DE1919438A1

DE1919438A1 - Schnell auswechselbares Spannfutter

Info

Publication number: DE1919438A1
Application number: DE19691919438
Authority: DE
Inventors: Walker David Dean; Benjamin Milton Lloyd
Original assignee: Erickson Tool Co
Current assignee: Erickson Tool Co
Priority date: 1968-11-26
Filing date: 1969-04-17
Publication date: 1970-07-23
Also published as: CA918402A; US3529843A; CH502863A; JPS4937231B1; GB1214243A; FR2024213A1

Description

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Erickson Jool Company, 34350 Solon Road, Solon, Ohio 44139, TJSA

Schnell .auswechselbares Spannfutter

Die Erfindung betrifft ein schnell auswechselbares Spannfutter für Werkzeugmaschinen od. dgl. -

Aus den USA-Patentschriften 2 727 748 und 3 380 746 sind schnell auswechselbare Spannfutter bekannt, bei denen die Spannmutter aus einem Stück mit Ansätzen besteht, welche in den Plansch einer Werkzeughalterung eingreifen können, um dieselbe an einen Halter zu klemmen, der in Schlitze des Flansches eingreifende Teile od. dgl. und eine konische Büchse od. dgl. besitzt, in welche der Schaft des Werkzeughalters mit festem Sitz eingesteckt werden kann. Bei dieser bekannten Ausführung eines schnell auswechselbaren Spannfutters ist die Spannmutter mit einem Anschlag versehen, der mit einer Seite eines der am Halter vorgesehenen Keile in Berührung kommen kann, wodurch die Ansätze der Kiemmutter zu den Keilen des Halters ausgerichtet werden können, so daß tfer mit einem geychlitzten Flansch versehene Werkzeughalter schnell und einfach eingesetzt werden kann, wobei die Schlitze des Flansches auf die Keile des Halters aufgeschoben werden und auf dieselben passen.

Bei dieser bekannten Konstruktion, bei der die für den Klemmvorgang verwendeten Ansätze aus einem Stuck mit der Klemmmutter bestehen und wobei der Anschlag der Mutter in Berührung mit einem Keil des Halters gelangt, kann eine Klemmeinstellung nur in 180° versetzten Lagen erfolgen, so daß die von einem Hersteller gelieferten Muttern nicht gegen andere Muttern ausgewechselt oder an von anderen Herstellern hergestellten Haltern verwendet werden können. Außerdem kann bei Abnutzung der zum Klemmen verwendeten Ansätze oder bei Änderungen der Dicke oder der axialen Einstellung des Flansches des Werkzeughalters das Einstellen des Anschlages der Mutter an einer Stelle genau zur Anlage an dem Plansch innerhalb 'der Grenzen der für die Klemmung erforderlichen Drehbewegung der Mutter führen, so daß ein Pestklemmen nur dann · erreicht werden kann, wenn man Metall von den in axialer Richtung gesehenen inneren Flächen der Klemmansätze entfernt und die Mutter um 180° vordreht und dann den Anschlag bzw. die Anschläge wieder einsteckt.

Im Gegensatz hierzu besitzt das schnell auswechselbare' Spannfutter gemäß der vorliegenden Erfindung eine Klemmutter, in der verdrehbar ein Klemm- und Lösering angeordnet ist, wobei die zum Lösen bestimmten Ansätze oder Mitnehmer in Anlage mit den Keilen des Halters kommen, wenn die Klemmansätze in Flucht mit den Keilen-liegen. Die Klemmutter. hat auf ihrem Außenumfang verteilt eine Reihe von Gewindelöchern, in die wahlweise eine Klemmschraube eingeschraubt werden kann, um an einer Seite eines zum Lösen verwendeten Anschlages oder Ansatzes zur Anlage zu kommen, um den Klemm- und Lösering in seine Anschlagstellung zu bringen, in welcher die Klemmansätze mit den Keilen des Halters fluchten, wenn es- erwünscht wird, einen Werkzeughalter einzustecken oder zu entfernen.

