DE1128256B

DE1128256B - Quick change tool holder

Info

Publication number: DE1128256B
Application number: DER23917A
Authority: DE
Inventors: Herbert Ruthard
Original assignee: MECHANISCHE WERKSTATT; VIKTOR RUTHARD
Current assignee: MECHANISCHE WERKSTATT; VIKTOR RUTHARD
Priority date: 1958-08-22
Filing date: 1958-08-22
Publication date: 1962-04-19

Description

Schnellwechselstahlhalter Die Erfindung betrifft einen Schnellwechselstahlhalter mit einem um die Mittelachse schwenkbaren, einen wechselbaren Werkzeugträger aufnehmenden Stahlhalterkopf, der in den Arbeitsstellungen mittels Indexbo17en oder Klinke an einem am Support fest angeordneten Klinkenrad verriegelbar ist.Quick change tool holder The invention relates to a quick change tool holder with a swiveling tool carrier that can be swiveled around the central axis and accommodates an exchangeable tool carrier Steel holder head, which is attached in the working positions by means of index bolts or latches can be locked to a ratchet wheel fixedly arranged on the support.

Es sind schnellwechselbare Stahlhalter bekannt, bei denen die Einstellung des Stahlhalterkopfes über ein Klinkenrad in Verbindung mit einem einzigen Indexbolzen erfolgt. Hierbei ist der Nachteil gegeben, daß sich jeweils nur so vieleEinstellungen vornehmen lassen, wir, das Klinkenrad Zähne hat. Dies ergibt aber eine geringe Anzahl solcher Einstellungen, wenn man mit einem Klinkenrad verhältnismäßig kleinen Durchmessers auskommen und trotzdem ausreichend große, sichere und paßgenaue Anschlagflächen für den Indexbolzen an den Zahnungsflanken des Klinkenrades erreichen will, wie dies für vielseitige, qualitative Bearbeitungen von Werkstücken neuzeitlicher Fertigung unbedingt erforderlich ist.There are quick-change steel holders known in which the setting of the steel holder head via a ratchet wheel in connection with a single index bolt he follows. The disadvantage here is that there are only so many settings let's make that ratchet wheel has teeth. But this results in a small number such settings when one is using a ratchet wheel of relatively small diameter get along and still have sufficiently large, safe and precisely fitting stop surfaces for the index bolt on the tooth flanks of the ratchet wheel wants to achieve how this for versatile, high-quality machining of workpieces of modern production is absolutely necessary.

Außerdem ist es oft wünschenswert, Schnellwechselstahlhalter zugleich auch für die Bearbeitung verschiedener Werkstücke einstellbar machen zu können, wozu für den Wechselhalter der verschiedenen Werkzeuge noch eine mehrfache Anzahl von unterschiedlichen Einstellungen in Betracht kommt.In addition, it is often desirable to be able to make quick-change tool holders adjustable at the same time for the machining of different workpieces, for which purpose a multiple number of different settings are possible for the change holder of the various tools.

Um einen in dieser Hinsicht verbesserten Schnellwechselstahlhalter zu schaffen, ist der Stahlhalterkopf erfindungsgemäß mit einerMehrzahl vonIndexbolzen ausgestattet, deren Teilung untereinander gleich, von der Teilung der Klinkenzähne jedoch nach Art eines Nonius verschieden ist. Hiermit ist der wesentliche Vorteil gebogen, daß mit größter Präzision in äußerst stabiler Halterung so viele Einstellungen vorgenommen werden können, wie es dem Produkt der Anzahl der vorhandenen Zähne des Klinkenrades und der vorgesehenen Indexbolzen entspricht. Selbst wenn das Klinkenrad also einen kleinen Durchmesser und wenige Zähne hat, was sich auch günstig auf das Gewicht und dieHerstellungskosten der ganzenVorrichtung, auswirkt, können also trotzdem sehr viel mehr verschiedene Einstellungen erreicht werden.To a quick change tool holder improved in this respect To create the steel holder head according to the invention with a plurality of index bolts equipped, whose division is equal to one another, from the division of the ratchet teeth but is different in the manner of a vernier. This is the main advantage bent so that with the greatest precision in an extremely stable holder so many settings can be made as it is the product of the number of teeth present Ratchet wheel and the intended index bolt. Even if the ratchet wheel so has a small diameter and few teeth, which is also beneficial to the Weight and the manufacturing costs of the entire device, so can still a lot more different settings can be achieved.

