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Dokumentenidentifikation DE69215905T2 03.04.1997
EP-Veröffentlichungsnummer 0684884
Titel SPANNVORRICHTUNG FÜR FRÄSER ODER ÄHNLICHE, ANPASSBAR FÜR VERSCHIEDENE HALTERGRÖSSEN
Anmelder Mircona AB, Gävle, SE
Erfinder MIHIC, Wlajko, S-802 67 Gävle, SE
Vertreter Patentanwälte Hauck, Graalfs, Wehnert, Döring, Siemons, 20354 Hamburg
DE-Aktenzeichen 69215905
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, GR, IT, LI, LU, MC, NL, SE
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 19.05.1992
EP-Aktenzeichen 929118362
WO-Anmeldetag 19.05.1992
PCT-Aktenzeichen SE9200332
WO-Veröffentlichungsnummer 9221464
WO-Veröffentlichungsdatum 10.12.1992
EP-Offenlegungsdatum 06.12.1995
EP date of grant 11.12.1996
Veröffentlichungstag im Patentblatt 03.04.1997
IPC-Hauptklasse B23B 5/26
IPC-Nebenklasse B23Q 3/12   

Beschreibung[de]
Technisches Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung zum Befestigen einer Fräser- Werkzeugspindel o.ä. an einem drehbaren Träger, wie zum Beispiel einer Bohr- oder Fräsmaschine

Hintergrund der Erfindung

In der SE-B-409.832 wird eine Vorrichtung zum Befestigen (Einspannen) eines Werkzeughalters beschrieben, bei der eine axiale Schraube fest in einer Bohrung eines zentralen Drehzapfens der Spindel angezogen ist, wobei die Schraube einen untertassenähnlichen Kopf mit einer schräg angeordneten unteren Seite aufweist und als Befestiger für einen Werkzeughalter dient, der an und über den Drehzapfen und die Schraube gedrückt wird und radial angeordnete Verriegelungsschrauben mit konischen Enden aufweist, die verschiebbar sind, um mit der schräg angeordneten unteren Seite des Kopfes der Schraube einzugreifen.

Mit der bekannten Vorrichtung wurde beabsichtigt, einen Wechsel der Werkzeuge zu erleichtern, was früher durch Betätigung einer Verriegelungsschraube durchgeführt wurde, die von dem gegenüberliegenden Ende des Werkzeughalters zugänglich war und diesen in die Gewindebohrung an dem Spindeldrehzapfen sowie aus dieser Bohrung herausdrückte.

Durch Verwendung der vorgeschlagenen zentralen Halteschraube mit einem untertassenähnlich geformten Kopf mit einer nach innen geneigten inneren Seite werden die Befestigungs- und Lösungsvorgänge erleichtert. Dadurch, daß der Eingriffsbereich für die Verriegelungselemente oder Schrauben axial so weit von den zusammenwirkenden axialen Auflageflächen wegbewegt wird, wird jedoch die Stabilität gefährdet. Dies triff insbesondere dann zu, wenn die auf dem Spindel-Drehzapfen zu verschiebende Werkzeughalter-Hülse zu kurz ist, was deshalb vorkommen kann, weil unterschiedliche Hersteller unterschiedliche Abmessungen festlegen. Das axial wirkende Moment der die konischen Enden der Verriegelungsschrauben eingreifenden schrägen Fläche wird in diesem Fall nicht ausreichen, um die Hülse mit ausreichender Kraft gegen die Auflagefläche der Spindel zu drucken, insbesondere wenn die Spitzen der Verriegelungsschrauben den axial gerichteten Befestigungsschraubenschaft treffen. Eine Anordnung der Verriegelungsschrauben außerhalb des festen und stabilen Spindel-Drehzapfens kann aufgrund der Hebelwirkung, die zwischen dem Werkzeughalter und der Spindel beim Betrieb des Fräswerkzeuges auftritt, zu einer starken Abnutzung (Abrieb) führen.

