DE102011113599A1

DE102011113599A1 - Tool retaining device for use in machine tool for e.g. polishing glass fiber-reinforced workpiece, has suction device whose suction ring is arranged upstream of suction nozzle, where nozzle axially protrudes to suction channel

Info

Publication number: DE102011113599A1
Application number: DE102011113599A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-09-16
Filing date: 2011-09-16
Publication date: 2013-03-21

Abstract

The device (1) has a tool retaining base (5) for fixing a tool retainer (3) in a machine tool (4). A tool retaining shaft (8) is arranged between a tool retaining head (6) and the base. The tool retaining head is formed for retaining a tool (7). A bearing (11) supports a suction device (10) that is movably guided by the shaft. A suction ring (15) of the suction device is arranged upstream of a suction nozzle (14) and designed as a torque bracket. The nozzle axially protrudes into a suction channel (18) that is arranged in a stop block (19) of a drive spindle guide (21). An independent claim is also included for a machine tool.

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugaufnahmevorrichtung einer Werkzeugmaschine, wobei die Werkzeugaufnahmevorrichtung eine rotierende Werkzeugaufnahme aufweist. Die Werkzeugaufnahme hat einen Werkzeugaufnahmefuß zum Fixieren der Werkzeugaufnahme in der Werkzeugmaschine und einen Werkzeugaufnahmekopf zum Aufnehmen eines Werkzeugs. Zwischen dem Werkzeugaufnahmefuß und dem Werkzeugaufnahmekopf ist ein Werkzeugaufnahmeschaft angeordnet. In dem Bereich des Werkzeugaufnahmeschaftes ist eine Lagerung angeordnet, die eine nicht rotierende von dem rotierenden Werkzeugaufnahmeschaft geführte Absaugeinrichtung lagert.The invention relates to a tool receiving device of a machine tool, wherein the tool receiving device has a rotating tool holder. The tool holder has a tool receiving foot for fixing the tool holder in the machine tool and a tool receiving head for receiving a tool. Between the Werkzeugaufnahmefuß and the tool holder head a tool holder shaft is arranged. In the area of the tool receiving shaft, a bearing is arranged which supports a non-rotating suction device guided by the rotating tool receiving shaft.

Derartige Werkzeugaufnahmen bilden das Verbindungsglied zwischen einer Antriebsspindel einer mehrachsigen Werkzeugmaschine und dem Bearbeitungswerkzeug. Dabei bildet der Werkzeugaufnahmefuß die Schnittstelle zwischen der Werkzeugaufnahme und der Antriebsspindel der Werkzeugmaschine. Bei modernen mehrachsigen Werkzeugmaschinen ist die Werkzeugaufnahme auswechselbar und kraftschlüssig mit der Antriebsspindel verbunden, sodass ein in der Werkzeugaufnahme fixiertes Werkzeug mit der hohen Drehzahl von mehreren Tausend Umdrehungen pro Minute der Antriebsspindel zusammen mit der Werkzeugaufnahme rotiert.Such tool holders form the connecting link between a drive spindle of a multi-axis machine tool and the machining tool. In this case, the tool receiving foot forms the interface between the tool holder and the drive spindle of the machine tool. In modern multi-axis machine tools, the tool holder is interchangeable and non-positively connected to the drive spindle, so that a fixed in the tool holder tool with the high speed of several thousand revolutions per minute of the drive spindle rotates together with the tool holder.

Um einen schnellen Werkzeugwechsel bei gleichzeitig hoher Genauigkeit zu gewährleisten, ist die Werkzeugaufnahme und insbesondere der Werkzeugaufnahmefuß als Schnittstelle zwischen Werkzeug und Antriebsspindel genormt. Der Werkzeugaufnahmefuß geht dann über in den Werkzeugaufnahmeschaft, der mindestens eine Greifrille in Form einer Ringnut aufweist, die mit einem Greifer beim Werkzeugwechsel in Eingriff gebracht werden kann, um den Werkzeugaufnahmefuß von der Antriebsspindel abzuziehen.To ensure a quick tool change with high accuracy, the tool holder and in particular the tool receiving foot is standardized as an interface between the tool and drive spindle. The tool receiving foot then merges into the tool receiving shank, which has at least one gripping groove in the form of an annular groove, which can be brought into engagement with a gripper during the tool change in order to remove the tool receiving foot from the drive spindle.

Der Werkzeugaufnahmefuß ist als Hohlschaftkegel (HKS) ausgebildet, sodass ein Einspannen der Werkzeugaufnahme über eine Innenkontur des Werkzeugaufnahmefußes erfolgen kann, wodurch das System für höchste Drehzahlen geeignet ist. Dieser Werkzeugaufnahmeschaft der HSK-(Hohlschaftkegel-)Werkzeugaufnahme geht über in den Werkzeugaufnahmekopf, in dem das Werkzeug eingespannt ist.The tool receiving foot is designed as a hollow shaft cone (HKS), so that a clamping of the tool holder can take place via an inner contour of the tool receiving foot, whereby the system is suitable for highest speeds. This tool holder shank of the HSK (hollow shaft taper) tool holder merges into the tool holder head, in which the tool is clamped.

Bei einer hochtourigen Trockenbearbeitung mit mehreren Tausend Umdrehungen des Werkzeugs entstehen beispielsweise beim Fräsen, Schleifen oder Polieren eines Materials Feinstäube, die von der Arbeitsposition weggeschleudert und im Raum verbreitet werden, sodass derartige Werkzeugmaschinen für die Trockenbearbeitung von Materialien wie glasfaserverstärkten Kunststoffen oder kohlefaserverstärkten Kunststoffen in hermetisch abgeschlossenen Kabinen arbeiten müssen, um das Bedienpersonal vor den teilweise toxischen und Krebs erregenden Feinstäuben zu schützen.In a high-speed dry machining with several thousand revolutions of the tool, for example, when milling, grinding or polishing a material produced fine dust, which are thrown from the working position and spread in space, so that such machine tools for the dry machining of materials such as glass fiber reinforced plastics or carbon fiber reinforced plastics in hermetically sealed Cabins must work to protect the operator from the partially toxic and cancer-causing fine dusts.

Außerdem wird die optische Kontrolle des Bearbeitungsfortschritts durch die beim Abrieb entstehenden Stäube stark beeinträchtigt, da die Sicht auf den Bearbeitungsbereich durch den Feinstaubnebel behindert wird. Anlagen, die den Feinstaub im Bearbeitungsbereich absaugen sollen, sind komplex aufgebaut, benötigen ein entsprechend angepasstes Sauggebläse mit Saugdüsen und Saugöffnungen und können nur mit hohem Programmieraufwand an die mehrachsigen Bewegungen des Werkzeugs angepasst werden, damit die Saugdüsen mit ihren Saugöffnungen dem Werkzeug mehrachsig folgen können.In addition, the optical control of the processing progress is greatly affected by the dust generated during abrasion, since the view of the processing area is hampered by the fine dust mist. Systems that are to suck the fine dust in the processing area are complex, need a suitably adapted suction fan with suction nozzles and suction ports and can be adapted only with great programming effort to the multi-axis movements of the tool so that the suction nozzles with their suction openings can follow the tool multi-axis.

Auch die Trockenbearbeitung von kunststoffbeschichteten Holzplatten oder von anderen Faserstrukturplatten erfordern Schutzmaßnahmen gegen die sich ausbreitenden Bearbeitungsstäube.The dry machining of plastic-coated wood panels or other fiberboard requires protection against spreading dusts.

Aus der Druckschrift DE 600 13 853 T2 ist dazu eine Werkzeugmaschine mit Spanabsaugeinrichtung bekannt, die geeignet ist grobe Partikel wie Späne einer spanabhebenden Bearbeitung mittels eines Luftsaugloches, das einem Entlüftungsloch gegenüberliegend angeordnet ist, abzusaugen. Eine separate räumlich aufwendige und kostenintensive Drehmomentstütze, die als Eingriffseinrichtung mit einem Spindeltragteil verbindbar ist, stellt eine der Drehmomentstütze gegenüberliegend vorgesehene Ausrichtung des Luftsaugloches auf das Entlüftungsloch sicher.From the publication DE 600 13 853 T2 For this purpose, a machine tool with chip removal device is known, which is suitable for removing coarse particles, such as chips, for machining by means of an air suction hole, which is arranged opposite a vent hole. A separate spatially complex and cost-intensive torque arm, which is connectable as an engagement device with a spindle support member, ensures a torque arm opposite provided alignment of the Luftsaugloches on the vent hole.

