DE19911140A1 - Werkzeughalter - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Werkzeughalter mit einem Halterkörper, der einen ersten Abschnitt zur Anbringung an einer Maschine und einen zweiten Abschnitt aufweist, der sich koaxial von dem ersten Abschnitt erstreckt, einen Ring, in dem ein Teil des Halterkörpers aufgenommen ist und eine Montagevorrichtung zur lösbaren Montage des Rings an dem Halterkörper. Der Halterkörper weist des weiteren einen Kontaktabschnitt auf, der zur Seite der Maschine hin weist und mit dem wenigstens ein Teil des Rings in Kontakt gebracht wird.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Halter für ein
Werkzeug, wie beispielsweise einen Schneidbohrer, einen
Fräser, einen Bohrer, ein Innenschneidwerkzeug oder einen
Schleifstein bzw. eine Schleifscheibe.
Beim Bearbeiten mit Hilfe einer Werkzeugmaschine, wie
beispielsweise einer Fräsmaschine, einer Bohrmaschine
oder einer Poliermaschine, wird die Bearbeitungsgenauig
keit stark beeinflußt durch das Vorhandensein oder Nicht
vorhandensein und die Stärke eines Ungleichgewichts bzw.
einer Unwucht in Umfangsrichtung eines rotierenden Schaf
tes (d. h. einer Spindel) einer Werkzeugmaschine, eines
rotierenden Werkzeugs oder ähnlichem. Daher ist es bei
der Bearbeitung durch den erwähnten Typ wichtig, das Un
gleichgewicht bzw. den Gleichgewichtsfehler eines rotie
renden Schaftes und eines rotierenden Werkzeuges so weit
wie möglich zu reduzieren, um die Bearbeitungsgenauigkeit
zu erhöhen.
Unter den Werkzeughaltern, die einen rotierenden Schaft
und ein rotierendes Werkzeug gegenüber einem Ungleichge
wicht einstellen können, ist ein Werkzeughalter bekannt,
der einen Haltekörper aufweist mit einem ersten Abschnitt
stangenartiger Form, der an eine Maschine angebracht wer
den kann und einem zweiten Abschnitt stangenartiger Form,
der sich koaxial von einem Ende des ersten Abschnittes
erstreckt. Ein an einem Grenzabschnitt zwischen dem er
sten und dem zweiten Abschnitt vorgesehener Flansch wird
verwendet, sowie mehrere Gewindelöcher, die in Richtung
der Seite des zweiten Abschnittes offen sind und in Ab
ständen in Umfangsrichtung in dem Flansch ausgebildet
sind, während schraubenartige Elemente in eines oder meh
rere der Schraubenlöcher eingeschraubt werden in Überein
stimmung mit einer Richtung des zu eliminierenden Un
gleichgewichts (US-Patent Nr. 5,096,345, Nr. 5,033,923
und Nr. 5,125,777).
Beim oben beschriebenen Werkzeughalter stellt jedoch der
zweite Abschnitt des Halterkörpers ein Hindernis beim
Vorgang des Ausbildens der Gewindelöcher in seinem
Flansch dar, da der Flansch, der von einer automatischen
Werkzeugswechselmaschine ergriffen werden soll, die auto
matisch ein Werkzeug zusammen mit dem Werkzeughalter an
einer Werkzeugmaschine anbringt und von dieser entfernt,
darin ausgebildete Gewindelöcher hat. Als Folge dessen
gestaltet es sich schwierig, mehrere Gewindelöcher unter
gleichen winkelmäßigen Abständen auszubilden und es tritt
ein Ungleichgewicht bzw. eine Unwucht mit dem Halterkör
per selbst auf.
Als eine andere Art von Werkzeughalter, ist ein Werkzeug
halter bekannt, bei dem ein Ausgleichsring zum Zwecke des
Ausgleichs an dem Flansch des Halterkörpers angebracht
ist (WO 095/26258). Da eine Ausnehmung zur Aufnahme des
Ausgleichsrings zur Seite des ersten Abschnittes offen
ist, bei dem der Werkzeughalter an einem rotierenden
Schaft einer Werkzeugmaschine angebracht ist, stellt bei
diesem Werkzeughalter der erste Abschnitt des Halterkör
pers ein Hindernis bei einem Vorgang des Ausbildens einer
derartigen Ausnehmung an dem Flansch dar. Als Folge des
sen ist es schwierig, eine derartige Ausnehmung genau und
präzise auszubilden und es tritt ein Ungleichgewicht be
züglich des Halterkörpers selbst auf.
Des weiteren muß bei dem oben beschriebenen, als zweites
erwähnten, herkömmlichen Werkzeughalter der Ausgleichs
ring an dem Werkzeughalter befestigt und eine Ausgleichs
schraube von der Seite des rotierenden Schaftes der Werk
zeugmaschine aus an dem Ausgleichsring befestigt werden,
da der Ausgleichsring befestigungsseitig an dem rotieren
den Schaft befestigt ist, bevor der Werkzeughalter an dem
rotierenden Schaft befestigt wird. Dementsprechend ist es
schwierig, den rotierenden Schaft auszugleichen bzw. aus
zubalancieren; insbesondere nachdem der Werkzeughalter an
dem rotierenden Schaft befestigt ist, ist die Durchfüh
rung eines Ausgleichs äußerst schwierig.
Obgleich das Ausgleichsgewicht des Halterkörpers selbst
sehr gering ist, ist es Ziel der Erfindung, einen Ge
wichtsausgleich für einen rotierenden Schaft, das Werk
zeug usw. vorzusehen, der in einem Zustand schon abge
schlossen ist, indem der Halterkörper an der Maschine be
festigt wird.
Dieses Ziel wird mit einem Werkzeughalter gemäß den An
sprüchen 1, 16, 17 und 18 erreicht.
Dementsprechend umfaßt der erfindungsgemäße Werkzeughal
ter: einen Halterkörper, einen Ring zur Aufnahme des Hal
terkörpers und eine Montagevorrichtung zur lösbaren bzw.
abnehmbaren Montage des Rings an dem Halterkörper. Der
Halterkörper hat einen ersten Abschnitt, der an einer Ma
schine anbringbar ist und einen zweiten Abschnitt, der
sich koaxial von dem ersten Abschnitt erstreckt. Der er
ste Abschnitt und der zweite Abschnitt definieren jeweils
ein Ende und das andere Ende des Halterkörpers. Der Hal
terkörper hat des weiteren einen Kontaktabschnitt, mit
dem wenigstens ein Teil des Rings, der zur Seite des ei
nen Endes weist, in Kontakt gebracht wird.
Der Werkzeughalter ist mit seinem ersten Abschnitt an ei
nem rotierenden Schaft einer Maschine, wie beispielsweise
einer Werkzeugmaschine, befestigt und ein Werkzeug ist an
dem zweiten Abschnitt angebracht. Der Ring ist an dem
Halterkörper von der Seite des anderen Endes her ange
bracht und lösbar an dem Halterkörper montiert mit Hilfe
der Montagevorrichtung, und zwar in einem Zustand, in dem
wenigstens ein Teil des Rings in Kontakt gelangt mit dem
Kontaktabschnitt des Halterkörpers. Ein Ungleichgewicht
kann beispielsweise dadurch eliminiert werden, daß ein
dem Betrag eines zu eliminierenden Ungleichgewichts ent
sprechender Ring an dem Halterkörper angeordnet oder ein
Ausgleichselement an dem Ring montiert wird, das dem Be
trag des zu eliminierenden Ungleichgewichts entspricht.
Da wenigstens ein Teil des Rings, der zur Seite des einen
Endes weist, in Kontakt gebracht wird mit dem Kontaktab
schnitt des Halterkörpers, kann gemäß der vorliegenden
Erfindung der Ring stabil bzw. fest an dem Halterkörper
befestigt werden. Da des weiteren der Ring von der Seite
des anderen Endes an dem Halterkörper angebracht und von
diesem entfernt werden kann, d. h. von der Anbringseite
für das Werkzeug, und zwar in einem Zustand, in dem der
Haltekörper an der Maschine angebracht ist, kann eine
vollständige Eliminierung des Ungleichgewichts bzw. der
Unwucht durchgeführt werden. Des weiteren kann der Hal
terkörper mit einem sehr geringen Ungleichgewicht voll
ständig bzw. fertig produziert werden, da auf dem Flansch
keine Gewindelöcher oder Ausnehmungen für Ausgleichsmit
tel ausgebildet sein müssen.
