CH649729A5

CH649729A5 - Werkzeughalterung fuer werkzeugmaschinen.

Info

Publication number: CH649729A5
Application number: CH6750/80A
Authority: CH
Inventors: Gerhard Kuhlmann
Original assignee: Bosch Gmbh Robert
Priority date: 1979-10-27
Filing date: 1980-09-09
Publication date: 1985-06-14
Also published as: DE2943501A1; GB2061145A; GB2061145B; ES8107076A1; JPS5676311A; IT1134014B; FR2468438A1; US4390311A; FR2468438B1; ES496295A0; JPS6341692B2; IT8025548A0; DE2943501C2

Description

Die Erfindung geht aus von einer Werkzeughalterung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist bekannt, den Werkzeugantrieb abhängig von der Berührung des Werkzeugs mit dem Werkstück ein- und auszuschalten. Die Mitnahmeverbindung für drehende Mitnahme des Werkzeugs durch den Werkzeugantrieb bleibt dabei stets erhalten. Der abgeschaltete Werkzeugantrieb läuft nach und die gesamte Energie seiner bewegten Massen greift in dieser Nachlaufphase auch noch am Werkzeug an. Hieraus ergibt sich eine nicht unerhebliche Verletzungsgefahr. Ausserdem behindert dieses Nachlaufen den Werkzeugwechsel, weil bis zum Stillstand abgewartet werden muss. Ein an sich vorteilhafter Werkzeugwechsel bei weiterlaufendem Werkzeugantrieb ist völlig ausgeschlossen bzw. sehr gefährlich für den Bedienenden.

Die erfindungsgemässe Werkzeughalterung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass durch selbsttätiges Abkuppeln des Werkzeugantriebs vom drehenden Werkzeugantrieb die bisher bestehende Verletzungsgefahr vermieden und ein wirklich schneller Werkzeugwechsel ermöglicht wird. Der Werkzeugantrieb wird ausserdem geschont, weil zu häufiges Ein- und Abschalten vermieden wird.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Massnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Werkzeughalterung möglich. Besonders vorteilhaft ist die die Spannstelle übergreifende Hülse, die neben der Werkzeugsicherung auch die Aufgabe erfüllt, Maschine und Einspannstelle vor Verschmutzung zu schützen.

Besonders zweckmässig ist auch, dass der Führungszapfen des Werkzeugaufnahmezapfens mittels Spannfutter spannbar ist und so auch diese Verwendung des Werkzeugs ermöglicht.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemässe Steuereinrichtung mit der Vorderkappe einer Handbohrmaschine, Fig. 2 eine Seitenansicht zu Fig. 1 und Fig. 3 eine Seitenansicht zu Fig. 1 aus der der Ansicht gemäss Fig. 2 entgegengesetzten Richtung. In Fig. 2 ist dabei die Werkzeugantriebswelle mit ihrem Treibrad weggelassen.

