EP0481220B1 - Spannfutter - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf ein Spannfutter nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und ist vornehmlich bestimmt für die Verwendung bei Werkzeugen, die gemäß entsprechender Norm auf ihrem zylindrischen Schaft mindestens eine sogenannte Mitnahmefläche oder Aussparung haben.
• Die bislang für diese Werkzeuggruppe bekannten Zangenspannfutter oder die sogenannten Hülsenspannfutter mit radial auf den Werkzeugschaft wirkender Klemmschraube, z.B. nach der FR-A 2 644 089, sind, bedingt durch die Anordnung der Radialspannelemente, an ihrem Kopfteil bzw. freien Ende vom dortigen Durchmesser her relativ dick gehalten, so daß man in vielen Fällen nur schwer oder gar nicht an die am jeweiligen Werkstück zu bearbeitenden Stellen herankommt.
• Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb auch darin, für handelsübliche Werkzeuge der hier zur Rede stehenden Art ein neuartiges Spannfutter zu schaffen, das an seinem freien, den Werkzeugschaft umfassenden, Ende beliebig lang und vom Durchmesser her extrem klein gehalten werden kann.
• Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Spannfutter mit den Merkmalen von Anspruch 1 in genereller neuer Art und Weise, wobei die auf den 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.
• Hierdurch ist das Spannfuttervorderteil selbst frei von radial wirkenden Spannelementen und braucht somit in seinem Durchmesser bzw. seiner Wandstärke nur so stark ausgebildet zu werden, daß genügend Materialfestigkeit zur Aufnahme der auf das Werkzeug wirkenden Arbeitskräfte vorhanden ist.
• Die hierbei speziellen baulichen Merkmale eines Ausführungsbeispiels der Erfindung sind in den Unteransprüchen gegeben, in der Zeichnung in zwei alternativen Ausführungsbeispielen dargestellt und anhand dieser Darstellungen im folgenden noch näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1

ein erfindungsgemäß ausgeführtes Spannfutter im Längsschnitt
und

Fig. 2

eine Alternative zu Fig. 1.

• Das dargestellte Spannfutter 3, 3a zum Spannen von vornehmlich spanabhebenden Werkzeugen 1 wie Fräser, Bohrer, Senker u. dgl. mit zylindrischem Schaft 1a und auf diesem befindlicher, vertieft angeordneter Mitnahmefläche 1b mit in axialer Richtung liegenden, geneigten Anschlagbunden 1c o. dgl., zeichnet sich, wie bereits zuvor erwähnt, gegegenüber dem bekannten Stand der Technik vor allem dadurch in seinem generellen Aufbau aus, daß die auf den Werkzeugschaft 1a einwirkende Einspannkraft "P" in axialer Richtung verläuft und durch ein Sperrglied 2 bzw. 2a zwischen Werkzeugschaft 1a und Spannfuttervorderteil 3a übertragen wird und dadurch axial und radial wirkende Spannkräfte erzeugt werden.
  In baulicher Ausgestaltung ist deshalb das Spannfutter in Form einer langgestreckten Hülse 3, 3a mit zentrisch durchlaufender Längsbohrung 1d, darin einendig eingesetzter Spannschraube 4 sowie im Spannfuttervorderteil 3a von außen zugänglichem Kanal 3b zum Einsetzen des Sperrgliedes 2 bzw. 2a ausgebildet.
• Eine vorteilhafte Ausführungsvariante des letzteren ist dabei vor allem dadurch gegeben, daß der das Sperrglied 2 bzw. 2a aufnehmende Kanal 3b im Spannfuttervorderteil 3a von dessen Außenfläche her schräg in Richtung auf das freie, leicht verjüngte Ende 3c des Vorderteils 3a verläuft und entsprechend der Gestaltung des Sperrgliedes als Kugel 2, Vielkant 2a o. dgl. in seinem Querschnitt ebenfalls entsprechend profiliert ist. Die Ausbildung als kantiges Teil im ggf. kantigen Kanal ist dabei insbesondere für größere Werkzeuge und bei höheren Arbeitsdrücken von Vorteil; aus Fig. 2 ist ein entsprechender Teil 2a ersichtlich, wobei bei dem kantigen Sperrglied 2a noch von besonderem Vorteil die parallele Anlage der Rückseite 2a' am dortigen Anschlagbund 1c der Mitnahmefläche 1b ist.
• Bei dieser neuen Ausgestaltung dient zur Übertragung der Einspannkraft "P" von der Spannschraube 4 über
• die ursprünglichen Beschreibungsseiten 5 und 6 schließen unverändert an -
den Werkzeugschaft 1a zum Sperrglied 2 bzw. 2a ein Druckstück 5 in Form eines losen, zylinderischen Zwischengliedes, welches samt Spannschraube 4, 4b und Werkzeugschaft 1a zum Zwecke der Kühlmittelzuführung rohrförmig ausgebildet bzw. mit einer Innenbohrung 6 versehen sein kann.
• Diese zuvor beschriebene neue Art des Spannens ermöglicht nunmehr erstmals eine Bauform, bei der das Spannfuttervorderteil 3a in seinem Durchmesser "d" wesentlich kleiner als derjenige "D" der Spannfutterhülse 3 sowie je nach Einsatzzweck beliebig lang "L" gehalten bzw. ausgebildet werden kann, ohne daß dabei Schwingungen o. dgl. am Werkzeug auftreten, da das verspannte, stangen- oder rohrförmige Druckstück 5 stabilisierend auf die gesamte Spannfutterhülse 3 wirkt.
• Weitere Vorteile dieser neuen Ausbildung nach den Fig. 1 und 2 sind u. a.:
• a. Das Spannfutter erlaubt durch seine schlanke Bauweise den Einsatz von Normalwerkzeugen, wo sonst überlange und damit teure Sonderwerkzeuge eingesetzt werden müßten.
• b. Ebenso können auch Vollhartmetallwerkzeuge für die Bearbeitung von tiefliegenden und randnahen Bohrungen mit hervorragenden Stückzeiten eingesetzt werden, was ebenfalls beachtliche Einsparungen ergibt, da die Anschaffung von teuren Sonderwerkzeugen entfällt.
• c. Das Spannsystem ist für alle Werkzeuge mit einer sogenannten Spannfläche oder ähnlichem geeignet.
• d. Die kombinierte Spannung stabilisiert das Werkzeug und ermöglicht zudem eine innere Kühlmittelzufuhr.
Bezugsziffernverzeichnis

1

Werkzeug

1a

Werkzeugschaft

1b

Mitnahmefläche

1c

Anschlagbund

1d

Längsbohrung

2

Sperrglied

2a

Sperrglied ( Fig. 2 )

2a'

Rückseite

3

Spannfutter(-hülse)

3a

Vorderteil

3b

Kanal

3c

freies Ende

4

Spannschraube

4a

Kopfstück

4b

Innensechskant

5

Druckstück

6

Innenbohrung

P

Einspannkraft

L

Hülsenvorderteil-Länge

d

Hülsenvorderteil-Durchmesser

D

Spannfutter-Dorchmesser

Claims (6)

1. Spannfutter (3, 3a) mit einer zentrischen Aufnahmebohrung (1d) für spanabhebende Werkzeuge (1), die einen zylindrischen Schaft (1a) mit auf diesem befindlicher, vertieft angeordneter und in axialer Richtung durch geneigte Anschlagbunde (1c) begrenzter Mitnahmefläche (1b) aufweisen, und mit mindestens einem auf diese Mitnahmefläche (1b) einwirkenden, lösbaren Sperrglied (2),
   gekennzeichnet durch
   eine langgestreckte Hülse (3, 3a) mit zentrisch durchlaufender Aufnahmebohrung (1d), darin einendig eingesetzter Spannschraube (4) sowie im Spannfuttervorderteil (3a) von außen zugänglichem Kanal (3b) zum Einsetzen des Sperrgliedes (2).
2. Spannfutter nach Anspruch 1,
   gekennzeichnet durch
   ein Druckstück (5) als losem Zwischenglied zwischen Spannschraube (4) und Werkzeugschaft (1a).
3. Spannfutter nach Anspruch 1 oder 2,
   dadurch gekennzeichnet,
   daß Spannschraube (4), Druckstück (5) und Werkzeugschaft (1a) zum Zwecke der Kühlmittelzuführung rohrförmig ausgebildet bzw. mit einer Innenbohrung (6) versehen sind.
4. Spannfutter nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
   dadurch gekennzeichnet,
   daß der das Sperrglied (2 bzw. 2a) aufnehmende Kanal (3b) im Spannfuttervorderteil (3a) von dessen Außenfläche her schräg in Richtung auf das freie Ende (3c) desselben (3a) verläuft und entsprechend der Gestaltung des Sperrgliedes als Kugel (2), Vielkant (2a) o. dgl. in seinem Querschnitt ebenfalls entsprechend profiliert ist.
5. Spannfutter nach Anspruch 4,
   gekennzeichnet durch
   planparallele Anlage der ebenflächigen Rückseite (2a') des Sperrgliedes (2a) am benachbarten Anschlagbund (1c) der Mitnahmefläche (1b).
6. Spannfutter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
   dadurch gekennnzeichnet,
   daß das Spannfuttervorderteil (3a) in seinem Durchmesser (d) kleiner als derjenige (D) der Spannfutterhülse (3) sowie je nach Einsatzzweck beliebig lang gehalten ist (Länge L).

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