DE1801423C - Spannfutter fur Schafte umlaufender Werkzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Spannfutter für zylin- schaft nicht mehr von der Zentrierspitze lösen kann,

drische Schäfte umlaufender Werkzeuge, beispiels- Diese Maßnahme führt aber auf Grund der notwen-

weise Fräser, mit einem einen Morsekonus oder Steil- digen Gewinde zu einer erheblichen Verteuerung der

kegel aufweisenden Futterkörper, der mit einer Aus- Werkzeuge und Spannfutter. Außerdem sind dadurch

nehmung versehen ist, in der zur Befestigung des 5 die Werkzeuge empfindlicher, denn es muß stets

Werkzeuges eine von dessen Stirnseite her zugang- darauf geachtet werden, daß keine Beschädigung des

liehe Spannzange angeordnet ist, die mit einem sich Schaftgewindes erfolgt.

konisch verjüngenden Endstück aus dem Futterkör- Darüber hinaus sind solche Spannfutter für Werkper herausragt und mittels einer kappenartig ausge- zeuge mit glattem zylindrischen Schaft nicht verbildeten, den Futterkörper und das herausragende io wendbar.

Endstück übergreifenden und auf den Futterkörper Es ist ferner ein Futter mit einer Spannzange be-

aufschraubbaren Spannmutter spannbar ist. kannt, durch die beim Spannen eine Schraubenfeder,

Spannfutter dieser Art gehören seit langem zum an der das hintere Ende der Spannzange anliegt, zustande der Technik. Ihre Konstruktion bringt es mit sammengedrückt wird. Die Schraubenfeder hat die sich, daß sich der Spannschaft des zu spannenden 15 Aufgabe, beim Lösen der Spannzange deren kegelige Werkzeuges nicht erschütterungsfrei im Spannfutter Außenfläche außer Eingriff mit der kegeligen Gegenfestspannen läßt. Dieser Umstand liegt darin begrün- fläche des Spannfutters zu bringen, so daß dieSoanndet, daß der Werkzeugspannschaft im Spannfutter zange leicht aus dem Spannfutter herausgenommen lediglich von der Spannzange zentriert wird. Auf werden kann.

Grund der konstruktiven Ausbildung der Spannzange ao Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Spannist es aber unvermeidlich, daß sich infolge der beim futter der eingangs erwähnten Art derart weiterzu-Einsatz des Werkzeuges wirksam werdenden Kräfte, bilden, daß die absolut sichere Einspannung von insbesondere von radial wirkenden Kräften, die Lage Werkzeugen mit Hilfe der üblichen Spannzangen und des Werkzeugschaftes in der Spannzange um kleinste ohne Verwendung eines Gewindes am Schaftende Beträge verändern kann, d. h., er vermag bei solchen as der Werkzeuge gewährleistet ist. Diese Aufgabe wird Belastungen in der Spannzange zu schwingen, und erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in an sich bedie Folge davon ist, daß ein ruhiger Werkzeuglauf kannter Weise am Boden der Ausnehmung des nicht erzielt wird und die mit dem Werkzeug er- Futterkörpers zur Zentrierung des Werkzeugschaftes zeugten Oberflächen Rattermarken aufweisen. Es ist eine Zentrierspitze angeordnet und die Spannzange naheliegend, daß das schwingen des Werkzeuges 30 nach dem Spannen des Werkzeugschaftes mittels der sich äußerst nachteilig auch a-.f des ;n Standzeit Spannmutter gegen die Wirkung eines Kiaf{Speichers auswirkt. Die geschilderten Nachteile können auch verschiebbar ist. Bei der erfindungsgemäßen Konnicht dadurch ausgeschaltet werden, divJ an Stelle struktion ist, auf Grund der nach dem Spannen ereinfachspannender Spannzangen doppeltspannende folgenden Axialverstellung der Spannzange in Rich-Spannzangen in Spannfuttern verwendet wurden. Bei 35 tung der Zentrierspitze, eine einwandfreie Zentrieeiner Belastung des Werkzeuges läßt sich damit bei rung des Werkzeugschaftes gewährleistet, indem das solchen Spannfuttern der Werkzeugschaft nicht be- Zentrum des Werkzeugschaftes unter D'uck mit der herrschen. Zentrierspitze in Berührung gehalten wird. Die Tat-

