DE102009035982A1

DE102009035982A1 - Vorrichtung zum lösbaren Festlegen eines Gegenstandes

Info

Publication number: DE102009035982A1
Application number: DE102009035982A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-08-04
Filing date: 2009-08-04
Publication date: 2011-02-10

Abstract

Bei einer Vorrichtung zum lösbaren Festlegen eines Gegenstandes, insbesondere eines Werkzeugs, mittels zumindest eines Klemmbackens (2), der von einem Druckelement (7) radial zu einer Achse (A) des Gegenstandes bei einer Bewegung des Druckelementes (7) entlang dieser Achse (A) mit Druck beaufschlagbar ist, soll das Druckelement (7) entlang dieser Achse (A) ohne Drehung um die Achse (A) bewegbar sein.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum lösbaren Festlegen eines Gegenstandes, insbesondere eines Werkzeuges, mittels zumindest einem Klemmbacken, der von einem Druckelement radial zu einer Achse des Gegenstandes bei einer Bewegung des Druckelementes entlang dieser Achse mit Druck beaufschlagbar ist.
Stand der Technik
Spannzangen bzw. Spannfutter gibt es in den vielfältigsten Anwendungen, bspw. können beliebige runde oder vieleckige, rohr-, schlauch- oder zylinderförmige Gegenstände miteinander verbunden werden. Vor allem finden die Spannzangen aber auch Anwendung bei Werkzeugmaschinen zum Festlegen von Werkzeugen. Dabei umfasst bspw. bei einer Bohrmaschine die Spannzange mit ihren Klemmbacken einen Schaft eines Bohrers, wobei die Klemmbacken aussen konisch ausgebildet sind. Auf den Klemmbacken sitzt eine Klemmhülse, die eine Schraubverbindung mit der Bohrmaschine eingeht. Wird die Klemmhülse aufgeschraubt, so gleiten deren konische Innenflächen auf den konischen Aussenflächen der Spannbacken auf und pressen diese radial nach innen gegen den Schaft des Bohrers. Die Kraft, die hierbei auf die Klemmbacken aufgebracht werden kann, ist begrenzt.
Des Weiteren ist bspw. aus der WO 90/01387 ein Spannfutter bekannt, bei dem mit einer äusseren Stellhülse eine konische Innenhülse zwischen das festzulegende Werkzeug und einen Innenkonus eingeschoben wird. Hierbei werden keine Kräfte direkt auf die Klemmbacken ausgeübt, was das Festlegen eines Werkzeugs sehr erschwert. Ähnliches gilt auch für die Einspannvorrichtung nach der DE 361 919 C und der CH 363 541 .
Eine Vorrichtung der o. g. Art ist aus der DE 600 14 582 T2 bekannt. Dort wird ein Druckelement mittels einer Stellhülse auf Klemmbacken einer Spannzange aufgezogen und dadurch ein Bohrer festgeklemmt. Allerdings besteht hier der Nachteil, dass das Druckelement um die Längsachse der Vorrichtung bzw. des Bohrers drehbar bleibt, so dass es zu einer Friktion zwischen dem Klemmelement der Spannzange und der Innenfläche des Druckelements kommen kann.
Aufgabe
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine möglichst einfache Vorrichtung der o. g. Art zu schaffen, bei der unerwünschte Friktionen vermieden werden, dafür aber enorm hohe Klemmkräfte auf den festzulegenden Gegenstand aufgebracht werden können.
Lösung der Aufgabe
Zur Lösung der Aufgabe führt, dass das Druckelement entlang dieser Achse ohne Drehung um die Achse bewegbar ist.
Das bedeutet, dass keine Friktion zwischen Klemmbacke und Druckelement stattfindet und das Druckelement so geführt werden kann, dass es eine möglichst hohe Klemmkraft auf den Klemmbacken ausüben kann.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wirken der Klemmbacken und das Druckelement in bekannter Art und Weise durch konische Ausgestaltung zusammen. Dabei soll die Erfindung natürlich besonders auf eine Mehrzahl von Klemmbacken bezogen sein, die dann spannzangenartig angeordnet sind. Denkbar ist aber auch die Anwendung auf nur einen Klemmbacken.
Denkbar ist sicherlich, dass das Vermeiden der Drehung des Druckelementes um die Achse der Vorrichtung bzw. des Gegenstandes herum allein schon durch die Ausgestaltung von entsprechenden Gewinden gewährleistet wird. Um eine Drehung aber sicher zu vermeiden, soll nach der vorliegenden Erfindung eine Führung zwischen Druckelement und Klemmbacken vorgesehen sein. Diese Führung kann in einem einfachen Ausführungsbeispiel aus einer Nut bestehen, in der zumindest ein Schienenstreifen gleitet.
Wie schon aus dem Stand der Technik bekannt, soll dem Klemmbacken und dem Druckelement jeweils ein getrenntes Aussengewinde zugeordnet sein. Die beiden Aussengewinde wirken mit zwei getrennten Innengewinden in einer Stellhülse zusammen. Dabei ist es nun erfindungsgemäss möglich, diese Gewinde zueinander so auszulegen, dass es zu einer sehr variablen Möglichkeit des Aufbringens der Druckkräfte auf den Klemmbacken kommen kann. Hierzu gehört, dass die Aussengewinde von Druckelement und das dem Klemmbacken zugeordnete Aussengewinde gleich oder gegensinnig laufen können. Dasselbe gilt natürlich auf für die Innengewinde in der Stellhülse.
Ferner können die Steigungen von allen vier Gewinden unterschiedlich ausgelegt werden. Denkbar ist aber je nach Wunsch auch die gleiche Auslegung der Gewindesteigung von den zusammenwirkenden Paaren von Gewinden. Hier ist der vorliegenden Erfindung keine Grenze gesetzt.
Figurenbeschreibung
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in ihrer einzigen Figur eine teilweise aufgeschnittene, perspektivische Ansicht einer erfindungsgemässen Vorrichtung zum lösbaren Festlegen eines nicht näher dargestellten Gegenstandes.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung weist ein Spannfutter bzw. eine Spannzange 1 auf, die aus einer Mehrzahl von beabstandeten Klemmbacken 2 besteht. Diese Klemmbacken 2 sind um eine Längsachse A der Vorrichtung P kreisförmig angeordnet, wobei diese Längsachse A in der Regel, jedoch nicht zwingend, auch einer Längsachse des Gegenstandes entspricht. Auch die kreisförmige Anordnung der Klemmbacken 2 muss nicht zwingend sein.
Die Klemmbacken 2 sind durch Schlitze 3 voneinander getrennt. Des Weiteren weist jeder Klemmbacken 2 noch eine eigene Schlitzung 4 auf, welche die Elastizität des Klemmbackens 2 erhöht.
Des Weiteren besitzt der Klemmbacken 2 eine konisch ausgestaltete Aussenfläche 5, wobei diese sich zu einer Aufnahmeöffnung 6 für den Gegenstand hin verjüngt.
Die Spannzange 1 wird von einem hülsenförmigen Druckelement 7 umfangen. Dieses besitzt eine konische Innenfläche 8, die mit den konischen Aussenflächen 5 der Klemmbacken 2 zusammenwirkt.
Des Weiteren weist das Druckelement 7 in seinem Inneren Schienenstreifen 9 auf, die in Nuten 10 eines Schaftes 11 eingreifen, dem wiederum die Spannzange 1 zugeordnet ist. Dabei kann die Spannzange auf beliebige Art und Weise mit dem Schaft 11 verbunden oder auch mit ihm einstückig ausgebildet sein. Der Schaft 11 besitzt zudem ein Aussengewinde 12. Des Weiteren besitzt auch das Druckelement 7 ein Aussengewinde 13.
Den Schaft 11 und das Druckelement 7 umfasst zumindest teilweise eine Stellhülse 14, die drehbar und mit zwei Innengewinden 15 und 16 versehen ist. Das Innengewinde 15 wirkt mit dem Aussengewinde 12 des Schaftes 11 und das Innengewinde 16 mit dem Aussengewinde 13 des Druckelementes 7 zusammen.

