DE102022126854A1

DE102022126854A1 - Hydrodehnspannfutter zur Aufnahme eines Werkzeugs

Info

Publication number: DE102022126854A1
Application number: DE102022126854.3A
Authority: DE
Inventors: Christian Steidle
Original assignee: Guehring KG
Current assignee: Guehring KG
Priority date: 2022-10-14
Filing date: 2022-10-14
Publication date: 2024-04-25
Also published as: WO2024079235A1

Abstract

Hydrodehnspannfutter 1 zur Aufnahme eines Zerspanungswerkzeugs mit einem Spannfutter-Grundkörper 2, 3 mit einem Anschlussteil 3 zur Befestigung an einer Werkzeugmaschine und mit einem Spannteil 2 zum Verspannen des Zerspanungswerkzeugs in einer zentralen Aufnahmeöffnung 4, wobei der Spannteil 2 an der Aufnahmeöffnung 4 zumindest eine erste Dehnkammer 5 und radial beabstandet dazu eine zweite Dehnkammer 6 umfasst.

Description

Die Erfindung betrifft ein Hydrodehnspannfutter zur Aufnahme eines Zerspanungswerkzeugs.
Die Verwendung von Hydrodehnspannfuttern (Hydraulik-Dehnspannfuttern) ist weit verbreitet. Konventionelle Hydrodehnspannfutter sind einteilig aufgebaut und weisen einen Abschnitt mit innenliegenden Kammern zum Einspannen eines Werkzeugs, sowie einen Abschnitt für das maschinenseitige Anschließen auf.
Zum Verspannen des Werkzeugs wird in Kammern ein Fluid eingeleitet, die sich füllen und beim Beaufschlagen des Fluids mit einem Druck entsprechend ausdehnen. Aufgrund der Ausdehnung dieser Kammern wird das in das Hydrodehnspannfuttern eingebrachte Werkzeug eingespannt. Hydrodehnspannfutter spannen ein Werkzeug ein, wenn sich eine Dehnkammer in Richtung des eingelegten Werkzeugs wölbt, wodurch eine Klemmkraft ausgeübt wird.
Im Stand der Technik ist zum Beispiel in der DE 10 2015 120 971 A1 ein Hydrodehnspannfutter zur Aufnahme und dem Einspannen von Zerspanungswerkzeugen beschrieben. Dieses umfasst einen Spannfutter-Grundkörper mit einer separaten Spannbuchse, an deren vorderen Ende der Schaft eines Zerspanungswerkzeugs eingespannt wird. Innerhalb der Wand des vorderen Teils sind axial beabstandete Kammern angeordnet, in die unter Druck ein Fluid eingelassen wird, um die Kammern nach außen zu wölben.
Ein Nachteil dieser bekannten Hydrodehnspannfutter ist, dass das optimale Einspannen eines Schafts eines Zerspanungswerkzeuges nicht immer gewährleistet ist, insbesondere aufgrund der Art der Dehnkammern wird die Höhe der erzeugten Spannkräfte begrenzt.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Hydrodehnspannfutter bereitzustellen, das die Nachteile aus dem Stand der Technik überwindet und welches geeignet ist, den Schaft eines Zerspanungswerkzeuges optimal einzuspannen.
Die Erfindung umfasst ein Hydrodehnspannfutter zur Aufnahme eines Zerspanungswerkzeugs mit einem Spannfutter-Grundkörper mit einem Anschlussteil zur Befestigung an einer Werkzeugmaschine und mit einem Spannteil zum Verspannen des Zerspanungswerkzeugs in einer zentralen Aufnahmeöffnung. Der Spannteil umfasst an der Aufnahmeöffnung zumindest eine erste Dehnkammer und radial beabstandet dazu eine zweite Dehnkammer. Es hat sich gezeigt, dass aufgrund der beiden in einem radialen Abstand zueinander liegenden Dehnkammern die auftretenden Spannkräfte erhöht werden können, so dass das Zerspanungswerkzeug optimal fest eingespannt werden kann.
Gemäß einem vorteilhaften Aspekt umfasst die erste Dehnkammer mindestens zwei separate Teilkammern, die im gleichen radialen Abstand zur Mittelachse des Hydrodehnspannfutters liegen. Die mindestens zwei separaten Teilkammern liegen bevorzugt symmetrisch auf einem gemeinsamen Kreis um die Mittelachse des Hydrodehnspannfutters.
Besonders bevorzugt umfasst die erste Dehnkammer genau drei separate Teilkammern. Die drei Teilkammern können jeweils unterbrochen sein, durch jeweils eine dazwischenliegende, zur Mitte hin offene Ausnehmung.
Vorteilhafterweise weisen die drei Teilkammern eine identische Größe und Geometrie auf. Die Teilkammern sind rotationssymmetrisch (Dreifachsymmetrie) auf einem gemeinsamen Kreis angeordnet.
Vorteilhafterweise ist die zweite Dehnkammer ringförmig ausgebildet. Die zweite Dehnkammer kann als durchgehender, die Teilkammern der ersten Dehnkammer umschließender Vollkreis (Vollzylinder) ausgebildet sein.
Vorteilhafterweise umfasst die zweite Dehnkammer zwei mit einem Verbindungskanal in axialer Richtung verbundene Kammerringe.
Die erste Dehnkammer und die zweite Dehnkammer sind vorteilhafterweise über einen Kammerkanal fluidisch miteinander verbunden. So kann über eine gemeinsame Einheit der Druck auf das Fluid in beiden Dehnkammer erhöht werden.
Bevorzugt ist jede Teilkammer der ersten Dehnkammer und die zweite Dehnkammer über einen separaten Kammerkanal (miteinander) verbunden.
Ein vorteilhafter Aspekt sieht vor, dass jede Teilkammer der ersten Dehnkammer und die zweite Dehnkammer über drei separate Kammerkanäle verbunden sind. Damit wird eine homogene Druckverteilung gewährleistet.
Besonders bevorzugt umfasst das Hydrodehnspannfutter ferner eine Stelleinheit zur Druckbeaufschlagung eines Fluids, wobei die Stelleinheit über einen Verbindungskanal mit der ersten Dehnkammer verbunden ist. Eine einfache Lösung stellt ein mit Fluid gefüllter Hohlraum (Bohrung mit Gewinde) dar, in den eine Schraube eingeschraubt werden kann, um das Volumen für das im Hohlraum befindliche Fluid zu verringern, indem die Schraube betätigt wird.
Vorteilhafterweise umfasst die Aufnahmeöffnung drei jeweils in einem Winkel von 120° beanstandete Schlitzöffnungen. Dabei ist jeweils zwischen zwei Schlitzöffnungen eine Teilkammer angeordnet.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Beispiele näher erläutert. Identische Bezugszeichen betreffen die gleichen Merkmale in allen Figuren.
Es zeigen:

1 eine Schnittansicht von der Seite des Hydrodehnspannfutters zur Aufnahme eines Zerspanungswerkzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 eine teilweise Schnittansicht einer ersten Variante mit drei Teilkammern der ersten Dehnkammer des Hydrodehnspannfutters aus 1; und
3 eine teilweise Schnittansicht einer zweiten Variante mit drei Teilkammern der ersten Dehnkammer des Hydrodehnspannfutters aus 1.

1 zeigt eine seitliche Schnittansicht von der Seite des Hydrodehnspannfutters 1 zur Aufnahme eines Zerspanungswerkzeugs (nicht dargestellt) gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Das Hydrodehnspannfutter 1 hat einen Spannfutter-Grundkörper 2, 3 mit einem Anschlussteil 3 zur Befestigung an einer Werkzeugmaschine (nicht dargestellt) und mit einem Spannteil 2 zum Verspannen des (Schafts eines) Zerspanungswerkzeugs (nicht dargestellt) in einer zentralen Aufnahmeöffnung 4. Der Spannteil 2 umfasst an der Aufnahmeöffnung 4 zumindest eine erste Dehnkammer 5 und radial beabstandet (aussenliegend) dazu eine zweite Dehnkammer 6.
Die zweite Dehnkammer 6 ist ringförmig die erste Dehnkammer 5 vollständig aussen umschließend ausgebildet.
Die zweite Dehnkammer 6 umfasst zwei mit einem Verbindungskanal 63 in axialer Richtung verbundene Kammerringe 61. Die Kammerringe haben einen gegenüber dem Verbindungskanal vergrößerten Querschnitt.
Das Hydrodehnspannfutter 1 umfasst eine Stelleinheit 7 zur Druckbeaufschlagung eines in die Dehnkammern gefüllten Fluids (Hydrauliköl). Die Stelleinheit 7 ist im gezeigten Beispiel über einen Verbindungskanal 71 mit der ersten Dehnkammer 5 verbunden ist.
In 2 ist eine teilweise Schnittansicht einer ersten Variante des Hydrodehnspannfutters 1 aus 1 dargestellt, mit drei Teilkammern der ersten Dehnkammer 5.
Im gezeigten Beispiel hat die erste Dehnkammer 5 genau drei separate Teilkammern 51, 52, 53. Die separaten Teilkammern 51, 52, 53 liegen im gleichen radialen Abstand zur Mittelachse des Hydrodehnspannfutters 1. Die drei Teilkammern 51, 52, 53 haben in diesem Beispiel eine identische Größe und Geometrie.
Die erste Dehnkammer 5 und die zweite Dehnkammer 6 sind über einen Kammerkanal 8 fluidisch miteinander verbunden. Jede Teilkammer 51, 52, 53 ist mit der zweiten Dehnkammer 6 über einen einzigen separaten Kammerkanal 8 verbunden.
Die zweite Dehnkammer 6 ist wie in dieser Ansicht, anders als in 1 gut zu sehen, ringförmig ausgebildet.
In 3 ist eine teilweise Schnittansicht einer zweiten Variante des Hydrodehnspannfutter 1 aus 1 dargestellt.
In diesem Beispiel umfasst die erste Dehnkammer 5 wieder drei Teilkammern 51, 52, 53.
Jede Teilkammer 51, 52, 53 der ersten Dehnkammer 5 ist über drei separate Kammerkanäle 8 mit der zweiten Dehnkammer 6 verbunden.
Die Aufnahmeöffnung 4 umfasst drei jeweils in einem Winkel von 120° beanstandete zur Mitte hin geöffnete Schlitzöffnungen 41.
Dabei ist jeweils zwischen zwei Schlitzöffnungen 41 eine Teilkammer 51, 52, 53.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102015120971 A1 [0004]

Claims

Hydrodehnspannfutter (1) zur Aufnahme eines Zerspanungswerkzeugs mit einem Spannfutter-Grundkörper (2, 3) mit einem Anschlussteil (3) zur Befestigung an einer Werkzeugmaschine und mit einem Spannteil (2) zum Verspannen des Zerspanungswerkzeugs in einer zentralen Aufnahmeöffnung (4), wobei der Spannteil (2) an der Aufnahmeöffnung (4) zumindest eine erste Dehnkammer (5) und radial beabstandet dazu eine zweite Dehnkammer (6) umfasst.
Hydrodehnspannfutter (1) nach Anspruch 1, wobei die erste Dehnkammer (5) mindestens zwei separate Teilkammern (51, 52, 53) umfasst, die im gleichen radialen Abstand zur Mittelachse des Hydrodehnspannfutters (1) liegen.
Hydrodehnspannfutter (1) nach Anspruch 2, wobei die erste Dehnkammer (5) genau drei separate Teilkammern (51, 52, 53) umfasst.
Hydrodehnspannfutter (1) nach Anspruch 3, wobei die drei Teilkammern (51, 52, 53) eine identische Größe und Geometrie aufweisen.
Hydrodehnspannfutter (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die zweite Dehnkammer (6) ringförmig ausgebildet ist.
Hydrodehnspannfutter (1) nach Anspruch 4, wobei die zweite Dehnkammer (6) zwei mit einem Verbindungskanal (63) in axialer Richtung verbundene Kammerringe (61) umfasst.
Hydrodehnspannfutter (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste Dehnkammer (5) und die zweite Dehnkammer (6) über einen Kammerkanal (8) fluidisch miteinander verbunden sind.
Hydrodehnspannfutter (1) nach Anspruch 2 und 6, wobei jede Teilkammer (51, 52, 53) und die zweite Dehnkammer (6) über einen separaten Kammerkanal (8) verbunden sind.
Hydrodehnspannfutter (1) nach Anspruch 2 und 6, wobei jede Teilkammer (51, 52, 53) der ersten Dehnkammer und die zweite Dehnkammer (6) über drei separate Kammerkanäle (8) verbunden sind.
Hydrodehnspannfutter nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend eine Stelleinheit (7) zur Druckbeaufschlagung eines Fluids, wobei die Stelleinheit (7) über einen Verbindungskanal (71) mit der ersten Dehnkammer (5) verbunden ist.
Hydrodehnspannfutter nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Aufnahmeöffnung (4) drei jeweils in einem Winkel von 120° beanstandete Schlitzöffnungen (41) umfasst.
Hydrodehnspannfutter nach Anspruch 2 und 11, wobei jeweils zwischen zwei Schlitzöffnungen (41) eine Teilkammer (51, 52, 53) angeordnet ist.