Die Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung umfassend eine Werkzeugaufnahme zur Anordnung in einer Antriebsspindel einer Werkzeugmaschine und ein Werkzeug zur spanabhebenden Bearbeitung mit einer senkrecht zu einer Rotationsachse angeordneten Stirnseite, an und/oder in deren Umfang wenigstens ein Schneidelement anordenbar ist.The invention relates to a coupling arrangement comprising a tool holder for arrangement in a drive spindle of a machine tool and a tool for machining with a perpendicular to a rotation axis arranged end face, on and / or in the periphery of which at least one cutting element can be arranged.
Derartige Werkzeuge sind aus dem Stand der Technik vielfach bekannt. Dabei hat es sich jedoch gezeigt, dass eine Verbindung des Werkzeugs mit der Werkzeugaufnahme oftmals schwierig zu bewerkstelligen ist, wenn eine perfekte oder nahezu perfekte Zentrierung des Werkzeugs an der Werkzeugaufnahme erforderlich ist. Die DE 101 14 240 A1 zeigt eine Werkzeuganordnung mit Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.Such tools are widely known in the art. However, it has been shown that a connection of the tool with the tool holder is often difficult to accomplish when a perfect or near perfect centering of the tool on the tool holder is required. The DE 101 14 240 A1 shows a tool assembly having features of the preamble of claim 1.
Insbesondere bei sehr langen Werkzeugen hat es sich gezeigt, dass schon geringste Abweichungen zu einem Taumeln des Werkzeugs führen können, wenn die Werkzeugaufnahme von einer Antriebsspindel einer Werkzeugmaschine angetrieben wird.Especially with very long tools, it has been shown that even the slightest deviation can lead to a tumbling of the tool when the tool holder is driven by a drive spindle of a machine tool.
Die vorliegende Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, eine Kupplungsanordnung bereitzustellen, mit der eine einfache, stabile und sichere Verbindung des Werkzeugs mit der Werkzeugaufnahme gewährleistet werden kann.The present invention therefore has the task of providing a coupling arrangement with which a simple, stable and secure connection of the tool with the tool holder can be ensured.
Diese Aufgabe wird durch eine Kupplungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a coupling arrangement with the features of claim 1.
Die Kupplungsanordnung zeichnet sich dadurch aus, dass das Werkzeug auf seiner der Stirnseite abgewandten Seite einen radial neben der gestuften Bohrung angeordneten Zentrierkonus aufweist, wobei die Werkzeugaufnahme einen radial neben dem Zentrierbolzen angeordneten Zentriergegenkonus aufweist, wobei der Zentrierkonus und der Zentriergegenkonus miteinander korrespondieren.The coupling arrangement is characterized in that the tool has on its side facing away from the end face a radially arranged next to the stepped bore centering, wherein the tool holder has a radially arranged next to the centering Zentriergegenkonus, wherein the centering cone and the Zentriergegenkonus correspond to each other.
Der Innendurchmesser der gestuften Bohrung und der Durchmesser bzw. die Gewindesteigung im zweiten Bohrungsabschnitt korrespondieren dabei mit den Außendurchmessern des Zentrierbolzens und insbesondere dem Durchmesser bzw. der Gewindesteigung im zweiten Bolzenabschnitt derart, dass der Zentrierbolzen in die gestufte Bohrung eingeschraubt werden kann, wobei über den ersten und den dritten Bohrungsabschnitt bzw. über den ersten und den dritten Bolzenabschnitt eine Zentrierung des Werkzeugs an der Werkzeugaufnahme bereitgestellt werden kann. Vorzugsweise sind dabei die Innendurchmesser der gestuften Bohrung im Bereich des ersten und des dritten Bohrungsabschnitts nur geringfügig größer als die Außendurchmesser des Zentrierbolzens im Bereich des ersten und des dritten Bolzenabschnitts. Folglich kann eine Zentrierung des Werkzeugs und der Werkzeugaufnahme im Betrieb derart bereitgestellt werden, dass bei einem Antrieb von einer Antriebsspindel einer Werkzeugmaschine die Werkzeugaufnahme und das Werkzeug eine gemeinsame Rotationsachse aufweisen.The inner diameter of the stepped bore and the diameter or the thread pitch in the second bore section correspond with the outer diameters of the centering pin and in particular the diameter or the thread pitch in the second pin portion such that the centering pin can be screwed into the stepped bore, wherein on the first and the third bore portion or via the first and the third pin portion, a centering of the tool can be provided on the tool holder. Preferably, the inner diameter of the stepped bore in the region of the first and the third bore portion are only slightly larger than the outer diameter of the centering pin in the region of the first and the third pin portion. Consequently, a centering of the tool and the tool holder can be provided in operation such that, in a drive from a drive spindle of a machine tool, the tool holder and the tool have a common axis of rotation.
Vorzugsweise weisen der Zentrierkonus und der Zentriergegenkonus dabei einen Winkel derart auf, dass ein axial fluchtendes Zentrieren des Werkzeugs an der Werkzeugaufnahme ermöglicht werden kann, wobei über den Zentrierkonus bzw. den Zentriergegenkonus eine zusätzliche Zentrierung im Hinblick auf den Zentrierbolzen bzw. auf die gestufte Bohrung bereitgestellt werden kann. Vorzugsweise ist der Zentrierkonus konvex ausgebildet, wobei der Zentriergegenkonus konkav ausgebildet ist. Es ist jedoch auch denkbar, dass der Zentrierkonus konkav ausgebildet ist, wobei der Zentriergegenkonus dann konvex ausgebildet ist.Preferably, the centering cone and the centering cone have an angle such that an axially aligned centering of the tool can be made possible on the tool holder, wherein provided on the centering cone or the Zentriergegenkonus additional centering with respect to the centering pin or on the stepped bore can be. Preferably, the centering cone is convex, wherein the Zentriergegenkonus is concave. However, it is also conceivable that the centering cone is concave, wherein the centering counter-cone is then convex.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Zentrierkonus und der Zentriergegenkonus in einem Winkel von etwa 21° zur Rotationsachse geneigt sind. Bei Vorsehen eines solchen Winkels hat es sich gezeigt, dass eine Zentrierung besonders leicht ermöglicht werden kann.Furthermore, it is advantageous if the centering cone and the centering counter-cone are inclined at an angle of about 21 ° to the axis of rotation. In providing such an angle, it has been found that centering can be made particularly easy.
Vorteilhafterweise weist das Werkzeug radial zwischen der gestuften Bohrung und dem Zentrierkonus einen konkaven Zusatzringkonus auf, wobei die Werkzeugaufnahme radial zwischen dem Zentrierbolzen und dem Zentriergegenkonus einen konvexen Zusatzringgegenkonus aufweist, wobei der Zusatzringkonus und der Zusatzringgegenkonus miteinander korrespondieren. Folglich weisen der Zusatzringkonus und der Zusatzringgegenkonus vorzugsweise einen identischen oder nahezu identischen Neigungswinkel gegenüber der Rotationsachse auf, so dass eine weitere Möglichkeit zur Zentrierung des Werkzeugs an der Werkzeugaufnahme geschaffen wird. Es ist jedoch auch denkbar, dass nur das Werkzeug einen Zusatzringkonus aufweist, wobei der Zusatzringkonus dafür genutzt werden kann, zwischen Werkzeugaufnahme und Werkzeug einen Kühlmittelkanal auszubilden.The tool advantageously has a concave additional ring cone radially between the stepped bore and the centering cone, the tool holder having a convex additional ring counter-cone radially between the centering pin and the centering counter-cone, wherein the additional ring cone and the additional ring counter-cone correspond to one another. Consequently, the auxiliary ring cone and the additional ring counter cone preferably have an identical or nearly identical angle of inclination relative to the axis of rotation, so that a further possibility for centering the tool on the tool holder is provided. However, it is also conceivable that only the tool has an additional ring cone, wherein the additional ring cone can be used to form a coolant channel between the tool holder and the tool.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Kupplungsanordnung sieht vor, dass die Werkzeugaufnahme einen Kühlmittelkanal aufweist, der sich zwischen einem Kühlmitteleinlass und einem Kühlmittelauslass erstreckt, wobei das Werkzeug einen Kühlmittelkanal aufweist, der sich zwischen einem Kühlmitteleinlass und einem Kühlmittelauslass erstreckt, wobei bei an der Werkzeugaufnahme angeordnetem Werkzeug der Kühlmitteleinlass des Werkzeugs und der Kühlmittelauslass der Werkzeugaufnahme derart miteinander verbunden sind, dass der Kühlmitteleinlass der Werkzeugaufnahme und der Kühlmittelauslass des Werkzeugs fluidisch miteinander verbunden sind.A further advantageous embodiment of the coupling arrangement provides that the tool holder has a coolant channel which extends between a coolant inlet and a coolant outlet, wherein the tool has a coolant channel which extends between a coolant inlet and a coolant outlet, wherein with tool arranged on the tool holder the coolant inlet of the tool and the coolant outlet of the tool holder are connected to one another such that the coolant inlet of the tool holder and the Coolant outlet of the tool are fluidly interconnected.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Kupplungsanordnung sieht vor, dass die Werkzeugaufnahme radial neben dem Zentrierbolzen eine umlaufende Ringnut aufweist. Die Ringnut ist im Querschnitt vorzugsweise U-förmig, V-förmig oder quadratisch ausgebildet, kann jedoch auch andere Querschnitte aufweisen. Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn die Ringnut in einem Übergangsbereich zwischen dem Gegenkonus und dem Zusatzringgegenkonus angeordnet ist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn wenigstens eine zur Rotationsachse schräg verlaufende Radialbohrung vorgesehen ist, die in die Ringnut mündet und fluidisch mit einer zentralen Kühlmitteleinlassbohrung der Werkzeugaufnahme verbunden ist. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn im Zentrierkonus oder im Zentriergegenkonus parallel zur Oberfläche des Zentrierkonus bzw. des Zentriergegenkonus verlaufende Radialnuten vorgesehen sind, die derart angeordnet sind, dass bei an der Werkzeugaufnahme angeordnetem Werkzeug zwischen Zentrierkonus und Zentriergegenkonus Kühlmittelkanäle ausgebildet werden, wobei die Kühlmittelkanäle fluidisch mit Kühlmittelauslässen des Werkzeugs verbunden sind.A further advantageous development of the coupling arrangement provides that the tool holder radially adjacent to the centering pin has a circumferential annular groove. The annular groove is preferably U-shaped, V-shaped or square in cross-section, but may also have other cross-sections. It is particularly preferred in this case if the annular groove is arranged in a transition region between the counter-cone and the additional ring counter-cone. It is particularly advantageous if at least one radial bore running obliquely to the axis of rotation is provided, which opens into the annular groove and is fluidically connected to a central coolant inlet bore of the tool holder. Furthermore, it is advantageous if in the centering cone or in Zentriergegenkonus parallel to the surface of the Zentrierkonus or Zentriergegenkonus extending radial grooves are provided which are arranged such that are formed at the tool holder arranged between tool centering cone and Zentriergegenkonus coolant channels, wherein the coolant channels fluidly with Coolant outlets of the tool are connected.
Vorteilhafterweise weist die gestufte Bohrung einen vierten Bohrungsabschnitt auf, wobei der vierte Bohrungsabschnitt zur Stirnseite des Werkzeugs hin hinter dem dritten Bohrungsabschnitt angeordnet ist. Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn der vierte Bohrungsabschnitt einen kleineren Durchmesser als der dritte Bohrungsabschnitt aufweist.Advantageously, the stepped bore has a fourth bore portion, wherein the fourth bore portion is disposed towards the end of the tool behind the third bore portion. It is particularly preferred if the fourth bore portion has a smaller diameter than the third bore portion.
Weiterhin ist es besonders vorteilhaft, wenn der Zentrierbolzen an seinem freien Ende einen vierten Bolzenabschnitt aufweist, der einen Endkonus aufweist, wobei der Endkonus sich zum freien Ende hin aufweitet. Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn der Endkonus am Übergang vom dritten zum vierten Bolzenabschnitt eine Einschnürung aufweist, so dass sich der Durchmesser des Zentrierbolzens hin zum freien Ende wieder erhöht, so dass eine Einführung des Zentrierbolzens in die gestufte Bohrung weiterhin ermöglicht bleibt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Innendurchmesser des vierten Bohrungsabschnitts größer ist als der Außendurchmesser des vierten Bolzenabschnitts, so dass sich der Bolzen in der Bohrung im Bereich des vierten Bohrungsabschnitts in radialer Richtung, d. h. senkrecht zur Rotationsachse nicht abstützen kann.Furthermore, it is particularly advantageous if the centering pin has at its free end a fourth bolt portion which has an end cone, wherein the end cone expands towards the free end. It is particularly preferred in this case if the end cone has a constriction at the transition from the third to the fourth bolt section, so that the diameter of the centering bolt increases again towards the free end, so that an insertion of the centering bolt into the stepped bore remains possible. It when the inner diameter of the fourth bore portion is greater than the outer diameter of the fourth bolt portion, so that the bolt in the bore in the region of the fourth bore portion in the radial direction, d. H. can not support perpendicular to the axis of rotation.
Besonders bevorzugt ist es dabei ferner, wenn der Endkonus in einem Winkel von etwa 6° zur Rotationsachse geneigt ist.It is further particularly preferred if the end cone is inclined at an angle of about 6 ° to the axis of rotation.
Vorteilhafterweise weist das Werkzeug wenigstens eine Durchgangsbohrung mit einem Gewinde auf, die radial angeordnet ist und sich von einer Mantelseite des Werkzeugs in den vierten Bohrungsabschnitt der Bohrung hinein erstreckt.Advantageously, the tool has at least one through-hole with a thread which is arranged radially and extends from a shell side of the tool into the fourth bore portion of the bore.
Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn die Durchgangsbohrung in einem Winkel von etwa 6° zu einer senkrecht zur Rotationsachse angeordneten Ebene geneigt ist. Besonders bevorzugt ist es ferner, wenn die Durchgangsbohrung bei an der Werkzeugaufnahme angeordnetem Werkzeug senkrecht zur Oberfläche des Endkonus angeordnet ist.It is particularly preferred if the through hole is inclined at an angle of about 6 ° to a plane perpendicular to the axis of rotation plane. It is further particularly preferred if the through-hole is arranged perpendicular to the surface of the end cone when the tool is arranged on the tool holder.
Vorteilhafterweise weist das Werkzeug mehrere, vorzugsweise drei bis neun, weiter vorzugsweise fünf bis sieben Durchgangsbohrungen auf. Die Durchgangsbohrungen sind vorzugsweise in axialer Richtung auf einer Höhe angeordnet und über den Umfangsbereich des Werkzeugs regelmäßig verteilt angeordnet, so dass in radialer Richtung eine gleichmäßige Abstützung mittels von in den Durchgangsbohrungen anordenbaren Madenschrauben ermöglicht wird.Advantageously, the tool has a plurality, preferably three to nine, more preferably five to seven through holes. The through holes are preferably arranged in the axial direction at a height and distributed regularly over the peripheral region of the tool, so that in the radial direction uniform support is made possible by means of can be arranged in the through holes grub screws.
Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn wenigstens eine Madenschraube zur Anordnung in der wenigstens einen Durchgangsbohrung vorgesehen ist. Wenn mehrere Durchgangsbohrungen vorgesehen sind, sind vorzugsweise mehrere Madenschrauben vorgesehen, wobei die Anzahl der Madenschrauben der Anzahl der Durchgangsbohrungen entspricht. Wenn das Werkzeug an der Werkzeugaufnahme angeordnet ist und die Madenschraube in die Durchgangsbohrung eingeschraubt ist, kann aufgrund der Neigung des Endkonus der Werkzeugaufnahme ein zusätzlicher Niederzug des Werkzeugs hin zur Werkzeugaufnahme erreicht werden, wobei gleichzeitig eine Stabilisierung des Werkzeugs gegen Schwingungen erfolgen kann. Dies ist besonders bei langen Werkzeugen vorteilhaft.It is particularly preferred if at least one grub screw for arrangement in the at least one through hole is provided. If a plurality of through holes are provided, a plurality of grub screws are preferably provided, wherein the number of grub screws corresponds to the number of through holes. If the tool is arranged on the tool holder and the grub screw is screwed into the through hole, an additional pull-down of the tool towards the tool holder can be achieved due to the inclination of the end cone of the tool holder, while stabilizing the tool against vibration can take place. This is particularly advantageous for long tools.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Kupplungsanordnung sieht vor, dass das Werkzeug radial außen neben dem Zentrierkonus einen konkaven Abschlusskonus aufweist, wobei die Werkzeugaufnahme radial außen neben dem Zentriergegenkonus einen konvexen Abschlussgegenkonus aufweist, wobei der Abschlusskonus mit dem Abschlussgegenkonus korrespondiert. Vorzugsweise weisen der Abschlusskonus und der Abschlussgegenkonus dabei eine zur Rotationsachse identische oder nahezu identische Neigung bzw. einen zur Rotationsachse identischen Neigungswinkel auf. Durch Vorsehen des Abschlusskonus bzw. des Abschlussgegenkonus kann eine nochmalige Verbesserung der Zentrierwirkung des Werkzeugs an der Werkzeugaufnahme erreicht werden.A further advantageous development of the coupling arrangement provides that the tool has a concave end cone in the radial direction next to the centering cone, the tool holder having a convex end counter-cone radially outside the centering counter-cone, the end cone corresponding to the end counter-cone. In this case, the terminating cone and the terminating countercone preferably have an inclination identical or nearly identical to the axis of rotation or an inclination angle identical to the axis of rotation. By providing the end cone or the end countercone, a further improvement of the centering effect of the tool on the tool holder can be achieved.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Kupplungsanordnung sieht vor, dass das Werkzeug radial zwischen dem Zentrierkonus und dem Abschlusskonus eine umlaufende Ringnut aufweist, wobei die Werkzeugaufnahme zwischen dem Zentriergegenkonus und dem Abschlussgegenkonus eine umlaufende Ringnut aufweist. Die Ringnuten sind im Querschnitt vorzugsweise U-förmig, V-förmig oder quadratisch ausgebildet, können jedoch auch einen beliebigen anderen Querschnitt aufweisen. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Ringnut der Werkzeugaufnahme und des Werkzeugs derart miteinander korrespondieren, dass bei an der Werkzeugaufnahme angeordnetem Werkzeug ein Ringkanal von den beiden Ringnuten ausgebildet wird.A further advantageous embodiment of the coupling arrangement provides that the tool radially between the centering cone and the End cone has a circumferential annular groove, wherein the tool holder between the Zentriergegenkonus and the final counter-cone has a circumferential annular groove. The annular grooves are preferably U-shaped, V-shaped or square in cross-section, but may also have any other cross-section. It is particularly preferred if the annular groove of the tool holder and of the tool correspond to one another in such a way that, when the tool is arranged on the tool holder, an annular channel is formed by the two annular grooves.
Die eingangs genannte Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Werkzeug für eine Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, sowie durch eine Werkzeugaufnahme für eine Kupplungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15.The object mentioned at the outset is also achieved by a tool for a clutch arrangement according to one of claims 1 to 15, as well as by a tool mount for a clutch arrangement according to one of claims 1 to 15.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen, anhand derer die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen der Erfindung näher beschrieben und erläutert sind.Further details and advantageous embodiments of the invention will become apparent from the following description, with reference to which the embodiments of the invention shown in the figures are described and explained in more detail.
Es zeigen:Show it:
1 eine Schrägdarstellung auf eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung; 1 an oblique view of a first embodiment of a coupling arrangement according to the invention;
2 eine Seitenansicht der Kupplungsanordnung gemäß 1; 2 a side view of the clutch assembly according to 1 ;
3 einen Schnitt durch die Kupplungsanordnung gemäß 2 entlang der Linie A-A; 3 a section through the clutch assembly according to 2 along the line AA;
4 einen vergrößerten Ausschnitt IV des Schnitts gemäß 3; 4 an enlarged section IV of the section according to 3 ;
5 eine Schrägansicht einer Werkzeugaufnahme für die Kupplungsanordnung gemäß der 1 bis 4; 5 an oblique view of a tool holder for the clutch assembly according to the 1 to 4 ;
6 eine Seitenansicht der Werkzeugaufnahme gemäß 5; 6 a side view of the tool holder according to 5 ;
7 einen Schnitt durch die Werkzeugaufnahme gemäß 6 entlang der Linie B-B; 7 a section through the tool holder according to 6 along the line BB;
8 einen vergrößerten Ausschnitt VIII des Schnitts gemäß 7; 8th an enlarged section VIII of the section according to 7 ;
9 eine Schrägansicht eines Werkzeugs für eine Kupplungsanordnung gemäß der 1 bis 4 von unten; 9 an oblique view of a tool for a clutch assembly according to the 1 to 4 from underneath;
10 einen Seitenansicht des Werkzeugs gemäß 9; 10 a side view of the tool according to 9 ;
11 eine Unteransicht des Werkzeugs gemäß 9 und 10; 11 a bottom view of the tool according to 9 and 10 ;
12 eine Schrägansicht eines Schlüssels für eine Kupplungsanordnung gemäß 1 bis 4; 12 an oblique view of a key for a clutch assembly according to 1 to 4 ;
13 eine Draufsicht auf den Schlüssel gemäß 12; 13 a plan view of the key according to 12 ;
14 eine Schrägansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung; 14 an oblique view of a second embodiment of a coupling arrangement according to the invention;
15 eine Seitenansicht der Kupplungsanordnung gemäß 14; 15 a side view of the clutch assembly according to 14 ;
16 eine Schnittansicht der Kupplungsanordnung gemäß 15 entlang der Linie C-C; 16 a sectional view of the clutch assembly according to 15 along the line CC;
17 einen vergrößerten Bereich der Oberseite der Kupplungsanordnung gemäß 16 im Schnitt; 17 an enlarged portion of the top of the clutch assembly according to 16 on average;
18 eine Detailansicht XVIII gemäß 16 im Schnitt; 18 a detailed view XVIII according to 16 on average;
19 eine Werkzeugaufnahme für eine Kupplungsanordnung gemäß der 14 bis 18; 19 a tool holder for a clutch assembly according to the 14 to 18 ;
20 die Kupplungsanordnung gemäß 19 in einer Seitenansicht; 20 the coupling arrangement according to 19 in a side view;
21 die Kupplungsanordnung gemäß 20 im Schnitt entlang der Linie D-D; 21 the coupling arrangement according to 20 in section along the line DD;
22 eine Detailansicht XXII gemäß 21 im Schnitt; 22 a detailed view XXII according to 21 on average;
23 eine Schrägansicht eines Werkzeugs für eine Kupplungsanordnung gemäß 14 bis 18 von unten; 23 an oblique view of a tool for a clutch assembly according to 14 to 18 from underneath;
24 eine Seitenansicht des Werkzeugs gemäß 23; 24 a side view of the tool according to 23 ;
25 eine Unteransicht des Werkzeugs gemäß 23 und 24; 25 a bottom view of the tool according to 23 and 24 ;
26 eine Schrägansicht eines offenen Schlüssel für eine Kupplungsanordnung gemäß der 14 bis 18; 26 an oblique view of an open key for a clutch assembly according to the 14 to 18 ;
27 eine Schrägansicht eines geschlossenen Schlüssels für eine Kupplungsanordnung gemäß der 14 bis 18; und 27 an oblique view of a closed key for a clutch assembly according to the 14 to 18 ; and
28 eine Draufsicht auf einen geschlossenen Schlüssel für eine Kupplungsanordnung gemäß der 14 bis 18. 28 a plan view of a closed key for a clutch assembly according to the 14 to 18 ,
In den 1 bis 13 ist eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung gezeigt, wobei die 14 bis 28 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung zeigen. Aus Gründen der Kürze sind die sich entsprechenden Elemente dabei mit den entsprechenden Bezugszeichen gekennzeichnet, wobei die sich bei der Ausführungsform gemäß der 14 bis 28 entsprechenden Elemente nicht nochmals im Detail erläutert werden. In the 1 to 13 a first embodiment of a coupling arrangement according to the invention is shown, wherein the 14 to 28 show a second embodiment of a coupling arrangement according to the invention. For reasons of brevity, the corresponding elements are identified by the corresponding reference symbols, which in the embodiment according to FIG 14 to 28 corresponding elements will not be explained again in detail.
1 zeigt eine Kupplungsanordnung 10 umfassend eine Werkzeugaufnahme 12, welche in den 5 bis 8 näher beschrieben und erläutert ist, sowie umfassend ein Werkzeug 14 zur spanabhebenden Bearbeitung, welches in den 9 bis 11 näher beschrieben und erläutert ist. 1 shows a coupling arrangement 10 comprising a tool holder 12 which in the 5 to 8th is described and explained in detail, as well as comprising a tool 14 for machining, which in the 9 to 11 is described and explained in detail.
Die Werkzeugaufnahme 12 ist dabei in 5 in einer Schrägansicht gezeigt. Sie weist einen Kegelschaft 16 auf, welcher in einer Antriebsspindel einer nicht dargestellten Werkzeugmaschine aufgenommen werden kann. Ferner weist die Werkzeugaufnahme 12 einen Ringbund 18 auf, welcher sich in axialer Richtung an den Kegelschaft 16 anschließt. In axialer Richtung schließt sich an den Ringbund 18 ferner ein Facettenabschnitt 20 an. Wenn der Kegelschaft 16 der Werkzeugaufnahme 12 in einer Antriebsspindel einer Werkzeugmaschine angeordnet ist und wiederum an der Werkzeugaufnahme 12 ein Werkzeug 14 zur spanabhebenden Bearbeitung angeordnet ist und die Kupplungsanordnung 10 folglich von der Antriebsspindel angetrieben wird, rotieren die Kupplungsanordnung 10, das heißt die Werkzeugaufnahme 12 und das Werkzeug 14 um eine gemeinsame Rotationsachse 22.The tool holder 12 is in 5 shown in an oblique view. It has a cone shank 16 on, which can be accommodated in a drive spindle of a machine tool, not shown. Furthermore, the tool holder 12 a ring collar 18 on, which in the axial direction of the cone shank 16 followed. In the axial direction closes to the annular collar 18 also a facet section 20 at. When the cone shank 16 the tool holder 12 is arranged in a drive spindle of a machine tool and in turn on the tool holder 12 a tool 14 is arranged for machining and the clutch assembly 10 thus driven by the drive spindle, rotate the clutch assembly 10 that is the tool holder 12 and the tool 14 around a common axis of rotation 22 ,
Auf ihrer dem Kegelschaft 16 abgewandten Seite weist die Werkzeugaufnahme 12 einen gestuften Zentrierbolzen 24 auf, der konzentrisch zur Rotationsachse 22 angeordnet ist. Der Zentrierbolzen weist hin zu seinem freien Ende 26 einen ersten Bolzenabschnitt 28 einen zweiten Bolzenabschnitt 30, sowie einen dritten Bolzenabschnitt 32 auf. Da sich der Zentrierbolzen 24 hin zu seinem freien Ende 26 stufenweise verjüngt, ist der Durchmesser 108 des ersten Bolzenabschnitts 28 größer als der Durchmesser 110 des zweiten Bolzenabschnitts 30 und dieser wiederum größer als der Durchmesser 112 des dritten Bolzenabschnitts 32. Der zweite Bolzenabschnitt weist ein in den Figuren lediglich angedeutetes Außengewinde 34 auf.On her the cone shaft 16 opposite side has the tool holder 12 a stepped centering bolt 24 on, concentric with the axis of rotation 22 is arranged. The centering bolt points towards its free end 26 a first bolt portion 28 a second pin section 30 , as well as a third bolt section 32 on. As the centering pin 24 towards his free end 26 gradually tapered, is the diameter 108 of the first bolt section 28 bigger than the diameter 110 of the second pin section 30 and this in turn larger than the diameter 112 of the third bolt section 32 , The second bolt portion has an external thread only indicated in the figures 34 on.
6 zeigt die Werkzeugaufnahme 12 gemäß 5 in einer Seitenansicht bei Blick in Richtung des Pfeils 36. Die Bolzenabschnitte 28, 30, 32 sowie das Außengewinde 34 sind dabei deutlich zu erkennen. 6 shows the tool holder 12 according to 5 in a side view looking in the direction of the arrow 36 , The bolt sections 28 . 30 . 32 as well as the external thread 34 are clearly visible.
7 zeigt die Werkzeugaufnahme 12 gemäß 6 in einem Schnitt entlang der Linie B-B. Auch hier sind die Bolzenabschnitte 28, 30, 32 sowie das Außengewinde 34 des Zentrierbolzens 24 deutlich zu erkennen. Ferner ist zu erkennen, dass die Werkzeugaufnahme 12 eine konzentrisch zur Rotationsachse 22 angeordnete Stufenbohrung 38 aufweist, welche sich durch die gesamte Werkzeugaufnahme 12 erstreckt und im Bereich des Kegelschafts 16 als Kühlmitteleinlass genutzt werden kann. Ferner weist die Werkzeugaufnahme 12 radial neben dem Zentrierbolzen 24 einen konkaven Zentriergegenkonus 40 auf. 7 shows the tool holder 12 according to 6 in a section along the line BB. Again, the bolt sections 28 . 30 . 32 as well as the external thread 34 of the centering pin 24 clearly visible. Furthermore, it can be seen that the tool holder 12 one concentric with the axis of rotation 22 arranged stepped bore 38 which extends through the entire tool holder 12 extends and in the area of the conical shaft 16 can be used as a coolant inlet. Furthermore, the tool holder 12 radially next to the centering bolt 24 a concave Zentriergegenkonus 40 on.
8 zeigt dabei eine Detailansicht XIII gemäß 7, wobei der Zentriergegenkonus 40 deutlich zu erkennen ist. Der Zentriergegenkonus 40 ist in einem Winkel 42 von etwa 21° zur Rotationsachse 22 geneigt angeordnet. 8th shows a detailed view XIII according to 7 , wherein the centering counter-cone 40 is clearly visible. The centering counter-cone 40 is at an angle 42 from about 21 ° to the axis of rotation 22 arranged inclined.
Radial neben dem Zentrierbolzen 24 weist die Werkzeugaufnahme 12 ferner eine umlaufende Ringnut 44 auf, welche in den 5 und 7 ebenfalls deutlich zu kennen ist. Die Werkzeugaufnahme 12 weist ferner Schrägbohrungen 46 auf, die in einem Winkel 48 von etwa 30° zur Rotationsachse 22 geneigt sind. Die Schrägbohrungen 46 sind in 7 ebenfalls deutlich zu erkennen. Die Schrägbohrungen 46 münden einerseits in die Stufenbohrung 38, sowie andererseits in einem Kühlmittelauslass 50 der Werkzeugaufnahme 12. Im Bereich des Kühlmittelauslasses 50 weist die Werkzeugaufnahme 12 schräg verlaufende Radialnuten 52 auf, die einerseits in die Schrägbohrungen 46 und andererseits in die umlaufende Ringnut 44 münden. Die Radialnuten 52 sind in 5 ebenfalls deutlich zu erkennen.Radial next to the centering bolt 24 has the tool holder 12 Furthermore, a circumferential annular groove 44 on which in the 5 and 7 is also clearly known. The tool holder 12 also has oblique holes 46 on that at an angle 48 from about 30 ° to the axis of rotation 22 are inclined. The oblique holes 46 are in 7 also clearly visible. The oblique holes 46 on the one hand lead into the stepped bore 38 , as well as in a coolant outlet 50 the tool holder 12 , In the area of the coolant outlet 50 has the tool holder 12 oblique radial grooves 52 on, on the one hand in the oblique holes 46 and on the other hand in the circumferential annular groove 44 lead. The radial grooves 52 are in 5 also clearly visible.
In den 9 bis 11 ist das Werkzeug 14 in Alleinstellung dargestellt. 9 zeigt das Werkzeug 14 in einer Schrägansicht. Das Werkzeug 14 weist senkrecht zur Rotationsachse 22 eine Stirnseite 54 auf, an und/oder in deren Umfangs wenigstens ein Schneidelement zur spanabhebenden Bearbeitung anordenbar ist. Die Schneidelemente sind in den Figuren jedoch nicht dargestellt. Das Werkzeug 14 weist ferner einen Werkzeugschaft 56 auf. Auf der der Stirnseite 54 abgewandten Seite weist das Werkzeug 14 eine konzentrisch zur Rotationsachse 22 angeordnete, gestufte Bohrung 58 auf. Ferner weist das Werkzeug 14 einen radial neben der gestuften Bohrung 58 angeordneten Zentrierkonus 60 auf. Der Zentrierkonus 60 ist zur einer senkrecht zur Rotationsachse 22 angeordneten Ebene in einem Winkel 62 von etwa 21° geneigt. Folglich ist der Zentrierkonus 60 zur Rotationsachse 22 in einem Winkel 64 von etwa 69° geneigt.In the 9 to 11 is the tool 14 presented in isolation. 9 shows the tool 14 in an oblique view. The tool 14 points perpendicular to the axis of rotation 22 a front side 54 on, on and / or in the scope of which at least one cutting element for machining can be arranged. The cutting elements are not shown in the figures. The tool 14 also has a tool shank 56 on. On the front side 54 facing away from the tool 14 one concentric with the axis of rotation 22 arranged, stepped bore 58 on. Furthermore, the tool points 14 a radial next to the stepped bore 58 arranged centering cone 60 on. The centering cone 60 is to a perpendicular to the axis of rotation 22 arranged plane at an angle 62 tilted by about 21 °. Consequently, the centering cone 60 to the axis of rotation 22 at an angle 64 inclined by about 69 °.
Das Werkzeug 14 weist auf der der Stirnseite 54 abgewandten Seiten Radialnuten 66 auf, welche parallel zur Oberfläche des Zentrierkonus 60 verlaufend angeordnet sind. Insbesondere weist das Werkzeug 14 in den 9 bis 11 neun derartige Radialnuten 66 auf.The tool 14 points to the front side 54 opposite sides radial grooves 66 on which parallel to the surface of the centering cone 60 are arranged running. In particular, the tool has 14 in the 9 to 11 nine such radial grooves 66 on.
10 zeigt dabei eine Seitenansicht des Werkzeugs 14 bei Blick in Richtung des Pfeils 68 in 9, wohingegen Figur 11 eine Unteransicht des Werkzeugs 14 bei Blick in Richtung des Pfeils 70 in 10 zeigt. Der Zentrierkonus 60, sowie die Radialnuten 66 sind dabei deutlich zu erkennen. Ferner sind in 11 im radial äußeren Nutgrund der Radialnuten 66 mündende Kühlmittelbohrungen 72 zu erkennen, welche auf einer dem Zentrierkonus 60 abgewandten Seite einer Ringwulst 74 derart hin zum Werkzeugschaft 56 münden, das Kühlmittel mittels der Kühlmittelbohrungen 72 auf im Eingriff stehende Schneidelemente an der Stirnseite 54 des Werkzeugs 14 geleitet werden kann. Die Kühlmittelbohrungen 72 sind in 1 ebenfalls deutlich zu erkennen. 10 shows a side view of the tool 14 looking in the direction of the arrow 68 in 9 whereas Figure 11 is a bottom view of the tool 14 looking in the direction of the arrow 70 in 10 shows. The centering cone 60 , as well as the radial grooves 66 are clearly visible. Furthermore, in 11 in the radially outer groove bottom of the radial grooves 66 opening coolant holes 72 to recognize which one on the Zentrierkonus 60 opposite side of a torus 74 so towards the tool shank 56 open, the coolant through the coolant holes 72 on engaging cutting elements on the front side 54 of the tool 14 can be directed. The coolant holes 72 are in 1 also clearly visible.
Darüber hinaus weist das Werkzeug 14, wie in 9 und 10 gezeigt, zumindest abschnittsweise konisch verlaufende Betätigungsabschnitte 76 auf. Diese Betätigungsabschnitte 76 sind zur Rotationsachse 22 in einem Winkel von etwa 8° geneigt.In addition, the tool points 14 , as in 9 and 10 shown, at least partially conical operating sections 76 on. These operating sections 76 are to the rotation axis 22 inclined at an angle of about 8 °.
In den 12 und 13 ist ein Schlüssel 78 gezeigt, mit dessen Hilfe das Werkzeug 14 an der Werkzeugaufnahme 12 befestigt werden kann. Der Schlüssel 78 weist einen Handhabungsabschnitt 80 sowie einen Betätigungsabschnitt 82 auf, welcher als Ring ausgebildet ist. Im Bereich des Betätigungsabschnitts 82 weist der Schlüssel 78 eine Ausnehmung 84 auf, wobei die Ausnehmung 84 sich periodisch abwechselnde Vorsprünge 86 und Einschnürungen 88 aufweist. Wie in 12 zu erkennen ist, ist der Schlüssel 78 im Bereich der Ausnehmung 84 konisch ausgebildet, wobei die Vorsprünge 86 und die Einschnürungen 88 in einem Winkel von etwa 8° zu einer senkrecht zu einer Schlüsseloberfläche 90 angeordneten Achse verlaufen.In the 12 and 13 is a key 78 shown, with the help of which the tool 14 at the tool holder 12 can be attached. The key 78 has a handling section 80 and an operation section 82 on, which is designed as a ring. In the area of the operating section 82 assigns the key 78 a recess 84 on, with the recess 84 periodically alternating projections 86 and constrictions 88 having. As in 12 recognizing is the key 78 in the region of the recess 84 tapered, wherein the projections 86 and the constrictions 88 at an angle of about 8 ° to a perpendicular to a key surface 90 arranged axis run.
Die Kupplungsanordnung 10, welche die Werkzeugaufnahme 12 und das Werkzeug 14 umfasst wird nun unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 näher beschrieben und erläutert.The coupling arrangement 10 which the tool holder 12 and the tool 14 is now referring to the 1 to 4 described and explained in detail.
2 zeigt dabei eine Seitensicht der Kupplungsanordnung 10 bei Blick in Richtung des Pfeils 92 in 1. 2 shows a side view of the clutch assembly 10 looking in the direction of the arrow 92 in 1 ,
3 zeigt wiederum eine Schnittdarstellung der Kupplungsanordnung 10 entlang der Linie A-A in 2. Dabei ist deutlich zu erkennen, dass das Werkzeug 14 an der Werkzeugaufnahme 12 angeordnet ist. Hierzu weist das Werkzeug 14 bzw. die gestufte Bohrung 56, die sich zur Stirnseite 54 hin stufenweise verjüngt und konzentrisch zur Rotationsachse 22 angeordnet ist, drei Bohrungsabschnitte 94, 96, 98 auf. Der erste Bohrungsabschnitt 94 befindet sich dabei in der Nähe des Zentrierkonus 60, wobei sich dann in axialer Richtung der zweite Bohrungsabschnitt 96 und der dritte Bohrungsabschnitt 98 anschließen. Die gestufte Bohrung 58 weist im Bereich des ersten Bohrungsabschnitts 94 einen Durchmesser 100 auf. Im Bereich des zweiten Bohrungsabschnitts weist die gestufte Bohrung 58 ein Innengewinde 102 mit einem Durchmesser 104 auf. Im dritten Bohrungsabschnitt 98 weist die gestufte Bohrung 58 wiederum einen Durchmesser 106 auf. 3 again shows a sectional view of the clutch assembly 10 along the line AA in 2 , It can be clearly seen that the tool 14 at the tool holder 12 is arranged. This is indicated by the tool 14 or the stepped bore 56 that face the front 54 gradually tapered and concentric with the axis of rotation 22 is arranged, three bore sections 94 . 96 . 98 on. The first hole section 94 is located near the centering cone 60 , wherein then in the axial direction of the second bore portion 96 and the third bore section 98 connect. The stepped bore 58 points in the area of the first bore section 94 a diameter 100 on. In the area of the second bore section has the stepped bore 58 an internal thread 102 with a diameter 104 on. In the third hole section 98 has the stepped bore 58 again a diameter 106 on.
Zurückkommend auf 6 weist die Werkzeugaufnahme 12, bzw. der Zentrierbolzen 24 ebenfalls drei Bolzenabschnitte 28, 30, 32 auf. Dabei weist der Zentrierbolzen 24 im Bereich des ersten Bolzenabschnitts 28 einen Durchmesser 108 auf, wobei der Zentrierbolzen 24 im Bereich des zweiten Bolzenabschnitts 30 einen Durchmesser 110 aufweist. Im Bereich des dritten Bolzenabschnitts 32 weist der Zentrierbolzen 24 wiederum einen Durchmesser 112 auf. Der Durchmesser 100 im ersten Bohrungsabschnitt 94 und der Durchmesser 106 im dritten Bohrungsabschnitt 98 sind dabei derart auf den Durchmesser 108 im ersten Bolzenabschnitt 28 und auf den Durchmesser 112 am dritten Bolzenabschnitt 32 abgestimmt, dass mittels des ersten 94 und dritten 98 Bohrungsabschnitts bzw. mittels des ersten 28 und dritten 32 Bolzenabschnitts eine Zentrierung des Werkzeugs 14 an der Werkzeugaufnahme 12 bereitgestellt werden kann, wobei wiederum mittels des Innengewindes 102 am zweiten Bohrungsabschnitt 96 und des Außengewindes 34 am zweiten Bolzenabschnitt 30 eine Verschraubung des Werkzeugs 14 an der Werkzeugaufnahme 12 erfolgen kann.Coming back to 6 has the tool holder 12 , or the centering pin 24 also three bolt sections 28 . 30 . 32 on. In this case, the centering pin 24 in the region of the first bolt section 28 a diameter 108 on, with the centering pin 24 in the region of the second bolt section 30 a diameter 110 having. In the area of the third bolt section 32 has the centering pin 24 again a diameter 112 on. The diameter 100 in the first hole section 94 and the diameter 106 in the third bore section 98 are so on the diameter 108 in the first bolt section 28 and on the diameter 112 at the third pin section 32 tuned that by means of the first 94 and third 98 Hole section or by means of the first 28 and third 32 Bolt section a centering of the tool 14 at the tool holder 12 can be provided, again by means of the internal thread 102 at the second bore section 96 and external thread 34 at the second pin section 30 a screwing of the tool 14 at the tool holder 12 can be done.
Darüber hinaus kann eine Zentrierung des Werkzeugs 14 an der Werkzeugaufnahme 12 mittels des Zentriergegenkonus 40 der Werkzeugaufnahme 12 bzw. des damit korrespondierenden Zentrierkonus 60 des Werkzeugs 14 bereitgestellt werden. Dies ist insbesondere in der Detailansicht IV in 4 deutlich zu erkennen. 4 zeigt dabei die Detailansicht IV gemäß 3.In addition, a centering of the tool 14 at the tool holder 12 by means of the centering counter-cone 40 the tool holder 12 or of the corresponding centering cone 60 of the tool 14 to be provided. This is especially in the detail view IV in 4 clearly visible. 4 shows the detail view IV according to 3 ,
Der Zentrierkonus 60 des Werkzeugs 14, sowie der Zentriergegenkonus 40 der Werkzeugaufnahme 12 sind dabei deutlich zu erkennen. Ferner ist zu erkennen, wie eine Zentrierung des Werkzeugs 14 an der Werkzeugaufnahme 12 mittels des ersten Bohrungsabschnitts 94 bzw. des ersten Bolzenabschnitts 28 erreicht werden kann. Ferner ist zu erkennen, dass das Werkzeug 14 radial zwischen der gestuften Bohrung 58 und dem Zentrierkonus 60 einen konkaven Zusatzringkonus 114 aufweist, welcher in einem Winkel 116 zur Rotationsachse 22 geneigt ist. Die Werkzeugaufnahme 12 weist wiederum einen auch in 5 erkennbaren Zusatzringgegenkonus 118 auf, welcher ebenfalls in einem identischen Winkel 116 zur Rotationsachse 22 geneigt ist, so dass mittels des Zusatzringkonus 114 bzw. des Zusatzringgegenkonus 118 eine weitere Möglichkeit der Zentrierung des Werkzeugs 14 an der Werkzeugaufnahme 12 bereitgestellt werden kann.The centering cone 60 of the tool 14 , as well as the centering counter cone 40 the tool holder 12 are clearly visible. It can also be seen how a centering of the tool 14 at the tool holder 12 by means of the first bore section 94 or the first pin section 28 can be achieved. It can also be seen that the tool 14 radially between the stepped bore 58 and the centering cone 60 a concave additional ring cone 114 which is at an angle 116 to the axis of rotation 22 is inclined. The tool holder 12 again has a in 5 recognizable additional ring counter cone 118 which is also at an identical angle 116 to the axis of rotation 22 is inclined, so that by means of the additional ring cone 114 or the Additional ring counter cone 118 another way of centering the tool 14 at the tool holder 12 can be provided.
Ferner ist in 4 zu erkennen, dass mittels der Stufenbohrung 38, welche ebenfalls als Kühlmitteleinlass fungiert, Kühlmittel über die Schrägbohrungen 46 hin zu dem Kühlmittelauslass 50 bzw. zu den Radialnuten 52 der Werkzeugaufnahme 12 geleitet werden kann. Die Radialnuten 52 sind dabei parallel zur Oberfläche des Zusatzringgegenkonus 118 verlaufend angeordnet. Bei der an der Werkzeugaufnahme 12 angeordnetem Werkzeug 14 bilden sich daher zwischen den Radialnuten 52 und dem Zusatzringkonus 114 Kühlmittelkanäle aus, welche derart in die Ringnut 44 münden, das Kühlmittel von der Stufenbohrung 38 über die Schrägbohrungen 46 in die Ringnut 44 geleitet werden kann. Die Ringnut 44 wird dabei bei an der Werkzeugaufnahme 12 angeordnetem Werkzeug 14 derart von den Radialnuten 66 des Werkzeugs 14 überlagert, das Kühlmittel von der Ringnut 44 über die Radialnuten 66 zu den Kühlmittelbohrungen 72 und von dort aus auf ein im Eingriff mit einem Werkstück stehendes Schneidelement geleitet werden kann.Furthermore, in 4 to recognize that by means of the stepped bore 38 , which also acts as a coolant inlet, coolant through the oblique holes 46 towards the coolant outlet 50 or to the radial grooves 52 the tool holder 12 can be directed. The radial grooves 52 are parallel to the surface of the additional ring counter cone 118 running arranged. When at the tool holder 12 arranged tool 14 therefore form between the radial grooves 52 and the additional ring cone 114 Coolant channels, which in such a way in the annular groove 44 lead, the coolant from the stepped bore 38 over the oblique holes 46 in the ring groove 44 can be directed. The ring groove 44 is thereby at the tool holder 12 arranged tool 14 so from the radial grooves 66 of the tool 14 superimposed, the coolant from the annular groove 44 over the radial grooves 66 to the coolant holes 72 and can be directed from there to a standing in engagement with a workpiece cutting element.
Insgesamt ist es mit der in den 1 bis 13 gezeigten Kupplungsanordnung möglich, einerseits eine stabile Verbindung zwischen Werkzeugaufnahme 12 und Werkzeug 14 bereitzustellen, da über die Bohrungsabschnitte 94, 98 sowie die Bolzenabschnitte 28, 32 eine Zentrierung bereitgestellt werden kann, welche zusätzlich von dem Zentrierkonus 60 sowie dem Zentriergegenkonus 40 und dem Zusatzringkonus 114 und dem Zusatzringgegenkonus 118 unterstützt wird. Eine Verschraubung kann dabei durch das Innengewinde 102 des zweiten Bohrungsabschnitts 96 sowie das Außengewinde 34 des zweiten Bolzenabschnitts 30 erreicht werden. Darüber hinaus ist mit der in den 1 bis 13 gezeigten Kupplungsanordnung 10 eine effektive Kühlung möglich. Zum Aufschrauben des Werkzeugs 14 auf die Werkzeugaufnahme 12 können die Vorsprünge 86 des Schlüssels 78, der in 12 und 13 gezeigt ist, zur Drehmomentübertragung in die Betätigungsabschnitte 76 des Werkzeugs 14 eingreifen, so dass das Werkzeug 14 gegenüber der Werkzeugaufnahme 12 derart verdreht werden kann, dass das Innengewinde 102 im zweiten Bohrungsabschnitt 96 auf das Außengewinde 34 im zweiten Bolzenabschnitt 30 aufgeschraubt werden kann.Overall, it is with the in the 1 to 13 Coupling arrangement shown possible, on the one hand a stable connection between tool holder 12 and tool 14 provide over the bore sections 94 . 98 as well as the bolt sections 28 . 32 a centering can be provided which in addition from the centering cone 60 as well as the centering counter-cone 40 and the additional ring cone 114 and the auxiliary ring counter cone 118 is supported. A screw connection can be through the internal thread 102 of the second bore section 96 as well as the external thread 34 of the second pin section 30 be achieved. In addition, with the in the 1 to 13 shown coupling arrangement 10 effective cooling possible. To screw on the tool 14 on the tool holder 12 can the projections 86 of the key 78 who in 12 and 13 is shown, for torque transmission in the operating sections 76 of the tool 14 intervene, leaving the tool 14 opposite the tool holder 12 can be twisted so that the internal thread 102 in the second bore section 96 on the external thread 34 in the second bolt section 30 can be screwed on.
In den 14 bis 28 ist eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung dargestellt, wobei die Kupplungsanordnung insgesamt mit dem Bezugszeichen 200 gekennzeichnet ist. Die der Kupplungsanordnung 10, welche in den 1 bis 13 gezeigt ist, entsprechenden Elemente, sind mit dem entsprechenden Bezugszeichen versehen und werden nicht nochmals in gänzlicher Ausführlichkeit erläutert.In the 14 to 28 a second embodiment of a coupling arrangement according to the invention is shown, wherein the coupling arrangement as a whole with the reference numeral 200 is marked. The clutch arrangement 10 which in the 1 to 13 is shown, corresponding elements are provided with the corresponding reference numerals and will not be explained again in full detail.
14 zeigt eine Kupplungsanordnung 200 in einer Schrägansicht, wobei ein Werkzeug 14 zur spanabhebenden Bearbeitung an einer Werkzeugaufnahme 12 angeordnet ist. Eine solche Werkzeugaufnahme 12 ist in den 19 bis 22 gezeigt. 14 shows a coupling arrangement 200 in an oblique view, with a tool 14 for machining on a tool holder 12 is arranged. Such a tool holder 12 is in the 19 to 22 shown.
19 zeigt die Werkzeugaufnahme 12 dabei in einer Schrägansicht. Die Werkzeugaufnahme 12 weist ebenfalls drei Bolzenabschnitte 28, 30, 32, welche dieselbe Funktion haben, wie die Bolzenabschnitte 28, 30, 32 des Zentrierbolzens 24 der Werkzeugaufnahme 12 gemäß der 1 bis 13. Darüber hinaus weist der Zentrierbolzen 24 an seinem freien Ende 26 einen vierten Bolzenabschnitt 120 auf. Der vierte Bolzenabschnitt 120 weist einen Endkonus 122 auf, der sich zum freien Ende hin aufweitet. Der Endkonus 122 und der vierte Bolzenabschnitt 120 sind in 20 ebenfalls deutlich zu erkennen, welche eine Seitenansicht der Werkzeugaufnahme bei Blick in Richtung des Pfeils 124 in 19 zeigt. 19 shows the tool holder 12 doing so in an oblique view. The tool holder 12 also has three bolt sections 28 . 30 . 32 , which have the same function as the bolt sections 28 . 30 . 32 of the centering pin 24 the tool holder 12 according to the 1 to 13 , In addition, the centering pin points 24 at its free end 26 a fourth bolt section 120 on. The fourth bolt section 120 has an end cone 122 on, which expands to the free end. The end cone 122 and the fourth bolt section 120 are in 20 also clearly visible, which is a side view of the tool holder when looking in the direction of the arrow 124 in 19 shows.
21 zeigt wiederum einen Schnitt durch die Werkzeugaufnahme 12 gemäß 20 entlang der Linie D-D. Der vierte Bolzenabschnitt 120 und der Endkonus 122 sind ebenfalls deutlich zu erkennen, wobei auch zu erkennen ist, dass der Endkonus 122 zur Rotationsachse 22 in einem Winkel 126 von etwa 6° angeordnet ist. Da sich der Endkonus 122 hin zum freien Ende 26 aufweitet, weist der Zentrierbolzen 24 am Übergangsbereich des vierten Bolzenabschnitts 120 zum Endkonus 122 eine Einschnürung auf, welche in den Figuren jedoch kein Bezugszeichen trägt. 21 again shows a section through the tool holder 12 according to 20 along the line DD. The fourth bolt section 120 and the end cone 122 are also clearly visible, and it can also be seen that the end cone 122 to the axis of rotation 22 at an angle 126 is arranged at about 6 °. Because the end cone 122 towards the free end 26 expands, points the centering pin 24 at the transition region of the fourth bolt section 120 to the end cone 122 a constriction, which, however, bears no reference numerals in the figures.
22 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt XXII gemäß 21 im Schnitt. Dabei ist der erste Bolzenabschnitt 28 und der Zentriergegenkonus 40 der Werkzeugaufnahme 12 deutlich zu erkennen. Ferner ist die Schrägbohrung 46, welche einerseits in die Stufenbohrung 38 mündet und andererseits am Kühlmittelauslass 50 mündet, deutlich zu erkennen. 22 shows an enlarged section XXII according to 21 on average. Here is the first bolt section 28 and the centering counter-cone 40 the tool holder 12 clearly visible. Furthermore, the oblique bore 46 , which on the one hand in the stepped bore 38 opens and on the other hand at the coolant outlet 50 opens, clearly recognizable.
Ferner ist zu erkennen, dass die Kühlmittelauslässe 50 in einem Übergangsbereich zwischen dem ersten Bolzenabschnitt 28 des Zentrierbolzens 24 und dem Zentriergegenkonus 40 in einer umlaufenden Ringnut 128 angeordnet sind. Die Werkzeugaufnahme 12 weist radial außen neben dem konkaven Zentriergegenkonus 40 einen konvexen Abschlusskonus 130 auf, welcher insbesondere in den 19, 21 und 22 deutlich zu erkennen ist. Radial zwischen dem Zentriergegenkonus und dem Abschlussgegenkonus 130 weist die Werkzeugaufnahme 12 eine umlaufende Ringnut 132 auf.It can also be seen that the coolant outlets 50 in a transition region between the first pin portion 28 of the centering pin 24 and the centering counter-cone 40 in a circumferential annular groove 128 are arranged. The tool holder 12 has radially outward adjacent to the concave Zentriergegenkonus 40 a convex end cone 130 on, which in particular in the 19 . 21 and 22 is clearly visible. Radial between the centering counter-cone and the end counter-cone 130 has the tool holder 12 a circumferential annular groove 132 on.
In den 23 bis 25 ist das Werkzeug 14 der Werkzeugaufnahme gemäß der 14 bis 18 gezeigt. Das Werkzeug weist im Bereich des Kegelschafts 56 Durchgangsbohrungen 134 auf, welche sich bis in die gestufte Bohrung 58 des Werkzeugs 14 hinein erstrecken.In the 23 to 25 is the tool 14 the tool holder according to the 14 to 18 shown. The tool points in the area of taper shank 56 Through holes 134 on, which is down to the stepped bore 58 of the tool 14 extend into it.
23 zeigt eine Schrägansicht des Werkzeugs 14, wobei 24 eine Seitenansicht des Werkzeugs 14 zeigt, bei Blick in Richtung des Pfeils 136 in 23. 25 zeigt eine Unteransicht des Werkzeugs 14 bei Blick in Richtung des Pfeils 138 in 24. 23 shows an oblique view of the tool 14 , in which 24 a side view of the tool 14 shows, looking in the direction of the arrow 136 in 23 , 25 shows a bottom view of the tool 14 looking in the direction of the arrow 138 in 24 ,
Die gestufte Bohrung 58 ist dabei deutlich zu erkennen. Darüber hinaus ist in 23 und 25 der Zusatzringkonus 114 des Werkzeugs 14 deutlich zu erkennen. Wie in 23 zu erkennen ist, weist das Werkzeug 14 auf seiner der Stirnseite 54 abgewandten Seite einen Abschlusskonus 140 auf, der mit dem Abschlussgegenkonus 130 derart korrespondiert, dass eine Zentrierung des Werkzeugs 14 an der Werkzeugaufnahme 12 erreicht werden kann. Ferner ist in 23 und in 25 zu erkennen, dass das Werkzeug 14 radial zwischen dem Zentrierkonus 60 und dem Abschlusskonus 140 eine umlaufende Ringnut 142 aufweist. Ferner weist das Werkzeug 14 Radialnuten 66 auf, welche parallel zur Oberfläche des Zentrierkonus 60 verlaufend angeordnet sind und einerseits in die Ringnut 152 münden und andererseits in den Zusatzringkonus 114 münden. Im Nutgrund der Ringnut 142 sind wiederum Kühlmittelbohrungen 72 angeordnet, die sich von der Ringnut 142 bis auf die dem Zentrierkonus 60 abgewandte Seite des Ringwulsts 74 derart erstrecken, dass das Kühlmittel mittels der Kühlmittelbohrungen 72 am Werkzeugschaft 56 herunter auf mit einem Werkstück im Eingriff stehende, in den Figuren nicht gezeigte Schneidelemente geleitet werden kann.The stepped bore 58 is clearly visible. In addition, in 23 and 25 the additional ring cone 114 of the tool 14 clearly visible. As in 23 The tool points 14 on his forehead 54 opposite side a final cone 140 on the one with the final counter-cone 130 such corresponds that a centering of the tool 14 at the tool holder 12 can be achieved. Furthermore, in 23 and in 25 to realize that the tool 14 radially between the centering cone 60 and the final cone 140 a circumferential annular groove 142 having. Furthermore, the tool points 14 radial grooves 66 on which parallel to the surface of the centering cone 60 are arranged extending and on the one hand in the annular groove 152 and on the other hand into the additional ring cone 114 lead. In the groove bottom of the annular groove 142 are in turn coolant holes 72 arranged, extending from the annular groove 142 except for the centering cone 60 opposite side of the torus 74 extend such that the coolant through the coolant holes 72 at the tool shank 56 can be passed down on cutting with a workpiece engaged, not shown in the figures cutting elements.
In den 26 bis 28 ist ein weiterer Schlüssel 144 gezeigt, mit dem das Werkzeug 14 der in den 14 bis 28 gezeigten Kupplungsanordnung 10 an der Werkzeugaufnahme 12 befestigt werden kann. Der Schlüssel 144 weist ebenfalls einen Handhabungsabschnitt 80 sowie einen Betätigungsabschnitt 82 mit Vorsprüngen 86 und Einschnürungen 88 auf. Der in den 26 bis 28 gezeigte Schlüssel 144 unterscheidet sich von dem in den 12 und 13 gezeigten Schlüssel 78 dabei dadurch, dass am Betätigungsabschnitt 82 ein Gelenk 146 mit zwei Gelenkachsen 148, 150 vorgesehen ist. In 26 ist dabei der Schlüssel 144 in einer geöffneten Stellung gezeigt, wohingegen der Schlüssel in 27 in einer geschlossenen Stellung gezeigt ist. 28 zeigt den Schlüssel in der geschlossenen Stellung gemäß 27 bei Blick in Richtung des Pfeils 152. Ferner ist in den 26 bis 28 zu erkennen, dass der Schlüssel 144 am Handhabungsabschnitt 80 eine Befestigungsöse 154 aufweist, mit der der Schlüssel 144 beispielsweise an einem Werkzeugschrank befestigt werden kann.In the 26 to 28 is another key 144 shown with the tool 14 in the 14 to 28 shown coupling arrangement 10 at the tool holder 12 can be attached. The key 144 also has a handling section 80 and an operation section 82 with projections 86 and constrictions 88 on. The in the 26 to 28 shown keys 144 is different from the one in the 12 and 13 shown key 78 thereby by the fact that on the operating section 82 a joint 146 with two joint axes 148 . 150 is provided. In 26 is the key 144 shown in an open position, whereas the key in 27 is shown in a closed position. 28 shows the key in the closed position according to 27 looking in the direction of the arrow 152 , Furthermore, in the 26 to 28 to realize that the key 144 at the handling section 80 a fastening eye 154 has, with which the key 144 for example, can be attached to a tool cabinet.
Ferner weist der Betätigungsabschnitt 82 des Schlüssels 144 eine Feststelleinrichtung 156 auf, wobei die Feststelleinrichtung zwei Zapfen 158, 160 aufweist, wobei die Zapfen 158, 160 zur Feststellung des Betätigungsabschnitts 82 des Schlüssels 144 in seiner geschlossenen Stellung in dafür vorgesehene Bohrungen von auf zwei aufeinander abgewandten Seiten des Schlüssels angeordneten Blechprofilen 162, 164 eingreifen, wobei der Zapfen 160 in der geschlossenen Stellung durch eine Bohrung 166 derart hindurchgeführt ist, dass der Schlüssel 144 bzw. der Betätigungsabschnitt 82 in der geschlossenen Stellung verweilen kann.Furthermore, the actuating portion 82 of the key 144 a locking device 156 on, wherein the locking device two pins 158 . 160 having, wherein the pins 158 . 160 for detecting the operation section 82 of the key 144 in its closed position in designated holes arranged on two opposite sides of the key sheet metal profiles 162 . 164 engage, with the pin 160 in the closed position through a hole 166 so passed, that the key 144 or the operating section 82 can stay in the closed position.
Die Befestigung des Werkzeugs 14 an der Werkzeugaufnahme 12 der Kupplungsanordnung 200 wird nun unter Bezugnahme auf die 14 bis 18 näher beschrieben und erläutert. 14 zeigt eine Schrägansicht der Kupplungsanordnung 200, wobei 15 eine Seitenansicht der Kupplungsanordnung 200 bei Blick in Richtung des Pfeils 168 in 14 darstellt. 16 zeigt wiederum eine Schnittansicht der Kupplungsanordnung 200 bei Schnitt entlang der Linie C-C in 15, wobei eine obere Detailansicht des Schnitts in 17 gezeigt ist und wobei eine Detailansicht XVIII in 18 gezeigt ist.The attachment of the tool 14 at the tool holder 12 the clutch assembly 200 will now be with reference to the 14 to 18 described and explained in detail. 14 shows an oblique view of the clutch assembly 200 , in which 15 a side view of the clutch assembly 200 looking in the direction of the arrow 168 in 14 represents. 16 again shows a sectional view of the clutch assembly 200 at intersection along the line CC in 15 , wherein an upper detail view of the section in 17 is shown and wherein a detailed view XVIII in 18 is shown.
Wie in 17 deutlich zu erkennen ist, weist die gestufte Bohrung 58 des Werkzeugs 14 einen vierten Bohrungsabschnitt 170 auf. Im Bereich des vierten Bohrungsabschnitts 170 weist die gestufte Bohrung 58 einen Durchmesser 172 auf, wobei der Zentrierbolzen 24 der Werkzeugaufnahme 12 im vierten Bolzenabschnitt 120 einen Durchmesser 174 aufweist, der auch in 20 deutlich zu erkennen ist. Der Durchmesser 172 des vierten Bohrungsabschnitts 170 ist dabei derart größer als der Durchmesser 174 des vierten Bolzenabschnitts 120, dass der vierte Bolzenabschnitt 120 nicht mit dem vierten Bohrungsabschnitt 170 in Berührung kommt. Darüber hinaus ist am freien Ende 26 des Zentrierkonus 24 der Endkonus 122 deutlich zu erkennen, welcher in einem Winkel 126 von 6° zur Rotationsachse 22 angeordnet ist. Entsprechend sind die Durchgangsbohrungen 134, welche im Werkzeugschaft 56 des Werkzeugs 14 vorgesehen sind zu erkennen, die in einem Winkel 176 von etwa 96° zur Rotationsachse 22 geneigt sind. Folglich sind die Durchgangsbohrungen 134 in einem Winkel von etwa 6° zu einer senkrecht zur Rotationsachse 22 angeordneten Ebene angeordnet.As in 17 can be clearly seen, the stepped bore 58 of the tool 14 a fourth bore section 170 on. In the area of the fourth hole section 170 has the stepped bore 58 a diameter 172 on, with the centering pin 24 the tool holder 12 in the fourth bolt section 120 a diameter 174 which also in 20 is clearly visible. The diameter 172 of the fourth bore section 170 is so much larger than the diameter 174 of the fourth bolt section 120 in that the fourth bolt section 120 not with the fourth hole section 170 comes into contact. In addition, at the free end 26 the centering cone 24 the end cone 122 to clearly see which one at an angle 126 from 6 ° to the axis of rotation 22 is arranged. Accordingly, the through holes 134 which in the tool shank 56 of the tool 14 are provided to detect at an angle 176 from about 96 ° to the axis of rotation 22 are inclined. Consequently, the through holes are 134 at an angle of about 6 ° to a perpendicular to the axis of rotation 22 arranged level arranged.
Wenn nun mittels des in den 26 bis 28 gezeigten Schlüssels 144 das Werkzeug 14 der Kupplungsanordnung 200 auf die Werkzeugaufnahme 12 aufgeschraubt wird, wobei die Vorsprünge 86 des Schlüssels 144 zur Drehmomentübertragung in die Betätigungsabschnitte 76 des Werkzeugs 14 eingreifen, erfolgt, wie auch in 16 zu erkennen ist, eine Zentrierung des Werkzeugs 14 an der Werkzeugaufnahme 12 mittels des ersten Bolzenabschnitts 28 und des dritten Bolzenabschnitts 32 bzw. des ersten Bohrungsabschnitts 94 und des dritten Bohrungsabschnitts 98. Darüber hinaus erfolgt eine Zentrierung mittels des Zentrierkonus 60, sowie mittels des Zentriergegenkonus 40.If now by means of the in the 26 to 28 shown key 144 the tool 14 the clutch assembly 200 on the tool holder 12 is screwed on, with the projections 86 of the key 144 for torque transmission in the operating sections 76 of the tool 14 intervene, as well as in 16 it can be seen, a centering of the tool 14 at the tool holder 12 by means of the first bolt section 28 and the third pin section 32 or the first bore section 94 and the third bore section 98 , In addition, a centering takes place by means of the centering cone 60 , as well as by means of Zentriergegenkonus 40 ,
Wenn nun bei an der Werkzeugaufnahme 12 angeordnetem Werkzeug Madenschrauben in in den Figuren nicht dargestellte Innengewinde der Durchgangsbohrungen 134 eingeschraubt werden, stützen sich die Madenschrauben am Endkonus 122 derart ab, dass einerseits ein Niederzug des Werkzeugs 14 hin zur Werkzeugaufnahme 12 erreicht werden kann und andererseits eine Stabilisierung des Werkzeugs 14 gegenüber der Werkzeugaufnahme im Bereich des vierten Bolzenabschnitts 120 bzw. des vierten Bohrungsabschnitts 170 erfolgen kann, so dass das Werkzeug 14 gegenüber Schwingungen stabilisiert werden kann.If now at the tool holder 12 arranged tool grub screws in not shown in the figures internal thread of the through holes 134 be screwed, the grub screws are based on the end cone 122 such that on the one hand a pull down of the tool 14 towards the tool holder 12 can be achieved and on the other hand a stabilization of the tool 14 opposite the tool holder in the region of the fourth bolt portion 120 or the fourth bore section 170 can be done so that the tool 14 can be stabilized against vibrations.
18 zeigt eine Detailansicht XVIII gemäß 16 im Schnitt. Die Zentrierung des Werkzeugs 14 an der Werkzeugaufnahme 12 mittels des ersten Bohrungsabschnitts 94 bzw. des ersten Bolzenabschnitts 28 sowie mittels des Zentrierkonus 60 bzw. des Zentriergegenkonus 40 ist dabei deutlich zu erkennen. 18 shows a detailed view XVIII according to 16 on average. The centering of the tool 14 at the tool holder 12 by means of the first bore section 94 or the first pin section 28 and by means of the centering cone 60 or the centering counter-cone 40 is clearly visible.
Zur Bereitstellung einer Kühlung kann Kühlmittel über die Stufenbohrung 38 der Werkzeugaufnahme 12, welche als Kühlmitteleinlass fungieren kann, in die Werkzeugaufnahme 12 eingeleitet werden. Über die Schrägbohrungen 46, welche in einem Winkel 48 zur Rotationsachse 22 angeordnet sind, kann dann Kühlmittel in die umlaufende Ringnut 128 geleitet werden. Zwischen den Radialnuten 66, welche parallel zur Oberfläche des Zentrierkonus 60 des Werkzeugs 14 verlaufend angeordnet sind, und dem Zentriergegenkonus 40 können sich Kühlmittelkanäle ausbilden, welche einerseits in die Ringnut 128 sowie andererseits in die sich gegenüberliegenden Ringnuten 132, 142 münden. Da die Ringnut 142 mit einer Kühlmittelbohrung 72 fluidisch verbunden ist, kann somit Kühlmittel von der Stufenbohrung 38 über die Schrägbohrung 46, die Ringnut 128 und die Radialnuten 66 hin zu den Ringnuten 132, 142, sowie über die Kühlmittelbohrungen 72 zu der dem Zentrierkonus 60 abgewandten Seite der Ringwulst 74 geleitet werden, so dass in den Figuren nicht dargestellte Schneidelemente gekühlt werden können. Somit kann auch mit der in den 14 bis 28 gezeigten Kupplungsanordnung 200 einerseits eine besonders steife Verbindung eine Werkzeugs 14 mit einer Werkzeugaufnahme 12 bereitgestellt werden, wobei andererseits eine effektive Kühlung der im Eingriff stehenden Schneidelemente erreicht werden kann.To provide cooling, coolant may flow through the stepped bore 38 the tool holder 12 , which can act as a coolant inlet, into the tool holder 12 be initiated. About the oblique holes 46 which at an angle 48 to the axis of rotation 22 are arranged, then can coolant in the circumferential annular groove 128 be directed. Between the radial grooves 66 , which are parallel to the surface of the centering cone 60 of the tool 14 are arranged extending, and the Zentriergegenkonus 40 can form coolant channels, which on the one hand into the annular groove 128 and on the other hand in the opposite annular grooves 132 . 142 lead. Because the annular groove 142 with a coolant hole 72 Fluid is connected, so can coolant from the stepped bore 38 over the oblique hole 46 , the ring groove 128 and the radial grooves 66 towards the ring grooves 132 . 142 , as well as the coolant holes 72 to the centering cone 60 opposite side of the torus 74 be routed so that not shown in the figures cutting elements can be cooled. Thus, also with in the 14 to 28 shown coupling arrangement 200 on the one hand a particularly rigid connection of a tool 14 with a tool holder 12 be provided, on the other hand, an effective cooling of the engaging cutting elements can be achieved.