Aufgabe der Erfingung

Es wurde festgestellt, daß die axiale Größe des zentralen Drehzapfens bei Fräsmaschinen-Spindeln u.ä. von dem festgesetzten Maß abweichen kann und selbst dann, wenn die Abweichung als sehr klein angesehen wird, dazu führen kann, daß der Werkzeughalter nicht sicher mit der Auflagefläche eingreifen kann. In ähnlicher Weise kommt es vor, daß der Hülsenabschnitt des Werkzeughalters nicht die Anforderungen im Hinblick auf die Abmessungen erfüllt und entweder axial zu lang oder zu kurz ist. Die die bekannten Vorrichtungen betreffenden, oben genannten Nachteile werden dann noch verstärkt, wenn auch die Abmessungen der zusammenwirkenden Teile fehlerhaft sind. Ein Gesichtspunkt dieser Erfindung besteht somit darin, eine Spannvorrichtung zu schaffen, mit der eine stabile Befestigung unabhängig von Abweichungen von gegebenen Abmessungen erzielt werden kann.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Erfindung basiert gemäß Anspruch 1 auf einem Fräsmaschinen- Spindeldrehzapfen mit einer mit einem Gewinde versehenen zentralen Bohrung, wobei der Drehzapfen als Träger für eine besondere erfindungsgemäße Hülse verwendet wird. Die Hülse hat am Umfang eine V-förmige Nut sowie an ihrer einen Endfläche Aussparungen, die an den Verriegelungskeil der Spindel angepaßt sind. Eine Befestigungsschraube mit einem im wesentlichen flachen, scheibenähnlichen Kopf ist so angepaßt, daß sie in die zentrale Drehzapfenbohrung eingeschraubt werden kann, bis ihr Kopf mit der äußeren Endfläche der Hülse eingreift und diese nach innen in Richtung auf die gegenüberliegende Endfläche der Spindel drückt. Der Werkzeughalter o.ä. hat eine zentrale Öffnung, die die Hülse eng umschließt und an dem inneren Ende des Halters mit den Aussparungen für einen Verriegelungskeil in Verbindung steht, wobei der Körper des Werkzeughalters auch drei radial angeordnete, mit Gewinden versehene Bohrungen aufweist, die in das Zentrum der zentralen Öffnung gerichtet sind, um Schrauben mit einem konischen inneren Ende zu verriegeln, die zum Eingriff mit der V-förmigen Nut der Hülse, die auf dem Spindel-Drehzapfen gesichert ist, vorgesehen sind.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung soll nun im Detail mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben werden, die schematisch in einem Querschnitt einen Teil einer Fräsmaschinen-Spindel und einen Teil eines Werkzeughalters mit der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung zeigt.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Bei der dargestellten Ausführungsform ist mit der Bezugsziffer 1 eine Fräsmaschinen-Spindel, mit der Bezugsziffer 2 ein Werkzeughalter und mit der Bezugsziffer 3 die gesamte Einheit bezeichnet.

An dem einen Ende der Spindel 1 befindet sich ein zentraler Drehzapfen 4. Diametral über der Endfläche der Spindel befindet sich eine Keilanordnung 5 mit einem Teil an jeder Seite des Drehzapfens 4. Der Drehzapfen 4 weist eine konzentrisch angeordnete, mit einem Gewinde versehene Bohrung 6 auf.

Der Werkzeughalter hat an seinem einen Ende eine konzentrisch angeordnete zylindrische Bohrung 7, von der sich radial Aussparungen 8 wegerstrecken, die dazu vorgesehen sind, mit der Keilanordnung 5 zusammenzuwirken und mit dieser einzugreifen.

Erfindungsgemäß ist eine zylindrische Hülse 9 vorgesehen, die einen inneren Durchmesser di, der dem äußeren Durchmesser der zentralen Spindel 4 entspricht, sowie einen äußeren Durchmesser Dy aufweist, der dem inneren Durchmesser der zylindrischen Bohrung 7 des Werkzeughalters 2 entspricht. Die Außenseite der Hülse 9 weist eine entlang des Umfangs verlaufende V-förmige Nut 10 auf, die mit einem Abstand A von der Endfläche der den Drehzapfen umgebenden Spindel angeordnet ist.

Ein Abschnitt 11 des Werkzeughalters, der die Hülse 9 und ebenfalls den Drehzapfen 4 umschließt, hat eine Anzahl von mit Gewinden versehene Bohrungen 12, in die Verriegelungsschrauben 13 mit einem konischen Endabschnitt 14 eingesetzt sind. Beim Einsetzen greifen die Schrauben 13 mit der Nut 10 ein und verriegeln dadurch die Hülse mit dem Werkzeughalter.

Die Hülse 9 ist wiederum mit der Spindel verbunden, und zwar durch die den Eingriff betreffende Konfiguration zwischen der Hülse mit Aussparungen 15, die komplementär zu dem Keil 5 liegen, und dem Eingriff zwischen der äußeren Fläche der Spindel oder dem Drehzapfen und der Innenseite der Hülse, sowie in axialer Richtung durch den Eingriff mit einer Befestigungsschraube 16 mit einem in besonderer Weise angepaßten Kopf 17, dessen Umfangsteil mit der Endfläche 18 der Hülse eingreift.

