DD217460A1

DD217460A1 - DEVICE FOR AUTOMATIC TENSIONING AND LOOSENING OF TOOL CARRIER

Info

Publication number: DD217460A1
Application number: DD25473283A
Authority: DD
Inventors: Eberhard Bochmann; Klaus Engelmann
Original assignee: Eberhard Bochmann; Klaus Engelmann
Priority date: 1983-09-12
Filing date: 1983-09-12
Publication date: 1985-01-16

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum automatischen Spannen und Loesen von Werkzeugtraegern mit konischem Schaft und Spannknauf in einer Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine, wobei koaxial in der Arbeitsspindel eine laengsverschiebbare Zugstange angeordnet ist, die mittels Formelement sowie einer koaxialen laengsachsverschiebbaren Huelse mit konzentrisch um die Zugstange angeordneten Spannklauen in Wirkverbindung steht. Das Ziel der Erfindung ist die Anwendbarkeit der Einrichtung fuer Werkzeugtraeger mit schraeger Einzugsflaeche am Spannknauf. Es wird die Aufgabe geloest, das Aufspreizen der Spannklauen durch schraeg zur Arbeitsspindelachse gerichtete Kraefte zu vermeiden. Das Wesen der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Zugstange an ihrem dem Werkzeugtraeger abgewandten Ende mit einem Drehantrieb verbunden ist, am Vorderteil der Zugstange eine schraubenlinienfoermige Umfangsnut eingearbeitet ist, in die Umfangsnut ein Formelement eingreift, das in der Huelse befestigt ist, und die Huelse mit ihrem Vorderteil die geschlossenen Spannklauen formschluessig umgreift, wobei die Huelse in einer festen Lagerbuchse angeordnet ist und die Lagerbuchse eine achsparallele Ausnehmung aufweist, in die das Formelement ragt. Fig. 2The invention relates to a device for automatically tensioning and loosening of tool holders with conical shank and clamping knob in a work spindle of a machine tool, wherein a longitudinally displaceable pull rod is arranged coaxially in the work spindle, by means of mold element and a coaxial longitudinally slidable Hülse with concentrically arranged around the tie rod clamping jaws Active compound is. The aim of the invention is the applicability of the device for tool carrier with schraeger Einzugsflaeche the clamping knob. It is solved the task of avoiding the spreading of the clamping jaws by schraeg directed to the work spindle axis forces. The essence of the invention is characterized in that the pull rod is connected at its end facing away from the tool carrier with a rotary drive, on the front part of the pull rod a helical circumferential groove is incorporated into the circumferential groove engages a form element which is fixed in the Huelse, and the Huelse with its front part the closed clamping claws form-fitting surrounds, wherein the sleeve is arranged in a fixed bearing bush and the bearing bush has an axially parallel recess into which protrudes the molding element. Fig. 2

Description

-1- 254 732 3-1- 254 732 3

Einrichtung zum automatischen Spannen und Lösen von Werkzeugträgern Anwendungsgebiet der ErfindungDevice for automatic clamping and releasing of tool carriers Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum automatischen Spannen und Lösen von Werkzeugträgern mit konischem Schaft und Spannknauf in einer Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine, wobei koaxial in der Arbeitsspindel eine längsachsverschiebbare Zugstange angeordnet ist, die mittels Formelement sowie einer koaxialen längsachsverschiebbaren Hülse mit konzentrisch um die Zugstange angeordneten Spannklauen in Wirkverbindung steht.The invention relates to a device for automatically clamping and releasing tool carriers with conical shank and clamping knob in a work spindle of a machine tool, wherein coaxially in the work spindle a längsachsverschiebbare pull rod is arranged by means of a coaxial longitudinal axis displaceable sleeve with concentrically arranged around the tie rod clamping jaws Active compound is.

