DD237806A5

DD237806A5 - FASTENING DEVICE FOR A TOOL MAGAZINE ON THE SPINDLE OF A TOOLING MACHINE

Info

Publication number: DD237806A5
Application number: DD85280844A
Authority: DD
Inventors: Cornelio Molteni
Original assignee: Kk
Priority date: 1984-09-21
Filing date: 1985-09-20
Publication date: 1986-07-30
Also published as: PL255439A1; PL147436B1; IT8422769A0; IT8422769A1; WO1986001758A1; IT1176760B; EP0194294A1

Abstract

Ziel und Aufgabe der Erfindung ist es, eine kostenguenstige Befestigungsvorrichtung fuer ein Werkzeugmagazin an der Spindel einer Werkzeugmaschine zu entwickeln, die einfach und ohne grosse Kraftanstrengung durch das Bedienungspersonal im Spindelsitz arretiert werden kann und selbst keiner grossen mechanischen Beanspruchung ausgesetzt ist, so dass Ermuedungs- und Zerstoerungserscheinungen der beanspruchten mechanischen Teile weitestgehend vermieden werden. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe derart geloest, dass die Spindel im Gehaeuse eine Druckkammer aufweist, welche mit einem Medium gefuellt ist, das geeignet ist, eine kompressive Kraft auf dem inneren Koerper der Spindel auszuueben, welche die Form eines doppelt oder einfach geneigten Konus aufweist, derart, dass er um das Werkzeugmagazin herum fest verankert ist, dass die kompressive Kraft des Mediums mit Hilfe eines mechanischen Steuerelementes reguliert werden kann, welches manuell durch das Bedienungspersonal ohne irgendwelche physische Kraftanstrengung betaetigt werden kann. FigurThe aim and object of the invention is to develop a cost-effective fastening device for a tool magazine on the spindle of a machine tool, which can be locked easily and without great effort by the operator in the spindle seat and even no great mechanical stress is exposed, so that fatigue and Destruction phenomena of the claimed mechanical parts are largely avoided. According to the invention, the object is achieved such that the spindle in the housing has a pressure chamber which is filled with a medium which is suitable for exerting a compressive force on the internal body of the spindle, which has the shape of a double or single inclined cone in that it is firmly anchored around the tool magazine so that the compressive force of the medium can be regulated by means of a mechanical control which can be manually operated by the operator without any physical effort. figure

Description

Field of application of the invention

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Befestigungsvorrichtung für ein Werkzeugmagazin an der Spindel einer Werkzeugmaschine, und welches die Anwendung beachtlicher Befestigungskräfte bei einer minimalen Kraftanstrengung durch die Bedienperson erlaubt und welches aus diesem Grund eine beachtenswerte technische Weiterentwicklung im Vergleich zu den gegenwärtig verwendeten Systemen darstellt.The present invention relates to a mounting device for a tool magazine on the spindle of a machine tool, and which allows the application of considerable fastening forces with a minimum of effort by the operator and which therefore represents a remarkable technical development compared to the currently used systems.

Characteristic of the known technical solutions

Es ist bekannt, daß Werkzeugmagazine, welche Werkzeuge halten, in den entsprechenden Spindelsitz eingeführt werden müssen und darin mit Hilfe mechanischer Systeme arretiert werden, welche eine große Kraftanstrengung durch das Bedienungspersonal erfordern und daß sie großen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt sind, derart, daß sie Ermüdungs- und Zerstörungserscheinungen erleiden und all die mechanischen Beeinträchtigungen verursachen stark beanspruchte Teile.It is known that tool magazines holding tools must be inserted into the corresponding spindle seat and locked therein by means of mechanical systems which require great effort by the operator and are exposed to great mechanical stresses such that they cause fatigue. and suffer destruction, and all the mechanical impairments cause heavily stressed parts.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, die Gebrauchswerteigenschaften von Befestigungsvorrichtungen der oben genannten Art auf kostengünstige Weise zu erhöhen.The aim of the invention is to increase the utility value properties of fastening devices of the above type in a cost effective manner.