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Daher ist es ein Ziel der Erfindung, eine Spannvorrichtung mit einstellbarer Klemmutter zu schaffen, mit welcher Abnutzungen der Keile ausgeglichen werden können und wobei es ebenfalls möglich sein soll, die Klemmutter mit ihren Einzelteilen austauschbar an jedem beliebigen Halter anzubringen.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein schnell auswechselbares Spannfutter der vorstehend genannten Art zu schaffen, bei der der Abstand der in der Spannmutter befindlichen Bohrungen derart gewählt ist, daß eine leere Bohrung in Flucht mit einem am Halter befindlichen Keil gebracht werden kann, damit eine blanke oder eine mit einem Anstrich versehene Kopfschraube eingeschraubt werden kann, damit der Bedienungsperson das Einsetzen eines Werkzeughalters erleichtert wird.

Andere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des schnell lösbaren Spannfutters gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

Fi_£~. 1 eine Seitenansicht eines Spannfutters, vor dem ein mit einem konischen Schaft und einem ge-.schlitzten Flansch versehener Werkzeughalter fertig zum Einstecker, an~eordnet, ist, wobei ein teilweises Verdrehen einer dpannmutter den Werkzeughalter im Spannfutter festklemmt,

Fig. 2 eine Stirnansicht des Spannfutters, von rechts gesehen, wobei ein Teil aufgebrochen ist, um Reibelemente zu zeigen, welche zunächst ein

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Verdrehen der Spannmutter zusammen mit einem . Spann- und Lowering, bewirken,

Fig. 3 einen Längsschnitt nach Linie 3-3 aus Pig. 2 und

Pig. 4 einen Teilschnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform der mit einem Spann- und Lösering versehenen Spannmutter.

Ein in der Zeichnung dargestelltes schnell lösbares Spannfutter 1 besitzt eine Halterung 2, welche an einer Spindel einer Werkzeugmaschine wie einer Präsmaschine, einer Bohrmaschine, einem Bohrwerk od. dgl. befestigt werden kann oder so ausgebildet ist, daß sie beispielsweise am Revolverkopf einer Drehbank zu befestigen ist. Das,äußere Ende der Halterung 2 ist mit einer konischen Bohrung 3 und zwei in axialer Hichtung verlaufenden Keilen 4 versehen. Die konische Bohrung 3 kann einen entsprechenden konischen Schaft 5 eines Werkzeughalters 6 aufnehmen, wobei die Keile 4 in Schlitze 7 eingreifen, welche sich in einem Plansch 8 des Werkzeughalters befinden. Dadurch wird der Werkzeughalter 6 gegen Verdrehen gegenüber der Halterung 2.des Spannfutters 1 gesichert.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt der Werkzeughalter 6 ein Putter 9» welches einen Bohrer, ein Räumwerkzeug oder ein sonstiges Werkzeug T aufnehmen kann. Es versteht sich jedoch, daß der Werkzeughalter 6 auch so ausgebildet sein kann, daß er auch einen Pingerfräser, Stirnfräser, Kopffräser, Bohrkopf oder Bohrer mit konischem Schaft oder ein anderes ähnliches Werkzeug aufnehmen kann.

Auf die Halterung 2 ist eine Mutter 10 aufgeschraubt, in welcher mittels eines Pederringes 11 ein Spann- und Lösering

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gehalten ist, der in Reibungsschluß mit der Mutter 10 in Ver-" bindung steht, um mit derselben beim ersten Verdrehen der Mutter in Spannrichtung mitgenommen zu werden. Die Mitnahme erfolgt über eine oder mehrere federbelastete Kugeln 14, wel-„che am Ring 12 befestigt sind und sich gegen die Innenwand der Mutter 10 legen.

