DE102018007414A1

DE102018007414A1 - Fixing device for machine tools

Info

Publication number: DE102018007414A1
Application number: DE102018007414.6A
Authority: DE
Inventors: Hermann Oesterle
Original assignee: OESTERLE and PARTNER GbR (VERTRETUNGSBERECHTIGTE GESELLSCHAFTER HERMANN OESTERLE 72202 NAGOLD HARALD OESCHGER 79312 EMMENDINGEN); Oesterle Partner GbR Vertretungsberechtigte Ges Hermann Oesterle 72202 Nagold Harald Oeschger 79312
Current assignee: OESTERLE, HERMANN, DE
Priority date: 2018-09-17
Filing date: 2018-09-17
Publication date: 2020-03-19
Also published as: WO2020057680A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Festlegevorrichtung für Werkzeugmaschinen zum Festlegen von zumindest einem Werkzeughalter (2) an einem Werkzeugträger (3), mit einer ersten Befestigungseinrichtung (4) mit Spannschrauben zur lagegenauen Festlegung des Werkzeughalters (2) an dem Werkzeugträger (3) unter Wirkung einer Ausrichteinrichtung (5) zwischen einer Anlagefläche (6) des Werkzeughalters (2) und einer Auflagefläche (7) des Werkzeugträgers (3), und mit einer zweiten Befestigungseinrichtung (8) in der Art einer Schnellspanneinrichtung (9) mit zumindest einem von dem Werkzeughalter (2) abragenden Spannschaft (10), welcher in eine Aufnahme (11) in dem Werkzeugträger (3) führbar und mit zumindest einer Spanneinrichtung (12) der Schnellspanneinrichtung (9) arretierbar ist.Um eine Festlegevorrichtung für Werkzeugmaschinen zu schaffen, die zum einen eine Kombination verschiedenster Werkzeugträger mit verschiedensten Werkzeughaltern ermöglicht, die einfach und kostengünstig herstellbar ist und die zum anderen einen präzisen Betrieb einer Werkzeugmaschine mit minimalen Fertigungstoleranzen von Werkstücken erlaubt, ist vorgesehen, daß die Spanneinrichtung (12) zumindest ein Spannelement (13) und ein Betätigungselement (14) für das Spannelement (13) umfaßt und das Spannelement (13) sich an einer Steuerfläche (15), die dem Spannschaft (10) in der Aufnahme (11) radial gegenüberliegt, abstützt und bei Betätigen des Betätigungselements (14) sich die Steuerfläche (15) in Umfangsrichtung des Spannschaftes (10) bewegt und das Spannelement (13) eine radial zu/von dem Spannschaft (10) gerichtete Bewegung ausführt, die eine formschlüssig lösbare und arretierte Festlegung des Spannschafts (10) in der Aufnahme (11) bewirkt.The invention relates to a fixing device for machine tools for fixing at least one tool holder (2) to a tool holder (3), with a first fastening device (4) with clamping screws for fixing the tool holder (2) to the tool holder (3) in a precise position under the effect of an alignment device (5) between a contact surface (6) of the tool holder (2) and a contact surface (7) of the tool carrier (3), and with a second fastening device (8) in the manner of a quick-action clamping device (9) with at least one of the tool holder (2 ) protruding clamping shaft (10), which can be guided into a receptacle (11) in the tool carrier (3) and can be locked with at least one clamping device (12) of the quick-clamping device (9) .To create a fixing device for machine tools, on the one hand a combination A wide variety of tool carriers with a wide variety of tool holders enables easy and inexpensive to manufacture r and, on the other hand, allows precise operation of a machine tool with minimal manufacturing tolerances of workpieces, the clamping device (12) comprises at least one clamping element (13) and one actuating element (14) for the clamping element (13) and the clamping element ( 13) is supported on a control surface (15), which lies radially opposite the clamping shaft (10) in the receptacle (11), and when the actuating element (14) is actuated, the control surface (15) moves in the circumferential direction of the clamping shaft (10) and that Clamping element (13) executes a movement directed radially to / from the clamping shaft (10), which causes the clamping shaft (10) to be fixed in the receptacle (11) in a positively releasable and arrested manner.

Description

Die Erfindung betrifft eine Festlegevorrichtung für Werkzeugmaschinen zum Festlegen von zumindest einem Werkzeughalter an einem Werkzeugträger, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a fixing device for machine tools for fixing at least one tool holder to a tool carrier, according to the preamble of claim 1.

Die DE 10 2008 048 206 B4 beschreibt eine Festlegevorrichtung für Werkzeugmaschinen zum Festlegen von zumindest einem Werkzeughalter an einem als Werkzeugrevolver gebildeten Werkzeugträger. Eine aus Spannschrauben gebildete, erste Befestigungseinrichtung dient hierbei zur lagegenauen Festlegung des Werkzeughalters an dem Werkzeugträger. Die Spannschrauben sind in Bohrungen an Eckbereichen eines rechteckförmigen Grundkörpers des Werkzeughalters angeordnet und durchgreifen die Bohrungen, denen jeweils Gewindebohrungen in Eckbereichen einer Auflagefläche an dem Werkzeugträger zugeordnet sind. Die an der Oberseite des rechteckförmigen Grundkörpers des Werkzeughalters zugänglichen Schraubenköpfe der Spannschrauben weisen jeweils einen Innensechskant auf, sodaß die Spannschrauben mittels eines Werkzeuges festziehbar sind und eine Anlagefläche an der Unterseite des Werkzeughalters dadurch an der Auflagefläche des Werkzeugträgers unter Wirkung einer Ausrichteinrichtung lagegenau festgelegt und verspannt ist.The DE 10 2008 048 206 B4 describes a fixing device for machine tools for fixing at least one tool holder on a tool carrier formed as a tool turret. A first fastening device formed from tensioning screws is used to fix the tool holder to the tool carrier in an exact position. The clamping screws are arranged in bores on corner areas of a rectangular base body of the tool holder and pass through the bores, to which threaded holes in corner areas of a support surface on the tool holder are assigned. The screw heads of the clamping screws, which are accessible at the top of the rectangular base body of the tool holder, each have a hexagon socket, so that the clamping screws can be tightened by means of a tool and a bearing surface on the underside of the tool holder is thereby precisely positioned and clamped on the contact surface of the tool holder under the effect of an alignment device .

Festlegevorrichtungen mit Schraubenbefestigungen benötigen einen hohen Zeitaufwand beim Wechseln und Ausrichten der Werkzeughalter, was die Wirtschaftlichkeit einer Werkzeugmaschine beeinträchtigt.Locking devices with screw fastenings take a lot of time when changing and aligning the tool holder, which affects the economy of a machine tool.

Die DE 195 48 151 A1 beschreibt eine Werkzeugfixiereinrichtung für Werkzeugmaschinen, mit einem Werkzeughalter, welcher eine Anlagefläche und einen von dieser abstehenden, zylinderartigen Spannschaft zum Spannen des Werkzeugs aufweist. Ein Werkzeugträger in Form einer Revolverscheibe mit einer Vielzahl an Werkzeugstationen, von denen jede eine Auflagefläche und eine Aufnahme für den Spannschaft aufweist, dient zum Einspannen eines jeweiligen Schaftes in der jeweiligen Aufnahme. Eine Ausrichteinrichtung zwischen der Anlage- und Auflagefläche dient zur lagegenauen Festlegen des jeweiligen Werkzeughalters an der Revolverscheibe.The DE 195 48 151 A1 describes a tool fixing device for machine tools, with a tool holder which has a contact surface and a cylindrical clamping shank projecting therefrom for clamping the tool. A tool carrier in the form of a turret disk with a large number of tool stations, each of which has a support surface and a receptacle for the clamping shank, is used to clamp a respective shank in the respective receptacle. An alignment device between the contact and support surface is used to precisely position the respective tool holder on the turret disk.

Die bereits im Einsatz und am Markt befindlichen Werkzeugmaschinen weisen somit unterschiedliche Festlegevorrichtungen mit Schraubbefestigungssystemen oder Schnellspannsystemen auf. Ebenso existieren mannigfach unterschiedliche Ausrichtsysteme zum exakten, wiederholbaren Positionieren von Werkzeughaltern an Werkzeugträgern. Zum Teil sind die Rüst- oder Werkzeugwechselzeiten solcher Maschinen unverhältnismäßig hoch. Zudem ist eine Kompatibilität unterschiedlicher Werkzeughalter zu verschiedenen Werkzeugträgern nicht gegeben.The machine tools already in use and on the market therefore have different fixing devices with screw fastening systems or quick-action clamping systems. There are also many different alignment systems for exact, repeatable positioning of tool holders on tool carriers. The set-up or tool change times of such machines are sometimes disproportionately long. In addition, there is no compatibility of different tool holders with different tool carriers.

Die DE 10 2017 007 905 des Anmelders beschreibt eine Festlegevorrichtung für Werkzeugmaschinen zum Festlegen von zumindest einem Werkzeughalter an einem Werkzeugträger, mit einer ersten Befestigungseinrichtung mit Spannschrauben zur lagegenauen Festlegung des Werkzeughalters an dem Werkzeugträger unter Wirkung einer Ausrichteinrichtung zwischen einer Anlagefläche des Werkzeughalters und einer Auflagefläche des Werkzeugträgers. Um eine Kombination verschiedenster Werkzeugträger mit verschiedensten Werkzeughaltern zu ermöglichen, ist dabei eine zweite Befestigungseinrichtung in der Art einer Schnellspanneinrichtung an der Festlegevorrichtung vorgesehen, die einen von dem Werkzeughalter abragenden Spannschaft aufweist, welcher in eine Aufnahme in dem Werkzeugträger führbar und mit zumindest einer Spanneinrichtung der Schnellspanneinrichtung arretierbar ist. Somit können ein vorhandener Werkzeughalter mit einem Schraubbefestigungssystem als auch ein Werkzeughalter mit einem Spannschaft und einer Radial- oder Greifernut für eine Schnellspanneinrichtung an ein und demselben Werkzeugträger eingesetzt werden.The DE 10 2017 007 905 The applicant describes a fixing device for machine tools for fixing at least one tool holder to a tool carrier, with a first fastening device with clamping screws for precisely fixing the tool holder to the tool carrier under the action of an alignment device between a contact surface of the tool holder and a contact surface of the tool carrier. In order to enable a combination of different tool carriers with different tool holders, a second fastening device in the form of a quick-action clamping device is provided on the fixing device, which has a clamping shaft protruding from the tool holder, which can be guided into a receptacle in the tool carrier and with at least one clamping device of the quick-clamping device can be locked. An existing tool holder with a screw fastening system and a tool holder with a clamping shank and a radial or gripper groove for a quick-action clamping device can thus be used on one and the same tool carrier.

Es bleiben jedoch noch Wünsche in Bezug auf die Herstellung und die Kosten einer solchen Festlegevorrichtung offen.However, desires regarding the manufacture and the cost of such a fixing device remain open.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Festlegevorrichtung für Werkzeugmaschinen anzugeben, die zum einen eine Kombination verschiedenster Werkzeugträger mit verschiedensten Werkzeughaltern ermöglicht, die einfach und kostengünstig herstellbar ist und die zum anderen einen präzisen Betrieb einer Werkzeugmaschine mit minimalen Fertigungstoleranzen von Werkstücken erlaubt.The invention is therefore based on the object of specifying a fixing device for machine tools which, on the one hand, enables a combination of a wide variety of tool carriers with a wide variety of tool holders, which is simple and inexpensive to produce and, on the other hand, allows precise operation of a machine tool with minimal manufacturing tolerances of workpieces.

Die Aufgabe wird mit einer Festlegevorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.The object is achieved with a fixing device with the features of claim 1.

Dadurch, daß die Spanneinrichtung in sehr kompakter Form mit zumindest einem Spannelement und einem Betätigungselement für die Betätigung des Spannelementes gebildet ist, wobei sich das Spannelement an einer Schrägfläche oder Steuerfläche, die dem Spannschaft in der Aufnahme radial gegenüberliegt, abstützt und bei Betätigen des Betätigungselements sich die Schrägfläche in Umfangsrichtung des Spannschaftes bewegt und das Spannelement eine radial zu/von dem Spannschaft gerichtete Bewegung dadurch ausführt, die ein formschlüssig lösbares Festlegen des Spannschaftes in der Aufnahme bewirkt, ist eine kostengünstige Festlegevorrichtung geschaffen, die eine Minimierung der Werkzeughalter-Wechselzeiten ermöglicht. Die wesentlichen Komponenten der Festlegevorrichtung sind dabei in der Aufnahme für den Spannschaft selbst angeordnet, sodaß in Bezug auf die Herstellung der Festlegevorrichtung im Wesentlichen lediglich die Aufnahme umgestaltet werden muß und keine besonders aufwändigen Modifikationen an dem Werkzeughalter erforderlich sind, die zudem den Querschnitt des Werkzeughalters bedeutend schwächen würden.Characterized in that the clamping device is formed in a very compact form with at least one clamping element and an actuating element for actuating the clamping element, the clamping element being supported on an inclined surface or control surface which is radially opposite the clamping shaft in the receptacle, and when the actuating element is actuated the inclined surface moves in the circumferential direction of the clamping shaft and the clamping element thereby executes a movement directed radially to / from the clamping shaft, which causes the clamping shaft to be positively and releasably fixed in the receptacle, an inexpensive fixing device is created which enables the tool holder changing times to be minimized. The Essential components of the fixing device are arranged in the receptacle for the clamping shank itself, so that in relation to the manufacture of the fixing device, essentially only the receptacle has to be redesigned and no particularly complex modifications to the tool holder are required, which also significantly weaken the cross section of the tool holder would.

Es lassen sich mit der erfindungsgemäßen Festlegevorrichtung Werkzeughalter mit Schraubbefestigungssystemen und Werkzeughalter mit Schnellspanneinrichtungen an ein und demselben Werkzeugträger einsetzen. Die Einsatzmöglichkeiten bereits bei einem Anwender vorhandener Werkzeughalter ohne Schnellspannsystem, sowie von Werkzeughaltern mit Schnellspannsystem und Spannschrauben oder aber von Werkzeughaltern, die nur mit einem Schnellspannsystem festlegbar sind, werden durch die erfindungsgemäße Festlegevorrichtung erweitert.With the fixing device according to the invention, tool holders with screw fastening systems and tool holders with quick-action clamping devices can be used on one and the same tool carrier. The possible uses already available to a user of tool holders without a quick-action clamping system, as well as of tool holders with a quick-action clamping system and clamping screws or of tool holders that can only be fixed with a quick-action clamping system, are expanded by the fixing device according to the invention.

Bevorzugte Ausführungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Preferred embodiments of the invention result from the subclaims.

Bevorzugt greift das Spannelement in eine Radialnut, die um den Umgang des Spannschaftes angeordnet ist, ein. Das Spannelement kann hierbei klein bauend gebildet sein, sodaß ein geringer Platzbedarf insbesondere in radialer Richtung des Spannschaftes sich für die Festlegevorrichtung ergibt. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Spannelement an einer ortsfesten, in der Aufnahme in dem Werkzeugträger angeordneten Drehachse festgelegt und eine dauerhafte Funktion der Festlegevorrichtung dadurch ermöglichend, gebildet. Ein die Schrägflächen oder Steuerflächen aufweisendes Steuerelement kann unter Wirkung des Betätigungselements so an einer Steuerfläche des Spannelements entlang verschiebbar angeordnet sein, daß das Spannelement mit einer Arretierflanke in die Radialnut des Spannschaftes bei Betätigen des Betätigungselements einschwenkt. Dadurch wird eine Radial- und Axialkraft in dem Spannschaft erzeugt, der ihn an der Aufnahme spielfrei zentrieren und festlegen läßt. Die Spanneinrichtung ist somit in der Art eines Bajonettverschlusses gebildet, der verschleißarm und oft betätigt werden kann.The clamping element preferably engages in a radial groove which is arranged around the handling of the clamping shaft. The clamping element can be made small, so that a small space is required, in particular in the radial direction of the clamping shaft for the fixing device. In a preferred exemplary embodiment, the clamping element is fixed on a fixed axis of rotation arranged in the receptacle in the tool carrier and thereby enables a permanent function of the fixing device. A control element having the inclined surfaces or control surfaces can be arranged so as to be displaceable along a control surface of the clamping element under the action of the actuating element such that the clamping element swivels into the radial groove of the clamping shaft with a locking flank when the actuating element is actuated. As a result, a radial and axial force is generated in the clamping shaft, which allows it to be centered and fixed on the mount without play. The tensioning device is thus formed in the manner of a bayonet lock, which can be operated with little wear and often.

Die Drehachse für das Spannelement stützt sich dabei in einem Ausführungsbeispiel der Festlegevorrichtung an einem Auflagerelement mittelbar an der Aufnahme in dem Werkzeugträger ab. Das Auflagerelement, die Drehachse und das Spannelement können so vormontiert werden und dann in die Aufnahme eingebracht und festgelegt werden.In one embodiment of the fixing device, the axis of rotation for the clamping element is supported indirectly on a support element on the receptacle in the tool carrier. The support element, the axis of rotation and the clamping element can thus be preassembled and then inserted and fixed in the receptacle.

Bevorzugt ist das Auflagerelement als Ring gebildet an dem sich diametral gegenüberliegend zumindest zwei Spannelemente über jeweilige Drehachsen festgelegt an dem Auflagerelement befinden. Das Auflagerelement ist schwimmend, jedoch verdrehgesichert in der Aufnahme gehalten. Der Innendurchmesser des Ringes ist so gewählt, daß der Spannschaft mit radialem Spiel hindurchführbar ist. Bevorzugt sind vier Spannelemente in einer Kreuz-Anordnung, sich jeweils diametral gegenüberliegend, an dem Ring angeordnet. Somit ergibt sich eine rotationssymmetrische Anordnung der Spannelemente um den Spannschaft, die dadurch gut in der Aufnahme zentriert und festgelegt werden kann.The support element is preferably formed as a ring on which at least two clamping elements are located diametrically opposite one another and are fixed to the support element via respective axes of rotation. The support element is floating, but is secured against rotation in the receptacle. The inner diameter of the ring is chosen so that the clamping shaft can be passed with radial play. Four clamping elements are preferably arranged on the ring in a cross arrangement, each diametrically opposite one another. This results in a rotationally symmetrical arrangement of the clamping elements around the clamping shaft, which can thereby be centered and fixed well in the receptacle.

Das Betätigungselement zur Verschiebung der Schragfläche relativ zu dem Spannelement ist bevorzugt als Schraube gebildet, die mit ihrem Gewinde in einen Verzahnungsabschnitt des Steuerelementes eingreift und das Steuerelement bei Betätigen der Schraube in eine Drehbewegung um eine Längsachse der Aufnahme versetzt. Hierdurch wird eine radiale Verschiebung der Arretierflanke des Spannelements zu der Radialnut des Spannschaftes bewirkt.The actuating element for displacing the inclined surface relative to the tensioning element is preferably designed as a screw, which engages with its thread in a toothed section of the control element and, when the screw is actuated, sets the control element in a rotational movement about a longitudinal axis of the receptacle. This causes a radial displacement of the locking flank of the clamping element to the radial groove of the clamping shaft.

Das als Schraube gebildete Betätigungselement ist in einer zylindrischen Führung in der Art einer Bohrung in dem Werkzeughalter eingebracht, wobei die Bohrung von einer anderen Stirnfläche als der Auflagefläche des Werkzeugträgers geführt ist. Die Bohrung stellt eine, im Vergleich zu anderen Systemen am Markt, minimale Querschnittsschwächung dar. Die Schraube ist dabei axial unverschieblich in der Führung gehalten und kann beim Drehen somit Zug- oder Druckkräfte auf das Steuerelement ausüben.The actuating element formed as a screw is introduced in a cylindrical guide in the manner of a bore in the tool holder, the bore being guided by a face other than the support surface of the tool carrier. The bore represents a minimal cross-sectional weakening compared to other systems on the market. The screw is held axially immovable in the guide and can therefore exert tensile or compressive forces on the control element when turning.

Besonders bevorzugt ist das Steuerelement als Ring gebildet, auf dessen Innenseite die Schrägflächen für die Betätigung der Spannelemente angeordnet sind und auf dessen Aussenseite der Verzahnungsabschnitt oder eine um den gesamten Umfang des Ringes verlaufende Verzahnung angeordnet ist, in die das Gewinde des Betätigungselementes eingreift.The control element is particularly preferably formed as a ring, on the inside of which the inclined surfaces for the actuation of the clamping elements are arranged and on the outside of which the toothed section or a toothing extending around the entire circumference of the ring, in which the thread of the actuating element engages, is arranged.

Wird eine Verzahnung um den gesamten Umfang des Steuerelements gewählt, so kann dieses unabhängig in Bezug auf seine Drehlage zu dem Spannschaft montiert werden.If a toothing is chosen around the entire circumference of the control element, it can be mounted independently with respect to its rotational position in relation to the clamping shaft.

Das jeweilige, als Ring gebildete Auflagerelement und das Steuerelement haben bevorzugt denselben Aussen- und Innendurchmesser und liegen in einer Funktionsposition der Festlegevorrichtung übereinander mit einer jeweiligen Gleitfläche, sodaß sie gegeneinander verdreht werden können, bzw. daß das Steuerelement gegenüber dem Auflagerelement, das ortsfest ist, verdreht werden kann.The respective support element formed as a ring and the control element preferably have the same outside and inside diameter and are in a functional position of the fixing device one above the other with a respective sliding surface so that they can be rotated relative to one another, or that the control element is opposite the support element, which is stationary, can be twisted.

Beide Ringe sind axial unverschieblich in der Aufnahme mit einem Sprengring, der in eine Nut in der Aufnahme eingreift, gehalten. Dadurch ergibt sich eine einfache Montage und gegebenenfalls Demontagemöglichkeit der Ringe sowie Spannelemente.Both rings are axially immovable with a snap ring that fits into a groove engages the recording, held. This results in simple assembly and, if necessary, disassembly of the rings and clamping elements.

Die jeweilige Steuerflanke und die Arretierflanke eines jeden Spannelementes sind in der Art von Kreisbogenabschnitte oder Kreisbogensegmente gebildet und verlaufen konisch zueinander. Alle Spannelemente sind identisch gebildet. Der Bogenradius der Arretierflanke ist an den Radius der Radialnut in dem Spannschaft angepaßt. Der Bogenradius der Steuerflanke ist an den Radius der Schrägflächen in dem Steuerelement angepaßt.The respective control flank and the locking flank of each clamping element are formed in the manner of circular arc sections or circular arc segments and are tapered to one another. All clamping elements are identical. The radius of the arc of the locking flank is adapted to the radius of the radial groove in the clamping shaft. The arc radius of the control flank is adapted to the radius of the inclined surfaces in the control element.

Der Spannschaft selbst kann zylindrisch geformt sein oder mit einer Durchmesserverringerung von seinem, der Anlagefläche des Werkzeughalters zugewandten Ende zu dem, der Anlagefläche abgewandten Ende gebildet sein. Der Spannschaft kann in der Art nach DIN 69880 gebildet sein und zumindest einen zylindrischen Längenbereich aufweisen. Der Spannschaft kann auch als Werkzeugschaft für BMT-Werkzeugträgersysteme gebildet sein.The clamping shank itself can be cylindrical or be formed with a diameter reduction from its end facing the contact surface of the tool holder to the end facing away from the contact surface. The clamping shank can be formed in the manner of DIN 69880 and have at least one cylindrical length range. The clamping shank can also be formed as a tool shank for BMT tool carrier systems.

Es können an einem Werkzeugträger eine Vielzahl an Werkzeughaltern und Festlegevorrichtungen angeordnet sein.A multiplicity of tool holders and fixing devices can be arranged on a tool carrier.

Mit der erfindungsgemäßen Festlegevorrichtung ist eine Umrüstmöglichkeit für Werkzeughalter und Werkzeugträger mit Schraubverbindungen geschaffen, um diese mit einer Schnellspanneinrichtung zu versehen, die einfach herzustellen ist und wenig Modifikationsarbeit erfordert. Die Schnellspanneinrichtung kann auch als Bajonett-Holspanneinrichtung bezeichnet und verstanden werden.With the fixing device according to the invention, a conversion possibility for tool holders and tool carriers with screw connections is created in order to provide them with a quick-action clamping device that is simple to manufacture and requires little modification work. The quick release device can also be referred to and understood as a bayonet-type clamping device.

Die Erfindung wird nun näher anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben und anhand der Zeichnungen gezeigt. Es zeigen:

1 einen Längsschnitt durch eine Festlegevorrichtung für Werkzeugmaschinen;
2 einen Querschnitt durch die Festlegevorrichtung in 1 entlang der Linie II-II;
3 einen weiteren Querschnitt durch die Festlegevorrichtung in 1;
4 eine Draufsicht auf eine Schnellspanneinrichtung;
5 eine perspektivische Ansicht der Schnellspanneinrichtung in 4; und
6 eine perspektivische Ansicht eines Werkzeugträgers mit Aussparungen zur Aufnahme der in den 4 und 5 gezeigten Schnellspanneinrichtung.

The invention will now be described in more detail with reference to exemplary embodiments and shown with the aid of the drawings. Show it:

1 a longitudinal section through a fixing device for machine tools;
2nd a cross section through the fixing device in 1 along the line II-II;
3rd a further cross section through the fixing device in 1 ;
4th a plan view of a quick release device;
5 a perspective view of the quick release device in 4th ; and
6 a perspective view of a tool holder with recesses for receiving the in 4th and 5 quick release shown.

In 1 ist ein Werkzeughalter 2 für rotierende Werkzeuge gezeigt, der mit seinem Grundkörper mit einer erfindungsgemäßen Festlegevorrichtung 1 an einem Werkzeugträger 3 festgespannt ist. Die Festlegevorrichtung 1 weist eine erste Befestigungseinrichtung 4 auf, die aus sechs nicht gezeigten Spannschrauben besteht, die in schematisch in 6 gezeigte Gewindebohrungen 36 in dem Werkzeugträger 3 zu schrauben sind, und aus einem Spannschaft 10 gebildet ist. Beim Festlegen gelangt eine Anlagefläche 6 an dem Werkzeughalter 2 unter Wirkung eine Ausrichteinrichtung 5 in lagegenauen Kontakt zu einer Auflagefläche 7 an dem Werkzeugträger 3.In 1 is a tool holder 2nd shown for rotating tools, the body with a fixing device according to the invention 1 on a tool carrier 3rd is clamped. The fixing device 1 has a first fastening device 4th on, which consists of six clamping screws, not shown, which are shown schematically in 6 shown threaded holes 36 in the tool carrier 3rd are to be screwed, and from a clamping shaft 10th is formed. When defining, a contact surface arrives 6 on the tool holder 2nd under effect an alignment device 5 in precise contact with a contact surface 7 on the tool carrier 3rd .

Zusätzlich zu der aus den nicht gezeigten Spannschrauben und den Gewindebohrungen 36 gebildeten, ersten Befestigungseinrichtung 4 weist die Festlegvorrichtung 1 erfindungsgemäß eine weitere, zweite Befestigungseinrichtung 8 auf, die es, auch ohne die erste Befestigungseinrichtung 4 in Anspruch zu nehmen, ermöglicht, den Werkzeughalter 2 mittels einer Schnellspanneinrichtung 9 der zweiten Befestigungseinrichtung 8 an dem Werkzeugträger in kürzester Zeit festzulegen. Die Schnellspanneinrichtung 9 ist in 1 und mit ihren wesentlichen Komponenten in 5 in einer perspektivischen Ansicht gezeigt und wird fachsprachlich auch als Vertikal-Bajonetthohlspanner bezeichnet. Der von der zweiten Befestigungseinrichtung 8 mitverwendete Spannschaft 10 ist, wie 1 zeigt, als Hohlschaft gebildet und von einer Antriebswelle 37 für das nicht gezeigte Werkzeug an dem Werkzeughalter 2 axial durchragt. Der Spannschaft 10 ist Teil der Schnellspanneinrichtung 9 und ist in dem Grundkörper des Werkzeughalters 2 mit einem Zentriersitz eingeschraubt. Er ragt aus dessen Anlagefläche 6 senkrecht hervor, um in einer im Wesentlichen zylindrischen Aufnahme 11 in dem Werkzeugträger 3 mit einer Spanneinrichtung 12 der Schnellspanneinrichtung 9 spielfrei arretiert werden zu können. Zur Wirkverbindung des Spannschaftes 10 mit der Spanneinrichtung 12 weist der Spannschaft 10 an seinem, der Anlagefläche 6 abgewandten Ende 35 eine Radialnut 16 mit eine konisch zu einer Längsachse 26 der Aufnahme 11 verlaufenden, weiteren unteren Flanke 38 auf.In addition to that from the clamping screws (not shown) and the threaded holes 36 formed, first fastening device 4th has the fixing device 1 according to the invention a further, second fastening device 8th on it, even without the first fastening device 4th to use the tool holder 2nd by means of a quick release device 9 the second fastening device 8th to fix on the tool carrier in no time. The quick release device 9 is in 1 and with their essential components in 5 shown in a perspective view and is also referred to in technical terms as a vertical bayonet hollow clamp. The one from the second fastener 8th shared shaft 10th is like 1 shows, formed as a hollow shaft and by a drive shaft 37 for the tool, not shown, on the tool holder 2nd protrudes axially. The tension shaft 10th is part of the quick release device 9 and is in the body of the tool holder 2nd screwed in with a centering seat. It protrudes from its contact surface 6 perpendicularly out to in a substantially cylindrical receptacle 11 in the tool carrier 3rd with a tensioning device 12th the quick release device 9 to be able to be locked without play. For operative connection of the clamping shaft 10th with the tensioning device 12th points the tension shaft 10th on his, the contact surface 6 opposite end 35 a radial groove 16 with a conical to a longitudinal axis 26 the recording 11 extending, further lower flank 38 on.

In die Radialnut 16 in dem Spannschaft 10 greifen, wie dies die 4 und 5 verdeutlichen, vier in Kreuzanordnung angeordnete Spannelemente 13 ein, wobei die Spannelemente 13 sich jeweils diametral gegenüberliegen und den Spannschaft 10 bzw. um dessen Radialnut 16 jeweils in einer 90°-Anordnung zueinander in der Aufnahme 11 zu liegen zu kommen. Ein Betätigungselement 14 in der Art einer Schraube 23 mit einem Trapezgewinde 24 bewirkt bei der Drehung eine radial von/zu der Radialnut 16 gerichtete Bewegung der Spannelemente 13, die sich an jeweils einer Steuer- oder Schrägfläche 15, die dem Spannschaft 10 in der Aufnahme 11 radial gegenüberliegt, abstützen.In the radial groove 16 in the tension shaft 10th grab like this the 4th and 5 illustrate four clamping elements arranged in a cross arrangement 13 a, the tensioning elements 13 are diametrically opposed to each other and the tension shaft 10th or around its radial groove 16 each in a 90 ° arrangement to each other in the recording 11 to come to lie. An actuator 14 like a screw 23 with a trapezoidal thread 24th causes a radial to / from the radial groove during rotation 16 directional movement of the clamping elements 13 , each on a control or inclined surface 15 that are the tension shaft 10th in the recording 11 radially opposite, support.

In 2 sind u. a. in der Mitte der Figur in einer zentralen Draufsicht auf die Aufnahme 11 an deren Grund Teile der Spanneinrichtung 12, nämlich die in Kreuzanordnung positionierten Spannelemente 13 gezeigt, die jeweils an einer ortsfesten, in der Aufnahme 11 in dem Werkzeugträger 3 angeordneten Drehachse 17 schwenkbar festgelegt sind. Wie 4 in einer vergrößerten Draufsicht auf die Spanneinrichtung 12 verdeutlicht, und in 5 zu erkennen ist, sind die Spannelemente 13 an einem als Ring 22 gebildeten Auflagerelement 21, an dem die Drehachsen 17 festgelegt sind und aus seiner Stirnseite hervorragen, angeordnet. Für gleiche Bauteile gelten im Übrigen dieselben Bezugszeichen. Die Spanneinrichtung 12 ist in 4 im gespannten Zustand gezeigt. In 2nd are in the middle of the figure in a central top view of the picture 11 at the bottom parts of the tensioning device 12th , namely the clamping elements positioned in a cross arrangement 13 shown, each on a stationary, in the recording 11 in the tool carrier 3rd arranged axis of rotation 17th are pivoted. How 4th in an enlarged plan view of the clamping device 12th clarifies, and in 5 you can see the tensioning elements 13 on one as a ring 22 formed support element 21 on which the axes of rotation 17th are fixed and protrude from its end face, arranged. The same reference numbers apply to the same components. The tensioning device 12th is in 4th shown in the tensioned state.

Der Ring 22 stützt sich im montierten Zustand radial am Grund der Aufnahme 11 ab. Über den Ring 22 ist ein weiterer Ring 29 gelegt, der auf der genannten Stirnseite des Auflagerelements 21 oder Rings 22 gleitend aufliegt. Der weitere Ring 29 bildet ein Steuerelement 18, welches vier Bereiche aufweist, in denen jeweils ein Spannelement 13 zu liegen kommt, und auf deren Innenseite 30 jeweils eine Steuer- oder Schrägfläche 15 angeordnet ist.The ring 22 supports itself radially on the base of the mount when assembled 11 from. Over the ring 22 is another ring 29 placed on the mentioned end face of the support element 21 or rings 22 rests smoothly. The further ring 29 forms a control 18th , which has four areas, each with a clamping element 13 comes to rest, and on the inside 30th one control or inclined surface each 15 is arranged.

Mit einer jeweiligen Steuerflanke 19 liegt jedes Spannelement 13 an einer Schrägfläche 15 an. Jede Schrägfläche 15 nimmt einen spitzen Winkel zu der Umfangsfläche des Spannschaftes 10 ein, sodaß bei einer Drehbewegung des Steuerelements 18 sich die ortsfest an ihrer jeweiligen Drehachse 17 angeordneten Spannelemente 13 radial nach innen, zu dem Spannschaft 10 hin bewegen bzw. verschwenken. Eine jeweilige, der jeweiligen Steuerflanke 19 eines Spannelements 13 gegenüberliegende Arretierflanke 20 wird dabei in die Radialnut 16 des Spannschaftes gedrückt, gleitet an der konisch verlaufenden, weiteren Flanke 38 der Radialnut 16 auf und zieht den Spannschaft 10 in die Aufnahme 11, wodurch die Anlagefläche 6 und die Auflagerfläche 7 spielfrei aufeinander zu liegen kommen.With a respective control edge 19th lies each clamping element 13 on a sloping surface 15 on. Any sloping surface 15 takes an acute angle to the circumferential surface of the clamping shaft 10th so that when the control element rotates 18th the stationary on their respective axis of rotation 17th arranged clamping elements 13 radially inward to the instep shaft 10th move or swivel. A respective, the respective control edge 19th a clamping element 13 opposite locking flank 20th is in the radial groove 16 of the clamping shaft pressed, slides on the conical, further flank 38 the radial groove 16 and pulls the tension shaft 10th in the recording 11 , causing the contact surface 6 and the bearing surface 7 come to rest on each other without play.

Auf seiner Aussenseite 31 weist der Ring 29 einen Verzahnungsabschnitt 25 auf, der in dem gezeigten Ausführungsbeispiel um den gesamten Aussenumfang des Ringes 29 geführt ist.On its outside 31 points the ring 29 a toothed section 25th on, in the embodiment shown around the entire outer circumference of the ring 29 is led.

In dem Verzahnungsabschnitt 25 greift das als Schraube 23 gebildete Betätigungselement 14 ein und bewirkt, bei einer Betätigung dessen, eine Drehbewegung des Steuerelements 18 um die Längsachse 26 der Aufnahme 11. Das Betätigungselement 14 ist in jeweils einer Führung 27 radial und auch axial gegen Verschwenken abgestützt. In 6 sind die jeweils eine Führung 27 in der Art einer Bohrung gezeigt. Je Werkzeugträger 3 ist eine Führung 27 vorgesehen, die von einer jeweiligen Stirnfläche 28 des Werkzeugträgers 3 zu dem jeweiligen Verzahnungsabschnitt 25 des Steuerelementes 18 geführt ist. Wie 4 zeigt, sind in einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Festlegevorrichtung 1 die jeweilige Steuerflanke 19 und die Arretierflanke 20 an den Spannelementen 13 in der Art eines Kreisbogensegments gebildet. Die Kreisbogensegmente verlaufen jeweils konisch zueinander.In the gear section 25th grabs that as a screw 23 formed actuator 14 and causes, upon actuation thereof, a rotary movement of the control element 18th around the longitudinal axis 26 the recording 11 . The actuator 14 is in one tour each 27 supported radially and axially against pivoting. In 6 are each a tour 27 shown in the manner of a hole. Per tool carrier 3rd is a tour 27 provided by a respective face 28 of the tool holder 3rd to the respective gear section 25th of the control 18th is led. How 4th shows are in a particularly preferred embodiment of the fixing device 1 the respective control edge 19th and the locking flank 20th on the clamping elements 13 formed in the manner of an arc segment. The circular arc segments are each conical to each other.

Ein Aussendurchmesser D eines jeden Auflagerelements 21 und eines Steuerelements 18 ist gleich groß, sodaß die Spanneinrichtung 12 leicht herzustellen und zu montieren ist.An outside diameter D of each support element 21 and a control 18th is the same size, so that the clamping device 12th is easy to manufacture and assemble.

Hierzu wird das Auflagerelement 21 mit dem Spannelement 13 und ihren Drehachsen 17 zusammen mit dem Auflagerelement 21 in die Aufnahme 11 des Werkzeugträgers 3 entlang der Längsachse 26 bewegt und in einem zylindrischen Paßsitz am Grund der Aufnahme mit einem Sprengring 32, der in eine Nut 33 in der Aufnahme 11 gelangt, axial unverschieblich gesichert.For this, the support element 21 with the clamping element 13 and their axes of rotation 17th together with the support element 21 in the recording 11 of the tool holder 3rd along the longitudinal axis 26 moved and in a cylindrical fit at the base of the recording with a snap ring 32 that in a groove 33 in the recording 11 arrives, axially immovably secured.

Der Spannschaft 10 kann mannigfach verschieden gestaltet sein. So kann er in der Art nach DIN 69880 gebildet sein, und zumindest einen zylindrischen Längenbereich aufweisen. Er kann auch mit einer Durchmesserverringerung, wie in 1 gezeigt, gebildet sein, wobei sein Durchmesser sich von einem, der Anlagefläche 6 am Werkzeughalter 2 zugewandten Ende 34 zu dem, der Anlagefläche 6 abgewandten Ende 35 sich verringert.The tension shaft 10th can be designed in many different ways. It can be designed in the manner of DIN 69880 and have at least one cylindrical length range. It can also be used with a diameter reduction, as in 1 shown, be formed, its diameter being one of the contact surface 6 on the tool holder 2nd facing end 34 to the, the investment area 6 opposite end 35 diminishes.

BezugszeichenlisteReference list

(1)(1): FestlegevorrichtungFixing device
(2)(2): WerkzeughalterTool holder
(3)(3): WerkzeugträgerTool carrier
(4)(4): Befestigungseinrichtung, ersteFastening device, first
(5)(5): AusrichteinrichtungAlignment device
(6)(6): AnlageflächeContact surface
(7)(7): AuflageflächeContact surface
(8)(8th): Befestigungseinrichtung, zweiteFastening device, second
(9)(9): SchnellspanneinrichtungQuick release device
(10)(10): SpannschaftTension
(11)(11): Aufnahmeadmission
(12)(12): SpanneinrichtungClamping device
(13)(13): SpannelementClamping element
(14)(14): BetätigungseinrichtungActuator
(15)(15): Schrägfläche, SteuerflächeBevel, control surface
(16)(16): RadialnutRadial groove
(17)(17): DrehachseAxis of rotation
(18)(18): SteuerelementControl
(19) (19): SteuerflankeControl edge
(20)(20): ArretierflankeLocking flank
(21)(21): AuflagerelementSupport element
(22)(22): Ringring
(23)(23): Schraubescrew
(24)(24): Gewinde, an 23 Thread, on 23
(25)(25): VerzahnungsabschnittGear section
(26)(26): Längsachse, v. 11 Longitudinal axis, v. 11
(27)(27): Führung, f. 14 Leadership, f. 14
(28)(28): StirnflächeFace
(29)(29): Ringring
(30)(30): Innenseite, v. 29 Inside, v. 29
(31)(31): Aussenseite, v. 29 Outside, v. 29
(32)(32): SprengringSnap ring
(33)(33): NutGroove
(34)(34): Ende, v. 10 End, v. 10th
(35)(35): Ende, v. 10 End, v. 10th
(36)(36): GewindebohrungTapped hole
(37)(37): Antriebswelledrive shaft
(38)(38): Flanke Flank
(D)(D): Aussendurchmesser, v. 18, 21 Outside diameter, v. 18th , 21

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102008048206 B4 [0002]
DE 19548151 A1 [0004]
DE 102017007905 [0006]

Claims

Fixing device for machine tools for fixing at least one tool holder (2) to a tool holder (3), with a first fastening device (4) with clamping screws for fixing the tool holder (2) to the tool holder (3) in a precise position under the effect of an alignment device (5) between a contact surface (6) of the tool holder (2) and a contact surface (7) of the tool carrier (3), and with a second fastening device (8) in the manner of a quick-action clamping device (9) with at least one clamping shaft () projecting from the tool holder (2) 10), which can be guided into a receptacle (11) in the tool carrier (3) and can be locked with at least one clamping device (12) of the quick-clamping device (9), characterized in that the clamping device (12) has at least one clamping element (13) and one Actuating element (14) for the clamping element (13) and the clamping element (13) on a control surface (15) which the clamping shaft (10) in radially opposite the receptacle (11), supports and when the actuating element (14) is actuated, the control surface (15) moves in the circumferential direction of the clamping shaft (10) and the clamping element (13) executes a movement directed radially towards / from the clamping shaft (10) , which causes a positively releasable and locked fixing of the clamping shaft (10) in the receptacle (11).

Fixing device after Claim 1 , characterized in that the clamping element (13) engages in a radial groove (16) which is arranged around the circumference of the clamping shaft (10).

Fixing device after Claim 1 or 2nd , characterized in that the clamping element (13) is fixed to a stationary axis of rotation (17) arranged in the receptacle (11) in the tool carrier (3) and in that a control element (18) having the control surface (15) under the action of the Actuating element (14) is displaceably arranged along a control flank (19) of the tensioning element (13) such that the tensioning element (13) with a locking flank (20) into the radial groove (16) of the tensioning shaft (10) when the actuating element (14 ) swings in.

Fixing device after Claim 3 , characterized in that the axis of rotation (17) for the clamping element (13) is supported indirectly in the receptacle (11) in the tool carrier (3) via a support element (21).

Fixing device according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the support element (21) is formed as a ring (22) and that at least two diametrically opposite clamping elements (13) are arranged on the ring (22) via respective axes of rotation (17).

Fixing device after Claim 5 , characterized in that four clamping elements (13) are arranged in a cross arrangement on the support element (21).

Fixing device according to one of the Claims 1 to 6 , characterized in that the actuating element (14) is formed in the manner of a screw (23) which engages with its thread (24) in a toothed section (25) of the control element (18) and in that the control element (18) when the Screw (23) is rotated about a longitudinal axis (26) of the receptacle (11) in the tool carrier (3).

Fixing device according to one of the Claims 1 to 7 , characterized in that the actuating element (14) is axially supported in a guide (27) and in that the guide (27) in the manner of a bore which is provided by an end face (28) other than the contact surface (6) of the tool carrier (3rd ) is guided in the tool carrier (3) to the toothed section (25) of the control element (18).

Fixing device according to one of the Claims 1 to 8th , characterized in that the control element (18) is formed as a ring (29), on the inside (30) of which the control surfaces (15) for the clamping elements (13) are arranged and on the outside (31) of the toothed section (25) or a toothing extending around the entire circumference of the ring (29) is arranged, into which the thread (24) of the actuating element (14) engages.

Fixing device according to one of the Claims 4 to 9 , characterized in that the support element (21) and the control element (18) have the same outside diameter (D) and are axially immovably secured by means of a snap ring (32) which engages in a groove (33) in the receptacle (11).

Fixing device according to one of the Claims 1 to 10th , characterized in that the respective control flank (19) and the locking flank (20) of the tensioning element (13) are each formed in the manner of a circular arc segment and the circular arc segments are arranged tapering towards one another on the tensioning element (13).

Fixing device according to one of the Claims 4 to 11 , characterized in that the clamping elements (13), the control element (18) and the support element (21) move for mounting in the receptacle (11) of the tool carrier (3) along the longitudinal axis (26) of the receptacle (11) and the support element (21) in the receptacle (11) is fixed.

Fixing device according to one of the Claims 1 to 12th , characterized in that the clamping shank (10) is cylindrical or is provided with a diameter reduction from its end (34) facing the contact surface (6) of the tool holder (2) to the end (35) facing away from the contact surface (6) .

Fixing device according to one of the Claims 1 to 13 , characterized in that the clamping shaft (10) is formed in the manner of DIN 69880 and has at least one cylindrical length range or that the clamping shaft (10) is formed as a tool shaft for BMT tool carrier systems (base mounted turret).

Fixing device according to one of the Claims 1 to 14 , characterized in that a plurality of tool holders (2) and fixing devices (1) are arranged on a tool carrier (3).