DE202010006416U1

DE202010006416U1 - Spannzange

Info

Publication number: DE202010006416U1
Application number: DE202010006416U
Authority: DE
Original assignee: Ews Weigele & Co KG GmbH
Current assignee: Ews Weigele & Co KG GmbH
Priority date: 2010-05-04
Filing date: 2010-05-04
Publication date: 2010-08-05
Anticipated expiration: 2020-05-05

Abstract

Spannzange (1) mit einer Spannmutter (4), wobei die Spannmutter (4) einen stirnseitig angeordneten Druckring (5) aufweist, der drehbar und konzentrisch zur Körperlängsachse der Spannmutter (4) ist, und
mit einem Spannzangenkörper (14), der einenends vorzugsweise lösbar in der Spannmutter (4) fixiert und der anderenends zur Aufnahme in einer Spannzangenaufnahme (2) ausgebildet ist, wobei ein am Druckring (9) vorgesehener Innenkonus (12) beim Spannen mit einem vorderen Außenkonus (13) des Spannzangenkörpers (14) zusammenwirkt, und
mit Justiermittel (19), die mit dem Druckring (9) zusammenwirken.
dadurch gekennzeichnet, dass
die Justiermittel (19) im vorderen Bereich der Spannmutter (4) so angeordnet sind, dass sie im Wesentlichen in radialer Richtung bewegbar sind und in einer senkrecht zur Rotationsachse der Spannzange liegenden Ebene wirken, die im oder unmittelbar bei dem Wirkbereich des Innenkonus (12) des Druckringes (9) liegt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannzange, insbesondere eine Spannzange gemäß der Norm DIN ISO 15488, die im wesentlichen eine Spannzangenaufnahme, einen in der Spanzangenaufnahme gehaltenen, axial und teilweise radial bewegbaren Spannzangenkörper, eine Spannmutter und Justiermittel zur Rundlaufkorrektur des in dem Spannzangenkörper aufgenommenen Schaftes eines Werkzeuges aufweist.
Im Stand der Technik sind eine Vielzahl von Spannzangen bekannt, bei denen zur Justierung des Rundlaufes des eingespannten Werkzeuges Justiermittel vorgesehen sind, die entweder in der Spannmutter oder in der Spannzangenaufnahme drehbar oder verschiebbar gehalten sind.
Diese Justiermittel wirken dann bei Drehung oder Verschiebung auf das entsprechende Teil der Spannzange entweder in radialer oder in axialer Richtung. Durch die Justierung wird die Spannzange an ihrer Kontaktfläche zum Innenkonus der Spannmutter bezüglich ihrer Lage zur axialen Systemachse (Drehachse) in einer oder mehreren Richtungen verschoben.
In der DE 42 09 485 A1 wird ein Spannzangenfutter beschrieben, das zur Korrektur von Rundlauffehlern des darin eingesetzten Werkzeuges ein ringförmiges Druckstück mit einer insbesondere einstückigen Führungshülse aufweist. Das Druckstück ist innerhalb der Spannmutter so angeordnet, dass dessen Führungshülse einen zylindrischen Außenmantel eines Endstückes des Futters des Spannzangenfutter umgreift. Axial in der Spannmutter geführte Justierschrauben wirken auf die Stirnfläche des Druckstückes, so dass diese axial bewegten Stellmittel eine radiale Auslenkung von Teilbereichen des Spannzangenkörpers bewirken und somit ein zentrisches Ausrichten des Bearbeitungswerkzeuges ermöglichen.
Aus der DE 92 05 838 U1 ist ebenfalls eine Anordnung zur Korrektur von Rundlauffehlern eines in einem Spannzangenfutter eingespannten Werkzeuges bekannt, bei der die Spannmutter teilweise als Führungshülse ausgebildet ist. In der Spannmutter ist stirnseitig ein Druckring axial fest angeordnet. An dem Druckring ist ein Innenkonus vorgesehen, der mit dem zweiten, vorderen Außenkonus der Spannzange in Wirkverbindung steht. Der Bereich der axial verschiebbaren Spannmutter, der als Führungshülse ausgebildet ist, ist auf dem zylindrischen Endstück des Futters drehbar gelagert. In dem Bereich der Führungshülse sind mehrere gleichmäßig am Umfang verteilte radiale verstellbare Justierschrauben angeordnet, die sich außen am zylindrischer Endstück des Futters abstützen. Diese Justierschrauben sind somit weit entfernt von der Wirkebene des Druckringes angeordnet.