Der Ring kann eine äußere Umfangsfläche aufweisen, die
bezüglich des Halterkörpers exzentrisch ist. Da der Ring
selbst ein Ungleichgewicht bzw. eine Unwucht aufweist,
kann mit dieser Konstruktion ein Ungleichgewicht des ro
tierenden Schaftes, des Werkzeugs usw. durch das Un
gleichgewicht des Rings selbst ausgeschaltet werden und
als Folge dessen kann durch Verwendung eines Rings, wel
cher dem Betrag an zu eliminierendem Ungleichgewicht bzw.
Unwucht entspricht, ein vollständiger Gewichtsausgleich
über einen weiten Bereich durchgeführt werden.
Der Ring kann mehrere Löcher aufweisen, die winkelmäßig
um eine Achse des Rings voneinander beabstandet sind und
die Löcher können wenigstens in Richtung der Seite des
einen Endes oder einer äußeren Umfangsseite des Rings of
fen sein. In diesem Falle kann wenigstens ein Ausgleich
selement in dem Loch angeordnet werden. Mit dieser Anord
nung kann ein Ausgleich bzw. ein Auswuchten vollständiger
und genauer bzw. feiner durchgeführt werden, da das Aus
gleichselement von der Seite des anderen Endes oder der
Seite des äußeren Umfangs des Rings aus am Loch angeord
net oder befestigt und von diesem entfernt werden kann.
Jedes der Löcher kann ein Gewindeloch sein, das sich we
nigstens in einer axialen Richtung des Halterkörpers er
streckt. Daher kann eine Schraube in das Gewindeloch ge
schraubt und in einem Zustand gehalten werden, in dem ei
nes ihrer Enden gegen den Kontaktabschnitt oder den Boden
des Gewindelochs gedrückt wird. Folglich wird eine Locke
rung der Schraube aufgrund der Reibeingriffskraft zwi
schen dem Ende der Schraube und dem Boden des Gewinde
lochs oder des Kontaktabschnittes, verhindert.
Jedes der Löcher kann ein Gewindeloch sein, das sich we
nigstens in einer axialen Richtung des Halterkörpers und
in einer radialen Richtung des Rings nach außen derart
erstreckt, daß es in radialer bzw. radialen Richtungen
des Rings in Richtung der Seite des einen Endes heraus
kommt. Selbst wenn eine von der Rotation des Werkzeughal
ters herführende Zentrifugalkraft auf die in ein Gewinde
loch eingeschraubte Schraube wirkt, denn die Zentrifugal
kraft wirkt in eine Richtung, in die die Schraube in
Richtung des Kontaktabschnittes bewegt wird, ist ein Her
austreten der Schraube aus dem Loch mit Sicherheit ver
hindert.
Jedes der Löcher kann ein Gewindeloch sein, das sich we
nigstens in einer axialen Richtung des Halterkörpers der
art erstreckt, daß die zugehörige Achse einen Winkel in
Bezug auf imaginäre Linien bildet, welche durch die Achse
des Halterkörpers und die Mitte in longitudinaler Rich
tung des Loches gelangen, so daß ein Teil, der an dem ei
nen Ende angrenzt in radialer Richtung des Rings nicht
nach innen gelangen kann relativ zu einem Teil, der an
dem anderen Ende angrenzt. Selbst wenn eine von der Rota
tion des Werkzeughalters herrührende Zentrifugalkraft auf
eine in ein Gewindeloch eingeschraubte Schraube wirkt,
ist ein Heraustreten der Schraube aus dem Loch mit Si
cherheit verhindert, denn die Zentrifugalkraft wirkt
nicht in eine Richtung, in der die Schraube aus dem Ge
windeloch entfernt wird. Da das Gewindeloch an Stellen
offen ist, die von dem zweiten Abschnitt entfernt liegen,
bildet des weiteren der zweite Abschnitt kein Hindernis
für den Einschraubvorgang der Schrauben in die Gewindelö
cher und die Schraube kann vollständig an dem Gewindeloch
befestigt und von diesem entfernt werden. Dementsprechend
wird ein Feinausgleich bzgl. der Unwucht bzw. des Un
gleichgewichts weiter vereinfacht.
Das Ausgleichselement kann einen Schraube selbst sein,
die in ein Gewindeloch eingeschraubt ist oder ein anderes
Element, das mittels einer in das Gewindeloch einge
schraubten Schraube an dem Ring montiert wird. Da es mög
lich ist, viele Arten von Ausgleichselementen mit zuein
ander unterschiedlichen Gewichten vorzubereiten und aus
diesen ein Ausgleichselement auszuwählen, welches dem zu
eliminierenden Betrag an Ungleichgewicht entspricht, kann
ein feiner und vollständiger Gewichtsausgleich über einen
weiten Bereich durchgeführt werden im letzteren Fall, im
Unterschied zu früheren Möglichkeiten.
Der Ring kann einen Ringkörper umfassen, mit mehreren Lö
chern, die sich in seine äußere Umfangsfläche öffnen und
die in Umfangsrichtung winkelmäßig voneinander beabstan
det sind, sowie eine ringförmige Abdeckung zur Aufnahme
des Ringkörpers, um die Löcher zu verschließen, so daß
sie geöffnet werden können. Bei einem Werkzeughalter, der
einen Ring verwendet, wie er soeben beschrieben wurde,
kann der Gewichtsausgleich beispielsweise dadurch durch
geführt werden, daß ein Ringkörper verwendet wird, sowie
eine Abdeckung, die dem zu eliminierenden Betrag an Un
gleichgewicht entsprechen oder durch Anordnung eines dem
zu eliminierenden Betrag an Ungleichgewicht entsprechen
den Ausgleichselementes in wenigstens einem der Löcher.
In beiden Fällen kann in einem Zustand, in dem der Hal
terkörper an der Maschine angebracht ist, der Ring von
der Seite des anderen Endes her an dem Halterkörper ange
bracht und von diesem entfernt werden, d. h., von der
Seite, wo das Werkzeug angebracht wird, und das Aus
gleichselement kann von der Seite des Außenumfangs des
Ringkörpers her an dem Loch angebracht und von diesem
entfernt werden. Folglich kann ein Gewichtsausgleich
vollständig durchgeführt werden.
Bei dem oben beschriebenen Werkzeughalter wird wenigstens
ein Teil des Ringkörpers oder der Abdeckung des Rings mit
dem Kontaktabschnitt in Kontakt gebracht. Folglich ist
der Ring stabiler an dem Halterkörper angebracht, da we
nigstens ein Teil des Ringkörpers oder der Abdeckung, der
zur Seite des einen Endes gerichtet ist, in Kontakt ge
bracht ist mit dem Kontaktabschnitt des Halterkörpers.
Die oben erwähnte Abdeckung kann eine oder mehrere Öff
nungen aufweisen, die wahlweise in einer Position posi
tioniert ist/sind, in der wenigstens das Loch oder die
Löcher geöffnet ist/sind und in einer anderen Position,
in der die Löcher geöffnet sind durch winkelmäßiges Dre
hen des Ringkörpers und der Abdeckung relativ zueinander.
In einem Zustand, in dem das Loch und die Öffnung einan
der gegenüberliegen, kann daher durch Anordnen oder Ent
fernen eines Ausgleichselementes in oder aus dem Loch,
das Loch, in dem ein Ausgleichsmittel angeordnet werden
soll, geändert oder ausgewählt werden. Folglich kann ein
Ausgleich bzw. ein Wuchten vollständiger und feiner
stattfinden.
