DE20312067U1

DE20312067U1 - Spannfutter

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Publication number: DE20312067U1
Application number: DE20312067U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-08-05
Filing date: 2003-08-05
Publication date: 2003-10-09
Anticipated expiration: 2013-08-06

Description

Die Erfindung betrifft ein Spannfutter zum Spannen von

&iacgr;&ogr; spanabhebenden Werkzeugen, wie Fräser, Bohrer, Senker oder

dergleichen Werkzeuge, mit insbesondere kleinem Durchmesser, vornehmlich so genannte Mikrospannfutter.

Bekannt sind allgemein zum Spannen spanabhebender Werkzeuge Zangenspannfutter oder Hülsenspannfutter mit radial auf den Werkzeugschaft wirkender Klemmschraube. Sie sind, bedingt durch die Anordnung von Radialspannelementen, an ihrem Kopfteil bzw. freien Ende vom Durchmesser her relativ dick ausgebildet, so dass man einerseits nur schwer oder gar nicht an die am jeweiligen Werkstück zu bearbeitenden Stellen herankommt und anderseits sind diese Spannfutter für Werkzeuge mit kleinem Durchmesser oder Werkzeuge mit einem kleinen Rundschaft nicht geeignet.

Weiterhin werden in der Praxis vielfach Hartmetallbohrer eingesetzt, die mit sehr hohen Drehzahlen arbeiten, wobei die modernen CNC-Maschinen diese hohen Drehzahlen in weniger als einer Sekunde

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abbremsen bzw. beschleunigen, so dass herkömmliche Bohrfutter dazu neigen, sich bei einem solchen extremen Abbremsen durch die Fliehkraft selbst zu öffnen und damit das Werkzeug herausfallen kann.

Weitere Nachteile herkömmlicher Spannfutter bestehen darin, dass linksschneidende Werkzeuge im Bohrfutter oftmals unsicher gespannt sind, da sie sich bei der hohen Beschleunigung öffnen können. Außerdem besitzen die bekannten Bohrfutter keinen Tiefenanschlag.

Aus der DE 40 32 694 A1 ist zum Beispiel ein Spannfutter bekannt, bei dem die auf einen Werkzeugschaft einwirkende Einspannkraft weitestgehend in axialer Richtung verläuft und durch ein Sperrglied zwischen Werkzeugschaft und Spannfuttervorderteil übertragen wird und dadurch axial und radial wirkende Spannkräfte erzeugt werden, aber das Spannfuttervorderteil selbst frei von radial wirkenden Spannelementen ist und in seinem Durchmesser bzw. seiner Wandstärke weniger stark ausgebildet werden muss, so dass genügend Materialfestigkeit zur Aufnahme der auf das Werkzeug wirkenden Arbeitskräfte vorhanden ist.

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Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Spannfutter zum Spannen von spanabhebenden Werkzeugen, wie Fräser, Bohrer, Senker oder dergleichen Werkzeuge, mit kleinem Durchmesser zu schaffen, das in seiner Herstellung kostengünstig und mit einfachem Aufbau so

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gestaltet ist, dass diese spanabhebenden Werkzeuge einfach und sicher zu spannen sind.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass ein Spannfutter an seinem einen Ende eine Spannfutteraufnahme mit einer Gewindebohrung und eine zentrisch durch das Spannfutter verlaufende Durchgangsbohrung aufweist, in die von einem Spannfuttervorderteil aus, also von dem anderen Ende her, ein Druckstück und eine Spannzange nebst einer Zangengegenführung, durch die ein Werkzeug hindurchführbar ist,

&iacgr;&ogr; eingesetzt ist, und wobei im Spannfuttervorderteil eine zur Aufnahme eines Klemmelementes bestimmte Ausnehmung vorgesehen ist. Diese Ausnehmung reicht von außen bis in die Durchgangsbohrung hinein.

Vorteilhaft ist bei dem neuen Spannfutter vorgesehen, dass das in die Durchgangsbohrung des Spannfutters eingeführte Druckstück die mittels einer Druckschraube erzeugten Kraft auf die in der Durchgangsbohrung angeordnete Spannzange überträgt und die neuartige Zangengegenführung und das auch in letztere eingreifende Klemmelement das Gegenlager für diese erzeugte Kraft sind. Durch die neue Gestaltung der Bauteile des Spannfutters, insbesondere der Spannzange und der Zangengegenführung, wird aus der aufgebrachten axialen Kraft eine auf das in selbigen gehaltene Werkzeug wirkende Spannkraft erzeugt.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Klemmelement in eine unter einem

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Winkel zum Ende des Spannfuttervorderteils verlaufend angeordnete Ausnehmung eingebracht ist, damit in Verbindung mit einer Nut der Zangengegenführung die zum Spannen eines spannabhebenden Werkzeuges, beispielsweise eines Bohrers mit kleinem Durchmesser notwendige Radialkraft erzeugt wird.

Eine vorteilhafte Ausführungsform wird darin gesehen, dass die Zangengegenführung an ihrem Umfang eine Nut aufweist, deren seitliche Anlagefläche beim Anziehen der Druckschraube gegen das &iacgr;&ogr; Klemmelement drückt und damit über die Zangengegenführung die Spannzange zusammendrückt und das in einer Spannzangenbohrung angeordnete Werkzeug spannt.

Eine fertigungstechnisch günstige Ausführung wird darin gesehen, dass das Klemmelement insbesondere als verschiebbares, in seinem Querschnitt zylindrisches Teil ausgebildet ist.

Ebenso ist bevorzugt als Variante vorgesehen, dass das Klemmelement in seinem Querschnitt als Vierkant ausgebildet ist, um eine hohe Anlagefläche für das Klemmelement zu erreichen.

Eine ebenso bevorzugte Weiterbildung wird darin gesehen, dass die Spannzange geschlitzt ist, wobei die durch den Spannzangenschlitz entstandenen beiden Hälften der Spannzange gegen das Werkzeug

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gedrückt werden und dadurch das Werkzeug in der Spannzangenbohrung liegend gespannt wird.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform wird darin gesehen, dass die Spannzange mit einem auslaufenden Spannzangenansatz ausgebildet ist, der in die Zangengegenführung einsetzbar ist. Weiterhin ist vorteilhaft, dass das Spannfuttervorderteil im Durchmesser kleiner als die Spannfutteraufnahme ist, so dass genügend Platz für die an einem Werkstück zu bearbeitenden Stellen vorhanden ist.

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Wesentlich ist an dem neuen Spannfutter, dass einerseits spanabhebende Werkzeuge mit kleinem Durchmesser und einem Rundschaft leicht und sicher im Spannfutter gespannt werden können und anderseits die Werkzeuge keine auf ihnen angeordnete fertigungstechnisch zusätzlich aufgebrachte Mitnahmefläche mit Anschlagbunden zum Einspannen in ein Spannfutter aufweisen müssen. Dadurch können Materialkosten und fertigungstechnischer Aufwand eingespart werden. Ein weitere Vorteil des neuen Mikrospannfutters besteht darin, dass bei diesem Spannsystem die Spannzange eine sogenannte Sacklochbohrung aufweisen kann, die einen sehr genau reproduzierbaren Längenanschlag ermöglicht.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen schematisch dargestellt und im folgenden näher beschrieben.

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Es zeigen:

Fig. 1 ein Spannfutter in Gesamtansicht im Längsschnitt;
Fig. 2 das Spannfutter im Schnitt und in Explosivdarstellung.

Das in den Figuren 1 und 2 dargestellte Spannfutter 1 zum Spannen von spanabhebenden Werkzeugen, beispielsweise eines Bohrers 17 oder dergleichen Werkzeuge mit zylindrischem Schaft und

&iacgr;&ogr; insbesondere mit einem kleinen Durchmesser ist vorzugsweise als eine langgestreckte Hülse ausgebildet. Das Spannfutter 1 weist auf einer Seite eine Spannfutteraufnahme 2 mit einer Gewindebohrung 3 auf, an die sich zentrisch eine Durchgangsbohrung 4 durch das Spannfutter 1 anschließt.

In der Durchgangsbohrung 4 ist ein Druckstück 20, eine Spannzange 6 mit einer Spannzangenbohrung 7 und eine Zangengegenführung 10 mit einer Durchgangsbohrung 11 angeordnet, in die ein zu spannender Bohrer 17 eingesetzt wird. Die Zangengegenführung 10 weist weiterhin eine nach innen ausgebildete Aufnahmebohrung 12 auf, in die ein Spannzangenansatz 9 der Spannzange 6 im montierten Zustand hineinragt. Die Zangengegenführung 10 weist weiterhin an ihrem Umfang eine Nut 13 mit wenigstens einer seitlichen Anlagenfläche 16 auf, an der ein in einer Ausnehmung 14 des Spannfuttervorderteils 5 eingesetztes Klemmelement 15 anliegt, wobei das Spannfuttervorderteil 5 der Spannfutteraufnahme 2

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gegenüberliegend angeordnet ist. Die Ausnehmung 14 im Spannfuttervorderteit 5 ist dabei von dessen Außenfläche her schräg in Richtung auf das freie Ende des Spannfuttervorderteils 5 verlaufend ausgebildet, damit die zum Spannen des Bohrers 17 notwendige Radialkraft erzeugt wird. Das Klemmelement 15 ist insbesondere als verschiebbares, in seinem Querschnitt als zylindrisches Klemmstück oder als Vierkant ausgeführt. Die Ausbildung als vierkantiges Klemmstück 15 ist dabei insbesondere für größere Werkzeuge und bei höheren Arbeitsdrücken von Vorteil.

&iacgr;&ogr; Bei dem neuen Spannprinzip mit dem Spannfutter 1 wirkt nach dem Einstecken des Bohrers 17 in die Durchgangsbohrung 11 der Zangengegenführung 10 und die Spannzangenbohrung 7 der Spannzange 6 auf den Bohrer 17 eine Einspannkraft in radialer Richtung ein, indem durch das Einschrauben einer Druckschraube 18 in die Gewindebohrung 3 über das Druckstück 20, die Spannzange 6 und die Zangengegenführung 10 gegen die Anlagefläche 16 und das Klemmstückes 15 gedrückt wird und damit durch die schräge Anordnung des Klemmstückes 15 im Spannfuttervorderteil 5 eine Radialkraft erzeugt wird. Dadurch, dass die Spannzange 6 geschlitzt ausgebildet ist, werden die durch den Spannzangenschlitz 8 entstandenen beiden Hälften der Spannzange 6 gegen den Schaft des Bohrers 17 gedrückt und damit der Bohrer 17 gespannt.
Diese neue Art des Spannens ermöglicht damit, einen Bohrer 17 in der Spannzange 6 direkt zu spannen und nicht wie in bekannter Weise mit einer an dem Bohrer vorgesehene Mitnahmefläche, so dass

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dadurch kleine Werkzeuge mit kleinem Durchmesser (Spannschaft) und Rundschaft gespannt werden können. Das Spannfuttervorderteil 5 ist in seinem Durchmesser kleiner als die Spannfutteraufnahme 2 ausgebildet, damit ist ein großer Bearbeitungsraum für das Werkzeug gegeben.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das Ausführungsbeispiel, sondern ist im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel. So kann das im Ausführungsbeispiel genannte Klemmelement und die dafür &iacgr;&ogr; vorgesehen Ausnehmung im Spannfuttervorderteil vielfach variabel ausgebildet sein.

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Bezugsziffern Verzeichnis:

1 Spannfutter

2 Spannfutteraufnahme 3 Gewindebohrung

4 Durchgangsbohrung

5 Spannfuttervorderteil

6 Spannzange

7 Spannzangenbohrung &iacgr;&ogr; 8 Spannzangenschlitz

9 Spannzangenansatz

10 Zangengegenführung

11 Durchgangsbohrung der Zangengegenführung

12 Aufnahmebohrung der Zangengegenführung 13 Nut der Zangengegenführung

14 Ausnehmung des Spannfuttervorderteils

15 Klemmelement

16 Anlagefläche

17 Bohrer

18 Druckschraube

19 Innensechskant

20 Druckstück

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Claims

1. Spannfutter zum Spannen von spanabhebenden Werkzeugen, wie Fräser, Bohrer, Senker oder dergleichen Werkzeuge mit insbesondere kleinem Durchmesser, indem eine auf das Werkzeug einwirkende radiale Einspannkraft zum Spannen des Werkzeuges mittels eines Klemmelementes erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Spannfutter (1) an seinem einen Ende eine Spannfutteraufnahme (2) mit einer Gewindebohrung (3) und eine zentrisch durch das Spannfutter (1) verlaufende Durchgangsbohrung (4) aufweist, in die von einem Spannfuttervorderteil (5) aus ein Druckstück (20) und eine Spannzange (6) mit einer, ein Werkzeug (17) enthaltenden Zangengegenführung (10) einsetzbar ist und wobei im Spannfuttervorderteil (5) eine Ausnehmung (14) zur Aufnahme eines Klemmelementes (15) vorgesehen ist.

2. Spannfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in die Durchgangsbohrung (4) der Spannfutters (1) ein Druckstück (20) zur Übertragung einer Einspannkraft von einer Druckschraube (18) über die in der Durchgangsbohrung (4) angeordnete Spannzange (6) mit der Zangengegenführung (10) auf das Klemmelement (15) vorgesehen ist.

3. Spannfutter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement (15) in eine unter einem Winkel zum Ende des Spannfuttervorderteils (5) verlaufend angeordnete Ausnehmung (14) eingebracht ist.

4. Spannfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zangengegenführung (10) an ihrem Umfang eine Nut (13) mit einer seitlichen Anlagefläche (16) zum Andrücken des Klemmelementes (15) aufweist.

5. Spannfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement (15) als verschiebbares, in seinem Querschnitt zylindrisches Teil ausgebildet ist.

6. Spannfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement (15) in seinem Querschnitt als Vierkant ausgebildet ist.

7. Spannfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannzange (6) einen Schlitz (8) aufweist.

8. Spannfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannzange (6) einen Spannzangenansatz (9) aufweist, der in die Zangengegenführung (10) einsetzbar ist.

9. Spannfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannfuttervorderteil (5) im Durchmesser kleiner als die Spannfutteraufnahme (2) ausgebildet ist.