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Stirnfräskopf mit Spannring
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Die Erfindung betrifft einen Stirnfräskopf, insbesondere für Verzahnungsarbeiten,
bestehend aus einem Grundkörper und einem diesen umschließenden Spannring, wobei
in Aufnahmenuten des Fräskopfgrundkörpers stabförmige Fräsmeißel und im Spannring
Spannschrauben zur Befestigung der Fräsmeißel angeordnet sind.
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Bei Fräsköpfen der bekannten Ausführung ist die Befestigung der in
axialen Aufnahmenuten des scheibenförmigen Fräskopfgrundkörpers lagebestimmt aufgenommenen
stabförmigen Fräsmeißel durch Spannelemente, z.B. Spannschrauben, vorgenommen, die
in dem den Fräskopfgrundkörper umschließenden Spannring untergebracht sind und in
radialer Richtung gegen die Frasmeißel wirken.
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Unter der Wirkung der Spannschrauben wird der Spannring gedehnt, wodurch
sich benachbarte Spannschrauben lockern und die sichere Fräsmeißelbefestigung nachteilig
beeinträchtigen.
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Bs ist deshalb notwendig, alle Spannschrauben wiederholt nachzuspannen.
Außerdem kann unter dem Einfluß der durch die Spannschrauben aufgebrachten Spannkräfte,
deren Wirkrichtung nicht zentrisch, sondern tangential zur Fräskopfachse verläuft,
eine radiale Verdrehung des Spannringes gegenUber dem Fräskopfgrundkörper auftreten,
was eine erneute Kontrolle der Fräsmeißelbsfestigung erforderlioh macht.
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Um die durch eine Dehnung und/oder Verdrehung des Spannringes bedingten,
sich auf die sichere Fräsmeißelbefestigung auswirkenden Nachteile zu beseitigen,
ist es bekannt, den Spannring gegen die auftretenden Verf ormungakräfte widerstandsfähiger
zu machen und zwar dadurch, daß der Spannring auf dem Fräskopfgrundkörper aufgepreßt
oder aufgeschrumpft wird.
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Durch das Aufschrumpfen soll im Spannring eine Vorspannung erzeugt
werden, die größer ist als die durch das Anziehen der Spannschrauben im Spannring
erzeugte Spannung, so daß der Spannring auch bei angezogenen Spannschrauben spielfrei
an den Präskopfgrundkörper angedrückt ist (DL-PS 124 155; DT-OS 23 60 121).
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Zur Vermeidung einer Verdrehung des Spannringes gegenüber dem Fräskopfgrundkörper
ist es ferner bekannt, den Spannring durch eine radiale Sicherungsschraube mit dem
Fräskopfgrundkörper zu verbinden.
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Bei Stirnfräsköpfen, bei denen der Spannring aufgeschrumpft oder aufgepreßt
ist, wird eine Verbesserung des Spannzustandes der Fräsmeißel im Fraskopf erreicht.
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Nachteilig ist aber, daß der Spannring nach wie vor die gesamten durch
die Spannschrauben erzeugten Spannkräfte aufnehmen und deshalb so ausreichend dimensioniert
werden muß, daß die wirksamen Spannkräfte eine Deformierung des Spannringes aussohließen.
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Die den wirksamen Verformungskräften augemessene Dimensionierung des
Spannringes führt u.a. jedoch dazu, daß der Präskopfdurchmesser vergrößert, die
Masse des Werkzeuges erhöht und die Handhabung beim An- und Abbau des Werkzeuges
erschwert wird.
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Nachteilig an dieser Werkzeugausführung ist ferner, daß das Aufpressen
oder Auf schrumpfen des Spannringes teohnologisch schwierig beherrschbar und kostenaufwendig
ist.
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Das Ziel der Erfindung besteht darin, gegenüber den bekannten Lösungen
eine technologisch einfacher beherrsohbare, technisoh wirkungsvollere und ökonomisoh
kostensparende Verbindung zwischen Fräskopfgrundkörper und dem ihn umschließenden
Spannring zu schaffen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zwischen dem Fräskopfgrundkörper
und dem ihn auf einer vorzugsweise
zylindrischen Fügefläche umschließenden
Spannring eine Verbindung herzustellen, die die durch die Spannschrauben erzeugten,
im Spannring wirksamen Spannkräfte verformungslos aufzunehmen in der Lage ist und
bei unverrückbarer BeSestigung ein Aufweiten und Verdrehen des Spannringes sicher
verhindert.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Verbindung
zwischen Fräskopfgrundkörper und Spannring in axialer, radialer und tangentialer
Richtung formschlüssig durch an den Stirnseiten, vorzugsweise an beiden Stirnseiten,
angeordnete bundartige Ansätze am Fräse kopfgrundkörper und nutartige Ausnehmungen
am Spannring ausgeführt ist, wobei der axiale Formschluß durch am Fräskopfgrundkörper
zwischen den Fräsmeißelaufnahmenuten an einem flanschartigen, die Fügefläche radial
nach außen übergreifenden, durch die Fräsmeißelaufnshmenuten unterbrochenen und
in eine entsprechend gestaltete im Spannring stirnseitig eingearbeitete konzentrisch
verlaufende Ringnut eingreifende hakenartige Vorsprung der radiale Formschluß durch
an den Stegen angeordnete in die stirnseitig in den Spannring eingearbeitete Ringnut
hakenartig eingreifende Vorsprünge, und der tangentiale Formschluß durch die in
den Spannring in stirnseitig eingearbeitete radial verlaufende Nuten eingreifende
Stege der hakenartigen Vorspruenge bewirkt ist.
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In weiterer Vervollkommnung der Verbindung zwischen Fräskopfgrundkörper
und Spannring ist der an einer der Stirnseiten hergestellte axial und radial wirkende
Formschluß durch einen teilweise in den Fräskopfgrundkörper und teilweise in den
Spannring axial eingreifenden mit
einer Ringnut trapezförmiger Frofilierung
versehenen und in eine entsprechend gestaltete, zwischen Fräskopfgrundkörper und
Spannring vorgesehenen Ringnut eingreifenaen, an der Fügefläche mit dem Fräskopfgrundkörper
und dem Spannring in axialer Richtung verschraubten Klemmring bewirkt. Anstelle
eines geschlossenen Klemmringes kann es auch zwecksmäßig sein, die zwischen dem
Fräskopfgrundkörper und dem Spannring vorzusehende Verschraubung durch Ringsegmente
auszuführen.
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In zweckmäßiger Ausgestaltung des Erfindungsvorschlages sind die an
den Stegen und an der Ringnut angeordneten, den Formschluß bewirkenden Berührungaflächen
auf einer diesen beiden Flächen gemeinsam zugehörigen Kegelmantelfläche liegend
angeordnet, was für die Bewirkung des Formschlusses an den Kontaktflächen erforderlich
ist.
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Nach einem weiteren merkmal der erfindlngsgemäßen Lösung ist es schließlich
zweckmäßig, den Kegelwinkel der einander zugeordneten Berührungsflächen so zu bemessen,
daß Selbsthemmung zwischen den Berührungsflächen vorhanden ist.
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Die erfindungsgemäße Ausführung der zwischen Fräskopfgrundkörper und
Spannring hergestellten formschlüssigen Verbindung verhindert bei relativ einfachen
technologischem Aufwand und damit kostengünstigerer Fertigung eine unter der Wirkung
der durch die Spannschrau;sen erzeugten Spannkräfte erfolgende Aufweitung bzw. Dehnung
des Spannringes und gewährleistet dadurch auf vollkommene Art und Weise eine feste
unverrückbare Verbindung zwischen Fräskopfgrundkörper und Spannring.
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Gleichermaßen wirkungsvoll ist durch die erftndungsgemäßen Mittel
zur Herbeiführung eines tangential wirkenden Formschlusses ein Verdrehen des Spannringes
gegenüber dem Fräskopfgrundkörper unter der Wirkung der Sohraubenspannkräfte vermieden.
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AusSührungsbeispiel: Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen: Fig. 1 einen Ausschnitt
aus der Draufsicht eines erfindungsgemäßen Stirnfräskopfes Fig. 2 die Ansicht in
Richtung Z zu dem in Fig. 1 dargestellten Stirnfräskopf Fig. 3 einen Längsschnitt
gemäß Linie A-A in Fig. 2 Fig. 4 einen dem Längsachnitt A-A in Fig. 2 entsprechenden
Sohnitt durch ein Ausfuhrungabeispiel des Erfindungsgegenstandes mit an einer Stirnseite
verschraubten Klemmring.
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Der Stirnfräskopf besteht aus einem zylindrischen Fräskopfgrundkörper
1 und einem diesen umschließenden Spannring 2. In den am Umfang des Fräskopfgrundkörpers
1 vorgesehenen Fräsmeißelaufnahmenuten 3 sind die über die vordere Stirnfläche 4
des Fräskopfgrundkörpers herausragenden Fräsmeißel 5 angeordnet, welche mit Hilfe
der im Spannring 2 vorgesehenen Spannschrauben 6 befestigt werden. Die zwischen
den Fräsmeißelaufnahmenuten 3 verbleibenden Stege 7 des Fräskopfgrundkörpers 1 weisen
hakenartige Vorsprünge 8 auf, die Über die Pugefläche 9 zwischen Fräskopfgrundkörper
und Spannring hinausragen und in an der vorderen Stirnfläche 10 oder an der rückwärtigen
Stirnfläohe 11 des Spannringes 2 angebraohte Nuten 12; 13 eingreifen. Durch die
seitliohe Anlage der hakenartigen Vorsprung 8 des Fräskopfgrundkörpers an den Seitenfläohen
14 der Nuten 12 im Spannring 2 ist der Spannring 2 gegen ein Verdrehen gegenÜber
dem Fräskopfgrundkörper 1 gesichert.
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Die auf einem gemeinsamen Innenkegel liegenden Flächen 15 der hakenartigen
Vorsprünge 8 werden beim Zusammenfügen von Fräskopfgrundkörper 1 und Spannring 2
an einer auf einem Außenkegel mit gleichem Kegelwinkel oC liegenden Fläche 16 der
in die Stirnfläche 10; 11 des Spannringes 2 eingearbeiteten Ringnut 13 zur Anlage
gebracht und verhindern ein Aufweiten des Spannringes 2 beim Spannen der Fräsmeißel
5.
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Der Kegelwinkelo5 ist vorzugsweise so gewählt, daß eine selbsthemmende
Verbindung zwischen Grundkörper 1 und Spannring 2 entsteht.
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Bei einer bevorzugten AusSührungsform der Erfindung gemäß Fig. 4 wird
auf der den Vorsprüngen 8 abgewandten Stirnseite des Fräskopfgrundkörpers zusätzlich
ein Klemmring 17 angeordnet, der eine trapezförmige Ringnut 18 mit zwei kegeligen
Seitenflächen 19 und 20 aufweist, die an zugeordneten Flächen 21 und 22 von jeweils
einer Ringnut 23 und 24 im Grundkörper 1 und Spannring 2 zur Anlage gebracht werden.
Dadurch sind Fräskopfgrundkörper 1 und Spannring 2 auch an der zweiten Stirnseite
formschlüssig miteinander verbunden. Gegen axiales Verschieben ist der Klemmring
17 durch Schrauben 25 gesichert.