Bei dem Werkzeughalter gemäß der vorliegenden Erfindung
kann der Ring ein kreisförmiges Durchgangsloch aufweisen,
durch das sich der Halterkörper erstreckt und das einen
Innenflächenbereich aufweist, dessen diametrale Abmessung
in Richtung der Seite des einen Endes abnimmt. Die Monta
gevorrichtung kann ein Befestigungselement aufweisen, das
zwischen einem Außenflächenbereich des Halterkörpers und
dem Innenflächenbereich des Rings angeordnet ist und ei
nen Außenflächenbereich hat, der mit dem Innenflächenbe
reich des Rings zusammenpaßt, sowie mehrere Schrauben,
zur lösbaren Anbringung des Befestigungselements an dem
Halterkörper. Daher kann der Ring von der Seite des ande
ren Endes her an dem Halterkörper angebracht und von die
sem entfernt werden und der zweite Abschnitt stellt kein
Hindernis dar bei der Anbringung und der Entfernung des
Rings an/von dem Halterkörper. Dementsprechend wird eine
Anbringung und eine Entfernung des Rings an und von dem
Halterkörper weiter vereinfacht.
Die Schraube kann sich durch das Befestigungselement er
strecken und derart in den Halterkörper eingeschraubt
werden, daß sich ihre Achse der Achse des Halterkörpers
in Richtung der Seite des einen Endes, nähert. Da der
Ring an dem Halterkörper angebracht und von diesem ent
fernt werden kann, ohne von dem zweiten Abschnitt beein
flußt zu werden, wird das Anbringen und Entfernen des
Rings an und von dem Halterkörper weiter vereinfacht.
Ein anderer Werkzeughalter nach der vorliegenden Erfin
dung umfaßt einen Halterkörper und einen Ring, der unaus
tauschbar an dem Halterkörper angeordnet ist. Der Halter
körper hat einen ersten Abschnitt, mit dem er an einer
Maschine befestigbar ist und eine zweiten Abschnitt, der
sich koaxial von dem ersten Abschnitt erstreckt. Der er
ste Abschnitt und der zweite Abschnitt definieren jeweils
ein Ende und das andere Ende des Halterkörpers. Der Ring
hat mehrere Löcher, die um eine Achse des Halterkörpers
herum, winkelmäßig voneinander beabstandet sind. Das Loch
ist wenigstens in Richtung der Seite des anderen Endes
oder einer Seite des Außenumfangs des Rings geöffnet und
erstreckt sich wenigstens in eine axiale Richtung des
Halterkörpers und nach außen in radialen Richtungen des
Rings derart, daß es in radialen Richtungen des Rings in
Richtung der Seite des einen Endes nach außen führt. Da
ein Ausgleichselement in eines oder mehrere der Löcher
von der Seite des anderen Endes aus oder der Seite des
äußeren Umfangs des Rings aus angeordnet werden kann, ist
in einem Zustand, in dem der Halterkörper an einer Ma
schine befestigt ist, mit diesem Werkzeughalter ein Ge
wichtsausgleich über einen weiten Bereich vollständig
durchführbar. Da des weiteren der Ring unaustauschbar von
dem Halterkörper ist, ist der Ring an dem Halterkörper
stabilisiert. Selbst wenn eine von der Rotation des Werk
zeughalters herrührende Zentrifugalkraft auf das in dem
Loch angeordnete Ausgleichselement wirkt, da die Zentri
fugalkraft in eine Richtung wirkt, in die das Ausgleich
selement nach außen in eine radiale Richtung bewegt wird,
wird das Herausgelangen des Ausgleichselementes aus dem
Loch sicher verhindert.
Ein weiterer Werkzeughalter nach der vorliegenden Erfin
dung umfaßt einen Halterkörper und einen unaustauschbar
an dem Halterkörper angeordneten Ring. Der Halterkörper
ist mit einem ersten Abschnitt an einer Maschine anbring
bar und ein zweiter Abschnitt erstreckt sich koaxial von
einem Ende des ersten Abschnitts. Der erste Abschnitt und
der zweite Abschnitt definieren das eine und das andere
Ende des Halterkörpers. Der Ring hat mehrere Löcher, die
um eine Achse des Halterkörpers herum winkelmäßig vonein
ander beabstandet sind. Jedes der Löcher ist wenigstens
in Richtung der Seite des anderen Endes oder der Seite
des äußeren Umfangs des Rings geöffnet und erstreckt sich
wenigstens in eine axiale Richtung des Rings derart, daß
die Achse einen Winkel bildet bzgl. einer imaginären Li
nie, welche die Achse des Halterkörpers und die Mitte des
Loches in Längsrichtung passiert, so daß ein diesbezügli
cher Abschnitt, der an dem einen Ende angrenzt, nicht
nach innen in radialer Richtung des Ringes bzgl. eines
diesbezüglichen Abschnittes gelangen kann, der an dem an
deren Ende angrenzt. Da ein Ausgleichselement in einem
oder mehreren der Löcher von der Seite des anderen Endes
oder der Seite des äußeren Umfangs des Rings angeordnet
werden kann in einem Zustand, in dem der Halterkörper an
einer Maschine angebracht ist, kann mit diesem Werkzeug
halter ein Gewichtsausgleich bzw. ein Wuchten vollständig
über einen breiten Bereich durchgeführt werden. Da des
weiteren der Ring am Halterkörper. d. h. bzgl. diesem un
austauschbar angeordnet ist, ist der Ring an dem Halter
körper stabilisiert. Selbst wenn eine von der Rotation
des Werkzeughalters herrührende Zentrifugalkraft auf das
in dem Loch angeordnete Ausgleichselement wirkt, wird das
Herausgelangen des Ausgleichselementes aus dem Loch ver
hindert, da die Zentrifugalkraft in eine Richtung wirkt,
in der das Ausgleichselement in radialer Richtung nach
außen bewegt wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnun
gen dargestellt und werden im folgenden näher beschrie
ben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Vorderansicht, teilweise im Schnitt, in
Darstellung eines ersten Ausführungsbeispieles
eines erfindungsgemäßen Werkzeughalters;
Fig. 2 eine Ansicht in Darstellung eines ersten Ausfüh
rungsbeispiels eines Ausgleichsrings;
Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 der
Fig. 2;
Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie 4-4 der
Fig. 2;
Fig. 5 eine Ansicht in Darstellung eines Ausführungs
beispiels eines Befestigungselementes;
Fig. 6 eine Schnittansicht entlang der Linie 6-6 der
Fig. 5;
Fig. 7 eine Ansicht in Darstellung eines Ausführungs
beispiels einer Ausgleichsschraube;
Fig. 8 eine Ansicht in Darstellung eines zweiten Aus
führungsbeispiels eines Ausgleichsrings;
Fig. 9 eine Schnittansicht entlang der Linie 9-9 der
Fig. 8;
Fig. 10 eine Vorderansicht, teilweise im Schnitt, in
Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels
eines Werkzeughalters;
Fig. 11 eine Ansicht in Darstellung eines dritten Aus
führungsbeispiels eines Ausgleichsrings;
Fig. 12 eine Vorderansicht, teilweise im Schnitt, in
Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels
eines Werkzeughalters;
Fig. 13 eine Ansicht in Darstellung eines vierten Aus
führungsbeispiels eines Ausgleichsrings;
Fig. 14 eine Schnittansicht entlang der Linie 14-14 der
Fig. 13;
Fig. 15 eine Ansicht zur Erläuterung der Beziehung zwi
schen einer V-förmigen Nut eines in Fig. 13 dar
gestellten Werkzeughalters und einer Befesti
gungsschraube;
Fig. 16 eine Vorderansicht, teilweise im Schnitt, in
Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels
eines Werkzeughalters;
Fig. 17 eine Ansicht von der rechten Seite des in Fig.
16 dargestellten Werkzeughalters;
Fig. 18 eine Ansicht in Darstellung eines Ausführungs
beispiels eines Ringkörpers zur Verwendung bei
dem in Fig. 16 dargestellten Werkzeughalter;
Fig. 19 eine Vorderansicht, teilweise im Schnitt, des in
Fig. 18 dargestellten Ringkörpers;
Fig. 20 eine Ansicht in Darstellung eines Ausführungs
beispiels einer Abdeckung zur Verwendung für den
in Fig. 16 dargestellten Werkzeughalter;
Fig. 21 eine Vorderansicht, teilweise im Schnitt, der in
Fig. 20 dargestellten Abdeckung;
Fig. 22 eine Vorderansicht, teilweise im Schnitt, in
Darstellung eines fünften Ausführungsbeispiels
eines Werkzeughalters;
Fig. 23 eine vergrößerte Schnittansicht eines Teils des
in Fig. 22 dargestellten Werkzeughalters und
Fig. 24 eine Ansicht in Darstellung eines Ausführungs
beispiels eines Rings zur Verwendung bei dem in
Fig. 22 dargestellten Werkzeughalter.
