 30 nach außen aus der Öffnung 28 gedrückt werden, indem das Schneidwerkzeug 20 in den Aufnahmeraum 18 eingeschoben wird.
  • Die Montageschräge 36 wirkt als Demontageschräge. Wenn das Schneidwerkzeug 20 aus dem Aufnahmeraum 18 herausgezogen wird, kommt ein Randbereich der Abflachung 24 mit der Montageschräge 36 in Kontakt und drückt ebenfalls das Sicherungselement 30 durch die Öffnung 28 nach außen. Somit lässt sich das Schneidwerkzeug 20 leicht in den Aufnahmeraum 18 einschieben und aus diesem herausziehen.
  • Es versteht sich dabei, dass das Hineinschieben und Herausziehen nur dann möglich ist, wenn die Spannhülsenbaugruppe 16 nicht in der Werkzeugaufnahme 14 angeordnet ist und sich folglich das Sicherungselement 30 in Radialrichtung aus der Öffnung 28 herausbewegen kann.
  • Um das Sicherungselement 30 relativ zur Hülse 26 bewegen zu können, ist ferner eine Angriffsgeometrie 40 vorgesehen. Diese dient insbesondere dazu, das Sicherungselements 30 aus der Öffnung 28 herauszuziehen, wenn beispielsweise ein Schneidwerkzeug in den Aufnahmeraum 18 eingesetzt oder aus diesem herausgezogen werden soll.
  • In der dargestellten Ausführungsform ist die Angriffsgeometrie als Bohrung 42 mit einem Gewinde 44 ausgeführt. Die Bohrung 42 ist also eine Gewindebohrung. Die Bohrung 42 erstreckt sich im Wesentlichen in Radialrichtung. Es kann also in die Bohrung 42 eine Schraube eingedreht werden und das Sicherungselement 30 mittels der Schraube gegriffen werden.
  • Um das Sicherungselement 30 präzise an der Hülse 26 zu lagern, sind die sich in Umfangsrichtung der Hülse 26 erstreckenden Randabschnitte der Öffnung 28 zudem stufenförmig ausgebildet. Es ist also am entlang der Mittelachse M axial vorderen Randabschnitt eine erste Stufe 46 vorgesehen und am entlang der Mittelachse M axial hinteren Randabschnitt eine zweite Stufe 48. Die dazwischenliegenden Randabschnitte, die sich im Wesentlichen entlang der Mittelachse M erstrecken, sind nicht stufenförmig.
  • In diesem Zusammenhang bilden die jeweils am Umfang der Hülse 26 verlaufenden Flächen der Stufen 46, 48, die jeweils eine im Wesentlichen in Radialrichtung orientierte Flächennormale aufweisen, erste Anlagegeometrien 50, 52, an denen das Sicherungselement 30 im montieren Zustand in einer nach radial innen weisenden Richtung an der Hülse 26 anliegt.
  • Die im Wesentlichen in einer Axialebene liegenden Flächen der Stufen 46, 48, die jeweils eine im Wesentlichen in Axialrichtung orientiere Flächennormale aufweisen, bilden zweite Anlagegeometrien 54, 56 an denen das Sicherungselement im montieren Zustand in einer Axialrichtung an der Hülse 26 anliegen kann. Es versteht sich dabei, dass aufgrund der für die Montage des Sicherungselement 30 notwendigen Freiräume das Sicherungselement 30 gleichzeitig immer nur an einer der zwei zweiten Anlagegeometrien 54, 56 anliegt.
  • Das Sicherungselement nimmt also aufgrund der Stufen 46, 48 in eine nach radial innen weisende Richtung sowie in Axialrichtung eine definierte Position ein.
  • Darüber hinaus ist das Sicherungselement 30 in der dargestellten Ausführungsform mittels zwei als O-Ringe ausgeführten Dichtungsringen 58, 60 an der Hülse 26 gehalten. Dies dient insbesondere dazu, das Sicherungselement 30 auch in einer nach radial außen weisenden Richtung an der Hülse 26 zu befestigen.
  • Die Dichtungsringe 58, 60 umgeben die Hülse 26 umfangsmäßig und sind jeweils in einer umfangsmäßig am Außenumfang der Hülse 26 umlaufenden Nut 62, 64 angeordnet.
