DE102007057640B3

DE102007057640B3 - Werkzeugspanneinrichtung und Werkzeughalter

Info

Publication number: DE102007057640B3
Application number: DE102007057640A
Authority: DE
Inventors: Manfred Neumeier
Original assignee: ESA Eppinger GmbH
Current assignee: ESA Eppinger GmbH
Priority date: 2007-11-28
Filing date: 2007-11-28
Publication date: 2009-04-02
Anticipated expiration: 2027-11-29
Also published as: US8037791B2; US20090133547A1

Abstract

Eine Werkzeugspanneinrichtung mit einem ein Werkzeug (7, 8) aufnehmenden Werkzeughalter (2) zum Einsetzen in eine Aufnahme eines Werkzeugträgers (1), bspw. einer Revolverscheibe, ist derart ausgebildet, dass ein Aufnahmekörper (16) des Werkzeughalters und des Werkzeugträgers (1) einander zugeordnete Auflageflächen und Einrichtungen (14, 15) zur Befestigung des Werkzeughalters an dem Werkzeugträger aufweisen. Der Aufnahmekörper oder der Werkzeugträger tragen wenigstens ein axial über seine Auflagefläche vorragendes Anschlagmittel (28), das an einer Seite des Aufnahmekörpers bzw. des Werkzeugträgers angeordnet ist. Der Werkzeugträger oder der Aufnahmekörper weisen wenigstens eine Anlagefläche für das Anschlagmittel auf. Von dem Anschlagmittel getrennte elastische Mittel (36, 44) sind vorgesehen, durch die das Anschlagmittel unter Vorspannung in seitlicher Anlage an der Anschlagfläche haltbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugspanneinrichtung mit einem ein feststehendes oder angetriebenes Werkzeug aufnehmenden Werkzeughalter zum Einsetzen in eine Aufnahme eines Werkzeugträgers, beispielsweise einer Revolverscheibe und einen zur Verwendung bei einer solchen Werkzeugspanneinrichtung dienenden Werkzeughalter mit einem Aufnahmekörper, der eine Auflagefläche trägt, mit der er bei in eine Aufnahme des Werkzeugträgers eingesetztem Werkzeughalter auf einer entsprechenden Auflagefläche des Werkzeugträgers aufliegt.
Werkzeughalter für feststehende oder angetriebene Werkzeuge werden je nach Bearbeitungsaufgabe und vorgegebenem Arbeitsraum auswechselbar auf einem Werkzeugträger, beispielsweise einer Revolverscheibe vorwiegend bei CNC-Drehmaschinen oder -drehzentren eingesetzt.
Durch die Zusammenlegung von Dreh- und Fräsoperationen lassen sich zum Teil erhebliche Kostenvorteile erzielen, weswegen auch entsprechend konstruierte CNC-Drehmaschinen oder -drehfräszentren vermehrt zum Einsatz kommen. Wegen des bestehenden Kostendrucks müssen Maschinen und Werkzeuge hinsichtlich Funktion und Preis ständig optimiert werden. Bei den Werkzeughaltern stellt sich daher die Aufgabe einer besonders einfachen kostenoptimierten Befestigung auf dem entsprechenden Werkzeugträger, wobei der Ausrichtvorgang genau und mühelos während des manuellen Montagevorganges erfolgen soll. Dabei werden heute höchste Anforderungen an die Lagegenauigkeit der Werkzeuge und deren Halter bezüglich des Werkzeugträgers gestellt. Es sind deshalb an den Werkzeughaltern mit dem Werkzeugträger zusammenwirkende Ausrichtmittel zur lagegenauen Einstellung des Werkzeughalters bezüglich des Werkzeugträgers vorgesehen.
Als Werkzeugträger für die Bearbeitung von Dreh- und Frästeilen werden häufig sog. Sternrevolverscheiben verwendet, auf denen mehrere Werkzeughalter mittels Befestigungsschrauben, unmittelbar auf Auflageflächen sitzend, austauschbar montiert werden können, die den einzelnen Arbeitsstationen zugeordnet sind, in welche die Werkzeughalter von der Sternrevolverscheibe aufeinanderfolgend geschaltet werden können.
Eine Werkzeugträgeranordnung insbesondere für Drehmaschinen mit auswechselbarem Werkzeughalter und eine Werkzeugspanneinrichtung für die Werkzeughalter einer solchen Sternrevolverscheibe sind aus der DE 39 29 802 C1 bzw. der DE 199 40 330 C2 bekannt. Bei der erstgenannten Werkzeugträgeranordnung, die einen Werkzeugträger, insbesondere einen Revolverkopf aufweist, der zwischen zwei Stirnflächen mehrere Aufspannflächen trägt, von denen je ein Einsteckloch ausgeht und mehrere auswechselbare Werkzeughalter vorgesehen sind, ist die Anordnung derart getroffen, dass mindestens einer der Werkzeughalter zwei seitliche Ansätze aufweist, die über je einen Stirnflächenrand des Werkzeugträgers greifen und sich an ihm abstützen. An jedem der seitlichen Ansätze ist ein Einstellglied gelagert, das gegen den benachbarten Stirnflächenrand des Werkzeugträgers spannbar und derart angeordnet ist, dass es in gespanntem Zustand eine in Bezug auf den zugehörigen Schaft des Werkzeughalters exzentrische Reaktionskraft auf den Werkzeughalter ausübt. Die Einstellung der Einstellglieder ist nicht ganz einfach und erfordert ein erhebliches Maß an Sorgfalt. Bei der zweitgenannten Werkzeugspanneinrichtung ist ein ein Werkzeug aufnehmender Werkzeughalter zum Einsetzen in eine Aufnahme eines Werkzeugträgers, beispielsweise einer Revolverscheibe vorgesehen, bei der der Werkzeughalter und der Werkzeugträger einander zugeordnete Auflageflächen aufweisen. Der Werkzeughalter ist mit wenigstens zwei im Abstand voneinander angeordneten Stellelementen versehen, während an dem Werkzeugträger wenigstens zwei den Stellelementen zugeordnete Anlagestellen ausgebildet sind, an denen bei in die Aufnahme eingesetztem Werkzeughalter, dessen Stellelemente passgenau anliegen. Den Stellelementen sind Verstellmittel an dem Werkzeughalter zugeordnet, durch die die Stellelemente im Sinne der maßgenauen Justierung des Werkzeughalters bezüglich der Achse der Aufnahme einstellbar sind. Die Anlagestellen sind an dem Werkzeugträger wenigstens einer Aufnahmenut des Werkzeugträgers ausgebildet, die im Bereiche der Anlagefläche an dem Werkzeugträger angeordnet ist.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugspannvorrichtung der Eingangs genannten Art in dem Sinne zu verbessern, dass sich eine einfachere und einfacher zu bedienende genaue lagerichtige Ausrichtung bzw. Befestigung der austauschbaren Werkzeughalter an dem Werkzeugträger ergibt.