Es folgt die Erläuterung der Erfindung und deren weiterer
Vorteile anhand der Zeichnungen nach Aufbau und ggfs.
auch nach Wirkungsweise der dargestellten Erfindung.
Bezugnehmend auf Fig. 1 wird eine Werkzeughalter 10 als
Futter zur Anbringung eines rotierenden Werkzeuges 12 an
einem rotierenden Schaft 14 (bzw. Spindel) einer Werk
zeugmaschine verwendet. Während das rotierende Werkzeug
12 in dem dargestellten Beispiel ein Fräser ist, kann es
auch jedes andere rotierende Werkzeug sein, wie bei
spielsweise eine Bohrstange, ein Bohrer oder ein Schleif
stein bzw. eine Schleifscheibe, etc. Der rotierende
Schaft 14 hat ein Loch 16, das zu einer seiner Endflächen
hin offen ist und es ermöglicht, daß der Werkzeughalter
10 dort lösbar angebracht werden kann; zudem ein Loch 18,
das koaxial mit dem Loch 16 in Verbindung steht. Das Loch
16 hat abgestumpfte, konische Form, deren diametrale Ab
messung in Richtung der Seite der Endfläche des rotieren
den Schaftes 14 hin zunimmt.
Der Werkzeughalter 10 umfaßt einen Halterkörper 20, einen
an dem Halterkörper 20 angeordneten Ausgleichsring 22,
ein ringförmiges Befestigungselement 24 zum lösbaren Mon
tieren des Rings 22 an dem Halterkörper 20, mehrere
Schrauben 26 zum lösbaren montieren des Befestigungsele
mentes 24 an dem Halterkörper 20, ein oder mehrere Aus
gleichselement(e) 28, das/die an dem Ausgleichsring 22
angeordnet ist/sind und ein Futter 30 zum lösbaren mon
tieren des rotierenden Werkzeugs 12 an dem Halterkörper
20. In dem gezeigten Beispiel sind die Ausgleichselemente
28 Schrauben.
Der Halterkörper 20 wird mit einem ersten Abschnitt
(Schaftabschnitt) 32 in das Loch 16 des rotierenden
Schaftes 14 eingesetzt und das Werkzeug 12 ist an seinem
zweiten Abschnitt (Werkzeugbefestigungsabschnitt) 34, be
festigt, der sich koaxial zu dem ersten Abschnitt 32 er
streckt. Des weiteren hat der Halterkörper 20 an einem
Grenzabschnitt zwischen dem ersten und dem zweiten Ab
schnitt 32 und 34 einen Flansch 36. Der erste Abschnitt
32 weist abgestumpfte, konische Form auf, ähnlich derje
nigen des Lochs 16. Der erste Abschnitt 32 und der zweite
Abschnitt 34 definieren jeweils ein Ende und das andere
Ende des Halterkörpers 20.
Der Halterkörper 20 weist ein sich durch ihn in seiner
axialen Richtung erstreckendes Durchgangsloch 38 auf. Ein
Abschnitt des Durchgangslochs 38 an der Seite des ersten
Abschnitts 32 ist als Gewindeloch 38a ausgebildet und ein
Endabschnitt des Durchgangslochs 38 an der Seite des
zweiten Abschnitts 34 ist als abgestumpftes, konisches
Loch 38 ausgebildet, dessen diametrale Abmessung in Rich
tung der Seite der Endfläche des Halterkörpers 20 zu
nimmt. Mehrere Gewindelöcher, in die Schrauben 26 ge
schraubt werden können, sind um die Achse des Haltekör
pers 20 herum, in winkelmäßigem Abstand zueinander, aus
gebildet.
Das Futter 30 hat ein Futtergehäuse (d. h. eine Hülse)
40, das zum Zwecke des Greifens dem rotierenden Werkzeugs
12 in das abgestumpfte, konische Loch 38b eingeführt ist,
und eine Verschlußmutter 42, die auf einen mit Gewinde
versehenen Abschnitt 34a aufschraubbar ist, der werkzeu
ganbringseitig an einem Endabschnitt des zweiten Ab
schnitts 34 ausgebildet ist, um das Futtergehäuse 40 in
das Loch 38b zu schieben. Eine äußere Umfangsfläche des
Futtergehäuses 40 ist in abgestumpfter, konischer Form
derart ausgebildet, daß ihre diametrale Abmessung in
Richtung der Innenseite des Lochs 38b hin abnimmt, so daß
das Futtergehäuse 40 in das Loch 38 passen kann.
Der Flansch 36 hat mehrere Ausnehmungen 34 zur Aufnahme
eines Vorsprungs bzw. Ansatzes (Mitnehmers) des rotieren
den Schaftes 14, um die über den rotierenden Schaft 14
vermittelte Rotation aufzunehmen. Die Ausnehmungen 44
sind offen in Richtung der Seite des ersten Abschnitts 32
und der Seite des Außenumfangs. Der erste und der zweite
Abschnitt 32 und 34, sowie der Flansch 36 können als uni
täres Element ausgebildet oder als voneinander getrennte
Elemente hergestellt und fest aneinander montiert werden.
Der in dem Beispiel dargestellte Flansch 36 ist ein
Greifflansch, der von einer automatischen Werkzeugwech
selmaschine ergriffen werden kann. Er wirkt als Kontakt
abschnitt, mit dem der Ring 22 in Kontakt gelangt.
Wie in den Fig. 1 bis 4 gezeigt, hat der Ring 22 die Form
einer kreisförmigen Scheibe mit einem koaxial zu dem Hal
terkörper 20 liegenden Mittenloch, d. h. einem Durch
gangsloch 46. Zudem hat der Ring 22 mehrere Löcher 48,
die um das Durchgangsloch 46 winkelmäßig voneinander be
abstandet sind. Ein äußerer Umfang des Rings 22 hat in
einer seiner diametralen Richtungen im Bezug auf das
Durchgangsloch 46 die Exzentrizität e. Folglich ist der
Schwerpunkt des Rings 22 in Richtung einer Seite exzen
trisch. In dem dargestellten Beispiel sind die Löcher 48
Durchgangslöcher.
Ein Abschnitt des Durchgangslochs 46, der an einer Fläche
des Ausgleichsrings 22 angrenzt, bildet eine innere Um
fangsfläche 46a abgestumpfter konischer Form, deren dia
metrale Abmessung von der Seite der einen Fläche zu der
Seite der anderen Fläche hin allmählich abnimmt. Der
kleinste Abschnitt des Durchgangslochs 46 weist eine dia
metrale Abmessung auf, die im wesentlichen gleich der
diametralen Abmessung eines Abschnitts des zweiten Ab
schnitts 34 ist, der an die Seite des Flansches 36 an
grenzt.
Jedes der Löcher, d. h. der Gewindelöcher 48 erstreckt
sich in einer axialen Richtung und aus dem Ring 22 nach
außen, derart, daß der Abschnitt des Rings 22, der an der
einen Fläche angrenzt, in einer radialen Richtung des
Rings in Bezug auf einen anderen Abschnitt, der an der
anderen Fläche angrenzt, nach außen (gerichtet) positio
niert sein kann und erstreckt sich durch den Ring 22 in
Richtung der Dicke des Rings 22.
Wie in den Fig. 1, 5 und 6 gezeigt, hat das Befestigung
selement 24 eine erste äußere Umfangsfläche 24a abge
stumpfter, konischer Form, deren diametrale Abmessung von
einer Fläche des Rings 22 in einer axialen Richtung in
Richtung des Zentrums in der axialen Richtung allmählich
zunimmt, eine zweite äußere Umfangsfläche 24b abgestumpf
ter, konischer Form, deren diametrale Abmessung von dem
Zentrum der axialen Richtung in Richtung des anderen En
des in der axialen Richtung allmählich abnimmt und eine
innere Umfangsfläche 24c, deren diametrale Abmessung im
wesentlichen gleich derjenigen des zweiten Abschnitts 34
ist. Die Form der zweiten äußeren Umfangsfläche 24b ist
im wesentlichen die gleiche wie die Form der inneren Um
fangsfläche 46a des Rings 22.
