DE-102025106200-B3 - Werkzeughalter mit Nutenring

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Werkzeughalter (10) zum Spannen eines Werkzeugs (11) unter Verwendung einer Spannzange (62). Der Werkzeughalter (10) hat einen Grundkörper (12), aufweisend einen Maschinenverbindungsteil (14), der eine Schnittstelle zu einer Spindelaufnahme einer Maschinenspindel darstellt. Im Grundkörper (12) ist ein Aufnahmeraum (15) vorhanden, in dem ein Spannrotor (29) angeordnet ist. Der Spannrotor (29) ist zwischen einer ersten Axiallagerfläche (22) des Grundkörpers (12) und einer an einem Lagerring (43) vorhandenen zweiten Axiallagerfläche (46) in Axialrichtung parallel zu einer Mittelachse (A) des Grundkörpers (12) abgestützt. Der Lagerring (43) ist im Aufnahmeraum (15) mittels eines in eine Sicherungsnut (23) eingesetzten Nutenrings (53) gehalten. Der Lagerring (43) hat eine Ringaußenfläche (44) zur Anlage am Grundkörper (12) und eine Ringinnenfläche (45) zur Anlage am Spannrotor (29). Mittels des Lagerrings (43) kann der Spannrotor (29) in Radialrichtung sehr genau relativ zum Grundkörper (12) und damit sehr genau koaxial zur Mittelachse (A) des Grundkörpers (12) positioniert werden. Der Lagerring (43) ist insbesondere gewindelos und auch gewindelos am Grundkörper (12) gesichert.

Inventors

• Joel AMMERSDÖRFER
• Martin Schmideder
• Weitere(r) Ort(e) auf Antrag nicht genannt.

Assignees

• Albrecht Präzision GmbH & Co. KG

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20250219

Claims (14)

