DE1677040B1

DE1677040B1 - Werkzeug-,z.B.Fraeserdorn,mit Schaftaufnahme in der Maschinenspindel und mit am vorderen Ende angeordneter Zentrierung mit Anlageflaeche fuer die Werkzeuge

Info

Publication number: DE1677040B1
Application number: DE19611677040D
Authority: DE
Inventors: Clarkson John Barry; Clarkson Frank Henry; Geoffrey Horton
Original assignee: Clarkson Engineers Ltd
Current assignee: Clarkson Engineers Ltd
Priority date: 1961-08-08
Filing date: 1961-10-19
Publication date: 1969-09-25
Also published as: CH379226A; BE609372A; NL271277A; NL133911C; GB977397A; SE304151B

Description

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Bekannt sind Fräserdorne mit Schaftaufnahme in bereits erwähnten Schwierigkeiten beim Lösen des der Maschinenspindel, die am vorderen Ende eine Werkzeugs vom Dorn führt. Im bekannten Fall ist Zentrierung und eine Anlagefläche zur mitnehmer- ferner der erste Schraubenbolzen exzentrisch zur freien Entspannung von Werkzeugen aufweisen, die Dornachse sowie parallel zu dieser fest in den Dorn mit einem inneren Spanngewinde und einem Zentrier- 5 eingeschraubt und greift in eine Nut des Gewindeteil versehen sind. Die bekannten Dorne haben einen zapfens ein, so daß dieser um einen bestimmten Win-Gewindezapfen, der im Dorn auf einem zylindrischen kel verschwenkbar ist. Dieser erste Schraubenbolzen Absatz drehbar zentriert ist und der ferner an seinem bildet dort einen Anschlag für den Gewindezapfen vorderen Ende ein erstes Gewinde zum Aufschrauben gegen die beim Fräsen auftretenden Kräfte, und er des Werkzeugs aufweist und mit seinem hinteren io hindert den Gewindezapfen am Mitdrehen beim Auf-Ende, das mit einem zweiten Gewinde gleicher Stei- schrauben des Fräsers auf den Gewindezapfen. In gungsrichtung versehen ist, in den Dorn zentrisch ein- seiner anderen Drehstellung hindert er den Gewindegeschraubt ist (französische Patentschrift 864 432). zapf en am Mitdrehen, wenn der Fräser von dem Dorn

Im bekannten Fall ist sowohl das erste wie das bzw. Gewindezapfen abgeschraubt wird. Der zweite zweite Gewinde ein solches normaler, d.h. selbst- 15 Schraubenbolzen dient als Löseschraube, mit der hemmender Art. Der Fräser schraubt sich beim Arbei- nach eingetretener Verspannung der Gewindezapfen ten derart fest an die Anlagefläche des Doms, daß er um einen geringen Drehwinkel aus dem Dom herspäter nicht mehr von Hand von dem Gewindezapfen ausgeschraubt werden soll, damit der Fräser mit seiabgeschraubt werden kann. Um den Angriff von ner Anlagefläche vom Dom freikommt.
Hilfswerkzeugen am Fräser zu vermeiden, ist deshalb 20 Im Falle der Erfindung war demgegenüber die im bekannten Fall zwischen Fräser und Anlagefläche Aufgabe zu lösen, das dem Werkzeugwechsel vorausdes Dorns eine Mutter vorgesehen, die mit dem gehende Entspannen von Werkzeug und Dom mittels Gewindezapfen drehfest verbunden ist und die — mit- des Anziehens* des zweiten Schraubenbolzens enttels eines Schlüssels verdreht — das zweite Gewinde weder ganz in Wegfall zu bringen oder doch wesentdes Zapfens ein kurzes Stück aus dem Dorn heraus- 25 lieh zu erleichtern.

zuschrauben ermöglicht, wodurch der Fräser frei- In Lösung dieser Aufgabe ist das zweite Gewinde

kommt und von dem ersten Gewinde des Zapfens des Gewindezapfens erfindungsgemäß ein solches abgeschraubt werden kann. nichtselbsthemmender Art, dessen Steigungswinkel

Ferner sind andere Fräserdorne bekannt, die im größer ist als der Reibungswinkel (I).
Schaft fest angeordnete Gewindezapfen mit zwei Ge- 30 Diese erste Umbildung (I) des Bekannten bedingt winden kleiner und größerer Steigung, jedoch beide eine weitere Umbildung (II) des ersten Schraubenselbsthemmender Art, aufweisen, wobei auf das Ge- bolzens, da sichergestellt- sein muß, daß sich bei winde mit der größeren Steigung, das sich am vorde- Maschinen mit vertikaler Spindelanordnung der Geren Zapfenende befindet, der Fräser aufschraubbar windezapfen samt Fräser nicht über den freien Drehist, und sich auf dem Gewinde mit der kleineren 35 winkel aus dem Dorn nach unten herausschraubt, was Steigung eine Abdrückmutter befindet (französische beim Aus- und Einschrauben des Fräsers und vor Patentschrift 1125 628). allem beim Arbeitsvorgang äußerst stören würde. Es