Das Befestigungselement 24 hat des weiteren Durchgangslö
cher 50, die sich von der ersten äußeren Umfangsfläche
24a zur inneren Umfangsfläche 24c unter gleichen winkel
mäßigen Abständen um die Achse erstrecken. Die Durch
gangslöcher 50 erstrecken sich senkrecht zu der ersten
äußeren Umfangsfläche 24a.
Wie in Fig. 7 gezeigt, ist jedes der Ausgleichselemente
28 eine Befestigungsschraube ohne Kopfabschnitt und mit
einem konischen Endabschnitt.
Bearbeitungsseitig bzw. am Bearbeitungsort werden mehrere
Ringe mit unterschiedlichen Beträgen der Exzentrizität e
(d. h. einstellbaren Ungleichgewichtsbeträgen) zuvor vor
bereitet und ein Ring 22 mit einem Betrag an Exzentrizi
tät e = 0, wie er durch eine gestrichelte Linie in Fig. 2
angegeben ist, wird vorbereitet. Des weiteren werden meh
rere Ausgleichselemente mit unterschiedlichen Gewichten
(d. h. einstellbaren Ungleichgewichtbeträgen) vorberei
tet. Das Gewicht jedes Ausgleichselements 28 kann durch
Veränderung seines Materials, seiner Abmessung in Längs
richtung oder ähnlichem auf einen geeigneten Wert einge
stellt werden.
Bei der tatsächlichen Verwendung werden ein Ring 22 mit
einem vorbestimmten Exzentrizitätsbetrag und ein oder
mehrere Ausgleichselement(e) 28 mit vorbestimmten Gewich
ten ausgewählt in Übereinstimmung mit einem Ungleichge
wichtsbetrag, der zu kompensieren ist, und die vorbe
stimmten Ausgleichselemente 28 werden in die Gewindelö
cher 48 des Rings 22 geschraubt. Ist jedoch der Ungleich
gewichtsbetrag bekannt, so kann ein Ring 22 mit einem
vorbestimmten Exzentrizitätsbetrag e und eine Schraube 28
mit einem vorbestimmten Gewicht vorbereitet werden.
In einem Zustand, in dem der Halterkörper 20 an dem ro
tierenden Schaft 14 und das Werkzeug 12 an dem Halterkör
per 20 angebracht sind, wird bei der Verwendung als er
stes der rotierende Schaft 14 gedreht und während der Ro
tation des rotierenden Schaftes 14 werden die Richtung
des Ungleichgewichts bzw. der Unwucht und der Betrag des
Ungleichgewichts bzw. der Unwucht gemessen.
Dann wird von der Seite des Futters 30 her ein Ring 22
mit einem Exzentrizitätsbetrag e, der dem gemessenen Un
gleichgewichtsbetrag entspricht, an dem zweiten Abschnitt
34 angebracht in einer Kondition bzw. Lage, in der die
innere Umfangsfläche 46a zu dem Futter 30 weist und das
Befestigungselement 24 wird von der Seite des Futters 30
her an dem zweiten Abschnitt 34 angebracht in einer Kon
dition bzw. Lage, in der die äußere Umfangsfläche 24a zu
dem Futter 30 weist.
Dann werden mehrere Schrauben 26 in die Gewindelöcher des
Halterkörpers 20 eingeschraubt und das Befestigungsele
ment 24 ist mittels der Schrauben 26 an dem Halterkörper
20 befestigt. In diesem Falle ist das Befestigungselement
24 bis zu einem Grade locker befestigt, daß bei manueller
Rotation des Rings 22 relativ zu dem Halterkörper 20, der
Ring 22 aufgrund seines Eigengewichtes oder aufgrund von
Vibrationen oder ähnlichem nicht relativ zu dem Halter
körper 20 gedreht wird.
Dann wird die Richtung der Exzentrizität des Rings 22
eingestellt in Übereinstimmung mit der Richtung des zu
eliminierenden Ungleichgewichts und dann werden die
Schrauben 26 weiter in die Gewindelöcher des Halters 20
eingeschraubt. In diesem Falle wird das Befestigungsele
ment 24 mit Hilfe der Schrauben 26 in Richtung des Flan
sches 36 bewegt, da die Schrauben 26 Winkel bilden mit
der Achse des Halterkörpers 20.
Da das Befestigungselement 24 den Ring 22 in eine Lage
schiebt, in welcher seine äußere Umfangsfläche 24b in
Kontakt mit der inneren Umfangsfläche 46a des Rings 22
ist, wird als Folge des Vorstehenden der Ring 22 fest
durch den Flansch 36 geschoben und die innere Umfangsflä
che 46a fest von der zweiten äußeren Umfangsfläche 24b
gedrückt, so daß der Ring 22 fest an dem Halterkörper 20
befestigt ist.
Dann werden eine oder mehrere Schrauben 28 mit vorbe
stimmten Gewichten in vorbestimmte Löcher 48 einge
schraubt. Die Schrauben 28 werden so lange eingeschraubt,
bis ihre Enden gegen den Flansch 36 gedrückt sind. Ein
Einschrauben der Schrauben 28 in die Löcher 48 kann
durchgeführt werden, bevor der Ring 22 an dem Halterkör
per 20 befestigt ist.
Werden jedoch die Schrauben 28 in die Löcher 48 einge
schraubt, nachdem der Ring 22 fest an dem Halterkörper 20
angebracht ist, so kann der rotierende Schaft 14 wieder
gedreht werden, um die Richtung und den Betrag des zu
eliminierenden Ungleichgewichts zu messen, und zwar in
einem Zustand, in dem der Ring 22 fest an dem Halterkör
per 20 angebracht ist.
Wird es notwendig, den Ausgleich während der Bearbeitung
wieder einzustellen, beispielsweise wenn das Werkzeug 12
ausgetauscht wird, so ist es auch möglich, die Richtung
und den Betrag des Ungleichgewichts wieder zu messen und
eine Änderung des Anbringortes des Rings 22 vorzunehmen,
eines Austauschs des Rings 22, eine Änderung der Schrau
ben 28, eine Änderung der Löcher 48, in welche die Aus
gleichselemente 28 geschraubt werden müssen, oder ähnli
ches.
Wenn der Werkzeughalter 10, das rotierende Werkzeug 12,
der Ausgleichsring 22 usw. an ihre ursprünglichen Orte
bzw. Zustände zurückgeführt werden müssen, sollten die
umgekehrten Vorgänge zu den oben beschriebenen durchge
führt werden.
Da der Ring 22 von der Seite des Futters 30 her an dem
Halterkörper 20 angebracht und von diesem gelöst und die
Schraube 26 von der Seite des Futters 30 her betätigt
werden können, sind die Anbring- und Lös- bzw. Abnehmvor
gänge des Rings 22 an und von dem Halterkörper 20 einfach
realisierbar. Da die Schrauben 28 von der Seite des Fut
ters 30 her betätigt werden können, kann in ähnlicher
Weise das Anbringen der Schrauben 28 an den Löchern 48
und deren Entfernung einfach realisiert werden.
Da des weiteren die innere Umfangsfläche 46a des Rings 22
und die äußere Umfangsfläche des Befestigungselements 24
abgestumpfte, konische Formen haben, die einander ent
sprechen und das Befestigungselement 24 in axialer Rich
tung des Werkzeughalters 10 in Übereinstimmung mit dem
Grad des Einschraubens der Schrauben 26 versetzt wird,
kann der Ring 22 reibmäßig mit dem Flansch 36 und dem Be
festigungselement 24 in Eingriff stehen, um das Befesti
gungselement kurzzeitig in einem bestimmten Maße zu befe
stigen, so daß der Ring 22 relativ zu dem Halterkörper 20
aufgrund seines Eigengewichtes oder aufgrund von Vibra
tionen nicht gedreht wird. Als Folge dessen ist ein Posi
tioniervorgang des Rings 22 in Bezug auf den Halterkörper
20 vereinfacht.