Eine besonders zweckmäßige Ausbildungsform. des mit den Indexbolzen zusammenarbeitenden Klinkenrades erhält man, wenn die Verzahnung dieses Rades sägeförinig ausgebildet ist. Hierbei können dann nämlich die Indexbolzen an den radial stehenden Flanken dieser Verzahnung einen sehr genauen und :rroßflächigen Anschlag finden.A particularly useful form of training. the one with the index bolts cooperating ratchet wheel is obtained when the toothing of this wheel is saw-shaped is trained. Here, namely, the index bolts can then be attached to the radially standing Flanks of this toothing find a very precise and large-area stop.

Weiter trägt zur Vervollkommnung der Erfindung noch wesentlich bei, wenn der Stahlhalterkopf in zylindrischer Form gewählt ist und wenn er an seinem Umfang mit einer z. B. schwalbenschwanzförmigen Nut od. dgl. zur Aufnahme von in dieser Nut verstellbaren Zeigern versehen ist. Durch diese Maßnahme lassen sich nämlich die jeweils gewünschten Stellungen des Wechselhalters sehr bequem und einfach auffinden und auch neu wählen.Further contributes to the perfection of the invention still significantly if the steel holder head is chosen in a cylindrical shape and if it is on its periphery with a z. B. dovetail-shaped groove. The like. Is provided for receiving adjustable pointers in this groove. This measure allows the respectively desired positions of the change holder to be found very conveniently and easily and also to be re-selected.

In denZeichnungen ist einAusführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt Fig. 1 einen der Erfindung entsprechenden Schnellwer-hselstahlhalter, Fig. 2 diesen Halter in einem Vertikalschnitt nach der Schnittlinie II-11 in Fig. 3 und Fig. 3 einen Horizentalschnitt nach der Schnittlinie 111-III in Fig. 2.An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawings. 1 shows a high-speed steel holder corresponding to the invention, FIG. 2 shows this holder in a vertical section along section line II-11 in FIG. 3, and FIG. 3 shows a horizontal section along section line III-III in FIG. 2.

In den Zeichnungen ist 1 der Support einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer Drehbank, auf dem ein Supportbolzen 2 nach oben vorsteht. Auf diesen Bolzen 2, der als Mittelachse dient, wird die der Erfindung entsprechende Vorrichtung aufgesetzt. Diese ist gebildet durch einen Hülsenkörper 3, der mit seiner Bohrung auf dem Zapfen 2 festgehalten sitzt. Der Körper 3 ist in seinem unteren Teil als außen gezahnte und dadurch ein Klinkenrad ergebende Scheibe 4 ausgeführt, deren einzelne Zähne zwei Flanken haben, von denen die eine Flanke 5 radial und die andere Flanke 6 annähernd tangential verläuft. Der Hülsenkörper 3 ist zusammen mit seinem Klinkenrad 4 durch eine Mutter 7 auf dem Gewinde 8 des Bolzens 2 gegen den Support 1 festgespannt.In the drawings, 1 is the support of a machine tool, in particular a lathe, on which a support bolt 2 protrudes upwards. The device corresponding to the invention is placed on this bolt 2, which serves as a central axis. This is formed by a sleeve body 3, which is held with its bore on the pin 2. The lower part of the body 3 is designed as an externally toothed disk 4, which thereby produces a ratchet wheel, the individual teeth of which have two flanks, of which one flank 5 is radial and the other flank 6 is approximately tangential. The sleeve body 3 is clamped together with its ratchet wheel 4 by a nut 7 on the thread 8 of the bolt 2 against the support 1 .

