DE202005016550U1

DE202005016550U1 - Werkzeugspannfutter, das für ein manuelles Spannen an einer Spindel einer Werkzeugmaschine ausgelegt ist

Info

Publication number: DE202005016550U1
Application number: DE202005016550U
Authority: DE
Original assignee: Guehring KG
Current assignee: Guehring KG
Priority date: 2005-10-20
Filing date: 2005-10-20
Publication date: 2007-03-01
Anticipated expiration: 2015-10-21

Abstract

Werkzeugspannfutter (1), das für ein manuelles Spannen an einer Spindel einer Werkzeugmaschine ausgelegt ist, mit einer Vorrichtung (10) zur Zuführung eines Kühl-/Schmiermediums an einen Mediumkanal (8) eines im Spannfutter (1) gehaltenen Werkzeugs (7), wobei im Spannfutter (1) eine Kupplungshülse (15) vorgesehen ist, welche als Kupplung für eine Zufuhrleitung einer Spannvorrichtung (11) der Spindel für eine Versorgung mit Kühl-/Schmiermedium dient, wobei die Kupplungshülse (15) elastisch im Spannfutter (1) aufgenommen ist, und wobei der Kupplungshülse (15) in Richtung Werkzeug eine Stellschraube (16) nachgeordnet ist, welche gegenüber dem Spannfutter (1) in Richtung einer Längsachse (2) des Spannfutters (1) verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungshülse (15) über eine Anschlagebene (14) am Werkzeugspannfutter (1) für die Spannvorrichtung (11) in Richtung der Spannvorrichtung (11) einen nur geringfügigen Überstand aufweist und in Längsachse (2) des Spannfutters (1) in Richtung eines Werkzeugs (7) elastisch bewegbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeugspannfutter, das für ein manuelles Spannen an einer Spindel einer Werkzeugmaschine ausgelegt ist, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Stand der Technik
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 103 31 769 A1 ist ein Spannfutter bekannt, das einen Futterkörper umfasst, in dem eine zentrale Aufnahme für den Schaft eines zu spannenden Werkzeugs ausgebildet ist. Das Spannfutter weist im weiteren einen Spannmechanismus auf, um einen in die Aufnahme eingeschobenen Werkzeugschaft in der Aufnahme zu fixieren, wobei in einer Durchgangsbohrung des Futterkörpers ein Kühlmittelzuführrohr vorgesehen ist, das sich zwischen dem maschinenseitigen Ende des Futterkörpers und einem in die Aufnahme hineinragenden und in dem Futterkörper verstellbar gehaltenen Axialanschlagelement erstreckt, um dem maschinenseitigen Ende eines in die Aufnahme eingeschobenen Werkzeugs mit innerer Kühlzufuhr ein Kühlmittel zuzuführen. Das Kühlmittelzuführrohr ist teleskopartig ausfahrbar, wobei es an seinem einen Ende mit dem Anschlagelement verbunden ist und an seinem anderen Axialende eine Anschlagfläche für ein arbeitsspindelseitiges Übergabeelement aufweist und wobei es elastisch in seine ausgefahrene Stellung vorgespannt ist.
Aufgabe und Vorteile der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein alternatives Werkzeugspannfutter bereit zu stellen, das bei einem vereinfachten Aufbau eine Spanntiefeneinstellung unter Gewährleistung eine in Bezug zum Stand der Technik mindestens vergleichbar zuverlässigen Kühl-/Schmiermediumzufuhr für ein Werkzeug ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung angegeben.
Die Erfindung geht von einem Werkzeugspannfutter aus, das für ein manuelles Spannen an einer Spindel einer Werkzeugmaschine ausgelegt ist und eine Vorrichtung zur Zuführung eines Kühl- /Schmiermediums an einen Mediumkanal eines im Spannfutter gehaltenen Werkzeugs umfasst, wobei im Spannfutter eine Kupplungshülse vorgesehen ist, welche als Kupplung für eine Zufuhrleitung einer Spannvorrichtung der Spindel für eine Versorgung mit Kühl-/Schmiermedium dient, wobei die Kupplungshülse elastisch, insbesondere in einer im Spannfutter eingeschraubten Gewindehülse aufgenommen ist und wobei der Kupplungshülse in Richtung Werkzeug eine Stellschraube nachgeordnet ist, welche gegenüber dem Spannfutter in Richtung der Längsachse des Spannfutters verstellbar ist. Der Kern der Erfindung liegt darin, dass die Kupplungshülse über eine Anschlagebene am Werkzeugspannfutter für die Spannvorrichtung in Richtung der Spannvorrichtung einen nur geringfügigen Überstand aufweist und in Längsachse des Spannfutters in Richtung eines Werkzeugs elastisch bewegbar ist. Durch diese Vorgehensweise kann der Aufbau der Kupplungshülse einfach und robust gestaltet werden, bei gleichzeitig gut dichtendem Anschlussverhalten an ein Anschlusselement einer manuellen Spannvorrichtung.