Die Vorderkappe 1 einer im übrigen nicht näher dargestellten Handbohrmaschine nimmt in einem Kugellager 2 eine Antriebsspindel 3 mit ihrem Treibrad 4 auf. Dabei wird das Kugellager 2 in einer Bohrung 5 der Vorderkappe 1 gehalten und durch einen Absatz 6 in dieser Bohrung und eine Sicherung 7 gegen axiales Verschieben in der Bohrung 5 gesichert. Die axiale Sicherung der Antriebsspindel 3 im Kugellager 2 ist einerseits durch eine Abstufung der Antriebsspindel 3 und andererseits durch eine Sicherung 8 gewährleistet. Die Antriebsspindel 3 weist schliesslich eine axiale Bohrung 9 auf, die an ihrem Ende durch eine radiale Bohrung 10 entlüftet ist. In die Bohrung 9 ist eine Schraubenfeder 11 eingesetzt. Die Antriebsspindel 3 bildet schliesslich einen Gewin-dezapfen 12, der ein normales, hier nicht dargestelltes Spannfutter aufnehmen kann. Im Beispielsfalle ist auf diesem Gewindezapfen 12 ein Adapter 13 aufgeschraubt, der ein Mutterstück 14 bildet. In die Bohrung 9 ist vor die Schraubenfeder 11 ein Führungszapfen 15 eines Werkzeugaufnahmezapfens 16 eingeführt, der auch ein Formschaftstück 17 bildet. Dieses Formschaftstück 17 greift in das Mutterstück 14 ein. Das äussere Ende des Werkzeugaufnahmezapfens 16 bildet einen Kopf mit einem Aussengewinde 18, einer Radialbohrung 19 und einer axialen Aufnahmebohrung 20. Die Aufnahmebohrung 20 ist zur Aufnahme verschiedener Werkzeugschäfte, hier Werkzeugschaft 21, bestimmt. Der Werkzeugschaft 21 ist fest verbunden mit einem Bohrer 22. Die Radialbohrung 19 durchdringt auch den Werkzeugschaft 21. Ein in diese durchgehende Bohrung 19

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eingesetzter Zylinderstift 23 verbindet den Werkzeugschaft 21 verdrehungssicher mit dem Kopf des Werkzeugaufnahmezapfens 16. Auf das Aussengewinde 18 des Kopfs des Werkzeugaufnahmezapfens 16 ist eine Hülse 24 aufgeschraubt. Ihr mit dem Aussengewinde 18 zusammenwirkendes Gewinde 25 ist in eine Bohrung der Hülse 24 geschnitten, die länger ist als der Kopf des Werkzeugaufnahmezapfens 16. Die Hülse 24 übergreift den Adapter 13 und grösstenteils auch den aus der Vorderkappe 1 herausragenden Teil der Antriebsspindel 3. An ihrem der Vorderkappe 1 zugewendeten Ende bildet die Hülse 24 einen Bund 26. Die bundseitige Stirnfläche der Hülse 24 liegt im dargestellten Zustand der Steuereinrichtung an der balligen Stirnfläche eines Stifts 27 an, der in der Vorderkappe 1 befestigt ist und aus dessen der Hülse 24 zugewendeter Stirnfläche herausragt. An dieser Stirnfläche der Hülse 24 liegt aber auch ein als Fühler dienender Stift 28 an. Dieser Stift 28 ist in einer Bohrung 29 geführt, die parallel zur Werkzeugdrehachse in die Vorderkappe 1 eingebracht ist. Der Stift 28 ragt in das Innere der Vorderkappe 1 und trägt an seinem inneren Ende das bewegliche Teil 30 eines Reglers 31. Ausser durch den Stift 28 ist dieses bewegliche Teil des Reglers 30 am Regler 31 geführt. Eine Verbindungsplatte 32 vom Stift 28 zum beweglichen Reglerteil 30 trägt einen Stift 33, der in eine Lagerbohrung 34 in der Vorderkappe 1 eingreift, in die eine Druckfeder 35 eingesetzt ist. Diese Druckfeder 35 sucht den Stift 28 stets aus der Vorderkappe 1 herauszuschieben und legt ihn so an die Stirnfläche der Hülse 24 an. Der Regler 31 ist ausgelegt, den Werkzeugantrieb von der Leistung Null bei vom Werkstück abgehobenem Werkzeug bis zur maximal möglichen Leistung zu regeln. Ein Schalter 36 ist derart in die Stromversorgungsschaltung für den Werkzeugantrieb einbezogen,