Diese bekannten Spannzangenfutter besitzen eine große Baulänge und sind zudem kostenintensive Sonderwerkzeuge. Ein weiterer Nachteil ist, das zur Korrektur von Fehler im Rundlauf des eingespannten Werkzeuges die Justierschrauben sehr feinfühlig und damit zeitaufwendig zu betätigen sind.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einfach zu justierende Spannzange mit geringen Fertigungskosten zu schaffen, mittels der ein Werkzeug auf einfache Weise genau und damit präzise zu einer Rotationsachse einer Bearbeitungsmaschine sicher ausrichtbar und fixierbar ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Spannzange mit den Merkmalen des Anspruches 1 vor. Die nachgeordneten Ansprüche 2 bis 6 offenbaren Ausführungsvarianten der Erfindung.
Diese neue Spannzange besitzt einen in ihrer Spannmutter stirnseitig drehbar angeordneten Druckring, der einen Innenkonus zum Zusammenwirken mit dem vorderen Außenkonus eines Spannzangenkörpers der Spannzange aufweist. Die besagten Justiermittel zur Korrektur von Abweichungen im Rundlauf eines eingespannten Werkzeuges bezüglich einer Rotationsachse einer Bearbeitungsmaschine sind hier im vorderen Bereich der Spannmutter in neuer Art so angeordnet, dass sie im Wesentlichen in radialer Richtung bewegbar sind und in einer senkrecht zur Rotationsachse der Spannzange liegenden Ebene wirken, die im oder unmittelbar bei dem Wirkbereich des Innenkonus des Druckringes liegt. Dabei sind die Justiermittel von der Außenkontur der Spannmutter aus zugänglich, also betätigbar.
Vorteilhaft ist, dass als Justiermittel vorzugsweise mindestens zwei in radial gerichteten Gewindebohrungen angeordnete Justierschrauben oder je nach Ausführung der Spannzange und ihres Einsatzes mehrere gleichmäßig an der Außenkontur der Spannmutter angeordnete Justierschrauben in der Spannmutter vorgesehen sind, zur radialen Verstellung eines Druckringes und damit des Spannzangenkörpers.
Eine vorteilhafte Ausführungsform wird darin gesehen, dass die Justierschrauben gegen einen am Druckring angeordneten Bund wirken, so dass der Druckring und damit der Spannzangenkörper über einen Innenkonus des Druckringes und einen kurzen vorderen Außenkonus des Spannzangenkörpers radial zur Rotationsachse der Bearbeitungsmaschine verschiebbar ist.
Eine bevorzugte Weiterbildung wird darin gesehen, dass die Justierschrauben nach dem Ausrichten des Spannzangenkörpers mit bekannten Fixiermitteln fixierbar und damit gestellfest, jedoch wieder lösbar, gesichert sind.
Zudem ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Winkel des Innenkonus des Druckringes und der Winkel des kurzen vorderen Außenkonus des Spannzangenkörpers vorzugsweise unterschiedlich ausgebildet sind, um eine Winkelbewegung des Spannzangenkörpers im Druckring zu ermöglichen.
Dadurch, dass die Spannzange Justiermittel in erfinderischer neuer Anordnung aufweist, kann eine Korrektur einer Abweichung des Werkzeuges von der vorgegebenen Toleranz des Rundlaufes, die in der Regel ”Null” sein soll, zur Rotationsachse der Bearbeitungs-/Werkzeugmaschine mit geringem Aufwand (Kosten) erzielt werden. Teure Sonderwerkzeuge müssen hierzu nicht angeschafft werden. Nach der Erfindung sind die Körpermaße der Spannmutter der Spannzange so gewählt, dass die neu gestaltete Spannmutter für standardisierte Spannzangen verwendet werden kann.
Die Erfindung wird nachfolgend im Weiteren und Details anhand eines schematisch in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Es zeigt:
1 eine Spannzange nach der Erfindung im Schnitt.
In 1 ist die erfindungsgemäße Spannzange 1 dargestellt, die in bekannter Bauart den Schaft eines nicht dargestellten Bearbeitungswerkzeuges, beispielsweise eines Bohrers oder Fräsers, aufnimmt und den Schaft des Bearbeitungswerkzeuges in einer Werkzeugmaschine durch eine Klemmverbindung hält.
Die Spannzange 1 besteht – bei diesem Ausführungsbeispiel – aus einer Spannzangenaufnahme 2 mit einem Gewindeansatz 3, auf den eine Spannmutter 4 mittels eines Innengewindes 5 aufgeschraubt ist. In der Spannmutter 4 ist stirnseitig, konzentrisch zu ihrer Körperlängsachse ein Druckring 9 angeordnet. Beim Spannen eines Bearbeitungswerkzeuges, d. h. dem Aufschrauben der Spannmutter 4, wird der Druckring 9, der durch mehrere Kugeln 6, die in einer Kugelrinne 7 der Spannmutter 4 und in einer Kugelrinne 8 des Druckringes 9 laufen, axial in der Spannmutter 4 festgesetzt, jedoch drehbar und radial bewegbar gehalten ist, nach innen, also gegen einen Spannzangenkörper 14, gezogen.
Die Kugeln 6 werden dazu über radial in der Spannmutter 4 angeordnete Gewindebohrungen 10 eingebracht, die mittels Verschlussschrauben 11 verschlossen sind.
Der Druckring 9 drückt beim Aufschrauben der Spannmutter 4 mit seinem Innenkonus 12 gegen einen kurzen vorderen Außenkonus 13 des Spannzangenkörpers 14 der Spannzange 1, wobei der Spannzangenkörper 14 mit seinem langen hinteren Außenkonus 15 an einen inneren Aufnahmekonus 16 der Spannzangenaufnahme 2 gedrückt wird und damit das im Spannzangenkörper 14 befindliche Werkzeug gespannt wird. Der Winkel des Innenkonus 12 des Druckringes 9 und der Winkel des kurzen vorderen Außenkonus 13 des Spannzangenkörpers 4 sind vorzugsweise unterschiedlich ausgebildet, um eine gegenseitige Winkelbewegung zu ermöglichen.
In dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel entsprechend 1 sind an einer Außenkontur 17 der Spannmutter 4 Gewindebohrungen 18 mitsamt Justierschrauben 19 angeordnet, die eine radiale Verstellung des Druckringes 9 bezüglich der Körperlängsachse der Spannmutter 4 sowie bezüglich der Rotationsachse 20 der Werkzeugmaschine und damit des Spannzangenkörpers 14 ermöglichen. So wird ein Werkzeug auf einfache Weise genau und damit präzise zu besagter Rotationsachse 20 einer Bearbeitungsmaschine ausgerichtet.
Zur Korrektur einer Abweichung vom Rundlauf wird die Justierschrauben 19 – hier – gegen einen Bund 21 des Druckringes 9 gedrückt und damit der Druckring 9 radial verschoben.
Die Justierschrauben 19 sind nach dem Ausrichten des Spannzangenkörpers 14 mit bekannten Fixiermitteln fixierbar und damit gestellfest – jedoch hörbar – gesichert.
Die voranstehend identifizierten Zeichnungsmerkmale zeigen zwar eine bevorzugte Ausführungsform, jedoch werden auch andere erfindungsgemäße Ausführungsformen wie nachfolgend erwähnt, erwogen. Die Offenbarung bietet veranschaulichende erfindungsgemäße Ausführungsformen als Beispiele erfindungsgemäßer Prinzipien für die Lösung der anstehenden Aufgabe und nicht als Einschränkungen.
So umfasst die Erfindung z. B. auch Spannzangen in einer Ausführung, bei der die Spannzange als solche aus der Spannmutter und dem in der Spannmutter bewegbar fixierten Spannzangenkörper besteht und die ansonsten noch zur Spannzange gehörende Spannzangenaufnahme fester oder lösbarer Bestandteil eines Werkzeugadapters, eines Werkzeughalters oder der Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine bzw. Bearbeitungsmaschine selbst ist.

1: Spannzange
2: Spannzangenaufnahme
3: Gewindeansatz
4: Spannmutter
5: Innengewinde der Spannmutter
6: Kugel
7: Kugelrinne in Spannmutter
8: Kugelrinne in Druckring
9: Druckring
10: Gewindebohrung
11: Verschlussschraube
12: Innenkonus des Druckringes
13: kurzer vorderer Außenkonus des Spannzangenkörpers
14: Spannzangenkörper
15: langer hinterer Außenkonus des Spannzangenkörpers
16: innerer Aufnahmekonus der Spannzangenaufnahme
17: Außenkontur der Spannmutter
18: Gewindebohrung
19: Justierschraube
20: Rotationsachse der Werkzeugmaschine
21: Bund des Druckringes

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 4209485 A1 [0004]
- DE 9205838 U1 [0005]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- Norm DIN ISO 15488 [0001]

Claims

Spannzange (1) mit einer Spannmutter (4), wobei die Spannmutter (4) einen stirnseitig angeordneten Druckring (5) aufweist, der drehbar und konzentrisch zur Körperlängsachse der Spannmutter (4) ist, und mit einem Spannzangenkörper (14), der einenends vorzugsweise lösbar in der Spannmutter (4) fixiert und der anderenends zur Aufnahme in einer Spannzangenaufnahme (2) ausgebildet ist, wobei ein am Druckring (9) vorgesehener Innenkonus (12) beim Spannen mit einem vorderen Außenkonus (13) des Spannzangenkörpers (14) zusammenwirkt, und mit Justiermittel (19), die mit dem Druckring (9) zusammenwirken. dadurch gekennzeichnet, dass die Justiermittel (19) im vorderen Bereich der Spannmutter (4) so angeordnet sind, dass sie im Wesentlichen in radialer Richtung bewegbar sind und in einer senkrecht zur Rotationsachse der Spannzange liegenden Ebene wirken, die im oder unmittelbar bei dem Wirkbereich des Innenkonus (12) des Druckringes (9) liegt.
Spannzange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Justiermittel (19) von einer Außenkontur (17) der Spannmutter (4) aus radial bewegbar köpereinwärts gerichtet angeordnet sind und mit einer ihrer Körperflächen an dem Druckring (9) anliegen.
Spannzange nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Justiermittel vorzugsweise mindestens zwei in Gewindebohrungen (18) angeordnete Justierschrauben (19) zur radialen Verstellung eines Druckringes (19) und damit des Spannzangenkörpers (14) vorgesehen sind.
Spannzange nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Justierschrauben (19) gegen einen am Druckring (9) angeordneten Bund (21) drücken, so dass der Druckring (9) und damit der Spannzangenkörper (14) über einen Innenkonus (12) des Druckringes (9) und einen kurzen äußeren Außenkonus (13) des Spannzangenkörpers (14) radial zur Rotationsachse (20) der Werkzeugmaschine verschiebbar ist.
Spannzange nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Justiermittel mehrere und gleichmäßig an der Außenkontur (17) der Spannmutter (4) angeordnete Justierschrauben (19) zur radialen Verstellung eines Druckringes (9) und damit des Spannzangenkörpers (14) vorgesehen sind.
Spannzange nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Justierschrauben (19) nach dem Ausrichten des Spannzangenkörpers (14) fixierbar vorgesehen sind.
Spannzange nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel des Innenkonus (12) des Druckringes (9) und der Winkel des kurzen vorderen Außenkonus (13) des Spannzangenkörpers (14) insbesondere unterschiedlich ausgebildet sind.