Eine relativ komplexe und kostenintensive unterdruckabhängige Kopplung des Luftsaugloches eines stromabwärtigen Endteils mit einem Entlüftungsloch eines stromaufwärtigen Bauteils ist mittels eines elastischen Bauteils einer teleskopartigen Zylindervorrichtung vorgesehen, um Bearbeitungsspäne über eine zylindrische Haubeneinrichtung, die auf der Oberfläche eines zu bearbeitenden Werkstücks aufliegt abzusaugen. Dabei ist eine Trennfuge zwischen Luftsaugloch und Entlüftungsloch von 10° bis 30° Neigung zu einer Spindelachse und zu einer Achse der zylindrische Haubeneinrichtung vorgesehen.A relatively complex and costly vacuum-dependent coupling of the air suction hole of a downstream end portion with a vent hole of an upstream component is provided by means of an elastic member of a telescopic cylinder device to suck up machining chips via a cylindrical hood means, which rests on the surface of a workpiece to be machined. In this case, a parting line between the air suction hole and the vent hole of 10 ° to 30 ° inclination to a spindle axis and to an axis of the cylindrical hood device is provided.

Neben der Komplexität und dem Raumbedarf dieser Spanabsaugeinrichtung ist auch die verbleibende Trennfuge zwischen Luftsaugloch und Entlüftungsloch, die für ein Abziehen der Werkzeugaufnahme mit Absaugeinrichtung von der Antriebsspindel der Werkzeugmaschine erforderlich ist, von Nachteil, insbesondere wenn ein Absaugen von Feinstäuben gefordert ist. Ferner behindert die auf dem Werkstück aufliegende zylindrische Haubeneinrichtung eine optische Kontrolle der Bearbeitungsposition und des Bearbeitungsfortschritts.In addition to the complexity and space requirements of this chip removal and the remaining parting line between Luftsaugloch and vent hole, which is required for removal of the tool holder with suction from the drive spindle of the machine tool, disadvantageous, especially if a suction of fine dust is required. Further, the cylindrical hood device resting on the workpiece obstructs a visual control of the machining position and the processing progress.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und eine Werkzeugaufnahmevorrichtung für eine Werkzeugmaschine zu schaffen, die nicht nur das Werkzeug mit der Antriebsspindel mechanisch verbindet, sondern zusätzlich das Entfernen von Bearbeitungsstäuben im Bearbeitungsbereich kostengünstig sicherstellt.The object of the invention is to overcome the disadvantages of the prior art and to provide a tool receiving device for a machine tool, which not only mechanically connects the tool with the drive spindle, but additionally ensures the removal of machining dust in the processing area cost.

Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelost. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.This object is achieved by the subject matter of independent claim 1. Advantageous developments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Erfindungsgemäß wird eine Werkzeugaufnahmevorrichtung einer Werkzeugmaschine geschaffen, die eine Werkzeugaufnahme aufweist. Die Werkzeugaufnahme hat einen Werkzeugaufnahmefuß zum Fixieren der Werkzeugaufnahme in der Werkzeugmaschine und einen Werkzeugaufnahmekopf zum Aufnehmen eines Werkzeugs. zwischen dem Werkzeugaufnahmefuß und dem Werkzeugaufnahmekopf ist ein Werkzeugaufnahmeschaft angeordnet. In dem Bereich des Werkzeugaufnahmeschaftes ist eine Lagerung angeordnet. Die Lagerung lagert eine von dem rotierenden Werkzeugaufnahmeschaft mehrachsig bewegbar geführte nicht rotierende Absaugeinrichtung. Ein Absaugstutzen eines stromaufwärts von dem Absaugstutzen angeordneten Absaugringes der Absaugeinrichtung ist als Drehmomentstütze ausgebildet. Der Absaugstutzen ragt axial in einen Absaugkanal, der in einem Stoppblock einer Antriebsspindelführung angeordnet ist, hinein.According to the invention, a tool receiving device of a machine tool is provided, which has a tool holder. The tool holder has a tool receiving foot for fixing the tool holder in the machine tool and a tool receiving head for receiving a tool. between the Werkzeugaufnahmefuß and the tool holder head a tool holder shaft is arranged. In the area of the tool holder shank, a bearing is arranged. The bearing supports a multiaxially movably guided non-rotating suction device guided by the rotating tool receiving shank. An extraction nozzle of a suction ring arranged upstream of the suction nozzle of the suction device is designed as a torque arm. The suction nozzle protrudes axially into a suction channel which is arranged in a stop block of a drive spindle guide.

Eine derartige Werkzeugaufnahmevorrichtung hat den Vorteil, dass die optische Kontrolle der Bearbeitungsposition in allen Bearbeitungsphasen einer mehrachsigen Werkzeugmaschine ungetrübt gewährleistet ist, da keine auf dem Werkstück aufliegende Absaughaube die optische Kontrolle behindert. Die Sogwirkung des Absaugstutzens des Absaugringes der Absaugeinrichtung wird ohne Trennfugenverluste auf ein mit dem Absaugring zusammenwirkende Saugrohr übertragen, das eine Saugöffnung zu der Bearbeitungsposition hin aufweist.Such a tool receiving device has the advantage that the optical control of the machining position is ensured in all phases of a multi-axis machine tool without obstruction, since no suction hood resting on the workpiece impedes optical control. The suction effect of the suction nozzle of the suction ring of the suction device is transmitted without joints loss on a cooperating with the suction suction pipe, which has a suction opening to the processing position.

Darüber hinaus wird durch den hohen Masseluftstrom, der unmittelbar an der Bearbeitungsposition durch das Saugrohr in Zusammenwirken mit dem Absaugringansteht, eine intensive Luftkühlung des zu bearbeitenden Werkstoffs erreicht, was eine gesteigerte Materialabtragsrate zulässt, wodurch eine erhöhte Wirtschaftlichkeit der Werkzeugmaschine ermöglicht wird.In addition, the high mass air flow, which occurs directly at the processing position through the suction tube in cooperation with the Absaugring, achieved intensive air cooling of the material to be machined, allowing an increased material removal rate, whereby an increased efficiency of the machine tool is made possible.

Schließlich kann die Sauberkeit und Staubfreiheit in der Umgebung der Werkzeugmaschine durch die erfindungsgemäßen Werkzeugaufnahmevorrichtung in einem bisher nicht gekannten Ausmaß gesteigert werden und kostenintensive Unterdruckkabinen oder Unterdruckräume für die Werkzeugmaschinenaufstellung eingespart werden.Finally, the cleanliness and freedom from dust in the vicinity of the machine tool can be increased by the tool receiving device according to the invention to a hitherto unknown extent and costly vacuum cabins or vacuum chambers for machine tool installation can be saved.

Ein besonderer Vorteil liegt darin, dass toxischer und/oder Krebs erregender Bearbeitungsfeinstaub, wie er beim Fräsen, Schleifen oder Polieren von Kohlefaser- oder Glasfaserverstärkten Kunststoffwerkstücken auftreten kann, direkt am Entstehungsort abgefangen und entfernt werden kann, ohne in die umgebende Atmasphäre zu gelangen und Bedienungspersonal zu gefährden. Somit ist mit der erfindungsgemäßen Werkzeugaufnahmevorrichtung ein deutlich verbesserter Arbeitsschutz erreichbar.A particular advantage is that toxic and / or cancer-causing machining fine dust, such as may occur during milling, grinding or polishing of carbon fiber or glass fiber reinforced plastic workpieces, can be intercepted and removed directly at the point of origin, without entering the surrounding Atmasphere and operating personnel to endanger. Thus, a significantly improved occupational safety can be achieved with the tool receiving device according to the invention.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Absaugeinrichtung auswechselbar auf dem Werkzeugaufnahmeschaft aufsteck- und/oder aufschraubbar angeordnet. Dieses hat den Vorteil, dass herkömmliche Werkzeugaufnahmen nur geringfügig in der Weise modifiziert werden müssen, indem das Aufstecken beispielsweise mittels eines Bajonettverschlusses oder für das Aufschrauben entsprechende Mantelflächen des Werkzeugaufnahmeschaftes vorzubereiten sind. Ferner ist an der Werkzeugmaschine im Bereich der Spindelführung lediglich die vorhandene Drehmomentstütze, die einen Stoppblock aufweist entsprechend der Erfindung zu modifizieren, um einerseits einen Absaugkanal in der Drehmomentstütze zur Verfügung zu stellen und andererseits eine Aufnahmeöffnung für den Absaugstutzen der Absaugeinrichtung bereitzuhalten. Die auswechselbar gestaltete Absaugeinrichtung kann auf entsprechend vorbereitete Werkzeugaufnahmen aufgesteckt oder aufgeschraubt werden und stört weder das sekundenschelle Wechseln der Werkzeugaufnahme an sich noch das Wechseln der Werkzeugaufnahme mit und ohne Werkzeug.In one embodiment of the invention, the suction device is replaceable on the tool holder shaft plugged and / or arranged to be screwed. This has the advantage that conventional tool holders need only be modified slightly in the manner in which the attachment is to be prepared for example by means of a bayonet closure or for screwing corresponding lateral surfaces of the tool holder shank. Furthermore, only the existing torque arm having a stop block according to the invention is to be modified on the machine tool in the area of the spindle guide in order to provide a suction channel in the torque arm and to provide a receiving opening for the suction pipe of the suction device. The replaceable designed suction can be plugged or screwed on appropriately prepared tool holders and disturbs neither the seconds clamp changing the tool holder itself nor changing the tool holder with and without tools.

Weiterhin ist es vorgesehen, dass der Absaugring stromaufwärts des Absaugstutzens mit mindestens einem Saugrohr Stromaufwärts des Absaugringes im Bereich des Werkzeugaufnahmekopfes unter Ausbildung mindestens einer Saugöffnung zusammenwirkt. Ein derartiges Saugrohr kann folglich direkt in den Absaugring übergehen und einstückig mit ihm verbunden sein, oder das Saugrohr kann auch mitrotierend mit der Werkzeugaufnahme vorgesehen werden. In beiden Fällen ist das Zusammenwirken zwischen Saugrohr mit Saugöffnung zum Werkzeug und Werkstück hin mit dem stationären Absaugring und dem stromabwärts des Absaugringes angeordneten Absaugstutzen gewährleistet.Furthermore, it is provided that the suction ring upstream of the suction nozzle cooperates with at least one suction pipe upstream of the suction ring in the region of the tool receiving head to form at least one suction opening. Such a suction tube can consequently pass directly into the suction ring and be integrally connected to it, or the suction tube can also be provided in co-rotating with the tool holder. In both cases, the interaction between the suction pipe with suction opening to the tool and workpiece with the stationary suction ring and arranged downstream of the suction ring suction is ensured.

Mit einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung umgibt das Saugrohr den Werkzeugaufnahmekopf unter Ausbildung eines ringförmigen Saugspalts. Eine derartige Anordnung des Saugrohres in Bezug auf das Werkzeug ermöglicht eine gleichförmige flächige Absaugung rund um das Werkzeug herum durch den ringförmigen Saugspalt.With an advantageous embodiment of the invention, the suction tube surrounds the tool receiving head to form an annular suction gap. Such an arrangement of the suction tube in With respect to the tool, a uniform planar suction around the tool through the annular suction gap allows.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die auf der Werkzeugaufnahme gelagerte Absaugeinrichtung mit Rotorschaufeln eines mit der Werkzeugaufnahme mitrotierenden Radialgebläses zusammenwirkt. Bei einer derartigen Ausführungsform der Erfindung wird die hohe Drehzahl der Werkzeugaufnahme, die der Drehzahl von mehreren Zehntausend Umdrehungen pro Minute der Werkzeugspindel entspricht, benutzt, um die Staubpartikel zu beschleunigen und dem Absaugring zuzuführen, der wiederum den Absaugstutzen mit einer entsprechenden Absauganlage mit Staubfilter über die Drehmomentstütze verbunden sein kann.In a further embodiment of the invention, it is provided that the suction device mounted on the tool holder cooperates with rotor blades of a radial fan co-rotating with the tool holder. In such an embodiment of the invention, the high speed of the tool holder, which corresponds to the rotational speed of tens of thousands of revolutions per minute of the tool spindle, used to accelerate the dust particles and supply the suction ring, in turn, the exhaust with a corresponding exhaust system with dust filter on the Torque support can be connected.

Dazu können die Rotorschaufeln zwischen einem radial ausgerichteten ersten Rotorflansch und einem von dem Absaugring ausgehenden, trichterförmig ausgebildeten zweiten Rotorflansch angeordnet sein. Der erste Rotorflansch ist beispielsweise über ein Gewinde auf den rotierenden Werkzeugaufnahmeschaft aufgeschraubt, wobei der Drehsinn des Gewindes der Rotation entgegen gerichtet ist, um das Rotorgebläse vor einem Selbstlösen zu sichern.For this purpose, the rotor blades can be arranged between a radially oriented first rotor flange and a funnel-shaped second rotor flange extending from the suction ring. The first rotor flange is screwed, for example, via a thread on the rotating tool holding shank, wherein the direction of rotation of the thread is directed against the rotation, in order to secure the rotor fan from self-loosening.

Ein derartiger erster Rotorflansch mit Rotorschaufeln kann in einen standardisierten Werkzeugaufnahmerohling eingearbeitet sein, und das mindestens eine Saugrohr und der zweite Rotorflansch können Bestandteile der nicht rotierenden Absaugeinrichtung sein. Jedoch ist es auch denkbar, dass lediglich der Absaugring stationär ist und das Saugrohr auf dem werkzeugaufnahmekopf mitrotiert.Such a first rotor flange with rotor blades can be incorporated into a standardized tool receiving blank, and the at least one suction tube and the second rotor flange can be components of the non-rotating suction device. However, it is also conceivable that only the suction ring is stationary and the suction tube rotates on the tool holder head.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass für eine Verdrehsicherung der Absaugeinrichtung axial unterhalb einer Greifrille und axial oberhalb der Lagerung der Absaugeinrichtung ein Ringflansch mit einer Einrastöffnung angeordnet ist. In diese Einrastöffnung kann ein federelastisch vorgespannter Verdrehsicherungsstift im Zustand der abgezogenen Werkzeugaufnahmevorrichtung von der Werkzeugmaschine automatisch einrasten. Das hat den Vorteil, dass beim Abziehen der Werkzeugaufnahmevorrichtung die Ausrichtung des Absaugstutzens relativ zu dem Stoppblock, in den der Absaugstutzen hineinragt, erhalten bleibt, so dass ein automatisches Wechseln der Werkzeugaufnahmevorrichtung aus rotierender Werkzeugaufnahme und stationärer Absaugeinrichtung sichergestellt ist.In a further embodiment of the invention, it is provided that for an anti-rotation of the suction device axially below a gripping groove and axially above the storage of the suction device an annular flange is arranged with a latching. In this latching opening, a spring-biased anti-rotation pin in the state of the withdrawn tool receiving device of the machine tool automatically engage. This has the advantage that when removing the tool receiving device, the alignment of the suction nozzle relative to the stop block, in which the suction nozzle protrudes, is maintained, so that an automatic change of the tool receiving device from rotating tool holder and stationary suction is ensured.

Der Verdrehsicherungsstift weist einen Mitnehmeransatz auf, der mit dem Stoppblock im Zustand des Anbaus der Werkzeugaufnahmevorrichtung an die Werkzeugmaschine unter Freigabe der Verdrehsicherung in Eingriff steht. Dieser Mitnehmeransatz kann auch durch ein Ende des Verdrehsicherungsstiftes realisiert sein. Vorteilhaft ist es, dass beim automatischen Werkzeugwechsel die Verdrehsicherung automatisch das Rotieren der Werkzeugaufnahme freigibt.The anti-rotation pin has a dog lug, which is in engagement with the stop block in the state of attachment of the tool receiving device to the machine tool with release of the rotation. This driver approach can also be realized by one end of the anti-rotation pin. It is advantageous that the automatic rotation of the automatic tool change automatically releases the rotation of the tool holder.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung umfasst eine Werkzeugmaschine mit einer der oben beschriebenen Werkzeugaufnahmevorrichtung mit einer rotierenden Antriebsspindel, die mehrachsig bewegbar ist und mit einer nicht rotierenden Antriebsspindelführung, an welcher der Stoppblock angeordnet ist, der den Absaugkanal aufweist, der mit einem ersten Ende den Absaugstutzen als Drehmomentstütze der Absaugeinrichtung aufnimmt und mit einem zweiten Ende an eine Absauganlage angeschlossen ist. Eine derartige Werkzeugmaschine hat den Vorteil, dass mit dem Werkzeugwechsel auch automatisch eine den mehrachsigen Bewegungen es Werkzeugs folgende Absaugvorrichtung automatisch mitmontiert wird, die unmittelbar Feinstäube des Polierens, des Fräsens oder des Schleifens von der Arbeitsposition auf dem Werkstück absaugt.Another aspect of the invention comprises a machine tool with one of the above-described tool receiving device with a rotating drive spindle which is multi-axially movable and with a non-rotating drive spindle guide, on which the stop block is arranged, which has the suction channel, with a first end of the suction as Torque support absorbs the suction device and connected to a second end to a suction system. Such a machine tool has the advantage that with the tool change automatically a multiaxial movements of the tool following suction device is automatically mitmontiert that sucks fine dust of polishing, milling or grinding of the working position on the workpiece immediately.

Ausführungsformen der Erfindung werden nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.Embodiments of the invention will now be described with reference to the accompanying figures.

1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine Werkzeugaufnahmevorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung in einer Bearbeitungsposition; 1 shows a schematic cross section through a tool receiving device according to a first embodiment of the invention in a processing position;

2 zeigt einen schematischen Querschnitt durch die Werkzeugaufnahmevorrichtung gemäß 1 in einer Werkzeugwechselposition; 2 shows a schematic cross section through the tool receiving device according to 1 in a tool change position;

3 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht der Werkzeugaufnahmevorrichtung gemäß 2 in der Werkzeugwechselposition; 3 shows a schematic perspective view of the tool receiving device according to 2 in the tool change position;

4 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine Werkzeugaufnahmevorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung in einer Bearbeitungsposition; 4 shows a schematic cross section through a tool receiving device according to a second embodiment of the invention in a processing position;

5 zeigt einen schematischen Querschnitt durch die Absaugvorrichtung der Werkzeugaufnahmevorrichtung gemäß 4; 5 shows a schematic cross section through the suction device of the tool receiving device according to 4 ;

6 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine Werkzeugaufnahmevorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung in einer Werkzeugwechselposition; 6 shows a schematic cross section through a tool receiving device according to a third embodiment of the invention in a tool change position;

7 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht der Werkzeugaufnahmevorrichtung gemäß 6; 7 shows a schematic perspective view of the tool receiving device according to 6 ;

8 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine Werkzeugaufnahmevorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung in einer Bearbeitungsposition; 8th shows a schematic cross section through a tool receiving device according to a fourth embodiment of the invention in a processing position;

9 zeigt einen schematischen Querschnitt durch die Absaugvorrichtung der Werkzeugaufnahmevorrichtung gemäß 8; 9 shows a schematic cross section through the suction device of the tool receiving device according to 8th ;

10 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine Werkzeugaufnahmevorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung in einer Bearbeitungsposition; 10 shows a schematic cross section through a tool receiving device according to a fifth embodiment of the invention in a processing position;

11 zeigt einen schematischen Querschnitt durch die Werkzeugaufnahmevorrichtung gemäß 10 in einer Werkzeugwechselposition; 11 shows a schematic cross section through the tool receiving device according to 10 in a tool change position;

12 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Werkzeugmaschine mit einer erfindungsgemäßen Werkzeugaufnahmevorrichtung. 12 shows a schematic perspective view of a machine tool with a tool receiving device according to the invention.

1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine Werkzeugaufnahmevorrichtung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung in einer Bearbeitungsposition 38. In dieser Bearbeitungsposition 38 ist die Werkzeugaufnahmevorrichtung 1 kraftschlüssig mit einer um eine Hochgeschwindigkeits-Spindelachse 34 mit mehreren Tausend Umdrehungen pro Minute rotierende Antriebsspindel 22 einer Werkzeugmaschine 4 verbunden. Die Werkzeugaufnahmevorrichtung 1 weist die Werkzeugaufnahme 3 auf, die in einer Aufnahmebohrung 41 ein Werkzeug 7 führt, das zum trockenen Schleifen, Polieren oder Fräsen von Kunststoff- oder Holzoberflächen eingesetzt wird. 1 shows a schematic cross section through a tool receiving device 1 according to a first embodiment of the invention in a processing position 38 , In this processing position 38 is the tool receiving device 1 force fit with one around a high speed spindle axis 34 with several thousand revolutions per minute rotating drive spindle 22 a machine tool 4 connected. The tool receiving device 1 has the tool holder 3 on that in a receiving hole 41 a tool 7 which is used for dry grinding, polishing or milling of plastic or wooden surfaces.

Dabei entstehen erhebliche Stäube, die teilweise auch gesundheitsgefährdend sind, sodass die Werkzeugaufnahmevorrichtung 3 in dieser ersten Ausführungsform der Erfindung von einer Absaugeinrichtung 10 umgeben ist. Die Absaugeinrichtung 10 ist in dieser Ausführungsform der Erfindung stationär und rotiert nicht mit der Werkzeugaufnahme 3, sondern ist auf der Werkzeugaufnahme 3 mithilfe einer Lagerung 11 gelagert.This creates considerable dusts, which are also hazardous to health, so that the tool receiving device 3 in this first embodiment of the invention of a suction device 10 is surrounded. The suction device 10 is stationary in this embodiment of the invention and does not rotate with the tool holder 3 but is on the tool holder 3 using a storage 11 stored.

Die Lagerung 11 weist dazu beispielsweise zwei Wälzlager 46 und 47 auf, sodass die Absaugeinrichtung 10 von der Werkzeugaufnahme 3 in sämtlichen Bewegungsrichtungen, die das Werkzeug 7 ausführt, mitgenommen wird. Dazu ist die Werkzeugaufnahme in drei Bereiche gegliedert, nämlich einen Werkzeugaufnahmefuß 5, der mit der Antriebsspindel 22 zusammenwirkt und in der Antriebsspindel 22 kraftschlüssig fixiert ist, einem Werkzeugaufnahmekopf 6, der die Aufnahmebohrung 41 mit dem Werkzeug 7 aufweist, wobei zwischen Werkzeugaufnahmefuß 5 und Werkzeugaufnahmekopf 6 die Werkzeugaufnahme 3 einen Werkzeugaufnahmeschaft 8 aufweist, auf der die Lagerung 11 für die Absaugeinrichtung 10 angeordnet ist und von einem Sicherungsring 44 auf dem Werkzeugaufnahmeschaft 8 fixiert wird.Warehousing 11 has, for example, two bearings 46 and 47 on, so that the suction device 10 from the tool holder 3 in all directions of movement that the tool 7 carries out, is taken away. For this purpose, the tool holder is divided into three areas, namely a tool receiving foot 5 that with the drive spindle 22 interacts and in the drive spindle 22 is fixed non-positively, a tool receiving head 6 , the receiving hole 41 with the tool 7 having, between Werkzeugaufnahmefuß 5 and tool holder head 6 the tool holder 3 a tool receiving shaft 8th has on which the storage 11 for the suction device 10 is arranged and secured by a circlip 44 on the tool holder shank 8th is fixed.

Die Absaugeinrichtung 10 weist einen Absaugstutzen 14 auf, der in eine Öffnung auf einem ersten Ende 28 einer Drehmomentstütze in Form eines Stoppblocks 19 hineinragt. Der Stoppblock 19 ist an einer nicht mitrotierenden Antriebsspindelführung 21 fixiert. Der Stoppblock 19 ist nicht nur als Drehmomentstütze ausgebildet, sondern weist in den ausführungsformen der Erfindung einen Absaugkanal 18 auf, der sich von dem ersten Ende 28 zu einem zweiten Ende 29 des Stoppblocks 19 erstreckt. Während in das erste Ende 28 des Stoppblocks 19 der Absaugstutzen 14 der Absaugeinrichtung 10 staubdicht hineinragt, kann an das zweite Ende 29 des Stoppblocks 19 an eine hier nicht gezeigte Absaugleitung staubdicht angeschlossen werden.The suction device 10 has a suction nozzle 14 on, in an opening on a first end 28 a torque arm in the form of a stop block 19 protrudes. The stop block 19 is on a non-co-rotating drive spindle guide 21 fixed. The stop block 19 is not only designed as a torque arm, but has in the embodiments of the invention, a suction channel 18 up, extending from the first end 28 to a second end 29 of the stop block 19 extends. While in the first end 28 of the stop block 19 the exhaust pipe 14 the suction device 10 protrudes dust-tight, can reach the second end 29 of the stop block 19 be connected dustproof to a suction line, not shown here.

