DE2113137C3 - Spannfutter für einen Zylinderschaft aufweisende, drehend arbeitende Werkzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Spannfutter für einen Zylinderschaft aufweisende, drehend arbeitende Werkzeuge, insbesondere Fräser, mit einer den Werkyeugschaft umfassenden außen konischen Spannzange, die durch eine Überwurfmutter in einen Hohlkonus des Futters gepreßt wird, wobei das Öffnen und Schließen des Futters durch Verschrauben der Überwurfmutter erfolgt.

Die Herstellung eines Zylinderschaftes an den Werkzeugen ist billiger als die Herstellung eines Konus und es wird überdies bei konischer Ausbildung des Werk-Ireugschaftes die Auswechslung des Werkzeuges erfcchwert. Andererseits aber ist die Drehmomentübertragung bei Werkzeugen mit Zylinderschaft schwieriger tils bei Werkzeugen mit konischem Schaft. Bei den bekannten Spannfuttern wird das Werkzeug durch starr Un den Zylinderschaft angepreßte Teile des Futters getialten. Wenn nun der Zylinderschaft im Futter bei einem gewissen Drehmoment zu rutschen beginnt, so lsi der Sit/ des /ylinderschaftes im Futter gestört und Cs wird auch durch Herabsetzung des Dienmomentes In gewissem Ausmaß das Kutschen nicht behoben. Dies kann /u einem Ausschuß des Werkstückes oder zu l'inein Bruch des Werkzeuges führen. Das Spannen des Futters erfolgt in der let.'.teii l'hase des Spannvorganges niuer der Finwirkung von nicht definierbar?n Kräf- |en der ruhenden Reibung im Futter, so daß die tatsächlich am Zylinderschaft auftretende Anpreßkraft nicht eindeutig bestimmt werden kann. Der Umstand, daß ein einmal eintretendes Rutschen des Zylinderschaftes im Futter aufrechterhalten bleibt ist hierbei offenbar darauf zurückzuführen, dal! bei der kleinsten eintretenden Deformation die Aiipreßkraft des Futters am Zylindcrschaft wesentlich abnimmt.

Es ist aus der CH-PS 4 80 118 bekanntgeworden, eine außen doppelt konische Spannzunge für den Werkzeugschaft vorzusehen, welche mit einer Konusflache in einem Innenkonus der Überwurfmutter gelagen ist und deren andere Konusfläche in einem Innenkonus eines im Futterkörper axial verschiebbar geführten Kolbens gelagert ist, wobei dieser Kolben hydrauii:,ch nach außen gedrückt wird. Hierdurch wird es zwar ermöglicht, die Spannzange mit großer Anpreßkraft an

ίο den Werkzeugschaft anzupressen, jedoch wird einerseits eine sichere Halterung des Werkzeuges deswegen nicht erreicht, weil der Kolben in der Zylinderbohrung des Futterkörpers verdrehbar ist und daher eine Relativverdrehung des Werkzeuges gegenüber dem Futtcrkörper auch bei festsitzender Spannzange ermöglicht wird und weil andererseits auch bei noch so großem anfänglichem Anpreßdruck der Spannzange an den Werkzeugschaft die Aufrechterhaltung bei einer geringfügigen Deformation des Schaftes nicht gewahrleistet ist. Bei dieser bekannten Anordnung besteht überdies in Anbetracht der durch die Hydraulik ermöglichten Anwendung großer SpanndriJcke die Gefahr, daß ein Lösen des Werkzeuges beim Öffnen der Überwurfmutter dadurch erschwert wird, daß die Spannzange im Innenkonus des Zylinders festsitzt. Aus diesem Grund ist bei dieser bekannten Anordnung ein Fedenk ment /wischen der Spannzange und dem innenkonischcu Zylinder vorgesehen, um beim Lösen der Überwurfmutter tue Spannzange aus dem Innenkonus herauszudrücken.

Dieses Fedeielement wirkt nicht im Sinne Liner Sicherung des Sit/es des Werkzeugschaftes im Spannfutter.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine sichere Hinspaniuing von Werkzeugen mit zylindrischem Schaft mit Hilfe der üblichen Spann/.ingen zu ermöglichen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß einem nicht vorveröffeiulichten Vorschlag (DT-AS 18 01 423) vorgeschlagen, die Spannzange mittels einer Spannmutter gegen die Wirkung eines Kraftspeichers zu vcrschie-

b'en. Gemäß diesem Vorschlag ist die Spannzange doppeltkonisch ausgebildet, wobei der eine Konus in der Überwurfmutter und tier andere Konus in einer innenkonischen Hülse, die gegen den Kraftspeicher abgestützt ist, sitzt. Gemäß diesem Vorschlag wird zwischen der Übcrwuifmutter und dem Kraftspeicher wohl die Spannzange zusammengedrückt und damit radial gegen den Werkzeugschaft gespannt. Die Spannzange hebt sich aber dann, wenn sie radial nach innen gespannt ist, von der Zylinderbohrung des Futters ab und sitzt nur mehr in den beiden Konen. Es wird somit bei gespanntem ("utter wohl die Verbindung der Spannzange mit dem Werkzeugschaft hergestellt und durch den Kraftspeicher dauernd aufrechterhalten, jedoch ist eine drehsichere Verbindung mit dein Futterkörper selbst nicht gegeben, da die iniienkonische Hülse gegenüber der Zylinderwand des Futterkörpcrs verdrehbar ist und die Überwurfmutter, die den /weiten Hohlkonus enthält, mit dem Futtei körper nur verschraubt und daher gegenüber diesem nicht gegen Verdrehung gesichert

Die erfindungsgemäße Lösung beseitigt diese Nachteile und besteht darin, daß der Hohlkonus in einer Bohrung des Futterkörpers axial verschiebbar und gegen Verdrehung gesichert gelagert und daß die von der

(15 Überwurfmutter über die Spannzange auf den Werk-/eugschaft ausgeübte Spannkraft durch ein in den Kraftweg von der Überwurfmutter zum Werkzeugschaft eingeschaltetes elastisches Nachstellglied, wel-

ehe«, den Hohlkonus gegen den I !!tierkörper abstützt, aufrechterhalten wird. Auf diese Weise wird de-" Konus der Spannzange nicht mehr gegen einen starren Hohlkonus des Futterkörpers, sondern gegen einen elastisch abgestützten Hohlkonus gedrückt. Der Zustand, daß bei einem Gleiten des Werkzeugschaftes die Festhaltekraft der Spannzange nicht mehr aufrechterhalten werden kann, tritt nicht ein, da das federnde Nachstellglied durch eine geringfügige NaehstHlbcw cgimg des Hohlkonus bereits die nötige Festhaltekrafl wieder herstellt, Ks wird somit die durch die Feslspannung des I utters einmal bewirkte AnpreLtkraft am Zvlinderv.-haft dt_s Werkzeuges dauernd aufrechter halten. Dadurch, daLi der Hohlkonus selbst im Futierkörper gegen Verdrehung gesichert ist, ist die Kr.iftübertiagung vom F'.uierkörper auf den Hohlkonus trot/ axialer Verschiebbarkeit gewährleistet.

Der Hohlkonus, welcher bei der einfachsten Ausführungsfonii in einer Z\linderbohrung des Futlcrkorpers geführt ist, kann durch geschlitzte "der mehrteilige Ausbildung aufweitbar sein, wobei die Vedrchungssi cherung durch die Anpressung desselben an die Bohrung des Futterkörpers bewirkt oder uniersiiitzi ist. Überdies wird dadurch die spielfreie Zentrierung im Fullerkörper gewährleiste';.

Als federndes Nachstellglied werden --weckmaHige Telierfedern angewendet, d.t diese zwar einen kleinen Federweg aufweisen, der jedoch für den erstrebten Zvveck völlig ausreichend ist, andererseits aber die Aufwendung großer Federkräfte ermöglichen.

In der Zeichnung ist die Fi findung an Hand eines Ausfiihrungsheispieles sehe ma ti sch veranschaulicht. welches ein Spannfutter für einen Zylinderschaft, beispielsweise dt 11 Schaft eines Fräsers, im Axialschniti zeigt.

Mit 1 ist der Flitterkörper bezeichnet und mit 2 der

Aufnahmekegel, mit welchem das Futter in die Maschine eingesetzt wird. 3 ist eine Spannzange, welche durch einen Schlitz 4 federnd ausgebildet ist und mit einem Außenkonus 5 in einer Hohlkonusflache 6 sitzt. Durch eine Überwurfmutter 7. welche auf ein Gewinde 8 des Futterkörpers 1 aufschraubbar ist, wird die Spannzange 3 in die Hohikonusflache 6 hineingediückt und damit axial zusammengespanni.

Die Hohikonusflache 6 ist nicht unmittelbar am Fmterkörper I ausgebildet, sondern in einem I lohlkonus 9. der seinerseits in einer Z\linderhohrung IO des Futterkörpers I axial verschiebbar gelagert und gegen den Futterkörper 1 durch ein aus Teilerfedern bestehendes Nachstellglied !1 axial federnd abgestützt ist. Beim Festspannen der Überwurfmutter 7 wird der Hohlkonus 9 durch die Überwurfmutter 7 in den Fiitierkörper ! unter Deformation der I ellerledern hineingednickt. vi daß durch diese Tellerfedern einerseits die Spannung, mit welcher die Spannfläche 12 der Spannzange 3 an den Zvlinderschaft des Werkzeuges angedrückt wird, eindeutig definierbar ist und andererseits dauernd elastisch aufrechterhalten bleibt.

Der Hohlkonus 9 selbst ist durch Ausbildung mit einem Schiit/ Ii aufweitbar, so daß er an die Zylinderlläche eier Bohrung IO angedrückt wird. Hierdurch ist einerseits die genaue Zentrierung im Futtcrkorper 1 gegeben und die Reibung an der Zylinderfläche ergibt eine Verdi ehungssicherung im gespannten Zustand. Dureii einer; in eine Bohrung 14 des Futterkörpers 1 eingesetzten Stift 15. tier in eine axiale Nut 16 des 1 lohlkonus 9 eingreift, ist der Hohlkonus 9 gegen Verdrehung und bei geöffnetem Futter gegen Herausfallen gesichert. Da der I lohlkonus 9 in eingesetztem Zustand geschliflen wird, konnte eine Verdrehung des Hohlkonus 9 auch eine Verschlechterung des Rundlaufes bew irken.

Hier/u 1 Blatt Zeichnuneen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Spannfutter für einen Zylinderschaft aufweisende, drehend arbeitende Werkzeuge, insbesondere Fräser, mit einer den Werkzeugschaft umfassenden außen konischen Spannzange, die durch eine Überwurfmutter in einen Hohlkonus des Futters gepreßt wird, wobei das Öffnen und Schließen des Futters durch Verschrauben der Überwurfmutter erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkonus (9) in einer Bohrung (10) des Futterkörpers (1) axial verschiebbar und ge»<-n Verdrehung gesichert gelagert und daß die von der Überwurfmutter (7) über die Spannzunge (3) auf den Werkzeugschaft (12) ausgeübte Spannkraft durch ein in den Kraftweg von der Überwurfmutter (7) zum Werkzeugschafl (12) eingeschaltetes elastisches Nachstellglied (11), welches den Hohlkon;js gegen den Futterkörper abstützt, am rechtet halten wird.

2. Spannfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkonus (9) durch mehrteilige oder geschlitzte Ausbildung aufweitbar und die Verdrehungssicherung durch die Anpressung desselben an die Bohrung (10) des Futterkörpers (1) bewirkt oder unterstützt ist.

J. Spannfutter nach Anspruch I oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß das federnde Machstellglied (II) von einer oder mehreren an sich bekannten Tellerfedern gebildet ist.