DE4209485C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Spannzangenfutter für ein mit einem Spannschaft versehenes Bearbeitungswerkzeug, wobei der Schaft von einer Spannzange aufgenommen wird, deren erster Außenkonus in einen Innenkonus eines Futters einer Bearbeitungsmaschine einsetzbar ist, und wobei die Spannzange mittels einer auf das Futter aufgesetzten Spannmutter axial in den Innenkonus einpreßbar und zwischen die Spannmutter und einen zweiten Außenkonus der Spannzange ein ringförmiges Druckstück mit Innenkonus geschaltet ist, wobei des weiteren das Bearbeitungswerkzeug mittels Abdrück-Justierschrauben justierbar ist.

Ein derartiges Spannzangenfutter ist durch die DE 38 24 462 A1 bekannt geworden. Das Futter der Bearbeitungsmaschine ist an letzterer abnehmbar befestigt und bildet eine Spannzangenaufnahmevorrichtung. Die notwendige Elastizität für das Ausrichten des Bearbeitungswerkzeugs gegenüber der geometrischen Achse der Werkzeugspindel in Längs- und Querrichtung mit Hilfe der Abdrück-Justierschrauben erreicht man durch das Anbringen zweier axial versetzter, in Umfangsrichtung um 90 Grad gegeneinander versetzter U-förmiger Schlitze im Schaft der Spannzangenauf­ nahmevorrichtung. Diese U-förmigen Schlitze sind sehr schwierig und nur mit hohen Kosten anzubringen, weswegen sich diese Spannzangenaufnahmevorrichtung nicht wirtschaftlich bzw. kostengünstig fertigen läßt.

Die Verwendung von Abdrück-Justierschrauben ist bei einem Spannzangenfutter anderer Art durch die US 49 89 887 bekannt geworden.

Während die Spannmutter der US 49 89 887 lediglich über die Gewindeverbindung am Futter zentriert wird, ist es durch die DE 26 13 710 A1 bekannt geworden, an der Spannmutter eine Kegelfläche vorzusehen, welche eine bessere Zentrierung gegenüber dem Futter gewährleistet.

Beim Festspannen des Bearbeitungswerkzeugs wird auf die Spannzange eine aus einer axialen sowie einer radialen Kraftkomponente überlagerte Gesamtkraft ausgeübt. Infolgedessen wird die Spannzange nicht nur axial in das Futter hineingedrückt, sondern auch noch quer zu ihrer Längsachse belastet. Die Folge kann ein seitlicher Versatz der geometrischen Achse des Bearbeitungswerkzeugs gegenüber der geometrischen Achse der Werkzeugspindel sein, in welche das Futter eingesetzt ist. Es handelt sich dabei zwar nur um Beträge im hundertstel-Millimeterbereich, jedoch ist dies im Hinblick auf die angestrebte Präzision des Rundlaufs und damit auch der Bearbeitung nicht oder zumindest nur ungern geduldet.

Die Aufgabe der Erfindung besteht infolgedessen darin, ein Spannzangenfutter der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, daß eine erhöhte Rundlaufgenauigkeit des darin eingesetzten Werkzeugs erreicht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das Spannzangenfutter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gekennzeichnet ist, daß das Druckstück eine Führungshülse trägt, welche mit geringem Radialspiel einen zylindrischen Außenmantel des Futters übergreift, und daß zwischen die Spannmutter und das ringförmige Druckstück oder zwischen das ringförmige Druckstück bzw. dessen Führungshülse und das Futter mehrere, insbesondere gleichmäßig am Umfang verteilte Abdrück-Justierschrauben geschaltet sind. Selbstverständlich sind bereits sämtliche Einzelteile dieses Spannzangenfutters mit höchster Präzision gearbeitet. Andererseits kommt man aber ohne ein gewisses Spiel zwischen den einzelnen Teilen nicht aus. Die notwendigen Toleranzen zwischen dem Gewinde der Spannmutter und dem zugeordneten Bolzengewinde führen dazu, daß, insbesondere bei einer Gewindeverschmutzung, die geometrische Achse der Spannmutter gegenüber der theoretischen Optimallage seitlich versetzt ist oder geneigt dazu verläuft. Dies führt dann zu einer rotationsunsymmetrischen Belastung des zweiten Außenkonus durch das Druckstück und damit zur Fehlstellung der geometrischen Achse des Bearbeitungswerkzeugs gegenüber der theoretischen Optimallage. Wenn man nun aber gemäß der erfindungsgemäßen Ausbildung das Druckstück mit einer Führungshülse versieht, die eine verhältnismäßig lange Führung des Druckstücks am Futter ermöglicht, so wird, insbesondere wegen der engen Passung zwischen dieser Hülse und dem Futter, einer Schräglage des Druckstücks gegenüber der theoretischen Optimallage erfolgreich entgegengewirkt. Das erwähnte Spiel liegt in der Größenordnung von vorzugsweise 1/100 bis 2/100 mm. Je länger die Führung zwischen Druckstück und Futter ist, desto günstigere Resultate sind zu erwarten. Aus praktischen Gründen sind hier aber Grenzen gesetzt.

