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Schnellwechsel-Werkzeughalter Die Erfindung betrifft einen Schnellwechsel-Werkzeughalter
an Werkzeugmaschinen zur lösbaren Halterung von Werkzeugschäften, z. B. von Drehstählen,
mit harten Schneidkörpern bestückten Klemmhaltern, von Haltern für Bohrstähle und
sonstigen auf Drehbänken üblicherweise verwendeten Werkzeugen.
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Es ist bekannt, Werkzeuge innerhalb eines an der Werkzeugmaschine
befestigten Halters mit direkt oder indirekt auf das Werkzeug einwirkenden Spannschrauben
festzuspannen. Die Spannarbeit, die meistenteils noch mit einem Ausrichten des Werkzeuges
verbunden ist, erfordert jedoch eine beträchtliche Maschinenstillstandszeit, da
sie an der Maschine vorgenommen werden muß.
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Diese Maschinenstillstandszeit hat man dadurch zu verringern versucht,
daß die Werkzeuge in gesonderten Stahlhaltern außerhalb der Werkzeugmaschine ausgerichtet
und eingespannt werden, die ihrerseits dann mit wenigen Handgriffen an mit der Werkzeugmaschine
verbundenen Spann- und Revolverköpfen befestigbar sind. Hierzu sind an den Spann-
oder Revolverköpfen besondere Führungen vorgesehen, in die die Stahlhalter eingeschoben
und in denen sie anschließend befestigt werden.
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Diese Art der Spannung eines Werkzeuges an einer Werkzeugmaschine
erfordert jedoch immer noch eine beträchtliche Rüstzeit, da das Werkzeug zunächst
im Stahlhalter und danach der Stahlhalter mit dem Werkzeug an einem Spann- und Revolverkopf
befestigt werden muß. Außerdem ist diese Art der Spannung mit einem erheblichen
technischen Aufwand verbunden. Diese Nachteile vermeidet der Gegenstand der Erfindung.
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Der Schnellwechsel-Werkzeughalter gemäß der Erfindung ist dadurch
gekennzeichnet, daß die in ihm festzuspannenden Werkzeugschäfte die Querschnittsform
eines Trapezes aufweisen, dessen längere Grundlinie der unteren Deckfläche der Werkzeugschäfte
zugeordnet ist, daß die Seitenflächen der Werkzeugschäfte zum rückwärtigen Schaftende
keilartig zusammenlaufen, daß der Werkzeubhalter mindestens eine der Form der Werkzeugschäfte
entsprechende Ausnehmung aufweist und daß ein Werkzeugschaft in der Ausnehmung durch
eine Spannkraft gehalten wird, die ihn mit seiner unteren Deckfläche und seinen
Seitenflächen in flächenförmige Anlage an die entsprechenden Flächen der Ausnehmung
drängt.
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Die Spannkraft zur Halterung des Werkzeugschaftes wird durch eine
den Schaft in Richtung der Schaftlängsachse schräg von der oberen Deckfläche zur
Auflagefläche durchgreifende Schraube aufgebracht, deren vordere Stirnfläche sich
an einer rechtwinklig zur Schraubenlängsachse angeordneten Anschlagfläche einer
Ausnehmung abstützt. Die Schraube ist in einer innerhalb des Werkzeugschaftes angeordneten
Gewindebohrung gelagert. Durch ein Anziehen der Druckschraube wird der Werkzeugschaft
demzufolge rückwärts in die Ausnehmung hineingezogen und durch die Keilwirkung der
Seitenflächen sowie durch deren schwalbenschwanzförmiges Querschnittsprofil fest
gegen alle Begrenzungsflächen der Ausnehmung gepreßt. Hierdurch erfolgt eine wirksame
Abstützung des Werkzeugschaftes gegenüber allen drei im Betrieb auf ihn einwirkenden
Druckkomponenten bei vergleichsweise sehr geringem spezifischem Flächendruck der
aneinanderliegenden Teile von Werkzeugschaft und Werkzeughalter.
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Außerdem ist zur Spannung des Werkzeugschaftes lediglich das Anziehen
einer Schraube erforderlich. Dieses Anziehen erfolgt nur mit etwa einer Schraubendrehung
und erfordert somit nur eine äußerst geringfügige Zeit.
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Auch Volumen und Gewicht der für den Werkzeughalter gemäß der Erfindung
benötigten Teile sind vergleichsweise sehr gering, ohne daß damit das hervorragende
Spannungsergebnis verringert wird. Auch eine Einstellung der Schneide in verschiedene
Höhen mit Bezug auf das Werkstück ist leicht möglich, indem zwischen Werkzeugschaft
und Boden der Ausnehmung Bleche verschiedener Querschnittsstärke einlegbar sind,
die zum Durchtritt der Spannschraube mittig eine Ausnehmung aufweisen. Diese Bleche
beeinträchtigen die hervorragende Spannung keineswegs.
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Durch die versenkte Anordnung der Druckschraube im Werkzeugschaft
ist eine völlig freie Sicht auf die Werkzeugschneide ohne Behinderung durch Spannschrauben
od. dgl. gewährleistet. Auch der Spanablauf wird nicht mehr durch die Anordnung
von Spannschrauben behindert, sondern durch die im wesentlichen in einer Ebene liegenden
Oberflächen von Werkzeughalter, Werkzeugschaft und Schneide sehr begünstigt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. Es zeigt
F i g. 1 die perspektivische Ansicht eines
mit einem harten Schneidkörper bestückten Klemmhalters, F i g. 2 eine Draufsicht
auf das Gehäuse eines als Revolverkopf ausgebildeten Werkzeughalters, F i g. 3 eine
vergrößerte Draufsicht auf einen in eine Ausnehmung des Werkzeughalters eingesetzten
Klemmhalter bzw. Werkzeugschaft, F i g. 4 einen Schnitt entsprechend der Linie IV-IV
in F i g. 3, F i g. 5 eine Seitenansicht des Werkzeughalters entsprechend dem Pfeil
V in F i g. 3, F i g. 6 einen Schnitt entsprechend der Linie VI-VI in Fig.3.
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Der in der Zeichnung als Klemmhalter dargestellte Werkzeugschaft 1
ist in die Ausnehmungen 2 eines Werkzeughalters, z. B. eines Revolverkopfes 3, einsetz-
und festspannbar. Der Werkzeugschaft 1 weist die Querschnittsform eines Trapezes
auf. Die längere Grundlinie 4 des Trapezes ist dabei der unteren Deckfläche 5 des
Werkzeugschaftes 1 zugeordnet. Die Seitenflächen 6, 7 des Werkzeugschaftes 1 laufen
zum rückwärtigen Schaftende 8 hin keilartig zusammen. Sowohl der von den Schenkeln
des Trapezquerschnittes als auch der von den Seitenflächen in Richtung zum rückwärtigen
Schaftende eingeschlossene spitze Winkel ist vorzugsweise so groß, daß im Einspannzustand
des Werkzeugschaftes keine Selbstsperrung erfolgt. Hierdurch sind nach Lösung einer
Druckschraube 9 keine besonderen Werkzeuge zum Herausnehmen des Werkzeugschaftes
mehr erforderlich. Vielmehr kann der Werkzeugschaft 1 danach leicht von Hand herausgenommen
werden.
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Jede Ausnehmung 2 des Werkzeughalters weist eine den Werkzeugschäften
1 entsprechende Form auf; demzufolge liegen im Gebrauchszustand die Seitenflächen
6, 7 und die untere Deckfläche 5 des Werkzeugschaftes 1 in flächenförmiger Berührung
an den entsprechenden Flächen der zugeordneten Ausnehmung 2 an.
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Die Befestigung des Werkzeugschaftes 1 innerhalb einer der Ausnehmungen
2 wird durch eine Druckschraube 9 vorgenommen, die in einer innerhalb des Werkzeugschaftes
1 angeordneten Gewindebohrung 10 gelagert ist und sich stirnseitig an dem Werkzeughalter
3 abstützt. Die Gewindebohrung 10 liegt innerhalb einer die Schaftlängsachse 11
schneidenden Vertikalebene und läuft vom rückwärtigen Bereich der oberen Deckfläche
12 schräg in den mittleren oder vorderen Bereich der Auflagefläche 5 des Werkzeugschaftes
1 hinein. Die Druckschraube 9 stützt sich mit ihrer vorderen Stirnfläche 13 an der
im wesentlichen rechtwinklig zur Schraubenlängsrichtung verlaufenden Begrenzungsfläche
14 einer gesonderten Ausnehmung 16 am Boden der Ausnehmung 2 ab. Die Schraube 9
ist im Werkzeugschaft 1 versenkt angeordnet und insbesondere als Stiftschraube ausgebildet.
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Da die Ausnehmung 2 als Nut ausgebildet ist, kann die Schraube 9 leicht
von der Deckfläche des Werkzeugschaftes 1 her bedient werden. Die Ausnehmung 2 weist
an den Stoßkanten ihrer Seitenbegrenzungsflächen Schmutzkammern 17, 18 auf.
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Zur Befestigung des Werkzeugschaftes 1 in einer Ausnehmung 2 eines
Werkzeughalters 3 braucht lediglich die Druckschraube 9 angezogen werden, die dabei
eine in Pfeilrichtung 15 wirkende Druckkomponente auf den Werkzeugschaft 1 relativ
zum Werkzeughalter 3 ausübt. Nach einem Lösen der Druckschraube 9 kann der Werkzeugschaft
1 leicht aus der Ausnehmung 2 herausgenommen und gegebenenfalls gegen einen anderen
Werkzeugschaft ausgewechselt werden. Hierbei können zwischen Werkzeugschaft 1 und
Boden der Ausnehmung 2
Bleche unterschiedlicher Stärke eingelegt werden, wenn
eine Höhenveränderung der Werkzeugschneide od. dgl. relativ zum Werkzeughalter 3
erwünscht ist.
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Die Erfindung beschränkt sich selbstverständlich nicht auf die Halterung
von Drehstühlen. Vielmehr können z. B. auch Halter für Schleifeinrichtungen, Bohrstähle
oder andere bei Werkzeugmaschinen verwendbare Einrichtungen an einem Spannkopf oder
einem Revolverkopf od. dgl. befestigt werden. Bei einer Anwendung der Erfindung
auf einen Revolverkopf weist dieser eine Vielzahl von Ausnehmungen 2 zur Aufnahme
verschiedener Werkzeugschäfte 1 oder Halter auf.