Schnellwechselfutter mit Satz von in dasselbe einsetzbaren Ausdrehwerkzeugen Beim Ausdrehen von Bohrungen werden üblicher weise mehrere Werkzeuge nacheinander verwendet, insbesondere zum Schruppen, Schlichten und Fein schlichten. Die Erfindung bezweckt, das möglichst rasche Auswechseln derartiger Werkzeuge zu ermög lichen unter Gewährleistung eines sehr genauen Sitzes derselben in ihrer Arbeitslage. Die Erfindung betrifft somit ein Schnellwechselfutter mit Satz von in das selbe einsetzbaren Ausdrehwerkzeugen.
Sie zeichnet sich aus durch einen mit einer ersten axialen Aus- nehmung versehenen -Futterschaft, auf welchem eine Griffhülse aufgeschraubt ist, die eine innere Schulter aufweist, auf welcher die beiden Enden mindestens eines quer im Schaft angeordneten Bolzens abgestützt sind, dessen mittlerer Teil mindestens teilweise in einer diese erste Ausnehmung fortsetzenden zweiten Ausnehmung liegt, wobei jedes der in das Schnell wechselfutter einsetzbaren Ausdrehwerkzeuge ein in die erste Ausnehmung passendes Gegenstück besitzt, an dem ein Befestigungskopf vorgesehen ist, der Vor sprünge aufweist,
die nach Einführung in die zweite Ausnehmung und Drehung des Befestigungskopfes den oder die Bolzen hintergreifen, so dass durch Dre hen der Griffhülse das Gegenstück in die erste Aus- nehmung hineingezogen: werden kann.
Vorzugsweise ist die erste Ausnehmung konisch und das Gegenstück entsprechend ein Konus. Man könnte diese Ausnehmung aber auch zylindrisch machen, wobei dann eine ebene Stirnauflage zwischen dem Schaft und dem Ausdrehwerkzeug vorgesehen sein könnte.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es ist: Fig. 1 ein Längsschnitt gemäss der Linie 1-I von Fig. 2 durch ein Schnellwechselfutter mit einem in dasselbe eingesetzten Ausdrehwerkzeug, Fig. 2 ein Schnitt gemäss der Linie I1 II von Fig. 1, Fig. 3 ein Schnitt gemäss der Linie 111-11I von Fig. 1, Fig. 4 ein Schnitt gemäss der Linie IV-IV von Fig. 1, Fig. 5 ein Längsschnitt gemäss der Linie V-V von Fig.6, durch ein anderes Schnellwechselfutter mit einem in dasselbe eingesetzten Ausdrehwerkzeug, Fig. 6 ein Schnitt gemäss der Linie VI-VI von Fig. 5, Fig. 7 eine Ansicht eines weiteren Ausdrehwerk- zeuges, teilweise im Schnitt gemäss der Linie VII-VII von Fig. 8, Fig.
8 eine andere Ansicht des Werkzeuges nach Fig. 7, teilweise im Schnitt gemäss der Linie VIII-VIII von Fig. 9, Fig. 9 ein Schnitt gemäss der Linie IX-IX von Fig. 7, Fig. 10 ein Schnitt gemäss der Linie X-X von Fig. 7 und Fig. 11 und 12 je eine Ansicht eines weiteren Ausdrehwerkzeuges.
Das in Fig. 1-4 dargestellte Schnellwechselfutter 1 weist einen Schaft 2 auf, der an seinem in den Fig. 1 und 4 oberen, nicht dargestellten Ende in bekannter Weise in der Spindel eines Bohrwerkes oder eventuell einer Drehbank befestigbar ist. An seinem anderen, in den Fig. 1 und 4 unteren Ende, weist .der Schaft 2 eine koaxiale, konische Ausnehmung 3 auf, in die ein Ausdrehwerkzeug 5 des dem Futter zugeordneten Werkzeugsatzes mit seinem Konus 4 eingesetzt ist.
