DD153591A1

DD153591A1 - QUICK CHANGE DEVICE FOR DRILLING AND DRILLING TOOLS

Info

Publication number: DD153591A1
Application number: DD22473280A
Authority: DD
Inventors: Rudolf Petzoldt; Heinz Schmidt
Original assignee: Rudolf Petzoldt; Heinz Schmidt
Priority date: 1980-10-24
Filing date: 1980-10-24
Publication date: 1982-01-20

Abstract

Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Schnellwechseleinrichtung fuer Bohr- und Ausbohrwerkzeuge mit Kegelschaft an Werkzeugmaschinenspindeln, bei der der Wechsel in einfachster Weise in Einhandbedienung unabhaengig von der Winkellage der Werkzeugmaschinenspindel erfolgen kann. Bei der erfindungsgemaessen Schnellwechseleinrichtung wird eine Stirnverzahnung und ein Sperrschieber in Wirkverbindung gebracht. Wie in der zugehoerigen Zeichnung (Fig.1) ersichtlich, ist an einer Werkzeugmaschinenspindel 1 ein Aufnahmeteil 2 bbefestigt und an diesem eine Stirnverzahnung (15) angeordnet, in dem ein Sperrschieber (14) eingreift. Der Sperrschieber 14 ist mit einer Keilschraege 29 versehen, die im Zusamefestigt und an diesem eine Stirnverzahnung (15) angeordnet, in dem ein Sperrschieber (14) eingreift. Der Sperrschieber 14 ist mit einer Keilschraege 29 versehen,die im ZusammeThe aim of the invention is to provide a quick-change device for drilling and boring tools with conical shank on machine tool spindles, in which the change can be done in the simplest way in one-handed operation, regardless of the angular position of the machine tool spindle. In the inventive quick-change device a spur gear and a gate valve is brought into operative connection. As can be seen in the associated drawing (FIG. 1), a receiving part 2 is fastened to a machine tool spindle 1 and a spur toothing (15) is arranged on it, in which a locking slide (14) engages. The locking slide 14 is provided with a wedge 29 which in the Zusamefestigt and at this a spur toothing (15), in which a locking slide (14) engages. The locking slide 14 is provided with a wedge 29 which in Zusamme

Description

4 7 324 7 32

Erfinder? ' Plauen, am 15*1O₀1980Inventor? 'Plauen, at 15 * 1O ₀ 1980

Petzoldt, RudolfPetzoldt, Rudolf

Schmidt, Heinz . 'Schmidt, Heinz. '

Titel der ErfindungTitle of the invention

Schnellwechseleinrichtung für Bohr- und AusbohrwerkzeugeQuick change device for drilling and boring tools

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Das Anwendungsgebiet der Erfindung erstreckt sich auf eine Schnellwechseleinrichtung zur Befestigung von Werkzeugen mit Kegelschaft an vorzugsweise umlaufenden Werkzeugmaschinenspindeln. Als spezielles Anwendungsgebiet kommen Bohr» und Ausbohrwerkzeuge für Werkzeugmaschinen in Betracht.The field of application of the invention extends to a quick-change device for fastening tools with conical shank to preferably revolving machine tool spindles. A special field of application is boring and boring tools for machine tools.

Charakteristik der bekannten technischen Lösung Aus der DE - OS 26 08 ai9; B23B, 31S/04 ist es bekannt, die Spannelemente als gelenklose, den hülsenförmigen verlängerten Teil der Werkzeugmaschinenspindel durchragende Spannhebel auszubilden. Die Spannhebel ragen bei dieser Ausführung in eine Einkerbung des Werkzeugschaftes und sind durch eine am Futterkörper angeordnete Spannhülse bedienbar« Nachteilig bei dieser Ausführung ist, daß die Spannhebel am Werkzeugkegel angreifen und eine exakt zentrische Spannung nicht erreicht wird«Characteristic of the known technical solution DE-OS 26 08 ai9; B23B, 31S / 04 it is known to form the clamping elements as hingeless, the sleeve-shaped extended portion of the machine tool spindle through outstanding clamping lever. The clamping levers protrude in this embodiment in a notch of the tool shank and can be operated by a chuck disposed on the chuck body «The disadvantage of this design is that the clamping levers attack the tool cone and a precise centric tension is not reached«

