DE1752462A1

DE1752462A1 - Vorrichtung zum Einspannen des auswechselbaren Werkzeughalters an einer Werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE1752462A1
Application number: DE19681752462
Authority: DE
Inventors: Toni Hoeller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-05-30
Filing date: 1968-05-30
Publication date: 1971-05-19

Description

Vorrichtung züm Einspannen des auswechselbaren Werkzeughalters an einer Verkzeugmaschine Die betrifft eine Vorrichtung zum Einspannen des auswechselbaren Vierkzeughalters an einer Werkzeugmaschine, bei der der i'erkzeughalter mit zwei keilförmigen Führungsflächen versehen ist, die mit entsprechenden keilförmigen Flächen der Aufnahmebettung eines Trägers des Wert@zeughalters durch ein Zug-oder Druckmittel miteinander verspannbar sind.
Es ist eine Vorrichtung vorgenannter Gattung bekanntgeworden (deutsche Patentschrift 824 727), bei der ein im Querschnitt quadratisch ausgebildeter Träger für den Werkzeughalter auf zwei gegenüberliegenden Flächen mit schwalbenschwanzförmigen Führun.--en versehen ist, in die der Werkzeughalter mit seinen, der Keilform des Schwalbenschwanzes entsprechenden Führungsflächen einsetzbar ist. Die Verspannung der keilförmigen Führungsflächen des Werkzeughalters mit den keilförmigen Flächen der Aufnahmebettung des Schwalbenschwanzes erfolgt dabei über einen Druckbolzen, der im Träger geführt ist und mittels eines in diesem gelagerten Exzenter nach außen gegen das Joch des ilerkzeunhalters gedrückt wird, das dessen beide keilförmige Führungsflächen miteinander verbindet. Nachteilig bei dieser Vorrichtung ist, daß bei dem häufig stattfindenden Wechsel des Werkzeughalters eine Aufweitung des von den Führungsflächen des derkzeughalters gebildeten Winkels eintritt, so daß eine exakte Halterung am Träger über längere Zeit nicht gewährleistet ist. Das Aufweiten des von den Führungsflächen des irerkzeughalters gebildeten Winkels führt ferner bei häufiger Verspannung dazu, daß die schwalbenschwanzförmige Bettung auf ihrem an die quadratische Außenfläche angrenzenden Flächenteil durch zu hohe Druckbelastung eine bleibende Verformung erfährt. Diese Verformung der Bettung hat bei ruckartiger Werkzeugbelastung, wie sie beim Bearbeiten von zerklüfteten Gußteilen häufig stattfindet, zur Folge, daß eine Spanabhebung in engen Toleranzen nicht möglich ist. Darüber hinaus weist die bekannte Vorrichtung den wesentlichen Nachteil auf, daß der Werkzeughalter nicht wahlweise zur Verspannung an einem verzahnten Werkzeugträger verwendbar ist, der die Möglichkeit bietet, einen Werkzeughalter in einer Vielzahl von Winkelstellungen zu einem zu bearbeitenden Werkstück anzubauen.
Ausgehend von diesem bekanntgewordenen Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung ,mit baulich einfachen Mitteln eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß über längere Zeitdauer eine lagenexakte Verspannung des Werkzeughalters am Träger bei Ausschluß einer bleibenden Verformung der keilförmigen Führungsflächen des Werkzeughalters und der keilförmigen Flächen der Bettung des Trägers möglich ist. Dabei soll sich der Werkzeughalter insbesondere für den wahlweisen Anbau an einem verzahnten Werkzeugträger in einer Vielzahl von Winkelstellungen eignen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Druck-oder Zugmittel mit die keilförmigen Führungsflächen des Werkzeughalters hintergreifenden keilförmigen Spannflächen versehen ist, die mit entsprechenden keilförmigen Bettungsflächen des ;eerkzeughalters zusammenwirken und daß der Scheitelpunkt des von den keilförmigen Führungsflächen des Werkzeughalters gebildeten Winkels und der Scheitelpunkt des von den keilförmigen Spannflächen gebildeten Winkels mit der Wirkungsrichtung eines zentralen Kraftvektors des Zug- oder Druckmittels zusammenfallen.