Die Mutter 10 besitzt, auf ihren Umfang verteilt, eine Reihe von Öffnungen 16 zur Aufnahme einer blanken oder gefärbten Kopfschraube 17, welche/wenn sich das Spannfutter 1 in einer Lage befindet, in der ein Werkzeughalter 6 eingeschoben werden kann, die lage der Keile 4 anzeigt, welche von der Bedienungsperson schwer zu sehen ist, wenn die Halterung 2 an einer senkrechten Spindel angebracht wurde. In einer anderen der Öffnungen 16 ist eine Anschlagschraube 18 angeordnet, welche an einer Seite eines löseansatzes des Spann- und Löseringes 12 zur Anlage kommt, um den Ring 12 entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn■in eine Endlage zu bringen, in welcher die einander gegenüberliegenden Seiten der Löseansätze 19 jeweils mit einer Seite eines der Keile _r4 in Berührung kommen, wie am .besten aus Mg. 2 zu erkennen ist.

Der Spann- und Lösering 12 besitzt zwei Spannsätze 20, die auf dem Umfang des Ringes gegenüber den Löseansätzen 19 versetzt und im axialen Abstand von diesen Löseansätzen derart 'angebracht sind, daß sie mit der äußeren Stirnfläche des Flansches 8 des Werkzeughalters 6 in Berührung kommen, wenn letzterer in die Halterung 2 eingesteckt ist, wodurch der. Schaft 5 in der Bohrung 3 zur Anlage kommt. Wie oben gesagt, besitzt der Ring 12 zwei Auswerf- oder Löseansätze 19, welche an der inneren Stirnfläche des Flansches 8 zur Anlage kommen können, wodurch der konische Schaft 5 aus der konischen Bohrun 3 der Halterung 2 gelöst oder herausgezogen werden kann.

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ORIGINAL INSPECTED

Wenn im Betrieb die Mutter 10 in ihre eine Extremstellung durch Verdrehen entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn gemäß Pig. 2 gebracht worden ist, liegt das Ende der Anschlag-. sehraube 18 an einer Seite eines der Löseansätze 19 an, so daß beide Löseansätze 19 bzw. Auswerfansätze jeweils an einer Seite einer der Keile 4 anliegt. In dieser Stellung des Ringes ί2 fluchten die Spannansätze 20 mit den Keilen 4, so daß der geschlitzte Flansch 8 des Werkzeughalters 6 in axialer Richtung eingeschoben werden kann, wobei die Schlitze 7 über die Keile 4 geschnoben werden, bis die innere Stirnfläche des Flansches 8 mit den Kanten der Auswerf- oder Löseansätze 19 in Berührung kommen, wobei der konische Schaft 5 noch nicht fest in der konischen Bohrung 3 der Halterung 2 sitzt. Jetzt befinden sich die Innenseiten der Spannansätze 20 im axialen Abstand außerhalb oder hinter der äußeren Stirnfläche des Flansches 8 des eingeschobenen Werkzeughalters 6, so daß, wenn die Spannmutter 10 gemäß Fig.· 2 im Uhrzeigersinn verdreht wird, der Spann- und Lösering 12 sich zusammen mit dieser Mutter dreht. Durch das Verdrehen der Mutter kommen die Innenseiten der Spannansätze 20 schließlich mit der äußeren Stirnfläche des Flansches 8 in Berührung, wodurch bei weiterer Verdrehung der Mutter 10 der konische Schaft 5 fest in die entsprechende konische Bohrung 3 gedruckt wird, so daß der Schaft in dieser Bohrung fest sitzt. Natürlich werden die Löseansätze 19 beim Verdrehen der Mutter 10 in axialer Richtung nach innen in die Halterung verschoben und dabei von der inneren Stirnfläche des Flansches 8 entfernt. ■ * ■

Wenn der Werkzeughalter 6 wieder gelöst werden soll, wird die Mutter Ί0 in entgegengesetzter Richtung, d. h. entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn, zurückgedreht und wenn die Anschlagsehraube 18 an einer Seite eines der Löseansätze 19 zur Anlage kommt, wird der Spann- und Lösering 12 zusammen mit der Mutter'

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10 verdreht, bis die Löseansätze 19 in der in Fig. 2 dargestellten Weise an einer Seite der Keile 4 zur Anlage kommen. Jetzt fluchten die Spannansätze 20 mit den Keilen 4. Während dieser entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn verlaufenden Drehbewegung liegen die Auswerf- oder Löseansätze 19 an der inneren Stirnfläche des Flansches 8 an, wodurch der Schaft 5 aus der Bohrung 3 gelöst wird.

