-
Die Erfindung betrifft ein Werkzeughalter-System nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
-
Ein gattungsgemäßes Werkzeughalter-System ist in Form von herkömmlichen Werkzeughaltern, oder auch so genannten Werkzeug-Pendelhaltern bekannt. Um die beiden als Maschinenaufnahme und als Werkzeugaufnahme bezeichneten Elementes des Werkzeughalters für feinste Ausrichtungsarbeiten gegeneinander quer zur gemeinsamen Längsachse versetzen zu können, ist es bekannt, in einem der beiden Elemente eine konzentrische Nut anzuordnen und in dem anderen Element exzentrische Ausrichtschrauben zu führen. Diese Ausrichtschrauben erstrecken sich jeweils mit einem zum Schraubenschaft exzentrischen Abschnitt in die Nut. Wenn die beiden Elemente des Werkzeughalters, die an sich durch Klemmvorrichtungen miteinander verspannt sind, gelockert sind und relativ zueinander bewegt werden können, kann mithilfe dieser Exzenterschrauben eine Feinausrichtung dergestalt erfolgen, dass durch Betätigung der einzelnen Exzenterschrauben das eine Element gegenüber dem anderen Element des Werkzeughalters quer zur Längsachse um ein geringfügiges Maß versetzt werden kann. Hierbei handelt es sich üblicherweise um Feinausrichtungen dieser beiden Elemente zueinander, die im Bereich von hundertstel oder allenfalls zehntel Millimetern liegen.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Werkzeughalter-System dahingehend zu verbessern, dass dieses eine möglichst einfache Feinausrichtung der beiden Elemente des Werkzeughalters zueinander ermöglicht und dabei eine optimale Schonung des Werkzeughalters sicherstellt. Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein dementsprechendes Verfahren zum Feinausrichten eines Werkzeughalters anzugeben.
-
Diese Aufgabe wird durch ein Werkzeughalter-System mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
-
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
-
Weiterhin wird im Anspruch 6 ein Verfahren vorgeschlagen, welches eine möglichst einfache Feinausrichtung des Werkzeughalters ermöglicht und dabei einen Material schonenden Betrieb des Werkzeughalters sicherstellt.
-
Die Erfindung schlägt mit anderen Worten vor, die an sich bekannte exzentrische Feinausrichtung beizubehalten, den Exzenter jedoch nicht in Form von mehreren Exzenterschrauben fest am Werkzeughalter vorzusehen, sondern vielmehr als separates Werkzeug auszugestalten, nämlich als einen Exzenterschlüssel, der an der gewünschten Stelle, oder nach und nach bei mehreren der für die Feinausrichtung vorgesehenen Stellen angesetzt wird und nach jeder an einer Stelle vorgenommenen Feinausrichtung wieder aus dem Werkzeughalter entfernt wird, bevor er ggf. an einer anderen Stelle des Werkzeughalters für die Vornahme einer dortigen Feinausrichtung erneut angesetzt wird oder ganz beiseite gelegt wird, so dass der nun korrekt fein ausgerichtete Werkzeughalter benutzt werden kann.
-
Durch diese vorschlagsgemäße Ausgestaltung des Werkzeughalter-Systems wird sichergestellt, dass nicht Exzenter im Werkzeughalter verbleiben, die ggf. gegeneinander verspannt werden, was dann beim Betrieb der Werkzeugmaschine zu einer Zerstörung des Werkzeugs oder des Werkzeughalters oder des zu bearbeitenden Werkstücks führen kann.
-
Der Exzenterschlüssel kann beispielsweise derart ausgestaltet sein, dass der eigentliche Werkzeughalter nach wie vor in unveränderter Form hergestellt werden kann. Die bislang üblicherweise vorgesehenen Exzenterschrauben können beispielsweise demontiert werden und der Exzenterschlüssel ist derart ausgestaltet, dass er sich nun durch die frei gewordenen Bohrungen erstreckt, in denen sich bislang die Exzenterschrauben befanden. Diese Bohrungen sind ggf. gewindelos ausgestaltet, denn der Begriff „Exzenterschraube“ bedeutet nicht, dass diese Bauteile mit einem Gewinde versehen sind, wie eine typische Schraube, sondern ihre Bezeichnung resultiert daraus, dass sie wie beispielsweise benachbart vorgesehene Klemmschrauben mit demselben Werkzeug betätigt werden können und daher einen Kraftangriff aufweisen, der wie ein Schraubenkopf ausgeformt sein kann.
-
Der Exzenterschlüssel wird also durch die Bohrung gesteckt, in welcher sich ggf. vorher bei demselben Werkzeughalter eine Exzenterschraube befunden hat. Der Schaft des Exzenterschlüssels wird dabei in dieser Bohrung radial zirkumferent geführt. Der Exzenterschlüssel wird so weit in den Werkzeughalter und zwar in die vorerwähnte Bohrung eingeführt, bis sich der Justierkopf des Exzenterschlüssels in die zuvor am gegenüberliegenden Element des Werkzeughalters befindliche Nut erstreckt, welche die Anlageflächen für die mehreren Exzenterschrauben bereitstellte und die auch nun die Anlagefläche bereit stellt, welcher der Justierkopf des Exzenterschlüssels angelegt werden kann. Durch entsprechende Drehung des Exzenterschlüssels um seine Schaftlängsachse gerät der exzentrisch am Schaft angeordnete Justierkopf gegen einen Nutrand, also gegen die Anlagefläche, welche die Nut bildet, so dass nun in der gewünschten Weise der Versatz zwischen den beiden Elementen des Werkzeughalters bewirkt werden kann, wie dies für die vorgesehene Feinausrichtung erforderlich ist.
-
Wenn anschließend an diese Feinjustierung die ohnehin vorgesehenen Klemmvorrichtungen betätigt werden, werden die beiden Elemente des Werkzeughalters in ihrer nun fein ausgerichteten Stellung zueinander fixiert. Dabei kann vorgesehen sein, eine halbfeste Fixierung dieser beiden Elemente zu bewirken, so dass anschließend an weiteren Stellen eine Feinjustage zwischen den beiden Elementen des Werkzeughalters möglich ist und hierzu die beiden Elemente relativ gegeneinander versetzt und bewegt werden können. Nachdem die gewünschte Feinjustage abgeschlossen ist, können sämtliche Klemmvorrichtungen endgültig betätigt werden, in der Art, dass nun die beiden Elemente des Werkzeughalters ihre zuvor fein ausgerichtete Stellung zueinander endgültig behalten und in dieser Stellung fixiert werden.
-
Da der Exzenterschlüssel an jeder Stelle, an welcher er angesetzt wird, nach der dort erfolgten Feinausrichtung entfernt wird, ist zuverlässig sichergestellt, dass keine Verspannung zwischen mehreren Justagestellen des Werkzeughalters erfolgen kann und daher bei der anschließenden Benutzung des Werkzeughalters keine zerstörerischen Kräfte wirksam werden können.
-
Die erwähnten Anlageflächen können an den jeweils vorgesehenen Stellen, an denen eine Feinausrichtung erfolgen kann, als separate Stellen beispielsweise in Form von Bohrungen o. dgl. vorgesehen sein. In herstellungstechnisch besonders einfacher Weise kann jedoch in an sich bekannter Weise vorgesehen sein, die Anlageflächen für den Exzenter, also für den Justierkopf des Exzenterschlüssels, in Form einer Nut bereitzustellen, die rings um die gemeinsame Längsachse der beiden Elemente des Werkzeughalters verläuft und in einem der beiden Elemente vorgesehen ist.
-
Eine zuverlässige Beibehaltung der gewünschten Relativstellung zwischen den beiden Elementen des Werkzeughalters kann vorteilhaft dadurch sichergestellt werden, dass beiderseits jeder vorgesehenen Ausricht-Stelle jeweils eine Klemmeinrichtung vorgesehen ist.
-
Vorteilhaft kann in an sich bekannter Weise vorgesehen sein, diese Klemmeinrichtungen in Form von Schrauben auszugestalten, welche die beiden Elemente des Werkzeughalters wahlweise relativ zueinander beweglich machen oder miteinander in einer zuvor bestimmten Stellung fixieren.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der rein schematischen Darstellung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt
-
1 eine perspektivische Ansicht auf einen Werkzeughalter,
-
2 eine stirnseitige Draufsicht, bereichsweise weggebrochen, auf den Werkzeughalter von 1,
-
3 eine perspektivische Ansicht auf einen Exzenterschlüssel des Werkzeughalter-Systems, und die
-
4 bis 6 jeweils einen Längsschnitt durch einen Werkzeughalter, wobei die gegeneinander verstellbaren Elemente des Werkzeughalters in drei unterschiedlichen Ausrichtungen dargestellt sind, und wobei jeweils ein zur Feinausrichtung verwendeter, zweiteiliger Exzenterschlüssel in seiner zugehörigen Arbeitsstellung dargestellt ist.
-
In den Zeichnungen ist mit 1 insgesamt ein Werkzeughalter bezeichnet, der ein als Maschinenaufnahme 2 bezeichnetes Element sowie ein als Werkzeugaufnahme 3 bezeichnetes Element aufweist. Beide Aufnahmen 2 und 3 weisen jeweils einen umlaufenden Flansch auf, wobei mehrere Klemmvorrichtungen 4 vorgesehen sind, welche die beiden Maschinen- und Werkzeugaufnahmen 2 und 3 in ihrer jeweiligen Relativstellung zueinander festlegen oder für eine Justiermöglichkeit diese beiden Aufnahmen 2 und 3 relativ zueinander beweglich lassen.
-
Die Maschinenaufnahme 2 und die Werkzeugaufnahme 3 sind im Wesentlichen achsgleich auf einer gemeinsamen Längsachse 5 angeordnet. Genau genommen besteht allerdings die Möglichkeit eines geringfügigen Versatzes der Maschinenaufnahme 2 oder der Werkzeugaufnahme 3 gegenüber dieser gemeinsamen Längsachse 5. Hierzu ist eine so genannte Feinausrichtung des Werkzeughalters 1 vorgesehen, bei welcher zunächst die Klemmvorrichtungen 4 gelöst werden.
-
Zwischen jeweils zwei Klemmvorrichtungen 4 befindet sich eine Bohrung 6, die eine Stelle zur Feinausrichtung des Werkzeughalters 1 markiert. Die Bohrungen 6 liegen auf einem Kreis im Flansch der Werkzeugaufnahme 3, wobei den Bohrungen 6 gegenüberliegend im Flansch der Maschinenaufnahme 2 eine Nut 7 vorgesehen ist, die insbesondere aus 2 ersichtlich ist. Dabei ist ersichtlich, dass der Durchmesser der Bohrungen 6 größer ist als die Breite der Nut 7.
-
Um einen axialen Versatz zwischen der Maschinenaufnahme 2 und der Werkzeugaufnahme 3 zu bewirken, wird ein Exzenterschlüssel 8 der in 3 dargestellt ist, verwendet. Der Exzenterschlüssel 8 weist einen Schaft 9 auf und einen gegenüber dem Schaft 9 exzentrisch angeordneten Justierkopf 10. Der Durchmesser des Schaftes 9 ist so bemessen, dass der Exzenterschlüssel 8 mit seinem Schaft 9 in eine Bohrung 6 eingeführt werden kann und der Schaft 9 in dieser Bohrung 6 geführt ist. Der Justierkopf 10 erstreckt sich, wenn der Exzenterschlüssel 8 weit genug in die Bohrung 6 eingeführt worden ist, in die Nut 7 der Maschinenaufnahme 2. Durch Drehung des Exzenterschlüssels 8 gerät der Justierkopf 10 entweder gegen den einen oder gegen den anderen Rand der Nut 7, wobei diese beiden Ränder jeweils eine Anlagefläche 11 für den Justierkopf 10 bilden, so dass bei weiterer Drehung des Exzenterschlüssels 8 die Nut 7 relativ zur Bohrung 6 bewegt wird und somit die Maschinenaufnahme 2 relativ zur Werkzeugaufnahme 3 und quer zur Längsachse 5 versetzt wird.
-
Die Maschinenaufnahme 2 weist Gewindebohrungen auf, in welche sich die Klemmvorrichtungen 4 erstrecken. Zur Durchführung der Klemmvorrichtungen 4 durch die Werkzeugaufnahme 3 ist im Flansch der Werkzeugaufnahme 3 für jede Klemmvorrichtung 4 eine Bohrung vorgesehen, deren Durchmesser größer ist als der Schraubenschaft der jeweiligen Klemmvorrichtung 4, so dass auf diese Weise eine Relativbewegung der Werkzeugaufnahme 3 gegenüber der Maschinenaufnahme 2 und der ortsfest in der Maschinenaufnahme 2 festgelegten Klemmvorrichtung 4 ermöglicht ist.
-
Nachdem der Exzenterschlüssel 8 an mehreren Stellen in die Nut 7 eingeführt worden ist, also in mehrere Bohrungen 6 eingesteckt worden und anschließend herausgezogen und in eine andere Bohrung 6 eingesteckt worden ist und auf diese Weise die gewünschte Feinausrichtung der Werkzeugaufnahme 3 relativ zur Maschinenaufnahme 2 durchgeführt worden ist, werden die Klemmvorrichtungen 4 betätigt, die entsprechenden Klemmschrauben also fest gezogen, so dass der Werkzeughalter 1 in seiner nun fein ausgerichteten Ausgestaltung fixiert ist. Unwuchten im Bereich der Werkzeugmaschine bzw. Maschinenaufnahme 2 können durch diese Feinausrichtung in der Weise ausgeglichen werden, dass das in die Werkzeugaufnahme 3 eingespannte Bearbeitungswerkzeug, beispielsweise ein Bohrer, ein Fräskopf o. dgl., hochpräzise ohne Exzentrizität um eine vorgegebene Drehachse drehend angetrieben werden kann.
-
In 4 ist ein Werkzeughalter 1 im Längsschnitt dargestellt, wobei die Maschinenaufnahme 2 sowie die Werkzeugaufnahme 3 präzise miteinander fluchten, wie auch an den geradlinig durchgehenden, gestrichelt eingezeichneten Mittelachsen dieser beiden Bauteile ersichtlich ist.
-
Ein zweiteiliger Exzenterschlüssel 8 besteht aus einem Grundteil 12, der rein beispielhaft als Steckschlüssel ausgestaltet ist und an einem Ende eine dementsprechende Ausnehmung mit Sechskant-Querschnitt aufweist. An seinem anderen Ende ist der Grundteil 12 in an sich bekannter Weise um 90° abgewinkelt und bildet so eine Handhabe 14, die zur Betätigung des Exzenterschlüssels 8 dient. Der andere Teil dieses zweiteiligen Exzenterschlüssels 8 bildet ein Exzenter 15, der ähnlich wie ein handelsübliches Schraub-Bit einen Vorsprung mit Sechskant-Querschnitt aufweist, welcher in der Ausnehmung des Grundteils 12 aufgenommen ist. Ein gegenüberliegender Vorsprung des Exzenters 15 ragt in die Nut 7.
-
In 5 ist derselbe Werkzeughalter 1 ebenfalls im Längsschnitt dargestellt, wobei die Maschinenaufnahme 2 sowie die Werkzeugaufnahme 3 gegeneinander versetzt sind, wie auch an den versetzten Mittelachsen dieser beiden Bauteile ersichtlich ist. Der Exzenterschlüssel 8 befindet sich in einer anderen Drehstellung als in 4, wie die Stellung der Handhabe 14 zeigt. Auch am Exzenter 15 wird die zu 4 unterschiedliche Drehstellung deutlich.
-
In 6 ist derselbe Werkzeughalter 1 ebenfalls im Längsschnitt dargestellt, wobei der Versatz der Maschinenaufnahme 2 zur Werkzeugaufnahme 3 in einer zu 5 entgegengesetzten Richtung bewirkt ist, wie die Mittelachsen der Maschinenaufnahme 2 und der Werkzeugaufnahme 3 zeigen, sowie die Drehstellungen der Handhabe 14 und des Exzenters 15 des Exzenterschlüssels 8 zeigen.