Durch die sich hierbei ergebende Zahnbildung der keilförmigen Führungsflächen des Werkzeughalters mit dessen keilförmigen Spannflächen wird erreicht, daß der Anpressungsdruck gleichmäßig auf die keilförmigen Flächen verteilt und damit eine unzulässsige Verformung derselben ausgeschlossen wird. Aus der Zahnbildung ergibt sich ferner der wensetliche Vorteil, daß der Werkzeughalter wahlweise an einem entsprechend verzahnten Werkzeugträger in einer Vielzahl von Winkelstellungen rüttelfest anbaubar ist.
Dabei ist es zweckdienlich, wenn der von deri keilförmigen Führungsflächen gebildete Winkel gleich oder größer als der von den keilförmigen Spannflächen des Zug-- oder Druckmittels gebildete Winkel ausgeführt ist. Zwecks Schaffung einer einfachen Führung der keilförmigen Spannflächen gegenüber dem Träger in Quer- und Längsrichtung ist gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung vorgesehen, daß die keilförmigen Spannflächen des Zug-oder Druckmittels mittels desselben gegenüber dem Träger des Werkzeughalters geführt sind. Für den Fall, daß der Träger des Werkzeughalters an seinem Umfang mit einer quer zur Angriffsrichtung des Druck- oder Zugmittels verlaufenden Verzahnung versehen ist, wird gemäß der Erfindung ferner vorgeschlagen, daß die beiden keilförmigen Führungsflächen des Werkzeughalters mit dessen beiden keilförmigen Spannflächen den Zahnlücken der Verzahnung entsprechende und zumindest einen Zahn überbrückende Keile bilden. Eine solche Ausführungsform hat den Vorteil, daß eine Verspannung des Werkzeughalters am Träger mit einem dessen Verzahnung quer durchsetzenden und damit raumsparenden baulich einfachen Zugglied oder einer Brücke möglich ist.
Ein im Außendurchmesser besonders gedrängtes baulich einfaches Zugmittel ergibt sich hierbei, wenn der Träger des Werkzeughalters im Bereich der Verzahnung mit einer diese in Achsrichtung unterteilenden, der Aufnahme des Zugmittels dienenden ringförmigen Nut versehen ist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die keilförmigen Spannflächen am Querjoch eines in der ringförmigen Aussparung mit seinen Schenkeln geführten U-förmigen Zuggliedes des Zugmittels angeordnet sind. Zwecks gleichförmiger Einleitung eines zentralen Kraftvektors von einem Spannmittel in das U-förmige Zugglied soll dabei dasselbe auf seiner offenen Seite durch ein der Einleitung der Spannkraft dienendes Querjoch überbrückt sein.
Im Rahmen der Erfindung kann das Spannmittel für das Zug- oder Druckglied dadurch gebildet-sein, daß das Zugglied von einem Exzenter durchsetzt ist, dermittelbar oder unmittelbar am Träger abgestützt ist. Anstelle dessen kann das Spannmittel auch dadurch gebildet sein, daß das Zugglied auf seinem den Spannflächen angewandten Ende mittels einer Schraube verspannbar ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung können der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung entnommen werden.

