DE3614511C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Spannfutter mit einem Antriebs­ körper, der im Spannfutter eines Rotationsmotors befestigbar und zur Übertragung der Antriebskraft des Motors auf den Schaft eines vom Motor anzutreibenden Werkzeugs angeordnet ist, wobei der Antriebskörper mit einem Spannkörper zum Festhalten des Schaftes gekuppelt ist und wobei vordere Backen zum Festspannen des üblicherweise mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildeten Mittelteils des Werkzeugschaftes, hintere Backen zum Festspannen des normalerweise mit qua­ dratischem Querschnitt ausgebildeten Endteils des Werkzeug­ schaftes und konische Flächen zur Anlage der Backen vorge­ sehen sind.

Ein solches Spannfutter ist bekannt durch die AT-PS 1 96 204. Dieses bekannte Spannfutter weist Klemmbacken zur Anlage an den Schaft beispielsweise eines Bohrers sowie Spannbolzen zur Anlage an den Mitnehmerlappen des Bohrers auf. Die Spannbacken und Spannbolzen sind dort in einem Backenkörper verschiebbar, der über einen Keilring axial verschiebbar und durch diesen festlegbar ist, wobei die an dem zylindri­ schen Teil des Schaftes des Werkzeugs angreifenden Backen mit ihren Außenflächen auf einer Schräge im Spannkörper laufen. Das bekannte Werkzeug ist sehr aufwendig konzipiert, wobei die äußeren Flächen der Spannbacken und des Backen­ körpers entgegengesetzt geneigt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein solches Spann­ futter derart weiterzubilden, daß mit einfachsten Mitteln eine Anpassung an unterschiedliche Durchmesser des zu haltenden Werkzeugs möglich wird.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß die konischen Flächen zur Anlage der Spannbacken über eine Stufe voneinander getrennt sind, daß zwischen den vorderen und hinteren Backen ein Körper aus flexiblem Material ange­ ordnet ist, daß sich die hinteren Backen axial gegen einen Mitnehmer abstützen und daß der Mitnehmer sich über eine Feder an dem Spannkörper axial abstützt.

Bei dem erfindungsgemäßen Spannfutter sind also keine feder­ belasteten Spannbolzen erforderlich, um ein beispielsweise quadratisches oder rechteckiges Ende, beispielsweise eines Bohrers, einzuspannen. Nach Einschieben des Schaftes des Werkzeugs in das Spannfutter erfolgt automatisch eine Anlage der vorderen und hinteren Backen, ohne daß zusätzliche Hand­ habungen erforderlich wären. Das Spannfutter aber auch das Bohrwerkzeug besteht aus wenigen einfach herzustellenden Teilen.

Im praktischen bisherigen Stand der Technik konnten die Spannfutter nur Werkzeuge mit Schäften bestimmter Abmessungen oder solche, deren Abmessungen innerhalb eines sehr be­ schränkten Bereiches lagen, aufnehmen. Jetzt braucht nicht mehr das ganze Spannfutter ausgetauscht werden bzw. mehrere Spannfutter für jede Maschine bereitgehalten werden. Wichtig ist dies vor allen Dingen für den besonders beab­ sichtigten Fall, daß Gewindebohrer zwei Halte­ flächen haben, eine obere mit quadratischem Querschnitt und einen runden Mittelquerschnitt.

Das erfindungsgemäße Spannfutter hat eine Form, die Werkzeug­ schäfte unterschiedlicher Abmessungen aufzunehmen in der Lage ist. Ein und das gleiche Spannfutter gibt einen guten Halt unabhängig von den Abmessungen des Werkzeugschaftes. Dank der zwei verschiedenen konischen Flächen und dem dazwischen­ liegenden Körper aus flexiblem Material werden die ver­ schiedenen Spannbacken automatisch hinsichtlich der Schaft­ abmessungen eingestellt. Der Spannkörper des Spannfutters ist an den Antriebskörper über einen Mitnehmer angeschlossen.

Der Mitnehmer steht im Eingriff mit einem federbelasteten Sperring, wobei, sobald der Widerstand gegen Schaft während des Betriebs ein vorbestimmtes Drehmoment übersteigt, der Sperring aus seinem Eingriff mit dem Mitnehmer gebracht wird, so daß die Kraftübertragung unterbrochen wird. Dies kann beispielsweise mit Hilfe mehrerer Kugeln in einer Nut auf der Oberfläche des Antriebskörpers geschehen, die aus der Nut herausdrückbar sind.

