CH660992A5

CH660992A5 - Vorrichtung zur kuehlmittelzufuhr zu mit kuehlmittelkanaelen versehenen, rotierenden schneidwerkzeugen fuer die spanende metallbearbeitung, insbesondere bohrwerkzeuge.

Info

Publication number: CH660992A5
Application number: CH3587/83A
Authority: CH
Inventors: Otto Eckle
Original assignee: Komet Stahlhalter Werkzeug
Priority date: 1982-09-01
Filing date: 1983-06-30
Publication date: 1987-06-30
Also published as: IT8321952A0; DE3232495C2; US4578003A; GB2128908A; JPS6211980B2; GB8318341D0; IT1164303B; DE8224671U1; JPS5953142A; IT8321952A1; FR2532227A1; DE3232495A1; FR2532227B3

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kühlmittelzufuhr zu mit Kühlmittelkanälen versehenen, rotierenden Schneidwerkzeugen für die spanende Metallbearbeitung, insbesondere Bohrwerkzeuge, mit einem drehbar auf dem 20 Werkzeugschaft und abgedichtet gegenüber demselben angeordneten Kühlmittelring, der ein radial vorstehendes, mit einer radialen Kühlmittelbohrung versehenes Kupplungsstück aufweist, einem mit einem stationären Maschinenteil verbindbaren Tragstück, einem in dem Tragstück parallel zur 25 Bohrwerkzeugachse verstellbaren und um seine Verstellachse drehbaren, sowie festklemmbaren Halter und einem an dem Halter radial verstellbaren, mit einer radial verlaufenden Austrittsbohrung versehenen Kupplungskopf, der bei Drehung des Schneidwerkzeuges unter Zwischenschaltung 30 von Dichtungsmitteln selbsttätig mit dem Kupplungsstück kuppelbar ist.

Bei einer derartigen bekannten Vorrichtung (DE-OS 3 109 543) ist das Tragstück als Tragring ausgebildet, welcher die Spindel der Werkzeugmaschine konzentrisch um-35 gibt und mit mehreren Schrauben am Spindelstock befestigt ist. Das Problem besteht nun darin, dass es Werkzeugmaschinen, insbesondere Universalbearbeitungsmaschinen sehr unterschiedlicher konstruktiver Ausgestaltung gibt, wobei Gewindebohrungen am Spindelstock auf unterschiedlichen 40 Durchmessern und mit unterschiedlichen Abständen angeordnet sein können. Auch ergeben sich zwischen der Befestigungsebene am Spindelstock und der tatsächlichen Lage des Kühlmittelringes unterschiedliche Abstände. Aus diesen Gründen war es erforderlich, praktisch für jede einzelne 45 Werkzeugmaschine einen eigenen Tragring od. dgl. anzufertigen. Hierzu mussten häufig die konstruktiven Abmessungen des Spindelstockes beim Benutzer der Werkzeugmaschine erfasst werden, da der Benutzer in der Regel keine Konstruktionszeichnungen der Werkzeugmaschine besitzt. Dies so war mit einem erheblichen Arbeits- und Zeitaufwand verbunden.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Kühlmittelzufuhr zu mit Kühlmittelkanälen versehenen, rotierenden Schneidwerkzeugen für die spanen-55 de Metallbearbeitung, insbesondere Bohrwerkzeuge, der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei welcher das Tragstück gegenüber dem Spindelstock so universell verstellbar ist,

dass sich die Vorrichtung ohne konstruktive Veränderungen an vielen verschie4enen Werkzeugmaschinen anbauen lässt. 60 In weiterer Ausgestaltung der Erfindung soll auch das Zusammenwirken von Kupplungskopf und Kupplungsstück verbessert werden.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird dadurch gelöst, dass an dem Tragstück zwei in Abstand von-65 einander angeordnete Zwischenstücke vorgesehen sind, von denen jedes gegenüber dem Tragstück mit seinem einen Ende um eine parallel zur Bohrwerkzeugachse verlaufende Achse verschwenkbar, in einer senkrecht zur Bohrwerkzeug

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achse verlaufenden Ebene verschiebbar und gegenüber dem Tragstück festklemmbar ist, und von denen jedes an seinem anderen Ende eine parallel zur Bohrwerkzeugachse verlaufende Bohrung für eine in das stationäre Maschinenteil einschraubbare Befestigungsschraube aufweist.