Dieses Ausdrehwerkzeug 5 kann auf nachher näher erläuterte Weise rasch aus dem Schnellwechselfutter 1 herausgenommen und durch ein anderes Ausdreh- werkzeug des Satzes ersetzt werden, z. B. durch eines der Werkzeuge die in den Fig. 7-10 bzw. 11 bzw. 12 dargestellt sind.
Der Schaft 2 ist unten mit einem Aussengewinde 6 versehen, auf das eine mit entsprechendem Innen gewinde versehene Griffhülse 7 aufgeschraubt ist, deren äussere Mantelfläche 8 in nicht dargestellter Weise gerauht oder geriffelt ist, damit man sie be quem fest fassen kann. Auf einer inneren Ringschul ter 9 der Hülse 7 ruht ein gehärteter Gleitring 10, auf welchem die Enden zweier zueinander paralleler, quer im Schaft angeordneter, gehärteter Bolzen 11 liegen und gleiten können, die auf der dem Ring ab gekehrten Seite mit je einem ebenen Anschliff 12 ver sehen sind.
Die Enden der Bolzen 11 weisen vorzugs weise ebenfalls einen kleinen, nicht dargestellten, ebenen Anschliff auf, welcher auf dem Gleitring 10 liegt. Eine Schraubenfeder 14 stützt sich oben an einer äusseren Ringschulter 15 des Schaftes 2 und anderseits an den ebenen Anschliffen 12 der Bolzen 11 ab und drückt dadurch diese Bolzen gegen den Ring 10. Man könnte die Enden der Bolzen 11 auch direkt an der Schulter 9 abstützen, statt indirekt über den Gleitring 10. Es wäre aber sehr schwierig, diese Schulter 9 zu härten.
Die konische Ausnehmung 3 des Schaftes 2 wird nach oben durch eine weitere koaxiale, zylindrische Ausnehmung 16 fortgesetzt, die von den Schaftboh rungen 13, in denen die Bolzen 11 liegen, angeschnit ten wird und in die ein Querstift 17 zur Bildung eines Anschlages hineinragt. Der Konus 4 des Ausdreh- werkzeuges 5 ist oben mit einem T-förmigen Kopf 18 versehen, der mit zwei einander gegenüberliegenden, ebenen Anschliffen 18' versehen ist und dessen ein ander gegenüberliegende Vorsprünge 19 die beiden Bolzen 11, deren mittlere Teile etwa zur Hälfte in der Ausnehmung 16 liegen, hintergreifen.
Das Ausdrehwerkzeug 5 weist einen mit dem Konus 4 koaxialen:, mit demselben aus einem Stück bestehenden Kopf 20 auf, der eine äussere Ringschul ter 21 aufweist, die sich in einem kleinen Abstand vom unteren Ende der Griffhülse 7 befindet. Der Kopf 20 ist unten mit einem Schlitz 22 versehen, der in einer durch dessen Achse gehenden Ebene liegt. Die beidseitig des Schlitzes 22 nach unten ragenden Teile 23 und 24 können durch zwei kleine Schrauben 25 aufeinander zu gezogen werden, wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich ist.
Die beiden unteren Teile 23 und 24 des Kopfes 20 sind mit einer gemeinsamen, diametralen Nut 26 von im wesentlichen trapezför migem Querschnitt versehen, von deren Grund sich der Schlitz 22 nach oben erstreckt und in der zwei Schneidstähle 27 radial einstellbar sind, deren Schneidkanten 28 zentralsymmetrisch in bezug auf die Achse des Kopfes 20 liegen.
In den Kopf 20 ist von unten eine Justierschraube 29 axial eingeschraubt, die an ihrem Kopf mit einem Innenkant 30 versehen ist und eine kegelförmige Justierfläche 31 aufweist, die mit zwei entsprechen den, an den Schneidstählen 27 vorgesehenen An schlagflächen 32 zusammenarbeitet. In der dargestellten Arbeitslage ist das Werk zeug 5 sehr fest und genau koaxial im Schnellwech selfutter 1 eingespannt, weil die Griffhülse 7 am Schaft 2 nach oben geschraubt worden ist. Dadurch sind die Bolzen 11 vom Ring 10 nach oben mit genommen worden, und da dieselben die Vorsprünge des T-Kopfes 18 untergreifen, haben sie über diesen T-Kopf 18 den Werkzeugkonus 4 fest in die konische Ausnehmung 3 des Schaftes 2 hineingezogen.
