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Dokumentenidentifikation DE69800892T2 22.11.2001
EP-Veröffentlichungsnummer 1009567
Titel ABGEDICHTETE SPANZANGE MIT VERBESSERTER RADIALER FLEXIBILITÄT ZUR EINFACHEN ENTNAHME EINER SPANMUTTER
Anmelder Kennametal Inc., Latrobe, Pa., US
Erfinder STEELE, W., Jack, Middlefield, US
Vertreter Prinz und Partner GbR, 81241 München
DE-Aktenzeichen 69800892
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, DK, ES, FI, FR, GB, IT, LI, LU, NL, PT, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 03.04.1998
EP-Aktenzeichen 989144654
WO-Anmeldetag 03.04.1998
PCT-Aktenzeichen US9806599
WO-Veröffentlichungsnummer 9847651
WO-Veröffentlichungsdatum 29.10.1998
EP-Offenlegungsdatum 21.06.2000
EP date of grant 06.06.2001
Veröffentlichungstag der Übersetzung europäischer Ansprüche 08.02.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 22.11.2001
IPC-Hauptklasse B23B 31/20

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf abgedichtete Spannpatronen, bei welchen die Schlitze zwischen den Spannpatronenfingern zur Erhaltung eines Stromes eines unter Druck stehenden Kühlmittels durch das Innere der Spannpatrone mit einem Haftmittel gefüllt sind. Die Erfindung befaßt sich speziell mit einer verbesserten abgedichteten Spannpatrone mit mittelfreien Spalten in den Spannpatronenschlitzen, um die radiale Flexibilität des Spannpatronenkörpers zu erhöhen, was wiederum das Entfernen der Spannpatrone von der Gegenmutter einer Spannfutterbaugruppe erleichtert. Eine Spannpatrone, die eine Kombination aus sämtlichen Merkmalen der Oberbegriffe der Ansprüche 1 und 11 aufweist, ist aus der US-A-38 89 962 bekannt.

Spannpatronen zur Verwendung in Werkzeughalte-Spannfutterbaugruppen sind im Stand der Technik wohlbekannt. Derartige Spannpatronen umfassen im allgemeinen einen rohrförmigen Körper, der aus mehreren länglichen, flexiblen Stahlfingern gebildet ist. Die Finger sind durch Längsschlitze getrennt, die der Spannpatrone ein gewisses Maß an radialer Flexibilität verleihen, so daß sie gezielt den Schaft eines sich drehenden Werkzeugs, beispielsweise eines Bohrers, einspannen kann. Nebeneinander liegende Greiffinger sind durch ein Muster aus abwechselnden Metallstegen miteinander verbunden, um einen einstückigen Spannpatronenkörper zu bilden. Im Betrieb wird der Spannpatronenkörper in eine komplementär geformte Öffnung in einer Spannfutterwelle so eingesetzt, daß sein distales Ende aus der Welle herausragt. Eine ringförmige Gegenmutter mit einem Innengewinde, welches zu einem Außengewinde an der Welle paßt, wird dann über der Welle und dem distalen Ende des Spannpatronenkörpers angebracht. Die Gegenmutter hat einen Nasenring mit einer kegelstumpfförmigen Nockenfläche, die an dem distalen Ende des Spannpatronenkörpers angreift und dieses beim Aufschrauben der Gegenmutter auf die Spannfutterwelle radial nach innen preßt.

Da die Gegenmutter das distale Ende des Spannpatronenkörpers radial zusammendrückt, wird der Körper nach innen gebogen, und es entsteht eine Klemmkraft zwischen dem Innendurchmesser des Spannpatronenkörpers und einem darin eingesetzten Werkzeugschaft.

Abgedichtete oder verklebte Spannpatronen sind im Stand der Technik ebenfalls bekannt. Bei solchen Spannpatronen sind die Schlitze, die die einzelnen Spannpatronenfinger voneinander trennen, aus zwei Gründen mit einer Kautschukverbindung auf Silikonbasis gefüllt. Wenn die Spannpatronenschlitze mit einer solchen Verbindung gefüllt werden, wird erstens verhindert, daß unter Druck stehendes Kühlmittel, das durch eine Bohrung in einem eingespannten Werkzeugschaft strömen soll, von dem Schaft weg und durch die Wände des Spannpatronenkörpers nach außen strömt. Zweitens verhindert das Haftmittel, daß Schmutz, Metallspäne und andere Verunreinigungen in die Schlitze der Spannpatrone eindringen und zwischen der Welle und der Innenfläche der Spannpatronenfinger steckenbleiben. Dies ist eine wichtige Funktion, da es sich nachteilig auf die Fähigkeit der Spannpatrone, die Außenfläche des Werkzeugschaftes gleichmäßig einzuspannen, auswirken kann, wenn dort Schmutz oder andere Verunreinigungen vorhanden sind, was wiederum dazu führen kann, daß der Schaft außermittig eingespannt ist, wodurch die Genauigkeit der Bohrungen oder anderer von dem Werkzeug ausgeführter Schnitte ernstlich gefährdet sein könnte.

