DE29704440U1 - Werkzeug-Spannfutter - Google Patents

Description

PATENT- UND RECHTS ANWALTS S &Ogr;&Zgr;&iacgr;&idiagr;&Igr;&tgr;&Agr;&Tgr;·· *··* ** Patentanwalt Dipl.-Ing. H. Schmitt

Patentanwalt Dipl.-Ing. W. Maucher
Patent- und Rechtsanwalt H. Börjes-Pestalozza

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^{1 ß}· MRZ. 1937 Mr/ne/be Werkzeug-Spannfutter

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug-Spannfutter - im folgenden auch "Spannfutter für Werkzeuge" oder nur "Spannfutter" genannt - mit einem in eine Werkzeugmaschine einsetzbaren Kupplungsteil und mit einem insbesondere zylindrischen oder konischen Werkzeughalter, der eine koaxial zu dem Kupplungsteil angeordnete Paßbohrung zum Aufnehmen des Schaftes eines auswechselbaren Werkzeuges aufweist, wobei diese Paßbohrung vor dem Kupplungsteil endet und an ihrem inneren Ende einen in axialer Richtung verstellbaren Anschlag zum Festlegen der Eingriffslänge des Werkzeuges aufweist.

Derartige Spannfutter sind zum auswechselbaren Festlegen von Werkzeugen in Werkzeugmaschinen bekannt. Der verstellbare Anschlag erlaubt dabei eine Anpassung oder Änderung der Eingriffslänge bzw. der Tiefe des Eingriffes des Werkzeugschachtes in den zu dem Spannfutter gehörenden Werkzeughalter. Bei bekannten derartigen Spannfuttern für Werkzeuge ist dieser Anschlag als Gewindeteil ausgebildet, welches durch seine Verdrehung in axialer Richtung verstellt und somit hinsichtlich der Eingriffslänge des Werkzeuges eingestellt werden kann. Eine solche Einstellung der Eingriffslänge 0 muß von der offenen Seite der Paßbohrung aus erfolgen, kann also nur durchgeführt werden, wenn das Werkzeug noch nicht eingesetzt ist. Somit kann nach dem Einfügen eines Werkzeuges und Fixieren beispielsweise durch Aufschrumpfen eine Korrektur praktisch nicht oder nur noch mit großem Zeitaufwand durchgeführt werden.

Es besteht deshalb die Aufgabe, ein Spannfutter für Werkzeuge der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem die axiale Verstellung des Anschlages für das Werkzeug auch noch möglich ist, wenn das Werkzeug schon in die Paßbohrung eingeführt, jedoch noch nicht fixiert oder durch Aufschrumpfen festgelegt ist.

Die Lösung dieser scheinbar widersprüchlichen Aufgabe besteht darin, daß der Anschlag an seinem Umfang zumindest bereichsweise eine axial verlaufende Zahnung aufweist und/oder als Zahnstange ausgebildet ist, womit ein mit seiner Drehachse quer zur Längsmitte der Paßbohrung und des Anschlages angeordnetes Zahnsegment oder Zahnrad

W oder Ritzel kämmt, das von der Außenseite des Werkzeughalters her verdrehbar oder drehantreibbar ist, und daß eine in radialer Richtung mechanisch verstellbare Klemmeinrichtung zum lösbaren Festlegen der jeweils eingestellten Position des Anschlages vorgesehen ist.

Bei einem derartigen Werkzeug-Spannfutter kann auch nach dem Einsetzen des Werkzeuges dessen Eingrifflänge gegenüber dem Werkzeughalter reguliert und danach die erzielte Feineinstellung sofort mit der erfindungsgemäßen Klemmeinrichtung fixiert werden, so daß irgendwelche Bewegungen oder Erschütterungen der Anordnung nicht mehr zu einer Änderung dieser Einstellung führen können, auch

_ nicht zu einer minimalen Änderung. Soll das Werkzeug beispielsweise durch einen Schrumpfungsvorgang in dem Werkzeughalter befestigt werden, der dazu zuvor aufgeheizt wird, kann es in diesen Werkzeughalter mit in der Regel schon voreingestelltem Anschlag eingefügt werden, wonach dieser Werkzeuganschlag während der Abkühlungsphase durch Verdrehen des Zahnelementes fein eingestellt werden kann, wonach diese Einstellung des Anschlages mit der 0 Klemmeinrichtung fixiert wird. Während der Abkühlung des Werkzeughalters und der dadurch erfolgenden Fixierung durch den mit der Abkühlung einhergehenden SchrumpfungsVorgang ist der Anschlag ungewollt nicht mehr verstellbar.