Zum Stand der Technik gehören femer Werkzeug-, war mit anderen Worten in Verbindung mit dem z. B. Fräserdome mit Schaftaufnahme in der erstgenannten Merkmal OQ eines selbsthemmungsfrei Maschinenspindel, femer mit einer am vorderen 40 im Dorn sitzenden Gewindezapfens dafür zu sorgen, Ende angeordneten Zentrierung mit Anlagefläche zur daß der Gewindezapfen im Bedarfsfall unverrückbar mitnehmerfreien Eirispannung mit einem inneren in seiner oberen Endlage im Dom festgehalten wer-Spanngewinde und einem Zentrierteil versehener den kann.

Werkzeuge, und mit einem im Dorn auf einem zylin- Das Merkmal (I) ist daher erfindungsgemäß mit

drischen Absatz drehbar zentrierten Gewindezapfen, 45 dem weiteren Merkmal (II) kombiniert, wonach Ausder an seinem vorderen Ende ein erstes Gewinde zum bildung und Anordnung des ersten Schraubenbolzens Aufschrauben des Werkzeugs aufweist und mit sei- derjenigen des zweiten Bolzens entsprechen und beide nem hinteren Ende, das mit einem zweiten Gewinde Bolzen symmetrisch zur Dornachse an den Anschlaggleicher Steigungsrichtung versehen ist, in den Dorn flächen des Gewindezapfens angreifen,
zentrisch eingeschraubt ist, wobei der Gewindezapfen 50 Der erste Schraubenbolzen sichert den Gewindein der Gebrauchslage des Doms durch einen ersten zapfen gegen Herausfallen und Herausdrehen aus und zweiten, mit Anschlagflächen des Zapfens zu- dem Dorn, vor allem auch beim Abschrauben des sammenwirkenden Schraubenbolzen so abstützbar ist, Fräsers. Der zweite Schraubenbolzen sichert den daß der Zapfen sowohl gegen Ein- als auch gegen Gewindezapfen beim Aufschrauben des Fräsers Herausschrauben aus dem Dorn sicherbar und mittels 55 gegen unbeabsichtigtes Hineindrehen in den Dom, des zweiten, den Gewindezapfen tangential beauf- und er ermöglicht, sofern trotz des als Steilgewinde schlagenden Schraubenbolzens, der im Dom ver- ausgeführten zweiten Gewindes ein geringfügiges Verschraubbar sitzt, zum Beseitigen einer im Zuge des spannen zwischen Werkzeug und Dorn eingetreten Arbeitsvorgangs eingetretenen Verspannung zwischen sein sollte, daß dieses unter Anwendung einer gerin-Werkzeug und Dom um einen geringen Drehwinkel 60 gen Lösekraft durch Verdrehen des zweiten aus dem Dom herausschraubbar ist (französische Schraubenbolzens beseitigt werden kann. Um den Patentschrift 1133 664). Gewindezapfen unverrückbar einzuspannen, können

Von derartigen Werkzeugdomen geht die Erfin- beide Schraubenbolzen fest gegen den Gewindedung aus. zapfen angestellt werden.

Im bekannten Fall ist das zweite Gewinde gleich- 65 Es ist zwar demgegenüber aus der deutschen Paf alls ein solches selbsthemmender Art, wodurch es tentschrift 923 709 bekannt, die Verbindung zwischen im Zuge des Arbeitsvorgangs zu einem Verspannen Dom und Fräser selbsthemmungsfrei zu gestalten, zwischen Werkzeug und Dorn kommt, was zu den um den Fräser nach dem Arbeitsvorgang leicht von

Claims

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dem Gewindezapfen des Fräserdorns abschrauben Wenn der Zapfen 5 in seiner Normallage in die zu können. Im bekannten Fall befindet sich die selbst- Bohrung 4 eingeschraubt ist, wird der erste hemmungsfreie Schrägfläche aber nicht etwa an Schraubenbolzen 12 bis zum Anschlagen bei 14 eineinem zweiten Gewinde des Gewindezapfens, son- gedreht. Dadurch wird der Zapfen 5 gegen aufdern an einem Keil, der den Fräserdorn und den 5 schraubende Bewegung relativ zum Werkzeugdorn Gewindezapfen an seinem hinteren Ende durchsetzt blockiert. Wenn es gewünscht wird, den Zapfen 5 und durch zwei Druckschrauben verschoben werden etwas zu lösen, um den Fräser 9, der durch den