Ein weiterer wesentlicher Nächteil ist, .daß die Verbindungsstelle von Werkzeugschaft und Futterkörper relativ weit vorAnother significant disadvantage is that the joint between tool shank and chuck body is relatively far ahead

'„2- d><£ <4 / a> 4, . '"2 d><p<4 / a> 4,.

der Maschinenspindel liegt und durch Steifeverluste negativ auf die Bearbeitungsfläche einwirkt« .the machine spindle is located and acts negatively on the working surface by stiffness losses. "

In der'.DE - OS 23 18 372; -B23B, 31/04 wird eine Schnellwechseleinrichtung zur Werkzeugspannung dargestellt, bei der ein Befestigungsteil auf eine Maschinenspindel geschraubt ist, und eine übergreifende Spannmutter betätigt einen auf dem Werkzeugschaft wirkenden Druok-ring. Der Spannring wird bei dieser Ausführung über einen Klinkenmechanismus, der als Sperre gegen ein selbsttätiges Öffnen dient, in Spannatellung gehalten» Nachteilig bei dieser Einrichtung ist, daß zum Lösevorgang des Klinkenmechanismus, die Maschinenspindel in eine bestimmte Winkellage gebracht werden muß»- Hierzu ist beispielsweise ein besonderer Spindelantrieb mit einer Positioniereinrichtung, beispielsweise einer elektronischen Auslaufschaltung erforderliche .In the'.DE - OS 23 18 372; -B23B, 31/04, there is shown a tool-changer quick-change device in which a fastener is threaded onto a machine spindle, and an over-tightening nut actuates a druok ring acting on the tool shank. The clamping ring is held in Spannatellung in this embodiment of a pawl mechanism which serves as a barrier against an automatic opening »The disadvantage of this device is that the release operation of the latch mechanism, the machine spindle must be placed in a specific angular position» - This is for example a special spindle drive with a positioning, such as an electronic run-out required.

Nachteilig bei dieser Einrichtung ist ebenfalls, daß eine radiale Öffnung am Klinkenmechanismus vorhanden ist, in die Bearbeitungsspäne und Schmutz eindringen können und zu Funktionsstörungen führen_e A disadvantage of this device is also that a radial opening on the latch mechanism is present, can penetrate into the machining chips and dirt and cause malfunction _e

Ziel der ErfindungObject of the invention

Als Ziel der Erfindung soll erreicht werden, daß ein Wechsel von Bohr- und Ausbohrwerkzeugen an Werkzeugmaschinenspindeln in einfachster Weise in Einhandbedienung mit einer sehr kurzen V/echselzeit, unabhängig von der Winkellage der Werkzeugmaschinenspindel erfolgen kann,The object of the invention is achieved that a change of drilling and boring tools on machine tool spindles can be done in the simplest way in one-handed operation with a very short v / echselzeit, regardless of the angular position of the machine tool spindle

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Die in der Charakteristik der bekannten technischen Lösungen beschriebenen Mangel lassen sich auf folgende Ursachen zurückführem · . The deficiencies described in the characteristics of the known technical solutions can be attributed to the following causes.

• -3 „ 22Ä73 2• -3 "22Ä73 2

- relativ weit vor der Maschinenspindel liegende Verbindungsstelle von.Werkzeugschaft und Futterkörper;- Relatively far in front of the machine spindle lying joint von.Werkzeugschaft and chuck body;

- keine exakt zentrische Spannung der Werkzeuge am Werkzeugkegel;- no exactly centric tension of the tools on the tool cone;

'-> erforderliche Richteinrichtungen für die Maschinenspindel.. '-> required straightening devices for the machine spindle ..

Um diese Ursachen zu beseitigen, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine.Schnellwechseleinrichtung zu schaffen, bei der Bohr- und Auabohrwerkzeuge mit Kegelschaft, unabhängig von der Stellung der Maschinenspindel, in einfachster Weise gewechselt werden können.To eliminate these causes, the invention has for its object to provide ein.Schnellwechseleinrichtung, can be changed in the drilling and Auabohrwerkzeuge with conical shank, regardless of the position of the machine spindle in the simplest way.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß eine ringförmige Stirnverzahnung an einem Aufnahmeteil angeordnet ist_e Die Stirnverzahnung steht mit einem axialbeweglichem Sperrschieber, der in einer Spannmutter unter Vorspannung eines elastischen Elementes, vorzugsweise einer Druckfeder, angeordnet ist, in Wirkverbindung. Der Sperrschieber weist eine Keilschräge auf, die zweckmäßigerweise eine gleiche Winkelgröße und Winkelrichtung besitzt wie eine Steuerschräge an einem Steuersegment. Das Steuersegment ist in einer Ringnut der Spannmutter drehbar gelagert und steht in Zwangsverbindung mit einer, die Spannmutter drehbar umschliessenden Schalthülse₀ According to the invention this is achieved in that an annular spur toothing is arranged on a receiving part _e The spur gear is connected to an axially movable locking slide, which is arranged in a clamping nut under bias of an elastic element, preferably a compression spring in operative connection. The locking slide has a wedge slope, which expediently has the same angular size and angular direction as a control slope on a control segment. The control segment is rotatably mounted in an annular groove of the clamping nut and is in communication with a forced, the clamping nut to rotate shift sleeve enclosing ₀

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to a preferred embodiment.

In den zugehörigen Zeichnungen zeigen;In the accompanying drawings show;

]?ig_e: 1 einen Schnitt A-A durch Fig· 2; . . Fig.: 2 einen Schnitt B-B durch Fig* 1; Fig.: 3 eine durchbrochene Ansicht der Schnellwechselein-?] ig _e 1 shows a section AA through FIG · 2; , , 2 shows a section BB through FIG. 3 shows a broken view of the quick-change unit

' - 4 - 22 4 732'- 4 - 22 4 732

richtung* .direction* .

Wie in Fig» 1 ersichtlich, ist an einer Werkzeugmaschinenapindel 1 ein Aufnahmeteil 2 befestigt und über Mitnehmer gegen Verdrehung gesichert. In einem Aufnahmekegel 4 wird ein Werkzeug 5 zentrierend aufgenommen. Am Werkzeug 5 sind Nocken 6 angeordnet, die sich in Aussparungen 7 des Aufnahmeteils 2 anlegen und das Zerspanungsmoment übertragen. Mit dem Aufnahmeteil 2 ist über ein Gewinde 8 eine Spannmutter 9 verbunden. Weiterhin ist ein Anlagering 10 vorgesehen, der über einen Querbolzen 11 mit dem Werkzeug 5 in Wirkverbindung steht» In einer Schalthülse 12 befindet sich eins über eine Druckfeder 13 belasteter Sperrschieber 14? der in eine Stirnverzahnung 15 des Aufnahmeteils 2 eingreift.As can be seen in FIG. 1, a receiving part 2 is fastened to a machine tool spindle 1 and secured against rotation by means of drivers. In a receiving cone 4, a tool 5 is added centering. On the tool 5 cams 6 are arranged, which rest in recesses 7 of the receiving part 2 and transmit the Zerspanungsmoment. With the receiving part 2, a clamping nut 9 is connected via a thread 8. Furthermore, an abutment ring 10 is provided, which is connected via a transverse pin 11 with the tool 5 in operative connection. In a shift sleeve 12 is one on a compression spring 13 loaded locking slide 14? which engages in a spur toothing 15 of the receiving part 2.

Beim Einspannen des Werkzeuges 5 drückt die Spannmutter 9, bei Verdrehung der Schalthülse 12, über den Anlagering 10 auf den Querbolzen 11 des Werkzeuges 4. Während dieser Verdrehung stützt sich der Sperrschieber 14» unter dem Druck .der Feder 13* in der jeweiligen im Eingriff befindlichen Zahnflancke der Stirnverzahnung 15 des Aufnahmeteils 2 ab und verhindert ein selbsttätiges Losen der Spannmutter 9<»When clamping the tool 5, the clamping nut 9, upon rotation of the shift sleeve 12, presses over the contact ring 10 on the cross bolt 11 of the tool 4. During this rotation, the gate valve 14 »under the pressure .der spring 13 * is supported in the respective engaged located tooth flanges of the spur gear 15 of the receiving part 2 and prevents an automatic loosening of the clamping nut 9 <»

Der Wechsel des Werkzeuges 5 wird durch eine Verdrehung der Schalthülse 12, im Ausführungsbeispiel, Fig. 2 .und 3_t eine-Linksdrehung, bewirkt, wobei ein in einer Ringnut 16 geführtes Steuersegment 17s mit seiner Steuerschräge 28, auf eine Keilschräge 29 des Sperrschiebers 14 einwirkt und den Sperrschieber 14 von der Stirnverzahnung. 15 abhebt. Mit einer weiteren Drehung der Schalthülse 12 wird erreicht, daß sich das Steuersegment 17 an dem in der Ringnut 1 ο angeordneten Stift 18 abstützt, die Schulter 19 des Anlageringes 10 am Querbolzen 11 anlegt«, Ein weiteres Drehen der Schalthülse führt dazu, daß das Werkzeug 5 aus dem Aufnahmekegel 4 abgedrückt wirdc Während dieser Drehung wird über Reibschluß eines· Gummiringes 20 der Anlagering soweit verdreht, bis die Anlagekante 21 der Aussparung '22 sich an dem Stift 23 anlegtThe change of the tool 5 is caused by a rotation of the switching sleeve 12, in the embodiment, Fig. 2 and 3 _t one-left rotation, wherein a guided in an annular groove 16 control segment 17s with its control slope 28, on a wedge slope 29 of the locking slide fourteenth acts and the locking slide 14 of the spur toothing. 15 takes off. With a further rotation of the switching sleeve 12 is achieved that the control segment 17 is supported on the in the annular groove 1 ο arranged pin 18, the shoulder 19 of the Anlaginges 10 on the transverse bolt 11 applies «, Another turning of the switching sleeve causes the tool 5 is pressed off the receiving cone 4 during this rotation, the abutment ring is rotated by friction of a · rubber ring 20 until the contact edge 21 of the recess '22 engages the pin 23

und somit die Aussparungen 7 des Aufnahmeteilea 2 mit denen des Anlageringes 10 übereinstimmen und das Werkzeug entnommen werden kann.and thus the recesses 7 of Aufnahmeteilea 2 with those of the Anlaginges 10 match and the tool can be removed.

Eine Sicherheit gegen eine Verdrehung der Schalthülse 12 bei einer Spindelbremsung wird, durch Rastung einer, mit Hilfe einer Feder 24» belasteten Kugel 25 in eine Kerbe 26 erreicht.A security against rotation of the shift sleeve 12 in a spindle braking is achieved by latching a, by means of a spring 24 loaded ball 25 into a notch 26.

Zur Reduzierung der Reibung zwischen Spannmutter 9 und An lagering 10 sind Wälzkörper, vorzugsweise Kugeln 27 vorge sehen.» To reduce the friction between the clamping nut 9 and on bearing ring 10 are rolling elements, preferably balls 27 pre-see.

Claims

Brfindungsanspruch

1, Schnellweohseleinrichtuüg for drilling and Auabohrwerkzeuge with steep taper shank and drive cam located thereon, preferably for use in rotating Werkzeug «machine pindles _p in which a clamping nut on a receiving part is screwed and on the exciting
Tool acts, characterized in that d ^- ate an annular end toothing (15) on the receiving part (2) is arranged and with a in a clamping nut (9) *
• under bias of an elastic element, such as a compression spring (13) »axially movable locking slide (14) is in operative connection, which is a wedge slope
(29), preferably with the same angular size and
Angular direction as a control slope (28) of a control segment (Ι?)} Which is rotatably mounted in an annular groove (16) of the clamping nut (9) and in forced connection with
one, the clamping nut (9) rotatably enclosing shift sleeve (12) is »

For this purpose «Zeiten Z