Als Tragkörper für das schnell auszuwechselnde Werkzeug ist dem Hülsenkörper 3 ein kräftiges Ringstück 9 übergesetzt, das den Stahlhalterkopf bildet. Dieser Kopf 9 ist aber um den Bolzen 2 drehbar, solange er nicht durch die auf dem oberen Teil des Bolzengewindes 8 sitzende, Gewindehülse 10, an der sich ein Knebelarm 11 befindet, durch die zwischengefügte Preßscheibe 12 ebenfalls nach unten gegen den Support 1 gepreßt gehalten wird. Die Drehbewegung des Stahlhalterkopfes 9 gegenüber dem Hülsenkörper 3 kann -noch geführt sein durch eine Schraube 13, die mit ihrem vorderen abgesetzten, etwas verjüngten Ende 14 in eine passende Ringmit 15 im Hülsenkörper 3 eingreift. Die Schraube 13 verhindert auch, daß sich der Stahlhalterkopf 9 vom Hülsenkörper bzw. vom Klinkenrad 4 löst, wenn diese Teile vom Supportbolzen 2 abgenommen sind.As a support body for the tool which is to be changed quickly, a strong ring piece 9 is placed over the sleeve body 3 and forms the steel holder head. However, this head 9 can be rotated about the bolt 2 as long as it is not held pressed down against the support 1 by the interposed press disk 12 by the threaded sleeve 10 seated on the upper part of the bolt thread 8 and on which a toggle arm 11 is located will. The rotary movement of the steel holder head 9 with respect to the sleeve body 3 can still be guided by a screw 13 which, with its front, offset, slightly tapered end 14 engages in a matching ring 15 in the sleeve body 3 . The screw 13 also prevents the steel holder head 9 from becoming detached from the sleeve body or from the ratchet wheel 4 when these parts are removed from the support bolt 2.

Wie insbesondere aus Fig. 3 hervorgeht, sind auf dem größten Teil des Umfanges des drehbaren Stahlhalterkopfes 9 gleichmäßig verteilt in entsprechend vorgesehenen Bohrungen 16 Bolzen 17 eingelassen. Diese Bolzen 17 dienen als Indexbolzen und werden durch Federn 18 selbsttätig radial nach einwärts gedrückt gehalten. Zur Regulierung der Spannung der Federn 18 ist jeweils eine die Bohrung 16 nach außen schließende Verschlußschraube 19 vorgesehen, die sich mit ihrem Gewinde 20 mehr oder weniger weit einwärts stellen läßt.As can be seen in particular from FIG. 3 , bolts 17 are embedded in correspondingly provided bores 16 on the largest part of the circumference of the rotatable steel holder head 9, evenly distributed. These bolts 17 serve as index bolts and are automatically held radially inwardly by springs 18. To regulate the tension of the springs 18 , a screw plug 19 is provided which closes the bore 16 to the outside and can be set with its thread 20 to a greater or lesser extent inward.

Wesentlich ist, daß die Teilung der Zahnung des Klinkenrades 4 nicht mit der Abstandsteilung der Indexbolzen 17 übereinstimmt. Die Anordnung ist feiner so gewählt, daß nur jeweils einer der vorhandenen, radial nach einwärts federnden Bolzen 17 rastend an der radialen Zahnflanke 5 einer der Zähne des Klinkenrades 4 zum Anschlagen kommen kann. An jeder radialen Flanke 5 der vorhandenen neun Zähne des Rades 4 läßt sich dabei der Halterkopf 9 in so vielen verschiedenen Drehstellungen präzis einstellend zum Anschlagen bringen, wie dieser Halterkopf 9 Indexbolzen 17 hat. Es sind dies nach dem Ausführungsbeispiel acht Bolzen. Dabei ergeben sich also für die beiden Reihen der genannten, sich gegen-Überstehenden Einstellglieder 8 - 9 = 72 im Winkel verschiedene Einstellmöglichkeiten für den Stahlhalterkopf. Dieser Kopf 9 läßt sich bei gelöster Knebelhülse 10 in Richtung des Pfeiles 21 ungehindert ringsum drehen, um ihn in die jeweils gewünschte Winkelstellung zu bringen, in der er dann durch Festziehen des Knebelarmes 11 fixiert wird. Durch Rückwärtsschwenken hat er sich zuvor mittels seines betreffenden Bolzens 17 an der hierfür in Betracht kommenden radialen Flanke 5 des betreffenden Zahnes des Rades 4 mit großer Genauigkeit zum Anschlag bringen lassen. Eine solche Stellung des Halterkopfes 9 ist beim Ausführungsbeispiel in Fig. 3 für den Indexbolzen 17' eingezeichnet.It is essential that the pitch of the teeth of the ratchet wheel 4 does not match the pitch of the index bolts 17. The arrangement is more finely selected so that only one of the existing, radially inwardly resilient bolts 17 can come to rest on the radial tooth flank 5 of one of the teeth of the ratchet wheel 4. On each radial flank 5 of the nine existing teeth of the wheel 4, the holder head 9 can be brought to abut in as many different rotational positions as this holder head 9 has index bolts 17 . According to the exemplary embodiment, there are eight bolts. Thus, for the two rows of the mentioned, oppositely projecting adjusting members 8-9 = 72 in terms of angle, different adjustment possibilities for the steel holder head result. With the toggle sleeve 10 released, this head 9 can be freely rotated all around in the direction of arrow 21 in order to bring it into the respective desired angular position, in which it is then fixed by tightening the toggle arm 11. By pivoting backwards, he has previously allowed himself to be brought to a stop with great accuracy by means of his relevant bolt 17 on the radial flank 5 of the relevant tooth of the wheel 4 which is to be considered for this purpose. Such a position of the holder head 9 is shown in the exemplary embodiment in FIG. 3 for the index bolt 17 ' .

Um die jeweils gewünschte Drehstellung des Stahlhalterkopfes 9 genau erfassen zu können, ist am Support 1 an geeigneter Stelle eine Einstellmarke 22 vorgesehen. Auf diese Marke 22 weisend läßt sich ein Zeigerarin 23 einstellen, der durch eine Schraube 24 an einer Stelleiste 25 festgeklemmt wird, welche einen trapezförinigen Querschnitt hat und verschiebbar in einer rings am Umfang des Stahlhalterkopfes 9 entlang führenden, einen entsprechenden Querschnitt aufweisenden Nutung 25' gehalten sitzt. Es läßt sich in dieser Weise für jede gewünschte Drehstellung des Halterkopfes 9 an seinem Umfang ein Zeigerarin 23 so fixieren, daß dieser auf die Einstellmarke 22 zu stehen kommt, wenn der Kopf 9 seine gewünschte Drehstellung einnimmt. So ist es ermöglicht, hinreichend viele beliebige DrehsteRungen des Stahlhalterkopfes 9 mittels der genannten, individuell zu kennzeichnenden Zeigerarme 23 zu erfassen, ohne daß umständlich nach einer Skala eingestellt werden muß, wozu meist Aufzeichnungen erforderlich sind und sich leicht Fehler ergeben können. Die Zeigerarme 23 lassen sich durch Verschieben ihrer Halteleiste 25 in der Nutung 25' leicht und einfach neu einstellen.In order to be able to precisely detect the respectively desired rotational position of the steel holder head 9 , an adjustment mark 22 is provided at a suitable point on the support 1. Pointing to this mark 22, a pointer 23 can be set, which is clamped by a screw 24 on a bar 25 , which has a trapezoidal cross-section and is slidably held in a groove 25 ' which runs around the circumference of the steel holder head 9 and has a corresponding cross-section sits. In this way, a pointer 23 can be fixed on its circumference for any desired rotational position of the holder head 9 so that it comes to rest on the setting mark 22 when the head 9 assumes its desired rotational position. It is thus possible to detect a sufficient number of any desired rotation controls of the steel holder head 9 by means of the mentioned, individually marked pointer arms 23 , without having to be laboriously adjusted according to a scale, for which recordings are usually required and errors can easily arise. The pointer arms 23 can be easily and simply readjusted by moving their retaining strip 25 in the groove 25 '.