Man ist deshalb in der Konstruktion solcher sache, daß durch die Axialverstellung der Spann-Spannfutter neue Wege gegangei, um einen ruhigen 40 zange die durch den Kraftspeicher erzeugte Gegen-Werkzeuglauf zu erzielen. Hierbei war die Über- kraft gesteigert wild, begünstigt dabei die Spannung legung ausschlaggebend, daß nur bei einer wirk- des Werkzeugschaftes in einem solchen Maße, daß samen Zentrierung des innerhalb des Spannfutters Werkzeuge, wie Versuche ergeben haben, wirksam liegenden Werkzeugschaftendes von den bestehenden gegen ein Herausziehen gesichert sind.
Schwierigkeiten Abhilfe geschaffen werden kann, 45 Die Erfindung läßt sich auf verschiedenen Wegen und so sind solche Spannfutter mit einer Zentrier- verwirklichen. Eine günstige Konstruktion ist beispitze ausgestattet, die am Boden der die Spannzange spiebweise erhältlich, wenn die Zentrierspitze gegen aufnehmenden Ausnehmung angeordnet ist. Mit die Wirkung des Kraftspeichers im Futterkörper diesen Maßnahmen können die bestehenden Schwie- axial verschiebbar ist. Als Kraftspeicher wird man rigkeiten jedoch nicht bewältigt werden, denn schon 50 in diesem Falle vorteilhaft ein Tellerfederpaket vernach kurzem Einsatz solcher Spannfutter stellen sich wenden, das in den Futterkörper einzusetzen ist. in die alten Verhaltnisse wieder ein. Dies hat seinen vorteilhafter Weiterbildung dieses Vorschlages kann Grund darin, daß Werkzeuge, insbesondere Fräser, hierbei die Konstruktion so getroffen sein, daß die Im Einsatz oft unter einer starken Zugspannung durch das Tsllcrfederpaket aufgebrachte Gegenkraft »tehen, die bestrebt ist, das Werkzeug aus dem a₃ variabel ist. Die hierfür erforderliche Vorspannung Spannfutter herauszuziehen. Die Verwendung der c!es Federpaketes, die vorzugsweise stufenlos durch-Zentrierspiue allein führt damit im Endeffekt nicht fühlbar sein sollte, läßt sich auf einfache Weise, bei* zu dem gewünschten Erfolg, vielmehr muß die Kon· spielsweise mit Hilfe eines im Futterkörper angeord* struktion noch dahin abgewandelt werden, daß ein neten Gewindebolzens, bewerkstelligen, an dem sich Herausziehen des Werkzeuges aus dem Spannfutter βο das Federpaket abstützt.

wirksam vermieden wird. Eine entsprechende Siehe*· Bei einer weiteren möglichen Konstruktion zur

rung der Werkzeuge gegen Herausziehen aus dem Verwirklichung des Erflndungsgedanken» kann der

Spannfutter kann dadurch geschaffen werden, daS Kraftspeicher zwischen der Spannzange und einer

die Werkzeuge am Schaftende mit einem Außen- AbstUufläche des Futterkörpers angeordnet und die

gewinde versehen sind, das entweder in ein Innen* «3 Zentrierspitze im Futterkörper stationär sein. Die

gewinde der Spanmtange oder in ein hinter der Anordnung des Kraftspeichers kann hierbei im

