-
Die
Erfindung betrifft einen Einspannschaft für die Aufnahme eines Werkzeugs
in ein Dreibackenfutter einer drehenden Bearbeitungsmaschine, wobei
der Einspannschaft eine Ausgestaltung aufweist, die ein Drehen des
Schafts im eingespannten Zustand verhindert, wobei die Ausgestaltung
mindestens einen von einer zylindrischen Schaftfläche eines Einspannbereichs
erhaben ausgebildeten Mitnehmer aufweist, der derart bemessen ist,
daß er
beim Einspannen in ein dem Schaftdurchmesser des Einspannbereichs
entsprechendes Dreibackenfutter zwischen zwei Backen desselben zu
liegen kommt.
-
Einspannschäfte von
Werkzeugen, wie Bohrer, Senker, Schaftfräser, usw. werden durch Dreibackenfutter
in Bearbeitungsmaschinen eingespannt, um mittels einer Drehbewegung
des Werkzeugs eine spanabhebende Bearbeitung vorzunehmen. Auch eine
Drchbewegung des Werkstücks
gegenüber
einem feststehenden Werkzeug, beispielsweise auf einer Drehbank,
ist möglich.
Werden derartige Werkzeuge mit ihrem Einspannschaft nicht sehr fest
angezogen oder werden die Kräfte
zu groß,
dreht das Werkzeug im Dreibackenfutter. Dabei kommt es auf der Oberfläche des
Schafts zur Bildung von Riefen und Grat. Dadurch lassen sich Aufschriften
nicht mehr lesen und die Werkzeuge passen nicht mehr in die Aufnahmebohrungen
von Aufbewahrungsboxen. Weiterhin kommt es infolge einer solchen
Drehung zum Hineinwandern der Werkzeuge in die Dreibackenfutter.
Dies führt
dazu, daß eine
auf einer Skala eingestellte Tiefe, beispielsweise eine Bohr- oder Senktiefe
nicht mehr stimmt, oder daß die
Bohrerlänge
für die
Länge des
zu bohrenden Lochs nicht mehr ausreicht.
-
Um
diese Probleme zu vermeiden, wurden Einspannschäfte mit verschiedenen Ausgestaltungen,
die ein Drehen des Schaftes im Dreibackenfutter verhindern sollen,
vorgeschlagen.
-
Die
DE 33 44 551 A1 schlägt einen
Einspannschaft vor, der eine Rändelstruktur
aufweist. Dabei liegen die Backen des Spannfutters auf den Zahnspitzen
der Zähne
der Rändelung.
Dies vermindert die Anlagefläche
der Backen auf dem Einspannschaft, wodurch keine sehr gute Anlage
erzielbar ist, so daß das
Werkzeug nicht immer exakt zentriert ist. Weiterhin bietet die Rändelstruktur
mit der begrenzten Anlagefläche
keinen sicheren Schutz gegen ein Durchdrehen des Einspannschaftes
bei großer
Belastung. Dadurch kann das Werkzeug auch in das Spannfutter hineingedrückt werden.
Dreht der Schaft mit der Rändelung
im Spannfutter durch, so kann dies zerstört oder beschädigt werden.
-
Die
DE 40 32 739 A1 schlägt einen
Einspannschaft mit Nuten vor, in die Futterbacken beim Spannen eingreifen.
Bei derartigen Ausgestaltungen müssen
Einspannschaft und Spannfutter aufeinander abgestimmt sein. Ein
universell für
alle Dreibackenfutter einsetzbarer Spannschaft kann auf diese Weise
nicht erzielt werden. Außerdem
ist auch bei diesem Vorschlag die Anlagefläche begrenzt, was ebenfalls
zu den oben genannten Nachteilen führt.
-
Die
DE 34 13 432 A1 schlägt anstelle
von Nuten Rillen vor. Derartige Einspannschäfte sollen in allen Handbohrmaschinen
verwendbar sein. Wenn die Spannbacken exakt in die Rillen passen
sollen, ist jedoch auch hier eine spezielle Abstimmung von Rillen
und Backen erforderlich oder die Anlagefläche ist ebenfalls begrenzt
mit der Folge der bereits genannten Nachteile.
-
Auch
die von der
DE 84 33
275 U1 vorgeschlagenen Nuten setzen in bereits erwähnter Art und
Weise ein speziell angepaßtes
Spannfutter voraus.
-
Die
DE 26 34 970 A1 schlägt eine
Abflachung oder Abflachungen am Einspannschaft vor. Diese sind jedoch
weder eine wirksame Sicherung gegen ein Durchdrehen des Schaftes
unter Belastung, noch ist eine exakte Einspannung garantiert, insbesondere,
wenn die Spannbacken nicht exakt in die Abflachungen eingreifen.
-
Aus
der
FR 1 021 969 A ist
ein Einspannschaft der eingangs genannten Art bekannt. Durch diese
Ausgestaltung wird zwar ein Durchdrehen im Dreibackenfutter verhindert,
jedoch ist nur noch der Einspannbereich mit den Mitnehmern vorhanden. Geht
dieser nicht mehr in ein Dreibackenfutter, beispielsweise weil die
Mitnehmer nicht zwischen die Backen passen, so ist das Werkzeug
nicht nicht zu verwenden.
-
Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Einspannschaft
der eingangs genannten Art derart auszugestalten, daß er bei
einer guten, definierten Anlage des Dreibackenfutters am Schaft ein
Durchdrehen desselben im Dreibackenfutter sicher verhindert, jedoch
in jedem Fall universell für alle
Dreibackenfutter geeignet ist.
-
Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich an
den Einspannbereich ab einem noch außen kragenden Absatz ein weiterer
Einspannbereich mit größerem Schaftdurchmesser
anschließt,
dessen Durchmesser mindestens dem Schaftdurchmesser des Einspannbereichs
zuzüglich der
doppelten Höhe
des mindestens einen Mitnehmers entspricht.
-
Durch
die Erfindung wird es möglich,
ein Werkzeug mit einer exakt definierten Anlage an den Backen des
Dreibackenfutters sicher zu spannen, auch dann, wenn das Dreibackenfutter
nicht sehr fest angezogen wird. Spätestens, wenn der oder die
Mitnehmer durch ein kurzes Weiterrücken des Werkzeugs im Dreibackenfutter
an die Backen des Dreibackenfutters anstoßen, kann sich der Schaft im Dreibackenfutter
nicht mehr drehen. Dadurch kommt es zu keiner Bildung von Riefen
und Grat und ein Hineinwandern des Werkzeugs in das Dreibackenfutter kann
zumindest weitgehendst verhindert werden. Dadurch werden die eingangs
genannten Probleme vermieden. Vorzugsweise sollten die Mitnehmer
jedoch beim Einspannen des Schaftes gleich an die Backen angelegt
werden, denn bedarf es auch keines Weiterrückens des Werkzeugs im Dreibackenfutter.
-
Weiterhin
sieht die Erfindung vor, daß sich
an den Einspannbereich ab dem als Einrutschsicherung dienenden Absatz
ein größerer Schaftdurchmesser anschließt, der
mindestens dem Schaftdurchmesser des Einspannbereichs und der doppelten
Höhe des mindestens
einen Mitnehmers entspricht. Durch den größeren Durchmesser kann der
Einspannschaft mit dem erfindungsgemäßen Einspaunbereich in das Dreibackenfutter
hineingeschoben werden und eine herkömmliche Einspannung am größeren Durchmesser
erfolgen, ohne daß die
Mitnehmer eine solche Einspannung behindern können, auch dann nicht, wenn
sie sich noch im Spannbereich der Spannbecken befinden. Diese Ausgestaltung
weist den erfindungsgemäßen Vorteil
auf, daß neben
dem Einspannbereich mit dem mindestens einen Mitnehmer auch der
größere Schaftdurchmesser
zum Einspannen auf herkömmliche
Weise zur Verfügung
steht. Dies kann beispielsweise dann zweckmäßig sein, wenn für ein Werkzeug
mit geringem Durchmesser ein relativ großes Dreibackenfutter verwendet
wird, welches beim Einspannen nahezu bis zum Ende des Spannbereichs
des Dreibackenfutters, an dem sich die Backen berühren, geschlossen
wird und deshalb zwischen den Backen kein Raum für die oder den Mitnehmer mehr
zur Verfügung
steht. Weiterhin kann der größere Schaftdurchmesser
beispielsweise auch dazu dienen, ein Werkzeug noch zu verwenden, wenn
der Einspannbereich mit den Mitnehmern abgebrochen ist, wenn das
Werkzeug aus Platzgründen weiter
in das Dreibackenfuter hineingeschoben werden muß oder wenn eine abweichende
Ausgestaltung des Futters eine Einspannung des Einspannbereichs
mit dem mindestens einen Mitnehmer nicht zuläßt.
-
Die
nachfolgenden Weiterbildungen der Erfindung dienen einem noch sichereren
Halt des Einspannschaftes im Dreibackenfutter und weisen noch weitere
Vorteile auf.
-
Vorzugsweise
ist am Ende des Einspannbereichs mit dem entsprechenden Schaftdurchmesser und
dem mindestens einen Mitnehmer ein nach außen kragender Absatz vorgesehen.
Mittels dieses Absatzes wird eine zusätzliche Einrutschsicherung geschaffen, durch
die ein Hineinwandern des Einspannschaftes in das Dreibackenfutter
auch beim Auftreten von sehr hohen Kräften mit Sicherheit verhindert
wird.
-
Der
Einspannschaft kann auf verschiedene Art und Weise ausgebildet werden.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, daß sich der Schaftdurchmesser
und der mindestens eine Mitnehmer über einen Großteil der
gesamten Länge
des Einspannschaftes erstrecken.
-
Vorzugsweise
sind drei Mitnehmer vorgesehen, die zwischen den Backen des Dreibackenfutters zu
liegen kommen. Drei Mitnehmer bieten eine noch höhere Sicherheit gegen ein Durchdrehen
des Schaftes und es wird auch das Entstehen einer Unwucht verhindert.
-
Ein
besseres Einführen
des Einspannschaftes in ein Dreibackenfutter ist dadurch möglich, daß der Einspannschaft
am Ende des Einspannbereichs ein kurzes Aufnahmestück ohne
Mitnehmer aufweist.
-
Bezüglich des
Einspannbereichs mit dem mindestens einen Mitnehmer und dem weiteren
Einspannbereich mit dem größeren Schaftdurchmesser ist
es zweckmäßig, wenn
sich diese ungefähr
zu gleichen Teilen über
den Einspannschaft erstrecken. Dadurch sind der Einspannbereich
mit dem mindestens einen Mitnehmer und der weitere herkömmliche
Einspannbereich mit dem größeren Durchmesser
ungefähr
gleich lang und eine ausreichende Anlage des Dreibackenfutters in
einem dieser Bereiche ist möglich.
-
Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispielen
erläutert.
Es zeigen
-
1 ein
erstes Ausführungsbeispiel
des Einspannschaftes in ein Dreibackenfutter eingespannt,
-
2 ein
weiteres Ausführungsbeispiel
des Einspannschaftes im Schnitt und
-
3 in
Seitenansicht mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung.
-
1 zeigt
ein erstes Ausführungsbeispiel des
Einspannschaftes 1 eines Werkzeugs 2, beispielsweise
eines Bohrers, das in ein Dreibackenfutter 3 eingespannt
ist. Der Einspannschaft 1 verfügt über einen Einspannbereich 9 mit
einem Schaftdurchmesser 7. In diesem Einspannbereich 9 befindet
sich eine zylindrische Schaftfläche 5,
auf der mit gleichmäßiger Teilung
in Längsrichtung
ausgerichtet drei erhabene Mitnehmer 6, 6', 6'' angeordnet sind. Dreht sich das
Dreibackenfutter 3 in Drehrichtung 15, so legen
sich die Mitnehmer 6, 6', 6'' in
der gezeichneten Weise an die Backen 8, 8', 8'' des Dreibackenfutters 3 an
und bilden so die Ausgestaltung 4 des Einspannschaftes 1 zur
Verhinderung des Drehers des Einspannschaftes 1 unter entsprechend
großer Belastung.
-
Der
Einspannschaft 1 muß also
nicht mehr mit hoher Spannkraft im Dreibackenfutter 3 eingespannt
werden, unter Belastung rückt
er – wenn
die Mitnehmer 6, 6', 6'' nicht schon beim Einspannen an die
Backen 8, 8', 8'' angelegt wurden – lediglich
ein kleines Stück
weiter, bis die Mitnehmer 6, 6', 6'' an den
Backen 8, 8', 8'' des Dreibackenfutters 3 anliegen
und danach ist eine Drehung des Einspannschaftes 1 in dem
Dreibackenfutter 3 auch unter Belastung nicht mehr möglich.
-
2 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel des
Einspannschaftes 1 im Schnitt und 3 in Seitenansicht
mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung,
wobei der Schnitt II-II
in 3 eingezeichnet ist. Soweit die gleichen Bezugszeichen
wie in 1 verwendet sind, handelt es sich um identische
Teile mit identischen Funktionen. Insoweit wird auf die Beschreibung
zu 1 verwiesen.
-
Das
weitere Ausführungsbeispiel
des Einspannschaftes 1 weist zusätzlich am Ende des Einspannbereichs 9 einen
Absatz 10 auf, an den die Backen 8, 8', 8'' des Dreibackenfutters 3 beim
Einspannen mit ihrer Vorderseite angelegt werden können. Auf
diese Weise ist der Einspannschaft 1 mit einer zusätzlichen
Einrutschsicherung ausgestattet, so daß der Einspannschaft 1 auch
unter hoher Belastung nicht weiter in das Dreibackenfutter 3 hineingedrückt werden
kann. Weiterhin ist in diesem Ausführungsbeispiel erfindungsgemäß ein weiterer
Einspannbereich 14 vorgesehen, welcher einen Schaftdurchmesser 11 aufweist,
der mindestens um die doppelte Höhe 12 der
Mitnehmer 6, 6', 6'' größer ist als der Schaftdurchmesser 7.
Dies ermöglicht
eine zusätzliche
Einspannmöglichkeit
in diesem weiteren Einspannbereich 14 für die bereits oben angeführten Situationen.
Bei dieser Einspannung handelt es sich um eine Einspannung herkömmlicher
Art.
-
Vorzugsweise
sind der Einspannbereich 9 und der weitere Einspannbereich 14 derart
ausgebildet, daß sie
jeweils in etwa die Hälfte
des Einspannschaftes 1 einnehmen. Auf diese Weise steht
eine ausreichende Länge
zur Einspannung in jedem der Einspannbereiche 9 und 14 zur
Verfügung.
Wird im weiteren Einspannbereich 14 gespannt, so muß der Einspannschaft 1 entsprechend
weiter in das Dreibackenfutter 3 eingeführt werden. Dies ermöglicht auch,
daß das
Werkzeug 2 weniger weit aus dem Dreibackenfutter 3 herausschaut,
was bei engen Platzverhältnissen
manchmal von Vorteil ist. Weiterhin befindet sich am Ende des Einspannschaftes 1 ein
Aufnahmestück 13,
in welchem keine Mitnehmer 6, 6', 6'' angeordnet
sind. Dies dient einem einfacheren Einführen des Einspannbereichs 9 des
Einspannschaftes 1 in das Dreibackenfutter 3.
-
Die
Ausführungsbeispiele
sind selbstverständlich
lediglich zwei Möglichkeiten
der Ausführung
der Erfindung. Die Mitnehmer 6, 6', 6'' müssen zwar
erhaben auf der zylindrischen Schaftfläche 5 angeordnet sein,
ihre Ausgestaltung kann jedoch statt einer Rippenform auch andere
Formen aufweisen, dies richtet sich nach der jeweiligen Ausgestaltung
von Werkzeug 2 und Dreibackenfutter 3. Auch eine
spezielle Ausgestaltung dahingehend ist möglich, daß die Mitnehmer 6, 6', 6'' die Lücken zwischen den Backen 8, 8', 8'' nahezu ausfüllen, dann ist jedoch erforderlich,
daß das
Werkzeug 2 bestimmten Dreibackenfuttern 3 zugeordnet
wird. Auch können einzelne,
die Erfindung weiterbildende Merkmale, wie beispielsweise der Absatz 10 oder
das Aufnahmestück 13 separat
oder in anderen Kombinationen vorgesehen sein.
-
- 1
- Einspannschaft
(Schaft)
- 2
- Werkzeug
- 3
- Dreibackenfutter
- 4
- Ausgestaltung
zur Verhinderung des Drehers des Einspannschaftes
- 5
- zylindrische
Schaftfläche
- 6,
6', 6''
- Mitnehmer
- 7
- Schaltdurchmesser
(des erfindungsgemäßen Einspannbereichs)
- 8,
8', 8''
- Backen
des Dreibackenfutters
- 9
- Einspannbereich
- 10
- Absatz
- 11
- größerer Schaltdurchmesser
- 12
- Höhe der Mitnehmer
- 13
- Aufnahmestück
- 14
- weiterer
Einspannbereich
- 15
- Drehrichtung