DE2061565A1

DE2061565A1 - Spannfutter

Info

Publication number: DE2061565A1
Application number: DE19702061565
Authority: DE
Inventors: Walter Frankenmuth Mich Baturka (V St A) P
Original assignee: Houdaille Industries Inc
Current assignee: Stanwich Industries Inc Greenwich Conn Us
Priority date: 1970-07-02
Filing date: 1970-12-15
Publication date: 1972-02-10
Also published as: GB1295699A; US3652100A; DE2061565B2; JPS5621526B1; CA926598A; DE2061565C3

Description

Spannfutter.

Die Erfindung bezieht sich ganz allgemein auf ein Spannfutter, in welchem ein Werkzeug durch eine zusammenziehbare Spannpatrone erfaßt wird.

Durch das Aufkommen und den wirtschaftlichen Erfolg der numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen sind die Hersteller dazu übergegangen, Bauteile herzustellen, die komplizierter sind, als es bisher der Fall war. Wenn ein Bauteil sehr kompliziert ist, so werden dessen Bearbeitungskosten größer, so daß, falls im letzten üerstellungsabschnitt irgendein Fehler auftritt, die Kosten des Ausschußteils ganz erheblich hoch werden. Einer der Bearbeitungsfehler, der auftreten kann, besteht darin, daß ein Werkzeug im Spannfutter, welches das Werkzeug hält, gleitet oder rutscht und es wird ein Bearbeitungsfehler durch dieses Gleiten oder Rutschen des Werkzeugs hervorgerufen. Das Bedienungspersonal derartiger Werkzeugmaschinen hat deshalb die Muttern etwas fester angezogen, als es eigentlich erforderlich wäre. Es wollte dadurch erreichen, daß das Werkzeug nicht gleiten oder rutschen kann. Es besteht aber die Gefahr, daß ein körperlich starker Arbeiter die Muttern viel zu fest anzieht, nämlich so weit, als er es für erforderlich erachtet, wobei

sehr

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sehr häufig ein Drehmoment aufgebracht wird, welches oberhalb des Drehmoments liegt, für das das Spannfutter ausgelegt ist.

Auf diese Weise können Beschädigungen auftreten, da kritische Teile solchen Scherkräften ausgesetzt sind, denen sie nicht widerstehen können und dies führt zu einer Beschädigung der Werkzeugausrüstung,

Ferner hat ein derartiges Überdrehen eine radiale Ver-Schiebung der Spannpatrone in bekannten Spannfuttern zur Folge und dadurch wird die ursprüngliche Konzentrizität aufgehoben.

Erfindungsgemäß weist das Spannfutter eine Mutter auf, die einen nach innen vorspringenden Flansch hat, der als eine Lagerlauffläche dient und einen Ring, der einen radial nach außen vorspringenden Flansch hat, der als eine Lagerlauffläche dient, wobei dieser Flansch den Flansch der Mutter radial überlappt und ferner ist eine Reihe von Lagerelementen zwischen diesen Lagerlaufflächen angeordnet und die Spannpatrone weist eine sphärische Oberfläche auf, gegen die eine Kegeloberfläche des Rings anliegt, um einen Linienkontakt zu erzeugen, der zur Selbstzentrierung verschoben werden kann, wobei diese Zentrierung durch nicht festsitzende und lediglich lose eingreifende Gewinde an der Mutter unterstützt wird.

Es ist demzufolge ein Ziel der Erfindung, ein Spannfutter zu schaffen, welches größeren Festziehkräften ohne Beschädigung widerstehen kann.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Spannfutter zu schaffen, welches eine erhöhte Einspannkraft auf den Schaft des Werkzeugs ausüben kann.

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Ferner ist es Ziel der Erfindung, ein Spannfutter zu schaffen, welches derart aufgebaut ist, daß keine Neigung zu einer radialen Verschiebung der Spannpatrone besteht, so daß eine maximale Konzentrizität der Spannpatrone sichergestellt ist.

Weiterhin ist es Ziel der Erfindung, ein Spannfutter zu schaffen, welches Lager zur Erleichterung des Festziehehs aufweist, wobei in Kombination mit dem Lager ein Eing vorgesehen ist, der derart angeordnet und ausgebildet ist, daß lediglieh Kompressionskräfte durch die Lagerelemente auf diesen Ring ausgeübt werden.

Weitere Vorteile, Merkmale und zusätzliche Ziele der Erfindung können der folgenden Beschreibung entnommen werden« Die Erfindung soll unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert werden.

In der Zeichnung ist ein teilweise fortgebrochener Schnitt eine3 erfindungsgemäßen Spannfutters dargestellte

Die Erfindung hat insbesondere für ein Spannfutter 10 Bedeutung, welches in der Zeichnung dargestellt ist. Das Spannfutter weist ein Gehäuse ii, eine Spannpatrone 12, eine Mutter 13, einen Hing 14 und eine Eeihe von Lagerelementen 15, wie beispielsweise Kugeln und einen Halterung sr ing 16 auf.

Das Gehäuse 11 weist eine KeilfläehelT auf, gegen welche die Spannpatrone 12 anliegt. Das Gehäuse ii hat ferner ein Gewinde 18, welches lose in ein Gewinde 19 der Mutter 13 eingreift. Dieser lose Eingriff wird dadurch erreicht, daß der Teilkreisdurchmesser des inneren Gewindes 19 etwas kleiner gemacht wird, als er üblicherweise unter Berücksichtigung des Gewindes 18 ausgebildet würde. Dadurch ist

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es möglich, daß die Mutter Ii sich leicht verschwenken kann, wenn die Mutter in die Gewinde eingeschraubt ist.

Die Spannpatrone 12 ist von gegenüberliegenden Enden aus geschlitzt, so daß diese zusammengezogen werden kann» Das Zusammenziehen wird dadurch erreicht, daß die Spannpatrone

12 in axialer Sichtung gedrückt wird, so daß die Keilfläche 17 am Gehäuse mit einer entsprechend geformten Oberfläche 20 an den verschiedenen Abschnitten der Spannpatrone zusammenwirkt, um die Spannpatrone 12 zu einer geringeren Größe zusammenzudrücken, wobei im zusammenge-

" drückten Zustand diese Spannpatrone einen Schaft 21 eines Werkzeugs, wie beispielsweise eines Bohrers oder eines Räumwerkzeugs in sicherer Weise erfassen kann.

Die Spannpatrone 12 weist eine Umfangsnut 22 auf und an dieserUmfangsnut ist eine sphärische Oberfläche 23 und eine kegelstumfförmige Oberfläche 24 ausgebildet.

Die Mutter 13 weist eine Nut auf, von der der Halterungsring 16 in ausbaubarer Weise aufgenommen wird. Die Mutter

13 weist ferner einen radial nach innen sich erstreckenden Flansch 25 auf, der einen Abschnitt hat, der als Lager-

P lauffläche 26 für die Lagerelemente 15 dient.

Der Ring 14 weist einen konischen Abschnitt 27 auf, der normalerweise gegen die sphärische Oberfläche 23 der Spannpatrone 12 anliegt. Der Ring 14 weist ferner einen konischen Abschnitt 28 auf, der sich gegen die konische Wandung 24 der Spannpatrone 12 anlegen kann. Die Oberflächen 27 und 28 des Rings.14 erstrecken sioh in die Nut 22 hinein. Der Ring 14 weist einen radial nach außen sich erstreckenden Flanschabschnitt 29 auf, der eine Oberfläche hat, die als Lagerlauffläche 30 dient und gegen die eine Reihe von Lagerelementen 15 anliegt. Am axialen inneren Ende wird der Ring 14 von dem Halterungsring 16 erfaßt, 109887/0239

der

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der dazu dient, den ßing 14 und die Lagerelemente 15 innerhalb der Mutter 13 zu halten. Bei diesem Aufbau sind die Lagerelemente 15 an einer axialen Stelle angeordnet, die die gleiche ist wie die, in der die Nut 22 liegt und zwar bezüglich der Drehachse des Spannfutters 10. Der Plansch 29 des Sings 14 überlappt radial den ^lansch 25 der Mutterl3., wobei die Lagerlauffläche 26 radial weiter außen liegt als die Lagerlauffläche 30. Wenn bei diesem Aufbau die Mutter festgezogen wird, so wird eine Kraft von der Mutter 13 übertragen und zwar durch die Lagerelemente 15 auf die Lagerlauf fläche :'.30und durch den Hing 14 auf die sphärische °berflache 23. Der Ring 14 wird lediglich auf Kompression beansprucht und die Richtung dieser Kompressionskraft verläuft im wesentlichen unter einem Winkel von 45° zur Drehachse des Spannfutters 10. Die axiale Komponente dieser Kraft drückt die Spannpatrone 12 in axialer Richtung, wodurch diese zusammengedrückt wird. Die radiale Komponente dieser Kraft unterstützt die Halterungswirkung der Spannpatrone. Wenn ein derartiges Zusammendrücken stattfindet, so paßt sich der Ring 14 im erforderlichen Ausmaß dadurch an, daß dieser sich etwas verschwenkt, um einen Abgleich zu schaffen oder um die Anlagestelle zu verschieben, wobei es sich hierbei um eine Kontaktlinie handelt, die die Drehachse umgibt.

Wenn die Mutter 13 in entgegengesetzter Richtung gedreht wird, so bewirkt der Halterungsring 16, daß über den Ring 14 und die Oberflächen 28 und 24 die Spannpatrone 12 axial nach außen verschoben wird,

Es können verschiedene Abänderungen im Aufbau des dargestellten Ausführungsbeispiels vorgenommen werden. Beispielsweise 1st es nicht von Bedeutung; ob die Gewinde 18 Innengewinde oder Außengewinde sind. Obwohl die dargestellte AusfUhrungsform bevorzugt wird, kann die Beziehung zwischen

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den Oberflächen 23 und 27 abgeändert werden und zwar so weit, daß sich eine tangentiale Kontaktlinie ergibt.

Mit einem Spannfutter, welches, wie im vorstehenden erläutert, ausgebildet ist, werden die eingangs erwähnten Ziele erreicht.

Es können Abänderungen und Veränderungen vorgenommen werden, die im Bahmen der Erfindung liegen.

Paten tansprüohe

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Claims

Patentansprüche

1. Spannfutter mit einem Gehäuse mit einer Keilfläche und mit einer Spannpatrone, die bei einer axialen Bewegung gegen diese Keilfläche zusammenziehbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaniipatrone (12) eine Umfangsnut (22) aufweist, die axial von dieser Keilfläche (17) entfernt liegt, daß eine Mutter (13) im Gewindeeingriff (18, 19) mit dem Gehäuse (ll) steht, daß diese Mutter (13) ejnmradial nach innen ragenden Flansch aufweist, der als Lagerlauffläche (26) dient, daß ein Ring (14) innerhalb dieser Mutter (13) angeordnet ist pnd sich radial in die Nut (22) der Spannpatrone (12) hinein erstreckt, daß dieser Eing (14) einander gegenüberliegende erste und zweite Abschnitte (27, 28) aufweist, die sich gegen die Spannpatrone (12) zu beiden Seiten der Nut (22) anlegen können, daß der Hing (14) einen dritten Abschnitt (29) aufweist, der einen radial nach außen sich erstreckenden Flansch bildet, der als Lagerlauffläche (30) dient und der radial den Flansch (25) der Mutter (13) überlappt, daß eine Reihe von Lagerelementen

(15) zwischen diesen Lagerlaufflächen angeordnet ist und gegen diese anliegt und daß ein ausbaubarer Halterungsring

(16) in der Mutter (13) angeordnet ist, Bit dem der Eing (14) und die Lagerelemente innerhalb der Mutter (13) gehalten werden und mit dem eine Kraft von der Mutter auf den Ring Übertragen wird, mit der die Spannpatrone (12) axial von der Keilfläche (17) fort bewegt wird.

2. Spannfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (22) in der Spannpatrone (12) an einer Seite von einer sphärischen Oberfläche (23) begrenzt wird, die längs einer Kontaktlinie gegen den Ring (14) anliegt·

3. Spannfutter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (14) eine konische Oberfläche (27) aufweist, die

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gegen die sphärische Oberfläche (23) der Spannpatrone anliegt.

4. Spannpatrone nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindeeingriff mit lose sitzenden Gewinden erfolgt, so daß der Linienkontakt sich selbst einstellen kann.

5. Spannfutter nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerelement© (l5) und die Spannpatrone (12) lediglich Korapressionskräfte auf den Hing beim Anziehen der Mutter (l3) ausüben.

6. Spannfutter nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage zwischen dem Ring (14) und der Spannpatrone (12) bei der Bewegung der Spannpatrone (12) gegen die Keilfläche (ii) in wesentlichen unter einem Winkel von 45° gegenüber der Drehachse des Spannfutters erfolgt.

7. Spannfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage zwischen dem Bing (14) und der Spannpatrone (12) bei der Bewegung der Spannpatrone (12) gegen die Keilfläche (17) tangential ist, so daß eine Kontaktlinie gebildet wird, die die Drehachse des Spannfutters umgibt.

8. Spannfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerelemente (15) und die Nut (22) in der Spannpatrone (12) axial miteinander ausgefluchtet sind.

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