Dank der Anordnung von Zwischenstücken, die gegenüber dem Tragstück sowohl verschwenkbar als auch in einer radial zur Bohrwerkzeugachse verlaufenden Ebene verschiebbar sind, kann nunmehr die Vorrichtung ohne jede konstruktive Veränderung an sehr vielen verschiedenen Werkzeugmaschinen angebracht werden. Die Zwischenstük-ke lassen sich gegenüber dem Tragstück verschieben und verschwenken, so dass ihre mit den Bohrungen versehenen Enden in Deckung mit Muttergewinden des Spindelstockes gebracht werden können. Hierbei spielt es keine Rolle, welchen radialen Abstand die Muttergewinde von der Spindelachse aufweisen und in welchem gegenseitigen Abstand sie angeordnet sind. Durch Festziehen der Befestigungsschraube und von Klemmschrauben, mit denen die Zwischenstücke mit dem Tragstück verbunden sind, lässt sich nach der Justierung des Kupplungskopfes gegenüber dem Kupplungsstück eine feste Verbindung zwischen dem Tragstück und dem Spindelstock herstellen. Die Montage der Vorrichtung wird hierdurch wesentlich vereinfacht.

Eine weitere Vereinfachung der Montage der Vorrichtung sowie eine Verbesserung der Abdichtung zwischen Kupplungsstück und Kupplungskopf lässt sich dadurch erreichen, dass das Kupplungsstück eine im wesentlichen tangential zum Kühlmittelring verlaufende, die radiale Kühlmittelbohrung umgebende Dichtfläche aufweist, dass an dem, dem Kühlmittelring zugekehrten, freien Ende des Kupplungskopfes konzentrisch zur Austrittsbohrung eine elastische Dichtung angeordnet ist, und dass am Kupplungsstück ein radial über die Dichtungsfläche vorstehender, mit dem freien Ende des Kupplungskopfes zusammenwirkender Anschlag vorgesehen ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den übrigen abhängigen Patentansprüchen.

Die Erfindung ist in folgendem, anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung mit einem rotierenden Schneidwerkzeug, teilweise im Längsschnitt,

Figur la eine teilweise Seitenansicht der Vorrichtung mit einem Montagebolzen,

Figur 2 eine Draufsicht in Richtung II der Fig. 1,

Figur 3 einen Querschnitt nach der Linie III—III der Fig. 2,

Figuren 4—6 verschiedene Montagemöglichkeiten der Vorrichtung,

Figur 7 einen Schnitt nach der Linie VII—VII der Fig. 1, Figur 8 eine Ansicht des Kühlmittelringes und des Kupplungsstückes für sich alleine in Richtung VIII der Fig. 7.

In der Zeichnung ist mit 1 der Schaft eines Bohrwerkzeuges bezeichnet, der eine zentrale Kühlmittelbohrung 2 und eine mit dieser in Verbindung stehende radiale Kühlmittelbohrung 3 aufweist. Im Bereich der radialen Kühlmittelbohrung 3 ist auf dem Schaft ein Kühlmittelring 4 drehbar gelagert und durch Dichtungen 5 gegenüber dem Schaft 1 abgedichtet. Der Kühlmittelring 4 trägt ein radial vorstehendes Kupplungsstück 6.

Mit dem Kupplungsstück 6 wirkt ein Kupplungskopf 7 zusammen, der in einem Halter 8 gegenüber der Bohrwerkzeugachse A in Richtung R radial verstellbar und mittels der Klemmeinrichtung 8c in der eingestellten Lage festklemmbar ist. Der Halter 8 weist einen zylindrischen Schaft 8a auf, der sich parallel zur Bohrwerkzeugachse erstreckt. Dieser Schaft

8a ist in einer parallel zur Bohrwerkzeugachse A verlaufenden Bohrung 9 des Tragstückes 10 verschiebbar, sowie um seine Achse schwenkbar gelagert und mittels der Klemmeinrichtung 11 feststellbar.

An dem Tragstück 10 sind zwei gleichartig ausgebildete Zwischenstücke 12 mittels der Klemmschrauben 13 befestigt, die parallel zur Bohrwerkzeugachse A angeordnet sind und in entsprechend angeordnete Gewinde 14 des Tragstückes 10 eingeschraubt sind.