Weil aber auch das genannte Spiel zwischen Druckstück und Futter ein seitliches Verlagern oder Kippen des Druckstücks nicht völlig verhindern und somit eine rotationsunsymmetrische Belastung der Spannzange durch das Druckstück nicht vollständig ausgeschaltet werden kann, muß für eine Korrektur der möglicherweise vorhandenen Schräglage oder seitlichen Verlagerung des Werkzeugs gegenüber der Optimallage gesorgt werden. Dies ist mit Hilfe der Abdrück-Justierschrauben ohne weiteres möglich. Das Ausrichten erfolgt mit Hilfe hochpräziser Meßinstrumente, so daß dann letztendlich eine Rundlaufgenauigkeit in der Größenordnung von wenigen µ erzielt wird. Durch Eindrehen oder Lockern einer oder mehrerer Abdrück-Justierschrauben kann man unter ständiger Beobachtung des Meßwerkzeugs bei langsamem Drehen des Spannzangenfutters, ähnlich wie beim Auswuchten, durch Krafteinwirkung vom Druckstück auf die Spannzange und damit auch das Bearbeitungswerkzeug, den präsizen Rundlauf erreichen.

Eine Weiterbildung einer ersten Variante der Erfindung sieht vor, daß die Spannmutter auf das Futter aufschraubbar ist und die Abdrück-Justierschrauben zwischen die Spannmutter und das ringförmige Druckstück geschaltet sind.

Das Anziehen einer Abdrück-Justierschraube bedeutet eine verstärkte radiale Einwirkung des Druckstücks auf die Spannzange in diesem Bereich. Die radiale Kraftkomponente dieser örtlichen Einwirkung bewirkt das Ausrichten des Werkzeugs in Richtung dieser Radialkomponente und damit die Reduzierung einer unerwünschten radialen Auslenkung des Werkzeugs in der Spannzange. Wenn man bspw. vier derartige Justierschrauben am Umfang versetzt angeordnet hat, so kann man beispielsweise durch Eindrehen einer oder zweier Schrauben und soweit erforderlich durch Lockern einer oder mehrerer anderer Schrauben zum angestrebten Ausrichterfolg kommen.

Die Zustellrichtung der Abdrück-Justierschrauben verläuft bei dieser ersten Variante zweckmäßigerweise parallel zur Spannzangen-Längsachse, wobei die Justierschrauben in der Spannmutter verschraubbar sind. Genauer gesagt befinden sich die Abdrück-Justierschrauben in dem das Druckstück von vorne übergreifenden Innenbund der Spannmutter.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich aus Anspruch 4. Sie sorgt für eine Krafteinleitung an genau vorgebener Stelle.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung beschreibt Anspruch 5. Dort ist die Spannmutter drehbar aber unverschiebbar auf dem Futter gelagert, so daß eine Drehung zwar zu keiner Axialverschiebung der Spannmutter, jedoch zu einer Axialverschiebung des Druckstücks gegenüber der Spannmutter und dem Futter führt. Durch eine geeignete Maßnahme wird eine Drehung des Druckstücks auf dem Futter verhindert. Hierzu kann man in besonders vorteilhafter Weise die Abdrück-Justierschrauben heranziehen. Weil diese im Gegensatz zur ersten Variante in radialer Richtung angeordnet und zwischen das Druckstück sowie das Futter geschaltet sind, bewirkt ein Eindrehen der Abdrück-Justierschraube ein unmittelbares radiales Einwirken auf den zugeordneten Bereich des Futters. Gleichzeitig wird aber die radiale Pressung zwischen dem Druckstück und dem zweiten Außenkonus der Spannzange in diesem Radialbereich entlastet. Dies muß beim Ausrichten des Werkzeugs beachtet werden. Eine entsprechende Ausbildung dieser zweiten Ausführungsform des Spannzangenfutters ergibt sich aus Anspruch 6.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß das Futter mit einer der Anzahl der Abdrück-Justierschrauben entsprechenden Zahl von radialen Kerben versehen ist, deren Tiefe von der freien Stirnfläche des Futters aus gegen die Spannmutter hin stetig abnimmt. Justierschrauben und Kerben können das Drehen des Druckstücks beim Anziehen der Spannmutter verhindern und sie bilden die Justiervorrichtung zum genauen Zentrieren des in die Spannzange eingesetzten Bearbeitungswerkzeugs bspw. eines Fräsers, Bohrers, Gewindeschneiders und dgl. Beim Lösen der Spannmutter werden die in die Kerben eingreifenden inneren Enden der Justierschrauben gegen das tiefere Nutende hin verschoben und dadurch gelöst.

Zweckmäßigerweise trägt jede Abdrück-Justierschraube an ihrem inneren Ende einen zapfenartigen Ansatz der in die zugeordnete radiale Kerbe des Futters eingreift. Durchmesser und Länge des Ansatzes richten sich nach der maximalen Eindringtiefe und der Nutbreite.

Um ein Drehen der Spannmutter bei axialer Unverschieblichkeit auf dem Futter zu gewährleisten sieht eine weitere Variante der Erfindung vor, daß das Futter mit einer umlaufenden, im Querschnitt etwa halbkreisförmigen Nut versehen ist, in welche eine Anzahl von Kugeln eingreifen, die sich jeweils in einer außen verschließbaren radialen Bohrung der Spannmutter befinden. Das Verschließen kann bspw. mit Hilfe von Gewindestopfen erfolgen. Eine drehbare aber unverschiebbare Lagerung der Spannmutter kann man ohne weiteres auch in anderer bekannter Weise erreichen, jedoch ist eine Kugellagerung der beschriebenen Art wegen der geringen Reibung besonders zweckmäßig.

Erfindungsgemäß kann die Aufgabe bei einem Spannzangenfutter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10 dadurch gelöst werden, daß dieses Spannzangenfutter entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 10 ausgebildet ist. Bei dieser Ausführungsform wird die Spannhülse nicht als separates Teil hergestellt, sondern unmittelbar an der Spannmutter ausgebildet. Die Längsführung am Futter bzw. an deren zylindrischem Außenmantel erfolgt auch hier mit sehr geringem Radialspiel. Anstelle von Abdrück-Justierschrauben finden dort aber Justierschrauben Anwendung, die in erster Linie als Zugschrauben genutzt werden. Durch Heranziehen des betreffenden Bereichs an den Richtring auf dem Futter kann man in der zuvor geschilderten Weise Rundlaufungenauigkeit ausschalten, die beispielsweise aus einer Verschmutzung der Gewindeverbindung zwischen der Spannmutter und dem Futter herrühren.

Weitere Ausbildungen dieser dritten Variante sowie hieraus resultierender Vorteile und Wirkungsweisen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Der große Vorteil aller Ausführungsbeispiele besteht darin, daß eine Spannzange herkömmlicher Bauart verwendet werden kann, also diesbezüglich keine Sonderausführung notwendig ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Die Fig. 1 bis 4 zeigen vier Ausführungsbeispiele jeweils als Halbschnitt.

In Fig. 1 nimmt eine Spannzange herkömmlicher Bauart den Schaft eines Bearbeitungswerkzeugs 2 bspw. eines Fräsers, Bohrers, Gewindeschneiders oder dgl. auf und hält ihn klemmend fest. Die Spannzange 1 besitzt einen ersten Außenkonus 3, der in einen Innenkonus 4 eines Futters 5 eingesteckt ist, wobei selbstverständlich die Konizität jeweils gleich ist. Das Futter 5 ist seinerseits in bekannter Weise in eine formlich angepaßte Aufnahme einer nicht dargestellten Werkzeugspindel einer Werkzeugmaschine eingesetzt und darin mit bekannten Mitteln gehalten.

Das Spannen erreicht man mit Hilfe einer Spannmutter 6. Diese wirkt jedoch nicht direkt sondern indirekt, unter Zwischenschaltung eines ringförmigen Druckstücks 7, auf die Spannzange 1 ein. Die Spannzange besitzt zu diesem Zwecke noch einen zweiten Außenkonus 8, der kürzer ist als der erste Außenkonus 3 und dessen Neigung zu derjenigen des ersten Außenkonus 3 entgegengesetzt verläuft. Der zweite Außenkonus 8 greift in einen Innenkonus 9 des ringförmigen Druckstücks 7 ein, wobei beide Konusse wieder den gleichen Winkel aufweisen und auch ihre Länge oder Höhe etwa gleich groß ist. In bekannter Weise ist die Spannzange 1 mehrfach längsgeschlitzt. Zwischen den beiden Konussen 3 und 8 befindet sich eine umlaufende Ringnut 10. Hinsichtlich der Längsschlitze der Spannzange 1 kommen alle bekannten Ausführungen in Frage.

Erfindungsgemäß trägt nun das ringförmige Druckstück 7 eine Führungshülse 11, wobei letztere insbesondere einstückig angeformt ist. Sie ist mit geringem radialem Spiel auf den zylindrischen Außenmantel 12 des freien Endstücks 13 des Futters 5 aufgeschoben. Das Radialspiel liegt in der Größenordnung von 1/100 bis 2/100 mm. Außen ist die Führungshülse 11 zylindrisch und sie wird von der zylindrischen Bohrung 14 der Spannmutter 6 umgeben, wobei an dieser Stelle ein größeres Spiel gewählt werden kann. Das geringe Spiel zwischen dem Endstück 13 und dem zylindrischen Außenmantel 12 einerseits und die verhältnismäßig große Länge dieser Führung andererseits gewährleisten ein weitgehend kippsicheres Anbringen der Führungshülse 11 am Futter 5.

An ihrem in der Zeichnung linken Ende trägt die Spannmutter 6 ein Muttergewinde 15 mit dessen Hilfe sie auf dem Bolzengewinde 16 des Futters 5 verschraubt werden kann. Somit bewirkt das Drehen der Spannmutter 6 in der einen Richtung ein Andrücken des Innenbunds 17 der Spannmutter 6 an das ringförmige Druckstück 7, während bei einem Drehen in Gegenrichtung ein Lösen der Spannvorrichtung bewirkt wird. Der Innenbund 17 drückt aber nicht unmittelbar selbst gegen das Druckstück 7 vielmehr sind beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 mehrere, insbesondere gleichmäßig am Umfang verteilte Abdrück-Justierschrauben 18 zwischengeschaltet. Bei den üblichen Größen dieser Spannzangenfutter reichen vier oder fünf solche Abdrück-Justierschrauben ohne weiteres aus. Das Innere, in Fig. 1 kegelstumpfförmige Ende 19 greift in eine umlaufende ringnutartige Aufnahme 20 an der äußeren Stirnfläche 21 des ringförmigen Druckstücks 7. Hieraus folgt dann auch zwangsläufig, daß sich die Längsachse jeder Abdrück-Justierschraube 18 bevorzugterweise parallel zur geometrischen Achse 22 des Spannzangenfutters erstreckt.

Das Bearbeitungswerkzeug 2 wird in dieses Spannzangenfutter in bekannter Weise eingesteckt und durch Festziehen der Spannmutter 6 klemmend in der Spannzange 1 gehalten. Anschließend wird der Rundlauf überprüft. Soweit über das zulässige Maß hinausgehende Rundlaufschwankungen vorhanden sind, werden diese durch Eindrehen wenigstens einer Abdrück-Justierschraube 18 und ggf. durch Herausdrehen mindestens einer anderen, bspw. diametral gegenüberliegenden Justierschraube eliminiert. Messungen haben ergeben, daß man Rundlaufschwankungen bis in die Größenordnung von etwa kleiner 5 µ durch Einstellen über die Justierschrauben 18 reduzieren kann.

Bei der zweiten in Fig. 2 dargestellten Variante ist die Spannmutter 6 drehbar aber axial unverschiebbar auf dem Futter 5 gelagert. Außerdem ist die Führungshülse 11 in axialer Richtung des Spannzangenfutters verschiebbar aber undrehbar auf dem Futter 5 gelagert. Eine Drehung der Spannmutter 6 in der einen Drehrichtung bewirkt somit eine Verschiebung der Führungshülse 11 in Pfeilrichtung 23 und damit ein Spannen des Bearbeitungswerkzeugs 2 während eine Drehung in Gegenrichtung eine Verschiebung entgegen dem Pfeil 23 zur Folge hat, was ein Freigeben des Bearbeitungswerkzeugs 2 bewirkt. Wie ein Vergleich der Fig. 1 und 2 zeigt, stehen bei letzterer die Spannmutter 6 und die Führungshülse 11 gewissermaßen in Verlängerung voneinander während bei Fig. 1 die Führungshülse 11 von der Spannmutter 6 umgriffen wird, was zu einer kompakteren, im Durchmesser größeren dafür aber kürzeren Bauform führt. Welche der beiden Bauformen man wählt, hängt insbesondere auch von dem jeweiligen Einsatz des Spannzangenfutters ab. Im übrigen sind gleiche Teile der beiden Figuren mit gleichen Bezugzahlen versehen. Auch in Fig. 2 ist die Führungshülse 11 einstückig mit dem ringförmigen Druckstück 7 gefertigt, welches mit seinem Innenkonus 9 auf den zweiten Außenkonus 8 der Spannzange 1 einwirken kann.

Im Gegensatz zur Fig. 1 befinden sich beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 die Abdrück-Justierschrauben 24 nicht an der Spannmutter 6, sondern an der Führungshülse 11 und ihre Längsachse 25 verläuft infolgedessen in radialer Richtung.

Das Futter 5 ist mit einer der Anzahl der Abdrück-Justierschrauben 24 entsprechenden Zahl von Kerben 26 versehen, deren Tiefe von innen nach außen hin zunimmt oder umgekehrt gesehen von der freien Stirnfläche 27 des Futters aus gegen die Spannmutter 6 hin stetig abnimmt. An ihrem inneren Ende tragen die Abdrück-Justierschrauben 24 jeweils einen zapfenartigen Ansatz 28, der in die zugeordnete Kerbe 26 des Futters 5 eingreift.

Während die Abdrück-Justierschrauben 24 bzw. deren zapfenartiger Ansatz 28 im Zusammenwirken mit der zugeordneten Kerbe 26 jeweils nicht nur eine Einrichtung zum Justieren des Bearbeitungswerkzeuges 2 bilden, sondern auch als Verdrehsicherung für das ringförmige Druckstück 7 bzw. die Führungshülse 11 dienen kann, wirkt man einem Mitdrehen der Führungshülse 11 beim Festziehen der Spannmutter 6 in Fig. 1 dadurch entgegen, daß man zumindest die äußere Stirnfläche 21, evtl. auch die gegenüberliegende Fläche des Innenbunds 17 der Spannmutter 6 poliert oder in anderer bekannter Weise mit einer glatten Oberfläche versieht. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 sind allerdings die Funktionen Ausrichten und Verdrehsichern dadurch voneinander getrennt, daß zusätzlich zu den Abdrück-Justierschrauben 24 noch Verdrehsicherungsschrauben 35 vorhanden sind, deren zapfenförmiges Ende 35 weitgehend spielfrei in die zugeordnete Kerbe 26 eingreift. Das Spiel des zapfenartigen Ansatzes 28 ist demgegenüber größer.

Das Futter 5 der Fig. 2 ist im Bereich des gewindelosen Teils der Spannmutter 6 mit einer umlaufenden, im Querschnitt etwa halbkreisförmigen äußeren Nut 29 versehen, in welche eine Anzahl von Kugeln 30 eingreifen. Sie bewirken die drehbare aber axial unverschiebbare Lagerung der Spannmutter 6 auf dem Futter 5. Damit die Kugeln nach außen hin gehalten sind und das Spiel ausgeschaltet werden kann, ist in die Gewindebohrung 31, welche jeweils eine Kugel 30 aufnimmt, ein Verschlußglied, beispielsweise ein Gewindebolzen 32, eingedreht.

Man kann auch an der Spannmutter 6 eine im Querschnitt etwa halbkreisförmige innenliegende Nut anbringen, welche mit der Nut 29 korrespondiert und insgesamt nur eine einzige Bohrung bzw. Gewindebohrung 32 zum Einfüllen der Kugeln 30 vorsehen. Aus dem Vorstehenden ergibt sich ohne weiteres, daß das Bolzengewinde 33, mit welchem das Muttergewinde 15 der Spannmutter 6 zusammenwirkt, an der Führungshülse 11, insbesondere an derem inneren Ende angebracht ist.

Das Bearbeitungswerkzeug 2 wird auch bei der zweiten Variante durch Drehen der Spannmutter 6 in der Spannzange 1 klemmend festgehalten. Falls anschließend unzulässige Rundlaufschwankungen festgestellt werden, dreht man, ebenso wie bei der ersten Variante, eine oder mehrere der Abdrück-Justierschrauben 24 hinein und eine oder mehrere andere im Bedarfsfalle etwas heraus.

In Analogie zu Fig. 2 sind in Fig. 1 die Spannmutter 6 und die Führungshülse 11 über eine Anzahl Kugeln 37 gekuppelt, die sich in einer umlaufenden Ringnut befinden. Letztere besteht aus zwei Hälften, wobei die Spannmutter 6 und die Führungshülse 11 je eine halbe Ringnut besitzen. Die Ringnut ist zumindest in Achsrichtung etwas größer als der Kugelaußendurchmesser, so daß die Spannmutter 6 gegenüber der Führungshülse 11 die notwendigen Bewegungen ausführen kann. Es handelt sich dabei aber um Bewegungen im Zehntelmillimeterbereich. Eine Einfüllöffnung für die Kugeln ist mit Hilfe eines Gewindebolzens 38 verschlossen. Beim Herausschrauben der Spannmutter 6 nehmen die Kugeln 37 die Führungshülse mit. Dies ist im Grunde genommen ihre einzige Aufgabe.

Um auf diese Weise auch die Spannzange 1 vom Futter 5 lösen zu können, ist in eine Nut 39 der Führungshülse 11 ein Ring 40 eingesetzt, bspw. ein Sprengring. Er greift bei exzentrischer Lage seiner Bohrung in die Ringnut 10 der Spannzange 1 ein und legt sich somit beim Abnehmen der Spannmutter 6 in die innere Stirnfläche des zweiten Außenkonus 8 der Spannzange 1 an.

Gemäß Fig. 3 ist die Führungshülse 11 unmittelbar an die Spannmutter 6 angeformt und sie befindet sich dort zwischen dem Muttergewinde 15 und einem Innenkonus 9 der Spannmutter 6. Sie liegt mit geringem Radialspiel am zylindrischen Außenmantel 12 des Futters 5 an. In eine Außennut 42 des Futters 5 ist ein Richtring 43 eingesetzt. Damit man ihn montieren kann, besteht er aus zwei miteinander verbundenen, beispielsweise verschraubten, Ringhälften. Er ist sowohl in radialer als auch in axialer Richtung mit geringem Spiel gehalten, so daß er sich auf dem Futter 5 leicht drehen läßt.

Am Richtring 43 sind mehrere, insbesondere gleichmäßig am Umfang verteilte Justierschrauben 44 gehalten. Jede durchsetzt eine Durchgangsbohrung 45 des Richtrings 43 und ihr Gewinde 46 ist in ein axial gegen den Richtring 43 hin offenes Muttergewinde 47 der Spannmutter 6 eingeschraubt. Mit Hilfe dieser Justierschrauben 44 kann man die bspw. aufgrund einer Verschmutzung leicht schräg stehende und damit unsymmetrisch auf die Spannzange 1 einwirkende Spannmutter 6 gegenüber dem Futter 5 so ausrichten, daß ein optimaler Rundlauf des Bearbeitungswerkzeugs 2 gewährleistet ist. Hierbei muß beachtet werden, daß die Gewindeverbindung 15, 33 zwischen der Spannmutter 6 und dem Futter 5 selbst bei normgerechter Ausbildung ein verhältnismäßig großes Spiel aufweist. Das Ausrichten erfolgt analog zu Fig. 1 durch mehr oder weniger starkes Anziehen oder Freigeben einer oder mehrerer Justierschrauben 44 bei gleichzeitiger Messung des Rundlaufs am Bearbeitungswerkzeug 2.

Der Kopf 48 der Justierschrauben 44 liegt an einer spannmutterfernen Stirnfläche 49 des Richtrings 43 an, die wie bei diesem Ausführungsbeispiel wegen der Zweiteiligkeit des Ringes innenliegend oder bei einer anderen Konstruktion die äußere Stirnfläche sein kann.

Anhand der Fig. 3 kann man sich leicht vorstellen, daß der Richtring 43 durch einen Außenbund des Futters 5 gebildet wird. In diesem Falle ist er relativ zum Futter nicht drehbar. Um trotzdem die Spannmutter 6 aufschrauben und die Durchgangsbohrung 45 gegenüber einem Muttergewinde ausrichten zu können, müssen sich dann die Muttergewinde für die Justierschrauben 44 an einem von vorne her auf die Spannmutter 6 aufgeschobenen Hilfsring befinden, der aber an einem richtringseitigen Außenbund der Spannmutter 6 so abgestützt werden muß, daß mit den Justierschrauben 44 die notwendige Zugkraft und damit auch Richtkraft zum Geradestellen der ggf. leicht schräg geneigten Spannmutter 6 aufgebracht werden kann. Auch bei dieser Variante findet ein die Demontage erleichternder Ring 40 mit in Gebrauchslage exzentrischer Bohrung Verwendung, der in eine Innennut der Spannmutter 6 eingesprengt ist.

Fig. 4 zeigt eine vorteilhafte Weiterbildung der Ausführungsform nach Fig. 2. Das ringförmige Druckstück 7 ist dort über den zweiten Außenkonus 8 hinaus verlängert und am Verlängerungsstück befindet sich ein Innenbund 51. Er liegt an einem Druckring 52 an, der spielfrei in die Bohrung 54 eingesetzt ist. Zwischen dem Druckring und der äußeren Stirnfläche 55 der Spannzange 1 bzw. des zweiten Außenkonus 8 befindet sich ein Dichtring 53 aus federelastischem Material, insbesondere aus Gummi, weichelastischem Kunststoff od. dgl. Zumindest bei eingespanntem Schaft des Bearbeitungswerkzeugs 2 wird dieser Dichtring so zusammengepreßt, daß er sowohl am überstehenden Schaftteil des Bearbeitungswerkzeugs 2 als auch an der Bohrung 54 und aufgrund der Pressung selbstverständlich auch an der äußeren Stirnfläche 55 und der inneren Stirnfläche des Druckrings 52 dichtend anliegt. Diese Dichtung hat vor allem den Zweck, das Austreten von Kühlmittel zu verhindern, das über den Kühlmittelkanal 100 und einen Kanal im Werkzeug 2 an die Bearbeitungsstelle gefördert wird. Es verhindert auch das Eindringen von Spänen, Feuchtigkeit oder gar Flüssigkeit ins Innere des Spannzangenfutters.

Es ist leicht einzusehen, daß man in gleicher Weise auch an der Spannmutter 6 des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 und auch des Ausführungsbeispiels der Fig. 3 einen solchen Innenbund 51 anbringen kann und auch zwischen diesen Innenbund und die äußere Stirnfläche 55 des zweiten Außenkonus 8 dieser beiden Ausführungsbeispiele einen Druckring 52 und einen Dichtring 53 gemäß der Darstellung nach Fig. 4 einsetzen kann.

Die aus Fig. 4 ersichtliche Variante hat aber den besonderen Vorteil, daß das Druckstück 7 nur eine reine Schiebebewegung in Längsrichtung der geometrischen Achse des Spannzangenfutters ausführt und infolgedessen der Dichtring 53 auch nur einer axialen Belastung ausgesetzt ist. Bei den Varianten der Fig. 1 und 3 kann es aufgrund der Drehbewegung der Spannmutter 6 beim Spannen des Bearbeitungswerkzeugs 2 zu einer Belastung des Dichtrings in Umfangsrichtung kommen.

Die Vorteile der langen Führung der Hülse 11 bleibt auch bei der Ausführungsform nach Fig. 4 voll erhalten. Es zeichnen sich alle Ausführungsbeispiele der Erfindung durch eine hohe Rundlaufgenauigkeit aus. Wie gemäß Fig. 2 und 4 die Führungshülse 11 nur eine axiale Verschiebebewegung ausführt, bleibt beim Spannen des Bearbeitungswerkzeugs 2 die Rundlaufgenauigkeit ohne Einschränkung erhalten. Auf die Spannzange wird kein radiale Ungenauigkeiten verursachender Druck ausgeübt.

Claims (16)

1. Spannzangenfutter für ein mit einem Spannschaft versehenes Bearbeitungswerkzeug (2), wobei der Schaft von einer Spannzange (1) aufgenommen wird, deren erster Außenkonus (3) in einen Innenkonus (4) eines Futters (5) einer Bearbeitungsmaschine einsetzbar ist, und wobei die Spannzange (1) mittels einer auf das Futter (5) aufgesetzten Spannmutter (6) axial in den Innenkonus (4) einpreßbar und zwischen die Spannmutter (6) und einen zweiten Außenkonus (8) der Spannzange (1) ein ringförmiges Druckstück (7) mit Innenkonus (9) geschaltet ist, wobei des weiteren das Bearbeitungswerkzeug mittels Abdrück-Justierschrauben justierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (7) eine Führungshülse (11) trägt, welche mit geringem Radialspiel einen zylindrischen Außenmantel (12) des Futters (5) übergreift, und daß zwischen die Spannmutter (6) und das ringförmige Druckstück (7) oder zwischen das ringförmige Druckstück (7) bzw. dessen Führungshülse (11) und das Futter (5) mehrere, insbesondere gleichmäßig am Umfang verteilte Abdrück-Justierschrauben (18, 24) geschaltet sind.

2. Spannzangenfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannmutter (6) auf das Futter (5) aufschraubbar ist und die Abdrück-Justierschrauben (18) zwischen die Spannmutter (6) und das ringförmige Druckstück (7) geschaltet sind.

3. Spannzangenfutter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zustellrichtung der Abdrück-Justierschrauben (18) parallel zur Spannzangen-Längsachse (22) verläuft und sie in der Spannmutter (6) verschraubbar sind.

4. Spannzangenfutter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich an der äußeren Stirnfläche (21) des ringförmigen Druckstücks (7) für die Abdrück-Justierschrauben (18) eine umlaufende Aufnahme (20) befindet und das eingreifende Ende jeder Justierschraube (18) ballig, kegelstumpfförmig oder in ähnlicher Weise verjüngt ausgebildet ist.

5. Spannzangenfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannmutter (6) drehbar aber axial unverschiebbar auf dem Futter (5) gelagert ist und die Abdrück-Justierschrauben (24) zwischen das ringförmige Druckstück (7) bzw. die Führungshülse (11) und das Futter (5) geschaltet sind.

6. Spannzangenfutter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zustellrichtung der Abdrück-Justierschraube (24) bezüglich des Futters (5) in radialer Richtung verläuft und sie im ringförmigen Druckstück (7) der Führungshülse (11) verschraubbar sind.

7. Spannzangenfutter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Futter (5) mit einer der Anzahl der Abdrück-Justierschrauben (24) entsprechenden Zahl von radialen Kerben (26) versehen ist, deren Tiefe von der freien Stirnfläche (27) des Futters (5) aus gegen die Spannmutter (6) hin stetig abnimmt.

8. Spannzangenfutter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede Abdrück-Justierschraube (24) an ihrem inneren Ende einen zapfenartigen Ansatz (28) trägt, der in die zugeordnete radiale Kerbe (26) des Futters (5) eingreift.

9. Spannzangenfutter nach wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Futter (5) mit einer umlaufenden, im Querschnitt etwa halbkreisförmigen Nut (29) versehen ist, in welche eine Anzahl von Kugeln (30) eingreifen, die sich jeweils in einer außen verschließbaren radialen Bohrung (31) der Spannmutter (6) befinden.

10. Spannzangenfutter für ein mit einem Spannschaft versehenes Bearbeitungswerkzeug (2), wobei der Schaft von einer Spannzange (1) aufgenommen wird, deren erster Außenkonus (3) in einem Innenkonus (4) eines Futters (5) einer Bearbeitungsmaschine einsetzbar ist und wobei die Spannzange mittels einer auf das Futter (5) aufgesetzten Spannmutter (6) axial in den Innenkonus (4) einpreßbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannmutter (6) mit einem Innenkonus (9) an einem zweiten Außenkonus (8) der Spannzange (1) anliegt und sie eine Führungshülse (11) trägt, welche mit geringem Radialspiel einen zylindrischen Außenmantel (12) des Futters (5) übergreift, und daß zwischen die Spannmutter (6) sowie einen axial und radial am Futter (5) abgestützten Richtring (43) mehrere, insbesondere gleichmäßig am Umfang verteilte Justierschrauben (44) geschaltet sind.

11. Spannzangenfutter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Kopf (48) jeder Justierschraube (44) an der spannmutterfernen Stirnfläche (49) des drehbar am Futter (5) gelagerten Richtrings (43) abstützt und das Schraubengewinde (46) in einem Muttergewinde (47) am richtringseitigen Ende der Spannmutter (6) verschraubbar ist.

12. Spannzangenfutter nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Führungshülse (11) der Spannmutter (6) zwischen deren Muttergewinde (15) und deren Innenkonus (9) befindet.

13. Spannzangenfutter nach wenigstens einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Richtring (43) in radialer Richtung zweigeteilt ist und in eine äußere Umfangsnut (42) des Futters (5) eingesetzt ist, wobei die beiden Teile durch Schrauben o. dgl. Verbindungselemente zusammengehalten sind.

14. Spannzangenfutter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Richtring (43) durch einen Außenbund des Futters (5) gebildet ist und sich die Muttergewinde (47) für die Justierschrauben (44) an einem außen auf der Spannmutter (6) drehbar gelagerten, sich an einem rückwärtigen Außenbund der Spannmutter (6) axial abstützenden Hilfsring befinden.

15. Spannzangenfutter nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Druckstück (7) oder die Spannmutter (6) einen Innenbund (51) aufweist und zwischen diesem Innenbund und die äußere Stirnfläche (55) des zweiten Außenkonus (8) der Spannzange (1) ein Druckring (52) sowie ein Dichtring (53) eingesetzt sind, wobei der Druckring (52) dem Innenbund (51) zugeordnet ist und der aus federelastischem Material bestehende Dichtring (52) zumindest bei eingespanntem Schaft des Bearbeitungswerkzeugs (2) ringsum dichtend anliegt.

16. Spannzangenfutter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring aus Gummi, Kunststoff o. dgl. federelastischem Material besteht.