kann. Wird der Keil gelöst, so kann der Gewinde- Arbeitsvorgang straff auf den Vorderteil des Zap-

zapfen axial etwas aus dem Dorn herauswandern, fens 5 bzw. des Doms aufgeschraubt wurde, etwas

wodurch der Fräser vom Dorn freikommt und abge- io freizubekommen, wird der Schraubenbolzen 12 von

schraubt werden kann. der Fläche 14 losgeschraubt, um dem Zapfen 5 ge-

Weitere Ausbildungen der Erfindung kennzeichnen nügend Spiel zu geben und um das Werkzeug 9 freisich dadurch, daß das zweite Gewinde des Zapfens zugeben. Nachdem der Zapfen 5 auf diese Weise gemehrgängig ist und etwa 20° Steigung aufweist. löst wurde, sollte sich der erste Schraubenbolzen 12

Zweckmäßig ist ferner, den zylindrischen Absatz 15 noch im Bereich der Ausnehmung 15 befinden, um

des Gewindezapfens am Zapfenhinterende und die ein völliges Herausdrehen des Zapfens 5 aus der

beiden Anschlagflächen für die beiden Schrauben- Bohrung 4 zu vermeiden.

bolzen unter entsprechender Anordnung derselben im Wird der Zapfen 5 in die Bohrung 4 eingeschraubt,

Dorn an diesen Absatz anzuordnen. so wird der Bolzen 12 so weit zurückgedreht, daß er

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der 20 die Drehbewegung des Zapfens 5 nicht behindert.

Zeichnung dargestellt. Es zeigt Wenn sich dieser in der gewünschten Lage befindet,

Fig. 1 einen Schnitt durch die Längsachse des wird der Bolzen 12 zurückgedreht, bis er sich im

Werkzeugdorns, blockierenden Anschlag mit der Fläche 14 des Zap-

F i g. 2 einen Schnitt in der Ebene 2-2 gemäß fens 5 befindet.

Fig. 1. 25 Unter harten Arbeitsbedingungen kann sich der

Gemäß der Zeichnung hat der Dorn 1 eine übliche Fräser 9 sehr straff gegen den Körper 3 verspannen, Form und besitzt zur Aufnahme in der Werkzeug- so daß sich der Zapfen 5 nach Lösen des ersten BoI-maschine einen konischen Schaft 2. Der vordere Teil zens 12 trotz des nichtselbsthemmenden Anstelldes Werkzeugdorns ist mit einer Bohrung 4 ver- winkeis der Gewindegänge 11 nicht mehr leicht lösen sehen. 30 läßt. Um auch für solche Fälle eine Abhilfe zu schafin der Bohrung 4 sitzt ein Zapfen 5, welcher zur fen, ist ein zweiter Schraubenbolzen 16 in eine GeAufnahme des Fräsers 9 einen ersten, über die Stirn- windebohrung 17 eingeschraubt, der mit einer als fläche des Werkzeugdorns hinausstehenden Teil 6 be- Anschlagfläche 19 wirkenden Ausnehmung 20 des sitzt. Der vordere Teil des Werkzeugdorns 1 hat bei Zapfens 5 zusammenwirkt. Durch das Verdrehen des 10 einen zentrischen Sitz für den Fräser 9 und eine 35 zweiten Bolzens 16, der die Löseschraube darstellt, Anlagefläche für diesen. wirkt auf den Zapfen 5 eine in lösender Richtung

Der von der Bohrung 4 des Doms 1 aufgenom- angreifende Kraft, wodurch das Werkzeug in sich

mene Teil des Zapfens 5 hat ein zweites Gewinde 11 gelockert werden kann.

mit einem nicht selbsthemmenden Steigungswinkel. Zusätzlich zu dieser beschriebenen Funktion des

Die Bohrung 4 hat ein entsprechend geformtes Innen- 40 Loslösens der Spindel 5 kann der zweite Bolzen 16

gewinde. Wenn der Fräser 9 straff auf den mit dem ebenso gegen die Fläche 19 gedreht werden, um in

ersten Gewinde versehenen Teil 6 des Zapfens 5 auf- ähnlicher Weise wie der erste Bolzen 12 mit diesem

geschraubt ist und fest an der Stirnfläche des Werk- zusammen den Zapfen 5 gegen jegliche Drehbewe-

zeugdornkörpers 3 anliegt, kann Zapfen 5, um das gung zu blockieren. Auf diese Weise kann der Zap-

Werkzeug9 freizubekommen, schnell in bezug auf 45 fen 5 immer schnell gelöst werden, wenn es nach

den Werkzeugdorn abgeschraubt werden. dem Lösen des ersten Bolzens 12 notwendig sein