Das Zahnsegment kann eine koaxiale, nach außen gerichtete Fortsetzung

und eine Kupplung zum formschlüssigen lösbaren Ansetzen eines Drehwerkzeuges, beispielsweise eines Mehrkantes, eines Schraubenziehers oder dergleichen aufweisen, wobei diese Kupplung insbesondere in eine sich nach außen öffnende Aussparung des Werkzeughalters versenkt sein kann, so daß es keine überstehenden Teile gibt. Sie könnte aber auch überstehen, um besser zugänglich zu sein. Eine derartige Kupplung kann beispielsweise einfach ein stirnseitig querverlaufender Schlitz sein, an dem ein Schraubenzieher angreift, oder daß Ende kann als Mehrkant mit einer Abmessung ausgebildet sein, mit der entsprechende aufsteckbare Werkzeuge üblicherweise ausgestattet sind, so daß für die Verdrehung des Zahnsegmentes W handelsübliche Werkzeuge eingesetzt werden können.

Der Anschlag kann einen kreisrunden oder teilkreisrunden Querschnitt haben und die an einem Teil seiner Länge vorgesehene Verzahnung kann insbesondere durch an seinem Umfang umlaufende parallele Rillen gebildet sein, deren jeweiliger Querschnitt vorzugsweise ein Zahnprofil ist. Dies ergibt eine besonders einfache Herstellung auch für die an dem verstellbaren Anschlag anzubringenden Zähne sowie für seine Montage, weil er in beliebiger Drehorientierung in das Spannfutter eingesetzt werden kann und dennoch in jeder Drehlage von dem an ihm angreifenden Zahnsegment oder Zahnrad beaufschlag werden kann.

Als lösbare Klemmeinrichtung kann eine etwa radial gegen den verstellbaren Anschlag gerichtete Klemmschraube, z.B. eine Madenschraube, vorgesehen sein, die eine radial durch das Gehäuse des Werkzeug-Wandfutters verlaufende Gewindebohrung zumindest bereichsweise ausfüllt. Dies stellt eine besonders einfache 0 Klemmeinrichtung dar, die auch sehr einfach und schnell betätigt werden kann. Beispielsweise könnten das Zahnsegment oder Zahnrad einerseits und diese Klemmschraube andererseits mit dem selben Schraubenzieher verdreht werden, wenn beide Elemente mit einem entsprechenden stirnseitigen Querschlitz zum Ansetzen eines 5 Schraubenziehers versehen sind, so daß der Benutzer nach der

erfolgten Feineinstellung sofort und ohne Zeitverlust auch die Fixierung des Anschlages durchführen kann.

Dabei ist es günstig, wenn die Klemmeinrichtung oder Klemmschraube einen Bereich des Anschlages außerhalb der Verzahnung beaufschlagt. Zwar könnte eine solche Klemmschraube auch auf die Zahnung drücken, jedoch könnte diese dadurch beschädigt werden, so daß es vorteilhafter ist, wenn ein nicht gezahnter Bereich des Anschlages mit der Klemmeinrichtung oder Klemmschraube beaufschlagt wird.

Insgesamt ergibt sich ein Spannfutter für Werkzeuge, bei welchem die Verbindung zwischen Werkzeughalter und Werkzeug durch einen Schrumpfungsvorgang erfolgen kann, trotzdem aber nach dem Einsetzen des Werkzeuges zu Beginn oder vor der Abkühlphase noch eine präzise Einstellung der Lage des Anschlages und somit der Eingrifftiefe für das Werkzeug möglich ist. Beispielsweise könnte der Anschlag in einer Voreinstellung für eine etwas zu große Eingrifftiefe eingestellt werden, die dann nach dem Einfügen des Werkzeuges korrigiert wird, indem der Anschlag wieder etwas nach außen verstellt 0 wird und dabei das Werkzeug gleich in axialer Richtung etwas

mitverstellt, bevor der Schrumpfungsvorgang das Werkzeug festlegt. Somit kann eine sehr feine Längeneinstellung des Werkzeuges gegenüber seinem Werkzeughalter und gegenüber dem Spannfutter auf einfache ^ und schnelle Weise erreicht werden.
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Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine teilweise im Längsschnitt gehaltene Seitenansicht

0 und

Fig. 2 eine teilweise im Querschnitt gehaltene Stirnansicht des

erfindungsgemäßen Spannfutters für Werkzeuge.