Es hat sich zwar herausgestellt, daß solche geklebten Spannpatronen den Zweck, für den sie vorgesehen sind, gut funktionierend erfüllen, die Verwendung von unter höherem Druck stehenden Kühlmitteln (d. h. in der Größenordnung von 1000 bis 1500 psi) in jüngerer Zeit erfordert jedoch die Verwendung härterer, steiferer Haftmittel, damit sich keine Pfade in den Spannpatronenschlitzen bilden können, durch die Kühlmittel sickern kann. Diese steiferen Haftmittel lassen sich weniger zusammendrücken und haben einen nachteiligen Einfluß auf die radiale Zusammendrückbarkeit der Spannpatrone. In der Vergangenheit, als die Kühlmitteldrücke niedriger waren (d. h. unter 1000 psi), konnten zum Füllen der Schlitze des Körpers weichere Haftmittel, die sich besser zusammendrücken ließen, verwendet werden, ohne daß eine wesentliche Gefahr auftretender Leckstellen bestand. Durch die im Stand der Technik verwendeten, im Verhältnis besser zusammendrückbaren Haftmittel wurde die radiale Elastizität der Spannpatrone nicht so weit beeinträchtigt, daß der Spannpatronenkörper nicht ohne weiteres durch die Gegenmutter zusammengedrückt werden konnte, um einen Werkzeugschaft sicher einzuspannen. Was noch wichtiger ist, durch die Verwendung derartiger nachgiebiger Haftmittel wurde das distale Ende des Spannpatronenkörpers nicht so starr, daß es die Abnahme der Gegenmutter von Hand gestört hätte, wenn es notwendig wurde, den Spannpatronenkörper auszuwechseln, um eine Welle anderer Größe einzuspannen. Leider wurde durch die Verwendung steiferer Haftmittel, wie z. B. desjenigen, das unter der Marke SUPERFLEX 587 vertrieben und von Loctite, Inc., Rocky Hill, Connecticut (USA) hergestellt wird, nicht nur die radiale Zusammendrückbarkeit des Spannpatronenkörpers in einem solchen Maße verringert, daß ein manueller Druck um eine Welle über die Gegenmutter schwierig ist, sondern es wurde dadurch auch für die Bedienperson einer Anlage sehr schwierig, den Spannpatronenkörper von Hand von der Gegenmutter zu trennen, wenn die Spannpatrone ausgewechselt werden muß.

Es besteht eindeutig ein Bedarf an einem verbesserten Spannpatronenkörper, der radial so weit zusammengedrückt werden kann, daß das Einspannen von Werkzeugschäften und die Abnahme der Gegenmutter von einem Bediener der Anlage leicht ausgeführt werden kann, der aber andererseits Hochdruck-Kühlmittelströme führen kann und dennoch ein Lecken durch die Spannpatronenschlitze vermeidet. Idealerweise sollte eine solche verbesserte abgedichtete Spannpatrone keine Neukonstruktion oder Bearbeitung herkömmlicher Spannpatronenkörper und Gegenmuttern nach sich ziehen und sollte mit einem Minimum an Aufwand und Kosten an vorhandenen (abgedichteten oder anderen) Spannpatronen angebracht werden können. Schließlich sollte eine derartige verbesserte abgedichtete Spannpatrone noch immer in der Lage sein, dem Eindringen von Schmutz, Verunreinigungen und Metallspänen zwischen die Spannpatronenfinger und einen eingespannten Werkzeugschaft zu widerstehen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung ist in den unabhängigen Ansprüchen 1 und 11 angegeben.