Characteristic of the known technical solutions

Einrichtungen zum automatischen Spannen und Lösen von Werkzeugträgern mit konischem Schaft und Spannknauf gibt es im Stand der Technik in großer Anzahl. Eine Einrichtung der weiter oben beschriebenen Art ist aus der DD-PS 125 387 bekannt geworden. Hier wird der Spannknäuf des Werkzeugträgers an seiner zur Längsachse der Arbeitsspindel senkrecht angearbeiteten Einzugsfläche von gleichfalls mit senkrechten Einzugsflächen versehenen Spannklauen gespannt. Die Betätigung der Spannklauen erfolgt durch eine koaxial in der Arbeitsspindel Iängsachsverschiebbare Hülse, zu der die Spannklauen konzentrisch und außenperipher angeordnet sind.Devices for the automatic clamping and releasing of tool carriers with conical shank and clamping knob exist in the state of the art in large numbers. A device of the type described above has become known from DD-PS 125 387. Here, the clamping knob of the tool carrier is stretched on its to the longitudinal axis of the work spindle vertically trained feed surface of likewise provided with vertical feed surfaces clamping jaws. The actuation of the clamping jaws by a coaxial in the work spindle Iängsachsverschiebbare sleeve to which the clamping jaws are arranged concentrically and externally peripherally.

Der Nachteil dieser und all der anderen ungenannten Einrichtungen ist, daß sie nicht für Spannknäufe mit schräger Eipzugsfläche, gemäß internationalen Standardisierungstendenzen; anwendbar sind.The disadvantage of this and all the other unnamed devices is that they are not suitable for tensioned slips with an oblique swiping surface, in accordance with international standardization tendencies; are applicable.

Die technische Ursache dieses Nachteils ist das Aufspreizen der Spannklauen durch schräg zur Arbeitsspindelachse gerichteteThe technical cause of this disadvantage is the spreading of the clamping jaws directed obliquely to the work spindle axis

Kräfte. /Forces. /

Ziel der Erfindung 'Object of the invention

Das Ziel der Erfindung ist die Anwendbarkeit der Einrichtung für Werkzeugträger mit schräger Einzugsfläche am Spannknauf, gemäß internationalen Standardisierungstendenzen.The object of the invention is the applicability of the device for tool carriers with oblique feed surface on the clamping knob, according to international standardization tendencies.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum automatischen Spannen und Lösen von Werkzeugträgern mit konischem Schaft und Spannknauf in.einer Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine, wobei koaxial in der Arbeitsspindel eine Iängsachsverschiebbare Zugstange angeordnet ist, die mittels Formelement sowie einer koaxialen längsverschiebbaren Hülse mit konzentrisch um die Zugstange angeordneten Spannklauen in Wirkverbindunig steht, zu schaffen* wobei das Aufspreizen der Spannklauen durch schräg zur Arbeitsspindelachse gerichtete Kräfte vermieden werden soll.The invention is based on the object, a device for automatically clamping and releasing tool carriers with conical shank and Spannknauf in.einer work spindle of a machine tool, wherein coaxially in the work spindle a longitudinally displaceable pull rod is arranged by means of mold element and a coaxial longitudinally displaceable sleeve with concentric the drawbar arranged clamping jaws is in Wirkverbindunig to create * wherein the spreading of the clamping jaws to be avoided by obliquely directed to the work spindle axis forces.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zugstange an ihrem dem Werkzeugträger abgewandten Ende ' mit einem Drehantrieb,verbunden ist, am Vorderteil der Zugstange eine schraubenlinienförmige Umfangsnut eingearbeitet ist, in die Umfangsnut ein Formelement eingreift, das in der Hülse befestigt ist, und die Hülse mit ihrem Vorderteil die geschlossenen Spannklauen formschlüssig umgreift, wobei die Hülse in einer festen Lagerbuchse angeordnet ist und die Lagerbuchse eine achsparallele Ausnehmung aufweist, in die das Formelement ragt.This object is achieved in that the pull rod is connected at its end facing away from the tool carrier 'with a rotary drive, is incorporated on the front part of the drawbar a helical circumferential groove, engages in the circumferential groove a form element which is fixed in the sleeve, and the Sleeve with its front part engages around the closed clamping claws form fit, wherein the sleeve is arranged in a fixed bearing bush and the bearing bush has an axially parallel recess into which protrudes the mold element.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Drehantrieb an dem dem Werkzeugträger abgewandten Ende der Zugstange als hydraulischer Drehkolben gestaltet ist.An expedient embodiment of the invention provides that the rotary drive is designed on the end remote from the tool carrier of the drawbar as a hydraulic rotary piston.

