Werkzeugmaschine. In Werkzeugmaschinen wurden bisher die Werkzeuge entweder mittels eines zylindri schen Spannfutters oder durch Einstecken in eine kegelige Bohrung der Spindel festgehal ten. Der Nachteil dieser Befestigungsmetho den ist, dass zum Auswechseln des Werkzeu ges ein Anhalten der Spindel nötig ist. Vor handene automatische Spannfutter, die den erwähnten Nachteil aufzuheben versuchen, sind noch nicht vollkommen befriedigend, da sie die Unfallgefahr bei ihrer HandhabunY; nicht ganz ausschliessen, und weil sie noch kein genaues konzentrisches Einspannen des Werkzeuges ermöglichen.
Die Werkzeugmaschine nach vorliegender Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Spindel; die am freien Ende eine kegelige Bohrung zum Einspannen des Werkzeuges und radiale Öffnungen aufweist, in denen Spannglieder verschiebbar angebracht sind, die mit der Wandung einer kegeligen Boh rung einer auf der Spindel längsverschieb baren Hülse zusammenwirken, das Ganze so, dass durch eine relative Längsverschiebung der Hülse gegenüber der Spindel je nach der Bewegungsrichtung das Einklemmen des in die Bohrung am Spindelende eingesetzten Werkzeuges oder das Freilassen des Werk- zeuges verursacht wird und das Werkzeug während der Drehbewegung der Spindel aus gewechselt werden kann.
Die beigefügte Zeichnung betrifft bei spielsweise Ausführungsformen der Werk zeugmaschine nach vorliegender Erfindung. Fig. 1 ist ein Längsschnitt des Spindel endes mit eingesetztem Werkzeug einer ersten Ausführungsform.
Fig. 2 ist ein entsprechender Längsschnitt einer zweiten Ausführungsform.
Fig. 3 zeigt eine Einzelheit einer Ausfüh rungsvariante.
Fig. 4 ist ein entsprechender Längsschnitt einer dritten Ausführungsform.
Fig. 5 ist ein entsprechender Längsschnitt. einer vierten Ausführungsform.
In der ersten dargestellten Ausführungs form ist das Werkzeug 1 mit einem kegeligen Einspanndorn in einer kegeligen Bohrung am freien Spindelende in der Spindel 2 festgehal ten. Diese Spindel weist in die kegelige Boh rung mündende radiale Löcher auf, in wel chen Stahlkugeln 3 und 4 verschiebbar ge lagert sind. Die Kugeln 4 wirken mit dem hintern, den kleineren Durchmesser aufwei senden Kegelende des Werkzeugdornes zusam men. Die Kugeln 3 sind vor den Kugeln 4 angeordnet und wirken mit auf dem Kegel des Dornes vorgesehenen tangentialen Aus sparungen X zusammen.
Alle Kugeln werden in einer auf der Spindel längsverschiebbar angeordneten Hülse 5 gehalten, die zwei mit den kleineren Druckmessern gegeneinander gerichtete kegelige Bohrungen A und D auf weist, und sind durch die Mantelflächen der beiden kegeligen Bohrungen A und D am, Werkzeugdorn zur Wirkung bringbar. Am Umfang dieser Hülse ist eine umlaufende Rille 10 vorhanden, in welche ein Haken 6 einhakbar ist, der in Fig. 1 in Eingriff mit der Rille gezeigt ist.
Dieser Haken ist in 8 an dem nicht weiter dargestellten Maschinen gestell drehbar aufgehängt, wobei eine Rück- stellfeder 7 ihn in die strichpunktiert darge stellte Stellung ausser Eingriff mit der Hülse zu bringen trachtet.
Die Arbeitsweise der gezeigten Teile ist folgende: Zum Einklemmen des in die Spindelboh rung eingesetzten Werkzeuges wird die Spin del aufwärts gezogen, während die Hülse durch den Haken festgehalten wird, so dass die Kugeln 3 auf den hintern Teil der Aus- sparungen X gedrückt werden und damit das Werkzeug in die Spindel fest einklemmen. Zum Herausnehmen des Werkzeuges wird die Spindel bei festgehaltener Hülse in der an dern Richtung bewegt,
wobei die Kugeln 3 den Werkzeugdorn freilassen und die Kugeln 4 auf das hintere Ende des Werkzeugdorn kegels gedrückt werden und das Werkzeug aus der Spindel hinausstossen.
Bei der zweiten dargestellten Ausfüh rungsform ist die Hülse 6 mittels eines Ge windes 6a längs der Spindel verschiebbar zum Einklemmen und Herausstossen des Werk- zeuges.
Damit vorhandene Werkzeuge 11 mit ge- wöhnlichem, als Normalkonus ausgebildetem Dorn in den beschriebenen Einspannvorrich tungen gemäss Fig.1 und 2 eingeklemmt wer den können, -ist eine, kegelförmige Zwischen büchse 12 vorgesehen, deren Inneres zum Ein stecken des Normalkonus der Werkzeuge aus gebildet ist und .deren Äusseres der Spindel bohrung entsprechend konische Form und die Aussparungen X für die Kugeln 3 aufweist, wie auf Fig. 3 dargestellt ist, die in die Spin del einklemmbar und aus ihr ausstossbar ist.
Bei der dritten dargestellten Ausführungs form ist eine der Fig.1 ähnliche Einspann vorriehtung als Spannfutter ausgebildet. Ein als Normalkonus ausgebildeter Dorn 15 ist in eine mit der gewöhnlichen konischen Bohrung versehene Maschinenspindel 14 eingesteckt und besitzt am freien Ende einen die kegelige Bohrung zum Einspannen des Werkzeuges und die radialen Löcher mit den Kugeln 3 -und 4 aufweisenden Teil, auf dem die Hülse 5 axial verschiebbar angebracht ist. In dieser Ausführungsform wird die Hülse zum Ver schieben einfach von Hand betätigt.
Sie könnte aber auch mit einer Rille 10 versehen werden, wie dies strichpunktiert dargestellt ist, und mit einem Haken 6 nach Fig. 1 fest stellbar und die Spindel zum Einklemmen und Ausstossen des Werkzeuges axial ver schiebbar sein.
Die vierte dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von den andern dadurch, dass an Stelle der Kugeln 3 und 4 Glieder 16 vorgesehen sind, welche in die am Spindel ende und am hintern Ende der Spindelboh- rung in der Spindel vorgesehenen radialen Öffnungen ragende Teile und einen die bei den Teile verbindenden, je in einer Längsrille der Spindel lagernden Steg aufweisen.
In die sem Fall weist der Einspanndornkegel des Werkzeuges keine Aussparungen X auf, son dern es wirken die Spannteile der Glieder 16 beim Einklemmen des Werkzeuges auf den Absatz Z am Ende des Kegels des Dornes, das den grösseren Durchmesser aufweist. Dies ist der Vorteil dieser Ausführungsform. Ihr Nachteil ist, dass die Glieder etwas mehr Rei bung ausüben als die Kugeln 3 und 4.
Man sieht, dass bei allen Ausführungsfor- men das Einklemmen und das Herausnehmen des Werkzeuges ohne Gefahr bei voller Dreh bewegung der Spindel erfolgen kann. Es ist auch klar, dass sich dank der kegeligen Sitz flächen eine Zentrierung des Werkzeuges mit, grosser Genauigkeit ergibt.
Machine tool. In machine tools, the tools were previously held either by means of a cylindri's chuck or by inserting them into a tapered bore in the spindle. The disadvantage of this fastening method is that the spindle must be stopped to change the tool. Existing automatic chucks that try to overcome the disadvantage mentioned are not yet completely satisfactory, since they reduce the risk of accidents in their handling; cannot be completely ruled out, and because they do not yet allow precise, concentric clamping of the tool.
The machine tool according to the present invention is characterized by a spindle; which has a conical bore at the free end for clamping the tool and radial openings in which clamping members are slidably mounted, which cooperate with the wall of a conical Boh tion of a sleeve on the spindle longitudinally displaceable ble, the whole thing so that by a relative longitudinal displacement of the Sleeve opposite the spindle, depending on the direction of movement, the clamping of the tool inserted into the bore at the spindle end or the release of the tool is caused and the tool can be exchanged during the rotational movement of the spindle.
The accompanying drawing relates to embodiments of the machine tool according to the present invention, for example. Fig. 1 is a longitudinal section of the spindle end with an inserted tool of a first embodiment.
Fig. 2 is a corresponding longitudinal section of a second embodiment.
Fig. 3 shows a detail of a Ausfüh approximately variant.
Fig. 4 is a corresponding longitudinal section of a third embodiment.
Fig. 5 is a corresponding longitudinal section. a fourth embodiment.
In the first embodiment shown, the tool 1 with a tapered mandrel in a tapered bore at the free spindle end in the spindle 2 is held. This spindle has radial holes opening into the tapered bore, in wel chen steel balls 3 and 4 displaceable ge are stored. The balls 4 act with the rear, the smaller diameter aufwei send cone end of the tool mandrel together men. The balls 3 are arranged in front of the balls 4 and cooperate with provided on the cone of the mandrel tangential cutouts X together.
All balls are held in a longitudinally displaceable sleeve 5 on the spindle, which has two conical bores A and D facing each other with the smaller pressure gauges, and can be brought into effect through the outer surfaces of the two conical bores A and D on the tool mandrel. On the circumference of this sleeve there is a circumferential groove 10, into which a hook 6 can be hooked, which is shown in FIG. 1 in engagement with the groove.
This hook is rotatably suspended in FIG. 8 on the machine frame (not shown), a return spring 7 trying to bring it out of engagement with the sleeve in the position shown by the dot-dash line.
The operation of the parts shown is as follows: To clamp the tool used in the Spindelboh tion, the spindle is pulled upwards while the sleeve is held by the hook, so that the balls 3 are pressed onto the rear part of the recesses X and so that the tool is firmly clamped in the spindle. To remove the tool, the spindle is moved in the other direction while holding the sleeve,
wherein the balls 3 release the tool mandrel and the balls 4 are pressed onto the rear end of the tool mandrel cone and push the tool out of the spindle.
In the second embodiment shown, the sleeve 6 is displaceable along the spindle by means of a Ge thread 6a for clamping and pushing out the tool.
So that existing tools 11 with a normal mandrel designed as a normal cone can be clamped in the described Einspannvorrich lines according to FIGS. 1 and 2, a conical intermediate sleeve 12 is provided, the interior of which is formed for inserting the normal cone of the tools is and .whose exterior of the spindle bore correspondingly conical shape and the recesses X for the balls 3, as shown in Fig. 3, which can be clamped in the spindle and ejected from it.
In the third embodiment shown, a clamping device similar to that of FIG. 1 is designed as a chuck. A mandrel 15 designed as a normal cone is inserted into a machine spindle 14 provided with the usual conical bore and has at its free end a part that has the conical bore for clamping the tool and the radial holes with the balls 3 and 4, on which the sleeve 5 is mounted axially displaceable. In this embodiment, the sleeve is simply operated by hand to push Ver.
But it could also be provided with a groove 10, as shown in phantom, and with a hook 6 according to FIG. 1 fixed adjustable and the spindle for clamping and ejecting the tool be axially ver slidable.
The fourth embodiment shown differs from the others in that instead of the balls 3 and 4, members 16 are provided, which protrude into the radial openings provided at the spindle end and at the rear end of the spindle bore in the spindle and one at the parts connecting, each in a longitudinal groove of the spindle superimposed web.
In this case, the clamping mandrel cone of the tool has no recesses X, but the clamping parts of the members 16 act when the tool is clamped on the paragraph Z at the end of the cone of the mandrel, which has the larger diameter. This is the advantage of this embodiment. Their disadvantage is that the links exert a little more friction than balls 3 and 4.
It can be seen that in all embodiments, the clamping and removal of the tool can take place without any risk when the spindle is fully rotated. It is also clear that, thanks to the conical seating surfaces, the tool can be centered with great accuracy.