CH667607A5

CH667607A5 - Werkzeughalter mit radialverstellvorrichtung fuer ein werkzeug, insbesondere ein rotierendes werkzeug.

Info

Publication number: CH667607A5
Application number: CH2679/85A
Authority: CH
Inventors: Otto Eckle; Walter Roser
Original assignee: Komet Stahlhalter Werkzeug
Priority date: 1984-08-02
Filing date: 1985-06-24
Publication date: 1988-10-31
Also published as: IT1200690B; GB2162451B; GB8518324D0; SE8503208L; GB2162451A; JPS6144506A; SE8503208D0; FR2568502B1; IT8521715A0; DE8422976U1; US4634324A; FR2568502A1; DE3428481C1; SE460180B

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft einen Werkzeughaltermit Radialverstellung für ein Werkzeug, mit einem Anschlussteil, welches an seinem freien Ende einen Anschlussschaft und eine radial zu dessen Achse verlaufende Gewindespindel aufweist, mit einem gegenüber dem Anschlussteil radial zur Anschlussschaftachse verstellbaren Kopfteil, welches an seinem freien Ende eine Werkzeugaufnahme aufweist, und mit mehreren parallel zur Anschlussschaftachse verlaufenden Schrauben.

Bei einem derartigen bekannten Werkzeughalter (DE-GM 74 38 172) weist das Anschlussteil ein Gehäuse mit einer radial verlaufenden Führung auf. In dieser Führung ist ein zum Kopfteil gehörender Schieber gelagert, der mittels der Gewindespindel in einer radialen Richtung verstellbar ist. In die Werkzeugaufnahme des Kopfteiles ist ein Ausdrehwerkzeug eingesetzt. Durch Verdrehen der Gewindespindel kann man das Kopfteil und damit das Ausdrehwerkzeug radial zur Schaftachse verstellen und auf diese Weise den Arbeitsdurchmesser des Ausdrehwerkzeuges verändern. Dieser bekannte Werkzeughalter ist verhältnismässig teuer in der Herstellung, denn die Führung und der Schieber müssen sehr genau bearbeitet sein, um eine spielfreie Verbindung zwischen beiden Teilen zu erreichen. Ausserdem ist der bekannte Werkzeughalter aufgrund seiner Konstruktion nur für die Feinstbearbeitung geeignet, wo geringere Schnittkräfte auftreten. Ein weiterer Nachteil des bekannten Werkzeughalters besteht auch darin, dass eine Verstellung des Kopfteiles gegenüber dem Anschlussteil nur in einer radialen Richtung möglich ist. Bei Wendeplattenbohrern, mit denen Bohrungen in Vollmaterial durchgeführt werden, ist es jedoch nicht nur wichtig, dass man durch Verstellung des Bohrers in einer radialen Richtung den Arbeitsdurchmesser des Bohrers verändern kann, sondern es ist auch wichtig, dass die im Bereich der Mittelachse des Werkstückes arbeitende Schneidplatte so angeordnet ist, dass sie die Mittelachse des Werkstückes schneidet. Liegt die Schneidkante zu hoch, so würde die Mittelachse des Werkstückes unterhalb der Schneide verlaufen und das Werkstück würde in seinem direkt an die Mittelachse angrenzenden Bereich nicht zerspant werden. Der verbleibende Zapfen würde auf die Brust der wirksamen Schneide drücken und diese würde dann infolge des Druckes ausbrechen. Liegt hingegen die wirksame Schneidkante gegenüber der Mittelachse zu tief, so hinterlässt sie ebenfalls einen kleinen Zapfen. Da dieser Zapfen mit sehr ungünstigem Winkel fast tangential auf die Schneide aufläuft, versucht er über die Schneidkante zu klettern, wodurch sein Durchmesser grösser wird. Durch den Zapfen wird der Bohrer abgedrängt bzw. entsteht eine Gegenkraft, die ebenfalls zu einem Schneidenbruch führen kann. Es ist deshalb wichtig, dass Bohrer mit derartigen Wendeplatten auch in einer zweiten Richtung eingestellt werden können, die senkrecht zur ersten radialen Richtung verläuft. Auch Reibahlen müssen so eingestellt werden, dass ihre Achse exakt mit der Mittelachse des Werkstückes zusammenfällt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Werkzeughalter mit Radialverstellvorrichtung für ein Werkzeug, insbesondere ein rotierendes Werkzeug, der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welcher eine Radialverstellung des Werkzeuges in zwei zueinander senkrechten Richtungen ermöglicht, dabei einfach im Aufbau und von kleinen Bauabmessungen ist und schliesslich auch zur Übertragung grosser Kräfte geeignet ist.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, dass zwischen dem Anschlussteil und dem Kopfteil ein Zwischenteil angeordnet ist, dass alle drei Teile im wesentlichen scheibenförmig ausgebildet sind und mit ihren radial zur Anschlussschaftachse verlaufenden Stirnflächen aneinanderliegen,

dass am Umfang des Anschlussteiles zwei diametral gegenüberliegende Aussparungen vorgesehen sind, in welche zwei an dem Zwischenteil angeordnete Klauen mit radialem Spiel

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eingreifen, dass am Umfang des Zwischenteiles zwei diametral gegenüberliegende und gegenüber den Klauen um 90r versetzte Aussparungen vorgesehen sind, in welche zwei an dem Kopfteil angeordnete Klauen mit radialem Spiel eingreifen, dass die Gewindespindel in dem Anschlussteil in einer zwischen dessen beiden Aussparungen verlaufenden ersten Gewindebohrung verschraubbar ist und sich mit ihren Enden an den Klauen des Zwischenteiles spielfrei abstützt und dass eine weitere Gewindespindel im Zwischenteil in einer senkrecht zur ersten Gewindebohrung verlaufenden zweiten Gewindebohrung verschraubbar ist und sich mit ihren Enden an zwei diametral gegenüberliegenden Innenflächen des Kopfteiles spielfrei abstützt, und dass die Schrauben als Klemmschrauben zum Aneinanderpressen der Stirnflächen der drei Teile vorgesehen sind.

Der neue Werkzeughalter ermöglicht eine Verstellung des in die Werkzeugaufnahme des Kopfteiles eingesetzten Werkzeuges in zwei zueinander senkrechten radialen Richtungen. Er ist einfach im Aufbau, wobei seine wenigen Einzelteile leicht zu verarbeiten sind. Auch weist er verhältnis-_ massig kleine Bauabmessungen auf. Weiterhin werden die drei scheibenförmigen Hauptteile des Werkzeughalters nach Einstellung des Werkzeuges durch die Klemmschrauben mit ihren Stirnflächen fest aneinandergepresst, wobei zusätzlich noch die Klauen in die jeweiligen Aussparungen eingreifen. Infolgedessen ist der neue Werkzeughalter auch zur Übertragung grosser Kräfte geeignet.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.

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

Figur 1 einen Axialschnitt des Werkzeughalters nach der Linie I — I der Figur 3,

Figur 2 einen Axialschnitt nach der Linie II —II der Figur 3,

Figur 3 eine Ansicht in Richtung III der Figur 1,

Figur 4 einen Teilaxialschnitt nach der Linie IV — IV der Figur 3,

Figur 5 einen Teilaxialschnitt nach der Linie V—V der Figur 3,

Figur 6 eine Teildraufsicht in Richtung VI der Figur 2.

Der Werkzeughalter 1 besteht im wesentlichen aus drei Hauptteilen, nämlich dem Anschlussteil 2, dem Zwischenteil 3 und dem Kopfteil 4. Alle drei Hauptteile sind im wesentlichen scheibenförmig ausgebildet. Am freien Ende des Anschlussteiles ist ein Anschlusszapfen 5 vorgesehen. Der Anschlusszapfen 5 entspricht in seiner Ausgestaltung vorteilhaft dem Anschlusszapfen 6 eines Werkzeuges 7, welches mittels des Werkzeughalters 1 in zwei zueinander senkrechten radialen Richtungen verstellt werden soll. Der Anschlusszapfen 5 dient zur Verbindung des Werkzeughalters direkt mit einer Werkzeugmaschinenspindel. Er kann aber auch in einen Adapter eingesetzt werden, der dann seinerseits in die Werkzeugmaschinenspindel eingesetzt wird. Anstelle des zylindrischen Anschlusszapfens 5 könnte auch ein Steilkegel oder ein Flansch zur Verbindung mit der Werkzeugmaschinenspindel vorgesehen sein.

Das Zwischenteil 3 liegt mit seiner ringförmigen Stirnfläche 3a an einer ringförmigen Stirnfläche 2a des Anschlussteiles 2 an. Weiterhin liegt das Kopfteil 4 mit seiner ringförmigen Stirnfläche 4a an der ringförmigen Stirnfläche 3b des Zwischenteiles 3 an. Die ringförmigen Stirnflächen 2a, 3a, 3b und 4a verlaufen jeweils senkrecht zur Anschlussschaftachse A.

Das Anschlussteil 2 weist an seinem Umfang an zwei diametral gegenüberliegenden Stellen zwei Aussparungen 8 auf. Das Zwischenteil 3 ist an den entsprechenden Stellen mit zwei Klauen 9 versehen, die, wie aus Figur 3 ersichtlich ist, in Umfangsrichtung genau passend mit Passung 20 f7 in 20H7 in die Aussparungen 8 eingreifen. In radialer Richtung ist jedoch zwischen jeder Klaue 9 und dem Boden 8a jeder Aussparung 8 Spiel vorhanden. Das Anschlussteil 2 ist ferner, mit einer Gewindebohrung 10 versehen, die auf einem Durchmesser zwischen den beiden Aussparungen 8 verläuft. In diese Gewindebohrung 10 ist eine erste Gewindespindel 11 eingeschraubt. Die Gewindespindel 11 ist genau zwischen die beiden Klauen 9 eingepasst, so dass sich ihre Enden IIa und IIb an den Innenseiten der Klauen 9 abstützen. Eine der Klauen 9 ist ferner mit einer Durchgangsbohrung 12 versehen, durch welche ein Schraubendreher 13 hindurchgeführt werden kann. Mittels dieses Schraubendrehers 13 kann die Gewindespindel 11, die beispielsweise ein Gewinde M8 x 1 aufweist, verdreht und somit das Zwischenteil 3 gegenüber dem Anschlussteil 2 in einer ersten radialen Richtung R1 verstellt werden.

Auch das Zwischenteil 3 weist, wie aus Figur 2 ersichtlich ist, an seinem Umfang an zwei diametral gegenüberliegenden Stellen zwei Aussparungen 14 auf. Diese Aussparungen 14 sind jedoch gegenüber den Klauen 9 des Zwischenteiles 3 um 90c versetzt angeordnet. Das Kopfteil 4 ist mit zwei entsprechenden Klauen 15 versehen, welche in die Aussparungen 14 in Umfangsrichtung spielfrei und in radialer Richtung mit Spiel eingreifen. In einer Gewindebohrung 16, die senkrecht zu der Gewindebohrung 10 verläuft, ist eine zweite Gewindespindel 17 verschraubbar, die sich mit ihren Enden 17a und 17b spielfrei an zwei diametral gegenüberliegenden Innenflächen 18a, 18b des Kopfteiles abstützt.

Im Bereich der zweiten Gewindespindel 17 weist das Kopfteil 4 eine Durchgangsbohrung 39 für den Schraubendreher 13 auf. Durch Drehung der Gewindespindel 17 mittels des Schraubendrehers 13 kann das Kopfteil 4 gegenüber dem Zwischenteil 3 in einer zweiten radialen Richtung R2 verstellt werden, die senkrecht zu der ersten radialen Richtung R1 verläuft.

Das Kopfteil 4 ist an seinem freien Ende mit einer Aufnahmebohrung 19 für den Schaft 6 des Werkzeuges 7 versehen. Die Verbindung zwischen dem Werkzeug 7 und dem Werkzeughalter 1 erfolgt in der Art, wie es in dem deutschen Patent 31 08 439 näher beschrieben ist. Der Schaft 6 ist als Passzapfen ausgebildet und greift in die Passbohrung 19 ein. Mittels der Spannschrauben 20 und des Spannbolzens 21 wird das Werkzeug 7 sicher mit dem Kopfteil 4 verbunden. In ähnlicher Weise kann auch der Anschlussschaft 5 mit einer entsprechend ausgebildeten Werkzeugmaschinenspindel bzw. einem Adapter verbunden sein.

Zur Verbindung des Kopfteiles 4 mit dem Zwischenteil 3 dient ein erster Satz von Klemmschrauben 22. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind nur zwei diametral gegenüberliegend angeordnete Klemmschrauben 22 vorgesehen, es können jedoch gegebenenfalls auch mehr Klemmschrauben zu dem ersten Satz gehören. Jede der Klemmschrauben 22 ist in eine Gewindebohrung 23 des Zwischenteiles eingeschraubt und stützt sich mit ihrem Kopf 22a am Kopfteil 4 ab. Die Klemmschraube 22 ist durch eine Bohrung 24 des Kopfteiles 4 mit reichlich Spiel hindurchgeführt, so dass in gewissen Grenzen die radiale Verstellung des Kopfteiles 4 gegenüber dem Zwischenteil 3 möglich ist.

Wie aus Figur 5 ersichtlich ist, sind die Klemmschrauben 25 eines zweiten Satzes in Gewindebohrungen 26 des Anschlussteiles 2 eingeschraubt, wobei sie sich mit ihren Köpfen 25a an dem Zwischenteil 3 abstützen. Durch die Bohrung 36 im Zwischenteil 3 ist die Klemmschraube 25 mit ausreichend Spiel hindurchgeführt, so dass eine radiale Verstellung des Zwischenteiles 3 gegenüber dem Anschlussteil 2 möglich ist.

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Schliesslich ist noch ein dritter Satz von achsparallelen Schrauben vorgesehen, von denen eine in Figur 4 gezeigt ist. Diese Schrauben 27 sind in Gewindebohrungen 28 des Kopfteiles 4 eingeschraubt, wobei zwischen dem Kopf 27a der Schraube 27 und der Ringschulter 29 Tellerfedern 30 angeordnet sind. Die Durchmesser der Bohrungen 31 und 32 im Anschlussteil 2 und Zwischenteil 3 sind wiederum gegenüber der Schraube 27 so gross, dass das Anschlussteil 2 und das Zwischenteil 3 gegenüber dem Kopfteil 4 in radialen Richtungen verstellt werden können.

Bei dem gezeigten Werkzeughalter sind nur maximale Verstellwege von 2 mm vorgesehen, da dies für den speziellen Anwendungsfall ausreichend war. Es können jedoch auch grössere Verstellwege vorgesehen sein, wenn man das radiale Spiel zwischen den Klauen 9 bzw. 15 und den Aussparungen 8 bzw. 14 entsprechend grösser macht.

Die Einstellung des Bohrwerkzeuges 7 kann in folgender Weise vorgenommen werden:

Soll der Arbeitsdurchmesser genau eingestellt werden, so werden die Klemmschrauben 22 gelöst. Infolge der achsparallelen Schrauben 27 und der Tellerfedern 30 bleibt jedoch das Kopfteil 4 in Anlage an dem Zwischenteil 1. Durch Verdrehung der Gewindespindel 17 mittels des Schraubendrehers 13 kann das Werkzeug 7 in radialer Richtung R2 verstellt werden. Um auch einen Anhaltspunkt für die Grösse der Verstellung zu haben, ist zweckmässig der Schaft 13a des Schraubendrehers 13 mit einer Skaleneinteilung 33 von beispielsweise fünfzig Strichen versehen. Diese Skaleneinteilung arbeitet mit einer Markierung 34 (Figur 6) an dem Kopfteil zusammen. Da die Gewindespindel 17 bei einer Umdrehung eine Steigung von 1 mm hat, entspricht die Verdrehung der Gewindespindel um einen Teilstrich einer Radialverstellung von 0,02 mm. Nachdem das Bohrwerkzeug auf den gewünschten Arbeitsdurchmesser eingestellt ist, werden die Klemmschrauben 22 wieder angezogen, wodurch das Kopfteil 4 mit seiner Ringfläche 4a fest an die Ringfläche 3b des Zwischenteiles angepresst wird.

Damit die innenliegende Wendeschneidplatte 35 des Bohrers 7 genau mit der Mittelachse zusammenfällt, kann das Bohrwerkzeug in der anderen radialen Richtung R1 verstellt werden, indem zunächst die Klemmschrauben 25 gelöst werden, wobei die achsparallelen Schrauben 27 das Zwischenteil 3 in Anlage am Anschlussteil 2 halten. Durch Verdrehen der Gewindespindel 11 mittels des Schraubendrehers 13 kann das Bohrwerkzeug 7 in Richtung R1 genau eingestellt werden. Nachdem die Einstellung vorgenommen ist, werden die Klemmschrauben 25 wieder angezogen, wodurch die Stirnfläche 3a des Zwischenteils 3 wieder fest an die Stirnfläche 2a des Anschlussteiles 2 angepresst wird.

Der neue Werkzeughalter 1 ermöglicht also eine Verstellung des Werkzeuges in zwei zueinander senkrechten radialen Richtungen R1 und R2 unabhängig voneinander.

Anstelle des in der Zeichnung dargestellten Bohrwerkzeuges können auch andere Werkzeuge, für die eine Radialverstellung in zwei zueinander senkrechten Richtungen erforderlich ist, in die Werkzeugaufnahme des Kopfteiles eingesetzt werden, z.B. eine Bohrstange oder auch eine Reibahle. Um nämlich bei Reibahlen einen einwandfreien Rundlauf zu erreichen, ist eine exakte Radialverstellung in zwei zueinander senkrechten Richtungen von erstrangiger Bedeutung.

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1. Werkzeughalter mit Radialverstellvorrichtung für ein Werkzeug, mit einem Anschlussteil, welches an seinem freien Ende einen Anschlussschaft und eine radial zu dessen Achse verlaufende Gewindespindel aufweist, mit einem gegenüber dem Anschlussteil radial zur Anschlussschaftachse verstellbaren Kopfteil, welches an seinem freien Ende eine Werkzeugaufnahme aufweist, und mit mehreren parallel zur Anschlussschaftachse verlaufenden Schrauben, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Anschlussteil (2) und dem Kopfteil (4) ein Zwischenteil (3) angeordnet ist, dass alle drei Teile (2, 3, 4) im wesentlichen scheibenförmig ausgebildet sind und mit ihren radial zur Anschlussschaftachse (A) verlaufenden Stirnflächen (2a, 3a, 3b, 4a) aneinanderliegen,

dass am Umfang des Anschlussteils (2) zwei diametral gegenüberliegende Aussparungen (8) vorgesehen sind, in welche zwei an dem Zwischenteil (3) angeordnete Klauen (9) mit radialem Spiel eingreifen, dass am Umfang des Zwischenteils (3) zwei diametral gegenüberliegende und gegenüber den Klauen (9) um 90 versetzte Aussparungen (14) vorgesehen sind, in welche zwei an dem Kopfteil (4) angeordnete Klauen (15) mit radialem Spiel eingreifen, dass die Gewindespindel

( 11 ) in dem Anschlussteil (2) in einer zwischen dessen beiden Aussparungen (8) verlaufenden ersten Gewindebohrung (10) verschraubbar ist und sich mit ihren Enden (1 la, 1 lb) an den Klauen (9) des Zwischenteils (3) spielfrei abstützt, dass eine weitere Gewindespindel (17) im Zwischenteil (3) in einer senkrecht zur ersten Gewindebohrung (10) verlaufenden zweiten Gewindebohrung (16) verschraubbar ist und sich mit ihren Enden (17a, 17b) an zwei diametral gegenüberliegenden Innenflächen (18a, 18b) des Kopfteiles spielfrei abstützt, und dass die Schrauben als Klemmschrauben (22, 25) zum Aneinanderpressen der Stirnflächen (2a, 3a, 3b, 4a) der drei Teile (2, 3, 4) vorgesehen sind.

2. Werkzeughalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. dass ein erster Satz von Klemmschrauben (22) zum Anpressen des Kopfteiles (4) an das Zwischenteil (3) und ein zweiter Satz von Klemmschrauben (25) zum Anpressen des Zwischenteiles (3) an das Anschlussteil (2) vorgesehen ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Werkzeughalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmschrauben (22) des ersten Satzes in Gewindebohrungen (23) im Zwischenteil (3) eingeschraubt sind und sich mit ihren Köpfen (22a) am Kopfteil (4) abstützen und dass die Klemmschrauben (25) des zweiten Satzes in Gewindebohrungen (26) im Anschlussteil (3) eingeschraubt sind und sich mit ihren Köpfen (25a) am Zwischenteil (3) abstützen.

4. Werkzeughalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer Satz von achsparallelen Schrauben (27) vorgesehen ist, die unter Zwischenschaltung von Tellerfedern (30) das Anschlussteil (2) mit dem Kopfteil (4) verbinden.

5. Werkzeughalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Klaue (9) des Zwischenteiles (3) und eine das Kopfteil (4) mit einer radial verlaufenden Durchgangsbohrung (12, 39) zum Durchtritt eines in die jeweiligen Gewindespindeln (11, 17) eingreifenden Schraubendrehers (13) versehen ist.

6. Werkzeughalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet. dass der Schraubendreher (13) an seinem Schaft (13a) eine Skaleneinteilung (33) aufweist.