Allgemein ausgedrückt handelt es sich bei der Erfindung um eine verbesserte abgedichtete Spannpatrone des Typs mit einem rohrförmigen Körper, der aus mehreren Greiffingern gebildet ist, die durch längliche, mit einem Haftmittel gefüllte Schlitze getrennt sind, wobei in den Schlitzen des Spannpatronenkörpers mittelfreie Spalte vorgesehen sind, um die radiale Flexibilität der Spannpatrone zu erhöhen. Bei der bevorzugten Ausführungsform umfaßt der rohrförmige Spannpatronenkörper ein distales Ende, das von einem Nasenring einer Gegenmutter radial zusammendrückbar ist, und die mittelfreien Spalte sind unmittelbar hinter diesem distalen Ende angeordnet. Der Erfinder hat erstaunlicherweise herausgefunden, daß solch eine Anordnung die radiale Zusammendrückbarkeit des distalen Endes des Spannpatronenkörpers wesentlich erhöht, während noch eine ausreichende Menge Haftmittel in dem Abschnitt der Schlitze verbleibt, der das distale Spannpatronenende durchsetzt, um wirksam zu verhindern, daß Schmutz, Späne und andere Verunreinigungen in die Schlitze des Spannpatronenkörpers sowie in den Raum zwischen einem Werkzeugschaft und dem Innendurchmesser der Greiffinger der Spannpatrone eindringen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat der mittelfreie Spalt in jedem der Schlitze des Spannpatronenkörpers eine Länge von zwischen etwa 10% und 45% der Gesamtlänge seines jeweiligen Schlitzes. Bei einer bevorzugteren Ausführungsform der Erfindung hat der oben erwähnte Spalt eine Länge von zwischen etwa 15% und 35% der Länge seines jeweiligen Schlitzes. Bei der am meisten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat der mittelfreie Spalt eine Länge von zwischen etwa 20% und 30% der Gesamtlänge seines jeweiligen Schlitzes.

Das distale Ende des Spannpatronenkörpers kann eine ringförmige Nockenfläche zum Angriff an der Nockenfläche der Gegenmutter bei einem Spannpatronenkompressionsvorgang sowie einen Vorsprung hinter der Nockenfläche zum Angriff an einer Schulter der Gegenmutter bei einem Spannpatronenabnahmevorgang umfassen. Der Vorsprung kann vorspringende Abschnitte zum Angriff an der Gegenmutterschulter sowie ausgesparte Abschnitte zwischen den vorspringenden Abschnitten umfassen, um das Lösen der Gegenmutterschulter von dem Vorsprung beim Abnehmen eines Spannpatronenkörpers von der Gegenmutter zu erleichtern. Gemeinsam mit der erhöhten radialen Zusammendrückbarkeit des distalen Spannpatronenendes, die durch die mittelfreien Spalte in den Spannpatronenschlitzen entsteht, ergeben diese ausgesparten Abschnitte des Vorsprungs eine Spannfutterbaugruppe, deren Spannpatrone ohne weiteres von der Gegenmutter abgenommen werden kann, wenn es nötig wird, die Spannpatrone auszuwechseln oder zu ersetzen.

KURZE BESCHREIBUNG DER MEHREREN FIGUREN

Fig. 1 ist eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen abgedichteten Spannpatrone;

Fig. 2 ist eine Stirnansicht der in Fig. 1 dargestellten Spannpatrone längs der Linie 22; und

Fig. 3 ist eine geschnittene Seitenansicht der erfindungsgemäßen abgedichteten Spannpatrone, die in einer Spannfutterbaugruppe eingespannt ist.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Mit Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2, wobei in sämtlichen der mehreren Figuren gleiche Bezugszeichen gleiche Teile bezeichnen, umfaßt die erfindungsgemäße abgedichtete Spannpatrone 1 allgemein einen rohrförmigen Körper 3 mit einem distalen Ende 5 und einem proximalen Ende 7. Das distale Ende 5 und das proximale Ende 7 sind durch eine ringförmige Aussparung 8 voneinander getrennt, wie in Fig. 1 zu sehen ist. Der rohrförmige Körper 3 ist aus allgemein parallel angeordneten, länglichen Greiffingern 9 gebildet, die durch Stege 10 aus der gleichen elastischen Stahllegierung, aus der der gesamte rohrförmige Körper 3 besteht, miteinander verbunden sind. Wie gezeigt ist, sind die Greiffinger 9 durch längliche Schlitze 11 getrennt. Aufgrund des Vorhandenseins der Schlitze 11 kann der Spannpatronenkörper 3 von der Gegenmutter einer Spannfutterbaugruppe radial zusammengedrückt werden, um den Schaft eines Werkzeugs einzuklemmen (wie im folgenden ausführlicher beschrieben wird).