Mit konisch ausgebildeten Flächen des Spann­ körpers, die auf vordere Spannbacken wirken, die gegen den in den Spannkörper eingeführten zylindrischen Abschnitt des Werk­ zeugschaftes anliegen, sowie mit hinteren Spannbacken, die gegen den Vierkantteil des Werkzeugschaftes anliegen, wird eine direkte Abtastung der Werkzeugdimension erhalten. Diese wird auf den Mitnehmer des Spannfutters übertragen, welcher mit den hinteren Spannbacken in direkter Berührung steht und die in Abhängigkeit von den Werkzeugschaftdimensionen einge­ nommene Lage über die Kugeln und den Sperring auf die Feder überträgt. Durch die Regelung der Spannbacken wird dank der konischen Flächen die selbsttätige Regelung des Dreh­ moments für das Spannfutter erhalten.

Durch die konische Form des Spannkörpers und seine Wirkung auf die beiden Spannbacken können Werkzeuge mit üblicherweise vorkommenden Schaftformen angewendet werden. Irgendwelche Spezialwerkzeuge sind dafür nicht notwendig.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einer bevor­ zugten Ausführungsform und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Spann­ futter nach der Erfindung,

Fig. 2 einen Querschnitt II-II nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt III-III nach Fig. 1 und

Fig. 4 eine Draufsicht auf den Mitnehmer des Spannfutters.

Das Spannfutter nach der Erfindung umfaßt, wie in Fig. 1 gezeigt, einen Antriebskörper 1, dessen oberer Teil bei der hier gezeigten Ausführungsform zur Anbringung in einem Spannfutter (nicht dargestellt) mit Schnellkupplung vorgesehen ist. Zu diesem Zweck ist der Antriebskörper 1 mit einer über den Umfang verlaufenden Nut 13 und einer Ausnehmung 24 ausgebildet. Da diese Kraftübertragung vom Spannfutter keinen Gegenstand der Erfindung darstellt, ist sie hier nicht näher beschrieben.

Der Antriebskörper 1 ist an einem Spannkörper 8 zur Kraftübertragung auf jenes Werkzeug angeschlossen, dessen Schaft 12 in den Spannkörper 8 eingesetzt ist. Der Spann­ körper 8 umfaßt einen Teil, der den Schaft 12 umgibt und zur Festklemmung desselben mit einer vorderen konischen Fläche 14 und einer hinteren konischen Fläche 15 ausgebildet ist. Zwischen den konischen Flächen 14, 15 ist eine Stufe 16 angeordnet. Die vordere Fläche 14 arbeitet mit vorderen Backen 6 zusammen, die zum Festspannen des üblicherweise mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildeten Mittelteiles des Werkzeugschaftes 12 vorgesehen sind (siehe auch Fig. 3). Die hintere Fläche 15 arbeitet auf entsprechende Weise mit hinteren Backen 5 zusammen, um den normalerweise mit quadra­ tischem Querschnitt ausgebildeten Endteil des Werkzeugschaftes 12 festzuspannen (vergleiche auch Fig. 2). Zwischen den vorderen und hinteren Backen 6, 5 ist ein Körper 7 aus flexiblem Material angeordnet. Die Backen 5, 6 und der Körper 7 werden durch einen Mitnehmer 2 in ihrer gegenseitigen Lage gehalten.

Der Mitnehmer 2 hat, wie aus Fig. 4 hervorgeht, eine obere Fläche mit einer Vertiefung 26, deren Durchmesser dem Durchmesser des Antriebskörpers 1 entspricht und somit das eine Ende des Antriebskörpers 1 aufnehmen kann. Die Ver­ tiefung 26 ist von einer ringförmigen Wandung 17 umgeben, in welcher eine Anzahl von Kammern 18 ausgebildet ist. Die Anzahl von Kammern 18 entspricht einer Anzahl von Kugeln 11, die in einer über den Umfang verlaufenden Nut 19 gelagert sind, welche in unmittelbarer Nähe des in die Vertiefung 26 hineinragenden Endes des Antriebsorganes 1 angeordnet ist. In den die benachbarten Kammern 18 voneinander trennenden Kammerwänden 20 ist eine V-förmige Ausnehmung 21 vorgesehen, die mit einem Sperring 9 zusammenwirkt.

Der Querschnitt des Sperringes 9 ist, wie aus Fig. 1 hervorgeht, im wesentlichen dreieckig mit einem rechten Winkel, so daß dessen eine Seite zur Innenseite jenes Teiles des Spannkörpers 8 parallel verläuft, die den Antriebskörper 1 umgibt. Die den rechten Winkel gegenüber­ liegende Dreieckseite (d. h. die Hypotenuse) liegt an den Kugeln 11 an, während die übrige Dreiecksseite durch Scheiben­ federn 10 belastet ist. Der Sperring 9 ist auf diese Weise durch die Scheibenfedern 10 belastet, bis er normalerweise über die Ausnehmung 21 mit dem Mitnehmer 2 in Eingriff steht.