Wenn es erwünscht ist, die Mutter 10 mit dem durch den Federring 11 in ihr gehaltenen Spann- und Lösering 12 auf einer anderen Halterung 2 zu verwenden oder wenn der Flansch 8 oder die Spann- und Löseansätze 20 und 19 abgenutzt sind, werden die Schrauben 17 und 18 entfernt und die Mutter 10 soweit verdreht, bis die gewünschte Klemm- und Auswerffunktion erreicht wird. Dann werden die Schrauben 17 und 18 wieder in entsprechende öffnungen 16 eingeschraubt, so daß die Kopfschraube 17 die Lage der Keile 4 anzeigt und die Anschlagschraube 18 dann mit einem der Löseansätze 19 in Berührung kommt, wenn sich die Löseansätze in der Einstellung befinden, in welcher beide jeweils an einem der Keile 4 anliegen. Es ist erkennbar, daß im vorliegenden Falle, wenn sechs in gleichmäßigem Abstand voneinander angeordnete öffnungen 16 vorgesehen sind, stufenweise Einstellungen möglich sind, wobei jede Stufe eine Sechstel-Umdrehung (60°) umfaßt, um das gewünschte Festspannen und Lösen in dem Bereich einer Teildrehung der Mutter in entgegengesetzten Richtungen durchführen zu können.

Im vorliegenden Falle ist die maximale Verdrehung des Spann- und Löseringes 12 in Spannrichtung auf einen Winkel von etwa 90° au· der in Fig. 2 dargestellten Lage begrenzt, d. h. eine Verdrehung ist nur soweit möglich, bis die untere Kante des obenliegenden Löseansatzes 19 an der rechten Seite des unteren Keiles und die obere Kante des untenliegenden Löseansatzes

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19 an der linken Seite des oberen Keiles zur Anlage kommt. Die Drehbewegung der Mutter 10 kann darüber hinaus fortgesetzt werden, wobei die Anschiagschraube 18 über den unteren Keil 4 hinweggeht, bis sie mit der unteren Seite des Löseansatzes 19 in Berührung kommt, der am oberen Keil 4 anliegt.

Bei der abgewandelten Anordnung 21 gemäß Pig. 4 ist die Mutter 22 mit einer vertieften Bohrung 23 versehen, in welcher der Spann- und lösering 12 liegt. In das äußere Ende der Mutter 22 ist ein Haltering 24 eingeschraubt und in dieser Stellung gesichert, um den Spann- und Lösering 12 in axialer Richtung in der Mutter 22 zu halten. Im übrigen--ist die Anordnung 21 aus Pig. 4 ähnlich der aus Pig. 1 bis 3 ausgebildet.

Patentansprüche:

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Claims

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Patentansprüche;

I.JSchnell lösbares Spannfutter, bei dem eine Halterung mit einer Bohrung zur Aufnahme des Schaftes eines mit einem Plansch versehenen Werkzeughalters und zwei Keilen versehen ist, die in axialer Richtung verlaufen und in die Schlitze des Flansches des Werkzeughalters eingreifen können, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine auf die Halterung (2) aufgeschraubte Mutter (10, 22) mit einer Öffnung zum Durchstecken des Flansches (8) des Werkzeughalters (6) aufweist, wobei in dieser Mutter ein Ring (12) axial gehalten ist, der radial nach innen vorstehende Spannansätze (20) besitzt, die mit der Außenseite des eingesteckten Flansches (8) in Berührung gebracht werden können und durch Verdrehen und axiales Bewegen des Ringes und der Mutter nach innen den Werkzeughalter in die Halterung drücken und in derselben festklemmen, wobei ein Anschlag mit einem der Keile (4) in Berührung zu bringen ist, um die Spannansätze in Flucht mit den Keilen zu bringen, so daß der Werkzeughalter ohne Schwierigkeiten in axialer Richtung in das Spannfutter (1) eingeschoben oder aus demselben herausgezogen werden kann.

2. Spannfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Mutter (10, 22) und dem Spann- und Lösering (12) auf dem Umfang verteilt einstellbare Anschläge vorgesehen sind, um die Mutter in Drehrichtung gegenüber dem Ring (12) einzustellen, so daß der Flansch (8) von den Spannansätzen (20) innerhalb einer Teildrehung der Mutter und des Ringes erfaßt wird.

5. Spannfutter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag auch mit dem anderen Keil (4) in Berührung kommen kann, um die Größe der zum Spannen

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erforderlichen Verdrehmöglichkeit des Spann- und Löeeringes (12) zu begrenzen, wobei Reibungsmitnehmer zwischen der Mutter (10, 22) und dem Hing (12) vorgesehen sind, welche zunächst eine Mitnahme des Ringes (12) bei der Spannbewegung der Mutter (10, 22) hervorrufen.

4. Spannfutter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der einstellbare Anschlag so angeordnet ist, daß ein Weiterverdrehen der Mutter (10, 22) und Überwinden der Reibung zwischen dem Spann- und Lösering (12) und dem Mitnehmer fortgesetzt werden kann, wenn der Spann- und lösering (12) gegen weitere Verdrehung festgehalten ist.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge auf den Umfang der Mutter (10, 22) verteilte radial verlaufende öffnungen (16) oder Bohrungen mit einem Anschlagelement (17) sind, das wahlweise in eine der Bohrungen eingeschraubt werden kann, um mit dem Spann- und Lösering (12) in Berührung zu kommen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine unbenutzte öffnung (16) radial über einem der Keile (4) liegt, wenn die Spannansätze (20)"mit den Keilen (4) fluchten, und daß diese öffnung gegenüber den anderen unbenutzten öffnungen und dem Anschlag (18) zum Unterscheiden gekennzeichnet ist, um das Einsetzen des Werkzeughalters (6) in die Halterung (2) bzw. das Spannfutter (1} zu erleichtern.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Spann- und Lösering (12) radial nach innen vorstehende Löseansätze (19) aufweist, die in axialem Abstand nach innen und in Umfangs-

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richtung rersetzt gegenüber den Spannansätzen (20) angeordnet sind und mit der inneren Stirnfläche des Haneöhes (θ) beim Verdrehen und axial nach außen gerichteter Bewegung des Ringes (12) und der Mutter (10, 22) in Berührung kommen, um den Werkzeughalter (6) aus der Halterung (2) bzw· deren Bohrung (3) zu lösen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Löseansätze (19) den Anschlag bildet.

9· Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Löseansätze (19) auch mit einem der Keile (4) in Berührung kommen kann, um das Ausmaß der zum Klemmen notwendigen Verdrehbarkeit des Hinges (12) zu begrenzen, während die Mutter (10, 22) um einen größeren Winkel rerdrehbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9» daduroh gekennzeichnet, daß der in eine der öffnungen (16) eingesetzte Anschlag (18) über einen der Keile (4) hinweg'bewegbar ist und beim Klem«Torgang erst mit dem anderen Löseansats (19) bei Verdrehung der Mutter (10, 22) in Berührung kommt.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, daduroh gekennzeichnet, daß der Spann- und Lösering (12) in der Mutter (10, 22) durch eint radial naoh innen Torstehende Schulter und einem in die Mutter eingesetzte* Haltering (11, 24) gehalten ist.

12« Vorrichtung naoh Anspruch 11» dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering ein Federring (11) ist, der in einer lut an 4er Innenseite der Mutter (10) sitzt.

13· Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering ein in die Mutter (22) eingeschraubter Ring (24) ist.

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