Damit dies erreicht wird, ist das bei 11 verwen- sollte. Der zweite Bolzen 16 blockiert auch den Zapdete zweite Gewinde von höchster Qualität und be- fen 5 gegen unbeabsichtigtes Hineindrehen in den sitzt bei einem Durchmesser von ungefähr 25,5 mm Dorn beim Aufschrauben des Fräsers,
mehrere Gänge, z. B. 15, die einen nichtselbsthem- 50 Die Bolzen 12, 16 werden vorteilhaft rechtwinklig menden Steigungswinkel von ungefähr 20° haben. zur Systemachse angeordnet; sie können, wie in Das erste Gewinde 6 des Zapfens 5 besitzt ein nor- F i g. 2 dargestellt, zweckdienlich nebeneinander anmales, gewöhnliches Gewinde mit z. B. zwei Gang- geordnet sein, um die Betätigung zu vereinfachen,
anfangen und zwölf Gängen. Ein solches Gewinde ist Der Gewindezapfen 5 besitzt einen glatten, zylinin der Zeichnung beispielsweise dargestellt. Die Er- 55 drischen Teil 21, der einen Paßsitz in einem entsprefindung ist nicht darauf beschränkt, sondern kann ent- chenden Teil der Bohrung 4 hat. Obwohl eine Ansprechend den verschiedenen Anforderungen auch Ge- schlagfläche an dem Zapfen genügen würde, sind winde anderer Steigungen verwenden. Das nichtselbst- doch die Aussparungen 15, 20 vorzugsweise durch hemmende Gewinde bei 11 hat dieselbe Steigungs- den dazwischenliegenden Teil 22 getrennt, so daß richtung wie das erste Gewinde 6, z. B. rechtsdrehend. 60 der glatte zylindrische Teil 21 so wenig wie möglich

Um den Zapfen 5 in der Bohrung 4 gegen eine unterbrochen wird.

aufdrehende Bewegung lösbar festzuhalten, ist ein An dem äußeren Ende des Zapfens 5 sind Sperrelement an dem Werkzeughalter 1 vorgesehen, Schlüsselflächen nicht nötig,
welches, wie gezeigt, aus einem in der seitlichen Boh- _D ...
rung 13 des Werkzeugdoms angeordneten ersten 65 ratentansprucne:
Schraubenbolzen 12 besteht. Dessen inneres Ende 1. Werkzeug-, z. B. Fräserdorn, mit Schaftaufliegt an einer als Anschlagfläche 14 wirkenden Aus- nähme in der Maschinenspindel, ferner mit einer nehmung 15 des Zapfens 5 fest an. am vorderen Ende angeordneten Zentrierung mit

Anlagefläche zur mitnehmerfreien Einspannung mit einem inneren Spanngewinde und einem Zentrierteil versehener Werkzeuge, und mit einem im Dorn auf einem zylindrischen Absatz drehbar zentrierten Gewindezapfen, der an seinem vorderen Ende ein erstes Gewinde zum Aufschrauben des Werkzeugs aufweist und mit seinem hinteren Ende, das mit einem zweiten Gewinde gleicher Steigungsrichtung versehen ist, in den Dorn zentrisch eingeschraubt ist, wobei der Gewindezapfen in der Gebrauchslage des Doms durch einen ersten und 2weiten, mit Anschlagflächen des Zapfens zusammenwirkenden Schraubenbolzen so abstützbar ist, daß der Zapfen sowohl gegen Einais auch gegen Herausschrauben aus dem Dorn sicherbar und mittels des zweiten, den Gewindezapfen tangential beaufschlagenden Schraubenbolzens, der im Dorn verschraubbar sitzt, zum Beseitigen einer im Zuge des Arbeitsvorgangs eingetretenen Verspannung zwischen Werkzeug und ao Dorn um einen geringen Drehwinkel aus dem Dorn herausschraubbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Gewinde (11) des Gewindezapfens ein solches nichtselbsthemmender Art ist, dessen Steigungswinkel größer ist als der Reibungswinkel, wobei Ausbildung und Anordnung des ersten Schraubenbolzens (12) derjenigen des zweiten Bolzens (16) entsprechen und beide Bolzen (12,16) symmetrisch zur Dornachse an den Anschlagflächen (14, 19) des Gewindezapfens (5) angreifen.
2. Werkzeugdorn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Gewinde (11) des Zapfens (5) mehrgängig ist und etwa 20° Steigung aufweist.
3. Werkzeug nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Absatz (21) des Gewindezapfens (5) am Zapfenhinterende und die beiden Anschlagflächen (14, 19) unter entsprechender Anordnung der beiden Schraubenbolzen (12, 16) im Dorn (1) an diesem Absatz (21) angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen