DE1262737B

DE1262737B - Spanndorn

Info

Publication number: DE1262737B
Application number: DE1964J0025453
Authority: DE
Inventors: Jan Van Roojen
Original assignee: Ingersoll Milling Machine Co
Current assignee: Ingersoll Milling Machine Co
Priority date: 1961-07-31
Filing date: 1964-03-14
Publication date: 1968-03-07

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

B23c

Int. CL:

Deutsche Kl.: 49 b -42/13? 'S

Nummer: 1262737

Aktenzeichen: J25453Ib/49b

Anmeldetag: 14. März 1964

Auslegetag: 7. März 1968

Die Erfindung betrifft einen Spanndorn für Fräswerkzeuge und ringförmige Teile, der in den Konus der Maschinenspindel einsetzbar ist und mit der Pinole gehalten wird und bei dem die Spannkraft in radialer Richtung durch Aufweiten einer mit dem Dorn verbundenen, dünnwandigen Ringhülse erzielt wird, wenn ein unter der Wirkung einer in der Achse des Spanndorns angeordneten Spannschraube verschiebbarer Kolben, in einem im Dorn eingeschraubten, hohlen Führungsstück gleitend, die Flüssigkeit komprimiert.

Bei bekannten Spanndornen kann man entweder die Stirnspannung anwenden, wobei dann das Werkzeug oder dergleichen nur auf seinen Stirnflächen gehalten ist, oder man kann, wie bei anderen bekannten Spanndornen, eine dünnwandige Ringhülse, auf der das Werkzeug oder dergleichen sitzt, radial dehnen. Das Werkzeug wird dann nur auf den Flächen seiner Innenbohrung festgehalten.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Spanndorn zu schaffen, bei dem mit einer einzigen Handbewegung sowohl radialer als auch axialer Spanndruck erzeugt werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Spannschraube als an sich bekannte Stirnspannung ausgebildet ist. Dies bringt den besonderen Vorteil mit sich, daß das Werkzeug zunächst in axialer Richtung am Spanndorn anliegt und erst dann, wenn es diese Lage erreicht hat, der radiale Druck mit der axialen Spannung gleichzeitig aufgebracht werden kann. Durch geschickte Bemessung kann man darüber hinaus erreichen, daß stets ein bestimmtes Axialdruck-Radial-Verhältnis eingehalten wird.

Vorteilhaft ist, wenn das vom Kolben veränderbare Volumen und die in der Ringhülse vorgesehene Kammer durch im Führungsstück vorgesehene Nuten miteinander verbunden sind. Man kann dann in dem Volumen den Druck erzeugen und in der Kammer ausnutzen. Die Konstruktion ermöglicht darüber hinaus, daß man auf die sonst verwendeten Gummiblasen verzichten kann.

Günstig ist, wenn die Spannschraube mit dem in einer Dornkörperbohrung dichtend geführten Kolben in Schraubverbindung steht. Man kann dann direkt von der Drehbewegung der Spannschraube die Kolbenbewegung ableiten.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen Dorn gemäß der Erfindung,

F i g. 2 einen Schnitt gemäß F i g. 1 in einer zur ersten Schnittebene senkrechten Ebene,

Spanndorn

Anmelder:

The Ingersoll Milling Machine Company,

Rockford, JIl. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. W. Höger

und Dipl.-Ing. W. Stellrecht M. Sc,

Patentanwälte, 7000 Stuttgart 1, Uhlandstr. 16

Als Erfinder benannt:

Jan van Roojen, Matawan, N. J. (V. St. A.)

F i g. 3 einen Schnitt nach Linie 3-3 der F i g. 2,

F i g. 4 einen Schnitt nach Linie 4-4 der F i g. 1.

Der erfindungsgemäße Spanndorn 10 besteht im wesentlichen aus einem konischen Teil 9 zur Aufnahme in der Kegelbohrung 13 einer ,Maschinenspindel 12 und aus einem zylindrischen Teil 14 zur Aufnahme der zu spannenden Werkzeuge 11 in ihrer Bohrung 15. Die Hülse 14 ist etwas kürzer als die zentrale Bohrung 15 des Fräswerkzeuges, mit dem die Hülse teleskopartig dicht zusammenpaßt, wenn das Werkzeug axial gegen eine Schulter 16 des Dornes gepreßt wird. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Hülse einstückig mit dem Schaft des Dornes und wird durch äußere Flansche 17 und 18 im axialen Abstand von dem äußeren Endteil eines rohrförmigen Bauteils, das die Form einer Buchse 19 hat, gehalten. Die Buchse und die Hülse bilden eine ringförmige Kammer 20, die an ihrem äußeren Ende durch einen Abdichtring 21 dicht verschlossen ist, der in einer Nut des äußeren Flansches 18 angeordnet ist.

Der innere Endteil der Buchse hat ein Außengewinde und ist in ein Innengewinde 22 des hohlen Schaftteiles des Dornes eingeschraubt. Der Flansch 17 liegt dabei in der Nähe des inneren Endes der Hülse 14 gegen eine Schulter 23 an, die aus einer massiven Zylinderverlängerung 9 a des Dornes gebildet ist, die ihrerseits satt mit dem inneren Ende der Buchse zusammenpaßt. Bei dieser Art der Anordnung ist die Hülse ausreichend starr, um das Fräswerkzeug in der richtigen Weise zu halten, wenn die radiale Stärke der Hülse klein genug ist, um eine gewisse Biegsamkeit der Hülse nach außen entsprechend

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Claims

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einem erheblichen Druck in der Kammer 20 zu ge- gesehen, die sich durch den Ring 39 hindurch erstatten. Im vorliegenden Fall ist die Hülse aus ge- streckt und mit ihrem inneren Ende in das Gewinde härtetem Stahl hergestellt. Bei dem entsprechenden der Kolbenstange 30 eingeschraubt ist. Gegen den Druck wird die Hülse radial und gleichmäßig so weit Ring liegt am äußeren Ende der Schraube ein Kopf ausgedehnt, daß sie das übliche Spiel zwischen dem 5 41 an, der eine Aufnahme für ein Werkzeug aufweist, Außen- und Innendurchmesser der Hülse und dem mit dessen Hilfe die Schraube in beiden Richtungen Fräswerkzeug aufnehmen kann. gedreht werden kann.

Die Kammer 2© wird mit einer Flüssigkeit, die bei Um ein Schneidwerkzeug auf dem Dorn zu monentsprechendem Druck relativ inkompressibel, jedoch tieren, wird die Schraube 40 entgegen dem Uhrzeigerfließfähig ist, zum Ausdehnen der Hülse dadurch ge- ίο sinn gedreht und von der Buchse 19 entfernt. Nachfüllt, daß ein Kolben 25 in einem Zylinder 26 ver- dem der Körper des Schneidwerkzeuges auf die vorschoben wird, der innerhalb des Schaftgliedes 9 und stehende Hülse 14 aufgeschoben ist, wird die außerhalb der Buchse 19 gebildet ist. Geeignete Schraube durch den Ring hindurchgesteckt und in Flüssigkeiten sind dabei Öl, wie es üblicherweise in das Gewinde des Kolbens eingeschraubt. Da die hydraulischen Systemen von Werkzeugmaschinen ver- 15 Kammer 20 und der Ringraum 33 geschlossen und wendet wird, Fett, irgendwelche Arten von fließ- mit einer nicht zusammenpreßbaren Flüssigkeit gefähigen Kunststoffen usw. füllt sind, verbleibt der Kolben 25 so lange in einer Der Kolben 25 ist gegen Verdrehen im Zylinder festen axialen Stellung, bis der Schraubenkopf 41 durch einen Querstift 27 gesichert, der am Schaft be- gegen den Ring 39 anliegt und den letzteren gegen festigt ist und sich durch einen Längsschlitz 28 am 20 das Schneidwerkzeug und dieses gegen die Schulter inneren Endteil des Kolbens hindurcherstreckt. Der 16 drückt. Eine weitere Drehung der Schraube ergibt Austritt von Flüssigkeit am Kolben wird durch einen eine Erhöhung des Klemmdruckes auf das Schneid-Abdichtring 29 verhindert. werkzeug und ferner eine Aufwärtsbewegung des

Nach außen steht eine rohrförmige Verlängerung Kolbens 25. Damit wird ein Teil der Flüssigkeit im oder eine Stange 30 vor, die einstückig mit dem 25 Ringraum 33 durch die Nut 35 in die Kammer 20

Kolben sein kann und die satt in eine Bohrung 31 am hineingedrückt. Die Bewegung des Kolbens wird da-

inneren Ende der Buchse 19 paßt. Damit bilden der mit so lange in eine nach auswärts gerichtete, radiale

Kolben 25, der Zylinder 26, die Stange 30 und das Ausweitung der Hülse 14 umgewandelt, bis das Spiel

innere Ende der Buchse einen Ringraum 33, der zwischen der letzteren und der Bohrung 15 überdurch den Abdichtring 29 und einen ähnlichen Ab- 3o brückt ist. Das Schneidwerkzeug wird damit genau

dichtring 34 um die Kolbenstange herum abge- auf der Dornachse zentriert und fest durch das

dichtet ist. Entlang dem inneren Ende der Buchse und Medium der nicht zusammendrückbaren Flüssigkeit

quer zum Flansch 17 erstrecken sich nach außen gehalten, die in der Kammer 20 unter hohem Druck

offene Nuten 35, die eine ständige Kommunikation steht.

zwischen der Kammer 20 und dem Ringraum 33 her- 35 Um das Schneidwerkzeug von dem Dorn zu entstellen. Der letztere und die Kammer 20 können fernen, ist es nur notwendig, die Schraube 40 entdurch einen Kanal 36, der sich radial durch den gegengesetzt zu drehen, so daß zuerst der AusSchaft 9 erstreckt und durch einen Schraubstöpsel 37 dehnungsdruck und dann der stirnseitige Klemmverschlossen werden kann, mit einer Flüssigkeit ge- druck aufgehoben wird. Nach Entfernen der Schraube füllt werden. 40 kann das Schneidwerkzeug von der Hülse abge-

Wenn der^Kolben 25 nach außen innerhalb des Zy- zogen werden.

linders bewegt wird, so wird Flüssigkeit aus dem Es ergibt sich so, daß die neuartige Vorrichtung

Raum 33 in die Kammer 20 gedrückt, so daß sich zum Festklemmen eines ringförmigen Teiles oder

dort ein derartiger Druck aufbaut, daß die Hülse 14 Werkzeuges auf einem Dorn verwendet wird, um die

nach außen ausgedehnt und das kleine Spiel zwischen 45 zusätzliche Funktion der Ausübung einer gleich-

der letzteren und der Wand der Bohrung 15 über- mäßig verteilten und radial gerichteten Kraft zur

brückt wird. Dieser Druck wird gleichmäßig auf den Überbrückung eines Ideinen, jedoch notwendigen

gesamten Umfang der Hülse ausgeübt, die damit Spieles zwischen dem ringförmigen Teil und seinem

gleichmäßig so ausgedehnt wird, daß das Fräswerk- Träger zu erzeugen, wobei das Werkzeug dabei genau

zeug starr und genau zentrisch zur Dornachse trotz 50 relativ zur Dornachse zentriert wird. Damit wird das

des geringen Spieles gehalten wird, das benötigt wird, Schneidwerkzeug fest und mit größerer Genauigkeit

um das Fräswerkzeug auf die Hülse aufzuschieben als bisher relativ zum Dorn gehalten,

und von der Hülse abzunehmen, wenn die letztere -D₊₄. ··

keinem Ausdehnungsdruck unterworfen ist. .Patentansprüche:

Eine derartige Bewegung des Kolbens 25 und die 55 1. Spanndorn für Fräswerkzeuge und ringhydraulische Aufweitung der Hülse wird durch einen förmige Teile, der in den Konus der Maschinen-Betätiger erzeugt, der innerhalb des Domes einge- spindel einsetzbar ist und mit der Pinole geschlossen ist und der auch dazu verwendet wird, um halten wird , und bei dem die Spannkraft in eine axial gerichtete Kraft zum Festklemmen des radialer Richtung durch Aufweiten einer mit dem Fräswerkzeuges dicht gegen die Schulter 16 des 60 Dorn verbundenen, dünnwandigen Ringlücke er-Dornes zu erzeugen. Die zuletzt genannte Kraft wirkt zielt wird, wenn ein unter der Wirkung einer in gegen das äußere Ende des Fräswerkzeuges durch der Achse des Spanndorns angeordneten Spanneinen Anschlag, der im vorliegenden Ausführungsbei- schraube verschiebbarer Kolben, in einem im spiel als Scheibe oder Ring 39 ausgebildet ist. Dorn eingeschraubten, hohlen Führungsstück

Vorzugsweise werden beide Kräfte über eine 65 gleitend, die Flüssigkeit komprimiert, dadurch

Schrauben-Muttervorrichtung ausgeübt, die zentrisch gekennzeichnet, daß die Spannschraube

zur Dornachse angeordnet ist. Im vorliegenden Bei- (40) als an sich bekannte Stirnspannung ausge-

spiel ist zu diesem Zweck eine Schraube 40 vor- bildet ist.

2. Spanndorn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Kolben (25) veränderbare Volumen (33) und die in der Ringhülse vorgesehene Kammer (20) durch im Führungsstück (19) vorgesehene Nuten (35) verbunden sind.

3. Spanndorn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannschraube (40) mit dem in einer Dornkörperbohrung (26) dichtend geführten Kolben (25) in Schraubverbindung steht.

4. Spanndorn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein fester Bolzen (27) vorgesehen ist, der einen im Kolbenkopf eingearbeiteten Längsschlitz (28) durchquert.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 943 872, 824 726;
deutsche Auslegeschrift Nr. 1131 970;
USA.-Patentschrift Nr. 2 573 928.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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