Der Halterkopf 9 dient nun als Träger für einen Werkzeughalter 26, in welchem das Werkzeug 27, z. B. ein Drehstahl, ein Einstechstahl, ein Rändelrad oder sonst irgendein anderes Werkzeug, wie an sich bekannt, bereits eingerichtet eingespannt gehalten ist. Der genannte Werkzeughalter 26 läßt sich durch eine ebenfalls an sich bekannte.Schnelleinspannung an den als Träger dienenden Stahlhalterkopf 9 ansetzen. Hierzu hat der Werkzeughalter 26 eine vertikal verlaufende T-förmige Ausnehmung 28, in welche von unten her einT-Profil-Stück29 eingreift. Dieses lagert auf dem exzentrischen Zapfen 30 einer Achse 31, die oben einen vierkantigen Schraubenkopf 32 hat, mit dem sie durch einen einen Bedienungsarin 33 aufweisenden Steckschlüssel 34 zum Drehen der Achse 31 erfaßt werden kann. Beim Drehen der Achse 31 wird das auf dem exzentrischen Zapfen 30 sitzende T-Profil-Stück 29 in Richtung des Pfeiles 35 festklemmend gegen den Halterkopf 9 gezogen, wie diese Einspannstellung in Fig. 2 dargestellt ist. Die genaue Justierung übernehmen dabei Lagerprismen 36 und 37, die dem durch den beschriebenenExzenter herangezogen gehaltenen Werkzeughalter 26 am Halterkopf 9 einen genau definierten Anschlag sichern. Das Festhalten des Werkzeuges 27 in seinem Halter 26 bewirken die Klenunschrauben 38. The holder head 9 now serves as a carrier for a tool holder 26 in which the tool 27, for. B. a turning tool, a grooving tool, a knurling wheel or any other tool, as known per se, is already held clamped in place. Said tool holder 26 can be attached to the steel holder head 9 , which is used as a carrier, by means of a quick clamping mechanism, which is also known per se. For this purpose, the tool holder 26 has a vertically running T-shaped recess 28 into which a T-profile piece 29 engages from below. This is mounted on the eccentric pin 30 of an axle 31, which has a square screw head 32 at the top, with which it can be grasped by a socket wrench 34 having an operator 33 for turning the axle 31. When the axis 31 is rotated, the T-profile piece 29 seated on the eccentric pin 30 is pulled in the direction of the arrow 35 in a clamping manner against the holder head 9 , as this clamping position is shown in FIG. The exact adjustment is carried out by bearing prisms 36 and 37, which secure a precisely defined stop for the tool holder 26 on the holder head 9 , which is held by the described eccentric. The clamping of the tool 27 in its holder 26 is effected by the Klenun screws 38.

. Sollte sich das im Halter 26 erfaßte Werkzeug abnutzen, so daß es nachgeschliffen werden muß, so genügt es, um dies zu berücksichtigen, wenn der Werkzeughalter26 in seiner Höheneinstellung entsprechend verändert wird. Zu diesem Zweck dient eine obere, in einer Brücke 39 über der T-fÖrrnigen Ausnehmung 28 sitzende Stellschraube 40, die mit ihrem unteren Ende auf dem T-Stück 29 aufruht und dadurch die Höhe des Halters je nach der Einstellung der Schraube 40 dem Trägerkörper 9 gegenüber verändern läßt. Die genannte Brücke 39 ist am Werkzeughalter 26 durch die Schrauben 41 und 42 be- festigt. . If the tool held in the holder 26 wears out so that it has to be reground, it is sufficient to take this into account if the height adjustment of the tool holder 26 is changed accordingly. For this purpose, an upper adjusting screw 40, seated in a bridge 39 above the T-shaped recess 28 , is used, the lower end of which rests on the T-piece 29 and thereby the height of the holder, depending on the setting of the screw 40, the carrier body 9 opposite can change. The bridge 39 is moun- ted called by the screws 41 and 42 on the tool holder 26th

