DE1087875B

DE1087875B - Einrichtung zum Befestigen oder Loesen der Verriegelung zwischen einer Arbeitsspindel und einem kegeligen Werkzeugschaft

Info

Publication number: DE1087875B
Application number: DESCH23839A
Authority: DE
Inventors: Hans O Wagner
Original assignee: Schiess AG
Current assignee: Schiess AG
Priority date: 1958-04-05
Filing date: 1958-04-05
Publication date: 1960-08-25
Also published as: GB846828A; FR1214475A

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Befestigen und Lösen der Verriegelung zwischen einer Arbeitsspindel und einem kegeligen Werkzeugschaft mittels quer durch die Arbeitsspindel durch eine drehbare Gewindespindel verschiebbarer Keilflächen, von denen ein Keil bei der Verschiebung in der einen Richtung an Gegenkeilflächen des Werkzeugschafts angreift und diesen in die Kegelbohrung hineinschiebt und die anderen bei der Verschiebung in der Gegenrichtung an zugeordneten Gegenkeilflächen des Werkzeugschafts angreifen und diesen aus der Kegelbohrung der Arbeitsspindel lösen.

Werkzeugkegel, die nicht vom hinteren Ende der Arbeitsspindel aus angezogen werden können, werden häufig durch Querkeile befestigt. Dazu sind in der Arbeitsspindel zwei quer zu ihrer Längsachse angeordnete Langlöcher vorgesehen, von denen eins zum Befestigen des Werkzeugkegels dient, in dem ein Keil durch das Langloch in der Arbeitsspindel und durch ein entsprechendes Langloch im Werkzeugkegel getrieben wird, während das andere, über dem vorgenannten angeordnete Langloch zum Austreiben des Kegelschafts dient. Bei dieser Art des Befestigens und Lösens eines Werkstücks können die Arbeitsspindel und das Getriebe der entsprechenden Maschine, insbesondere bei schweren Werkzeugen, leicht beschädigt werden.

Es ist bekannt, die angeführten Nachteile dadurch zu vermeiden, daß der Befestigungskeil zweiteilig ausgebildet und die Keilschräge auf beide Teile aufgeteilt ist, die dann mittels einer Schraube gegeneinander verschoben werden, so daß sie ihre Gesamthöhe vergrößern und somit den Werkzeugkegel in die Arbeitsspindel hineinziehen. Nachteilig ist bei dieser Lösungsform, daß die beiden Keilhälften beim Werkzeugwechsel aus der Arbeitsspindel herausgenommen werden müssen.

Es ist auch schon eine Einrichtung zum Befestigen oder Lösen der Verbindung zwischen einer Arbeitsspindel und einem kegeligen Werkzeugsdhaft mittels an Keilflächen des Werkzeugschafts angreifender, innerhalb der Arbeitsspindel durch Gewindewirkung verschiebbarer Keilstücke bekannt, die einen Spannkeil und einen Abdruckkeil hat, die je in einem in einen Querschlitz der Arbeitsspindel einsetzbaren Keilhalter mittels Gewindewirkung verschiebbar gelagert sind. Bei einer solchen Einrichtung sind der -Spannkeil und der Abdrückkeil als zwei selbständige Teile ausgebildet, für die jeweils ein besonderer Keilhalter erforderlich ist. Zwar wurde versucht, den Keilhalter für den Abdrückkeil dadurch entbehrlich zu machen, daß zum Abdrücken des Werkzeugschafts aus seinem Sitz zwei Abdrückkeile verwendet werden, die gleichzeitig beiderseits der Mittelachse des Werk-Einrichtung zum Befestigen oder Lösen

der Verriegelung zwischen einer

Arbeitsspindel und einem kegeligen

Werkzeugschaft

Anmelder:

Schiess Aktiengesellschaft,
Düsseldorf-Oberkassel, Hansaallee 289

Hans O. Wagner, Düsseldorf-Stqckum,
ist als Erfinder genannt worden

zeugschafts abdrückend wirken. An Stelle des eingesparten Keilhalters tritt bei 'dieser Ausführungsform jedoch ein zweiter Abdrückkeil, wodurch das Problem lediglich verlagert wird. Ein weiterer Versuch, sowohl den Keilhalter für den Abdrückkeil als auch einen zweiten Abdrückkeil entbehrlich zu machen, sieht vor, die Keilfläche des Abdrückkeils an einem mit einem Handgriff verbundenen zylindrischen Grundkörper anzuordnen und in einer zylindrischen Bohrung der Arbeitsspindel, die das hintere Ende des Ouerschlitzes für den Abdrückkeil bildet, drehbar zu lagern. Auch mit diesem Vorschlag kann die Zweiteiligkeit der Einrichtung zum Lösen der Verbindung zwischen einer Arbeitsspindel und einem kegeligen Werkzeugschaft nicht vermieden werden.