Dazu ist vorzugsweise der Überstand der Kupplungshülse derart dimensioniert, dass das Anschlusselement der Spannvorrichtung im gespannten Zustand am Überstand anliegt und diesen in der Längsachse zurückdrängt, vorzugsweise unter Anlage eines Dichtungselements des Anschlusselements in Wandungsabschnitten des Werkzeugspannfutters im Bereich um die Kupplungshülse.
Grundsätzlich wird der Federweg der Kupplungshülse durch die elastische Aufnahme der Kupplungshülse im Spannfutter bereitgestellt. Vorzugsweise werden hierzu elastische Dichtmittel, zum Beispiel wenigstens eine O-Ringdichtung eingesetzt, die in axialer Richtung elastisch zusammenpressbar ist. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung wird ein Federweg durch zwei "in Reihe geschaltete" O-Ringe realisiert.
Es ist jedoch auch denkbar noch mindestens eine zusätzliche Dichtung, insbesondere O-Ringdichtung für die Bereitstellung eines etwas vergrößerten Federweges für die elastische Aufnahme der Kupplungshülse im Spannfutter vorzusehen.
Außerdem ist es vorteilhaft, wenn der Weg, um welchen der Überstand im eingespannten Zustand zurückgedrängt ist, in einem Bereich des Dichtweges eines Dichtrings am Anschlusselement der Spannvorrichtung liegt.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist an der Kupplungshülse ein Rohrelement ausgebildet, das in eine Öffnung der Stellschraube, insbesondere passgenau hineinragt.
Damit kann die Stellschraube in axialer Richtung verstellt werden, ohne dass an der Schnittstelle Rohrelement/Stellschraube in unerwünschter Weise Kühl-/Schmiermedium versackt oder an der Schnittstelle eine Strömungsproblematik, beispielsweise im Hinblick auf Wirbel, auftritt.
In dieser Hinsicht ebenfalls bevorzugt ist eine Ausgestaltung dahingehend, dass an der Stellschraube ein Rohrelement, insbesondere einstückig angeordnet ist, das verschieblich in die Kupplungshülse hineinragt. Auf diese Weise kann die Stellschraube ebenfalls unterschiedliche Positionen einnehmen, für eine entsprechende Einstellung der Spanntiefe eines Werkzeugs unter Gewährleistung eines ausreichend dicht ausgestalteten Weges für Kühl-/Schmiermedium.
Die Stellschraube ist vorzugsweise so ausgestaltet, dass sie von der Werkzeugseite und/oder von der Spindelseite aus zum Beispiel durch ein Werkzeug, beispielsweise mit einem Sechskant verstellbar ist.
Um eine weitere Verbesserung der Dichtigkeit in einem Übergang zwischen Kupplungshülse und Rohrelement zu erreichen, wird überdies vorgeschlagen, dass das Rohrelement zur Kupplungshülse über eine Dichtlippe, insbesondere am vorderen Ende des Rohrelements abgedichtet ist.
Vorzugsweise ist die Befestigung der Kupplungshülse sowie die Ausgestaltung der Stellschraube so bemessen, dass der Aufbau für eine manuelle Spannvorrichtung in den Grundkörper eines Werkzeugspannfutters einsetzbar ist, das auch mit einer Kupplungshülse und einer Stellschraube bestückt werden kann, die für eine automatische Spanneinrichtung ausgelegt ist.
Dadurch kann unabhängig von der Art des Spannens, das heißt automatisch oder manuell, ein einziger Werkzeugspannfuttergrundkörper zur Anwendung kommen.
Zeichnungen
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend unter Angabe weiterer Vorteile und Einzelheiten näher erläutert. Die Figur zeigt in einer geschnittenen Seitenansicht ein Werkzeugspannfutter mit ausschnittsweise dargestelltem Werkzeug sowie einer manuellen Spanneinrichtung, die im Werkzeugspannfutter sitzt.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Das in der Figur dargestellte Spannfutter 1 weist eine Längsachse 2 auf, entlang welcher eine Durchgangsöffnung 3 abschnittsweise unterschiedliche Durchmesser besitzt. Das Spannfutter 1 umfasst einen Spannabschnitt 4, einen Mittelabschnitt 5 sowie einen Kupplungsabschnitt 6. Der Spannabschnitt 4 ist dazu vorgesehen, ein Werkzeug 7 (in der Figur teilweise dargestellt) aufzunehmen, welches Mediumkanäle 8 zum Transport von Kühl-/Schmiermedium an eine nicht dargestellte Werkzeugspitze umfasst, die in einer Bodenfläche 9 des Werkzeugs 7 münden.
Im Mittelabschnitt 5 ist eine Vorrichtung 10 zur Zuführung von Kühl-/Schmiermedium an die Mediumkanäle 8 des Werkzeugs 7 vorgesehen.
Über den Kupplungsabschnitt 6 erfolgt die Ankupplung des Spannfutters 1 an eine Spanneinrichtung 11 einer Werkzeugmaschine (nicht dargestellt), wobei in der Spanneinrichtung 11 über eine Leitung 11a Kühl-/Schmiermedium an die Vorrichtung 10 übergeben wird.
Die Spanneinrichtung 11 umfasst neben der Leitung 11a Spannelemente 11b, die über Spannschrauben 11c in einer entsprechend ausgestalteten Innenkontur des Kupplungsabschnitts 6 derart radial nach außen bewegbar sind, dass das Spannfutter 1 gegen die Spanneinrichtung 11 gezogen wird.
Dadurch kommt ein Anschlusselement 12 mit einer O-Ringdichtung 13 zur Anlage an einer senkrecht zur Längsachse 2 des Spannfutters 1 ausgebildeten Anlagefläche 14 am Spannfutter 1. Über die Dichtung 13 wird das Anschlusselement 12 zur Anlagefläche 14 abgedichtet. Radial weiter nach innen betrachtet, liegt ein Anschlussteil 12a des Anschlusselements 12 an einer Kupplungshülse 15 im Bereich einer Stirnfläche 15a der Kupplungshülse 15 im gespannten Zustand dichtend an. Die Kupplungshülse 15 ist Teil der Vorrichtung 10 zur Zuführung von Kühl-/Schmiermedium. Darüber hinaus umfasst die Vorrichtung 10 zur Zuführung von Kühl-/Schmiermedium eine Stellschraube 16 mit einem Rohrabschnitt 17 der in eine Durchgangsöffnung 15b der Kupplungshülse 15 hineinragt. Für einen dichten Übergang zwischen einer Innenseite der Durchgangsöffnung 15b und dem Rohrabschnitt 17 der Stellschraube 16 ist am Ende des Rohrabschnitts 17 eine Dichtlippe 18 ausgebildet.
Die Stellschraube 16 ist mit einem Außengewinde 16a in ein Gewinde 3a der Durchgangsöffnung 3 des Mittelabschnitts 5 des Spannfutters 1 eingeschraubt und kann durch Verdrehen entlang der Längsachse 2 verstellt werden. Dadurch ändert sich die Position der Stellschraube 16 zur Kupplungshülse 15, was dazu führt, dass der Rohrabschnitt 17 der Stellschraube 16 in der Durchgangsöffnung 15b der Kupplungshülse 15 sich gleitend verschiebt.
Aufgrund der Dichtlippe 18 ist dabei jedoch immer ein ausreichender dichter Übergang gegenüber Kühl-/Schmiermedium an der Schnittstelle zwischen Kupplungshülse 15 und Rohrabschnitt 17 gewährleistet.
Von besonderer Bedeutung ist die Befestigung der Kupplungshülse 15 in der Durchgangsöffnung 3 des Spannfutters 1.
Hierzu weist die Kupplungshülse 15 einen umfänglich verlaufenden Absatz bzw. Kragen 19 auf, der mit einer Gewindehülse 20 mit einem Außengewinde 20a zusammenwirkt, indem durch Einschrauben der Gewindehülse 20 in einen entsprechenden Gewindeabschnitt 3b der Durchgangsöffnung 3 die Gewindehülse 20 zur Anlage am Kragen 19 der Kupplungshülse 15 kommt und die Kupplungshülse 15 in Richtung Werkzeugaufnahme drückt. Auf der Seite des Kragens 19, der der Seite gegenüberliegt, an welcher die Gewindehülse 20 angreift, sitzen auf der Kupplungshülse 15 zwei O-Ringdichtungen 21, 22.
Durch die O-Ringdichtungen 21, 22 erhält die Kupplungshülse 15 mittels der Gewindehülse 20 eine elastische axiale Vorspannung.
Die Dimensionierung der Gewindehülse 20, der Kupplungshülse 15 sowie der O-Ringe 21, 22 sollte so erfolgen, dass im nicht gespannten Zustand der Spanneinrichtung 11 die Kupplungshülse 15 elastisch vorgespannt axial etwas über die Anschlagfläche 14 für das Anschlusselement 12 übersteht, so dass bei Eingreifen der Spanneinrichtung 11 das Anschlusselement 12 die Kupplungshülse 15 über deren Stirnfläche 15a elastisch zurückdrängen kann. Dadurch wird andererseits ein ausreichend dichter Übergang zwischen Anschlagelement 12 und Kupplungshülse 15 ausgebildet und zusätzlich kann im Ausführungsbeispiel die Dichtung 13 an der Anlagefläche 14 dichtend zur Anlage kommen.
Durch einen vergleichsweise kurzen elastischen axialen Verschiebeweg der Kupplungshülse 15 über Gummidichtungen lässt sich ein robuster Aufbau realisieren, der im Vergleich zu Lösungen mit Federelementen einfacher ist.

Claims

Werkzeugspannfutter (1), das für ein manuelles Spannen an einer Spindel einer Werkzeugmaschine ausgelegt ist, mit einer Vorrichtung (10) zur Zuführung eines Kühl-/Schmiermediums an einen Mediumkanal (8) eines im Spannfutter (1) gehaltenen Werkzeugs (7), wobei im Spannfutter (1) eine Kupplungshülse (15) vorgesehen ist, welche als Kupplung für eine Zufuhrleitung einer Spannvorrichtung (11) der Spindel für eine Versorgung mit Kühl-/Schmiermedium dient, wobei die Kupplungshülse (15) elastisch im Spannfutter (1) aufgenommen ist, und wobei der Kupplungshülse (15) in Richtung Werkzeug eine Stellschraube (16) nachgeordnet ist, welche gegenüber dem Spannfutter (1) in Richtung einer Längsachse (2) des Spannfutters (1) verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungshülse (15) über eine Anschlagebene (14) am Werkzeugspannfutter (1) für die Spannvorrichtung (11) in Richtung der Spannvorrichtung (11) einen nur geringfügigen Überstand aufweist und in Längsachse (2) des Spannfutters (1) in Richtung eines Werkzeugs (7) elastisch bewegbar ist.
Werkzeugspannfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Überstand derart dimensioniert ist, dass ein Anschlusselement (12) der Spannvorrichtung (11) im gespannten Zustand am Überstand anliegt und diesen in der Längsachse (2) zurückdrängt.
Werkzeugspannfutter nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Überstand im gespannten Zustand dichtend am Anschlusselement (12) der Spannvorrichtung (11) angepresst ist.
Werkzeugspannfutter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Weg, um welchen der Überstand im gespannten Zustand zurückgedrängt ist, in einem Bereich des Dichtweges einer Dichtung (13) am Anschlusselement liegt.
Werkzeugspannfutter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Kupplungshülse (15) ein Rohrelement, vorzugsweise einstückig ausgebildet ist, das in eine Öffnung der Stellschraube (16), insbesondere passgenau hineinragt.
Werkzeugspannfutter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Stellschraube (16) ein Rohrelement (17) angeordnet ist, das in die Kupplungshülse hineinragt.
Werkzeugspannfutter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrelement (17) zur Kupplungshülse (15) über eine Dichtlippe (18), insbesondere am vorderen Ende des Rohrelements (17) abgedichtet ist.