Die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung ist folgende:
Beim Drehen der Stellhülse 14 um die Achse A soll das Druckelement 7 auf eine gewünschte Art und Weise entlang der Achse A bewegt werden. Dabei wird das Druckelement 7 allerdings axial streng durch die in die Nuten 10 eingreifenden Schienenstreifen 9 geführt, so dass es gegenüber der Spannzange 1 drehfest ist. Hierdurch kommt es nicht zu einer Friktion zwischen Druckelement 7 und Klemmbacken 2 durch ein Drehen des Druckelementes 7, sondern das Druckelement 7 kann eine sehr hohe radiale Druckwirkung auf die Klemmbacken 2 beim axialen Versatz aufbringen. Dieser Druck wird vor allem durch die Vielfalt der Möglichkeiten der Ausgestaltung der Aussengewinde 12 und 13 und der Innengewinde 15 und 16 bestimmt. Zum einen ist es möglich, die Gewinde unterschiedlich drehend zueinander auszugestalten. Ferner können auch die Steigungen der Gewinden unterschiedlich gewählt werden, wodurch sie eine Vielzahl von Übersetzungsmöglichkeiten ergeben. Werden bspw. beide Aussengewinde 12 und 13 gleichsinnig und die Innengewinde 15 und 16 gleich ausgestalten, für das Aussengewinde 12 aber eine Steigung von 1 mm und für das Aussengewinde 13 des Druckelementes 7 eine Steigung von 0,8 mm gewählt, so ergibt sich hier eine Übersetzung von 5 zu 1. Diese Beispiele sind beliebig fortsetzbar. Auf diese Weise können enorme Klemmkräfte auf den Gegenstand aufgebracht werden, was nicht nur die Halterung verbessert, sondern auch insgesamt schwingungsdämpfend wirkt. Bezugszeichenliste

1	Spannzange
2	Klemmbacken
3	Schlitz
4	Schlitzungen
5	Aussenfläche
6	Aufnahmeöffnung
7	Druckelement
8	Innenfläche
9	Schienenstreifen
10	Nut
11	Schaft
12	Aussengewinde
13	Aussengewinde
14	Stellhülse
15	Innengewinde
16	Innengewinde
A	A Längsachse
P	P Vorrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- WO 90/01387 [0003]
- DE 361919 C [0003]
- CH 363541 [0003]
- DE 60014582 T2 [0004]

Claims

Vorrichtung zum lösbaren Festlegen eines Gegenstandes, insbesondere eines Werkzeugs, mittels zumindest einem Klemmbacken (2), der von einem Druckelement (7) radial zu einer Achse (A) des Gegenstandes bei einer Bewegung des Druckelementes (7) entlang dieser Achse (A) mit Druck beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckelement (7) entlang dieser Achse (A) ohne Drehung um die Achse (A) bewegbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Klemmbacken (2) eine konisch sich zu einer Aufnahmeöffnung (6) für den Gegenstand hin verjüngende Aussenfläche (5) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenfläche (5) mit einer konischen Innenfläche (8) des Druckelementes (7) zusammenwirkt.
Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Klemmbacken (2) spannzangenartig um die Achse (A) des Gegenstandes angeordnet ist.
Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckelement (7) hülsenartig um die Achse (A) des Gegenstandes angeordnet ist.
Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckelement (7) gegenüber dem Klemmbacken (2) etwa achsparallel in einer Führung (9, 10) geführt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung aus einer Nut (10) besteht, in der ein Schienenstreifen (9) gleitet.
Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass dem Klemmbacken (2) ein Aussengewinde (12) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass dem Druckelement (7) ein Aussengewinde (13) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmbacken (2) und das Druckelement (7) zumindest teilweise von einer Stellhülse (14) umfangen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellhülse (14) ein Innengewinde (15) zum Eingreifen in das dem Klemmbacken zugeordnete Aussengewinde (12) und ferner ein Innengewinde (16) zum Eingreifen in das Aussengewinde (13) des Druckelementes (7) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Innengewinde (15, 16) in der Stellhülse (14) eine unterschiedliche Steigung aufweisen.
Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Klemmbacken (2) zugeordnete Aussengewinde (12) eine andere Steigung aufweist als das Aussengewinde (13) des Druckelementes (7).
Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Klemmbacken (2) zugeordnete Aussengewinde (12) und/oder das dem Druckelement (7) zugeordnete Aussengewinde (13) und/oder zumindest eines der Innengewinde (15, 16) der Stellhülse (14) zueinander unterschiedliche Steigungen aufweisen.