Das Tragstück 10 ist zweckmässig im wesentlichen T-förmig ausgebildet, wobei die Gewinde 14 an den beiden gegenüberliegenden Enden des Flansches 10a angeordnet sind. In dem T-Steg 10b des Tragstückes 10 befindet sich die Längsbohrung 9 für den Halterschaft 8a. Der Flansch 10a des Tragstückes 10 weist an zwei gegenüberliegenden Seiten senkrecht zur Bohrwerkzeugachse A verlaufende ebene Anlageflächen 10c und lOd für die Zwischenstücke 12 auf.

Jedes Zwischenstück 12 weist an seinem einen Ende 12a einen Längsschlitz 15 und an seinem anderen Ende 12b eine parallel zur Bohrwerkzeugachse A verlaufende Bohrung 16 für eine Befestigungsschraube 17 auf. Mit der Befestigungsschraube 17 kann das Zwischenstück an dem Spindelstock S der Werkzeugmaschine befestigt werden. Das Langloch 15 erstreckt sich radial zur Bohrung 16 und ausserdem parallel zur Bohrwerkzeugachse A.

Jedes Zwischenstück 12 weist vorteilhaft an seinem anderen Ende 12b einseitig einen sich koaxial zur Bohrung 16 erstreckenden Fortsatz 12c auf, durch den sich die Bohrung 16 ebenfalls hindurcherstreckt. Dieser Fortsatz 12c vergrössert die Anzahl der Montagemöglichkeiten.

Zur Montage und Justierung des Tragstückes 10, der Zwischenstücke 12 und des Halters 8 ist zweckmässig ein anstelle des Kupplungskopfes 7 in die Bohrung 8b des Halters 8 einsetzbarer Montagebolzen 18 vorgesehen. Dieser trägt an seinem einen Ende einen Zapfen 19, der in eine radiale Kühlmittelbohrung 20 des Kupplungsstückes 6 passt.

Wie man durch Vergleich der Figuren 1, 4, 5 und 6 untereinander feststellen kann, lassen sich die Zwischenstücke 12 mit den Klemmschrauben 13 entweder an den Anlageflächen 10c oder den Anlageflächen lOd des Tragstückes 10 befestigen. Sie können dabei in zwei verschiedenen Stellungen montiert werden, nämlich entweder so, dass ihre Fortsätze 12c zum Spindelstock S zeigen, oder von diesem weggerichtet sind. Je nachdem wie man die Zwischenstücke 12 an dem Tragstück 10 montiert, kann man verschiedene Abstände al bis a4 zwischen der Befestigungsfläche am Spindelstock S und der Stirnfläche 10e des Tragstückes einstellen. Hierdurch kann das Tragstück in Richtung der Bohrwerkzeugachse A in verschiedenen Stellungen montiert werden. Eine weitere Verstellmöglichkeit in Richtung der Bohrwerkzeugachse A ist durch Verschiebung des Halterschaftes 8a in der Längsbohrung 9 gegeben. Weitere Montagemöglichkeiten für das Tragstück ergeben sich dadurch, dass man das Tragstück umdreht, so dass seine Stirnfläche 10e zum Spindelstock zeigt.

Anhand der Figur 3 ist erkennbar, dass sich die Zwischenstücke 12 nicht nur in Richtung 8 ihrer Langlöcher 15 verschieben lassen, sondern dass man die Zwischenstücke 12 auch um die Achsen der Klemmschrauben 13 in Richtung C verschwenken kann. Hierdurch ergeben sich vielfältige Einstell- und Montagemöglichkeiten für die Zwischenstücke.

Die Montage der bisher beschriebenen Vorrichtung erfolgt auf folgende Weise:

Ein mit dem Kühlmittelring 4 versehener Bohrer 1 wird in die Spindel einer Werkzeugmaschine, beispielsweise einer Universalbearbeitungsmaschine eingesetzt. Gegenüber der Seite, wo bei dieser Universalbearbeitungsmaschine eine Werkzeug-Wechselvorrichtung vorgesehen ist, also dort, wo

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keine Behinderung derselben besteht, sucht man sich zwei geeignete Gewindelöcher am Spindelstock aus und schraubt daran zunächst die beiden Halter 12 mit den Befestigungsschrauben 17 lose an. Das Tragstück 10 wird dann mittels der Klemmschrauben 13 mit den Zwischenstücken 12 verbunden. Die Montage kann auch so erfolgen, dass man die Zwischenstücke 12 schon vor ihrer Befestigung am Spindelstock mit dem Tragstück 10 verbindet. Es wird dann der Halterschaft 8a in die Längsbohrung 9 eingeschoben und leicht geklemmt. Er ist darin axial verschiebbar und drehbar, so dass der anstelle des Kupplungskopfes 7 in den Halter 8 eingesetzte Montagebolzen 18 mit seinem Zapfen 19 ohne Zwang in die radiale Kühlmittelbohrung 20 des Kupplungsstückes 6 eingesetzt werden kann. Auf diese einfache Weise ist der Halter richtig justiert. Die Befestigungsschrauben 17, die Klemmschrauben 13 und die Klemmeinrichtung 11 können nunmehr festgezogen werden. Nachdem dies erfolgt ist, setzt man anstelle des Montagebolzens 18 den Kupplungskopf 7 in die Bohrung 8b des Halters 8 ein und verschiebt den Kupplungskopf 7, bis seine Dichtung 21 mit leichter Pressung an der Dichtfläche 22 des Kupplungsstückes 4 anliegt. Dann kann auch die Klemmeinrichtung 8c festgezogen werden und die Montage ist beendet.

Wie sich aus den Figuren 1, 7 und 8 ergibt, weist das Kupplungsstück 6 eine im wesentlichen tangential zum Kühlmittelring 4 verlaufende, die radiale Kühlmittelbohrung 20 umgebende Dichtfläche 22 auf. An dem dem Kühlmittelring 4 zugekehrten, freien Ende des Kupplungskopfes 7 ist konzentrisch zur Austrittsbohrung 23 die elastische Dichtung 22 angeordnet. Ferner ist am Kupplungsstück 6 ein radial über die Dichtungsfläche 22 vorstehender Anschlag 24 vorgesehen, der mit dem freien Ende des Kupplungskopfes 7 zusammenwirkt. An die tangentiale Dichtflä-. che 22 schliesst aussen eine zum Umfang des Kühlmittelringes 4 hin abfallende Schrägfläche 25 an.

Aus Figur 7 ergibt sich, dass die Anschlagfläche 24a des Anschlages 24 in spitzem Winkel a zur Bohrwerkzeugachse A verläuft. Dieser spitze Winkel kann beispielsweise 45° betragen. Das freie Ende des Kupplungskopfes 7 weist eine im gleichen spitzen Winkel a zur Bohrwerkzeugachse A verlaufende Anschlagfläche 7a und eine im entgegengesetzten spitzen Winke al zur Bohrwerkzeugachse A verlaufende Abweisfläche 7b auf.

Das Bohrwerkzeug 1 wird von einer automatischen Werkzeugwechselvorrichtung erfasst und in die Spindel der Werkzeugmaschine eingesetzt. Dabei kann sich das Kupplungsstück 6 gegenüber dem Kupplungskopf 7 in einer beliebigen Drehwinkelstellung befinden. Befindet er sich zufällig im Bereich des Kupplungskopfes 7, so kommt bei der Axialverschiebung des Bohrwerkzeuges 1, während des Einsetzens, der Kupplungskopf 7 entweder mit seiner Anschlagfläche 7a oder mit seiner Abweisfläche 7b mit dem Anschlag 24 in Berührung. Berührt die Anschlagfläche 7a die Anschlagfläche 24a des Anschlages, so wird direkt die Verbindung zwischen Kupplungskopf 7 und Kupplungsstück 6 hergestellt. Berührt die Abweisfläche 7b den Anschlag 24 an seiner, der Anschlagfläche 24a abgekehrten Seite, so wird der Kühlmittelring etwas verdreht und die Abweisfläche 7b liegt dann an der Aussenseite des Anschlages 24 an. Ist dies der Fall, oder befindet sich das Kupplungsstück 6 in einer beliebigen anderen Drehwinkelstellung, so wird bei der Drehbewegung des Bohrwerkzeuges 1 der Kühlmittelring infolge der Reibung zwischen den Dichtlippen 5 und dem Schaft 1 solange mitgedreht, bis die Anschlagfläche 24a an der Anschlagfläche 7a zur Anlage kommt. Die Dichtung 21 wird dabei durch die Schrägflächen 25 stetig zusammengedrückt, bis sie auf der tangential verlaufenden Dichtfläche 22 zur Ruhe kommt. Damit ist eine flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen Kupplungskopf 7 und Kupplungsstück 6 hergestellt.

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5 Blatt Zeichnungen

Claims

660 992 PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zur Kühlmittelzufuhr zu mit Kühlmittelkanälen versehenen, rotierenden Schneidwerkzeugen für die spanende Metallbearbeitung, insbesondere Bohrwerkzeuge, mit einem drehbar auf dem Werkzeugschaft und abgedichtet gegenüber demselben angeordneten Kühlmittelring, der ein radial vorstehendes, mit einer radialen Kühlmittelbohrung versehenes, Kupplungsstück aufweist, einem mit einem stationären Maschinenteil verbindbaren Tragstück, einem in dem Tragstück parallel zur Bohrwerkzeugachse verstellbaren und um seine Verstellachse drehbaren, sowie festklemmbaren Halter und einem an dem Halter radial verstellbaren, mit einer radial verlaufenden Austrittsbohrung versehenen, Kupplungskopf, der bei Drehung des Schneidwerkzeuges unter Zwischenschaltung von Dichtungsmitteln selbsttätig mit dem Kupplungsstück kuppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Tragstück (10) zwei in Abstand voneinander angeordnete Zwischenstücke (12) vorgesehen sind, von denen jedes gegenüber dem Tragstück (10) mit seinem einen Ende (12a) um eine parallel zur Bohrwerkzeugachse (A) verlaufende Achse verschwenkbar, in einer senkrecht zur Bohrwerkzeugachse (A) verlaufenden Ebene verschiebbar und gegenüber dem Tragstück (10) festklemmbar ist, und von denen jedes an seinem anderen Ende (12b) eine parallel zur Bohrwerkzeugachse (A) verlaufende Bohrung (16) für eine in das stationäre Maschinenteil (S) einschraubbare Befestigungsschraube (17) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Zwischenstück (12) an seinem einen Ende (12a) ein radial zur Bohrung (17) und parallel zur Bohrwerkzeugachse (A) verlaufendes Langloch (15) aufweist, durch welches eine sich parallel zur Bohrwerkzeugachse (A) erstreckende, in ein Gewinde (14) des Tragstückes (10) eingreifende Klemmschraube (13) hindurchgeführt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück (12) an seinem anderen Ende (12b) einseitig einen sich koaxial zur Bohrung (16) erstreckenden Fortsatz (12c) aufweist, durch den sich die Bohrung (16) ebenfalls hindurch erstreckt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1—3, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragstück (10) im wesentlichen T-förmig ausgebildet ist, an gegenüberliegenden Enden seines T-Flan-sches (10a) je ein Gewinde (14) für die Klemmschrauben (13) und in seinem T-Steg (10c) eine Längsbohrung (9) für einen Schaft (8a) des Halters (8) aufweist, in welcher dieser in Richtung der Bohrwerkzeugachse (A) verschiebbar und festklemmbar gelagert ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Montage und Justierung des Tragstückes (10), der Zwischenstücke (12) und des Halters (8) ein in den Halter (8) einsetzbarer Montagebolzen (18) vorgesehen ist, der an seinem einen Ende einen in die radiale Kühlmittelbohrung (20) des Kupplungsstückes (6) passenden Zapfen (19) aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsstück (6) eine im wesentlichen tangential zum Kühlmittelring (4) verlaufende, die radiale Kühlmittelbohrung (20) umgebende Dichtfläche (22) aufweist, dass dem dem Kühlmittelring (4) zugekehrten, freien Ende des Kupplungskopfes (7) konzentrisch zur Antriebsbohrung (23) eine elastische Dichtung (21) angeordnet, und dass am Kupplungsstück (6) ein radial über die Dichtungsfläche (22) vorstehender, mit dem freien Ende des Kupplungskopfes (7) zusammenwirkender Anschlag (24) vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass aussen an die tangentiale Dichtfläche (22) eine zum

Umfang des Kühlmittelringes (4) hin abfallende Schrägfläche (25) anschliesst.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagfläche (24a) in spitzem Winkel 5 (a) zur Bohrwerkzeugachse (A) verläuft und dass das freie Ende des Kupplungskopfes (7) eine im gleichen spitzen Winkel (a) zur Bohrwerkzeugachse (A) verlaufende Anschlagfläche (7a) und eine im entgegengesetzten spitzen Winkel (al) zur Bohrwerkzeugachse (A) verlaufende Abweisfläche (7b) io aufweist.