Abb. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung im Schnitt;

Abb. 2 zeigt einen Querschnitt nach der Linie II - II der Vor-

richtung gemäß Abb. 1;

Abb. 3 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung, bei der der

Träger des Werkzeughalters über seinen zylindrischen Um-

fang mit einer Vorzahnung versehen ist;

Abb. 4 zeigt eine Irraufsicht und eineryteilweise Schnitt nach

der Linie IV - IV durch die Vorrichtung gemäß Abb. 3;

Abb. 5 zeigt in Abwandlung zu den Abb. 3 und 4 eine Vorrichtung

mit einer Exzenterwelle als Spannmittel;

Abb. 6 zeigt einen Querschnitt durch die Vorrichtung gemäß

Abb. 5 nach der Linie V2 - VI.

Die in Abb. 1 dargestellte Vorrichtung hat einen Träger 1, der mit einer schwalbenschwanzförmigen Führung 2 versehen ist, die der Halterung desselben an einer nicht dargestellten und entsprechend ausgebildeten Bettung einer Werkzeugmaschine dient. Der Träger 1 hat auf seiner der Führung 2 abgewandten Seite eine Aufnahmebettung 3, die von keilförmigen Flächen 4 und 5 gebildet wird. In die Aufnahmebettung 3 des Trägers 1 ist ein auswechselbarer Werkzeughalter 6 mit seinen beiden keilförmigen Führungsflächen 7 und 8 einsetzbar, die in ihren Keilwinkeln zueinander dem von den Flächen 4 und 5 gebildeten Keilwinkel entsprechen. Der Werkzeughalter 6 ist ferner auf seiner. den Flächen 7 und 8 abgewandten Seite mit einer rechteckigen Aussparung 9 versehen, in der mittels in Abb. 4 dargestellter Schrauben 10 ein nicht gezeigtes Werkzeug z. B. ein Drehstehl oder dergl. einspanabar ist. Der Werkzeughalter 6 ist weiterhin mit einer quer zur Aussparung 9 verlaufenden Aussparung 11 versehen, die ersterer gegenüberliegt. Dabei wird die Aussparung 11 teils durch den Führungsflächen 7 bzw. 8 gegenüberliegende keilförmige Rettungsflächen 12 bzw. 13 gebildet. Die Verspannung des Werkzeughalters6 mit dem Träger 1 findet durch ein Zugmittel statt, das aus einer im Träger 1 gelagerten und mit einem Sechskant 14 versehenen Exzenterwelle 15 und einem Zugglied 16 besteht, das mittels eines zylindrischen Zapfens 17 in einer Bohrung 18 des Trägers 1 geführt ist. Der Zapfen 17 ist dabei mit einer Querbohrung 19 versehen, die von der Ezzenterwelle 15 zwecks Einleitung der Spannkraft durchsetzt ist. Ferner ist das Zugglied 16 erfindungs- gemäß mit den keilförmigen Rettungsflächen 12 bzw. 13 zusammenwirkenden und entsprechend keilförmig ausgeführten Spannflächen 20 bzw. 21 versehen, die neben der Verspannung des Werkzeughalters zugleich als Hilfsführung für denselben am Träger 1 dienen. In Abb. 3 und 4 ist in Abwandlung zu den Abb. 1 und 2 der Werk- zeughalter 6 an einem über seinen Umfang mit einer Verzahnung 22 versehenen Träger 23 verspannt, der wiederum mittels einer ihm durchsetzenden strichpunktiert dargestellten Schraube 24 mit Mutter 25 an dem Teil 26 einer Werkzeugmaschine verspannt ist, wobei der Träger 23 mittels eines Stiftes 27 gleichfalls in Drehrichtung gegenüber dem Teil 26 fixiert ist. Die Verzahnung 22 des Trägers 23 ist durch eine Ringnut 28 in eine obere und eine untere Hälfte unterteilt. Die beiden Hälften der Verzahnung 22 sind dabei von den beiden durch die Bettungsflächen 12 bzw. 13 und den Führungsflächen 7 bzw. 8 gebildeten zahnförmigen Teilendes Werkzeughalters 6 überbrückt, wobei die Führungsflächen 7 und 8 sich an den Zahnflächen 29 bzw. 30 anlegen. Die Verspannung des Werkzeughalters 6 am Träger 23 findet durch ein U-förmiges Zugglied 31 statt, dessen beide Schenkel 32 bzw. 33 in der Ringnut 28 geführt sind. Das Zugglied 31 ist auf dem den Spannflächen abgewandten Ende durch einen ein Querjoch bildenden Bolzen 34 überbrückt, auf dem der Zuganker 35 einer Schraube 36 lagert, die mittels