Unter Bezug auf das Innere des Spannpatronenkörpers 3 ist entlang der Rotationsachse der Spannpatrone 1 konzentrisch ein zylinderförmiger Durchgang 13 zur Aufnahme des Schaftes 15 eines Werkzeugs, zum Beispiel eines Bohrers, vorgesehen. Derartige Werkzeugschäfte 15 weisen oft eine Kühlmittelbohrung 16 auf (wie in Fig. 3 zu sehen ist), um ein unter Druck stehendes Kühlmittel an die Schneidstelle zu leiten. Der den Schaft aufnehmende Durchgang 13 erweitert sich in Richtung des proximalen Endes 7 des Spannpatronenkörpers 3 konisch nach außen in einen kegelstumpfförmigen Abschnitt 18, an den sich wiederum ein angesenkter innerer Abschnitt 20 anschließt. Der angesenkte Abschnitt 20 und der kegelstumpfförmige Abschnitt 18 führen unter Druck stehendes Kühlmittel, das aus einer Öffnung in einer Spannfutterwelle strömt (in Fig. 3 dargestellt), zu dem den Schaft aufnehmenden Durchgang 13. Der angesenkte Abschnitt 20 erhöht ferner die radiale Gesamtflexibilität der miteinander verbundenen Greiffinger 9.

Bezug nehmend auf das Äußere des rohrförmigen Körpers 3 ist in der Nähe des distalen Endes eine ringförmige Führungsnut 21 vorgesehen, zur Lieferung einer visuellen Anzeige, ob der Spannpatronenkörper 3 in der richtigen Tiefe in eine Spannfutterwelle eingesetzt ist oder nicht. Das distale Ende 5 umfaßt entlang seines Umfangsrandes eine ringförmige Nockenfläche 23, die mit der Nockenfläche einer Gegenmutter zusammenwirkt, um die Greiffinger 9 radial zusammenzudrücken, so daß ein Klemmeingriff mit einem Werkzeugschaft 15 entsteht. Hinter der ringförmigen Nockenfläche 23 ist ein Vorsprung 24 vorgesehen, um das Entfernen des Spannpatronenkörpers 3 von der Spannfutterwelle über eine Gegenmutter zu erleichtern, wie im folgenden ausführlicher mit Bezug auf Fig. 3 beschrieben wird. In Fig. 2 ist am besten zu sehen, daß der ringförmige Vorsprung 24 aus sechs vorspringenden Abschnitten 28 gebildet ist, die in gleichmäßigem Abstand um den Umfang des Körpers 3 angeordnet sind. An jeden der vorspringenden Abschnitte 28 schließt sich ein radial ausgesparter Abschnitt 30 an, um den Bediener des Spannfutters bei der Abnahme einer Gegenmutter von dem Spannpatronenkörper 3 noch besser zu unterstützen, wenn die Gegenmutter relativ zu dem Spannpatronenkörper 3 geneigt und weggezogen wird.

Damit kein Schmutz und keine Verunreinigungen und Metallspäne in die Spannfutterbaugruppe eindringen - die Spannpatrone 1 stellt einen Teil dieser dar - sind die Abschnitte der länglichen Schlitze 11 am distalen Ende mit einem elastischen Haftmittel 32 gefüllt. Um zu verhindern, daß unter Druck stehendes Kühlmittel durch die Wände der Spannpatrone 1 entweicht, wenn ein Werkzeugschaft 15 in dem Durchgang 13 befestigt ist, ist der proximale Abschnitt der Spannpatronenschlitze 11 mit einem elastischen Haftmittel 34 gefüllt, wie am besten in Fig. 1 zu sehen ist. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann das zum Füllen der Abschnitte 32, 34 verwendete Haftmittel eines sein, das unter der Marke SUPERFLEX 587 vertrieben und von Loctite, Inc., Rocky Hill, Connecticut (USA) hergestellt wird. Ein Haftmittel dieser Art ist aus einer Verbindung auf der Basis von Silikonkautschuk gebildet, welche ausreichend starr ist, um erfolgreich zu verhindern, daß Kühlmittel, die unter einem Druck bis innerhalb eines Bereichs von zwischen etwa 1000 und 1500 psi stehen, durch die Wände der Spannpatrone 1 auslaufen, wenn derartige Kühlmittel in das angesenkte Innere 20 der Spannpatrone 1 eingeführt und weiter durch den zylinderförmigen Durchgang 13 geleitet werden.

Damit das verhältnismäßig steife Haftmittel 32, 34, das die Schlitze 11 füllt, die radiale Zusammendrückbarkeit des distalen Endes 5 der Spannpatrone 1 nicht übermäßig beeinträchtigt, ist in dem Haftmittel ein Spalt 36 vorgesehen, der zwischen dem Vorsprung 24 des distalen Endes S und einem Punkt direkt unterhalb der Ringnut 21 am proximalen Ende 7 der Spannpatrone 1 verläuft. Bei der bevorzugten Ausführungsform beträgt die Länge L&sub1; des in jedem der Schlitze 11 vorhandenen Spaltes 36 ungefähr 25% der Gesamtlänge seines jeweiligen Schlitzes. Die Erfindung wäre jedoch immer noch wirksam, um die radiale Flexibilität der Spannpatrone 1 wesentlich zu erhöhen, wenn er nur so lang wie L&sub2; wäre, wie in Fig. 1 dargestellt, also eine Länge von etwa 10% der Gesamtlänge der Schlitze 11 hätte. Der Spalt 36 wäre für den von ihm zu erfüllenden Zweck auch wirkungsvoll, wenn er die Länge L&sub3; hätte, was etwa 45% der Gesamtlänge der Schlitze 11 entspricht. Wenn jedoch eine solche längliche Form des mittelfreien Spaltes 36 verwendet wird, so ist es erforderlich, daß jeder Kühlmittel führende Werkzeugschaft von hinten aus einer normalen, mit P&sub1; bezeichneten Position in eine tiefere, mit P&sub2; bezeichnete Position eingeführt wird, so daß zwischen dem Werkzeugschaft 15 und den proximalen Rändern der Spalte 36 keine Spalte vorhanden sind, durch die unter Druck stehendes Kühlmittel durch die Wände des Spannpatronenkörpers 3 radial nach außen strömen könnte. Die Erfindung kann sogar größere Spaltlängen als L&sub3; einschließen, und zwar in Fällen, in denen der Werkzeugschaft 15 sogar noch tiefer als in die mit P&sub2; bezeichnete Position eingeführt werden kann.

In Fig. 3 ist die erfindungsgemäße abgedichtete Spannpatrone 1 im Betrieb dargestellt. Die Spannpatrone 1 ist für den Betrieb gemeinsam mit einer Gegenmutter 40 und einer Spannfutterwelle 42 ausgelegt, wobei deren Kombination 1, 40 und 42 eine Spannfutterbaugruppe 44 bildet. Die Spannfutterwelle 42 weist eine kegelstumpfförmige Vertiefung 48 auf, deren Gestalt komplementär zu dem proximalen Ende 7 des Spannpatronenkörpers 3 ist. Die Vertiefung 48 endet in einem konischen Endabschnitt 50, der seinerseits zu einem Kühlmittel leitenden Durchgang 52 führt. Der Durchgang 52 erstreckt sich kollinear zu der Rotationsachse A der Spannfutterwelle 42. Gegenüber dem Durchgang 52 endet die Spannfutterwelle 42 in einem ringförmig ausgesparten Endabschnitt 56. Ein Schraubengewinde 58 umschreibt den Außenumfang des Endabschnitts 56 der Welle. Die Gegenmutter 40 ist aus einem ringförmigen Gehäuse 62 mit einem Schraubengewinde 64 gebildet, welches dessen Innendurchmesser wie gezeigt umschreibt. Das Schraubengewinde 64 kann mit dem Schraubengewinde 58 in Eingriff gebracht werden, das den ausgesparten Endabschnitt 56 der Welle 42 umschreibt. Die entgegengesetzte Seite des Gegenmuttergehäuses 62 trägt einen Nasenring 66 mit einer Nockenfläche 68. Wie aus der Figur ersichtlich, ist die Nockenfläche 68 eine kegelstumpfförmige Fläche, die in ihrer Gestalt zu der ringförmigen Nockenfläche 23 des distalen Endes 5 der Spannpatrone 1 komplementär ist. Unmittelbar hinter der Nockenfläche 68 des Nasenringes 66 befindet sich eine ringförmige Schulter 69, die in die ringförmige Aussparung des Spannpatronenkörpers 3 paßt, wenn die Gegenmutter 40 über der Spannpatrone 1 angebracht wird. Wie im folgenden ausführlicher erörtert wird, wird die Schulter 69 dazu verwendet, den Spannpatronenkörper 3 aus der kegelstumpfförmigen Vertiefung 48 herauszunehmen, wenn die Gegenmutter 40 verdreht wird und sich von dem Ende der Spannfutterwelle 42 löst. Zwischen dem Nasenring 66 und dem distalen Ende des Gegenmuttergehäuses 62 ist eine Kugellagerbaugruppe 71 angeordnet, damit der Nasenring 66 radial wirkende Druckkräfte auf das distale Ende 5 des Spannpatronenkörpers 3 aufbringen kann, ohne Torsionskräfte auszuüben, die dadurch entstehen, daß der Bediener der Anlage das ringförmige Gehäuse 62 dreht. Auf beiden Seiten der Lagerbaugruppe 71 ist jeweils ein O-Ring 73 a, b vorgesehen, um zu verhindern, daß an dieser Stelle der Gegenmutter 40 Staub und Verunreinigungen eindringen. Ein Sprengring 75 legt den Nasenring 66 und die Lagerbaugruppe 71 innerhalb des ringförmigen Gehäuses 62 fest. Schließlich umschreiben bei dieser bestimmten Ausführungsform der Gegenmutter 40 zwei Ausgleichsringe 77 den proximalen Umfang des Gehäuses 62, damit die Spannfutterbaugruppe 44 ausgewuchtet werden kann. Weitere Einzelheiten der Gegenmutter 40 und der Spannfutterwelle 42 sind im US-Patent Nr. 5,522,605 zu finden, das auf Kennametal Inc., mit Sitz in Latrobe, Pennsylvania (USA) übertragen wurde und dessen gesamte Beschreibung hierin durch Bezugnahme mit eingeschlossen ist.

Im Betrieb kann der Bediener der Anlage zunächst den Spannpatronenkörper 3 in die kegelstumpfförmige Vertiefung 48 der Spannfutterwelle 42 einsetzen, bis die Ringnut 21 mit dem distalen Rand der Welle 42 ungefähr auf gleicher Höhe liegt. Ein solches Einsetzen gewährleistet, daß das proximale Ende 7 des Spannpatronenkörpers 3 die in Fig. 3 dargestellte Stellung innerhalb der Vertiefung 48 einnimmt. Als nächstes bringt der Bediener der Anlage die Schraubengewinde 64 der Gegenmutter 40 mit den Schraubengewinden 56 der Spannlütterwelle 42 in Eingriff und dreht die Gegenmutter, bis die ringförmige Schulter 69 des Nasenringes 66 über den Vorsprung 24 des distalen Endes 5 des Spannpatronenkörpers 3 "schnappt". Die Spannfutterbaugruppe 64 ist nun zur Aufnahme des Schaftes 15 eines Drehmeißels, beispielsweise eines Bohrers, bereit. Die Anlagenbedienperson bringt einen solchen Schaft 15 in den zylinderförmigen Durchgang 13 des Spannpatronenkörpers 3 ein, wobei er sicherstellt, daß der Schaft 15 tief genug eingeschoben wird, so daß er den Spalt 36 in dem Haftmittel zwischen den Schlitzen 11 vollständig überschreitet. Eine solche Positionierung stellt sicher, daß das Haftmittel 34, welches die Schlitze 11 in dem proximalen Ende 7 in dem Spannpatronenkörper 3 füllt, unter Druck stehendes Kühlmittel, das durch den Kühlmitteldurchgang 52 strömt, wirksam so einschließt, daß das unter Druck stehende Kühlmittel nur durch die Kühlmittelbohrung 16 des Werkzeugschaftes 15 und nicht radial durch die Wände des Spannpatronenkörpers 3 geleitet wird. Der Anlagenbediener schraubt dann die Gegenmutter 40 von Hand in Richtung auf das Ende der Spannfutterwelle 42, so daß die Nockenfläche 68 des Nasenringes 66 das proximale Ende 5 des Spannpatronenkörpers 3 radial zusammendrückt. Durch eine solche Vorgehensweise werden nicht nur der Werkzeugschaft 15 und der Innendurchmesser des Spannpatronenkörpers 3 starr miteinander verbunden, sondern es entsteht ferner eine fluiddichte Abdichtung zwischen dem Inneren des abgedichteten Spannpatronenkörpers 3 und dem Schaft 15. Nachdem die Gegenmutter 40 auf diese Weise festgezogen worden ist, sind die Spannfbitterbaugruppe 44 und das an dem Schaft 15 befestigte Werkzeug nunmehr betriebsbereit. Während der Verwendung verhindert das Haftmittel 32, welches die Schlitzabschnitte 9 des distalen Endes 5 des Spannpatronenkörpers 3 füllt, daß Schmutz, Verunreinigungen und Metallspäne in das Innere des Spannpatronenkörpers 3 eindringen, während das Haftmittel 34, mit dem die Schlitze 11 gefüllt sind, in der zuvor beschriebenen Weise wirkt und verhindert, daß unter Druck stehendes Kühlmittel durch den Spannpatronenkörper 3 ausströmt.

Wenn der Bediener der Anlage die Spannpatrone 1 und das zugehörige Werkzeug auswechseln möchte, schraubt er die Gegenmutter 40 auf, bis die ringförmige Schulter 69 an dem Vorsprung 24 anstößt, der sich an dem distalen Ende 5 des Spannpatronenkörpers 3 befindet. Ab diesem Punkt wirkt die Gegenmutter 40 als eine Art "Hebespindel", die die Spannpatrone 1 aus der Vertiefung 48 der Spannfutterwelle 42 herauszieht. Aufgrund der erhöhten radialen Zusammendrückbarkeit des distalen Endes des Spannpatronenkörpers 3 in Verbindung mit dem durch die ausgesparten Abschnitte 30 um das distale Ende 5 entstandenen verminderten Störeinfluß zwischen der ringförmigen Schulter 69 und dem Vorsprung 24 kann die Bedienperson der Anlage ohne weiteres das distale Ende 5 der Spannpatrone von der ringförmigen Schulter 69 der Gegenmutter 40 herunterschnappen lassen und dadurch diese beiden Bauteile vollständig voneinander lösen, woraufhin der Bediener der Anlage die Spannpatrone 1 der Spannfutterbaugruppe 44 austauschen oder ersetzen kann. Ein zweites, bevorzugteres Verfahren zum Zusammenbau besteht darin, zuerst das distale Ende 5 des Spannpatronenkörpers 3 an der ringförmigen Schulter 69 der Gegenmutter 40 vorbei einrasten zu lassen und somit eine Unterbaugruppe aus Spannpatrone 1 und Gegenmutter 40 zu bilden. Der einzuspannende Werkzeugschaft 15 wird dann in den zylinderförmigen Durchgang 13 des Spannpatronenkörpers 3 eingesetzt. Die sich ergebende Unterbaugruppe aus Werkzeugschaft 15, Spannpatronenkörper 3 und Gegenmutter 40 kann dann in die Spannfutterbaugruppe 44 eingebracht werden. Dieses zweite Verfahren führt in vorteilhafter Weise zu einem verminderten Anbindevorgang zwischen dem Werkzeugschaft 15 und dem Spannpatronenkörper 3, wenn der Schaft 15 darin eingesetzt ist.


Anspruch[de]

1. Abgedichtete Spannpatrone mit einem rohrförmigen Körper (3), der aus mehreren länglichen Greiffingern (9) gebildet ist, die durch längliche Schlitze (11) getrennt sind, um den Körper (3) in Reaktion auf Druck radial elastisch zu machen, der von einer Gegenmutter (40) aufgebracht wird, wobei die Schlitze (11) mit einem Haftmittel (34) gefüllt sind, gekennzeichnet durch:

einen länglichen, mittelfreien Spalt (36) in den Schlitzen (11) des Spannpatronenkörpers (3), um die radiale Flexibilität des Körpers (3) zu erhöhen und das Entfernen einer Gegenmutter (40) von ihm zu erleichtern.

2. Abgedichtete Spannpatrone nach Anspruch 1, bei welcher der rohrförmige Spannpatronenkörper (3) ein distales Ende (5) umfaßt, das von einer Nockenfläche (68) der Gegenmutter (40) radial zusammendrückbar ist, und sich wenigstens einige der Schlitze (11) durch das distale Ende (5) des Körpers erstrecken, und wobei der längliche mittelfreie Spalt (36) in jedem der Schlitze (11) hinter dem distalen Ende (5) angeordnet ist.

3. Abgedichtete Spannpatrone nach Anspruch 1, bei welcher der mittelfreie Spalt (36) in jedem der Schlitze (11) eine Länge von zwischen 10% und 45% der Länge seines jeweiligen Schlitzes hat.

4. Abgedichtete Spannpatrone nach Anspruch 1, bei welcher der mittelfreie Spalt (36) in jedem der Schlitze (11) eine Länge von zwischen etwa 15% und 35% der Länge seines jeweiligen Schlitzes hat.

5. Abgedichtete Spannpatrone nach Anspruch 1, bei welcher der mittelfreie Spalt (36) in jedem der Schlitze (11) eine Länge von zwischen etwa 20% und 30% der Länge seines jeweiligen Schlitzes hat.

6. Abgedichtete Spannpatrone nach Anspruch 2, bei welcher das distale Ende (5) des Spannpatronenkörpers (3) eine ringförmige Nockenfläche (23) zum Eingriff an der Nockenfläche (68) der Gegenmutter (40) bei einem Spannpatronenkompressionsvorgang sowie einen ringförmigen Vorsprung (24) zum Angriff an einer Schulter (69) der Gegenmutter bei einem Spannpatronenabnahmevorgang umfaßt.