Zu erwähnen ist noch, daß die Achse 31 mit ihrem Exzenterbolzen 30 in einer Buchse 43 drehbar gelagert sitzt, welche mit dem als Träger dienenden Stahlhalterkopf 9 verbunden ist. Gegen Herausziehen nach oben ist die Achse 31 gesichert durch eine unten in den Zapfen 30 eingeschraubte Breitkopfschraube 44.It should also be mentioned that the axis 31 with its eccentric bolt 30 is rotatably mounted in a bushing 43 which is connected to the steel holder head 9 serving as a carrier. The axle 31 is secured against being pulled out upwards by a broad-head screw 44 screwed into the pin 30 at the bottom.

Zum Wechseln des Werkzeuges genügt es, das T-Stück 29 zu lösen, was durch drehendes Verschwenken der Achse 31 bzw. seines Exzenters 30 leicht und rasch geschehen kann. Es läßt sich dann der Werkzeughalter nach oben vom T-Stück 29 abschieben und durch einen Werkzeughalter mit einem anderen in ihm schon eingerichtet festgespannten Werkzeug ersetzen, welches dann durch anklemmendes Festziehen des T-Stückes 29 am Stahlhalterkopf 9 rasch wieder festgespannt werden kann. Ist dies geschehen, so wird der Halterkopf 9 auf dem Support 1 in jene Winkelstellung gedreht, wie sie für das eben eingespannte Werkzeug erforderlich ist. Diese Stellung zeigt der zugehörige Zeigerarm 23 an der Einstellmarke 22 an. In der beschriebenen Weise können also die an einem Werkstück auf der Werkzeugmaschine nacheinander vorzunehmendenBearbeitungsgänge mit den zugehörigen verschiedenen Werkzeugen vorgenommen werden, ohne daß die verschiedenen Werkzeuge mühsam und zeitraubend immer erst besonders eingestellt werden müssen. Mit Hilfe der beschriebenen einfachen und billigen SchneRwechselvorrichtung lassen sich vor allem in kleineren Serien anzufertigende Werkstücke besonders vorteilhaft herstellen, und zwar unter Nutzbarmachung von Vorzügen, wie sie sonst nur teure Automaten haben.To change the tool, it is sufficient to loosen the T-piece 29 , which can be done easily and quickly by pivoting the axis 31 or its eccentric 30. The tool holder can then be pushed up from the T-piece 29 and replaced by a tool holder with another tool already clamped in it, which can then be quickly tightened again by clamping the T-piece 29 on the steel holder head 9. Once this has happened, the holder head 9 is rotated on the support 1 into the angular position required for the tool that has just been clamped. This position is indicated by the associated pointer arm 23 at the setting mark 22. In the manner described, the machining operations to be carried out one after the other on a workpiece on the machine tool can be carried out with the various associated tools without the laborious and time-consuming task of always having to set the various tools. With the aid of the simple and inexpensive snow changing device described, workpieces to be produced in smaller series can be produced particularly advantageously, while making use of advantages that otherwise only expensive machines have.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Quick-change steel holder with a swiveling about the central axis, a quickly exchangeable tool holder receiving steel holder g head, which can be locked in the working positions by means of index bolts or pawls on a ratchet wheel fixedly arranged on the support, characterized in that the steel holder head (9) has a Has a plurality of index bolts (7) , the division of which is the same as one another, but differs from the division of the ratchet teeth (5, 6) in the manner of a vernier division.

2. Quick change tool holder according to claim l ,. characterized in that the toothing of the ratchet wheel (4) is saw-shaped. 3. Quick-change steel holder according to spoke 1, characterized in that the steel holder head (9) has a cylindrical shape and is provided on its periphery with a dovetail-shaped groove (25 ') for receiving adjustable pointers (23) in the groove. 4. Quick-change steel holder according to claim 1 to 3, characterized in that the index bolts (17) are each equipped with a spring (18) which is located in its longitudinal axis and which can be tensioned by an adjusting screw (19). Publications considered: Swiss patent specification No. 284 520.