DE19947941A1 - Hydrodehnspannfutter - Google Patents

Abstract

Hydrodehnspannfutter mit wenigstens einer den Schaft eines zu spannenden Werkzeugs klemmend umfassenden Spanndecke in Form einer elastischen Hülse, die eine Hydraulikkammer begrenzt, deren Volumen durch einen Kolben veränderbar ist, insbesondere für Gewindebohrer, wobei hinter der Hydrodehnspannstelle eine Vierkantmitnahme für das endseitig mit einem Vierkantabschnitt versehene Werkzeug angeordnet ist und die Spanndecke weichelastisch mit großem Spannweg ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Hydrodehnspannfutter mit wenigstens einer den Schaft eines zu spannenden Werkzeugs klemmend umfassenden Spanndecke in Form einer elastischen Hülse, die eine Hydraulikkammer begrenzt, deren Volu­ men durch einen Kolben veränderbar ist, insbesondere für Gewindebohrer.

Bei den bisher bekannten Hydrodehnspannfuttern ist die Spanndecke in der Mitte mit einer dickwandigen Versteifung versehen, so dass nur zwei axial beabstande­ te relativ kurze Spannlängen zur Verfügung stehen, die wiederum nur einen sehr kurzen Spannweg ermöglichen, da die Ausbiegung nicht allzu groß sein kann, um auch stets wieder elastisch zurückfedern zu können. Der Grund für diese mittige Versteifung und die daraus resultierenden zwei kurzen beabstandeten Spannab­ schnitte ist zum einen die Ausbildung der bisher bekannten Hydrodehnspannfutter gleichzeitig zur Übertragung von Radial- und Axialkräften (Auszugskräften) als auch der Mitnahmekräfte. Diese letztere Übertragung auch der Mitnahmekräfte bei der rotierenden Bewegung erfordert speziell eingeschränkte Toleranzen, so dass solche Hydrodehnspannfutter nur bis h6 im Einsatz sind. Darüber hinaus braucht man den die kurzen Spannabschnitte trennenden mittigen Versteifungs­ abschnitt beim Spannen von Fräsern oder Bohrern wegen der dort häufig an den Werkzeugen vorgesehen speziellen Spannflächen, wie "whistle notch" oder einer "weldon"-Fläche.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Hydrodehnspannfutter der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass es universeller und insbesonde­ re auch für Gewindebohrer mit großen Schafttoleranzen einsetzbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass hinter der Hy­ drodehnspannstelle eine Vierkantmitnahme für das endseitig mit einem Vierkant­ abschnitt versehene Werkzeug angeordnet ist und dass die Spanndecke weiche­ lastisch mit großem Spannweg ausgebildet ist, insbesondere dergestalt, dass die Spanndecke sich durchgehend über die gesamte Spannlänge des Werkzeugs erstreckt.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung, bei der die Mitnahmekraft bei der Dreh­ bewegung über einen Formschluss durch die Vierkantmitnahme erreicht wird, müssen keine extrem hohen Mitnahmekräfte durch das Verspannen der Spann­ decke aufgebracht werden, sondern die Spannung über die Spanndecke braucht lediglich die axialen Kräfte und in diesem Zusammenhang die gegenüber den Mit­ nahmekräften sehr viel kleineren Auszugskräfte abfangen. Dies wiederum bedeu­ tet, dass die Spanndecke sehr viel weichelastischer ausgebildet werden kann, was wiederum denn Vorteil hat, dass größere Spannwege zur Verfügung stehen und demzufolge auch große Fertigungstoleranzen zulässig sind, also beispiels­ weise auch Werkzeuge der Klasse h9 gespannt werden können.

Die Erfindung verzichtet auf die bisher stets vorgesehene Versteifung zwischen zwei axial beabstandeten kurzen Spannlängen, in denen die Spanndecke dünn und damit elastisch ausgebildet war. Durch diese große, durchgehend dünn ge­ haltene Länge der Spanndecke lassen sich sehr große Durchbiegungen, also große Spannwege erreichen, wobei die damit notwendigerweise verbundene Wei­ chelastizität und damit die daraus resultierende nicht allzu große Spannkraft keine Rolle spielt, da ja die Hydrodehnspannstelle nicht zur Übertragung von Mitnahme­ kräften bei der Rotation des Futters dienen muss.

Um eine Überlastung und Überdehnung in einen irreversiblen Bereich der weich­ elastischen Spanndecke zu verhindern, kann in Weiterbildung der Erfindung vor­ gesehen sein, dass der vorzugsweise über eine Spannschraube verstellbare Kol­ ben mit einem Wegbegrenzer versehen ist, der beispielsweise dadurch realisiert sein kann, dass der Kolben einen über einen ihn umgebenden Dichtkörper über­ stehenden Anschlagdorn aufweist, der sich an der Stirnfläche der Hydraulikzylin­ derbohrung abstützen kann.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Hydrodehnspannfutter und

Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie II-II in Fig. 1.

Das im rückwürdigen Abschnitt mit einem Spannabschnitt 1 zum Einspannen in die Maschine versehene Hydrodehnspannfutter 2 weist am vorderen Ende einen durch einen Hülse 3 gebildete Hydrodehnspannstelle auf, hinter der sich eine Vierkantmitnahme 4 befindet, in die ein entsprechender Vierkantabschnitt 5 eines Werkzeugs, vorzugsweise eines Gewindebohrers 6, eingreift. Die rotierenden Mit­ nahmekräfte werden somit über Formschluss aufgebracht und nicht über die Hy­ drodehnspannstelle.

Erfindungsgemäß erstreckt sich die durch einen dünnen Abschnitt gebildete Spanndecke 7 der Hülse 3 über einen großen axialen Abschnitt und ist nicht wie bei bekannten Hydrodehnspannfuttern in der Mitte durch einen dicken Ringab­ schnitt versteift. Dadurch ergibt sich eine weichelastische Spannung mit einem großen Spannweg, so dass auch Werkzeuge mit entsprechend großen Toleran­ zen, wie beispielsweise Klasse h9 oder h10 gespannt werden können. Zum Spannen dient ein Kolben 8, der in einer Hydraulikzylinderbohrung 9 über eine Spannschraube 10 verstellbar ist. Die Hydraulikzylinderbohrung, die mit Öl oder einer anderen Druckflüssigkeit gefüllt ist, kommuniziert mit dem Ringraum 11, der die Spanndecke 7 umgibt. Der Kolben besteht im gezeigten Ausführungsbeispiel aus einem Druckstück 12 mit einem angeformten dünneren Dorn 13, auf dem ein Dichtkörper 14 aus gummielastischen Material, Kunststoff od. dgl. sitzt. Der Dorn 13 steht vorne über den Dichtkörper 14 über und kann als Wegbegrenzungsan­ schlag dienen, so dass über die Schraube 10 der Kolben 8 nicht zu weit verscho­ ben werden kann und dann die Spanndecke überlastet wird.

Claims (4)

1. Hydrodehnspannfutter mit wenigstens einer den Schaft eines zu spannen­ den Werkzeugs klemmend umfassenden Spanndecke in Form einer elasti­ schen Hülse, die eine Hydraulikkammer begrenzt, deren Volumen durch ei­ nen Kolben veränderbar ist, insbesondere für Gewindebohrer, dadurch ge­ kennzeichnet, dass hinter der Hydrodehnspannstelle eine Vierkantmitnah­ me (4) für das endseitig mit einem Vierkantabschnitt (5) versehene Werk­ zeug (6) angeordnet ist und dass die Spanndecke (7) weichelastisch mit großem Spannweg ausgebildet ist.

2. Hydrodehnspannfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanndecke (7) sich durchgehend über die gesamte Spannlänge des Werkzeugs erstreckt.

3. Hydrodehnspannfutter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der vorzugsweise über eine Spannschraube (10) verstellbare Kolben (3) mit einem Wegbegrenzer versehen ist.

4. Hydrodehnspannfutter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (8) einen über einen ihn umgebenden Dichtkörper (14) überste­ henden Anschlagdorn (13) aufweist, der sich an der Stirnfläche (15) der Hydraulikzylinderbohrung (9) abstützen kann.