Stromaufwärts des Absaugstutzens 14 ist ein Absaugring 15 angeordnet, der in einem Übergangsbereich 42 in ein Saugrohr 12 übergeht, welches den Werkzeugaufnahmekopf 6 unter Ausbildung eines ringförmigen Saugspalts 17, der zum Werkzeug 7 hin eine Absaugöffnung 16 bildet, umgibt.Upstream of the extraction nozzle 14 is a suction ring 15 arranged in a transition area 42 in a suction pipe 12 which passes the tool holder head 6 forming an annular suction gap 17 that to the tool 7 towards a suction opening 16 forms, surrounds.

Wie 1 zeigt, ist für den Werkzeugwechsel eine Verdrehsicherung 23 vorgesehen, die sicherstellt, dass die Werkzeugaufnahme 3 und die Absaugeinrichtung 10 radial aufeinander ausgerichtet bleiben, wenn die Werkzeugaufnahme 3 mithilfe der Greifrille 36, in die ein Greifer beim Werkzeugwechsel eingreifen kann, von der Antriebsspindel 22 abgezogen und damit auch der Absaugstutzen 14 aus dem ersten Ende 28 des Stoppblocks 19 herausgezogen wird.As 1 shows, is for the tool change an anti-rotation 23 provided, which ensures that the tool holder 3 and the suction device 10 remain radially aligned with each other when the tool holder 3 using the gripping groove 36 , in which a gripper can intervene when changing tools, from the drive spindle 22 deducted and thus also the suction 14 from the first end 28 of the stop block 19 is pulled out.

Dazu weist der Werkzeugaufnahmefuß 5 unterhalb der Greifrille 36 einen Ringflansch 24 auf, welche eine Einrastöffnung 25 besitzt, in die eine Rastnase 35 der Verdrehsicherung 23 beim Abziehen der Werkzeugaufnahme 3 von der Antriebsspindel 4 einrasten kann. Dieses wird in den nachfolgenden 2 und 3 näher erläutert.For this purpose, the tool holder foot 5 below the gripping groove 36 a ring flange 24 on which a latch opening 25 possesses, in which a detent 35 the anti-twist device 23 when removing the tool holder 3 from the drive spindle 4 can engage. This will be in the following 2 and 3 explained in more detail.

2 zeigt einen schematischen Querschnitt durch die Werkzeugaufnahmevorrichtung 1 gemäß 1 in einer Werkzeugwechselposition 39. Komponenten mit gleichen Funktionen wie in 1 werden in den nachfolgenden 3 bis 12 mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erörtert. 2 shows a schematic cross section through the tool receiving device 1 according to 1 in a tool change position 39 , Components with the same functions as in 1 be in the following 3 to 12 denoted by the same reference numerals and not discussed separately.

2 zeigt, dass die gesamte Werkzeugaufnahmevorrichtung mit Werkzeugaufnahme 3 und Absaugeinrichtung 10 problemlos mithilfe der Greifrille 36 von der Antriebsspindel 22 getrennt werden kann, wobei gleichzeitig der Absaugstutzen 14 aus dem ersten Ende 28 des Stoppblocks 19 herausgezogen wird, in der der Absaugstutzen 14 in der in 1 gezeigten Bearbeitungsposition 38 hineinragte. 2 shows that the entire tool receiving device with tool holder 3 and suction device 10 easily using the gripping groove 36 from the drive spindle 22 can be disconnected, at the same time the suction 14 from the first end 28 of the stop block 19 is pulled out, in which the exhaust 14 in the in 1 shown processing position 38 protruded.

Mit dem Abziehen der Werkzeugaufnahme 3 wird nicht nur der Absaugstutzen 14 aus dem Stoppblock 19 herausgezogen, sondern gleichzeitig rastet die Einrastnase 35 in die in 1 gezeigte Einrastöffnung 25 des Ringflansches 24 unterhalb der Greifrille 36 ein, sodass damit eine Verdrehsicherung des Absaugstutzens 14 gegenüber der Werkzeugaufnahme 3 sichergestellt ist. Dazu weist die Verdrehsicherung 23 einen Verdrehsicherungsstift 26 auf, der über eine Feder 37 federelastisch vorgespannt ist und in der in 2 gezeigten Werkzeugwechselposition 39 die Rastnase 35, welche an dem Verdrehsicherungsstift 26 angeordnet ist, in den Ringflansch 24 bzw. in die Einrastöffnung des Ringflansches 24 einrasten lässt.With the removal of the tool holder 3 is not only the exhaust 14 from the stop block 19 pulled out, but at the same time locks the latch nose 35 in the in 1 shown latching opening 25 of the annular flange 24 below the gripping groove 36 a, so that thus a rotation of the suction 14 opposite the tool holder 3 is ensured. For this purpose, the anti-rotation device 23 an anti-rotation pin 26 up, over a spring 37 is resiliently biased and in the in 2 shown tool change position 39 the catch 35 , which on the anti-rotation pin 26 is arranged in the annular flange 24 or in the latching opening of the annular flange 24 snap into place.

Dabei dient das freie Ende des Verdrehsicherungsstiftes 26 als ein Mitnehmerabsatz 27, der beim Einsetzen der Werkzeugaufnahme in die Antriebsspindel 22 von dem Stoppblock 19 unter Vorspannung der Feder 37 heruntergedrückt wird und damit die Verdrehsicherung 23 der Absaugeinrichtung 10 gegenüber der Werkzeugaufnahme 3 freigibt. Solange jedoch die Werkzeugaufnahme 3 in einem Werkzeugmagazin gelagert ist, bleibt die Verdrehsicherung 23 in Eingriff und verhindert ein Verdrehen der Absaugeinrichtung 10 gegenüber der Werkzeugaufnahme 3.The free end of the anti-rotation pin is used here 26 as a driving paragraph 27 , when inserting the tool holder in the drive spindle 22 from the stop block 19 under bias of the spring 37 is pressed down and thus the rotation 23 the suction device 10 opposite the tool holder 3 releases. As long as the tool holder 3 stored in a tool magazine, the rotation remains 23 engaged and prevents twisting of the suction device 10 opposite the tool holder 3 ,

3 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht der Werkzeugaufnahmevorrichtung 1 gemäß 2 in der Werkzeugwechselposition 39. In 3 wird nochmals deutlich, dass die Absaugeinrichtung 10 stationär durch den an jeder Werkzeugmaschine 4 als Drehmomentstütze vorhandenen Stoppblock 19 gehalten wird. Dabei erfüllt der Absaugstutzen 14 eine Doppelfunktion, indem er als Drehmomentstütze dient und zusätzlich für den anfallenden Abrieb und Feinstaub beim Bearbeiten vorzugsweise von glasfaser- oder kohlefaserverstärkten Kunststoffen über einen in dem Stoppblock vorgesehenen Absaugkanal 18 abführt. 3 shows a schematic perspective view of the tool receiving device 1 according to 2 in the tool change position 39 , In 3 becomes again clear that the suction device 10 stationary by the at each machine tool 4 as a torque arm existing stop block 19 is held. In doing so, the extraction nozzle fulfills 14 a dual function in that it serves as a torque arm and in addition to the resulting abrasion and fine dust during processing preferably of glass fiber or carbon fiber reinforced plastics via a provided in the stop block suction 18 dissipates.

Wie 3 deutlich zeigt stromaufwärts des Absaugstutzens 14 ein Absaugring 15 angeordnet, der einen Übergangsbereich 42 zu dem Saugrohr 12 der Absaugeinrichtung 10 bildet. verdeutlicht 3, dass nun die Absaugeinrichtung 10 sämtlichen Bewegungen in den unterschiedlichen Raumachsen des Werkzeugs 7 folgen kann und somit optimal den Bearbeitungsbereich des Werkzeugs 7 von Staub und Abrieb freihält.As 3 clearly shows upstream of the exhaust 14 a suction ring 15 arranged, which has a transition area 42 to the suction pipe 12 the suction device 10 forms. clarifies 3 in that now the suction device 10 all movements in the different spatial axes of the tool 7 can follow and thus optimally the machining area of the tool 7 free from dust and abrasion.

4 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine Werkzeugaufnahmevorrichtung 2 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung in einer Bearbeitungsposition 38. 4 shows a schematic cross section through a tool receiving device 2 according to a second embodiment of the invention in a processing position 38 ,

Der Unterschied dieser Werkzeugaufnahmevorrichtung 2 gegenüber der Werkzeugaufnahmevorrichtung 1 besteht darin, dass im Bereich des Werkzeugaufnahmeschaftes 8 eine Lagerhülse 51 vorgesehen ist, die auf den Werkzeugaufnahmeschaft 8 aufgeschoben, aufgesteckt oder aufgeschraubt werden kann und welche die Lagerung 11 mit den Wälzlagern 46 und 47 trägt. Eine derartige Lagerungshülse 51 hat gegenüber dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel den Vorteil, dass an der Werkzeugaufnahme 3 selbst lediglich im Werkzeugaufnahmeschaft 8 ein Sitz 48 zum Aufschieben oder Aufschrauben der Lagerhülse 51 vorzusehen ist, um die gesamte Absaugeinrichtung 10 auf der Werkzeugaufnahme 3 unterzubringen und somit eine Werkzeugaufnahmevorrichtung 2 dieser zweiten Ausführungsform der Erfindung zu bilden.The difference of this tool holder 2 opposite the tool receiving device 1 is that in the area of the tool holder shank 8th a bearing sleeve 51 is provided on the tool holder shank 8th can be pushed, plugged or screwed on and what the storage 11 with the rolling bearings 46 and 47 wearing. Such a bearing sleeve 51 has over the previous embodiment has the advantage that at the tool holder 3 even only in the tool holding shank 8th a seat 48 for sliding or screwing on the bearing sleeve 51 is to be provided to the entire suction device 10 on the tool holder 3 accommodate and thus a tool receiving device 2 to form this second embodiment of the invention.

Um die Montage der Lagerung 11 zu erleichtern ist zusätzlich der Absaugring 15 zweigeteilt ausgeführt und weist eine Trennfuge 49 auf. Auch die Verdrehsicherung ist geringfügig modifiziert, indem im vorhandenen Ringflansch 24 unterhalb der Greifrille 36 eine Einrastöffnung 25 für das Einrasten der Rastnase 35 beim Trennen der Werkzeugaufnahme 3 von der Antriebsspindel 22 vorgesehen ist.To the mounting of the storage 11 To facilitate is also the suction ring 15 executed in two parts and has a parting line 49 on. Also, the anti-rotation is slightly modified by the existing ring flange 24 below the gripping groove 36 a latching opening 25 for the engagement of the catch 35 when disconnecting the tool holder 3 from the drive spindle 22 is provided.

5 zeigt einen schematischen Querschnitt durch die Absaugeinrichtung 10 der Werkzeugaufnahmevorrichtung gemäß 4. Mit 5 wird verdeutlicht, dass durch das Abziehen oder Abdrehen der Lagerhülse 51 von dem in 4 gezeigten Sitz 48 des Werkzeugaufnahmeschaftes 8 die komplette Absaugeinrichtung 10 mit Lagerung 11 als Zusatzbauteil für eine Werkzeugaufnahme ausgebildet sein kann. Damit ist es möglich auch vorhandene Werkzeugmaschinen mit einer hochwirksamen Absaugeinrichtung 10 nachzurüsten. 5 shows a schematic cross section through the suction device 10 the tool receiving device according to 4 , With 5 is clarified that by removing or twisting the bearing sleeve 51 from the in 4 shown seat 48 of the tool receiving shank 8th the complete suction device 10 with storage 11 can be designed as an additional component for a tool holder. This makes it possible even existing machine tools with a highly effective suction 10 retrofit.

Die Modifikationskosten im Bereich des Werkzeugaufnahmeschaftes und im Bereich des Stoppblocks der Antriebsspindelführung der Werkzeugmaschine können kostengünstig erfolgen und damit Staubschutzräume oder Staubschutzkabinen für derartige Werkzeugmaschinen kostensparend überflüssig machen.The modification costs in the area of the tool receiving shank and in the area of the stop block of the drive spindle guide of the machine tool can be cost-effective and thus make it cost-saving to remove dust-protection spaces or dust-proof cabins for such machine tools.

Durch die nachfolgenden weiteren Ausführungsformen der Erfindung wird die Effektivität der Absaugung weiter verstärkt und vergrößert, ohne den Aufwand des Werkzeugwechsels zu vergrößern oder gar den Werkzeugwechsel zu behindern. Vielmehr kann ein automatischer Werkzeugwechsel wie bisher in wenigen Sekunden auch mit der hocheffektiven Absaugeinrichtung der nachfolgenden Ausführungsformen der Erfindung nach wie vor durchgeführt werden.By the following further embodiments of the invention, the effectiveness of the suction is further enhanced and increased, without increasing the cost of tool change or even hinder the tool change. Rather, an automatic tool change as before can be carried out in a few seconds, even with the highly effective suction device of the following embodiments of the invention as before.

Eine hohe Effektivität bei den nachfolgenden Ausführungsformen der Erfindung wird dadurch erreicht, dass in dem Absaugring ein mit der Werkzeugaufnahme mitrotierendes Radialrad vorgesehen ist. Dieses Radialrad erhöht nicht nur die Sogwirkung an der Saugöffnung der Absaugeinrichtung, sondern beschleunigt auch die Staubpartikel in Richtung einer nachgeschalteten Absaugleitung.A high efficiency in the following embodiments of the invention is characterized achieved that in the suction ring mitrotierendes with the tool holder radial wheel is provided. This radial wheel not only increases the suction effect at the suction opening of the suction device, but also accelerates the dust particles in the direction of a downstream suction line.

6 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine Werkzeugaufnahmevorrichtung 30 gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung in einer Werkzeugwechselposition 39. Diese Ausführungsform der Erfindung unterscheidet sich von der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform dadurch, dass in dem Absaugring 15 ein Radialgebläse 13 mit Rotorschaufeln 9 angeordnet ist. Das Radialgebläse 13 ist auf dem Werkzeugaufnahmeschaft 8 der Werkzeugaufnahme 3 fixiert, so dass es mit der Werkzeugaufnahme 3 rotiert. Dabei werden die Staubpartikel radial beschleunigt und mit dem Absaugluftstrom können sie dann einer Absaugleitung zugeführt werden, was die in den vorhergehenden Figuren gezeigte Absaugeinrichtung 10 übernimmt. 6 shows a schematic cross section through a tool receiving device 30 according to a third embodiment of the invention in a tool change position 39 , This embodiment of the invention differs from that in FIG 1 shown first embodiment in that in the suction ring 15 a radial fan 13 with rotor blades 9 is arranged. The radial fan 13 is on the tool holder shaft 8th the tool holder 3 fixed, leaving it with the tool holder 3 rotates. The dust particles are radially accelerated and with the suction air stream they can then be fed to a suction line, which is the suction device shown in the preceding figures 10 takes over.

Die Verdrehsicherung 23 kann, wie in den vorhergehenden Ausführungsformen gezeigt, ausgeführt sein. Auch kann die Struktur der Lagerung 11 mit den Wälzlagern 46 und 47 beibehalten werden. Lediglich anstelle des Sicherungsringes 44 wird nun ein erster Flansch 20 des Radialgebläses 13 vorgesehen, der gleichzeitig einen radialen inneren Ansatz aufweist, mit dem die Lagerung 11 axial fixiert wird. Die Montage des Radialgebläses 13 mit dem Rotorflansch 20 kann dadurch ermöglicht werden, dass im Bereich des Absaugringes 15 die Absaugeinrichtung 10 eine Trennfuge 49 aufweist.The anti-twist device 23 can be carried out as shown in the previous embodiments. Also, the structure of storage 11 with the rolling bearings 46 and 47 to be kept. Only instead of the retaining ring 44 now becomes a first flange 20 of the radial fan 13 provided, which at the same time has a radial inner approach, with which the storage 11 is axially fixed. The installation of the radial fan 13 with the rotor flange 20 can be made possible by that in the area of the suction ring 15 the suction device 10 a parting line 49 having.

Das Radialgebläse 13 kann somit unter Fixieren der inneren Kugellagerringe der Wälzlager 46 und 47 auf den Werkzeugaufnahmeschaft 8 der Werkzeugaufnahme 3 beispielsweise geschraubt werden. Dabei ist die Drehrichtung des vorzusehenden Gewindes der Drehrichtung der Werkzeugaufnahme 3 entgegengerichtet, um ein Lösen des Radialgebläses 13 zu verhindern. Mit einem derartigen Radialgebläse 13 kann die Effizienz der Absaugeinrichtung 10 deutlich erhöht werden, zumal das Radialgebläse 13 mit mehreren Tausend Umdrehungen pro Minute in Zusammenwirken mit der Werkzeugaufnahme 3 rotiert. Dabei kann ein zweiter Flansch 32 des Radialgebläses durch eine Wandung des Absaugringes 15 gebildet werden.The radial fan 13 can thus fixing the inner ball bearing rings of the bearings 46 and 47 on the tool holder shank 8th the tool holder 3 for example, be screwed. The direction of rotation of the thread to be provided is the direction of rotation of the tool holder 3 opposite to a release of the radial fan 13 to prevent. With such a radial fan 13 can increase the efficiency of the suction device 10 be increased significantly, especially the radial fan 13 with several thousand revolutions per minute in cooperation with the tool holder 3 rotates. In this case, a second flange 32 of the radial fan through a wall of the suction ring 15 be formed.

7 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht der Werkzeugaufnahmevorrichtung 30 gemäß 6. Diese perspektivische Darstellung der dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt deutlich, wie kompakt und raumsparend diese hocheffiziente Werkzeugaufnahmevorrichtung 30 aufgebaut ist und dass ein automatischer Werkzeugwechsel auch mit der vorgesehenen Absaugeinrichtung 10 in den üblicherweise vorgesehenen wenigen Sekunden durchgeführt werden kann, zumal die nicht mitrotierende Absaugvorrichtung 10 in keiner Weise das Wirken eines Greifers in Zusammenwirken mit der Greifrille 36 behindert. Die bisher beschriebenen erfindungsgemäßen Komponenten und Funktionen wie die Verdrehsicherung 23 oder der Absaugstutzen 14 in Zusammenwirken mit dem Stoppblock 19 können unvermindert beibehalten werden. 7 shows a schematic perspective view of the tool receiving device 30 according to 6 , This perspective view of the third embodiment of the invention clearly shows how compact and space-saving this highly efficient tool receiving device 30 is constructed and that an automatic tool change with the intended suction 10 can be performed in the usually provided a few seconds, especially the non-co-rotating suction 10 in no way the action of a gripper in cooperation with the gripping groove 36 with special needs. The components and functions of the invention described so far, such as anti-twist protection 23 or the extraction nozzle 14 in cooperation with the stop block 19 can be maintained unabated.

8 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine Werkzeugaufnahmevorrichtung 40 gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung in einer Bearbeitungsposition 38. In dieser vierten Ausführungsform der Erfindung wird das Grundkonzept der 4 beibehalten und durch ein Radialgebläse 13 ergänzt, das mit der Werkzeugaufnahme 3 mitrotiert und in dem Absaugring 15 angeordnet ist. 8th shows a schematic cross section through a tool receiving device 40 according to a fourth embodiment of the invention in a processing position 38 , In this fourth embodiment of the invention, the basic concept of 4 maintained and by a radial fan 13 complements that with the tool holder 3 co-rotated and in the suction ring 15 is arranged.

Der wesentliche Unterschied und Vorteil dieser vierten Ausführungsform gegenüber der Ausführungsform gemäß 1 ist, dass mit einfachem Eingriff die Absaugeinrichtung 10 von der Werkzeugaufnahme 3 getrennt werden kann und dass gegenüber der zweiten Ausführungsform der Erfindung nun die Sogwirkung an der Saugöffnung 16 und in dem Saugspalt 17 des Saugrohres 12 durch das mitrotierende Radialgebläse 13 um ein Vielfaches verstärkt werden kann, zumal die Antriebsspindel derartiger Werkzeugmaschinen mit einigen Zehntausend Umdrehungen pro Minute rotieren kann und entsprechend die Staubpartikel durch die Rotorblätter 9 radial beschleunigt, sodass sie über dem Absaugstutzen 14 und den Absaugkanal 18 des Stoppblocks 19 abgeführt werden können.The main difference and advantage of this fourth embodiment over the embodiment according to 1 is that with simple intervention the suction device 10 from the tool holder 3 can be separated and that compared to the second embodiment of the invention now the suction effect at the suction opening 16 and in the suction gap 17 of the suction pipe 12 through the co-rotating radial fan 13 can be amplified many times, especially since the drive spindle of such machine tools can rotate at tens of thousands of revolutions per minute and accordingly the dust particles through the rotor blades 9 radially accelerated so that they are above the exhaust 14 and the suction channel 18 of the stop block 19 can be dissipated.

9 zeigt einen schematischen Querschnitt durch die Absaugvorrichtung 10 der Werkzeugaufnahmevorrichtung gemäß 8, womit deutlich wird, dass die Absaugeinrichtung 10 komplett mit dem Radialgebläse 13 auf dem Werkzeugaufnahmeschaft einer Werkzeugaufnahme einer Werkzeugmaschine aufgeschraubt, aufgeschoben oder aufgesteckt werden kann. In dieser Ausführungsform weist die Hülse 51 ein Innengewinde 45 auf, das auf ein entsprechendes in 8 gezeigtes Außengewinde 43 des Werkzeugaufnahmeschaftes 8 aufschraubbar ist. Dabei kann die Ausführungsform und die Funktion der Verdrehsicherung 23 beibehalten werden. 9 shows a schematic cross section through the suction device 10 the tool receiving device according to 8th , which makes it clear that the suction device 10 complete with the radial fan 13 can be screwed on the tool holder shank of a tool holder of a machine tool, pushed or plugged. In this embodiment, the sleeve 51 an internal thread 45 auf, which refers to a corresponding in 8th shown external thread 43 of the tool receiving shank 8th can be screwed on. In this case, the embodiment and the function of the rotation 23 to be kept.

10 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine Werkzeugaufnahmevorrichtung 50 gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung in einer Bearbeitungsposition 38. Die Skizze der Verdrehsicherung ist hier weggelassen. Sie entspricht dabei der Verdrehsicherung gemäß den anderen Ausführungsformen. Der Unterschied in dieser fünften Ausführungsform der Erfindung gegenüber den vorhergehenden besteht darin, dass die Radialschaufeln 9 des Radialgebläses 13 nicht wie vorher an dem ersten Flansch 20 fixiert sind, sondern an einem mitrotierenden Saugrohr 12 mit dem Werkzeugaufnahmekopf 6 verbunden ist, sodass die Rotorblätter 9 des Radialgebläses 13 mit dem Saugrohr 12 durch den Werkzeugaufnahmekopf 6 mitrotierend gedreht werden. 10 shows a schematic cross section through a tool receiving device 50 according to a fifth embodiment of the invention in a processing position 38 , The sketch of the rotation is omitted here. It corresponds to the rotation in accordance with the other embodiments. The difference in this fifth embodiment of the invention over the previous ones is that the radial blades 9 of the radial fan 13 not how before at the first flange 20 are fixed, but on a co-rotating suction tube 12 with the tool holder head 6 connected so that the rotor blades 9 of the radial fan 13 with the suction pipe 12 through the tool holder head 6 be rotated with rotating.

Der erste Rotorflansch 20 kann dazu als Scheibe auf den Werkzeugaufnahmeschaft 8 unter Arretierung der inneren Lagerringe der Lagerung 11 fixiert sein. Lediglich der außen umgebende Absaugring 15 bleibt stationär und ist über den Absaugstutzen 14 mit dem Absaugkanal 18 des Stoppblocks 19 verbunden.The first rotor flange 20 can do so as a disk on the tool holder shank 8th Locking the inner bearing rings of the storage 11 be fixed. Only the outside surrounding suction ring 15 remains stationary and is over the exhaust pipe 14 with the suction channel 18 of the stop block 19 connected.

11 zeigt einen schematischen Querschnitt durch die Werkzeugaufnahmevorrichtung 50 gemäß 11 in einer Werkzeugwechselposition 39. Diese Werkzeugaufnahmevorrichtung 50 mit rotierendem Saugrohr 12 hat den Vorteil, dass die Stützrippen 52, die das Saugrohr 12 auf dem Werkzeugaufnahmekopf 6 fixieren, gekrümmt ausgebildet sein können und somit eine zusätzliche axiale Saugkomponente auf die Saugöffnung 16 und den Saugspalt 17 ausüben. 11 shows a schematic cross section through the tool receiving device 50 according to 11 in a tool change position 39 , This tool receiving device 50 with rotating suction tube 12 has the advantage that the support ribs 52 that the suction tube 12 on the tool holder head 6 fix, curved and thus can form an additional axial suction on the suction port 16 and the suction gap 17 exercise.

12 zeigt mit der 12A eine schematische perspektivische Ansicht einer Werkzeugmaschine 4 mit einer erfindungsgemäßen Werkzeugaufnahmevorrichtung. An den Absaugkanal des Stoppblocks 19 ist eine flexible Absaugleitung 33 staubdicht angebracht, die das Luft-Staub-Gemisch einer Staubfilterbox 53 einer Absauganlage 31 zuführt. Die Staubfilterbox 53 kann stromaufwärts eines Sauggebläses 54 angeordnet sein, das die gefilterte Luft in Pfeilrichtung F abgibt. 12 shows with the 12A a schematic perspective view of a machine tool 4 with a tool receiving device according to the invention. To the suction channel of the stop block 19 is a flexible suction line 33 Dust-proof attached to the air-dust mixture of a dust filter box 53 an extraction system 31 supplies. The dust filter box 53 can be upstream of a suction fan 54 be arranged, which emits the filtered air in the direction of arrow F.

12B zeigt ein Detail B der Werkzeugmaschine 4 im Bereich der gelenkig angeordneten Antriebsspindelführung 21, an welcher die Absaugeinrichtung 10 mit einem nicht zu sehenden Absaugstutzen 14 angeordnet ist und mit der Absaugleitung 33 über den Absaugkanal des Stoppblocks 19 zusammenwirkt. Von der erfindungsgemäßen Werkzeugaufnahmevorrichtung ist in Umrissen die Absaugeinrichtung 10 und das Saugrohr 12 zu erkennen, aus dem das Werkzeug 7 herausragt. 12B shows a detail B of the machine tool 4 in the area of the articulated drive spindle guide 21 at which the suction device 10 with a not visible suction 14 is arranged and with the suction line 33 via the suction channel of the stop block 19 interacts. Of the tool receiving device according to the invention is in outline the suction device 10 and the suction tube 12 to recognize from which the tool 7 protrudes.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Werkzeugaufnahmevorrichtung (1. Ausführungsform)Tool receiving device (1st embodiment)
22: Werkzeugaufnahmevorrichtung (2. Ausführungsform)Tool receiving device (2nd embodiment)
33: Werkzeugaufnahmetool holder
44: Werkzeugmaschinemachine tool
55: WerkzeugaufnahmefußWerkzeugaufnahmefuß
66: WerkzeugaufnahmekopfTool holder head
77: WerkzeugTool
88th: WerkzeugaufnahmeschaftTool shank
99: Rotorschaufelnrotor blades
1010: Absaugeinrichtungsuction
1111: Lagerungstorage
1212: Saugrohrsuction tube
1313: Radialgebläsecentrifugal blower
1414: Absaugstutzensuction
1515: AbsaugringSuction ring
1616: Saugöffnungsuction opening
1717: Saugspaltsuction gap
1818: Absaugkanalsuction
1919: Stoppblockstop block
2020: erster Rotorflanschfirst rotor flange
2121: AntriebsspindelführungLead screw Guide
2222: Antriebsspindeldrive spindle
2323: Verdrehsicherungtwist
2424: Ringflanschannular flange
2525: Einrastöffnunglatching opening
2626: Verdrehsicherungsstiftanti-rotation pin
2727: MitnehmerabsatzMitnehmerabsatz
2828: erstes Endefirst end
2929: zweites Endesecond end
3030: Werkzeugaufnahmevorrichtung (3. Ausführungsform)Tool receiving device (3rd embodiment)
3131: Absauganlageextraction
3232: zweiter Rotorflanschsecond rotor flange
3333: Absaugleitungsuction
3434: Spindelachsespindle axis
3535: Rastnaselocking lug
3636: Greifrillecross groove
3737: Feder der VerdrehsicherungSpring of rotation lock
3838: Bearbeitungspositionprocessing position
3939: WerkzeugwechselpositionTool change position
4040: Werkzeugaufnahmevorrichtung (4. Ausführungsform)Tool receiving device (4th embodiment)
4141: Aufnahmebohrunglocation hole
4242: ÜbergangsbereichTransition area
4343: Außengewindeexternal thread
4444: Sicherungsringcirclip
4545: Innengewindeinner thread
4646: Wälzlagerroller bearing
4747: Wälzlagerroller bearing
4848: Sitz der Hülse auf dem WerkzeugaufnahmeschaftSeat of the sleeve on the tool holder shank
4949: Trennfugeparting line
5050: Werkzeugaufnahmevorrichtung (5. Ausführungsform)Tool receiving device (5th embodiment)
5151: Lagerhülse mit InnengewindeBearing sleeve with internal thread
5252: Stützrippesupporting rib
5353: StaubfilterboxStaubfilterbox
5454: Sauggebläseaspirator

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 60013853 T2 [0008]

Claims

Tool receiving device of a machine tool ( 4 ), comprising: - a rotating tool holder ( 3 ) with - a tool receptacle foot ( 5 ), adapted for fixing the tool holder ( 1 ) in the machine tool ( 4 ), - a tool receiving head ( 6 ) adapted to receive a tool ( 7 ), - a tool holder shank ( 8th ) located between the tool receiving head ( 6 ) and the tool receiving foot ( 5 ), - a storage ( 11 ) in the region of the tool receiving shank ( 8th ), characterized in that the storage ( 11 ) one of the rotating tool holder shank ( 8th ) multi-axially movably guided non-rotating suction device ( 10 ), and wherein a suction nozzle ( 14 ) of an upstream of the exhaust ( 14 ) arranged suction ring ( 15 ) of the suction device ( 10 ) is designed as a torque arm, and wherein the suction nozzle ( 14 ) axially into a suction channel ( 18 ), which is in a stop block ( 19 ) a drive spindle guide ( 21 ) is arranged, protrudes.

Tool receiving device according to claim 1, characterized in that the suction device ( 10 ) exchangeable on the tool holder shank ( 8th ) can be plugged in and / or screwed on.

Tool receiving device according to claim 1 or claim 2, characterized in that the suction ring ( 15 ) with at least one suction tube ( 12 ) upstream of the Absaufringes ( 15 ) in the region of the tool receiving head ( 6 ) forming at least one suction opening ( 16 ) cooperates.

Tool receiving device according to claim 3, characterized in that the suction tube ( 12 ) the tool receiving head ( 6 ) to form an annular suction gap ( 17 ) surrounds.

Tool receiving device according to one of the preceding claims, characterized in that on the tool holder ( 1 ) mounted suction device ( 10 ) with rotor blades ( 9 ) one with the tool holder ( 1 ) with rotating radial fan ( 13 ) cooperates.

Tool receiving device according to claim 5, characterized in that the rotor blades ( 9 ) between a radially oriented first rotor flange ( 20 ) and one of the suction ring ( 15 ) outgoing, funnel-shaped second rotor flange ( 32 ) are arranged.

Tool receiving device according to claim 6, characterized in that in a standardized tool receiving blank of the first rotor flange ( 20 ) and the rotor blades ( 9 ) are incorporated, and that the at least one suction tube ( 12 ) and the second rotor flange ( 32 ) Components of the non-rotating suction device ( 10 ) are.

Tool receiving device according to one of the preceding claims, characterized in that for a rotation ( 23 ) of the suction device ( 10 ) axially below a gripping groove ( 36 ) and axially above the bearing ( 11 ) of the suction device ( 10 ) an annular flange ( 24 ) with a latching opening ( 25 ) is arranged, wherein in the Einrastöffnung ( 25 ) a resiliently biased anti-rotation pin ( 26 ) in the state of withdrawal of the tool receiving device ( 1 ) from the machine tool ( 4 ) with a catch ( 35 ) is locked automatically.

Tool receiving device according to claim 8, characterized in that the anti-rotation pin ( 26 ) a driver's shoulder ( 27 ), with the stop block 19 ) in the state of mounting the tool receiving device ( 1 ) to the machine tool ( 4 ) while releasing the anti-twist device ( 23 ) is engaged.

Machine tool with a tool receiving device ( 1 . 2 . 30 . 40 . 50 ) according to one of the preceding claims, wherein the machine tool ( 4 ) a high-speed rotating drive spindle ( 22 ), which is multi-axially movable and a non-rotating drive spindle guide ( 21 ), on which a stop block ( 19 ), which has a suction channel ( 18 ) having a first end ( 28 ) the suction nozzle ( 14 ) as a torque arm of the suction device ( 10 ) and with a second end ( 29 ) to an extraction system ( 31 ) connected.