Ferner sind zwei Verriegelungsvorrichtungen bekanntgeworden, die sich das Anzugsgewinde im Kegelschaft des Werkzeugs nutzbar machen und über Kegelräder mit einer im Innern der Arbeitsspindel gelagerten Anzugsspindel, in Verbindung sind. Eine dieser Vorrichtungen ist nur für Steilkegel, die keine oder nur geringe Selbsthemmung haben, anwendbar, während sich die zweite auch für flache Kegel eignet, weil hier eine mit einem Differentialgewinde versehene Schraube vorgesehen ist. Beide Verriegelungsvorrichtungen haben den Nachteil, daß das Antriebskegelrad infolge der beengten räumlichen Verhältnisse, insbesondere bei Arbeitsspindeln mit kleinem Durchmesser, nicht so kräftig ausgebildet werden kann, daß ein gelegentliches Ausbrechen seiner Zähne nicht mit Sicherheit vermieden werden kann.

Eine weitere bekannte Vorrichtung zum Verriegeln und Entriegeln eines Werkzeugkegels in einem

009 588/13*

Werkzeughalter, der in seinem vorderen Ende mit einer Kegelbohrung versehen ist, weist am Ende des Kegelschafts sich gegenüberliegend zwei im Querschnitt dreieckige Einkerbungen auf, deren obere Wandungsfläche jeweils mit der zugeordneten Keilfläche eines zweiteiligen Riegelkörpers beim Zustellen der Riegelkörper in Fühlung kommt, so daß der Kegelschaft in die Kegelbohrung hineingezogen wird. Auf der Stirnfläche des Kegelschafts sind zwei weitere Keilflächen vorgesehen, an denen die Riegelkörper mit jeweils einer Keilfläche bei ihrem Verschieben radial nach außen angreifen und den Kegelschaft aus der Kegelbohrung lösen. Die beiden Riegelkörper werden zum Verriegeln gegeneinandergezogen und beim Lösen radial voneinander entfernt. Hierzu durchgreift beide gemeinsam eine Stellspindel, die mit jeweils gegenläufigen Gewinden in die Riegelkörper eingeschraubt ist. Ihr maximaler Verschiebungsweg radial nach außen ist durch Anschläge begrenzt.

Von Nachteil ist es bei dieser Verriegelungsvorrichtung, daß die Keilflächen, die sich quer zur Verschiebungsrichtung der Riegelkörper erstrecken, nur verhältnismäßig kurz sein können, da sich sonst eine unzulässige Schwächung des Kegelschafts ergeben würde.

Ferner ist ein gleichmäßiges Verschieben der Riegelkörper radial nach innen oder außen in symmetrischer Lage zur Mittelachse des Werkzeugschafts nicht gewährleistet, weil eine einseitige Verlagerung der Riegelkörper auftreten kann, wenn keine völlige Spielfreiheit zwischen den aufeinandergleitenden Keilflächen gewährleistet ist. Obendrein besteht die Notwendigkeit, die beide Riegelkörper miteinander verbindende Spindel vorab um ein ganz bestimmtes Maß in die beiden Riegelkörper einzuschrauben, damit in beiden Verschiebungsrichtungen der erforderliche Verschiebungsweg beim Drehen der Spindel zurückgelegt werden kann. Es ist demnach bei der bekannten Vorrichtung mit Schwierigkeiten verbunden, eine genaue Einstellung und einen symmetrischen Kraftangriff an den beiderseits des Kegelschafts vorgesehenen Keilflächen zu erreichen.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Einrichtung, um die Nachteile der bekannten Ausführungen zu vermeiden und insbesondere die vorstehend beschriebene Einrichtung dahingehend zu verbessern, daß ein einfacher Aufbau mit einer geringen Anzahl von Einzelteilen erzielt wird, der die Möglichkeit der Anordnung verhältnismäßig langer Keilflächen bietet, ohne daß der Werkzeugschaft eine unzulässige Schwächung erfährt. Ferner soll die Lage der zuzustellenden, an den Keilflächen des Werkzeugschafts angreifenden Keilflächen des Stellglieds genau festliegen.