In einem Zustand, in dem der Ring 22 fest an dem Halter
körper 20 angebracht ist, wird der Werkzeughalter 10
durch den rotierenden Schaft 14 mit hoher Geschwindigkeit
gedreht. Folglich wirkt eine Zentrifugalkraft auf die
Schrauben. Da sich jedoch die Gewindelöcher 48 des Werk
zeughalters 10 in axialer Richtung des Rings 22 und nach
außen derart erstrecken, daß ihre Abschnitte, die an der
einen Fläche des Rings 22 angrenzen in radialen Richtun
gen des Rings bzgl. ihren anderen Abschnitte, die an der
anderen Fläche des Rings 22 angrenzen, nach außen posi
tioniert bzw. gerichtet sind, wirkt die Zentrifugalkraft
derart, daß die Ausgleichsschrauben 28 weiter ins innere
der Löcher 48 bewegt werden können, wirkt jedoch nicht in
Richtungen, in welchen die Ausgleichselemente 28 von den
Löchern 48 entfernt werden.
Es sei festgehalten, daß anstelle der Ausbildung der Lö
cher 48 als Gewindelöcher, die sich in axialer Richtung
des Rings 22 und nach außen derart erstrecken, daß deren
Abschnitte, die an einer Fläche des Rings 22 angrenzen in
radialen Richtungen des Rings bzgl. deren anderen Ab
schnitte, die an der anderen Fläche des Rings 22 angren
zen, außen liegen bzw. nach außen gerichtet sind, jedes
Loch 48 als Gewindeloch ausgebildet sein kann, das sich
in wenigstens in eine axiale Richtung des Ausgleichsrings
22 erstreckt, während die Achse des Gewindelochs 48 einen
vorbestimmten Winkel (beispielsweise einen Winkel von 90°
oder größer) mit einer imaginären Linie 52 bildet, welche
durch die Achse des Halterkörpers 20 und das Zentrum in
Längsrichtung des Gewindelochs 48 gelangt, so daß ein Ab
schnitt dessen, der an einer Fläche des Rings 22 angrenzt
nicht in einer radialen Richtung des Rings in Bezug auf
deren anderen Abschnitt, der an der anderen Fläche des
Rings 22 angrenzt, innen bzw. nach innen gerichtet ist.
Da ein Gewindelochabschnitt des oben beschriebenen Gewin
delochs, der an einer Fläche des Rings 22 angrenzt bzgl.
eines anderen Gewindelochabschnitts, der an der anderen
Fläche des Rings 22 angrenzt, in einer radialen Richtung
des Rings nicht nach innen gerichtet ist, wirkt zudem die
während der Rotation des Werkzeughalters 10 erzeugte Zen
trifugalkraft nicht in eine Richtung, in welche die Aus
gleichsschrauben 28 von den Gewindelöchern 48 entfernt
werden.
Bezugnehmend auf die Fig. 8 und 9, erstrecken sich Aus
gleichslöcher eines Ausgleichsrings 54, d. h. Gewindelö
cher 56, wenigstens in eine axiale Richtung des Halter
körpers 20 und in radialen Richtungen des Rings 54 nach
außen, so daß sie in radialen Richtungen des Rings 54 in
Richtung des Flansches 36 nach außen gelangen bzw. wei
sen.
Selbst wenn eine von der Rotation des Werkzeughalters 10
herrührende Zentrifugalkraft auf die in die Gewindelöcher
56 eingeschraubten Ausgleichsschrauben wirkt, wird bei
diesem Ausgleichsring 54 das Heraustreten der Ausgleichs
schrauben aus den Gewindelöchern 56 sicher verhindert, da
die Zentrifugalkraft in eine Richtung wirkt, in welche
die Schrauben in Richtung des Flansches bewegt werden.
Bezugnehmend auf die Fig. 10 und 11 wird ein Werkzeughal
ter 60 als Bohrstange verwendet, an der ein Bohrkopf 64
mit einem Schneidwerkzeug 62 angebracht ist. Das Ausmaß,
um das sich das Schneidwerkzeug 62 über den Kopf 64 er
streckt, wird in Übereinstimmung mit einer diametralen
Abmessung eines auszubildenden Loches eingestellt. Aus
gleichlöcher des Rings 66, d. h. Gewindelöcher 68, er
strecken sich in einer axialen Richtung des Halterkörpers
20 durch den Ring 66.
Selbst wenn eine von der Rotation des Werkzeughalters 60
herrührende Zentrifugalkraft auf die in die Gewindelöcher
68 eingeschraubten Ausgleichsschrauben 28 wirkt, ist mit
diesem Ring 66 das Heraustreten der Ausgleichselemente 28
aus den Gewindelöchern 68 sicher verhindert, da die Zen
trifugalkraft nicht so wirkt, daß die Ausgleichselemente
28 in Richtung der Gewindelöcher 68 bewegt werden können.
Bezugnehmend auf die Fig. 12, 13 und 14, weist ein Werk
zeughalter 70 einen kleinen Unterschied bzgl. der diame
tralen Abmessung des Flansches 36 des Halterkörpers 20
und des Ringbefestigungsabschnitts auf. Daher hat der
Werkzeughalter 70 eine Nut 72 V-förmigen Querschnitts,
die an einem Außenumfang des Ringanbringabschnitts ausge
bildet ist. Die Nut 72 erstreckt sich in Umfangsrichtung
durchgehend an dem Ringanbringabschnitt.
Zusätzlich zu mehreren Gewindelöchern 76 für die Aus
gleichselemente 28 hat ein Ring 74 mehrere Gewindelöcher
80 zur Befestigung von Schrauben 78 zwecks Anbringung des
Rings 74 an dem Halterkörper 20. Die Befestigungsschrau
ben 78 erstrecken sich durch den Ring 74 in dessen axia
ler Richtung. Andererseits erstrecken sich die Gewindelö
cher 80 in radialen Richtungen durch den Ring 74. Jede
Befestigungsschraube 78 hat einen konischen Endabschnitt.
Der Ring 74 wird an dem Halterkörper 20 dadurch ange
bracht, daß die Befestigungsschrauben 78 in die Gewin
delöcher 80 in einem Zustand eingeschraubt werden, in dem
deren Richtung der Exzentrizität übereinstimmt mit der
Richtung des Ungleichgewichts bzw. der Unwucht des Werk
zeughalters 70.
Da ein Ende jeder Befestigungsschraube 78 gegen einen Ab
schnitt einer V-förmigen Fläche gepreßt wird, welche die
Nut 72 ausbildet, die wie in Fig. 15 gezeigt ist, von dem
Flansch 36 entfernt liegt, gilt für den Werkzeughalter
70, daß je tiefer die Befestigungsschrauben 78 in die Ge
windelöcher 80 eingeschraubt sind, desto mehr der Ring 74
gegen den Flansch 36 gedrückt wird, wodurch ein Abgehen
des Rings 74 von dem Halterkörper 20 verhindert ist.
Während in den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen
ein Ungleichgewicht auf einem Ring selbst ausgebildet
ist, kann ein derartiges Ungleichgewicht auf einem Ring
selbst nicht ausgebildet sein, wenn ein Ring derart ge
bildet ist, daß eine seiner äußeren Umfangsflächen koa
xiale Form mit einem Durchgangsloch darin hat, wie dies
durch gestrichelte Linien in den Fig. 2, 8, 11 und 13 an
gegeben ist. Des weiteren kann anstelle der Verwendung
eines aus einer einzelnen Scheibe gebildeten Rings ein
Ring verwendet werden, der aus mehreren Elementen be
steht.
Anstelle einen Ausgleichsring in Kontakt zu bringen mit
einem zu ergreifenden Flansch, kann der Ausgleichsring in
Kontakt gebracht werden mit einer anderen Fläche
(Kontaktabschnitt), die an dem Halterkörper ausgebildet
ist, sich mit der Achse des Halterkörpers kreuzt und zur
Seite des Werkzeuganbringabschnitts gerichtet ist. Auch
kann der Ausgleichsring in Kontakt gebracht werden mit
jeglichem anderen Kontaktabschnitt, der nicht der zu er
greifende Flansch ist. Alle derartigen Kontaktabschnitte
können in der Nähe des Grenzbereichs zwischen dem ersten
und dem zweiten Abschnitt oder an anderen Orten vorgese
hen sein.