dass er den Regler 31 überbrücken kann. Ein Zusatzhandgriff 37 ist auf dem Spannhals 38 der Vorderkappe 1 festgeklemmt. Als Spannmittel dient dabei ein Gewindebolzen 39 mit einer Flügelmutter 40. Der Zusatzhandgriff 37 nimmt einen Bolzen 41 auf, dessen Längsachse parallel zur Werkzeuglängsachse angeordnet ist. Auf diesem Bolzen 41 lagert eine Sicherung 42 schwenkbar. Dabei ist zwischen den Zusatzhandgriff 37 und die Sicherung 42 eine Schenkelfeder 43 auf den Bolzen 41 aufgeschoben. Diese Schenkelfeder 43 ist so vorgespannt, dass sie die Sicherung 42 stets an den Spannhals 38 heranzuschwenken sucht. Ein Sicherungsring 44 sichert die Sicherung 42 und die Schenkelfeder 43 auf dem Bolzen 41. Die Sicherung 42 besitzt einen Bund 45 und kann, in ihrer an den Spannhals 38 herangeschwenkten Stellung neben dem Spannhals 38 und Teilen des Zusatzhandgriffs 37 auch die Hülse 24 übergreifen. Dabei legt sich der Bund 45 in den axialen Bewegungsbereich des Bundes 26 der Hülse

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24. Der Stift 27 und der Bund 45 begrenzen somit den maximalen Spielraum der Hülse 24 in axialer Richtung. Je nach Einstellung der Hülse 24 auf dem Werkzeugaufnahmezapfen 16 wird dieses maximale Axialspiel der Hülse 24 mehr oder weniger ausgenutzt. Wenn die Axialstellung der Hülse 24 zum Werkzeugaufnahmezapfen 16 so gewählt ist, dass dieser Werkzeugaufnahmezapfen 16 am Adapter 13 anliegt, bevor die Stirnfläche der Hülse 24 beim Bund 26 an der Stirnfläche des Stiftes 27 zur Anlage kommt, ist das maximale Axialspiel der Hülse 24 nicht ausgeschöpft. Dies bedeutet, dass der stets an der Stirnfläche der Hülse 24 anliegende Stift 28 den Regler 31 auf eine niedrigere Drehzahl für die Antriebsspindel 3 einstellt.

Für das Arbeiten mit einer Werkzeugmaschine, die mit der erfindungsgemässen Steuereinrichtung ausgerüstet ist, werden verschiedene Werkzeuge (Bohrer) mit Werkzeugaufnahmezapfen 16 und Hülse 24 vorbereitet. Die Hülse 24 wird dabei durch Schrauben auf dem Werkzeugaufnahmezapfen 16 in eine solche Axialstellung zu diesem Werkzeugaufnahmezapfen 16 gebracht, dass die werkzeugtypische Drehzahl von der Stirnfläche der Hülse 24 durch den Stift 28 abgetastet werden kann. Zum Werkzeugwechsel wird die Sicherung 42 gegen die Wirkung ihrer Schenkelfeder 43 vom Spannhals 38 der Vorderkappe 1 weggeschwenkt. Wenn der Bund 45 aus dem axialen Bewegungsbereich des Bundes 26 entfernt ist, kann das Werkzeug mitsamt der Hülse 24 abgezogen werden. Die Abzugsbewegung wird zu Beginn durch die Schraubenfeder 11 unterstützt. Zum Einsetzen eines neuen Werkzeugs (Bohrer) muss die Sicherung 42 in der gleichen Stellung gehalten werden. Der Führungszapfen 15 wird dann in die Bohrung 9 in der Antriebsspindel 3 eingesetzt und gegen die Wirkung der Schraubenfeder 11 eingeschoben, bis der Bund 45 die Hülse 24 durch Hintergreifen ihres Bundes 26 fangen kann. Die losgelassene Sicherung 42 schwenkt unter der Wirkung ihrer Schenkelfeder 43 in ihre Sicherungsstellung ein. Damit ist zugleich der Werkzeugan- -trieb auf eine Regelung der Drehzahl von Null bis zur für das eingesetzte Werkzeug optimalen Drehzahl begrenzt. Die Kupplungslänge zwischen dem Mutterstück 14 des Adapters 13 und dem Formschaftstück 17 des Werkzeugaufnahmezapfens 16 ist dabei so festgelegt, dass in der Stellung des Reglers 31 für die Drehzahl Null sicher auch die beiden Kupplungsteile ausser Eingriff gekommen sind. Selbstverständlich kann diese Abstimmung so erfolgen, dass das Werkzeug schon früher von seinem Antrieb entkuppelt wird, als der Regler seine Null-Stellung erreicht. Dies kann auch durch Wahl der jeweiligen Länge des Formschaftstücks 17 von Werkzeug zu Werkzeug variiert werden.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims

649 729 PATENTANSPRÜCHE

1. Werkzeughalterung für Werkzeugmaschinen, insbesondere Handwerkzeugmaschinen, die für drehenden Werkzeugantrieb und zur Übertragung eines in Richtung ihrer Drehachse wirkenden Arbeitsdrucks ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen werkzeugseitigen, zylindrischen Führungszapfen (15), eine Axialbohrung (9) zur Aufnahme dieses Führungszapfens (15) in einer Antriebsspindel (3) des Werkzeugantriebs, ein werkzeugseitiges Formschaftstück (17) zur formschlüssigen Drehmitnahme, ein Mutterstück (14) zu diesem Formschaftstück (17), einen werkzeugseitigen Bund (26), eine diesen Bund (26) übergreifende, in eine Sicherungsstellung und eine Freigabestellung für die Axialbewegung eines zu haltenden Werkzeugs (22) bewegbare Sicherung (42) und eine das Werkzeug (22) in Entnahmerichtung drängende Feder (11) umfasst,wobei das durch die in Sicherungsstellung befindliche Sicherung (42) zugelassene Axialspiel des Werkzeugs (22) und die Eingriffslänge des werkzeugseitigen zylindrischen Führungszapfens (15) in die zugehörige Spindelbohrung (9) grösser sind, als die Eingriffslänge des Formschaftstücks (17) in das Mutterstück (14) und der Eingriffsweg für die aus dem Formschaftstück

(17) und dem Mutterstück (14) bestehende Kupplung an das Ende des Eingriffswegs des Führungszapfens (15) in seine ihm zugeordnete Bohrung (9) und des Wegs des werkzeugseitigen Bundes (26) in seine maschinenseitige Endstellung gelegt ist.

2. Werkzeughalterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ein zu haltendes Werkzeug (22) in Entnahmerichtung drängende Feder (11) in die entsprechend vertiefte Axialbohrung (9) zur Aufnahme des Führungszapfens (15) in der Antriebsspindel (3) eingelegt ist.

3. Werkzeughalterung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bund (26) durch eine mit einem zu haltenden Werkzeug (22) verbundene Hülse (24) gebildet ist, die das Mutterstück (14) übergreift und gegen Verschmutzung schützt.

4. Werkzeughalterung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Mutterstück (14) durch einen Adapter (13) gebildet ist, der ein Innengewinde zum Aufschrauben auf das Spannfuttergewinde der Antriebsspindel (3) besitzt.

5. Werkzeughalterung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (24) ein Innengewinde (25) besitzt, mit dem sie auf ein werkzeugseitiges Gewinde

(18) aufschraubbar ist, und mit dem der Kupplungseingriff zwischen dem Formschaftstück (17) und dem Mutterstück (14) justierbar ist.

6. Werkzeughalterung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das werkzeugseitige Gewinde (18) durch einen Werkzeugaufnahmezapfen (16) gebildet ist, der auch das Formschaftstück (17) und den Führungszapfen (15) bildet.

7. Werkzeughalterung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugaufnahmezapfen (16) eine Aufnahmebohrung (20) für fest mit dem Werkzeug (22) verbundene Schäfte (21) besitzt, die in ihrem Aussendurchmes-ser stets gleich, im Durchmesser ihrer Werkzeugaufnahmebohrung den Durchmesser eines jeweiligen zu haltenden Werkzeugs (22) angepasst sind.