Als Lösung ist erfindungsgemäß ein einstückig durchgehender Riegel vorgesehen, der mit einer auf der einen Seite der senkrecht zur Riegellängsachse stehenden Symmetrieebene des Werkzeugschaftes vorgesehenen, zu dieser hin abwärts geneigten und sich in Bewegungsrichtung erstreckenden Keilfläche eine zugeordnete Gegenkeilfläche am Werkzeugschaft zum Einziehen desselben in an sich bekannter Weise untergreift und mit einer zweiten auf der anderen Seite der senkrecht zur Riegellängsachse stehenden Symmetrieebene des Werkzeugschafts vorgesehenen, zu dieser hin aufwärts geneigten und sich in Bewegungsrichtung erstreckenden Keilfläche am Werkzeugschaft zum Lösen desselben in an sich bekannter Weise übergreift, und daß der Riegel mittels einer lose in ihn eingesetzten, in Längsrichtung ihm gegenüber unverschieblichen und in einem in der Arbeitsspindel " vorgesehenen Muttergewinde verdrehbaren Gewindespindel verschiebbar ist.

Von besonderem Vorteil ist es bei dieser Einrichtung, daß nur ein einziger, einstückiger Riegel vorgesehen ist, der in Bewegungsrichtung sich erstrekkende Keilflächen aufweist, denen entsprechende Gegenkeilfiächen am Kegelschaft zugeordnet sind. Durch diese Lage der Keilflächen können sie wesentlieh länger als bei den bekannten Einrichtungen ausgeführt sein.

Hinzu kommt noch der weitere Vorteil, daß für die Bewegung eine Spindel vorgesehen ist, die ein Gewinde mit nur einer Steigungsrichtung aufweist, was eine beträchtliche Vereinfachung gegenüber der bekannten Einrichtung mit Verschiebung durch eine Spindel mit zwei verschiedenen Steigungsrichtungen bedeutet. Ganz besonders beachtlich ist die Tatsache, daß mit der vorgesehenen Anordnung der Keilflächen am Kegelschaft nur eine verhältnismäßig geringfügige Schwächung desselben verbunden ist, so daß die Einrichtung nach der Erfindung insbesondere bei Kegelschäften mit nur geringem Durchmesser in Betracht kommt.

Zweckmäßig ist die Keilfläche für das Befestigen der Verriegelung in zwei Einzelkeilflächen aufgeteilt, die in zwei einander gegenüberliegenden Längsseiten des Riegels eingelassen sind. In Anpassung an die beengten räumlichen Verhältnisse in Arbeitsspindeln, insbesondere solche geringen Durchmessers, ist die Keilfläche für das Lösen der Verriegelung an einer weiteren Längsseite des Riegels vorgesehen und die Gewindespindel an der ihr gegenüberliegenden Längsseite des Riegels angeordnet.

Vorteilhaft ist das Muttergewinde für die Gewindespindel in einem Pfropfen vorgesehen, der in die Arbeitsspindel einsetzbar und mittels Gewindespindelstifts od. dgl. einstellbar ist.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Einrichtung nach der Erfindung ist der Hals des Werkzeugkegels einen Teil des Riegels gabelförmig umfassend ausgebildet, wobei an den einander gegenüberliegenden Innenseiten der zwei Gabelzinken Vorsprünge mit Schrägflächen vorgesehen sind, die mit den Keilflächen des Riegels für das Befestigen der Verriegelung im Eingriff sind.

Der Grund des gabelförmigen Werkzeugkegelhalses ist keilförmig ausgebildet und mit der Keilfläche des Riegels für das Lösen der Verriegelung im Eingriff.

Um das Werkzeug einsetzen und auswechseln zu können, ist der Riegel an seinem die Keilflächen für das Befestigen der Verriegelung aufweisenden Längsseiten derart ausgespart, daß sie den nach innen vorspringenden Schrägflächen am Werkzeugkegelhals Durchlaß gewähren.

Um den Riegel verschieben zu können, ist die Ge-^ windespindel in Achsrichtung von zwei an ihren Stirnseiten anliegenden, an dem Riegel befindlichen Ansätzen begrenzt, von denen einer eine Bohrung aufweist, die ein in einer Stirnseite der Gewindespmdel befindliches Schlüsselloch zugänglich macht.

Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand eines Ausführungsbeispiels veranschaulicht. Es zeigt

Fig. 1 einen mittleren Längsschnitt durch die Einrichtung, wobei ein Teil des Werkzeugkegelschafts und weitere Verriegelungsteile in Ansicht dargestellt sind,

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II der Fig. 1, wobei der Werkzeugkegelschaft in Ansicht dargestellt ist,

Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III der Fig. 1,

Fig. 4 den Riegel der Einrichtung in schaubildlicher Ansicht,

Fig. 5 eine schaubildliche Darstellung der Gewindespindel und Fig. 6 schaubildlich den Pfropfen.

In dem Kopfende einer Arbeitsspindel 1 ist der Kegelschaft 2 eines Werkzeughalters 3 eingesetzt. An seinem verjüngten Kegelende läuft der Kegelschaft 2 in ein Halsstück 4 aus, das unter Bildung von zwei Zinken 5, 6 gabelförmig ausgebildet ist. An den einander gegenüberliegenden Innenseiten der Zinken 5, 6 befinden sich zwei Vorspränge 7, 8, die sicli vorzugsweise über einen Teil des Durchmessers des Halsstücks 4 erstrecken und an ihrer dem Kegelschaft zugewendeten Seite Schrägflächen 9, 9' und 10,10' aufweisen, deren Neigungen einander entgegengesetzt sind. Auf dem Grund des gabelförmigen Einschnitts in dem Halsstück 4 befinden sich weitere Schrägflächen 11,12, deren Neigungen auch in entgegengesetzter '20 Richtung verlaufen. Die Vorspränge 7,8 und der Grund des Einschnitts in dem gabelförmigen Halsstück 4 sind zu einer Mittelebene des Kegelschafts 2 symmetrisch ausgebildet. Das Halsstück4 reicht teilweise in ein sich durch die Arbeitsspindel 1 quer erstreckendes Langloch 13, in dem der Riegel 14 längsverschieblich gelagert ist

Der Riegel 14 reicht etwa zur Hälfte mit seiner dem Kegelschaft 2 zugekehrten Seite in das gabelförmige Halsstück 4. Er "hat eine dem Langloch 13 in der Arbeitsspindel 1 angepaßte äußere Form. In die zwei einander gegenüberliegenden breiten Längsseiten 15,16 sind Ausnehmungen eingelassen, welche die Seitenwände 15, 16 derart aussparen, daß Keilflächen 17,18 entstehen, die mit den Schrägflächen 9,9' der Vor-Sprünge I₁ 8 im Eingriff sind. Neben den Keilflächen 17,18 lassen die Ausnehmungen den Riegel 14 nach unten derart frei, daß die Vorsprünge 7, 8 in sie einführbar oder ausführbar sind. An seiner Unterseite weist der Riegel 14 eine weitere Keilfläche 19 auf, die 4·° mit der Schrägfläche 12 im Grund des gabelförmigen Halsstücks 4 im Eingriff ist. An seiner Oberseite trägt der Riegel 14 eine Ausnehmung 20, die in Längsrichtung des Riegels 14 durch je einen Ansatz 21, 22 begrenzt wird. Der Ansatz 21 ist mit einer Bohrung 23 versehen, die ein Schlüsselloch 24 zugänglich macht, das sich in der Stirnseite 25 einer Gewindespindel 26 befindet, deren Länge derjenigen der Ausnehmung20 angepaßt ist. Die Gewindespindel 26 ist somit in der Ausnehmung 20 drehbar, aber nicht längsverschiebbar.

Mit der Gewindespindel 26 ist ein Muttergewinde 27 im Eingriff, das sich in einem gabelförmigen Pfropfen 28 befindet, der in einer zylindrischen Verlängerung 29 der Bohrung für das Halsstück 4 eingesetzt ist. Mit den Abstandsschrauben 30 ist der Pfropfen 28 gegenüber der Arbeitsspindel 1 einstellbar.

Um den Kegelschaft 2 mit dem Werkzeughalter 3 in der Arbeitsspindel 1 zu befestigen, wird der Riegel 14 durch Drehen der Gewindespindel 26 derart in seinem Langloch 13 verschoben, daß seine Keilflächen_ 17,18 unter die entsprechenden Schrägflächen 9, 9' der Vorsprünge 7, 8 greifen und den Werkzeugkegel 2 in die Arbeitsspindel 1 hineinziehen. Zum Lösen des Werkzeugkegels 2 wird die Gewindespindel 26 in umgekehrter Richtung bewegt, so daß sich; auch der Riegel in umgekehrter Richtung verschiebt. Dabei geben seine Keilflächen 17, 18 die Schrägflächen 9, 9' frei, und seine Keilfläche 19 trifft auf die Schrägfläche 12 im Grund des Halsstücks 4, wodurch der Kegelschaft 2 aus der Arbeitsspindel 1 herausgedrückt wird.