Um das Mitdrehen des Drehantriebes zu vermeiden, ist es vorteilhaft, daß die Zugstange zwischen der am Vorderteil der Zugstange eingearbeiteten schraubenlinienförmigen Umfangsnut und dem an dem dem Werkzeugträger abgewandten EndeIn order to avoid the co-rotation of the rotary drive, it is advantageous that the pull rod between the incorporated on the front part of the drawbar helical circumferential groove and the end facing away from the tool carrier

der Zugstange angeordneten Drehantrieb kuppelbar ausgeführt ist. /the pull rod arranged rotary drive is designed detachable. /

Eine vorteilhafte Variante der Kupplung besteht darin, daß die achsfluchtenden kuppelbaren Enden der Zugstange mittels je , einer Planverzahnung drehfest verbindbar sind, wobei auf dem dem Werkzeugträger abgewandten Ende der Zugstange zwischen Planverzahnung und Drehantrieb eine hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit angeordnet ist.An advantageous variant of the coupling is that the achsfluchtenden detachable ends of the tie rod by means of each, a flat teeth are rotatably connected, wherein on the tool carrier remote from the end of the tie rod between the planer and rotary drive a hydraulic piston-cylinder unit is arranged.

Um die Umfangsnut verschleißarm zu gestalten und doch materialökonomisch zu sein, ist es günstig, daß der die schraubenlinienförmige Umfangsnut tragende Teil der Zugstange aus einem verschleißärmeren Werkstoff besteht als die Zugstange.In order to make the circumferential groove wear-resistant and yet to be economical in terms of material, it is favorable that the helical circumferential groove-bearing part of the drawbar is made of a material with a lower wear resistance than the drawbar.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung ist die Anwendbarkeit für Werkzeugträger mit schräger Einzugsfläche am Spannknauf, gemäß internationalen Standardisierungstendenzen.The advantage of the device according to the invention is the applicability for tool carriers with oblique feed surface on the clamping knob, according to international standardization tendencies.

Des weiteren besteht der Vorteil, daß durch die Anwendung des Schraubtriebes für die längsaxiale Verstellbewegung der Hülse nur ein sehr geringes Zusammendrücken des Tellerfederpaketes erforderlich ist, wodurch die Lösekraft minimiert wirdFurthermore, there is the advantage that only a very small compression of the cup spring assembly is required by the application of the screw drive for the longitudinal axial adjustment of the sleeve, whereby the release force is minimized

und die Spindellager nicht extrem belastet werden. . . .and the spindle bearings are not subjected to extreme loads. , , ,

embodiment

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment. In the accompanying drawings show:

Fig. 1: den Längsaxialschnitt einer erfindungsgemäßen Werküeugträgerspanneinrichtung in Bereitschaftsstellung mit ' geöffneten SpannklauenFig. 1: the longitudinal axial section of a Werküeugträgerspanneinrichtung invention in the standby position with 'open clamping jaws

und . _and . _

Fig. 2: den Längsaxialschnitt der erfindungsgemäßen Werkzeugträgerspanneinrichtung nach Fig. 1 in Spannstellung mitFig. 2: the longitudinal axial section of the tool carrier clamping device according to the invention according to FIG. 1 in clamping position with

geschlossenen Spannklauen.closed clamping claws.