5 Ein im ganzen mit 1 bezeichnetes Werkzeug-Spannfutter, im folgenden

auch "Spannfutter" genannt, hat einen in eine Werkzeugmaschine einsetzbaren Kupplungsteil 2 und einen im Ausführungsbeispiel außenseitig konischen Werkzeughalter 3, der aber auch zylindrisch ausgebildet sein könnte. Der Werkzeughalter 3 ist gem. Fig. 1 koaxial zu dem Kupplungsteil 2 angeordnet und hat außerdem eine zentrale und damit ebenfalls koaxial zum Kupplungsteil 2 verlaufende Paßbohrung 4, die auf der dem Kupplungsteil 2 abgewandten Seite zum Einstecken eines nicht näher dargestellten Schaftes eines auswechselbaren Werkzeuges, z.B. eines Bohrers oder Fräsers offen ist. An der entgegengesetzten Seite endet diese Paßbohrung 4 vor dem Kupplungsteil 2 und weist an diesem inneren Ende einen in axialer

W Richtung verstellbaren Anschlag 5 zum Festlegen der Eingriffslänge des Werkzeuges auf, welches in Gebrauchsstellung mit seiner innenliegenden Stirnseite den Anschlag 5 berührt.

Gemäß Fig. 1 ist der Anschlag 5 bereichsweise mit einer axial verlaufenden Zahnung 6 versehen oder als Zahnstange ausgebildet und mit dieser Zahnung 6 des Anschlages 5 kämmt ein in Fig. 2 erkennbares Ritzel 7, dessen Drehachse 8 quer zur Längsmittelachse M der Paßbohrung 4 und des Anschlages 5 und außerdem etwas exzentrisch dazu verläuft. Dieses Ritzel ist in seiner axialen Richtung zur Außenseite des Werzeughalters hin verlängert und von dort her verdrehbar oder drehantreibbar. Es hat dazu einen nach außen gerichtete Fortsetzung 9 und eine Kupplung 10 zum formschlüssigen und lösbaren Ansetzen eines Drehwerkzeuges, beispielsweise eines Mehrkantes oder dergleichen. Diese Kupplung 10 ist dabei in einer sich nach außen öffnende Aussparung 11 des Werkzeughalters 3 versenkt, so daß überstehende Teile vermieden werden.

In Fig. 1 und 2 erkennt man ferner, daß eine in radialer Richtung mechanisch verstellbare und lösbare Klemmeinrichtung zum lösbaren Festlegen der jeweils eingestellten Position des Anschlages 5 in Form einer gegen den verstellbaren Anschlag 5 gerichteten Klemmschraube 12, im Ausführungsbeispiel eine Madenschraube, 5 vorgesehen ist, die eine radial durch das Gehäuse des Werkzeug-

Spannfutters 1 verlaufende Gewindebohrung 13 über einen Teil von deren Länge ausfüllt, also ebenfalls im Inneren versenkt ist.

In Fig. 2 erkennt man, daß die Gewindebohrung 13 und die Klemmschraube 12 relativ zu dem Verlauf des Ritzels 7 unter einem Winkel, insbesondere einem spitzen Winkel angeordnet sind, also an unterschiedlichen Seiten des Umfanges des Spannfutters 1 und des Werkzeughalters 3 sowie gem. Fig. 1 außerdem in Längsrichtung gegeneinander versetzt angeordnet sind. Dabei wird in Fig. 1 deutlich, daß diese Klemmeinrichtung oder Klemmschraube 12 einen axialen Bereich des Anschlages 5 außerhalb von dessen Zahnung 6

W beaufschlagt, so daß diese durch die Klemmschraube 12 nicht beschädigt werden kann.

Durch Verdrehen des Ritzels 7 kann der Anschlag 5 in axialer Richtung verstellt werden, d.h. die Eingrifftiefe in der Paßbohrung 4 kann verändert werden und zwar auch dann noch, wenn das Werkzeug schon darin eingefügt, aber noch nicht fixiert ist, weil die Betätigung des Anschlages 5 nicht von der Paßbohrung 4 aus, sondern von der Seite über das Ritzel 7 und die Zahnung 6 erfolgen kann. Die dadurch mögliche Feineinstellung der Eingrifftiefe des Werkzeuges in der Paßbohrung 4 kann also noch nach dem Einsetzen des Werkzeuges durchgeführt und in vorteilhafter Weise mit Hilfe der Klemmeinrichtung oder Klemmschraube 12 so fixiert werden, daß bis zur 5 endgültigen Befestigung des Werkzeuges in der Paßbohrung 4 keine ungewollten Verstellungen mehr auftreten können. Insbesondere kann also ein Schrumpfungsprozeß des zuvor zum Festlegen eines Werkzeuges erwärmten Werkzeughalters 3 ungestört und ohne Gefahr für eine PositionsVeränderung des Anschlages 5 erfolgen, selbst wenn 0 Erschütterungen oder sonstige Bewegungen an dem Spannfutter 1 auftreten sollten.

Dei Zahnung 6 ist an dem Anschlag 5 durch am Umfang umlaufende parallele Rillen und Vertiefungen gebildet, deren Längsquerschnitt 5 ein Zahnprofil ergibt, so daß der Anschlag 5 in beliebiger

Drehposition in seine Aufnahmeöffnung eingesetzt werden kann und dennoch in jedem Falle mit dem Zahnelement oder Ritzel 7 zusammenwirken kann.

^w /Ansprüche

Claims (3)

Ansprüche

1. Werkzeug-Spannfutter (1) mit einem in eine Werkzeugmaschine einsetzbaren Kupplungsteil (2) und mit einem insbesondere zylindrischen oder konischen Werkzeughalter (3) , der eine koaxial zu dem Kupplungsteil (2) angeordnete Paßbohrung (4) zum Aufnehmen des Schaftes eines auswechselbaren Werkzeuges aufweist, wobei diese Paßbohrung (4) vor dem Kupplungsteil

(2) endet und an ihrem inneren Ende einen in axialer Richtung verstellbaren Anschlag (5) zum Festlegen der Eingriffslänge des Werkzeuges aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (5) zumindest bereichsweise eine axial verlaufende

W Zahnung (6) aufweist und/oder als Zahnstange ausgebildet ist, womit ein mit seiner Drehachse (8) quer zur Längsmitte (M) der Paßbohrung (4) und des Anschlages angeordnetes Zahnsegment oder Zahnrad oder Ritzel (7) kämmt, das von der Außenseite des Werkzeughalters her verdrehbar oder drehantreibbar ist, und daß eine in radialer Richtung mechanisch verstellbare Klemmeinrichtung zum lösbaren Festlegen der jeweils eingestellten Position des Anschlages (5) vorgesehen ist.

2. Werkzeug-Spannfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnelement eine koaxiale, nach außen gerichtete Fortsetzung (9) und eine Kupplung (10) zum formschlüssigen

^ lösbaren Ansetzen eines Drehwerkzeuges, beispielsweise einen 5 Mehrkant oder dergleichen aufweist, wobei diese Kupplung insbesondere in eine sich nach außen öffnende Aussparung (11) des Werkzeughalters (3) versenkt ist.

3. Werkzeug-Spannfutter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn-

0 zeichnet, daß der Anschlag (5) einen kreisrunden oder

teilkreisrunden Querschnitt hat und die an einem Teil seiner Länge vorgesehene Zahnung (6) insbesondere durch an seinem Umfang umlaufende parallele Rillen gebildet ist, deren jeweiliger Querschnitt vorzugsweise ein Zahnprofil hat.
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Werkzeug-Spannfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als lösbare Klemmeinrichtung eine etwa radial gegen den verstellbaren Anschlag (5) gerichtete Klemmschraube (12), zum Beispiel eine Madenschraube vorgesehen ist, die eine radial durch das Gehäuse des Werkzeug-Spannfutters (1) verlaufende Gewindebohrung (13) zumindest bereichsweise ausfüllt.

Werkzeug-Spannfutter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtung oder Klemmschraube (12) einen Bereich des Anschlages (5) außerhalb der Zahnung (6) beaufschlagt.

Patentanwalt W. Maucher