1. Werkzeughalter (10) zum Spannen eines Werkzeugs (11), wobei der Werkzeughalter (10) aufweist: - einen sich entlang einer Mittelachse (A) erstreckenden Grundkörper (12) aufweisend: ◯ einen Maschinenverbindungsteil (14), der zum Anordnen des Werkzeughalters (10) in einer Aufnahme einer Maschinenspindel eingerichtet ist, ◯ einen Aufnahmeraum (15), der an einer vom Maschinenverbindungsteil (14) abgewandten Vorderseite (16) eine Zugangsöffnung (17) aufweist, ◯ eine erste Axiallagerfläche (22), die angrenzend an den Aufnahmeraum (15) und mit Abstand zur Zugangsöffnung (17) angeordnet ist, ◯ eine Sicherungsnut (23), die zwischen der Zugangsöffnung (17) und der ersten Axiallagerfläche (22) angeordnet ist, und ◯ eine Umfangsinnenfläche (24), die zwischen der Sicherungsnut (23) und der ersten Axiallagerfläche (22) angeordnet ist, - einen im Aufnahmeraum (15) angeordneten Spannrotor (29) mit einem Spanngewinde (30), das dazu eingerichtet ist, eine Gewindeverbindung mit einem Spannzangengewinde (63) einer Spannzange (62) herzustellen, und mit einem sich um die Mittelachse (A) erstreckenden Rohrabschnitt (33), - einen am Grundkörper (12) angeordneten Lagerring (43), der eine Ringaußenfläche (44) zur Anlage an der Umfangsinnenfläche (24), eine Ringinnenfläche (45) zur Anlage an einer Rohraußenfläche (34) des Rohrabschnitt (33) und eine zweite Axiallagerfläche (46) aufweist, die der ersten Axiallagerfläche (22) zugewandt ist, wobei sich der Spannrotor (29) mittelbar oder unmittelbar an der ersten Axiallagerfläche (22) und der zweiten Axiallagerfläche (46) abstützt, - einen Nutenring (53), der in die Sicherungsnut (23) eingesetzt ist, und an dem sich der Lagerring (43) abstützt.
2. Werkzeughalter (10) nach Anspruch 1 , wobei die Umfangsinnenfläche (24) und die Ringaußenfläche (44) ein erstes Passflächenpaar und die Ringinnenfläche (45) und die Rohraußenfläche (34) ein zweites Passflächenpaar bilden.
3. Werkzeughalter (10) nach Anspruch 1 oder 2 , wobei der Lagerring (43) gewindelos ausgebildet ist.
4. Werkzeughalter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, außerdem aufweisend eine am Grundkörper (12) angeordnete Drehvorrichtung (35), die mit dem Spannrotor (29) gekoppelt ist, um den Spannrotor (29) um die Mittelachse (A) relativ zum Grundkörper (12) zu drehen.
5. Werkzeughalter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, außerdem aufweisend eine Axiallageranordnung (50) die zur axialen Abstützung des Spannrotors (29) an der ersten Axiallagerfläche (22) und/oder der zweiten Axiallagerfläche (46) eingerichtet ist.
6. Werkzeughalter (10) nach Anspruch 5 , wobei die Axiallageranordnung (50) ein Wälzlager (51) aufweist, das zwischen der ersten Axiallagerfläche (22) und dem Spannrotor (29) angeordnet ist.
7. Werkzeughalter (10) nach Anspruch 5 oder 6 , wobei die Axiallageranordnung (50) einen Stützring (52) aufweist, der zwischen dem Spannrotor (29) und der ersten Axiallagerfläche (22) angeordnet ist.
8. Werkzeughalter (10) nach Anspruch 7 , wobei die Axiallageranordnung (50) einen weiteren Stützring (52) aufweist, der zwischen dem Spannrotor (29) und der zweiten Axiallagerfläche (46) angeordnet ist.
9. Werkzeughalter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Grundkörper (12) angrenzend an den Aufnahmeraum (15) eine Ringstützfläche (25) aufweist, die der Zugangsöffnung (17) zugewandt ist und an der der Lagerring (43) abgestützt ist.
10. Werkzeughalter (10) nach Anspruch 9 , wobei ein Innendurchmesser der Ringstützfläche (25) mindestens so groß ist wie ein Außendurchmesser der ersten Axiallagerfläche (22).
11. Werkzeughalter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, außerdem aufweisend ein Vorderteil (57), das einen von einer konischen Innenspannfläche (61) begrenzten Spannkanal (60) aufweist.
12. Werkzeughalter (10) nach Anspruch 11 , wobei das Vorderteil (57) und der Grundkörper (12) dazu eingerichtet sind, lösbar miteinander verbunden zu werden, insbesondere mittels einer Gewindeverbindung.
13. Werkzeughalter (10) nach Anspruch 11 oder 12 , wobei der Spannkanal (60) benachbart zur Zugangsöffnung (17) angeordnet ist.
14. Werkzeughalter (10) nach einem der Ansprüche 11 bis 13 , wobei bei hergestellter Gewindeverbindung zwischen dem Spanngewinde (30) und dem Spannzangengewinde (63) der Spannzange (62) eine Spannzangenaußenfläche (64) gegen die Innenspannfläche (61) des Vorderteils (57) gedrängt wird.

Description

Die Erfindung betrifft einen Werkzeughalter, der dazu eingerichtet ist, ein Werkzeug einzuspannen. Der Werkzeughalter und das darin eingespannte Werkzeug sind im Betrieb vorzugsweise rotierend um eine Mittelachse des Werkzeughalters, die im Idealfall auch die Mittelachse des Werkzeugs darstellt, rotierend antreibbar. Das Werkzeug kann ein spanabhebendes Werkzeug sein, wie beispielsweise ein Fräser oder ein Bohrer. Ein Werkzeughalter dieses Typs ist beispielsweise aus DE 10 2018 111 044 A1 bekannt. Der Werkzeughalter hat einen Grundkörper mit einem Maschinenverbindungsteil, der eine Schnittstelle zu einer Maschinenspindelaufnahme einer Maschinenspindel darstellt. Im Grundkörper ist ein Aufnahmeraum vorhanden. In dem Aufnahmeraum kann ein Spannrotor eingesetzt und mittels eines rohrähnlichen Lagersitzelements gesichert werden. Das Lagersitzelement ist mit einem Außengewinde in ein Innengewinde des Grundkörpers eingeschraubt. Es befindet sich im Aufnahmeraum. Eine Spannzange kann mit Hilfe des Spannrotors in den Aufnahmeraum eingezogen werden. Mittels der Spannzange kann das zu spannende Werkzeug radial zur Mittelachse klemmend beaufschlagt und gehalten werden. DE 10 2018 133 474 A1 beschreibt eine Spannzange zur Aufnahme eines Werkzeugschafts, die ein Sperrelement in einer Durchgangsöffnung und ein Vorspannmittel aufweist, das den Werkzeugschaft und das Sperrelement in Anlage hält. Diese Lösung hat sich in der Praxis bewährt und bietet eine hohe Spannsicherheit. Es gestattet auch bei der Verwendung des Werkzeugs hohe Vorschubgeschwindigkeiten und hohe Abtragsraten. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den bekannten Werkzeughalter weiter zu optimieren, insbesondere die axiale Baulänge des Werkzeughalters zu reduzieren und die Positioniergenauigkeit des zu spannenden Werkzeugs in Radialrichtung radial zur Mittelachse des Werkzeughalters zu verbessern. Diese Aufgabe wird durch einen Werkzeughalter mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Der Werkzeughalter gemäß der vorliegenden Erfindung ist zum Spannen eines Werkzeugs eingerichtet. Bei aufgenommenem, gespanntem Werkzeug kann der Werkzeughalter mittels einer Maschinenspindel einer Maschine (zum Beispiel Werkzeugmaschine) bewegt, positioniert und insbesondere auch rotierend um eine Spindelachse der Maschinenspindel angetrieben werden. Das Werkzeug ist insbesondere ein spanabhebend arbeitendes Werkzeug, wie zum Beispiel ein Fräser oder ein Bohrer. Der Werkzeughalter hat einen Grundkörper. Am Grundkörper ist ein Maschinenverbindungsteil vorhanden, der zum lösbaren Anordnen des Werkzeughalters in der Maschinenspindel beziehungsweise einer Maschinenspindelaufnahme eingerichtet ist. Der Maschinenverbindungsteil kann eine standardisierte Schnittstelle bilden, beispielsweise einen Hohlschaftkegel (HSK) oder einen Steilschaftkegel (SK) oder eine andere insbesondere standardisierte Ausgestaltung. Der Maschinenverbindungsteil ist sozusagen die Schnittstelle zwischen dem Werkzeughalter und der Maschinenspindelaufnahme der Maschine. Der Grundkörper definiert eine Mittelachse, wobei sich der Maschinenverbindungsteil möglichst genau koaxial zur Mittelachse erstreckt. Dadurch kann die Mittelachse des Werkzeughalters in Übereinstimmung gebracht werden mit der Spindelachse der Maschinenspindel, wenn der Werkzeughalter an der Maschinenspindel angeordnet ist. Die Drehung der Maschinenspindel um die Spindelachse führt somit zu einer Drehung des Werkzeughalters sowie eines darin gehaltenen Werkzeugs um die Mittelachse. Solange nichts anderes explizit angegeben ist wird in der vorliegenden Beschreibung die Richtungsangaben wie folgt verwendet: Als Axialrichtung wird eine Richtung parallel zur Mittelachse verstanden. Eine Radialrichtung ist radial zur Mittelachse ausgerichtet. Eine Umfangsrichtung beschreibt die Richtung auf einer Kreisbahn um die Mittelachse. Der Grundkörper hat einen Aufnahmeraum. Der Aufnahmeraum ist zu einer vom Maschinenverbindungsteil abgewandten Vorderseite durch eine Zugangsöffnung zugänglich. Die Zugangsöffnung ist an einer Stirnseite des Grundkörpers angeordnet. An den Aufnahmeraum grenzt eine erste Axiallagerfläche des Grundkörpers an. Die erste Axiallagerfläche ist der Zugangsöffnung zugewandt und mit Abstand zur Zugangsöffnung angeordnet. Die erste Axiallagerfläche kann sich in einer Ebene erstrecken, die rechtwinklig zur Mittelachse ausgerichtet ist. Die erste Axiallagerfläche kann in Umfangsrichtung ringförmig vollständig geschlossen sein. Benachbart zur Zugangsöffnung hat der Grundkörper eine Sicherungsnut. Die Sicherungsnut kann in Umfangsrichtung vollständig geschlossen ausgebildet sein. Die Sicherungsnut kann alternativ in Umfangsrichtung einen nicht geschlossenen, kreisbogenförmigen Verlauf haben. Die Sicherungsnut ist im Querschnitt betrachtet beispielsweise rechteckförmig. Die Sicherungsnut ist zum Aufnahmeraum hin offen. über die Zugangsöffnung und den Aufnahmeraum kann ein Nutenring in die Sicherungsnut eingesetzt werden. An den A