DE1477279B2 - Futter fur rotierende Werkzeuge mit einer Spannpatrone - Google Patents

Description

trone 3 so stark wird, daß Futter mit einer geringeren Konizität eine geringere Einspannkraft haben.

Auf den Futterkörper 1 ist ein Spannring 4 aufgeschraubt, der innen eine kreisförmige Nut 5 aufweist, die einer entsprechenden Außennut 6 in einem Zwischenring? zugekehrt ist, der im Spannring 4 angeordnet ist. Im Spannring 4 ist ein radialer Kanal 8 vorgesehen, der durch einen selbsthemmenden Schraubstöpsel 9 verschlossen ist und zur Einführung eines vollständigen Satzes von Kugeln 10 in die Führung dient, die von den Nuten 5 und 6 gebildet wird. In einem Futter mit einem mittleren Nutendurchmesser von 36,5 mm, nimmt die Führung achtundzwanzig Kugeln 10 mit einem Durchmesser von 3,97 mm auf.

Wie aus F i g. 3 und 4 hervorgeht, sind die Flanken der Nuten 5 und 6 konisch, wobei der Flankenwinkel wie bei einem ACME-Gewinde (Trapezgewinde) 29° beträgt, damit übliche Werkzeuge verwendet werden können. Wenn der Spannring 4 so gedreht wird, daß er sich nach links bewegt, greift die Flanke 11 der Nut 5 an den Kugeln 10 an und es wird eine

. Axialkraft auf den Zwischenring 7 durch die Kugeln übertragen, die an der Flanke 12 der Nut 6 des Zwischenringes 7 angreifen, so daß dieser ebenfalls nach links bewegt wird, infolge der Wälzberührung zwischen den Kugeln 10 und den Flanken 11 und 12 der Nuten 5 und 6 jedoch keine Neigung hat, sich zu drehen. Die abgeschrägte Innenfläche 14 des Zwischenringes 7 greift an dem entsprechend abgeschrägten äußeren Endteil der Spannpatrone 3 an, so daß durch diese Bewegung des Zwischenringes 7 nach links die Spannpatrone 3 in die konische Bohrung 2 des Futterkörpers 1 hineingedrückt wird, wobei die Spannpatrone gegen den in ihr befindlichen, nicht gezeigten Schaft des Werkzeuges zusammengedrückt wird.

Im Bereich der abgeschrägten Innenfläche 14 des Zwischenringes ist eine einwärtsgekehrte Rippe 15 vorgesehen, die auf einander entgegengesetzten Seiten abgeschrägt ist und in eine Umfangsnut 16 der Spannzange eingreift. Wenn daher der Spannring 4 so gedreht wird, daß er nach rechts zurückgestellt wird, drücken die Kugeln 10, welche an den Flanken 17 und 18 der Nuten 5 und 6 angreifen, den Zwischenring? nach rechts, so daß die rechte Schrägfläche der Rippe 15 an der rechts von der Nut 16 befindlichen Schulter 19 angreift und die Spannpatrone 3 formschlüssig aus dem Futterkörper herausgezogen wird, wenn sich in der Spannpatrone 3 ein Werkzeugschaft befindet.

Wenn die Ringanordnung 4 bis 7 ganz vom Futterkörper 1 abgeschraubt ist, kann man die Spannpatrone 3 auf einfache Weise herausziehen, weil die rechte Schrägfläche der Rippe 15 auf die Schulter 19 eine nockenartige Wirkung ausübt, so daß die Spannpatrone 3 zusammengedrückt wird und daher leicht herausgenommen werden kann. Beim Einsetzen einer anderen Spannpatrone wirkt deren abgeschrägte Endflächen 20 mit der linken Schrägfläche der Rippe 16 des Zwischenringes 7 so zusammen, daß ebenfalls die Spannpatrone 3 zusammengedrückt wird und die Schulter 19 hinter der Rippe 15 einrastet, wie in F i g. 1 und 3 gezeigt ist.

Wie am besten aus der stark vergrößerten Darstellung in Fig. 4 hervorgeht, haben die Nuten5 und6 des Spannringes 4 bzw. des Zwischenringes 7 in bezug auf den Durchmesser der Kugeln 10 eine solche Breite und Tiefe, daß zwischen dem Zwischenring 7 und dem Spannring 4 ein geringes radiales und axiales Spiel vorhanden ist, so daß eine Exzentrizität des

ίο Zwischenringes 4 gegenüber der konischen Bohrung 2 des Futterkörpers 1 aufgenommen werden kann. Wenn daher keine derartige Exzentrizität vorhanden ist, befinden sich die Kugeln 10 in der Fig.4 mit ausgezogenen Linien gezeigten Stellung. Wenn der Spannring 4 in der einen oder anderen Richtung gedreht wird, werden Kräfte von dem Spannring 4 längs der Linien 21 und 23 auf den Zwischenring 7 übertragen. Wenn jedoch zwischen dem Spannring 4 und der verjüngten Bohrung 2 eine lichte

ao Exzentrizität vorhanden ist, können sich die Kugeln 10 in die in F i g. 4 strichpunktiert gezeigten Stellungen bewegen. In diesem Fall werden die Kräfte längs der Linien 24 und 25, oder 26 und 27 übertragen, ohne daß auf den Zwischenring 7 exzentrische Kräfte

as wirken. Es besteht daher eine Tendenz zu einer Verlagerung des Endteils der Spannpatrone 3 in eine exzentrische Lage. Es hat sich gezeigt, daß mit einer Konstruktion der in F i g. 1 und 4 gezeigten Art eine hohe Genauigkeit erzielt wird, wobei die Gesamtauslenkung der Meßuhr in einem Abstand von 102 mm von dem Ende der Spannpatrone 3 höchstens 0,0076 mm beträgt und außerdem die Einspannkraft, die bei Ausübung des vorgeschriebenen Drehmoments auf den Spannring erzielt wird, um etwa 50 % höher ist als bei bekannten Konstruktionen.

F i g. 5 zeigt in größerem Maßstab in einem Radialschnitt eine abgeänderte Form der Ringanordnung. Hier sind die Nut 61 des Spannringes 63 und die Nut 62 des Zwischenringes 64 so angeordnet, daß die einander gegenüberliegenden und radial überlappenden Flanken 67 und 68 der Nuten 61 und 62 auf die Kugeln 65 direkt einander entgegengesetzte axiale Drücke ausüben. Ferner ist das äußere Ende der Spannpatrone 69 bei 70 konvex gerundet und das abgeschrägte innere Ende des Zwischenringes 64 bei 71 so abgerundet, daß eine gleichmäßige Linienberührung vorhanden ist, damit eine Tendenz zu einer exzentrischen Belastung am äußeren Ende der Spannpatrone 69 vermieden wird. Der radiale Spalt 72 zwischen dem Zwischenring 64 und dem Spannring 63 gestattet ein Zentrieren des Zwischenringes 64 durch die Spannpatrone 69, so daß eine Exzentrizität des Spannringes 63 gegenüber der verjüngten Bohrung 2 des Futterkörpers 1 die konzentrische An-Ordnung des äußeren Endteils der Spannpatrone 69 nicht beeinträchtigt.

Die Spannpatrone 69 hat eine Umfangsnut 74, welche der Nut 16 der Spannpatrone 3 entspricht und mit einer einwärtsgekehrten Rippe 73 der Spannpatrone 69 ebenso zusammenwirkt wie die Rippe 15 des Zwischenringes 7 mit der Nut 16.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 2 kein Drehmoment auf sie ausgeübt wird, so daß eine Patentansprüche: Torsionsverspannung der Spannpatrone vermieden und eine hohe Genauigkeit erreicht wird.

1. Futter für rotierende Werkzeuge mit einer Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht bei Spannpatrone, die durch einen auf dem Spann- 5 einem Futter der eingangs angegebenen Art erfinfutterkörper axial verschraubbaren Spannring dungsgemäß einmal darin, daß die Nuten im Spannüber einen Zwischenring mittels konischer ring und Zwischenring trapezförmig ausgebildet sind. Spannflächen zusammendrückbar ist, wobei die Dieser Lösungsweg erbringt den technischen Fortaxiale Festlegung des Zwischenrings am Spann- schritt, daß auf die Kugeln keine Scherkraft einwirkt, ring durch Kugeln erfolgt, die in einer aus Nuten 10 wobei die Toleranzen in der Ausbildung der Nuten im Spann- und Zwischenring gebildeten Ringnut im Zwischenring und in der Spannmutter groß gehalangeordnet sind, dadurch gekennzeich- ten werden können.

net, daß die Nuten (11; 12) im Spannring (4) Die genannte Aufgabe kann auch in der Weise ge-

und Zwischenring (7) trapezförmig ausgebildet löst werden, daß bei einem Futter der eingangs ange-

sind. 15 gebenen Art erfindungsgemäß die axial äußere Seite

2. Futter für rotierende Werkzeuge mit einer der Nut im Spannring und die axial innere Seite der Spannpatrone, die durch einen auf dem Spann- Nut im Zwischenring radial überlappt sind und daß futterkörper axial verschraubbaren Spannring die Kugeln an den Überlappungsstellen anliegen, über einen Zwischenring mittels konischer Diese Lösung vermittelt den Vorteil, daß die einan-Spannflächen zusammendrückbar ist, wobei die 20 der gegenüberliegenden und radial überlappenden axiale Festlegung des Zwischenrings am Spann- Seiten der Nuten im Spannring einerseits und im ring durch Kugeln erfolgt, die in einer aus Nuten Zwischenring andererseits auf die Kugeln direkt einim Spann- und Zwischenring gebildeten Ringnut ander entgegengesetzte axiale Drücke ausüben. Daangeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die durch ist eine bessere Aufnahme und Übertragung axial äußere Seite (67) der Nut (61) im Spannring 25 der Axialkräfte ermöglicht.

(63) und die axial innere Seite (68) der Nut (62) In weiterer Ausgestaltung des zuletzt beschriebe-

im Zwischenring (64) radial überlappt sind, und nen Lösungsweges ist wenigstens eine der konischen

die Kugeln (65) an den Überlappungsstellen an- Spannflächen am Zwischenring und Spannpatrone

liegen. konvex ausgebildet. Dadurch ist eine gleichmäßige

3. Futter nach Anspruch 2, dadurch gekenn- 30 Linienberührung gewährleistet und damit einer Tenzeichnet, daß wenigstens eine der konischen denz zu einer exzentrischen Belastung am äußeren Spannflächen (70;~71) am Zwischenring (64) und Ende der Spannpatrone entgegenwirkt. Spannpatrone (69) konvex ausgebildet ist. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ist somit

die Übertragung von Axialkräften vom Spannring 35 auf den Zwischenring möglich, ohne daß dieser ver-

dreht wird. Darüber hinaus bilden die Kugeln Keile,

welche den Spannring und den Zwischenring zusammenhalten, so daß keine Federringe od. dgl. erforderlich sind.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Futter für rotie- 40 Die Erfindung ist in der nachstehenden Beschreirende Werkzeuge mit einer Spannpatrone, die durch bung an Hand der Zeichnung in zwei Ausführungseinen auf dem Spannfutterkörper axial verschraubba- formen beispielsweise erläutert. Es zeigt ren Spannring über einen Zwischenring mittels koni- Fig. 1 einen Längsschnitt nach der Linie 1-1 in

scher Spannflächen zusammendrückbar ist, wobei die F i g. 2 der einen Ausführungsform, ,axiale Festlegung des Zwischenrings am Spannring 45 Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie 2-2 in durch Kugeln erfolgt, die in einer aus Nuten im Fig. 1,

Spann- und Zwischenring gebildeten Ringnut an- F i g. 3 einen Teilschnitt in vergrößertem Maßstab

geordnet sind. der Kugelverbindung zwischen dem Spannring und

Ein derartiges Futter ist im wesentlichen aus der dem Zwischenring,

deutschen Gebrauchsmusterschrift 1907 655 be- 50 F i g. 4 einen Teilschnitt in stark vergrößertem kannt. Bei der Ausgestaltung der Nuten als Radialril- Maßstab der Kugelverbindung nach F i g. 1,2 und 3, len, in welche die Kugeln völlig eingepaßt sind, kann F i g. 5 einen Teilschnitt in vergrößertem Maßstab

kein radiales. und axiales Spiel zwischen dem Zwi- der zweiten Ausführungsform der Kugelverbindung schenring und dem Spannring bestehen, um für jede zwischen dem Spannring und dem Zwischenring. Exzentrizität des Spannringes hinsichtlich der sich 55 Das in Fig. 1 bis 4 gezeigte Futter weist einen verjüngenden Bohrung in dem Spannfutterkörper die Futterkörper 1 mit einer konischen Bohrung 2 (z. B. entsprechende Anpassung zu schaffen. Darüber hin- mit einem Kegelwinkel von 8 bis 10°) auf, welcher aus ist es aus praktischen Erwägungen, insbesondere die entsprechend konische, zusammendrückbare hinsichtlich der Herstellungstoleranzen, unmöglich, Spannpatrone 3 aufnimmt. Wenn das Futter beiein vollkommenes Passen zwischen den Kugeln und 60 spielsweise für Maschinen mit automatischer Steueden Lagerlaufflächen zu schaffen. Besteht jedoch rung durch einen Lochstreifen verwendet werden zwischen den Kugeln und den Ringlaufflächen ein soll, müssen die Schäfte der Werkzeuge mit großer geringes Spiel, wodurch eine leichte Axialbewegung Kraft und hoher Genauigkeit eingespannt werden. Es des Spannringes möglich würde, so würden die Ku- hat sich gezeigt, daß zur Erzielung einer so starken geln Scherkräften unterworfen. 65 Einspannkraft die Konizität der Bohrung 2 etwa 4 bis

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die 5° betragen soll. Ferner hat es sich gezeigt, daß bei durch Kugeln erfolgende Verbindung zwischen einem Kegelwinkel von weniger als etwa 8° die Rei-Spann- und Zwischenring derart zu verbessern, daß bung zwischen der Bohrung 2 und der Spannpa-