Anstelle, daß sich die Gewindelöcher für die Ausgleichse
lemente in beiden Flächen eines Rings öffnen, können des
weiteren Gewindelöcher vorgesehen sein, die sich ledig
lich in Richtung der Seite des Futters öffnen. Sie können
dann Gewindelöcher sein, die sich nicht durch den Ring
erstrecken oder einfache Löcher können anstelle der Ge
windelöcher verwendet werden. Im letzteren Fall werden
die Ausgleichselemente durch ein Schrumpfverfahren oder
ähnliches fest verankert.
Anstelle der Verwendung einer Schraube als Ausgleichsele
mente können des weiteren andere Befestigungselemente
verwendet werden, die in einem Loch anordenbar sind oder
es kann ein ringförmiges Ausgleichselement verwendet wer
den, das mit Hilfe einer Schraube an einem Ring montiert
wird, die in ein Gewindeloch geschraubt ist.
Bezugnehmend auf die Fig. 16 bis 20 verwendet ein Werk
zeughalter 90 einen Ring 92, der eine Kombination aus
zwei Teilen ist. Der Ring 92 umfaßt einen Ringkörper 94
in Form einer Scheibe und eine ringförmige Abdeckung 96,
in welcher der Ringkörper 94 aufgenommen ist. Der Ring
körper 94 hat mehrere Löcher 98, die zu einer äußeren Um
fangsfläche des Ringkörpers 94 hin offen und in einer Um
fangsrichtung winkelmäßig voneinander beabstandet sind.
Die Abdeckung 96 nimmt den Ringkörper 94 auf, um die Lö
cher 98 zu schließen, so daß sie geöffnet werden können.
Die Abdeckung 96 hat eine oder mehrere Öffnung(en) 100,
mit deren Hilfe die Löcher 98 geöffnet und geschlossen
werden können. In dem dargestellten Beispiel sind die
Öffnungen 100 an drei Orten ausgebildet, die unter glei
chem winkelmäßigen Abstand um eine Achse des Rings 92
herum voneinander beabstandet sind.
In einem oder mehreren der Löcher 98 sind Ausgleichsele
mente 102 und Spiralfedern 104 zur Belastung des Aus
gleichsrings 92 in Richtung der Abdeckung 96 angeordnet.
Während die Ausgleichselemente 102 in dem dargestellten
Beispiel Kugeln sind, können andere Elemente, wie bei
spielsweise stangenartige Elemente Verwendung finden.
In dem Werkzeughalter 90 sind der Ringkörper 94 und die
Abdeckung 96 miteinander zusammengepaßt, um den Ring 92,
wie in Fig. 16 gezeigt, zusammenzubauen.
Dann wird der Ring 92 an dem Halterkörper von der Seite
des zweiten Abschnitts 34 her angebracht und locker mit
Hilfe des Befestigungselements 24 und der Schrauben 26 an
dem Flansch 36 des Halterkörpers 20 montiert.
In dem oben beschriebenen Zustand werden der Ringkörper
94 und die Abdeckung 96 winkelmäßig relativ zueinander in
eine Stellung gedreht, in welcher ein Loch 100 der Ab
deckung 96 mit einem vorbestimmten Loch 98 in Übereinstim
mung mit der Richtung des zu eliminierenden Ungleichge
wichts, fluchtet und es wird entweder das Ausgleichsele
ment 102 in dem Loch 98 entfernt oder ein vorbestimmtes
Ausgleichselement 102 in dem Loch 98 angeordnet. Diese
Vorgänge werden für jedes Loch 98 durchgeführt, aus/in
dem ein Ausgleichselement 102 entfernt oder angeordnet
werden muß.
Die Anordnung und die Entfernung einer Spiralfeder 104 in
ein bzw. aus einem Loch 98 kann gleichzeitig durchgeführt
werden mit der Anordnung und der Entfernung eines Aus
gleichselements 102 in ein und aus einem Loch 98 oder
kann getrennt von der Anordnung und der Entfernung eines
Ausgleichselements 102 in einem und aus einem Loch 98
durchgeführt werden.
Dann werden der Ring 94 und die Abdeckung 96 winkelmäßig
relativ zueinander in eine Position gedreht, in welcher
die Öffnungen 100 der Abdeckung 96 mit einigen der Löcher
98 fluchten. Dann wird der Ring 92 fest an dem Flansch 36
des Halterkörpers 20 mit Hilfe des Befestigungselements
24 und der Schrauben 26 montiert.
Die Durchgangslöcher 50 des Befestigungselements 24 sind
mit Schulter versehene Löcher, die Ausnehmungen aufweisen
mit großen diametralen Abmessungen zur Aufnahme der
Kopfabschnitte der Schrauben 26. Folglich sind die oberen
Abschnitte der Schrauben 26 in den Durchgangslöchern 50
aufgenommen und ragen nicht von dem Befestigungselement
24 hervor, wenn die Schrauben 26 fest in den Ring 92 ein
geschraubt sind.
In einem Zustand, in dem der Ring 92 an dem Werkzeughal
ter 90 in einer oben beschriebenen Weise montiert ist,
wird der Ring 92 wenigstens an seiner Abdeckung 96 durch
den Ringkörper 94 gegen den Flansch 36 gedrückt, so daß
ein Aufheben der Passung zwischen dem Ringkörper 94 und
der Abdeckung 96 verhindert ist und zudem verhindert
wird, daß der Ringkörper 94 und die Abdeckung 96 sich re
lativ zueinander drehen. Folglich besteht nicht die Ge
fahr, daß die Ausgleichselemente 102 aus den Löchern 98
heraustreten und der Ring 92 ist stabil an dem Werkzeug
halter 90 befestigt.
Muß der Ring 92 von dem Werkzeughalter 90 entfernt wer
den, so sollten die Schrauben 26 entfernt werden und dann
das Befestigungselement 24 und der Ring 92 von der Seite
des zweiten Abschnitts 34.
Mit dem Werkzeughalter 90 kann der Ringkörper 94 von der
Seite des zweiten Abschnitts 34 her an dem Halterkörper
90 angebracht und von diesem entfernt werden, und zwar in
einem Zustand, in dem der Werkzeughalter 90 an einer Ma
schine befestigt ist, und die Ausgleichselemente 102 kön
nen von der Seite der äußeren Umfangsfläche des Ringkör
pers 94 her an den Öffnungen 98 angebracht und entfernt
werden. Folglich kann ein Gewichtsausgleich bzw. ein Aus
wuchten vollständig durchgeführt werden.
Während in dem in den Fig. 16 bis 21 dargestellten Aus
führungsbeispiel ein Ring verwendet wird, der kein Un
gleichgewicht aufweist, kann ein anderer Ring mit einem
derartigen Ungleichgewicht verwendet werden, insbesondere
ein Ringkörper.
In einem in den Fig. 22 bis 24 gezeigten Werkzeughalter
110 ist ein Ring 112 an einem Flansch 114 mit Hilfe des
Befestigungselements 24 und der Schrauben 26 montiert,
der an dem zweiten Abschnitt 34 angrenzend ausgebildet
ist bzgl. des zu ergreifenden Flansches 36. Ein Aus
gleichselement 116 in Form eines Ringes ist in einem der
Gewindelöcher 118 des Rings 112 angeordnet.
In dem dargestellten Beispiel ist jedes Gewindeloch 118
des Rings 112 Teil eines mit Schulter versehenen Loches,
das sich in einer axialen Richtung des Rings 112 er
streckt, während eine seiner Achsen einen Winkel bildet
mit einer imaginären Linie, die durchführt durch die Ach
se des Halterkörpers 20 und das Zentrum in Längrichtung
des Gewindelochs 118 für das Ausgleichselement, so daß
ein Abschnitt dessen, der an dem ersten Abschnitt 32 an
grenzt bzgl. eines seiner anderen Abschnitte, der an dem
zweiten Abschnitt 34 angrenzt, in einer radialen Richtung
des Rings 112 nicht nach innen gerichtet ist, in gleicher
Weise wie bei den in Fig. 2 und 4 gezeigten Löchern 48.
Das Ausgleichselement 116 ist mit Hilfe einer in das Ge
windeloch 118 eingeschraubten Schraube 120 an dem Ring
112 montiert und in einem abgestuften Abschnitt 118a des
Gewindelochs 118 zusammen mit einem oberen Abschnitt der
Schraube 120 positioniert.