In einer Arbeitsspindel 1 einer nicht dargestellten Werkzeugmaschine ist ein Werkzeugträger 2 mit konischem Schaft und schräger Einzugsfläche am Spannknauf in einer entsprechenden längsaxialen^ Ausnehmung angeordnet. An diese Ausnehmung schließt sich achsfluchtend eine zylindrische Bohrung an, in der koaxial eine Zugstange 3 längsachsverschiebbar und drehbar gelagert ist. Die Zugstange 3 weist an dem dem Werkzeugträger 2 zugewandten Ende eine kreisförmige Umfangsnut 4 auf, in der die Lagerklötze 5 der konzentrisch um die Zugstange 3 angeordneten Spannklauen 6 greifen. Die schrägen Spannhaken 7 der Spannklauen 6 hintergreifen mit ihrer schrägen Einzugsfläche den schrägen Spannknauf 8 des Werkzeugträgers 2 an seiner schrägen Einzugsfläche. An die kreisförmige Umfangsnut 4 schließt sich ein im Durchmesser größerer Absatz 9 auf der Zugstange 3 an. Dieser Absatz 9 trägt eine schraubenlinienförmige Umfangsnut 10, in die ein Zylinderstift 11 ragt, der in einer längsachsverschiebbaren koaxialen Hülse 12_vbefestigt ist. Die Hülse 12 umgreift mit ihrem Vorderteil alle geschlossenen Spannklauen 6 formschlüssig. Gelagert ist die Hülse 12 in einer festen koaxialen Lagerbuchse 13, die ein achsparallelesIn a work spindle 1 of a machine tool, not shown, a tool carrier 2 is arranged with conical shank and oblique feed surface on the clamping knob in a corresponding longitudinal axial ^ recess. A cylindrical bore adjoins this recess in alignment with the axis, in which a pull rod 3 is mounted longitudinally displaceable and rotatable coaxially. The drawbar 3 has, at the end facing the tool carrier 2, a circular circumferential groove 4, in which the bearing blocks 5 of the clamping claws 6 arranged concentrically around the drawbar 3 engage. The oblique clamping hook 7 of the clamping jaws 6 engage behind with their oblique feed surface the oblique clamping knob 8 of the tool carrier 2 at its oblique feed surface. At the circular circumferential groove 4 is followed by a larger diameter paragraph 9 on the tie rod 3 at. This paragraph 9 carries a helical circumferential groove 10 into which a cylindrical pin 11 projects, which is mounted in a längsachsverschiebbaren coaxial sleeve 12 _v . The sleeve 12 engages with its front part all closed clamping jaws 6 positively. The sleeve 12 is mounted in a fixed coaxial bearing bush 13, which is an axis-parallel

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Langloch 14 aufweist, in das das andere Ende des Zylinderstiftes 11 ragt und dort geführt wird. An dem dem Werkzeugträger 2 abgewandten Ende der Zugstange 3 ist auf dieser ein hydraulischer Drehkolben 15 angeordnet. Die Zugstange 3 ist zwischen derschraubenlinienförmigen Umfangsnut 10 und dem hydraulischen Drehkolben 15 geteilt. Die achsfluchtenden Enden der Zugstange 3 tragen je einen Planverzahnungsring 16. Auf dem hinteren Ende der Zugstange 3 ist zwischen dem Planverzahnungsring 16 und dem hydraulischen Drehkolben 15 eine hydraulische Kolben-Zylinder-Einhejt 17 angeordnet. Die Wirkungsweise ist wie folgt:Long hole 14, in which the other end of the cylindrical pin 11 projects and is guided there. At the end facing away from the tool carrier 2 end of the drawbar 3, a hydraulic rotary piston 15 is arranged on this. The drawbar 3 is divided between the helical circumferential groove 10 and the hydraulic rotary piston 15. The achsfluchtenden ends of the drawbar 3 each carry a face gear ring 16. On the rear end of the tie rod 3 is a hydraulic piston-cylinder Einhejt 17 is disposed between the face gear ring 16 and the hydraulic rotary piston 15. The mode of action is as follows:

Als Ausgangsstellung wird die Bereitschaftsstellung mit geöffneten Spannklauen 6 und der bereits in die Arbeitsspindel 1 eingeführte Werkzeugträger 2 angenommen.As a starting position, the ready position with open clamping claws 6 and the already introduced into the work spindle 1 tool carrier 2 is assumed.

Soll der Werkzeugträger 2 nun gespannt werden, so wird gemäß einem Steuerbefehl der hydraulische Drehkolben 15 über eine entsprechende Steuerleitung beaufschlagt und verdreht somit die eingekuppelte Zugstange 3. Mittels der schraubenlinienförmigen Umfangsnut 10 und dem in dem Längloch 14 der Lagerbuchse 13 geführten Zylinderstift 11 wird die . Hülse 12 längsaxial verschoben. Durch den Formschluß zwischen der Hülse 12 und den Spannklauen 6 werden die Spannklauen 6 über die Formschrägen radial bewegt und somit geschlossen. Der schräge Spannhaken 7 der Spannklauen 6 kommt Vor dem schrägen Spannknauf 8 zu Hegen. Durch einen weiteren Steuerbefehl wird die hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit 17 entsprechend beaufschlagt und kuppelt somit das hintere Ende der Zugstange 3 längsaxial verschoben wird und die beiden Planverzahnungsringe 16 getrennt werden. Nun wird das bis dahin etwas belastete, nicht näher dargestellte Tellerfederpäket entlastet und zieht den Werkzeugträger 2 mit der erforderlichen, vom Tellerfederpaket aufzubringenden Spannkraft in die Arbeitsspindel 1 ein. Der Zerspanungsvorgang kann beginnen, nachdem die Arbeitsspindel 1 ihre erforderliche Drehzahl hat. Da die Zugstange 3 an der beschriebenen Stelle ausgekuppelt ist, drehen sich die hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit 17 und der hydraulische Drehkolben 15 nicht mit. Der Bewegungsablauf für das Lösen des Werkzeugträgers läuft in umgekehrter analoger Folge ab.If the tool holder 2 is now to be tensioned, then the hydraulic rotary piston 15 is acted upon via a corresponding control line and thus rotates the coupled drawbar 3. By means of the helical circumferential groove 10 and guided in the longitudinal hole 14 of the bearing bush 13 cylindrical pin 11 is the. Sleeve 12 moved longitudinally axially. Due to the positive engagement between the sleeve 12 and the clamping jaws 6, the clamping jaws 6 are moved radially over the draft and thus closed. The oblique clamping hook 7 of the clamping jaws 6 comes before the oblique clamping knob 8 to Hegen. By a further control command, the hydraulic piston-cylinder unit 17 is acted upon accordingly and thus couples the rear end of the pull rod 3 is moved longitudinally axially and the two face gear rings 16 are separated. Now the previously loaded something, not shown Tellerfederpäket relieved and pulls the tool carrier 2 with the required, applied by the disc spring package clamping force in the work spindle 1 a. The cutting process can begin after the work spindle 1 has its required speed. Since the drawbar 3 is disengaged at the location described, the hydraulic piston-cylinder unit 17 and the hydraulic rotary piston 15 do not rotate. The sequence of movements for the release of the tool carrier takes place in the reverse analogous sequence.

Claims

1. Device for automatically clamping and releasing tool carriers with conical shaft and clamping knob in one; Work spindle of a machine tool, being coaxial in the work spindle! a längsachsverschiebbare pull rod is arranged, which is in operative connection by means of a form member and a coaxial längsachsverschiebbaren sleeve concentrically with the pull rod arranged clamping jaws, characterized in that the pull rod (3) at its the tool carrier (2) facing away from the end with a rotary drive (15) is, at the front part of the drawbar (3) a helical circumferential groove (10) is incorporated, in the circumferential groove (10) engages a Formele'ment (IT), which is fixed in the sleeve (12), and the sleeve (12) with the front part of the closed clamping jaws (6) engages positively, wherein the sleeve (6) in a fixed bearing bush (13) is arranged and the bearing bush (13) has an axially parallel recess (14) into which the mold element (11) protrudes.

2. Device according to item 1, characterized in that the rotary drive on the tool carrier (2) facing away from the end of the drawbar (3) is designed as a hydraulic rotary piston (15). , '.

3. Device according to item 1, characterized in that the drawbar (3) between the front part of the drawbar (3) incorporated helical circumferential groove (10) and the tool carrier (2) facing away from the end of the drawbar (3) arranged rotary drive ( 15) is designed detachable.

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Invention claims:

4. Device according to item 1 and 3, characterized in that the achsfluchtenden detachable ends of the drawbar (3) by means of a planer toothing (16) are rotatably connected, wherein on the tool carrier (2) facing away from the drawbar (3) between. Planverzahnnung (16) and rotary drive (15) a hydraulic piston-cylinder unit (17) is arranged.

5. Device according to item 1, characterized in that the helical circumferential groove (10) carrying part of the drawbar (3) consists of a lower-wear material than the pull rod (3).

For this 2 pages drawings