einer Mutter 37 unter Zwischenlage einer Scheibe 38 und einer sich auf der Verzahnung 22 abstützenden Spannpratze 39 verspannbar ist. Zwecks axialer Justierung gegenüber dem Träger 23 ist der Werkzeughalter 6 ferner mit einem angeschraubten Steg 40 versehen, der eine sich an der oberen Stirnfläche des Trägers 23 abstützende Rändelschraube 41 aufweist. Bei dem in den Abb. 5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispiel dient in Abwandlung zu dem vorhergehend beschriebenen Ausführungsbeispiel zur Verspannung des U-förmigen Zuggliedes 31 eine mit einem Sechskant 42 versehene Exzenterwelle 43, die in einer die beiden Hälften der Verzahnung 22 überbrückenden und sich an dieser abstützenden Spannpratze 44 gelagert ist. Der Exzenter 45 der Exzenterwelle 43 stützt sich dabei in der Bohrung 46 eines auf dem Bolzen 32 gelagerten Zugankers 47 ab, über den die Spannkraft in das U-förmige Zugglied 31 eingeleitet wird.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e ------------------------------- 1. Vorrichtung zum Einspannen des auswechselbaren Werkzeughalters an einer Werkzeugmaschine, bei der der Werkzeughalter mit zwei keilförmigen Führungsflächen versehen ist, die mit entsprechenden keilförmigen Flächen der Aufnahmebettung eines Trägers des Werkzeughalters durch ein Druck- oder Zugmittel miteinander verspannbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Druck-oder Zugmittel mit die keilförmigen Führungsflächen des Werkzeughalters hintergreifenden keilförmigen Spannflächen versehen ist, die mit entsprechenden keilförmigen Bettungsflächen des Werkzeughalters zusammenwirken und daß der Scheitelpunkt des von den keilförmigen Führungsflächen des Werkzeughalters gebildeten Winkels und der Scheitelpunkt des von den keilförmigen Spannflächen gebildeten Winkels mit der Wirkungsrichtung eines zentralen Kraftvektors des Zug- oder Druckmittels zusammenfallen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der von den keilförmigen Führungsflächen gebildete Winkel gleich oder größer als der von den keilförmigen Spannflächen des Druck-oder Zugmittels gebildete Winkel ausgeführt ist.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die keilförmigen Spannflächen des Zug- oder Druckmittels desselben gegenüber dem Träger des Werkzeughalters geführt sind. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3) bei der der Träger des Werkzeughalters an seinem Umfang mit eher quer zur Angriffsrichtung des Druck- oder Zugmittels verlaufenden Verzahnung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden keilförmigen Führungsflächen des Werkzeughalters mit dessen beiden keilförmigen Spannflächen den Zahnlücken der Verzahnung entsprechende und zumindest einen Zahn überbrückende Keile bilden. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger des Werkzeughalters im Bereich der Verzahnung mit einer diese in Achsrichtung unterteilenden, der Aufnahme des Zug- oder Druckmittels dienenden ringförmigen Nut versehen ist. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die keilförmigen Spannflächen am Querjoch eines in der ringförmigen Nut mit seinen Schenkeln geführten U-förmigen Zuggliedes des Zugmittels angeordnet sind. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, das U-förmige Zugglied auf seiner offenen Seite durch ein der Einleitung der Spannkraft dienendes Querjoch überbrückt ist.-Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekenr, zeichnet, daß das Zugglied von einem Exzenter durcxiqetz'.-, ist, der mittelbar oder unmittelbar am Träger abges tü-tz -# 9. Vci ric;htunö nach der, Anaprücilen 1 bis '? * netp : .' das Zugglied auf seine!-.i den SpannflLic: i" j@ndf. fnt@l@@ r.:.Y:@yr c##-:hraube verspannbar iqt.