Die gegenüberliegende Abstützung der Scheiben­ federn 10 ist durch eine Führungshülse 3 gebildet, mit der die Federkraft einstellbar ist, indem die Führungshülse 3 in jenen Teil des Spannkörpers 8 eingeschraubt wird, der den Antriebskörper 1 umgibt. Auf dasselbe Gewinde der Führungs­ hülse 3 ist ein Haltering 4 aufgeschraubt, mit dem die Führungshülse 3 mit dem Spannkörper 8 verriegelt wird.

Das Spannfutter nach der Erfindung hat somit folgende Funktionsweise.

Die vom Spannfutter (nicht gezeigt) kommende Antriebskraft wird über den Antriebskörper 1 auf die von den Scheibenfedern 10 und dem Sperring 9 radial innen gehaltenen Kugeln 11 und weiter auf den Mitnehmer 2 übertragen, in welchem sich die Spannbacken 5, 6 befinden. Die Verriegelung des Schaftes 12 wird durch die Federkraft der Scheiben­ federn 10 erzielt, die den Mitnehmer 2 und die Spannbacken 5, 6 in den konischen Teil des Spannkörpers 8 nach vorne drücken, wodurch die Greifkraft um den Schaft 12 erhalten wird. Die Spannbacken 5, 6 werden durch das flexible Organ 7 zusammengehalten, so daß sich beide Teile an unterschied­ liche Verhältnisse zwischen den kreisförmigen und den quadratischen Teilen des Schaftes 12 anpassen können.

Sobald der Widerstand gegen das Werkzeug und damit gegen den Schaft 12 das gewünschte Drehmoment über­ schreitet, werden die Kugeln 11 nach außen gedrückt und heben den Sperring 9 ab, so daß der Antriebskörper 1 frei rotiert.

die Führungshülse 3 ist so in den Spannkörper 8 eingeschraubt und durch den Haltering 4 verriegelt, daß die gewünschte Federkraft gegen den Sperring 9 erhalten wird.

Bei verschiedenen Schaftdimensionen kommen die Spannbacken 5, 6 im konischen Teil des Spannkörpers 8 auf verschiedenen Höhen zu liegen, wodurch die Federkraft gegen den Sperring 9 verändert wird und demzufolge das damit vorherbestimmte Antriebsmoment.

Das oben beschriebene Spannfutter kann auf ver­ schiedene Weise abgeändert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. Beispielsweise kann die Anzahl an Backen 5, 6 mehr oder weniger als die jeweils vier in Fig. 2 und 3 gezeigten betragen. Ebenso kann der gezeigte Querschnitt der Backen 5, 6 anders sein. Das aus flexiblem Material gebildete Organ 7 kann ringförmig oder von einer Vielzahl einzelner Körper gebildet sein. Der Spannkörper 8 kann auch Werkzeug­ schäfte 12 mit anderer Querschnittsform als oben erwähntem quadratischem und kreisförmigem Querschnitt festhalten. Der Sperring 9 des Spannfutters kann selbstverständlich anderen Querschnitt als den gezeigten dreieckigen aufweisen und die Federkraft kann durch andere Mittel als die gezeigten Scheibenfedern 10 bewirkt werden.

Claims (3)

1. Spannfutter mit einem Antriebskörper (1), der im Spannfutter eines Rotationsmotors befestigbar und zur Übertragung der Antriebskraft des Motors auf den Schaft (12) eines vom Motor anzutreibenden Werkzeugs angeordnet ist, wobei der Antriebskörper (1) mit einem Spann­ körper (8) zum Festhalten des Schaftes (12) gekuppelt ist und wobei vordere Backen (6) zum Festspannen des üblicherweise mit kreisförmigem Querschnitt ausge­ bildeten Mittelteils des Werkzeugschaftes (12), hintere Backen (5) zum Festspannen des normalerweise mit quadratischem Querschnitt ausgebildeten Endteils des Werkzeugschaftes (12) und konische Flächen (14, 15) zur Anlage der Backen (6, 5) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die konischen Flächen (14, 15) zur Anlage der Spannbacken (6, 7) über eine Stufe (16) voneinander getrennt sind, daß zwischen den vorderen und hinteren Backen (6, 5) ein Körper (7) aus flexiblem Material angeordnet ist, daß sich die hinteren Backen (6) axial gegen einen Mitnehmer (2) abstützen und daß der Mitnehmer (2) sich über eine Feder (10) an dem Spannkörper (8) axial abstützt.

2. Spannfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (2) ohne Berührung des Spannkörpers (8) den Schaft (12) umgibt.

3. Spannfutter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der hinteren Backen (5) vier und die Anzahl der vorderen Backen (6) vier ist, und daß die Backen paarweise, einander gegenüberliegend angeordnet sind.