Um das Werkzeug 5 vom Schnellwechselfutter 1 zu lösen, genügt es, die Griffhülse 7 am Schaft 2 etwas nach unten zu schrauben, wobei die Bolzen 11 unter dem Einfluss der Feder 14 mit dem sich abwärts bewegenden Ring 10 in Berührung bleiben und in folgedessen nicht mehr am T-Kopf 18 ziehen. Das Werkzeug 5 kann nun im Futter um 90 um seine Achse gedreht werden., worauf der T-Kopf bei axialem Zug auf das Werkzeug 5 zwischen den Bolzen 11 hin durchgeht. Es kann nun ein anderes Werkzeug, z. B. das Werkzeug 5a nach Fig.7-10, in das Schnell wechselfutter 1 eingespannt werden.
Hierzu muss der T-Kopf 18 zwischen den Bolzen 11 nach oben ge schoben und dann um 90 bis zum Anschlag mit dem Querstift 17 gedreht werden, worauf ein Aufwärts schrauben der Griffhülse 7 genügt, um das neue Werkzeug unverrückbar und genau koaxial im Futter 1 einzuspannen. Das Auswechseln des Werkzeuges beansprucht nur sehr kurze Zeit, nämlich nur wenige Sekunden.
Um die beiden symmetrischen Schneidstähle 27 auf den gewünschten Durchmesser einzustellen, wird die Justierschraube 29 mehr oder weniger tief in den Kopf 20 eingeschraubt.
Infolge ihrer Anschlagflächen 32, die an der kegelförmigen Justierfläche 31 zum Anschlagen ge bracht werden müssen, kommen die Schneidstähle 27 um so weiter weg von der Achse zu liegen, je weniger tief die Justierschraube 29 in den Kopf 20 ein geschraubt ist. Die Klemmschrauben 25 werden selbstverständlich erst nach der Einstellung der Schneidstähle 27 festgezogen.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 und 6 unter scheidet sich von demjenigen nach Fig. 1-4 dadurch, dass anstelle zweier paralleler Bolzen 11 ein einziger, diametral angeordneter Bolzen lla vorgesehen ist, dessen Enden wiederum auf dem Gleitring 10 ruhen.
Am Konus 4 des Werkzeuges 5 ist dementsprechend ein Befestigungskopf 33 vorgesehen, der nicht T- förmig ausgebildet ist, sondern zwei zentralsymme trisch angeordnete, in zueinander parallelen Ebenen liegende Haken 34 aufweist, von denen der eine (links in Fig. 5 und 6) nach vorn und der andere (rechts in diesen Figuren) nach hinten offen ist.
Um das Werkzeug 5 aus dem Futter 1 herauszunehmen, genügt es, nach Abwärtsschrauben der Griffhülse 7 das Werkzeug 5 um 90 im Uhrzeigersinne von Fig. 6 gegenüber dem Futter 1 zu drehen, wobei der Bolzen l la zwischen die Haken 34 zu liegen kommt, um das Werkzeug aus dem Futter herausziehen zu können. Obwohl die Ausführungsform des Futters nach Fig. 5 und 6 auch sehr befriedigend arbeitet, wird diejenige nach Fig. 1-4 wegen ihrer vollkommeneren Symme trie und aus fabrikationstechnischen Gründen bevor zugt.
In beiden Fällen ist der Anzugswinkel des Konus 4 gemäss der Zeichnung so gewählt, dass nach Auf hören des Zuges auf den Befestigungskopf 18 bzw. 33 des Werkzeuges 5, der Konus 4 ohne weiteres aus der konischen Ausnehmung 3 herausgezogen werden kann. Bei einem Anzugswinkel von etwa 8 oder weniger, kann infolge der Reibung dagegen Selbst hemmung des Konus 4 auftreten. In einem solchen Falle kann man aber die Griffhülse 7 so weit nach unten vom Schaft 2 abschrauben, dass sie auf die Schulter 21 des Kopfes 20 stösst und dann, bei wei terem Abschrauben, den Kopf 20 von dem Schaft 2 wegstösst, wodurch die Selbsthemmung leicht über wunden werden kann.
Der Konus 4 nach Fig. 5 ist viel kürzer als der jenige nach Fig. 1 und 4; dafür liegt die ebene Ring schulter 21 an der unteren, ringförmigen Stirnfläche des Schaftes 2 an. Diese Ausführung ergibt kurze Werkzeuge, bedarf aber ausserordentlicher Präzision in der Herstellung; beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1-4., bei welchem die Passung lediglich durch die aufeinanderliegenden konischen Flächen des Konus 4 und der Ausnehmung 3 bewirkt wird, ist die gewünschte Genauigkeit mit geringerem Aufwand erzielbar.
Während das Zweischneidenwerkzeug 5 nach Fig. 1-4 insbesondere zum Schnippen geeignet ist, zeigen die Fig.7-10 ein Werkzeug 5a, das in das selbe Futter 1 passt, aber nur einen Schneidstahl auf weist und sich zum feineren Ausdrehen, nach An wendung des Werkzeuges 5, eignet.
Der Werkzeugkopf 20', der wieder mit einem T- förmigen Befestigungskopf 18 versehen ist, weist eine diametrale Bohrung 35 auf, in der ein Arbeitsstahl halter 36 verschiebbar ist. Hierzu ist eine Feineinstell schraube 37 vorgesehen, die in ein Innengewinde 38 des Halters 36 eingreift. Der Kopf 39 der Schraube 37 weist eine ringförmige Aussennut 40 auf, in wel cher zwei zueinander parallele Bolzen 41 (siehe Fig. 9 und 10) eingreifen, die in Bohrungen 42 des Kopfes 20 liegen, welche Bohrungen nach der Montage der Schraube 37 und der Bolzen 41 an ihren Enden mit Verschlussteilen 43 geschlossen worden sind.
Der Kopf 39 der Schraube 37 ist mit einer nicht dar gestellten Skala versehen, die mit einer am Werk zeugkopf 20 angebrachten Nullmarke zusammen arbeitet. Mit 44 ist ein Innensechskant des Schrau benkopfes 39 bezeichnet. Eine Schraubenfeder 45, die sich einerseits an dem Halter 36 und anderseits an einem Verschlussteil 46 der Bohrung des Kopfes für die Federaufnahme abstützt, dient zur Unschäd lichmachung des Gewindespieles zwischen der Schraube 37 und dem Halter 36.
Im Halter 36 ist ein schräger Kanal 47 vorgese hen, in welchem ein Schneidstahl 48 mittels einer Klemmschraube 49 festgeklemmt ist. Das obere Ende des z. B. durch Räumen erzeugten Kanals 47 ist zur Vermeidung von Verschmutzung mit einem Ver schlussteil 50 abgeschlossen. Zum Festklemmen des Halters 36 dient eine Klemmschraube 51, die über ein Druckstück 52 auf eine ebene Anfräsfläche 53 des Halters 36 einwirkt.
In Fig. 11 ist ein Werkzeug 5b gezeigt, welches ebenfalls in das Schnellwechselfutter 1 passt und des sen: Vorderteil als Reibahle 54 ausgebildet ist. Das in Fig. 12 dargestellte Werkzeug 5c ist dem Zweischnei den-Werkzeug 5 nach Fig. 1-4 weitgehend ähnlich. Nur sind die beiden symmetrischen Stähle 27 nicht mit Schneidkanten 28, sondern mit Schabkanten 55 versehen.