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Dokumentenidentifikation DE10147581C1 20.03.2003
Titel Spannfutter
Anmelder Hauser, Hermann, 79331 Teningen, DE
Erfinder Hauser, Hermann, 79331 Teningen, DE
Vertreter Zimmermann, G., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat., Pat.-Anw., 79098 Freiburg
DE-Anmeldedatum 26.09.2001
DE-Aktenzeichen 10147581
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 20.03.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 20.03.2003
IPC-Hauptklasse B23B 31/08
Zusammenfassung Um bei einem Spannfutter für ein auswechselbares Werkzeug mit einem in eine Werkzeugmaschine einsetzbaren Kupplungsteil (2) und mit einem am Kupplungsteil (2) angeordneten Werkzeughalter (3) eine präzise Formgebung beim Gewindeschneidevorgang zu ermöglichen, ist der Werkzeughalter (3) in axialer Richtung (7) verschiebbar angeordnet.

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf ein Spannfutter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiges Spannfutter ist durch die DE 197 39 466 A1 bekannt. Das bekannte Spannfutter ist nachteiligerweise nicht geeignet, mit hohen Schnittgeschwindigkeiten und hohen Drehzahlen gefahren zu werden. Treten Steuerungsfehler durch beispielsweise eine zu langsame Nachführung der Formteile auf, so führen diese hohen Schnittgeschwindigkeiten und Drehzahlen zu ungenauen Gewindeformen. Das Gewinde wird überschnitten und zerstört.

Durch die DE 36 30 067 C2 ist weiterhin ein Gewindeschneidfutter bekannt, welches eine Kugelbüchse mit Kugeln aufweist. Die Kugeln dienen als Mitnehmer, über welches ein Gehäuse antreibbar ist.

Die Aufgabe der Erfindung wird somit darin gesehen, daß Spannfutter der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß eine präzise Formgebung ermöglicht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das Spannfutter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechend dem kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs ausgebildet ist.

Durch die Verschiebbarkeit des Werkzeughalters in axialer Richtung wird ein Längenausgleich für die Länge des in dem Werkzeughalter eingesetzten Werkzeuges ermöglicht, wodurch die Steuerungs- und Steigungsfehler ausgeglichen werden. Somit können die erfindungsgemäßen Spannfutter oder Kraftspannfutter auch bei hohen Schnittgeschwindigkeiten gefahren werden, wobei gleichzeitig eine präzise Formgebung erreicht wird. Unter Spannfutter oder Kraftspannfutter versteht man Schrumpffutter, Hydro-Dehnspannfutter, Bohrfutter, Weldonfutter, Tribossysteme, Spannzangenfutter o. ä.. Für einen präzisen Rundlauf ohne Rundlauffehler ist bei der Erfindung in einer zentrischen Bohrung des Kupplungsteils eine Kugelbüchse angeordnet, in welchem der Werkzeughalter gegenüber dem Kupplungsteil verschiebbar angeordnet ist.

Um die Kugelbüchse gegen ein Verdrehen in Umfangsrichtung zu sichern, sieht eine Ausführungsform der Erfindung vor, daß die Kugelbüchse ein Sicherungselement aufweist. Für eine Kühlung des Werkzeughalters sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, daß in dem Werkzeughalter eine Kühlmittelbohrung vorgesehen ist. Die Kühlung kann mit Wasser, Öl oder Minimalsprühtechnik erfolgen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Hierbei stellt dar:

Fig. 1 eine teilweise im Längsschnitt gehaltene Seitenansicht.

Das erfindungsgemäße Spannfutter 1 weist einen in eine Werkzeugmaschine einsetzbaren Kupplungsteil 2 und einen am Kupplungsteil 2 angeordneten Werkzeughalter 3 auf. Der Werkzeughalter 3 ist koaxial zu dem Kupplungsteil angeordnet und weist eine zentrale und damit ebenfalls koaxial zum Kupplungsteil 2 verlaufende Paßbohrung 4 auf, die auf der dem Kupplungsteil 2 abgewandten Seite zum Einstecken eines nicht näher dargestellten Schaftes eines auswechselbaren Werkzeuges, beispielsweise eines Bohrers oder Fräsers, offen ist. Der dem Kupplungsteil 2 zugewandte Endbereich 5 des Werkzeughalters 3 ist in einer zentralen Bohrung 6 des Kupplungsteils 2 angeordnet. In dieser Bohrung 6 ist der Werkzeughalter 3 gegenüber dem Kupplungsteil 2 in axialer Richtung 7 sowohl zum Kupplungsteil 2 hin als auch vom Kupplungsteil 2 weg verschiebbar angeordnet. Die Bohrung 6 ist in axialer Richtung 7 stufenförmig ausgebildet und weist einen Außenbereich 8 und einen Innenbereich 9 auf, wobei der Durchmesser des Außenbereichs 8 etwas größer ist als der Durchmesser des Innenbereichs 9. In dem Außenbereich 8 ist als Paßsitz 10 für den zylinderförmigen Endbereich 5 des Werkzeughalters 3 eine Kugelbüchse eingesetzt. Die Kugelbüchse ist gegen ein Verdrehen in Umfangsrichtung durch ein Sicherungselement 11 gesichert. Das Sicherungselement 11 ist in das Kupplungsteil 2 eingesetzt und erstreckt sich in radialer Richtung vom Außenumfang des Kupplungsteils 2 her nach innen, durchsetzt die Kugelbüchse 10 im Bereich einer in der Zeichnung nicht näher dargestellten Bohrung und greift in eine Nut 12 des Endbereichs 5 des Werkzeughalters 3 ein. Die Nut 12 ist am Umfangsbereich des Endbereichs 5 angeordnet und erstreckt sich in axialer Richtung 7. Im Innenbereich 9 der Bohrung 6 sind zwei Druckfedern 13, 14 mit Druckwirkungen in axialer Richtung 7 vorgesehen. Die Druckfeder 13 stützt sich mit einem Ende an einer vom freien Ende 15 des Werkzeughalters 3 wegweisenden Stirnfläche 16 des Paßsitzes 10 und mit dem anderen Ende an einer zum freien Ende 15 des Werkzeughalters 3 hinweisenden Seitenfläche 17 eines sich von dem Endbereich 5 radial nach außen erstreckenden scheibenförmigen Ansatzes 18 ab. Die Druckfeder 14 stützt sich mit einem Ende an der gegenüberliegenden Seitenfläche 19 des Ansatzes 18 und mit dem anderen Ende an einer sich radial erstreckenden Innenwandung 20 der Bohrung 6 ab. Beide Druckfedern 13 und 14 sind gleich stark ausgelegt, so daß in einer Ruhestellung der Ansatz 18 in axialer Richtung 7 gesehen etwa in der Mitte des Innenbereichs 9 angeordnet ist. In dem Werkzeughalter 3 ist weiterhin eine zentrisch angeordnete und durchgehende Kühlmittelbohrung 21 für eine Innenkühlung mit beispielsweise Wasser oder Öl vorgesehen.

Bei Betrieb des erfindungsgemäßen Spannfutters wird der Werkzeughalter 3 gegenüber dem Kupplungsteil 2 in axialer Richtung 7 verschoben. Der Paßsitz 10 ist so eng, daß keine Rundlauffehler auftreten können. Durch die Druckfeder 13 und 14 ist zudem die Bewegung des Werkzeughalters 3 in axialer Richtung 7 gedämpft. Aufgrund der Verschiebbarkeit des Werkzeughalters 3 wird ein Längenausgleich beim Gewindeschneiden ermöglicht, wodurch Steuerungsfehler und Steigungsfehler der Antriebsspindel ausgeglichen werden, so daß der Schneidevorgang auch bei hohen Schnittgeschwindigkeiten gefahren werden kann und gleichzeitig eine präzise Formgebung erreicht wird. Durch den steifen Paßsitz und die kurze Bauform des Spannfutters sind zudem sehr hohe Drehzahlen möglich.


Anspruch[de]
  1. 1. Spannfutter für ein auswechselbaren Werkzeug mit einem in eine Werkzeugmaschine einsetzbaren Kupplungsteil (2), wobei in einer zentrischen Bohrung (6) des Kupplungsteils (2) ein Paßsitz (10) angeordnet ist, in welchem der Werkzeughalter (3) gegenüber dem Kupplungsteil (2) in axialer Richtung verschiebbar und federbeaufschlagt angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Paßsitz (10) eine Kugelbüchse ist und in der Bohrung (6) zwei Druckfedern (13, 14) mit Druckwirkung in axialer Richtung vorgesehen sind, wobei sich die erste Druckfeder (13) mit einem Ende an der Kugelbüchse und mit dem anderen Ende an einem sich radial nach außen erstreckenden Ansatzes (18) des Werkzeughalters (3) und sich die zweite Druckfeder (14) mit einem Ende an dem Ansatz (18) und mit dem anderen Ende an einer sich radial erstreckenden Innenwandung (20) der Bohrung (6) abstützt.
  2. 2. Spannfutter nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß beide Druckfedern (13, 14) gleich stark ausgelegt sind.
  3. 3. Spannfutter nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelbüchse (10) ein Sicherungselement (11) als Sicherung gegen ein Verdrehen aufweist.
  4. 4. Spannfutter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Werkzeughalter (3) eine Kühlmittelbohrung (21) vorgesehen ist.






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