Explanation of the essence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Befestigungsvorrichtung für ein Werkzeugmagazin an der Spindel einer Werkzeugmaschine zu entwickeln, die einfach und ohne große Kraftanstrengung durch das Bedienungspersonal im Spindelsitz arretiert werden kann und selbst keiner großen mechanischen Beanspruchung ausgesetzt ist, so daß Ermüdungs- und Zerstörunaserscheinunaen der beansrjruchten mechanischen Teile weitestaehend vermieden werden.The object of the invention is to develop a fastening device for a tool magazine on the spindle of a machine tool, which can be locked easily and without great effort by the operator in the spindle seat and is itself exposed to no great mechanical stress, so that fatigue and Zerstörunaserscheinunaen the beansrjruchten mechanical parts are largely avoided.

eines doppelt oder einfach geneigten Konus aufweist, derart, daß er um das Wekzeugmagazin herum fest verankert ist, daß die kompressive Kraft des Mediums mit Hilfe eines mechanischen Steuerelementes reguliert werden kann, welches manuell durch das Bedienpersonal ohne irgendwelche physische Kraftanstrengung betätigt werden kann. Vorteilhaft ist es, wenn das Druckmedium ein nicht kompressibles Fluid, zum Beispiel wie Öl, ist. Vorteilhaft ist auch, daß das Druckmedium ein loses Material, wie zum Beispiel Mikropellets, ist. Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Druckkammer auf den inneren Körper der Spindel durch eine Drucklager-Ringmutter und ein abschließendes Druck-Block-Element wirkt. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Druckkammer mit einem Entlüftungsventil versehen. Eine andere Ausgestaltung sieht vor, daß die Regulierung des Druckes in der Druckkammer durch einen kleinen Kolben bewirkt wird, welcher mit der genannten Druckkammer verbunden ist, daß der Kolben mit Hilfe einer Schraube betätigt wird, welche von der Außenseite des Gehäuses manuell ohne jede physische Anstrengung durch das Bedienungspersonal, mit Hilfe eines geeigneten Werkzeuges, betätigt werden kann. Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, daß die Druckkammer oberhalb, neben oder unterhalb des inneren Körpers der Spindel angeordnet sein kann. Auch ist vorgesehen, daß darüber hinaus eine Vorrichtung zum Einstellen der Werkzeugposition im Inneren des Werkzeugmagazins oder der Position des genannten Werkzeugmagazins vorhanden ist, wobei die genannte Vorrichtung auf den Kolben zur Positionierung der Spindel wirkt. Nach einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die genannte Vorrichtung zur Einstellung der Position eine Schraube enthält, welche manuell von der Außenseite ohne jede Kraftanstrengung durch das Bedienungspersonal betätigt werden kann, indem sie auf ein System aus einer geneigten Ebene und einem Keil oder andere mechanisch äquivalente Elemente wirkt, mit dem Ziel, den Kolben zur Positionierung der Spindel nach unten zu bewegen, welcher durch eine Rückstellfeder nach oben gedrückt wird. Vorteilhaft ist weiterhin, daß die genannte Vorrichtung zur Positionierung ein Schneckengetriebe und ein Paar Kegel-Getrieberäder enthält, welche durch das Bedienungspersonal betätigt werden können. Ebenso ist vorteilhaft, daß die genannte Vorrichtung zur Positionierung eine ölhydraulische Vorrichtung ist, welche einen Aufbau und eine Wirkungsweise gleich der Hauptvorrichtung zur Befestigung des Werkzeugmagazins aufweist.a double or single inclined cone such that it is firmly anchored around the tool magazine so that the compressive force of the medium can be regulated by means of a mechanical control which can be manually operated by the operator without any physical effort. It is advantageous if the pressure medium is a non-compressible fluid, for example, such as oil. It is also advantageous that the printing medium is a loose material, such as micropellets. An embodiment of the invention provides that the pressure chamber acts on the inner body of the spindle by a thrust bearing ring nut and a final pressure block element. According to a further embodiment of the invention, the pressure chamber is provided with a vent valve. Another embodiment provides that the regulation of the pressure in the pressure chamber is effected by a small piston which is connected to said pressure chamber, that the piston is actuated by means of a screw, which from the outside of the housing manually without any physical effort by the operator, with the help of a suitable tool, can be operated. A further embodiment provides that the pressure chamber can be arranged above, beside or below the inner body of the spindle. It is also envisaged that in addition there is a device for adjusting the tool position inside the tool magazine or the position of said tool magazine, said device acting on the piston for positioning the spindle. According to a further embodiment, it is provided that said position adjusting device comprises a screw which can be manually operated from the outside without any effort by the operator by applying to a system of inclined plane and wedge or other mechanically equivalent Elements acts with the aim of moving the piston for positioning the spindle down, which is pressed by a return spring upwards. A further advantage is that said positioning device includes a worm gear and a pair of bevel gear wheels which can be operated by the operator. It is also advantageous that the said positioning device is an oil-hydraulic device which has a structure and an operation similar to the main device for fixing the tool magazine.

Das System entsprechend der vorliegenden Erfindung beruht auf dem neuen Prinzip, nach welchem das Gehäuse der Spindel mit einer Kammer versehen wird, welche mit einem Medium gefüllt ist, welches dazu geeignet ist, eine Druckkraft auf die Spindel auszuüben, wobei der innere Körper derselben die Form eines doppelt oder einfach abgeschrägten Konus aufweist, derart, daß er um das Magazin herum festgedrückt werden kann. Die kompressive Kraft des Mediums wird mit Hilfe eines mechanischen Steuerelementes reguliert, welches manuell durch das Bedienungspersonal betätigt werden kann, ohne daß eine physische Kraftanstrengung dazu erforderlich ist.The system according to the present invention is based on the new principle according to which the housing of the spindle is provided with a chamber which is filled with a medium which is adapted to exert a compressive force on the spindle, the inner body of which is the mold a double or simply tapered cone, such that it can be pressed around the magazine around. The compressive force of the medium is regulated by means of a mechanical control which can be manually operated by the operator without the need for physical effort.

Das System entsprechend der vorliegenden Erfindung ,enthält darüber hinaus eine Vorrichtung zur Positionierung des Werkzeugmagazins oder des Werkzeuges im Innern des Magazins, welches ebenfalls durch das Bedienungspersonal betätigt werden kann, ohne daß eine physische Kraftanstrengung dazu erforderlich ist und welches auf einen Kolben zur Positionierung der Spindel wirkt.The system according to the present invention further includes means for positioning the tool magazine or tool inside the magazine, which may also be actuated by the operator without the need for any physical exertion and which may be required on a piston for positioning the spindle acts.

embodiment

Die erfindungsgemäße Lösung soll nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnung näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung ist in einer Querschnittdarstellung eine Spindel mit dem erfindungsgemäßen Befestigungssystem dargestellt.The solution according to the invention will be explained in more detail below in an embodiment with reference to the accompanying drawings. In the accompanying drawing, a spindle with the fastening system according to the invention is shown in a cross-sectional view.

Die Spindel, welche mit dem System gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist, kann jeder beliebigen konventioneilen Art sein und deshalb kann ihr Gehäuse an seinem oberen Ende mit einem Adapter 2 irgendeiner Art und Größe versehen sein, zum Beispiel einen ISO, einem Morse-Spitzkonus, einem zylindrischen Adapter und so weiter. Das Gehäuse 1 enthält an seinem unteren Ende eine weitere Öffnung, in welcher sich der innere Körper 3 der Spindel befindet, derart, daß er im zentralen Sitz 4 das Werkzeugmagazin (nicht dargestellt) festhält, welches ebenfalls von irgendeiner beliebigen Größe und Form sein kann, zum Beispiel rund, quadratisch oder vieleckig, wobei das genannte Werkzeugmagazin seinerseits das Werkzeug trägt, welches ebenfalls von irgendeiner beliebigen herkömmlichen Größe und Art sein kann.The spindle equipped with the system according to the present invention may be of any conventional type and therefore its housing may be provided at its upper end with an adapter 2 of any type and size, for example an ISO, a Morse pointed cone, a cylindrical adapter and so on. The housing 1 includes at its lower end a further opening in which the inner body 3 of the spindle is located, such that it holds in the central seat 4, the tool magazine (not shown), which may also be of any size and shape, for example, round, square or polygonal, said tool magazine in turn carrying the tool, which may also be of any conventional size and type.

Der innere Körper 3 der Spindel ist in der zugehörigen Zeichnung in der Form eines doppelt konvexen Konus dargestellt, doch er kann ebenso als ein doppelt konkaver Konus oder auch als ein einfach konkaver oder einfach konvexer Konus ausgeführt sein, und er ist mit abwechselnden Schlitzen versehen, um sich zusammendrücken zu lassen. Der innere Körper wird an seinem unteren Ende mit Hilfe einer fixierenden Drucklagerringmutter 5 gehalten und an seinem oberen Ende mittels eines abschließenden Druck-Block-Elementes 6.The inner body 3 of the spindle is shown in the accompanying drawing in the form of a double convex cone, but it can also be made as a double concave cone or as a single concave or single convex cone, and it is provided with alternating slots, to be squeezed. The inner body is held at its lower end by means of a fixing pressure bearing ring nut 5 and at its upper end by means of a final pressure block element. 6

Oberhalb dieser Gruppe befindet sich der Drucklagerring 7, welcher die Druckkammer 8 mit Hilfe innerer abdichtender O-Ringe 9 beziehungsweise äußerer abdichtender O-Ringe 10 abschließt. Die Druckkammer 8 ist mit einem Medium gefüllt, welches geeignet ist mit Hilfe der Drucklagerelemente, dem Drucklagerring 7 und dem Druck-Bolzen-Element 6, eine kompressive Kraft auf den inneren Körper 3 der Spindel auszuüben. Ein derartiges Medium ist im allgemeinen ein nicht kompressibles Fluid, wie Öl, aber es kann auch ein beliebiges anderes Material sein, zum Beispiel Mikropellets. Der Druck eines derartigen Mediums kann mit Hilfe eines kleinen Kolbens 11 reguliert werden, welcher in die Hülse 12 eingeführt wird, die in die Innenseite des Gehäuses 1 eingeschraubt ist. Der genannte Kolben 11 wird durch die Schraube 13 betätigt, welche von der Außenseite mit Hilfe eines geeigneten Werkzeuges betätigt werden kann, ohne daß das Bedienungspersonal eine besondere Kraftanstrengung aufbringen muß. Es ist aus diesem Grunde klar, daß durch das Einschrauben der Schraube 13 der Druck auf den inneren Körper 3 der Spindel vergrößert wird, welcher infolgedessen das Werkzeugmagazin festhält, während durch ein Herausschrauben der Schraube 13 das Werkzeugmagazin gelockert wird.Above this group is the pressure bearing ring 7, which closes the pressure chamber 8 by means of inner sealing O-rings 9 and outer sealing O-rings 10. The pressure chamber 8 is filled with a medium which is suitable by means of the thrust bearing elements, the thrust bearing ring 7 and the pressure-bolt element 6 to exert a compressive force on the inner body 3 of the spindle. Such a medium is generally a non-compressible fluid, such as oil, but it can also be any other material, for example micropellets. The pressure of such a medium can be regulated by means of a small piston 11, which is inserted into the sleeve 12, which is screwed into the inside of the housing 1. Said piston 11 is actuated by the screw 13, which can be actuated from the outside by means of a suitable tool, without the operator having to apply a special effort. It is therefore clear that by screwing the screw 13, the pressure on the inner body 3 of the spindle is increased, which consequently holds the tool magazine, while loosening the screw 13, the tool magazine is loosened.

Die Verbindung zwischen dem Kolben 11 und der Druckkammer 8 wird durch einen Verbindungskanal 14 bewirkt, welcher in jeder geeigneten Position angeordnet sein kann, ebenso wie das Entlüftungsventil 15, das normalerweise in jedem Drucksystem vorgesehen wird.The connection between the piston 11 and the pressure chamber 8 is effected by a connection channel 14, which may be located in any suitable position, as well as the venting valve 15 normally provided in each pressure system.

Es soll besonders zum Ausdruck gebracht werden, daß dieses Befestigungssystem auch an jeder anderen Stelle im Innern des Gehäuses der Spindel angeordnet werden kann und aus diesem Grund kann das genannte System neben dem inneren Körper 3It should be particularly expressed that this fastening system can be arranged at any other point in the interior of the housing of the spindle and for this reason, said system can in addition to the inner body. 3

der Spindel oder unter diesem angeordnet sein, anstatt oberhalb desselben, wie es in der schematischen Darstellung für das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt ist. Ein derartiges System kann eine beachtliche Befestigungskraft ausüben, zum Beispiel von 6 bis 10 Tonnen oder noch mehr.the spindle or below, instead of above the same, as shown in the schematic diagram for the preferred embodiment of the present invention. Such a system can exert a considerable fastening force, for example from 6 to 10 tons or even more.

Das System entsprechend der vorliegenden Erfindung kann auch für eine Positioniervorrichtung für das Werkzeugmagazin oder vorzugweise für die Anordnung des Werkzeuges im Inneren des Werkzeugmagazins Verwendung finden. Dieses geschieht durch ein Abwärtsbewegen des Kolbens 16 zur Positionierung der Spindel (welche einen zentralen Fortsatz aufweist, welcher in der Fig. nicht dargestellt ist, und welcher gerade auf den Boden des Werkzeuges drückt), mit Hilfe einer versenkt angeordneten zentralen Schraube 17, welche ebenfalls ohne jede physische Kraftanstrengung mit Hilfe eines geeigneten Werkzeuges betätigt werden kann, welche auf einen Keil 18 einwirkt, welcher seinerseits die geneigte Ebene des Keils 19 nach unten drückt und damit den Kolben 16, welcher nach oben durch eine Rückstellfeder 20 zurückgedrückt wird. Es ist klar, daß dieser Mechanismus mit der geneigten Ebene durch andere äquivalente Mittel, wie ein Schneckengetriebe oder ein Kegelradgetriebe ersetzt werden kann, ohne den Umfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen oder es kann eine ölhydraulische Steuerung der gleichen Art Verwendung finden, wie sie zur Befestigung des Werkzeugmagazins verwendet wurde.The system according to the present invention can also be used for a positioning device for the tool magazine or preferably for the arrangement of the tool inside the tool magazine. This is done by moving the piston 16 downwardly to position the spindle (which has a central extension, not shown in the figure, and which just presses the bottom of the tool) by means of a recessed central screw 17 which also can be actuated without any physical effort by means of a suitable tool which acts on a wedge 18, which in turn pushes down the inclined plane of the wedge 19 and thus the piston 16, which is pushed back by a return spring 20. It will be understood that this inclined plane mechanism may be replaced by other equivalent means, such as a worm gear or bevel gear, without departing from the scope of the present invention, or may use oil hydraulic control of the same type as that for attachment of the tool magazine was used.

Aus der vorangegangenen Beschreibung kann leicht verstanden werden, daß das System der vorliegenden Erfindung die gestellten Aufgaben vollkommen erfüllt und beachtliche Vorteile für die Befestigung eines Werkzeuges in dem entsprechenden Werkzeugmagazin der Spindel bietet, aber es muß verstanden werden, daß verschiedene Modifikationen, Varianten, Zusätze und/oder Ergänzungen von Elementen und Einzelheiten zu dem System der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden können, ohne jedoch den Geist und den Gegenstand der Erfindung zu verlassen und ohne außerhalb des Schutzumfanges der Erfindung zu fallen, wie er ebenfalls im nachfolgenden Erfindungsanspruch definiert ist.From the foregoing description, it will be readily understood that the system of the present invention fully accomplishes the objects set forth and provides significant advantages for mounting a tool in the corresponding tool magazine of the spindle, but it should be understood that various modifications, variations, additions and or additions to elements and details of the system of the present invention, but without departing from the spirit and scope of the invention and without falling outside the scope of the invention, as also defined in the following claims.

Claims

Invention claim:

1. Fastening device for a tool magazine on the spindle of a machine tool, characterized in that the spindle in the housing (1) has a pressure chamber (8) which is filled with a medium which is adapted to a compressive force on the inner body (3 ) of the spindle, which has the shape of a double or simply inclined cone, such that it is firmly anchored around the tool magazine around, that the compressive force of the medium can be regulated by means of a mechanical control, which is manually by the operator without any physical effort can be actuated.

2. Fastening device according to item 1, characterized in that the pressure medium is a non-compressible fluid, for example, such as oil.

3. Fastening device according to item 1, characterized in that the pressure medium is a loose material, such as micropellets.

4. Fastening device according to item!, Characterized in that the pressure chamber (8) on the inner body (3) of the spindle by a thrust bearing ring nut (5) and a final pressure block element (6) acts.

5. Fastening device according to item 1, characterized in that the pressure chamber (8) with a vent valve (15) is provided.

6. Fastening device according to item 1, characterized in that the regulation of the pressure in the pressure chamber (8) by a small piston (11) is effected, which is connected to said pressure chamber (8) that the piston (11) by means of a screw (17) is operated, which can be operated from the outside of the housing (1) manually without any physical effort by the operator, with the aid of a suitable tool.

7. Fastening device according to item 1, characterized in that the pressure chamber (8) above, next to or below the inner body (3) of the spindle can be arranged.

8. Fastening device according to item 1, characterized in that in addition a device for adjusting the tool position in the interior of the tool magazine or the position of said tool magazine is present, said device acts on the piston (16) for positioning the spindle.

9. The fastening device according to item 8, characterized in that said position adjusting device includes a screw (17) which can be manually operated from the outside without any effort by the operator by applying to a system of inclined plane and a wedge (18) or other mechanical equivalent elements, with the aim of moving downwards the spindle (16) for positioning the spindle, which is pushed up by a return spring (20).

10. Fastening device according to item 8, characterized in that said positioning device comprises a worm gear and a pair of bevel gears, which can be operated by the operator.

11. Fastening device according to item 8, characterized in that said positioning device is an oil-hydraulic device having a structure and an operation similar to the main device for fixing the tool magazine.

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