Wie zu erkennen ist, ist die axiale Länge der Hülse 9 größer, als die axiale Länge des Drehzapfens 4. Dadurch wird sichergestellt, daß die Hülse unter allen Umständen stabil und fest montiert ist. Die Hülse 9 hat eine Länge, die so angepaßt ist, daß sie auch die größten Abweichungen der Länge der Drehzapfen abdeckt, was bedeutet, daß nicht die Gefahr besteht, daß der Schraubenkopf 17 mit dem Ende des Drehzapfens eingreift, bevor die Hülse 9 vollständig oder mit einem gewünschten Ausmaß auf die Endfläche der Spindel 1 gedrückt wird. Dies bedeutet, daß das oben erwähnte Maß A, d.h. das Maß von der Endfläche der Spindel zu der radialen zentralen Ebene der V-förmigen Nut immer gleich ist, und zwar auch dann, wenn die Spindel oder der Drehzapfen 4 von der Standardausführung abweichen. Die Hülsen sind mit gegebenen und standardisierten äußeren Durchmessern Dy lieferbar, die an den inneren Durchmesser des Werkzeughalters angepaßt sind. Der Durchmesser des Drehzapfens von vorhandenen Spindeln dient als Basiswert bei der Bestimmung des inneren Durchmessers di der Hülse 9, wobei natürlich auch eine individuelle Bearbeitung an der Seite stattfinden kann. Da das Maß A identisch oder ein und dasselbe an allen Hülsen und Werkzeughaltern sein muß, kann die Spannvorrichtung als Befestigungsteil verwendet und zwischen unterschiedlichen Werkzeughaltern und Spindeln ausgetauscht werden.

Um eine stabile und starre Befestigung (Einspannung) zu erreichen, muß die Spitze jeder Verriegelungsschraube beim Eindrehen die Seite der V-förmigen Nut 10 treffen, die von der Spindel entfernt ist, damit - bei weiterem Einschrauben - die konischen Schraubenenden gleichzeitig mit ihrer radial einwärts gerichteten Bewegung in die Nut sich und ebenso den Werkzeughalter 2 in Richtung auf die Spindel 1 versetzen. Um dies und die gewünschte Befestigungskraft zu erzielen, muß das Maß A gleich oder kleiner einem Maß B zwischen der Endfläche des Werkzeughalters und einer radialen Ebene durch das Zentrum der Schrauben 13 sein, so daß die Spitzen aller Schrauben anfänglich weiter von der Endfläche der Spindel entfernt sind, als die zentrale Ebene der V-förmigen Nut der Hülse 9, die bereits mit der Schraube 16 an der Endfläche der Spindel befestigt ist.


Anspruch[de]

1. Spannvorrichtung für Werkzeughalter (2) o.ä. an Spindeln (1) und ähnlichen drehbaren Maschinenteilen, wobei die Spindel einen zentral hervortretenden Drehzapfen (4) und benachbart zu ihrem Fußteil eine Keilanordnung (5) aufweist und der Werkzeughalter mit einer zentralen Öffnung (7) zur Aufnahme des zentralen Drehzapfens und seitlichen Aussparungen versehen ist, die zum Zusammenwirken mit den Keilanordnungen vorgesehen sind, wobei in seinen hohlen Abschnitt radiale Bohrungen (12) für Schrauben (13) eingebracht sind, die zum Eingriff mit schrägen Auflageteilen an dem Drehzapfen dienen,

dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung eine zylindrische Hülse (9) aufweist, die einen inneren Durchmesser (di) entsprechend dem äußeren Durchmesser des Drehzapfens (4) und einen äußeren Durchmesser (Dy) entsprechend dem inneren Durchmesser der Öffnung (7) an dem Werkzeughalter (2) hat und an einem Ende mit radialen Aussparungen (15) versehen ist, die an die Keilanordnung (5) angepaßt sind, und an dem gegenüberliegenden Ende eine radiale, über den Umfang verlaufende Auflagefläche und eine äußere, über den Umfang verlaufende und im wesentlichen V-förmige Nut (10) aufweist, daß eine Schraube (16) mit einem Kopf (17), der an die axial gegenüberliegende Auflagefläche (18) der Hülse (9) angepaßt ist, durch Drehen in eine an sich bekannte, axiale und zentrale Gewindebohrung (6) an dem Drehzapfen (4) zum Drücken der Hülse (9) gegen die Endfläche der Spindel (1), die den Drehzapfen (4) umgibt, einsetzbar ist, und ein fester Eingriff gegen ein Verdrehen zwischen der Keilanordnung (5) und den Aussparungen (15) hergestellt wird, daß die Schrauben (13), die in den mit Gewinden versehenen radialen Bohrungen (12) des hohlen Werkzeughalterabschnitts, der die Hülse umgibt, angeordnet sind, ein konisches inneres Ende (14) aufweisen, das so angeordnet ist, daß es beim Festziehen mit beiden Seiten der V-förmigen Nut (10) eingreift, um den Werkzeughalter in beiden axialen Richtungen zu positionieren, daß die axiale Länge der Hülse (9) mindestens genauso groß und vorzugsweise größer ist, als jede mögliche axiale Länge des zentralen Drehzapfens (4) an verfügbaren Spindeln, und daß der axiale Abstand (A) zwischen der radialen Ebene durch die V-förmige Nut (10) der Hülse und der Auflage-Endfläche der Spindel (1) eng mit einem festgelegten axialen Abstand (B) zwischen der Endfläche des Werkzeughalters und einer radialen Ebene durch das Zentrum der Schrauben (13) korrespondiert.







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