Spannzange liegendes Oewindestück eingeschraubt Futterkörper verschieden getroffen sein. Bei Ver-

ist. Damit ist sichergestellt, daß sich der Werkzeug' wendung von Spannzangen, deren aus dem Futter-

körper herausragendes, sich konisch verjüngendes der Innenumfangsfläche der Ausnehmung 16 anliegt. Ende einen größeren Durchmesser als die Ausneh- Das innere Endstück der Spannzange isit im Außenmiing des Futterkörpers hat, und dieses Endstück durchmesser etwas kleiner gehalten und an dessen tomit einen Bund bildet, ist es beispielsweise denk- ringförmiger Stirnfläche 24 ist ein ringförmiger Kraftbar, den Kraftspeicher zwischen den Futterkörper 5 speicher 26, vorzugsweise in Form eines Ringes aus Und den durch das Endstück der Spannzange gebil- Gummi, befestigt. Die Befestigung erfolgt günstigerdeten Bund zwischenzuschalten. Bei einer bevor- weise durch Einkleben dieses Ringes in eine ent- »ugten Konstruktion isi jedoch der Kraftspeichc sprechend pesialtete Ringnut, derart, daß er mi. »wischen de* inneren Stirnfläche der Spannzange und einem überwiegenden Teil seines Querschnittes über der als Abstützfläche dienenden Bodenfläche der io die ringförmige Stirnfläche 24 vorsteht. Die Spann-Ausnehmung des Futterkörpers angeordnet, wobei zange ist damit auf Grund der Elastizität des Oummidie Spannzange die Zentrierspitze übergreift. Eine ringes geringfügig in der Ausnehmung 16 axial vergünstige Konstruktion ergibt sich hierbei, wenn der schiebbar. Mit 28 ist das eigentliche Zangenstück Kraftspeicher di'rch einen Ring aus elastisch nach- der Spannzange bezeichnet. Dasselbe wird durch giebigem Material, insbesondere Gummi, gebildet 15 mehrere Zangenbacken gebildet. Diese 2;angenbacken und konzentrisch zur Zentrierspitze angeordnet ist. bilden gemeinsam einen aus dem Futterkörper her-Dit Befestigung dieses Ringes läßt sich vorteilhaft ausragenden Bund 30 der Spannzange, dessen Umdadurch bewerkstelligen, daß dieser in einer an der fangsfJäche 32 sich nach außen konisch verjüngt. Mit inneren Spannzangenstirnfläche angeordneten Ring- 34 ist eine kappenartig ausgebildete Spannmutter nut gehalten ist. ao bezeichnet, die auf ein Außengewinde des Futter-

Die erftndungsgeniäße Konstruktion gewährleistet körpers aufgeschraubt ist. Mit 36 ist als Ganzes ein die absolut sichere Spannung von Werkzeughälften Schaftfräser bezeichnet, der am freien Ende seines mit Hilfe einfachspannender Spannzangen, d. h. mit Schaftes 38 eine Zentrierbohrung 40 aufweist, die solchen Spannzangen, die an ihrem zugänglichen beim Einsetzen des Werkzeuges in das Spannfutter Ende den Werkzeugschaft spannen. In vielen Fällen as mit der Zentrierspitze 20 in Berührung gebracht ist es jedoch günstig, doppeltspannende Spannzangen wird. Der ringförmige Kraftspeicher 2iS ist so auszum Einsatz zu bringen. Um dies bei der nach der gelegt daß sich dieser erst deformiert und damit eine Erfindung erfolgenden Axialverstellung der Spann- Axialverstellung der Spannzange erlaubt, wenn das zange zu ermöglichen, wird erfindungsgemäß vor- Werkzeug in der Spannzange in einem ausreichenden geschlagen, daß die die doppeltspannende Spann- 3a Maße festgespannt ist. Wird durch Anziehen der zange aufnehmende Ausnehmung kreiszylindrisch Spannmutter 34 dann der Ring 26 defoi-miert, so daß und der nach innen gerichtete Spannkonus der sine geringfügige Axialverstellung der Spannzange Spannzange an der inneren Stirnseite angeformt ist, zuwege gebracht wird, so wird die Zentrierbohrung daß in der Ausnehmung des Futterkörpers hinter 40 des Werkzeuges 36 unter Druck an die Zentrierder Spannzange zum Innenspannen derselben eine 35 spitze 20 angelegt und auf diese Weise eine einwand-Spannhülse angeordnet ist, die sowohl die Zentrier- freie Werkzeugzentrierung zuwege gebracht. Bei der spitze als auch mit einem Innenkonus den hinteren Deformierung des ringförmigen Kraitspeichers 26 Außenkoiius der Spannzange übergreift und daß durch Andrücken desselben an die Bodenfläche 18 zwischen der Spannhülse und dem Boden der die der Ausnehmung 16 wird weiter die Spannung des Spannhülse sowie die Spannzange aufnehmenden 40 Werkzeugschaftes begünstigt, indem sich die Spann-Ausnehmung des Futterkörpers der ringförmige kräfte in dem Maße steigern, daß ein Herausziehen Kraftspeicher angeordnet und vorzugsweise an der des Werkzeugschaftes aus dem Spannfutter praktisch entsprechenden Stirnfläche der Spannhülse gehalten nicht möglich ist.

ist. Bei dieser Konstruktion ist trotz der zum Ein- Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 unterdrücken der Zentrierspitze in das Zentrum des Werk- 45 scheidet sich von der vorbeschriebenen Konstruktion zeugschaftes erforderlichen Axialverstellung der im wesentlichen darin, daß an Stelle einer einfach-Spannzange gewährleistet, daß durch die Spannhülse spannenden Spannzange eine sogenannte doppeltauch eine Spannung der Spannzange an ihrem innen- spannende Spannzange Verwendung findet, die als liegenden Ende erfolgt und so das Werkzeug auf der Ganzes mit 42 bezeichnet ist. Teile des Spannfutters, gesamten Länge der Spannzange gehalten wird. 50 die in ihrer Au&bildung denen des Spannfutters ge-

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele maß F i g. 1 entsprechen, sind mit den gleichen

des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt Bezugszeichen versehen, die diese Teile in F i g. 1

F i g. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Aus- tragen.

fUhrungsbeispiel eines Spannfutters, das mit einer Der außenliegende Spannkonus der doppeltspan-

einfachspannenden Spannzange ausgestattet ist, 55 nenden Spannzange ist mit 44 und der innenliegende

F i g. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Spannkonud mit 46 bezeichnet. Der innenliegende Spannfutters, das mit einer doppeltspannenden bzw. nach innen gerichtete Spannkonus der Spann-Spannzange ausgerüstet ist. zange ist an deren inneren Stirnseite 48 angeformt.

Das Spannfutter gemäß F i g. 1 weist einen mit 10 Diesem Spannkonus ist eine mit 50 bezeichnete

bezeichneten Futterkörper auf, der mit einem Morse- 60 Spannhülse zugeordnet, die einen sich in Richtung

konus 12 zur Befestigung in einer Arbeitsspindel der Spannzpnge öffnenden Innenkonus 52 aufweist,

versehen ist. Im Futterkörper ibt von seiner freien mit dem sie den nach innen gerichteten Spannkonus

Stirnseite 14 her eine zugängliche, kreiszylindrische 46 der Spannzange Übergreift. Diese Spannhülse Ausnehmung 16 eingebracht. Im Zentrum der Boden· übergreift außerdem die Zentrierspitze 20 und trägt

fläche 18 dieser Ausnehmung ist eine Zentrierspitze 65 an ihrer dem Boden 18 der Ausnehmung zugekehrten

20 befestigt. Mit Il ist als Ganzes eine einfach- Stirnringfläche der. ringförmigen Kraftspeicher 26.

spannende Spannzange bezeichnet, die ein kreis- Das Spannen des Werkzeugschaftes 38 geschieht

zylindrisches Umfangsteil aufweist, mit dem sie an folgendermaßen:

Nachdem das Werkzeug eingesetzt ist, wird die Spannmutter 34 angezogen, wodurch die Spannzange zunächst axial verschoben wird, bis der Innenkonus der Spannhülse an dem nach innen gerichteten Spannkonus 46 wirksam wird. Nunmehr wird der Schaft 38 des Werkzeuges auf der ganzen Länge der Spannzange gespannt. Bei einem vorbestimmten Spanndruck wird der ringförmige Kraftspeicher 26, nachdem er vor der anfänglichen Axialverstellung der Spannzange an die Bodenfläche 18 angelegt wurde, deformiert, so daß abermals eine Axialverstellung der Spannzange um einen geringen Betrag erfolgt, wobei die Zentrierbohrung 40 des Werkzeuges, das bereits beim Einsetzen mit der Zentrierspitze 20 in Berührung gebracht worden war, nunmehr unter Druck an diese angelegt wird.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Spannfutter für zylindrische Schäfte um- ao laufender Werkzeuge, beispielsweise Fräser, mit einem einen Morsekonus oder Steilkegel aufweisenden Futterkörper, der mit einer Ausnehmung versehen ist, in der zur Befestigung des Werkzeuges eine von dessen Stirnseite her zu- »5 gängliche Spannzange angeordnet ist, die aus dem Futterkörper herausragt und mittels einer kappenartig ausgebildeten, den Futterkörper übergreifenden und auf diesen aufschraubbaren Spannmutter spannbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise am Boden (18) der Ausnehmung (16) des Futterkörpers (10) zur Zentrierung des Werkzeugschaftes (38) eine Zentrierspitze (20) angeordnet und die Spannzange (22; 42) nach dem Spannen des Werkzeugschaftes (38) mittels der Spannmutter gegen die Wirkung eines Kraftspeichers (26) verschiebbar ist.

2. Spannfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierspitze (20) gegen die Wirkung des Kraftspeichers (26) im Futterkörper (10) axial verschiebbar ist.

3. Spannfutter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftspeicher eine Druckfeder ist, die zur Veränderung ihrer Federkraft vorzugsweise stufenlos vorspannbar ist.

4. Spannfutter nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß der Kraftspeicher (26) zwischen der Spannzange (22; 42) und einer Ab-Stützfläche (18) des Futterkörpers (10) angeordnei und die Zentrierspitze (20) im Futterkörper (10] stationär ist.

5. Spannfutter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftspeicher (26) zwischen der inneren Stirnfläche (24) der Spannzange (22] und der als Abstützfläche dienenden Bodenfläche (18) der Ausnehmung (16) des Futterkörpers (10) angeordnet ist, und die Spannzange (22) die Zentrierspitze (20) übergreift.

6. Spannfutter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftspeicher (26) durch einen Ring aus elastisch nachgiebigem Material, insbesondere Gummi, gebildet und konzentrisch zur Zentrierspitze (20) angeordnet ist.

7. Spannfutter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der als Kraftspeicher dienende Ring (26) in einer an der inneren Spannzangen-Stirnfläche (24) angeordneten Ringnut gehalten ist.

8. Spannfutter nach Anspruch 1 oder 4, in dessen Futtertörper eine doppeltspannende, einen nach außen gerichteten, mit der Spannmutter zusammenwirkenden Spannkonus und einen nach innen gerichteten Spar.nkonus aufweisende Spannzange angeordnet ist. dadurch gekennzeichnet, daß die die Spannzange (42) aufnehmende Ausnehmung (16) kreiszylindrisch und der nach innen gerichtete Spannkonus (46) der Spannzange an deren innerer Stirnseite (48) angeformt ist, daß in der Ausnehmung (16) des Futterköipers (10) hinter der Spannzange (42) zum Innenspannen derselben eine Spannhülse (50) angeordnet ist, die sowohl die Zentrierspitze (20) als auch mit einem Innenkonus (52) den hinteren Außenkonus (46) der Spannzange übergreift und daß zwischen der Spannhülse (50) und dem Boden (18) der die Spannhülse sowie die Spannzange (42) aufnehmenden Ausnehmung (16) des Futterkörpers (10) der ringförmige Kraftspeicher (26) angeordnet und vorzugsweise an der entsprechenden Stirnfläche der Spannhülse (50) gehalten ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen