DE2127670B2 - Futter für Werkzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Futter für Werkzeuge mit zylindrischem Schaft mit einer von den Enden her axial geschlitzten Doppelkonushülse, die mittels eines durch Verschrauben einer am Futterkörper angreifenden Überwurfmutter axial verstellbaren, an der äußeren Konusfläche der Doppelkonushülse mit entsprechend ausgebildetem Hohlkonus anliegenden Druckstücks axial in einen entsprechend der inneren Konusfläche der Doppelkonushülse ausgebildeten Innenkonus des Futterkörpers verschiebbar ist und dabei den Werkzeugschaft radial festklemmt.

Wenn bei derartigen bekannten Futtern (CH-PS 474. US-PS 3 J53 833) das im Futter gehaltene Werkzeug vertikal angeordnet nach unten hängt, kann das Werkzeug aus dem Futter herausfallen, sobald durch Lösen der Überwurfmutter die Doppclkonushülse vollständig von den mit ihr zusammenwirkenden Konusflächen am Fufterkörper bzw. Drucksliick freikommt. Handelt es sich bei dem herausgefallenen Werkzeug etwa um einen Bohrer oder Fräser, so können dessen Schneiden brechen oder reißen, oder ein auf dem Tisch der Maschine befindliches Werkstück oder der Tisch selbst können beschädigt werden. Ks kann zwar bei den bekannten Futtern vorkommen, daß sich beim Lösen der Überwurfmutter zuerst die innere Konusflächc vom zugeordneten Innenkonus des Futter- fts körpers löst, so daß auch dann noch das Werkzeug in der Doppelkonushülsc reibschlüssig gehalten ist. weil deren äußere Konusfläche weiterhin am zugeordneten Hohlkonus des Druckstückes festgeklemmt ist. Die bekannten Futter bieten jedoch keine Gewahr dafür, daß dieser letztere Fall auch tatsächlich eintritt. Überdies muß in diesem Fall die Doppelkonushülse nach dem Lösen der Überwurfmutter durch einen Schlag auf das nach außen vorstehende Ende der Doppelkonushülse gelöst werden, was nicht nur umständlich ist, sondern auch zu Beschädigungen des vorstehenden Endes der Doppelkonushülsc im ungünstigen Fall auch der Überwurfmutter führen kann.

Es ist zwar bekannt, am Werkzeug selbst eine Ringnut auszubilden, in welche federnd gelagerte Stifte an der Überwurfmutter eingreifen (DT-PS 742 877). Eine derartige Sicherung des Werkzeuges gegen ein Herausfallen läßt sich jedoch nicht bei solchen Werkzeugen verwirklichen, bei denen eine derartige Ringnut nicht vorgesehen ist.

Durch die Erfindung wird die Aufsah? gelöst, ein Futter mit den eingangs erwähnten Merkmalen so auszubilden, daß ein unbeabsichtigtes Herausfallen des Werkzeuges auch dann verhindert ist, wenn die beiden Konusflächen der Doppelkonushülse durch das Lösen der Überwurfmutter vollständig von den zugeordneten Innenkonusflächen gelöst sind.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß am inneren Ende des Doppelkonushülse eine konisch verlaufende Ringschulter ausgebildet ist. die mit einem im Futterkörper ausgebildeten, entsprechend konischen Sitz, die axiale Verschiebung der Doppelkonushülse aus dem Futterkörper begrenzend, zusammenwirkt.

Wird bei dem erfindungsgemäßen Futter die Überwurfmutter gelöst, dann verschiebt sich die Doppclkonushülse samt dem noch darin eingeklemmten Werkzeug nach unten, bis die Ringschulter auf dem konischen Sitz aufliegt und dabei das innere geschlitzte Ende der Doppelkonushülse radial zum zusätzlichen Einklemmen des Werkzeuges zusammenzieht. Auch wenn daher die Überwurfmutter vollständig gelöst ist und damit die Doppclkonushülse vom Innenkonus des Futterkörpers und dem Hohlkonus des Druckstückes freigekommen ist, ist das Werkzeug durch das Zusammenwirken zwischen der Ringschulter und dem konischen Sitz, weiterhin gehalten und kann nicht herausfallen. Andererseits kann durch entsprechende Ausbildung der Ringschulter und des konischen Sitzes dafür gesorgt werden, daß die verbleibende Klemmung des Werkzeugs gering ist, so daß dieses später aus der Doppelkonushülse herausgezogen werden kann.

Wenn sich beim erfindungsgetnäßen Futter zuerst die innere Konusfläche der Doppelkonushülse vom zugeordneten Innenkonus des Fuiterkörpcrs löst, wird die an der äußeren Koniisfläche und dem Hohlkonus des Druckstückes weiterhin an diesem gehaltene Doppclkonushülse herausgezogen und damit die Ringschulter in den konischen Sitz hineingezogen. Beim weiteren Verdrehen der Überwurfmutter löst sich dann auch die äußere Konusflächc vom zugeordneten Hohlkonus des Druckstückes, so daß zusätzliche Schläge auf die äußere Stirnfläche der Doppclkonushülse hierfür nicht erforderlich sind. Dennoch ist unter der Klemmung der Ringschulter das Werkzeug gegen ein Herausfallen gehalten. Das Losen der inneren Konusfläche vom Hohlkonus des Futterstückes vor dem Lösen der äußeren Konusfläche vom Hohlkonus des Druckstückes ist bei dem erfindungsgemäßen Futter somit vorteilhaft. In einer Ausgestaltung der Erfindung kann dies zusätzlich dadurch begünstigt werden, daß der Öffnungswinkel der inneren Konusflächc der Doppelkonushülsc und

des Innenkonus des Futterkörpers größer ist als der tier äußeren Konusfläche der Doppelkonushülse und des Hohikonus des Pruckstückes.

Wenn nach einem weiteren ausgestaltenden Merkmal der Erfindung das Drucksack mit ei-iem sich axial s erstreckenden Fortsat/, versehen ist, der den mit der äußeren Konusflüehe der Doppelkonushülse zusammenwirkenden Hohlkonus aufweist und der mit zylindrischer Außenfläche an einer zylindrischen Innenfläche des Futterkörpers gleitend anliegt, ist nicht nur das Pruck'-tück zentriert, sondern es kann auch einen verhältnismäßig langen Hohlkonus mit spitzem Öffnungswinkel aufweisen, wodurch das zwanglauHge Einziehen der Doppelkonushüke mit ihrer konischen Ringschulter in deren konischen Sitz begünstigt ist. ,₅

In der folgenden Beschreibung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigt

A b b. 1 eine Axial-Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Futters.

A b b. 2 einen Querschnitt entsprechend der Linie 2-2 in Abb !.

A b b. 3 bis 5 Schnittdarstellungen doi aufeinanderfolgenden Schritte beim Lösen der'.,-. den Futterkörper eingesetzten Doppelkonushülse und A b b. 6 eine Schrägansicht der Doppelkonushülse.

Der in A b b. 1 dargestellte Futterkörper 11 ist in seinem Oberteil mit einer Gewindebohrung 12 für den Anschluß an eine Zugstange versehen. Die Gewindebohrung 12 mündet in eine erweiterte Bohrung 13. an die sich ein nach abwärts auswärts divergierender Innenkonus Ϊ4 anschließt.

An der Außenfläche trägt der Fuiterkörper 11 an geeigneter Stelle einen Griffrand 15 und am unteren Rand ein Außengewinde 16 zum Aufschrauben einer Überwurfmutter 17.

In den divergierenden Innenkonus 14 ist eine Doppelkonushülse 18 eingesetzt. Sie weist an ihrem Mantel eine innere Konusfläche 20 und eine äußere Konusfläch. 21 sowie eine vorzugsweise zylindrische Bohrung 19 zum Einsetzen eines einzuspannenden Werkzcrugschaftes 33 auf. Wie aus Abb.6 im einzelnen ersichtlich, ist die Doppelkonushülse 18 in der Grundform etwa zylindrisch.

Entlang dem Mantel der Doppelkonushülse 18 erstrecken sich in Längsrichtung wechselweise von der oberen und der unteren Mündung der Bohrung 19 für die Aufnahme des Werkzeugschafles 33 ausgehende Schlitze 22, 23 jeweils bis nahe zur entgegengesetzten Seite. so

Auf Grund der Schlitze 22 und 23 läßt sich die Innenbohrung der Doppelkonushülse 18 durch leichten Druck auf ihre Außenflächen verengen. Am obcicn bzw. inneren Rand der Doppelkonushülsc 18 ist eine vorstehende Ringschulter 24 gebildet, welche sich bei in den Futterkörper Il eingesetzter Doppelkonushülsc in Anlage an einem darin oberhalb des divergierenden Innenkonus 14 vorhandenen, konischen Sitz 25 befindet und damit die Doppelkonushülsc gegen I ici ausfallen sichert. do

Hin mit der äußeren Konusflächc 21 der Doppelkonushülse 18 zusammenwirkender konvergierender Hohlkonus 27 ist durch die Innenfläche eines ringförmigen Dnvkstückes 26 gebildet, das mit der Doppelkonushülsc in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise <>.<; zusammenwirft. Das Druckstück 26 ist von einer Innenfläche der Überwurfmutter 17 umschlossen, wobei in einer dur.'fi Nuten von halbkreisförmigem Querschnitt im Pruckstück 26 und in der Überwurfmutter 17 gebildeten Führung eine Anzahl Kugeln 28 entlang dem gesamten Umfang angeordnet sind (A b b. 2). Zum Einführen der Kugeln 28 in die Führung ist in der Über-•Aurfmuiter 17 eine mittels einer Schraube 30 verschließbare Einfüllöffnung 29 vorgesehen. Das Drucksiück weist in seinem mit der Doppelkonushülse zusammenwirkenden Bereich eine zylindrische Außenfläche auf, die zentrierend in einer unten an dem innenkonus 14 anschließenden zylindrischen Innenfläche des Futterkörpers 11 geführt ist.

An der Außenfläche der Überwurfmutter 17 können eine Riffelung 31 oder Ausnehmungen 32 für den Ansatz eines Einspannwerkzeugs vorhanden sein. Nach dem vollständigen Einführen des Schaftes 33 eines Werkzeuges in die Doppelkonushülse 18 des Spannfutters schraubt man die Überwurfmutter 17 auf dem Außengewinde 16 am unteren Rand des Futterkörpers 11 auf. Dementsprechend belastet der konvergierende Hohlkonus 27 des über die Kugeln 28 mit der Überwurfmutter 17 in formschlüssigem Eingriff stehenden Druckstücks 26 die äußere Konuslläche 21. Bei weiterer Aufwärtsbewegung w~r Überwurfmutter 17 kommt die innere Konusfläche 20 der Doppelkonushülse 18 in Anlage an der Wandung des divergierenden Innenkonus 14 im Futterkörper 11. Dadurch wird nun die Mantelwandung der DoppelkonushüSse 18 insgesamt einwärts zusammengepreßt, so daß der Schaft des Werkzeugs durch die Innenflachen der Konushülse festgespannt wird (A b b. 3).

Verdreht man die Überv.urfmutter 17 in entgegengesetztem Sinn, so bewegt sich das Druckstück 26 gleichförmig und zwangläufig abwärts und gibt dabei die äußere Konusfläche 21 der Doppelkonushülsc frei, so daß deren Innenflächen sich vom Werkzeugschaft 33 abheben und das Werkzeug herausgezogen werden kann.

Ist der Öffnungswinkel der inneren Konusfläche 20 der Doppelkonushülse 18 größer bzw. stumpfer als der der äußeren Konusfläche 21. so hebt die innere Konusfläche 20 beim Verdrehen der überwurfmutter 17 zuerst von ihrer Anlagefläche im divergierenden Innenkonus 14 des Futterkörpers 11 ab, bevor die äußere Konusfläche 21 durch den konvergierenden Hohlkonus 27 des Druckstücks 26 freigegeben wird und die Doppelkonushülse 18 sich zu;n Herausnehmen des Werkzeugs ausweitet oder entspannt.

Beim Abheben der inneren Konusfläche 20 der Doppelkonushülsc 18 vom Innenkonus 14 im Futterkörper 11 erfolgt eine Ausweitung der an ihrem oberen Rand gebildeten Ringschultcr 24. wobei diese in feste Anlage an dem Sitz 25 kommt und die Abwärtsbewegung der Doppelkonushülse 18 im Futterkörpcr 11 begrenzt.

Die aufeinanderfolgenden Schritte beim Lösen und Herausnehmen eines Werkzeuges 33 aus dem Spannfutter sind in A b b. 3 bis 5 dargestellt, auf die hiermit zur Ergänzung der Beschreibung ausdrücklich Bezug genommen wird.

W?gen der besonderen Ausbildung der Doppelkonushülse hebt bei der Drehung der Überwurfmutter zum Lösen der Doppelkonushülsc zunächst die innere Koniisfliichc 20 von dem entsprechend divergierenden Innenkonus 14 des Futterkorpers 11 ab, ohne daß dabei der Schaft des Werkzeugs sofort gänzlich freigegeben wird. Die Doppelkonushülse ist an einer Abwärtsbewegung gehindert, so daß sich das Druckstück 26 zur Ire igabe des Werkzeugs von der äußeren Konusflächc der Doppelkonushülsc abheben läßt. Während des gesamten Verlaufs dieses Vorganges behält die Doppelkonus-

zu verhindern.

Tlicrzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Futter für Werkzeuge mit zylindrischem Schaft mit einer von den Enden her axial geschlitzten Doppelkonunshülse, die mittels eines durch Versehrauben einer am Futterkörper angreifenden Überwurfmutter axial verstellbaren, an der äußeren Konusfläche der Doppelkonushülse mit entsprechend ausgebildeten Hohlkonus anliegenden Druckstücks axial in einem entsprechend der inneren Konusfläche der Doppelkonushülse ausgebildeten Innenkonus des Futterkörpers verschiebbar ist und dabei den Werkzeugschaft radial festklemmt, dadurch gekennzeichnet, daß am inneren Ende der Doppelkonushülse (18) eine konisch verlaufende Ringschulter (24) ausgebildet ist, die mit einem im Futterkörper (11) ausgebildeten, entsprechend konischen Sitz (2;) die axiale Verschiebung der Doppelkonushülse (t8) aus dem Futterkörper (11) begrenzend, zusammenwirkt.

2. Futter nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungswinkel der inneren Konusfläche (20) der Doppelkonushülse (18) und des Innenkonus (14) des Futterkörpers (11) größer ist als der der äußeren Konusfläche (21) der Doppelkonushülse (18) und des Hohlkonus (27) des Druckstücks (26).

3. Futter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichne· daß das Druckstück (26) mit einem sich axial erstreckenden Fortsatz versehen ist. der den mit der äußeren l'.onusfi .ehe (21) der Doppelkonushülse (18) zusammenwirkenden Hohlkonus (27) aufweist und der mit zylindrischer Außenfläche an einer zylindrischen Innenfläche des Fulterkörpers (M) gleitend anliegt.