Zur Lösung dieser Aufgabe weist die neue Werkzeugspanneinrichtung die Merkmale des Patentanspruchs 1 auf, während ein zur Verwendung bei einer solchen Werkzeugspanneinrichtung eingerichteter Werkzeughalter über die Merkmale des Patentanspruchs 22 verfügt.
Bei der neuen Werkzeugspanneinrichtung trägt der Aufnahmekörper des Werkzeughalters oder der Werkzeugträger wenigstens ein axial über seine Auflagefläche vorragendes Anschlagmittel, das an einer Seite des Aufnahmekörpers bzw. des Werkzeugträger angeordnet ist und durch das der Werkzeughalter in einer genau definierten Lage bezüglich des Werkzeugträgers ausrichtbar ist. Der Werkzeugträger bzw. der Werkzeughalter weist wenigstens eine Anlagefläche für das Anschlagmittel auf, wobei das Anschlagmittel zur Eingriffnahme mit der Anlagefläche ausgebildet ist. Das Anschlagmittel und/oder die Anlagefläche weisen eine die gegenseitige Eingriffnahme erleichternde Einführeinrichtung auf, und es sind von dem Anschlagmittel getrennte elastische Mittel vorgesehen, durch die das Anschlagmittel unter Vorspannung in seitlicher Anlage an der Anlagefläche haltbar ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Anschlagmittel eine ein- oder mehrteilige Anschlagleiste auf, die an dem Aufnahmekörper oder dem Werkzeugträger zweckmäßigerweise lösbar befestigt ist. Es sind aber auch Ausführungsformen denkbar sind, bei denen die Anschlagleiste an dem Aufnahmekörper oder dem Werkzeugträger angeformt ist. Im Falle der lösbaren Ausbildung der Anschlagleiste ist diese mit Vorteil auf einer maßgenauen Aufnahmefläche des Aufnahmekörpers bzw. des Werkzeugträgers positioniert. Die Anschlagleiste kann auf ihren beiden einander gegenüber liegenden Breitseiten zur wahlweisen Eingriffnahme mit einer Anlagefläche ausgebildet sein. Damit eröffnet sich die Möglichkeit bei einem Grundkörper des Werkzeughalters bzw. einem Werkzeugträger, der an zwei vorzugsweise einander gegenüber liegenden Seiten jeweils eine Aufnahmefläche für eine Anschlagleiste trägt, die Anschlagleiste wahlweise auf der einen oder auf der anderen Aufnahmefläche derart zu positionieren, dass eine ihrer Breitseiten mit der Anlagefläche des Werkzeugträgers bzw. des Werkzeughalters in Eingriff bringbar ist. Durch diese Maßnahme kann der Werkzeughalter in unterschiedlicher Orientierung auf dem Werkzeugträger positioniert und befestigt werden, ohne dass dazu größere Umbauten erforderlich wären.
Bei Ausführungsformen des Werkzeughalters, bei denen dessen Aufnahmekörper einen über seine Auflagefläche axial vorragenden Kupplungskörper, bspw. in Gestalt eines zylindrischen oder im Querschnitt polygonalen Schaftes aufweist, dessen Achse rechtwinklig zu der Auflagefläche ausgerichtet ist, während der Werkzeugträger im Bereiche seiner Aufnahmefläche mit einer Aufnahmebohrung für den Kupplungskörper ausgebildet ist, sind die elastischen Mittel mit Vorzug im Bereiche des Kupplingskörpers und/oder der Aufnahmebohrung angeordnet. Dabei können die elastischen Mittel wenigstens ein Federelement aufweisen, das gegen den Werkzeugträger abgestützt ist und durch das der Aufnahmekörper über das Anschlagmittel ausgerichtet gegen den Werkzeugträger unter Vorspannung andrückbar ist.
Die neue Werkzeugspannvorrichtung erlaubt eine einfache, exakt orientierte Montage eines Werkzeughalters auf dem Werkzeugträger, bspw. einem Werkzeugrevolver. Das Federmittel bewirkt, dass der Grundkörper des Werkzeugträgers selbsttätig an der Stirnfläche des Werkzeugträgers ausgerichtet wird, so dass zum Abschluss der Montage lediglich noch die Befestigungsmittel festgezogen werden müssen.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Werkzeughalter zur Verwendung bei einer Werkzeugspanneinrichtung der vorbeschriebenen Art, mit einem Befestigungsmittel aufweisenden Grundkörper, einer Auflagefläche und wenigstens einer an einer Seite des Aufnahmekörpers angeordneten Aufnahme- oder Anlagefläche für ein über die Auflagefläche axial vorstehendes Anschlagmittel, das in einer bevorzugten Ausführungsform eine ein- oder mehrteilige Anschlagleiste aufweist, die bspw. an dem Aufnahmekörper angeformt sein kann oder aber mit besonderem Vorteil lösbar an diesem befestigt ist.
Weitere Merkmale und Eigenschaften der neuen Werkzeugspanneinrichtung und des neuen Werkzeughalters sind Gegenstand von Unteransprüchen.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt, es zeigen:
1 eine Werkzeugspanneinrichtung gemäß der Erfindung mit einem Werkzeughalter und einem Werkzeugträger in Gestalt einer Sternrevolverscheibe, in schematischer Darstellung und in der Draufsicht,
2 einen Werkzeughalter des Werkzeugspannsystems nach 1, im größeren Detail, montiert auf dem im Ausschnitt dargestellten Werkzeugträger, in einer Seitenansicht,
3 die Anordnung nach 2 unter Veranschaulichung des in einer um 180° gedrehten Stellung auf dem Werkzeugträger montierten Werkzeughalters, in einer Seitenansicht,
4 den Werkzeughalter nach 2 in einer Draufsicht auf seine Auflagefläche,
5 einen Werkzeughalter gemäß der Erfindung in einer anderen Ausführungsform, in der Anordnung nach 2, im axialen Schnitt in einer Seitenansicht und im Ausschnitt,
6 den Werkzeughalter und den teilweise dargestellten Werkzeugträger der Anordnung nach 5 in einer Seitenansicht auf die Anschlagleiste und im Ausschnitt,
7 die Anschlagleiste der Anordnung nach 5, in einer Seitenansicht,
8 eine Unterlage eines Federelementes der Werkzeugspanneinrichtung nach 1, in einer Draufsicht und in einem andere Maßstab,
9 die Anordnung nach 3, geschnitten längs der Linie VIII-VIII der 3, in einer Draufsicht und in einem anderen Maßstab unter Verwendung des Federelements und der Unterlage nach 8,
10 ein Federelement der Werkzeugspanneinrichtung nach 1 in einer anderen Ausführungsform, im Schnitt und in einer Draufsicht,
11 die Anordnung nach 9 in einer entsprechenden Querschnittsdarstellung unter Veranschaulichung des Federelements nach 10 und
12 einen Ausschnitt „X" der Anordnung nach 11, geschnitten längs der Linie XII-XII der 11 in einer Seitenansicht.
Die in 1 dargestellte Werkzeugspanneinrichtung weist einen Werkzeugträger 1 in Gestalt einer Revolverscheibe auf, die Teil eines nicht weiter dargestellten bekannten Werkzeug-Sternrevolvers mit radial angeordneten Werkzeughaltern 2 ist. Der Werkzeugträger 1 ist als regelmäßiges Polygon ausgebildet und trägt an seinem Umfang ebene Auflageflächen 3, die zusammen mit einer von der jeweiligen Auflagefläche 3 ausgehenden radial gerichteten zylindrischen Aufnahmebohrung 4 jeweils eine Werkzeugaufnahme für einen Werkzeughalter 2 bilden. Der Werkzeugträger 1 ist Teil eines Werkzeugrevolvers 5, der im Idealfall längs der Achsen X, Y, Z verfahrbar ist und der die den Werkzeugträger 1 bildende Sternrevolverscheibe um eine Revolverschwenkachse 6 wahlweise schwenken und in der jeweiligen Arbeitsstation indexieren kann, in der feststehende oder angetriebene Werkzeuge 7 bzw. 8 zur Bearbeitung eines Werkstücks zum Einsatz gebracht werden können. Die Werkzeuge 7, 8 sind jeweils in einem Werkzeughalter 2 gespannt. Dargestellt sind zwei Werkzeughalter 2a, 2b.
In der dargestellten Arbeitsposition steht ein ausgewähltes Werkzeug, in 1 ein feststehendes Werkzeug 7 in Gestalt eines Drehmeißels mit einem zu bearbeitenden Werkstück 9 im Eingriff, das in der Arbeitsspindel 10 eines stationären Hauptspindelstocks 11 bspw. einer CNC-Drehmaschine gespannt ist. Die CNC-Drehmaschine weist außerdem einen in der Z-Achse verfahrbaren zweiten Spindelstock 12 auf, dessen Arbeitsspindel 13 das erstseitig bearbeitete Werkstück 9 im Gleichlauf übernehmen kann, so dass dieses in an sich bekannter Weise auf einer ersten und einer zweiten Seite mit Werkzeugen der Werkzeughalter 2 bearbeitet werden kann.
Grundsätzlich gleiche Verhältnisse ergeben sich, wenn als Werkzeugträger 1 eine Revolverscheibe Verwendung findet, die auf einer Planseite mit den Auflageflächen 3 und ggfs. den Aufnahmebohrungen 4 versehen ist, die dann parallel zu der Schwenkachse 6 ausgerichtet sind, wie dies an sich bekannt ist. Im Bereiche jeder Auflagefläche 3 ist der Werkzeugträger mit vier Gewindebohrungen 14 für die Befestigung eines Werkzeughalters 2 mittels Befestigungsschrauben 15 versehen.
Zwischen den Gewindebohrungen 14 sind, ebenfalls im Bereiche der jeweiligen Auflagefläche 3, zwei Fixierstifte 15 in der aus 1 ersichtlichen Verteilung angeordnet.
2 zeigt den Werkzeughalter 2a in einem vergrößerten Teilausschnitt aus 1. Der Werkzeughalter 2a weist, wie auch der Werkzeughalter 2b und alle anderen nicht dargestellten, auf dem Werkzeugträger 1 angeordneten Werkzeughalter, einen gehäuseförmigen Aufnahmekörper 16 auf, der einen in die zylindrische Aufnahmebohrung 4 des Werkzeugträgers 1 ragenden Kupplungskörper 17 in Gestalt eines zylindrischen Schaftes trägt. Der Kupplungskörper 17 ist rechtwinklig zu einer Auflagefläche 18 des Aufnahmekörpers verlaufend angeordnet, derart, dass, wie in 2 dargestellt, bei in die Aufnahmebohrung 4 eingesetztem Kupplungskörper 17 die Aufla gefläche 18 des Werkzeughalters 2a auf der Auflagefläche 3 des Werkzeugträgers 1 satt aufliegt. In dem Aufnahmekörper 16 ist eine bspw. über eine Spannzange das angetriebene Werkzeug 8 spannende Werkzeugspindel 19 drehbar gelagert, die über einen Winkeltrieb 20 mit einer ebenfalls in dem Aufnahmekörper 16 drehbar gelagerten Kupplungswelle 21 getrieblich gekuppelt ist, welche über ein Kupplungsstück 22 mit einer in dem Werkzeugträger 1 angeordneten, nicht weiter dargestellten Antriebswelle gekuppelt ist, über die das Werkzeug 8 in Umdrehung versetzt werden kann.
An dem im Wesentlichen parallelepipedförmigen Körper 16 sind an zwei einander gegenüber liegenden Seiten rechtwinklig zu der Auflagefläche 18 verlaufend und an diese anschließend, zwei ebene Aufnahmeflächen 23 ausgebildet, die parallel zueinander ausgerichtet genau rechtwinklig zu der Drehachse 24 der Werkzeugspindel 19 verlaufen und die genau beabstandet gefertigt sind. Die zueinander parallelen Aufnahmeflächen 23 sind bei montiertem Werkzeughalter 2 maßgenau parallel zur Stirnseite 25 des Werkzeugträgers 1. Im Bereiche jeder der Aufnahmeflächen 23 sind in dem Aufnahmekörper 16 zwei Gewindelöcher 26a, 26b bzw. 27a, 27b vorgesehen, die wie aus den 6, 7 zu ersehen, jeweils einen unterschiedlichen Abstand „A" bzw. „B" aufweisen, was im Einzelnen noch erläutert werden wird.
Auf einer der Aufnahmeflächen 23, in 2 auf der linken, dem Werkzeug 8 abgewandten Stirnseite des Aufnahmekörpers 16, ist eine ein Anschlagmittel bildende, im Querschnitt im Wesentlichen rechteckige Anschlagleiste 28 positioniert, die mittels zweier in die Gewindebohrung 26a, 26b eingeschraubter Schraubenbolzen 29 lösbar mit dem Aufnahme körper 16 verbunden ist. Die Anschlagleiste 28 kann auch mehrteilig ausgebildet sein.
Die Anschlagleiste 28 trägt, wie insbesondere auch aus 5 zu entnehmen, auf einander gegenüber liegenden Seiten zwei zueinander parallele, maßgenaue ebene Flächen 30, die bei an dem Aufnahmekörper 16 befestigter Anschlagleiste 28 über die Auflagefläche 18 des Aufnahmekörpers 16, rechtwinklig zu dieser verlaufend, axial vorstehen. An die beiden Flächen 30 schließen sich auf der von dem Schraubenbolzen 29 weiter entfernt liegenden Seite zwei keilförmig zusammenlaufende Einführschrägen 31 an. Die Anschlagleiste 28 ist symmetrisch zu einer bei 32 in 5 angedeuteten Längsmittelebene ausgebildet und mit zwei Durchgangsbohrungen 33 zur Aufnahme der Schraubenbolzen 29 ausgebildeten, deren Köpfe 29a in Schraubenkopfvertiefungen 34a bzw. 34b aufgenommen sind, welche von den gegenüber liegenden Flächen 30 ausgehen und den Bohrungen 33 zugeordnet sind wie dies im Einzelnen noch erläutert werden wird.
Die Stirnseite 25 des Werkzeugträgers 1 ist, zumindest anschließend an die jeder Arbeitsstation zugeordnete Auflagefläche 3, als maßgenaue Anlagefläche 35 ausgebildet, die genau rechtwinklig zu der Schwenkachse 6 (1) verläuft. Die 2, 5 zeigen, dass im montierten Zustand die Anschlagleiste 28 mit einer jeweils dem Aufnahmekörper 16 zugewandten breitseitigen Fläche 30 an der Anlagefläche 35 des Werkzeugträgers 1 anliegt, so dass der Werkzeughalter 2 mit seiner Aufnahmefläche 23 exakt rechtwinklig zu der Schwenkachse 6 des Werkzeugträgers 1 ausgerichtet ist. Das bedeutet, dass die Werkzeugachse 24 exakt parallel zu der Schwenkachse 6 verläuft. Die jeweilige Einführschräge 31 erleichtert im Zusammenwirken mit der Anlagefläche 35 das Aufsetzen des Aufnahmekörpers 16 auf den Werkzeugträger 1. Sie bildet zusammen mit der Anlagefläche 35 eine die gegenseitige Eingriffnahem erleichternde Einführeinrichtung. Zu bemerken ist, dass eine entsprechende Einführschräge auch randseitig an der Anlagefläche 35 des Werkzeugträgers 1 vorgesehene sein könnte, wobei dann die Flächen 30 der Anschlagleiste 28 in Richtung auf die Schwenkachse 6 zu entsprechend zu verlängern wären.
Zwischen dem Werkzeughalter 2 und dem Werkzeugträger 1 sind von der Anschlagleiste 28 unabhängige elastische Mittel vorgesehen, durch die die Anschlagleiste 28 unter Vorspannung in seitlicher Anlage an der Anschlagfläche 35 des Werkzeugträgers 1 gehalten ist. Diese elastischen Mittel sind bei den dargestellten Ausführungsformen auf dem Kupplungskörper 17 angeordnet. Sie weisen ein elastisches Federelement auf, das in der Ausführungsform nach den 2, 3 und 5 als Rundschnurring 36 ausgebildet ist. Der Rundschnurring 36 ist in eine Umfangsnut 37 des Kupplungskörpers 17 eingelegt und liegt auf einer Unterlage 38 auf, die in den Nutgrund der Nut 37 passend sich über einen Umfang von etwa 180° erstreckt. Die Umfangsnut 57 könnte auch in der Wandung der Aufnahmebohrung 4 vorgesehen sein, worauf der Ordnung halber hingewiesen sei. Die teilzylindrische Unterlage 38 ist an ihren Enden bei 39 (5) mit verringerter radialer Dicke ausgeführt und durch einen Stift 40 verdrehsicher in der Umfangsnut 37 gehalten. Sie bewirkt, dass der Rundschnurrring 36 auf der der Anschlagleiste 28 zugewandter Seite radial über den Umfang des zylindrischen Kupplungskörpers vorragt und sich radial gegen die Wandung der Aufnahmebohrung 4 abstützt. Die Aufnahmebohrung 4 weist einen etwas größeren Durchmesser als der zylindrische Kupplungskörper 17 auf, so dass der Rund schnurring 36 über den Kupplungskörper 17 und den Grundkörper 16 die Anschlagleiste 28 mit ihrer Fläche 30 in Anlage an die Anlagefläche 35 des Werkzeugträgers 1 anlegt und an dieser unter Vorspannung hält.
Wie in 3 veranschaulicht, kann der Werkzeughalter 2a gegenüber der Stellung nach 2 um 180° gedreht also in Richtung auf den Hauptspindelstock 11 arbeitend auf den Werkzeugträger 1 aufgesetzt sein. Dies wird durch eine einfache Umbaumaßnahme ermöglicht, bei der die Anschlagleiste 28 an der dem Werkzeug 8 zugewandten Aufnahmefläche 23 des Aufnahmekörpers 16 mittels der Schraubenbolzen 29 befestigt ist, die in die Gewindebohrungen 27a eingeschraubt sind. Außerdem ist die Unterlage 38 in die Umfangsnut 37 um 180° gedreht eingesetzt, so dass der Rundschnurring 36 als Federelement wirkend die Anschlagleiste 28 mit ihrer Fläche 30 wiederum unter Vorspannung an der Anlagefläche 35 des Werkzeugträgers 1 hält.
Grundsätzlich sind auch Ausführungsformen denkbar, bei denen die den Werkzeugträger 1 bildende Revolverscheibe auf beiden einander gegenüber liegenden Stirnseiten jeweils mit einer Anlagefläche 35 ausgebildet ist oder eine solche Anlagefläche 35 nur auf ihrer dem Werkzeugrevolver 5 zugewandten Seite trägt. Durch Montage der Anschlagleiste 28 auf der jeweils zweckentsprechenden Stirnseite des Werkzeughalters 2 ist ohne weiteres eine Anpassung an die Verhältnisse der jeweiligen Revolverscheibe möglich. In Fällen, in denen ein Einsatz des Werkzeughalters in zwei um 180° gegeneinander gedrehten Stellungen entsprechend den 2, 3 nicht erforderlich oder gewünscht ist, genügt es naturgemäß den Werk zeughalter 2 lediglich mit einer Aufnahmefläche 23 auszubilden.
4 zeigt eine Draufsicht auf die Auflagefläche 18 des Werkzeughalters 2a der 2 ohne die Anschlagleiste 28. Aus dieser Draufsicht sind vier in dem Aufnahmekörper 16 angeordnete, zueinander parallele Durchgangsbohrungen 38 zur Aufnahme der Befestigungsschrauben 15 zu ersehen. Außerdem sind zwei nutenförmige Ausnehmungen 39a, 39b zwischen den Durchgangsbohrungen 38 liegend angeordnet. Diese nutenförmigen Ausnehmungen 39a, 39b könnten jedoch auch an anderer Stelle zwischen den Durchgangsbohrungen 38 vorgesehen sein. Jede der nutenförmigen Ausnehmungen 39a, 39b geht von einer Stirnseite im Bereiche der zugeordneten Anlagefläche 23 aus und dient zur Aufnahme eines der Fixierstifte 15 (1), die an dem Werkzeugträger 1 im Bereiche jeder Auflagefläche 3 vorgesehen sind. Die Nutbreite der Ausnehmungen 39a, 39b ist auf den Durchmesser der zylindrischen Fixierstifte 15 abgestimmt, wobei die Nutbreite 40 der Ausnehmung 39b zur Toleranzausgleichung etwas größer ist als die der anderen Ausnehmung 39a, die den Abstand der Achse 41 des Kupplungskörpers 17 (5) von der Achse der jeweiligen Aufnahmebohrung 4 in der jeweiligen Arbeitsstation bestimmt.
Der Kupplungskörper 17 kann als zylindrischer oder polygonaler Schaft ausgebildet sein. Er kann an dem Aufnahmekörper 16 einteilig angeformt oder als von diesen getrennter Teil ausgebildet sein, wie dies in 5 veranschaulicht ist. Bei dieser Ausführungsform ist der Aufnahmekörper 17 mittels zweier Befestigungsschrauben 42 an dem Aufnahmekörper 16 maßgenau und exakt ausgerichtet befestigt. Der Aufnahmekörper 16 ist für einen Werkzeughalter 2b mit feststehendem Werkzeug ausgebildet, so dass die Kupplungswelle 21 entfällt. Selbstverständlich könnte auch der Werkzeughalter 2a, der für ein umlaufendes Werkzeug 8 eingerichtet ist, entsprechend ausgeführt sein.
6 zeigt den Werkzeughalter 2b der 5 im Ausschnitt und in einer Draufsicht auf die Anschlagleiste 28, die als getrenntes Teil in 7 dargestellt ist. Aus 6 ist zu ersehen, dass die die Schraubenbolzen 29 aufnehmenden Gewindebohrungen 26a, 26b in einem Achsabstand „A" angeordnet sind, während die gestrichelt angedeuteten Gewindebohrungen 27a, 27b auf der gegenüber liegenden Stirnseite des Aufnahmekörpers 16 in einem davon verschiedenen (größeren) Achsabstand „B" in den Aufnahmekörper 16 eingebohrt sind. Die zur Aufnahme der Schraubenbolzen 29 dienenden Bohrungen 33 in der Anschlagleiste 28 sind als Langlöcher ausgebildet, so dass sie für beide Achsabstände „A" und „B" genutzt werden können. Um die Befestigung der Anschlagleiste 28 an dem Aufnahmekörper 16 verwechslungssicher zu machen, sind aber die zur Aufnahme der Schraubenköpfe 29a dienenden Vertiefungen oder Ansenkungen 34a und 34b (vgl. 5) mit dem Achsabstand „A" bzw. „B" ausgeführt, so dass die Schraubenbolzen 29 nur bei richtiger Montagelage der Anschlagleiste 28 ordnungsgemäß eingeschraubt werden können.
Die in 8 dargestellte und bereits in ihren Grundsätzen erläuterte Unterlage 38 für den in die Umfangsnut 37 eingesetzten Rundschnurring 36 kann, wie ebenfalls bereits erwähnt, abhängig von der Anordnung der Anschlagleiste 28 auf der einen oder auf der gegenüber liegenden Stirnseite des Aufnahmegehäuses 16 (entsprechend den 2, 3) in die Umfangsnut des Kupplungskörpers 17 wahlweise auf der einen der auf der anderen Seite des Kupplungskörpers 17 eingesetzt sein. Deshalb sind, wie in 9 im Einzelnen dargestellt, in der Umfangsfläche des Kupplungskörpers 17 auf den entsprechenden, einander diametral gegenüber liegenden Seiten zwei koaxiale Stiftlöcher 43 vorgesehen, die mittels des Stiftes 40 (8) die Unterlage 38 in ihrer jeweiligen Lage in der Nut 37 fixieren. Die Unterlage 38 kann bspw. in Spritzgussausführung aus Metall oder Kunststoff mit dem Stift 40 als Angussteil ausgeführt sein. Sie kann in Abwandlung der in 8 dargestellten Ausbildung auch so gestaltet sein, dass ihr Durchmesser, ausgehend von der Achse des Stiftes 40, zu beiden Enden 39 hin stetig abnimmt. Bei der Ausführungsform nach 8 weist die teilzylindrische Unterlage 38 über den größten Teil ihrer Länge eine konstante Dicke auf, wobei ihre Enden bei 39, wie bereits erwähnt angespitzt sind. Alternativ wäre es auch denkbar, den Grund der Umfangsnut 27 entsprechend der Außenseite der Unterlage 38 zu gestalten, d. h., dass er längs seines Umfanges einen veränderlichen Abstand von der Achse des Kupplungskörpers 17 aufweist.
Anstelle des O-Rings 36 und der Unterlage 38 können die von der Anschlagleiste 28 getrennten elastischen Mittel auch anders ausgebildet sein. Ein Beispiel dafür ist in den 10 bis 12 veranschaulicht. Bei dieser Ausführungsform ist ein Federelement in Gestalt eines geschlitzten federnden Drahtringes 44 vorgesehen, dessen Innendurchmesser größer ist als der Durchmesser 45 des Grundes der Umfangsnut 37 des Kupplungskörpers 17. Der Drahtring 44 ist in der Umfangsnut 37 in Achsrichtung geführt und auf der dem Schlitz 46 gegenüber liegenden Seite mittels einer Senkschraube 47 unverlierbar festgeklemmt. Die Senkschraube 47 ist, abhängig von der jeweiligen Arbeitsstellung des Werkzeughalters entsprechend 2 bzw. 3, an der dem jeweiligen Stiftloch 43 der 9 entsprechenden Stelle des Umfangs des Kupplungskörpers 17 in eine Gewindebohrung 48 eingeschraubt. Demgemäß kann der Drahtring 44 auch bei einem Umbau des Werkzeughalters 2 in eine um 180° gedrehte Arbeitsstellung einfach umgesetzt werden. Da der Drahtring 44 durch die Senkschraube 47 jeweils gegen die Seitenwandung und den Grund 45 der Umfangsnut 37 verklemmt ist (vgl. 5) ist seine Beweglichkeit außerhalb der Klemmstelle und insbesondere im Bereiches des Schlitzes 46 gewahrt.
In den 2, 5 ist dargestellt, dass wenigstens einer der Fixierstifte 15 (1), der in die nutenförmige Ausnehmung 39b des aufgesetzten Werkzeughalters eingreift an dem Werkzeugträger mittels eines koaxialen Schraubenbolzens 49 befestigt ist, der in eine entsprechende Bohrung des Fixierstifts 15 vertieft eingesetzt ist. Der Fixierstift 15 kann dabei auch exzentrisch zur Ausschaltung von Lagetoleranzen ausgeführt sein. Der Fixierstift 15 greift bei der Montagebewegung des Werkzeughalters 2 in Richtung der Revolverschwenkachse 6 lagebestimmend in die nutenförmige Ausnehmung 39b in dem Aufnahmekörper 16 ein. Grundsätzlich könnte die Anordnung naturgemäß auch umgekehrt getroffen sein, d. h., dass an dem Aufnahmekörper 16 im Bereiche seiner Auflagefläche 18 Fixierstifte vorgesehen sind, die in entsprechende Vertiefungen in dem Werkzeugträger 1 im Bereiche dessen Auflagefläche 3 eingreifen.
Im Bereiche der Auflagefläche 18 des Aufnahmekörpers 16 ist schließlich eine zu der Kupplungswelle 21 koaxiale randoffene Nut 50 eingearbeitet, in der ein Rundschnurring 51 angeordnet ist, welcher den Aufnahmekörper 16 im Bereiche sei ner Aufnahmefläche 18 gegen die Auflagefläche 3 des Werkzeugträgers 1 abdichtet, so dass die Aufnahmebohrung 4 in Richtung Arbeitsraum abgedichtet ist.
Vor der Montage eines Werkzeughalters 2 auf dem Werkzeugträger 1 sind die federelastischen Mittel in Gestalt des Rundschnurrings 36 mit der Unterlage 38 oder des federnden Drahtringes 39 in die Umfangsnut 37 des Kupplungskörpers 17 lagerichtig eingefügt. Die Anschlagleiste 28 ist an der richtigen Stirnseite des Werkzeughalters 2 festgeschraubt. Beim anschließenden Einschieben des Kupplungskörpers 17 in eine Aufnahmebohrung 4 des Werkzeugträgers 1 wird das Federelement 36 bzw. 44 in der Aufnahmebohrung vorgespannt. Dadurch liegt das Kupplungselement 17 mit seinem Außendurchmesser, der kleiner ist als der Innendurchmesser der Aufnahmebohrung 4, auf der der Anschlagleiste gegenüber liegenden Seite an der Innenwandung der Aufnahmebohrung 4 an. Im Verlaufe der weiteren Montagebewegung trifft die Anschlagleiste 28 mit ihrer Einlaufschräge 31 auf die Anlagefläche 35 an der Stirnseite 25 des Werkzeugträgers 1, d. h. der Revolverscheibe. Dies hat zur Folge, dass der Aufnahmekörper 16, bezogen auf 2, nach links gezogen und das Federelement 36 bzw. 44 noch stärker vorgespannt wird. Nach Abschluss der Montagebewegung, d. h. wenn die Auflagefläche 18 des Aufnahmekörpers 16 auf der Auflagefläche 3 des Werkzeugträgers 1 aufliegt ist eine selbsttätige Ausrichtung des Werkzeughalters 2 zur Stirnseite 25 des Werkzeugträgers 1 erfolgt, wobei der Außendurchmesser des Kupplungskörpers 17 von dem Innendurchmesser der Aufnahmebohrung 4 radial frei ist. Nunmehr werden die Befestigungsschrauben 15 eingesetzt und festgezogen.
Abschließend sei erwähnt, dass der Werkzeugträger 1, der hier in Gestalt einer Sternrevolverscheibe dargestellt ist, auch ein gerader Werkzeugträger oder eine Revolverscheibe mit planseitiger Anordnung der Aufnahmebohrungen oder sonst wie gestaltet sein kann.
Bei dem im Vorstehenden besprochenen und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Anschlagleiste 28 immer an einer Stirnseite des Werkzeughalters 2 angeschraubt. Denkbar sind auch Ausführungsformen, bei denen die Anschlagleiste 28 an einer Stirnseite des Werkzeugträgers 1 in entsprechender Weise angebracht ist, wie dies bspw. 5 auf der rechten Seite gestrichelt angedeutet ist. Sie wirkt dann in der beschriebenen Weise mit einer Anlagefläche 35 zusammen, die an der zugeordneten Stirnseite des Aufnahmekörpers 16 vorgesehen ist. Die übrigen zugehörigen Elemente sind in der beschriebenen Weise mit entsprechender Abwandlung gestaltet.
Die Anschlagleiste 28 kann an dem Aufnahmekörper 16 oder dem Werkzeugträger 1 auch angeformt sein, wenn dies im Einzelfall zweckmäßig sein sollte.

Claims

Werkzeugspanneinrichtung, mit einem ein Werkzeug (7, 8) aufnehmenden Werkzeughalter (2) zum Einsetzen in eine Aufnahme eines Werkzeugträgers (1), bei der ein Aufnahmekörper (16) des Werkzeughalters und der Werkzeugträger (1) einander zu geordnete Auflageflächen (18, 3) und Einrichtungen (14, 15) zur Befestigung des Werkzeughalters an dem Werkzeugträger aufweisen und Ausrichtmittel zur lagegenauen Einstellung des Werkzeughalters bezüglich des Werkzeugträgers vorgesehen sind, wobei – der Aufnahmekörper (16) oder der Werkzeugträger (1) wenigstens ein axial über seine Auflagefläche vorragendes Anschlagmittel (28) trägt, das an einer Seite der Auflagefläche des Aufnahmekörpers bzw. des Werkzeugträgers angeordnet ist und durch das der in die Aufnahme des Werkzeugkörpers eingesetzte Werkzeughalter (2) in einer genau definierten Lage bezüglich des Werkzeugträgers (1) ausgerichtet ist, – der Werkzeugträger (1) oder der Aufnahmekörper (16) wenigstens eine maßgenaue seitliche Anlagefläche (35) für das Anschlagmittel (28) aufweist und das Anschlagmittel zur Eingriffnahme mit der Anlagefläche ausgebildet ist, – das Anschlagmittel (28) und/oder die Anlagefläche (35) eine die gegenseitige Eingriffnahme erleichternde Einführeinrichtung (31) aufweisen und – von dem Anschlagmittel (28) getrennte elastische Mittel (36, 44) vorgesehen sind, durch die das Anschlagmittel (28) bei in die Aufnahme des Werkzeugträgers eingesetztem Werkzeughalter unter Vorspannung in seitlicher Anlage an der Anschlagfläche (35) gehalten ist.
Werkzeugspanneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagmittel eine ein- oder mehrteilige Anschlagleiste (28) aufweist.
Werkzeugspanneinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagleiste (28) an dem Aufnahmekörper (16) oder dem Werkzeugträger (1) lösbar befestigt ist.
Werkzeugspanneinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmekörper (16) oder der Werkzeugträger (1) auf wenigstens einer Seite eine maßgenaue Aufnahmefläche (23) für eine Anschlagleiste (28) aufweist, auf der die Anschlagleiste positioniert ist.
Werkzeugspanneinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagleiste (28) auf ihren beiden einander gegenüberliegenden Breitseiten (30) zur wahlweisen Eingriffnahme mit einer Anlagefläche (23) ausgebildet ist.
Werkzeugspanneinrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmekörper (16) oder der Werkzeugträger (1) an zwei Seiten jeweils eine Aufnahmefläche (23) für eine Anschlagleiste (28) trägt.
Werkzeugspanneinrichtung nach den Ansprüchen 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagleiste (28) wahlweise auf der einen oder der anderen Aufnahmefläche (23) des Aufnahmekörpers (16) bzw. des Werkzeugträgers (1) positionierbar ist und bei in die Aufnahme des Werkzeugträgers eingesetztem Werkzeughalter eine ihrer Breitseiten (30) mit der Anlagefläche (23) des Werkzeugträgers (1) bzw. des Aufnahmekörpers (16) in Eingriff steht.
Werkzeugspanneinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmekörper (16) oder der Werkzeugträger (1) im Bereiche der Aufnahmeflächen (23) und die Anschlagleiste Mittel zur seitenrichtigen Befestigung der Anschlagleiste (28) an dem Aufnahmekörper bzw. dem Werkzeugträger aufweisen.
Werkzeugspanneinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur seitenrichtigen Befestigung der Anschlagleiste (28) wenigstens zwei voneinander beabstandete Schraubverbindungsmittel (29; 26a, b; 27a, b) aufweisen und dass die Abstände (A, B) der beiden Schraubverbindungsmittel auf den beiden Aufnahmeflächen (30) voneinander verschieden sind.
Werkzeugspanneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einführeinrichtung des Anschlagmittels eine Anschrägung (31) an einem Rand des Anschlagmittels und/oder der Anlagefläche (35) aufweist.
Werkzeugspanneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmekörper (16) und der Werkzeugträger (1) im Bereiche ihrer Auflageflä che (18, 3) wenigstens zwei voneinander beabstandete Ausrichtelemente (15, 39a, b) aufweisen, die paarweise miteinander zusammenwirkend ausgebildet sind.
Werkzeugspanneinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Paar Ausrichtelemente einen über eine Auflagefläche axial vorragenden Vorsprung (15) und eine diesem zugeordnete Vertiefung (39a, b) in der anderen Auflagefläche aufweist.
Werkzeugspanneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmekörper (16) einen über seine Auflagefläche (18) axial vorragenden Kupplungskörper (17) aufweist, dessen Achse (41) rechtwinklig zu der Auflagefläche ausgerichtet ist, und dass der Werkzeugträger (1) im Bereiche seiner Auflagefläche (3) mit einer Aufnahmebohrung (4) für den Kupplungskörper ausgebildet ist und dass die elastischen Mittel im Bereiche des Aufnahmekörpers, des Kupplungskörpers (17) und/oder der Aufnahmebohrung angeordnet sind.
Werkzeugspanneinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die elastischen Mittel wenigstens ein Federelement (36, 44) aufweisen, das gegen den Werkzeugträger abgestützt ist und durch das der Aufnahmekörper (16) über das Anschlagmittel (28) gegen die Anlagefläche (35) des Werkzeugträges bzw. des Aufnahmekörpers (16) unter Vorspannung andrückbar ist.
Werkzeugspanneinrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmebohrung (4) einen größeren Durchmesser als der Kupplungskörper (17) aufweist.
Werkzeugspanneinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement ein federelastischer Ring (44) ist, der in eine entsprechende Vertiefung (37) des zylindrischen Aufnahmekörpers (17) oder der zylindrischen Aufnahmebohrung (4) zumindest über einen Teil seines Umfanges radial begrenzt beweglich eingesetzt ist und durch den der eingesetzte Aufnahmekörper (17) in Richtung von der Anlagefläche weg quer zu der Achse (41) der Aufnahmebohrung (4) elastisch vorspannbar ist.
Werkzeugspanneinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Ring ein geschlitzter federelastischer Ring (44) ist.
Werkzeugspanneinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der federelastische Ring (44) längs seines Umfanges eine veränderliche radiale Dicke aufweist.
Werkzeugspanneinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Ring ein Rundschnurring (36) ist, der in eine Nut (37) eingesetzt ist, in der er radial in unterschiedlichem Abstand von der Achse (41) des Kupplungskörpers (17) abgestützt ist.
Werkzeugspanneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereiche der jeweiligen Auflagefläche an dem Aufnahmekörper und/oder dem Werkzeugträger Flüssigkeitsabdichtmittel (50) zur Abdichtung der Aufnahmebohrung (4) angeordnet sind.
Werkzeugspanneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugträger (1) als Befestigungsmittel für den Werkzeughalter (1) im Bereiche seiner Auflagefläche (3) Gewindebohrungen (14) aufweist.
Werkzeughalter zur Verwendung bei einer Werkzeugspanneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Befestigungsmittel (38) aufweisenden Aufnahmekörper (16), einer Auflagefläche (18) und wenigstens einem an einer Seite des Aufnahmekörpers (16) angeordneten, über die Auflagefläche (18) axial vorstehenden Anschlagmittel (28) oder mit einer Anlagefläche (35) für ein solches Anschlagmittel (28).
Werkzeughalter nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagmittel eine ein- oder mehrteilige Anschlagleiste (28) aufweist.
Werkzeughalter nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagleiste (28) an dem Aufnahmekörper (16) lösbar befestigt ist.
Werkzeughalter nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Aufnahmekörper (16) wenigstens eine Aufnahmefläche (23) für eine Anschlagleiste (28) angeordnet ist, auf der die Anschlagleiste lagerichtig positionierbar ist.
Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagsleiste auf ihren bei den einander gegenüber liegenden Breitseiten (30) zur wahlweisen Eingriffnahme mit einer Anlagefläche an einem Werkzeugträger (1) eingerichtet ist.
Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmekörper (16) im Bereiche seiner Auflagefläche (18) Abdichtungsmittel (50) aufweist.
Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 22 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass er einen von seiner Auflagefläche (18) axial vorragenden Kupplungskörper (17) aufweist und dass an dem Kupplungskörper einseitig radial wirkende Federmittel (36, 38; 44) vorgesehen sind.
Werkzeughalter nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Federmittel einen Rundschnurring (36) aufweisen, der in einer Nut (37) des Kupplungskörpers (17) radial abgestützt ist und der über seinen Umfang einen unterschiedlichen radialen Abstand zu der Achse des Kupplungskörpers aufweist.
Werkzeughalter nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Federmittel einen geschlitzten federnden Ring (44) aufweisen, der an dem Kupplungskörper (17) diesen umgebend angeordnet ist.