  • Im Bereich der Öffnung 28, in die das Sicherungselement 30 eingesetzt ist, werden die an der Hülse 26 vorgesehenen Nuten 62, 64 durch am Sicherungselement 30 vorgesehene Nuten 62a, 64a umfangsmäßig ergänzt.
  • Somit läuft die durch die Nut 62a ergänzte Nut 62 umfangsmäßig vollständig um.
  • Gleiches gilt für die durch die Nut 64a ergänzte Nut 64.
  • Die Spannhülsenbaugruppe 16 und die Spannfutterbaugruppe 10 lassen sich wie folgt verwenden.
  • Zunächst wird in den Aufnahmeraum 18 der Spannhülsenbaugruppe 16 ein Schaft 22 eines Schneidwerkzeugs 20 eingeschoben. Dabei ist die Spannhülsenbaugruppe 16 noch nicht in die Werkzeugaufnahme 14 eingesetzt.
  • Beim Einschieben wird das Schneidwerkzeug 20 zunächst gegen die Montageschräge 38 geschoben, wodurch das Sicherungselement 30 etwas aus der Öffnung 28 nach radial außen verlagert wird, sodass es dem weiteren Einschieben des Schneidwerkzeugs 20 nicht im Wege steht. Das Verlagern des Sicherungselements 30 erfolgt unter elastischer Dehnung der Dichtungsringe 58, 60.
  • Dabei wird eine Drehposition des Schneidwerkzeugs 20 so gewählt, dass die Abflachung 24 dem Sicherungselement 30 gegenüberliegt. Sobald das Schneidwerkzeug 20 ausreichend tief in den Aufnahmeraum 18 eingeschoben ist, stellt die Abflachung 24 für das Sicherungselement 30 einen Freiraum bereit, sodass es wieder seine ursprüngliche Position einnehmen kann, in der es in den Aufnahmeraum 18 und nun auch in den Bereich der Abflachung 24 ragt. Das Rückverlagern des Sicherungselements 30 wird durch das elastische Rückverformen der Dichtungsringe 58, 60 unterstützt.
  • In dieser Konfiguration kann die Spannhülsenbaugruppe 16 zusammen mit dem im Aufnahmeraum 18 angeordneten Schneidwerkzeug 20 in die Werkzeugaufnahme 14 des Spannfutters 12 eingesetzt und dort festgespannt werden.
  • Nun kann mittels des Schneidwerkzeugs 20 eine Schneidoperation ausgeführt werden.
  • Um das Schneidwerkzeug 20 wieder zu demontieren, wird zunächst das Spannfutter 12 entspannt, sodass die Spannhülsenbaugruppe 16 zusammen mit dem im Aufnahmeraum 18 angeordneten Schneidwerkzeug 20 entnommen werden kann.
  • Nun kann das Schneidwerkzeug 20 aus dem Aufnahmeraum 18 herausgezogen werden. Dabei kommt ein die Abflachung 24 begrenzender Bereich des Schneidwerkzeugs 20 in Kontakt mit der Montageschräge 36 und drückt auf diese Weise das Sicherungselement 30 nach radial außen. Es kann somit das Schneidwerkzeug 20 vollständig aus dem Aufnahmeraum 18 entfernt werden.
  • In einer Variante wird zum Herausbewegen des Sicherungselements 30 sowohl beim Einsetzen des Schneidwerkzeugs 20 als auch beim Herausziehen des Schneidwerkzeugs 20 in die Bohrung 42 eine Schraube eingedreht. Über dies Schraube wird das Sicherungselement 30 manuell nach radial außen bewegt.
  • Auch auf diese Weise kann das Schneidwerkzeug 20 im Wesentlichen widerstandsfrei oder widerstandsarm aus dem Aufnahmeraum 18 gezogen oder in den Aufnahmeraum 18 eingesteckt werden.
  • Es versteht sich, dass die Montageschrägen 36, 38 und die in die Bohrung 42 eingedrehte Schraube 42 auch in Kombination verwendet werden können. In diesem Zusammenhang wird das Sicherungselement also z.B. mittels der in die Bohrung 42 eingedrehten Schraube nur unvollständig radial aus der Öffnung 28 herausbewegt. Die verbleibenden Bewegungsanteile werden durch ein Zusammenwirken des Schneidwerkzeugs 20 mit der jeweils relevanten Montageschräge 36, 38 generiert.

Claims (15)

  1. Spannhülsenbaugruppe (16) zum Einspannen eines Schneidwerkzeugs (20) in einer Werkzeugaufnahme (14), mit einer im Wesentlichen rohrförmigen Hülse (26), die in ihrem Inneren einen im Querschnitt im Wesentlichen kreisförmigen Aufnahmeraum (18) für einen Schaft (22) des Schneidwerkzeugs (20) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (26) eine von ihrem Außenumfang bis zum Aufnahmeraum durchgehende Öffnung (28) aufweist und in der Öffnung (28) ein Sicherungselement (30) eingesetzt ist, das in den Aufnahmeraum (18) ragt.
  2. Spannhülsenbaugruppe (16) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (30) ein Auszugssicherungselement ist, das dazu ausgebildet ist, ein Herausziehen des Schneidwerkzeugs (20) aus dem Aufnahmeraum (18) zu blockieren und/oder zu begrenzen, und/oder ein Verdrehsicherungselement ist, das dazu ausgebildet ist, eine Drehbewegung eines im Aufnahmeraum (18) angeordneten Schneidwerkzeugs (20) relativ zur Hülse (26) zu blockieren und/oder zu begrenzen.
  3. Spannhülsenbaugruppe (16) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (30) bündig mit einem Außenumfang der Hülse (26) abschließt.
  4. Spannhülsenbaugruppe (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (30) mittels eines Dichtungsrings (58, 60) oder eines Federelements, der bzw. das die Hülse (26) umfangsmäßig umgibt, an der Hülse (26) gehalten ist.
  5. Spannhülsenbaugruppe (16) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsring (58, 60) oder das Federelement in einer umfangsmäßig am Außenumfang der Hülse (26) umlaufenden Nut (62, 64) sowie in einer am Sicherungselement (30) vorgesehenen Nut (62a, 64a) angeordnet ist, wobei die am Sicherungselement (30) vorgesehene Nut (62a, 64a) die an der Hülse (26) umlaufende Nut (62, 64) umfangsmäßig ergänzt.
  6. Spannhülsenbaugruppe (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Hülse (26) eine erste Anlagegeometrie (50, 52) vorgesehen ist, an der das Sicherungselement (30) im montieren Zustand in einer nach radial innen weisenden Richtung an der Hülse (26) anliegt.
  7. Spannhülsenbaugruppe (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Hülse (26) eine zweite Anlagegeometrie (54, 56) vorgesehen ist, an der das Sicherungselement (30) im montieren Zustand in einer Axialrichtung an der Hülse (26) anliegt.
  8. Spannhülsenbaugruppe (16) nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rand der Öffnung (28) zumindest abschnittsweise stufenförmig ist und der stufenförmige Rand die erste Anlagegeometrie (50, 52) und/oder die zweite Anlagegeometrie (54, 56) bildet.
  9. Spannhülsenbaugruppe (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (30) im Querschnitt im Wesentlichen rechteckig ist.
  10. Spannhülsenbaugruppe (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (30) einen im Wesentlichen plattenförmigen Basisabschnitt (32) aufweist, auf dem ein Vorsprung (34) positioniert ist, wobei der Vorsprung (34) zumindest abschnittsweise in den Aufnahmeraum (18) ragt.
  11. Spannhülsenbaugruppe (16) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass am in den Aufnahmeraum (18) ragenden Abschnitt des Vorsprungs (34) eine Montageschräge (36, 38) vorgesehen ist.
  12. Spannhülsenbaugruppe (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Sicherungselement (30) eine Angriffsgeometrie (40) zum Herausziehen des Sicherungselements (30) aus der Öffnung (28) vorgesehen ist.
  13. Spannhülsenbaugruppe (16) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Angriffsgeometrie (40) eine sich im Wesentlichen in Radialrichtung erstreckende Bohrung (42) umfasst, insbesondere wobei die Bohrung (42) eine Gewindebohrung ist.
  14. Spannfutterbaugruppe (10) zum Einspannen eines Schneidwerkzeugs (20), mit einem Spannfutter (12) und einer Spannhülsenbaugruppe (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Spannhülsenbaugruppe (16) derart in einer Werkzeugaufnahme (14) des Spannfutters (12) angeordnet ist, dass ein Außenumfang der Spannhülsenbaugruppe (16) einem Innenumfang der Werkzeugaufnahme (14) gegenüberliegt.
  15. Spannfutterbaugruppe (10) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass im Aufnahmeraum (18) der Hülse (26) ein Schaft (22) eines Schneidwerkzeugs (20) aufgenommen ist, wobei der Schaft (22) eine Abflachung (24) aufweist und die Abflachung (24) dem Sicherungselement (30) gegenüberliegt.
DE102021110459.9A 2021-04-23 2021-04-23 Spannhülsenbaugruppe und Spannfutterbaugruppe zum Einspannen eines Schneidwerkzeugs Pending DE102021110459A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021110459.9A DE102021110459A1 (de) 2021-04-23 2021-04-23 Spannhülsenbaugruppe und Spannfutterbaugruppe zum Einspannen eines Schneidwerkzeugs

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021110459.9A DE102021110459A1 (de) 2021-04-23 2021-04-23 Spannhülsenbaugruppe und Spannfutterbaugruppe zum Einspannen eines Schneidwerkzeugs

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021110459A1 true DE102021110459A1 (de) 2022-10-27

Family

ID=83507886

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021110459.9A Pending DE102021110459A1 (de) 2021-04-23 2021-04-23 Spannhülsenbaugruppe und Spannfutterbaugruppe zum Einspannen eines Schneidwerkzeugs

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102021110459A1 (de)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102012110392A1 (de) Werkzeughalter und Spannsystem mit einem derartigen Werkzeughalter sowie Verfahren zur Herstellung einer Werkzeugaufnahme für einen solchen Werkzeughalter
EP2958693A1 (de) Fräswerkzeug
WO2009003561A1 (de) Schaftmeissel
EP2832478B1 (de) Verbindungssystem
CH655892A5 (de) Bohrhammer mit fuehrungszylinder fuer das schlagwerk.
DE102010006918B4 (de) Verbindungssystem zum lösbaren Verbinden zweier Bauteile
EP3363569A1 (de) Spann- oder greifeinrichtung
WO2017064312A1 (de) Zwischenbüchse und verbindungssystem
DE112007001513T5 (de) Bohrwerkzeug und Halter dafür
EP2857127A1 (de) Werkzeughalter mit einer mit einem Werkzeug verspannbaren Spannzange
EP3165310B1 (de) Spannvorrichtung
EP2062690A1 (de) Schraubevorsatz für eine maschinelle Schraubvorrichtung
DE102015115548A1 (de) Stabmesserkopf
DE102017210986B4 (de) Reduzierhülse
DE102021110459A1 (de) Spannhülsenbaugruppe und Spannfutterbaugruppe zum Einspannen eines Schneidwerkzeugs
EP3165309B1 (de) Spannvorrichtung
DE1919439B2 (de) Schnellspannfutter für einen Schaft aufweisende Werkzeuge
EP3643436B1 (de) Spannfutter für werkzeugmaschinen
DE102016107244B4 (de) Hydraulische Dehnspanneinrichtung
DE102016117083A1 (de) Federanordnung zur Erzeugung der Einzugskraft einer Spannvorrichtung und Spannvorrichtung mit einer derartigen Federanordnung
DE102016115029A1 (de) Werkzeughalter und Spannsystem mit einem derartigen Werkzeughalter sowie Verfahren zur Herstellung einer Werkzeugaufnahme für einen solchen Werkzeughalter
DE102019133212A1 (de) Rotations-Schneidwerkzeug
DE112018003832T5 (de) Elektrowerkzeug und bohradapter dafür
DE102022213778B3 (de) Modulares Werkzeug und Verfahren zum Auswerfen eines Einsatzes eines modularen Werkzeugs
DE112017002251B4 (de) Hydraulische Dehnspanneinrichtung