7. Abgedichtete Spannpatrone nach Anspruch 6, bei welcher Abschnitte der Schlitze (11) das distale Ende (5) des Spannpatronenkörpers durchsetzen und mit dem Haftmittel (34) gefüllt sind, und der mittelfreie Spalt (36) jedes Schlitzes (11) unmittelbar hinter dem ringförmigen Vorsprung (24) des distalen Abschnitts beginnt.

8. Abgedichtete Spannpatrone nach Anspruch 7, bei welcher der ringförmige Vorsprung (24) vorspringende Abschnitte (28) zum Angriff an der Gegenmutterschulter (69) und ausgesparte Abschnitte (30) zwischen den vorspringenden Abschnitten (28) umfaßt, um das Lösen der Gegenmutterschulter (69) von dem ringförmigen Vorsprung (24) bei dem Abnehmen des Spannpatronenkörpers von der Gegenmutter (40) zu erleichtern.

9. Abgedichtete Spannpatrone nach Anspruch 7, bei welcher die mit Mittel gefüllten Schlitzabschnitte, die das distale Ende (5) durchsetzen, verhindern, daß Verunreinigungen in den Spannpatronenkörper eindringen.

10. Abgedichtete Spannpatrone nach Anspruch 7, bei welcher der Spannpatronenkörper (3) ein proximales Ende (7) umfaßt und die mit Mittel gefüllten Abschnitte der Schlitze (11), die das proximale Ende (7) durchsetzen, verhindern, daß unter Druck stehendes Kühlmittel aus dem Spannpatronenkörper (3) strömt.

11. Abgedichtete Spannpatrone mit einem rohrförmigen Körper (3), der aus mehreren länglichen Greiffingern (9) gebildet ist, die durch längliche Schlitze (11) getrennt sind, um den Körper (3) radial elastisch zu machen, wobei der Körper (3) ein distales Ende (5), das von einer Gegenmutter (40) radial zusammendrückbar ist, und ein proximales Ende (7) umfaßt, das in einer Öffnung einer Antriebswelle aufnehmbar ist, wobei die Schlitze (11) mit einem Haftmittel (34) gefüllt sind, gekennzeichnet durch: einen länglichen, mittelfreien Spalt (36) in den Schlitzen (11) des Spannpatronenkörpers (3), wobei jeder Spalt (36) unmittelbar hinter dem distalen Ende (5) des Körpers angeordnet ist, um die radiale Flexibilität des distalen Endes (5) zu erhöhen und das Entfernen einer Gegenmutter (40) von ihm zu erleichtern.

12. Abgedichtete Spannpatrone nach Anspruch 11, bei welcher der mittelfreie Spalt (36) in jedem der Schlitze (11) eine Länge von zwischen etwa 15% und 35% der Länge seines jeweiligen Schlitzes hat.

13. Abgedichtete Spannpatrone nach Anspruch 11, bei welcher der mittelfreie Spalt (36) in jedem der Schlitze (11) eine Länge von zwischen etwa 20% und 30% der Länge seines jeweiligen Schlitzes hat.

14. Abgedichtete Spannpatrone nach Anspruch 11, bei welcher das distale Ende (5) des Spannpatronenkörpers (3) eine ringförmige Nockenfläche (23) zum Angriff an der Gegenmutter (40) bei einem Spannpatronenkompressionsvorgang sowie einen ringformigen Vorsprung (24) zum Angriff an einer Schulter (69) der Gegenmutter (40) bei einem Spannpatronenabnahmevorgang von einer Spannfutterwelle umfaßt.

15. Abgedichtete Spannpatrone nach Anspruch 14, bei welcher jeder der mittelfreien Spalte (36) unmittelbar hinter dem ringförmigen Vorsprung (24) des distalen Endes (5) des Spannpatronenkörpers (3) beginnt.

16. Abgedichtete Spannpatrone nach Anspruch 15, bei welcher der ringförmige Vorsprung (24) vorspringende Abschnitte (28) zum Angriff an der Gegenmutterschulter (69) und ausgesparte Abschnitte (30) zwischen den vorspringenden Abschnitten (28) umfaßt, um das Lösen der Gegenmutterschulter (69) von dem ringförmigen Vorsprung (24) bei dem Abnehmen des Spannpatronenkörpers (3) von der Gegenmutter (40) zu erleichtern.

17. Spannpatrone nach Anspruch 11, bei welcher die Tiefe jedes der Schlitze (11) abgesehen von den mittelfreien Spalten (36) im wesentlichen mit dem Haftmittel (34) gefüllt ist.







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