Soll der Kegelschaft 2 mit dem Werkzeughalter 3 ausgewechselt werden, so wird die Gewindespindel 26 so lange gedreht, bis der Riegel 14 eine Stellung eingenommen hat, in der seine seitlichen Ausnehmungen den Vorsprüngen 7, 8 des Halsstücks 4 den Durchlaß gewähren. In dieser Stellung kann der Kegelschaft 2 aus der Arbeitsspindel 1 entfernt und ein neuer Kegelschaft in sie eingesetzt werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Befestigen und Lösen der Verriegelung zwischen einer Arbeitsspindel und einem kegeligen Werkzeugschaft mittels quer durch die Arbeitsspindel durch eine verdrehbare Gewindespindel verschiebbarer Keilflächen, von denen ein Teil bei der Verschiebung in der einen Richtung an Gegenkeilflächen des Werkzeugschaftes angreift und diesen in die Kegelbohrung hineinzieht und die anderen bei der Verschiebung in der Gegenrichtung an zugeordneten Gegenkeilflächen des Werkzeugschaftes angreifen und diesen aus der Kegelbohrung der Arbeitsspindel lösen, gekennzeichnet durch einen einstückig durchgehenden Riegel (14), der mit einer auf der einen Seite der senkrecht zur Riegellängsachse stehenden Symmetrieebene des Kegelschaftes (2) vorgesehenen, zu dieser hin abwärts geneigten und sich in Bewegungsrichtung erstreckenden Keilfläche (17., 18) eine zugeordnete Gegenkeilfläche (9, 9') am Kegelschaft (2) zum Einziehen desselben in an sich bekannter Weise untergreift und mit einer zweiten auf der anderen Seite der senkrecht zur Riegellängsachse stehenden Symmetrieebene des Kegelschaftes (2) vorgesehenen, zu dieser hin abwärts geneigten und sich in Bewegungsrichtung erstreckenden Keilfläche (12) am Kegelschaft (2) zum Lösen desselben in an sich bekannter Weise übergreift, und daß der Riegel (14) mittels einer lose in ihn eingesetzten, in Längsrichtung ihm gegenüber unverschieblichen und in einem in der Arbeitsspindel (1) vorgesehenen Muttergewinde (27) verdrehbaren Gewindespindel (26) verschiebbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilfläche (17, 18) für das Befestigen der Verriegelung in zwei Einzelkeilflächen (17,18) aufgeteilt ist, die in zwei einander gegenüberliegende Längsseiten (15, 16) des Riegels (14) eingelassen sind.

3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilfläche (19) für das Lösen der Verriegelung an einer weiteren Längsseite des Riegels (14) vorgesehen ist und sich die Gewindespindel (26) an der dieser gegenüberliegenden Längsseite des Riegels (14) befindet.

4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Muttergewinde (27) in einem Pfropfen (28) vorgesehen ist, der in die Arbeitsspindel (1) einsetzbar und mittels Gewindestiften (30) od. dgl. einstellbar ist.

5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hals (4) des Werkzeugkegels (2) einen Teil des Riegels (14) gabelförmig umfassend ausgebildet ist, wobei an den einander gegenüberliegenden Innenseiten der zwei Gabelzinken (5, 6) Vorsprünge (7, 8) mit

Schrägflächen (9, 9', 10,10') vorgesehen sind, die mit den Keilflächen (17,18) des Riegels (14) für das Befestigen der Verriegelung im Eingriff sind.

6. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Grund des gabelförmigen Werkzeugkegelhalses (4) Schrägflächen (11, 12) aufweist, von denen, jeweils eine mit der Keilfläche (19) des Riegels (14) für das Lösen der Verriegelung im Eingriff ist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Riegel (14) an seinen die Keilflächen (17,18) für das Befestigen der Verriegelung aufweisenden Längsseiten (15,16) derart ausgespart ist, daß die nach

innen gerichteten Vorsprünge (7,8) am Werkzeugkegelhals (4) außer Eingriff mit dem Riegel (14) gebracht werden können.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel (26) in Achsrichtung von zwei an ihren Stirnseiten anliegenden, an dem Riegel (14) befindlichen Ansätzen (21, 22) begrenzt ist, von denen einer eine ein in einer Stirnseite (25) der Gewindespindel (26) befindliches Schlüsselloch (24) zugänglich machende Bohrung (23) aufweist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 865 561.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen