DE4222703A1 - Spannvorrichtung - Google Patents
SpannvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für Werkzeuge,
vorzugsweise langgestreckte Werkzeuge, insbesondere
Reibahlen, mit einer eine Bohrung aufweisenden
Werkzeugaufnahme und mindestens einem Spannelement, das
mittels eines Keilelementes und einer Spannmutter radial in
eine Spannstellung bewegbar ist.
Derartige Spannvorrichtungen sind im Stand der Technik
bereits in verschiedenen Ausgestaltungen bekannt. Es wird
beispielsweise auf das Spannfutter einer Bohrmaschine oder
einer Drehbank hingewiesen.
Es besteht ein Bedürfnis, insbesondere zum Einspannen von
langgestreckten Werkzeugen unterschiedlicher Durchmesser eine
Spannvorrichtung anzugeben, die bei einfacher Handhabung
jeweils eine zentrierte Einspannung bei hoher axialer
Fluchtgenauigkeit ermöglicht.
Es ist danach eine Ziel der Erfindung, eine verbesserte
Spannvorrichtung, insbesondere für langgestreckte Werkzeuge
anzugeben.
Diese Aufgabe ist beim Gegenstand des Anspruches 1 gelöst,
wobei darauf abgestellt ist, daß ein axial distanziertes
zweites Spannelement 1 eines zweiten Keilelementes
bewegbar ist, daß beide Keilelemente über die Spannmutter
miteinander verbunden sind und daß die Keilelemente durch
Abstützung gegeneinander gegensinnig vorgespannt sind, wobei
ein Keilelement in Umfangsrichtung fixiert ist. Die in
unterschiedlichen, axial distanzierten Ebenen vorgesehenen
Spannelemente ermöglichen eine sichere Einspannung eines
Werkzeuges. Die gegensinnig vorgespannten Keilelemente
zentrieren sich in axialer Richtung, auch in Zusammenwirkung
mit den Spannelementen, von selbst. Dadurch, daß eines der
Keilelemente in Umfangsrichtung fixiert ist, lassen sich
beide Keilelemente durch die Verbindung über eine Spannmutter
gemeinsam in die Lösestellung bzw. Spannstellung bewegen.
Bevorzugt ist hierzu das zweite Keilelement in
Umfangsrichtung fixiert. Dabei ist es weiter bevorzugt, daß
die Spannmutter mit einem der Keilelemente, nämlich dem in
Umfangsrichtung nicht fixierten Keilelement, hier also dem
ersten Keilelement, verschraubt ist. Das in Umfangsrichtung
nicht fixierte erste Keilelement ist im Hinblick auf die
Vorspannung weiter bevorzugt an einem in Umfangsrichtung
bewegbaren Widerlager abgestützt. Hierbei ist die
Bewegbarkeit des Widerlagers aber nicht unbedingt notwendig,
es ist nur erforderlich, daß die Bewegung des ersten
Keilelementes in Umfangsrichtung nicht gehindert ist. Im
einzelnen ist dies abhängig von der konkreten Zusammenwirkung
des ersten Keilelementes mit dem Widerlager im Hinblick auf
die Abstützung, wie weiter unten im einzelnen erläutert. Die
Spannelemente sind gleichfalls vorgespannt, und zwar durch
Abstützung in der Werkzeugaufnahme. Die Vorspannung sucht die
Spannelemente in ihre jeweilige Lösestellung zu bewegen.
Hierbei ist die Werkzeugaufnahme selbst als hülsenförmiges
Bauteil ausgebildet, welches von den Spannelementen radial
durchsetzt ist. Im einzelnen sind in jeder der oben erwähnten
axial distanzierten Ebenen über den Umfang verteilt drei
Spannelemente vorgesehen. In jeder Ebene ist somit eine
sichere Dreipunktspannung zu realisieren. In weiterer
Einzelheit ist es bevorzugt, dies Spannelemente an ihren
radial äußeren Enden, die mit den Keilelementen
zusammenwirken, mit Schrägflächen auszubilden. Diese
Schrägflächen können in sich wiederum konkav gebogen sein, so
daß eine Zusammenwirkung mit den Keilflächen nur an ihren
Randbereichen, im Sinne einer Zweipunktauflage, gegeben ist.
Diese Schrägflächen, wie auch die Keilflächen der
Keilelemente, besitzen bevorzugt den gleichen Keilwinkel,
nämlich 30° in bezug auf eine Senkrechte bzw. eine Längsachse
der Werkzeugaufnahme. Die Keilelemente sind in weiterer
Einzelheit hülsenförmig gestaltet, wobei die Keilflächen auf
einer Innenfläche der Hülsen ausgebildet sind. Zur
Realisierung der erwähnten gegensinnigen Vorspannung der
Keilelemente in axialer Richtung ist es zweckmäßig,
Stützstifte vorzusehen, die in Bohrungen der Keilelemente
geführt sind, in welchen Bohrungen auch an den Stützstiften
und Keilelementen abgestützte Druckfedern angeordnet sind.
Die Stützstifte des zweiten Keilelementes sind in weiterer
Einzelheit in Umfangsrichtung formschlüssig in einer an der
Werkzeugaufnahme fixierten ersten Lagerscheibe aufgenommen.
Diese Lagerscheibe kann hierzu beispielsweise
Durchgangsbohrungen aufweisen, in welche die Stützstifte
eingeführt sind. Die Stützstifte des ersten Keilelementes
wirken bevorzugt gegen eine auf der ersten Lagerscheibe
abgestützte zweite Lagerscheibe. Diese zweite Lagerscheibe
braucht in Umfangsrichtung nicht fixiert zu sein. Wenn die
Stützstifte des ersten Keilelementes, wie bevorzugt
vorgesehen, in Sackbohrungen der zweiten Lagerscheibe
aufgenommen sind, ist jedoch eine Umfangsbeweglichkeit der
zweiten Lagerscheibe erforderlich. Die erste und die zweite
Lagerscheibe liegen auch an ihren zugeordneten Stirnseiten
aufeinander auf. Zur axialen Fixierung der einzuspannenden
Werkzeuge, insbesondere im Hinblick auf die axiale
Erstreckung unterschiedlicher Werkzeuge, ist vorgesehen, daß
eine Einspanntiefe eines Werkzeugs durch eine axial
bewegbare, zentral in der Werkzeugaufnahme angeordnete
Anschlagstange einstellbar ist.
Nachstehend ist die Erfindung des weiteren anhand der
beigefügten Zeichnung, die jedoch lediglich ein
Ausführungsbeispiel darstellt, erläutert. Hierbei zeigt:
Fig. 1 einen Querschnitt durch die Spannvorrichtung, in einer
Spannstellung;
Fig. 2 einen Querschnitt gemäß Fig. 1 in einer Lösestellung;
und
Fig. 3 eine teilweise Querschnittsdarstellung gemäß Fig. 1
bzw. Fig. 2, umfangsmäßig versetzt.
Dargestellt und beschrieben ist eine Spannvorrichtung, die
insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist, für
Werkzeuge, wie beispielsweise Reibahlen 2, wobei eine
derartige Reibahle in der Fig. 1 lediglich angedeutet ist.
Die Spannvorrichtung 1 besitzt eine Werkzeugaufnahme 3 mit
einer zentralen Bohrung 4 und einem in einer Werkzeugmaschine
einzuspannenden Spannschaft 5.
Über den Umfang verteilt sind in zwei axial distanzierten
Ebenen E1 und E2 jeweils drei radial zustellbare
Spannelemente 7, 8 vorgesehen. Die Spannelemente 7, 8 sind
auf die Längsachse 6 ausgerichtet.
Zur Bewegung der Spannelemente 7, 8 in eine Spannstellung
gemäß Fig. 1 bzw. eine Lösestellung gemäß Fig. 2 sind in
jeder der Ebenen E1, E2 wirkende Keilelemente 9, 10
vorgesehen.
Die Keilelemente 9, 10 sind hülsenartig ausgebildet und
weisen radial innen Keilflächen 11, 12 auf, die mit den
radial äußeren Enden der Spannelemente 7, 8 zusammenwirken.
Im einzelnen setzen sich die beispielsweise durch eine
Ausdrehung geschaffenen Keilflächen 11, 12 in gegenläufigen
Keilflächen 11′, 12′ fort, über einen gerade verlaufenden
Abschnitt 11′′, 12′′. Die Keilflächen 11′, 12′ wirken nicht
mit den Spannelementen 7, 8 zusammen. Sie können viel mehr
als Anschlag wirken.
Die beiden Keilelemente 9, 10 sind über eine Spannmutter 13
miteinander verbunden, wobei, wie sich aus Fig. 3 ergibt,
das erste Keilelement 9 im einzelnen über eine
Verbindungsschraube 14 mit dem zweiten Keilelement 10
schraubverbunden ist.
Beim Ausführungsbeispiel ist in einer Trennebene zwischen dem
Keilelement 9 und dem Keilelement 10 eine Federscheibe 15
angeordnet.
Die Keilelemente 9, 10 sind über Druckfedern 16, 17 gegen
einander vorgespannt. Im einzelnen wirken die Druckfedern 16,
17, die in jeweilig in den Keilelementen 9, 10 ausgebildeten
Sackbohrungen 18, 19 aufgenommen sind, auf Stützstifte 20,
21.
Die Stützstifte 21 des in der Zeichnung unteren zweiten
Keilelementes 10 greifen in Bohrungen 22 einer an der
Werkzeugaufnahme 3 fixierten Lagerscheibe 23 ein.
Die Fixierung der Lagerscheibe 23 an der Werkzeugaufnahme 3
ist in Fig. 3 im einzelnen dargestellt. In einer radialen
Gewindebohrung 24 der Lagerscheibe 23 ist eine Fixierschraube
25 aufgenommen, welche mit ihrer Spitze 26 in eine
entsprechende Spitzbohrung in der Werkzeugaufnahme 3
eingreift. Da eine axiale Belastung der Lagerscheibe 23
aufgrund der sich ausgleichenden gegensinnigen Vorspannung
der Keilelemente 9 und 10 kaum gegeben ist und auch in
Umfangsrichtung nur eine Reibbeanspruchung durch die zweite
Lagerscheibe 27 auftritt, ist diese Fixierung vollkommen
ausreichend.
Sowohl bei dem unteren Keilelement 10 wie bei dem oberen
Keilelement 9 sind über den Umfang verteilt jeweils mehrere
Stützstifte 20, 21, beispielsweise jeweils 3 Stützstifte 20,
21 vorgesehen.
An dem unteren Keilelement 10 ist ein Außengewinde 28
ausgebildet, das mit einem Innengewinde 28′ der Spannmutter
13 in Eingriff ist.
Die Spannelemente 7, 8 besitzen jeweils einen quer zu ihrer
Längsachse angeordneten Widerlagerstift 29, der von einer in
einer Sackbohrung 30 der Werkzeugaufnahme 3 angeordneten
Druckfeder 31 derart beaufschlagt ist, daß die Spannelemente
7, 8 radial nach außen vorgespannt sind. In der
Werkzeugaufnahme 3 sind auch zur Aufnahme der Spannelemente
7, 8 radial verlaufende Bohrungen 32 vorgesehen, in welchen
die Spannelemente 7, 8 bewegbar sind.
Die wirksamen, mit den Enden der Spannelemente 7, 8
zusammenwirkenden Keilflächen 11, 12 der Keilelemente 9, 10
schließen mit der Längsachse 6 einen Keilwinkel Alpha von 30°
ein.
Einen gleichen Keilwinkel weisen die radial äußeren, mit den
Keilflächen 11 zusammenwirkenden, als Schrägflächen 33
ausgebildeten Enden der Spannelemente 7, 8 auf. Hierbei sind
die Schrägflächen 33 im einzelnen noch konkav ausgebildet.
Die radial innenliegenden Enden der Spannelemente 7, 8 sind
eben ausgebildet, in einer rechtwinkligen Erstreckung zu
einer Längsachse der Spannelemente 7, 8.
Die zur Aufnahme der Werkzeuge dienende Bohrung 4 geht
maschinenseitig in eine Bohrung kleineren Durchmessers 4′
über, in welcher eine axial bewegbare Anschlagstange 34
aufgenommen ist. In den Fig. 1 und 2 sind jeweils
unterschiedliche Stellungen dieser Anschlagstange 34
dargestellt. Hiermit lädt sich die Tiefenaufnahme
unterschiedlich langer Werkzeuge einstellen.
Die dargestellte Spannvorrichtung 1 kann wie folgt benutzt
werden:
Ausgehend von einer Lösestellung gemäß Fig. 2 wird ein
Werkzeug 2 in die Bohrung 4 der Werkzeugaufnahme 3
eingeführt, bis es an einer Stirnfläche 35 der Anschlagstange
34 zur Anlage kommt. Sodann wird die Spannmutter 13 verdreht,
womit gleichzeitig das Keilelement 9 gedreht wird. Das in
Umfangsrichtung fixierte untere Keilelement 10 wird durch
Verdrehen der Spannmutter 13 in Richtung auf das obere
Keilelement 9 bewegt, wobei aufgrund der gegensinnigen
Vorspannung der Keilelemente 9, 10 gegeneinander das
Keilelement 9 auf das Keilelement 10 zubewegt wird, d. h.
beide Keilelemente 9 bzw. 10 bewegen sich relativ zu den
Lagerscheiben 23, 27. Hierdurch bewegen sich auch die
Keilflächen 11 jeweils relativ zu den Spannelementen 7, 8, so
daß diese radial nach innen in die Bohrung 4 vorbewegt
werden. Die Verdrehung der Spannmutter 13 kann entsprechend
solange vorgenommen werden, bis die radial inneren Enden der
Spannelemente 7, 8 das einzuspannende Werkzeug 2 erfaßt
haben.
In einer in Fig. 2 lediglich angedeuteten radial angeordneten
Bohrung 36 in dem Keilelement 9 kann zum festen Einspannen
auch ein Werkzeug eingesetzt werden.
Claims (15)
1. Spannvorrichtung (1) für Werkzeuge (2), vorzugsweise
langgestreckte Werkzeuge (2), insbesondere Reibahlen, mit
einer eine Bohrung (4) aufweisenden Werkzeugaufnahme (3)
und mindestens einem Spannelement (7), das mittels eines
Keilelementes (9) und einer Spannmutter (13) radial in
eine Spannstellung bewegbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein axial distanziertes zweites Spannelement (8)
mittels eines zweiten Keilelementes (10) bewegbar ist,
daß beide Keilelemente (9, 10) über die Spannmutter (13)
miteinander verbunden sind und daß die Keilelemente (9,
10) durch Abstützung gegeneinander gegensinnig
vorgespannt sind, wobei ein Keilelement (10) in
Umfangsrichtung fixiert ist.
2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Keilelement (10) in Umfangsrichtung
fixiert ist.
3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das erste Keilelement (9) an einem in Umfangsrichtung
bewegbaren Widerlager abgestützt ist.
4. Spannvorrichtung nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Keilelement (9) mit der Spannmutter (13)
verschraubt ist.
5. Spannvorrichtung nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Spannelement (7, 8) durch Abstützung in der
Werkzeugaufnahme (3) in eine Lösestellung vorgespannt
ist.
6. Spannvorrichtung nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß über den Umfang verteilt in einer ersten Ebene (E1)
und in einer axial distanzierten zweiten Ebene (E2)
jeweils drei Spannelemente (7, 8) vorgesehen sind.
7. Spannvorrichtung nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spannelemente (7, 8) eine der jeweiligen
Keilfläche (11) zugeordnete Schrägfläche (33) aufweisen.
8. Spannvorrichtung nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schrägflächen (33) der Spannelemente (7, 8)
konkav gebildet sind.
9. Spannvorrichtung nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Keilfläche (11) mit einer Längsachse (6) der
Werkzeugaufnahme (3) einen Keilwinkel Alpha von 30°
einschließt.
10. Spannvorrichtung nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Keilelemente (9, 10) hülsenförmig gestaltet sind
und daß die Keilflächen (11) auf einer Innenfläche der
Hülsen ausgebildet sind.
11. Spannvorrichtung nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur axialen Vorspannung der Keilelemente (9, 10)
federvorgespannte Stützstifte (20, 21) vorgesehen sind.
12. Spannvorrichtung nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stützstifte (21) des zweiten Keilelementes (10)
in Umfangsrichtung formschlüssig in einer an der
Werkzeugaufnahme (3) fixierten ersten Lagerscheibe (23)
aufgenommen sind.
13. Spannvorrichtung nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stützstifte (21) des ersten Keilelementes (9)
gegen eine auf der ersten Lagerscheibe (23) abgestützte
zweite Lagerscheibe (27) drücken.
14. Spannvorrichtung nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite Lagerscheibe (27) eine axial geschlossene
Aufnahme für einen Stützstift (20) des ersten
Keilelementes (9) aufweist.
15. Spannvorrichtung nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Einspanntiefe des Werkzeuges (2) durch eine
axial bewegbare, in einer zentralen Werkzeugaufnahme (3)
angeordnete Anschlagstange (34) einstellbar ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924222703 DE4222703C2 (de) | 1992-07-10 | 1992-07-10 | Spannvorrichtung für Werkzeuge |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924222703 DE4222703C2 (de) | 1992-07-10 | 1992-07-10 | Spannvorrichtung für Werkzeuge |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4222703A1 true DE4222703A1 (de) | 1994-01-13 |
DE4222703C2 DE4222703C2 (de) | 1995-04-27 |
Family
ID=6462925
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19924222703 Expired - Fee Related DE4222703C2 (de) | 1992-07-10 | 1992-07-10 | Spannvorrichtung für Werkzeuge |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4222703C2 (de) |
Cited By (2)
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1992
- 1992-07-10 DE DE19924222703 patent/DE4222703C2/de not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4222703C2 (de) | 1995-04-27 |
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