Da es möglich ist, vielen Arten von Ausgleichselementen
mit unterschiedlichen Gewichten vorzubereiten bzw. herzu
stellen und auszuwählen und unter diesen wiederum ein
Element in Übereinstimmung mit dem zu eliminierenden Un
gleichgewicht, kann bei Verwendung des Ausgleichselements
116 in Form eines Ringes ein Gewichtsausgleich fein und
vollständig über einen weiten Bereich durchgeführt wer
den, verglichen mit anderen Fällen, in denen eine Schrau
be als Ausgleichsmittel Verwendung findet.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben be
schriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispiels
weise können Gewindelöcher für Ausgleichselemente derart
ausgebildet werden, daß deren an einem Flansch angrenzen
de Abschnitte in radialen Richtungen nach innen weisen.
Des weiteren kann anstelle der austauschbaren Anordnung
eines Ringes an einem Halterkörper ein Ring unaustausch
bar an einem Halterelement mittels Schrumpfung oder ähnli
chem angeordnet werden.
Claims (18)
1. Werkzeughalter mit:
einem Halterkörper mit einem ersten Abschnitt, um an einer Maschine angebracht zu werden und einem zwei ten Abschnitt, der sich koaxial von dem ersten Ab schnitt erstreckt, wobei der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt das eine Ende und das andere Ende des Halterkörpers definieren,
einem Ring zur Aufnahme eines Teils des Halterkör pers und
einer Montagevorrichtung zum lösbaren montieren des Rings an dem Halterkörper,
wobei der Halterkörper des weiteren einen Kontakt ab schnitt aufweist, mit dem wenigstens ein Teil des Rings in Kontakt gebracht ist und der wenigstens ei ne Teil des Rings in Richtung der einen Seite des einen Endes weist.
einem Halterkörper mit einem ersten Abschnitt, um an einer Maschine angebracht zu werden und einem zwei ten Abschnitt, der sich koaxial von dem ersten Ab schnitt erstreckt, wobei der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt das eine Ende und das andere Ende des Halterkörpers definieren,
einem Ring zur Aufnahme eines Teils des Halterkör pers und
einer Montagevorrichtung zum lösbaren montieren des Rings an dem Halterkörper,
wobei der Halterkörper des weiteren einen Kontakt ab schnitt aufweist, mit dem wenigstens ein Teil des Rings in Kontakt gebracht ist und der wenigstens ei ne Teil des Rings in Richtung der einen Seite des einen Endes weist.
2. Werkzeughalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der Ring eine äußere Umfangsfläche auf
weist, die in Bezug auf eine Achse des Halterkörpers
exzentrisch ist.
3. Werkzeughalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der Ring mehrere Löcher aufweist, die, um
eine Achse des Rings herum, winkelmäßig voneinander
beabstandet sind, wobei jedes Loch zumindest in
Richtung der Seite des anderen Endes oder der Seite
eines äußeren Umfangs des Rings, offen ist.
4. Werkzeughalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, daß jedes Loch ein Gewindeloch ist, das sich
wenigstens in eine axiale Richtung des Halterkörpers
erstreckt.
5. Werkzeughalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, daß jedes Loch ein Gewindeloch ist, das sich
wenigstens in eine axiale Richtung des Halterkörpers
und in radialer Richtung des Rings derart erstreckt,
daß es in radialer Richtung des Rings in Richtung
der Seite des einen Endes nach außen führt bzw. ge
langt.
6. Werkzeughalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, daß jedes Loch ein Gewindeloch ist, das sich
wenigstens in eine axiale Richtung des Halterkörpers
derart erstreckt, daß dessen Achse einen Winkel mit
einer imaginären Linie bildet, welche die Achse des
Halterkörpers und das Zentrum in einer Längsrichtung
des Lochs durchläuft, so daß einer seiner Abschnit
te, der an dem einen Ende angrenzt bzgl. einem sei
ner Abschnitte, der an dem anderen Ende angrenzt, in
radialer Richtung des Rings nicht nach innen gelangt
bzw. nach innen gerichtet ist.
7. Werkzeughalter nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch
wenigstens eine Ausgleichsschraube, die in das Loch
eingeschraubt ist.
8. Werkzeughalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich
net, daß wenigstens ein Ausgleichselement mit Hilfe
der in das Gewindeloch geschraubten Schraube an dem
Ring montiert ist.
9. Werkzeughalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der Ring einen ringförmigen Körper mit meh
reren Löchern umfaßt, die in einer seiner äußeren
Flächen offen und in einer Umfangsrichtung winkelmäßig
voneinander beabstandet sind, sowie eine ring
förmige Abdeckung zur Aufnahme des ringförmigen Kör
pers zum Verschließen der Löcher, so daß sie geöff
net werden können.
10. Werkzeughalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich
net, daß die Abdeckung eine oder mehrere Öffnung(en)
aufweist/aufweisen, die wahlweise in einer Position
angeordnet sind, in welcher wenigstens eines der Lö
cher durch die Öffnung geöffnet ist und einer ande
ren Position, in welcher die Öffnungen verschlossen
sind, und zwar durch winkelmäßiges Drehen des Ring
körpers und der Abdeckung relativ zueinander.
11. Werkzeughalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der Ring ein kreisförmiges Durchgangsloch
aufweist, durch das sich der Halterkörper erstreckt
und das einen Innenflächenbereich aufweist, dessen
diametrale Abmessung sich in Richtung der Seite des
einen Endes verringert, und daß die Montagevorrich
tung ein Befestigungselement aufweist, das zwischen
einer Außenfläche des Halterkörpers und dem Innen
flächenbereich des Rings angeordnet ist und einen
Außenflächenbereich aufweist, der zu dem Innenflä
chenbereich des Ringkörpers paßt, sowie mehrere
Schrauben, zum lösbaren Anbringen des Befestigungse
lementes an dem Halterkörper.
12. Werkzeughalter nach Anspruch 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß sich die Schraube durch das Befesti
gungselement erstreckt und derart in den Halterkör
per geschraubt ist, daß ihre Achse sich der Achse
des Halterkörpers in Richtung der Seite des einen
Endes nähert.
13. Werkzeughalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der Halterkörper des weiteren einen Flansch
aufweist, der an seinem äußeren Umfang ausgebildet
ist und den Kontaktabschnitt definiert.
14. Werkzeughalter nach Anspruch 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Flansch ein ergreifbarer Flansch
ist, der mit Hilfe einer automatischen Werkzeugwech
selmaschine ergreifbar ist.
15. Werkzeughalter nach Anspruch 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Flansch ein Kontaktflansch ist,
der an dem anderen Ende angrenzend ausgebildet ist,
bzgl. eines zu ergreifenden Flansches, der mit Hilfe
einer automatischen Werkzeugwechselmaschine ergreif
bar ist.
16. Werkzeughalter mit:
einem Halterkörper mit einem ersten Abschnitt zur Anbringung an einer Maschine und einem zweiten Ab schnitt, der sich koaxial von dem ersten Abschnitt erstreckt,
einem Ring, in dem ein Teil des Halterkörpers aufge nommen ist und der mehrere Löcher hat, die sich in seiner äußeren Umfangsfläche öffnen und in Umfangs richtung winkelmäßig voneinander beabstandet sind,
einer ringförmigen Abdeckung zur Aufnahme des Rings, um die Löcher zu verschließen, so daß diese geöffnet werden können und
einer Montagevorrichtung zur lösbaren Montage des Rings an dem Halterkörper.
einem Halterkörper mit einem ersten Abschnitt zur Anbringung an einer Maschine und einem zweiten Ab schnitt, der sich koaxial von dem ersten Abschnitt erstreckt,
einem Ring, in dem ein Teil des Halterkörpers aufge nommen ist und der mehrere Löcher hat, die sich in seiner äußeren Umfangsfläche öffnen und in Umfangs richtung winkelmäßig voneinander beabstandet sind,
einer ringförmigen Abdeckung zur Aufnahme des Rings, um die Löcher zu verschließen, so daß diese geöffnet werden können und
einer Montagevorrichtung zur lösbaren Montage des Rings an dem Halterkörper.
17. Werkzeughalter mit
einem Halterkörper mit einem ersten Abschnitt zur Anbringung an einer Maschine und einem zweiten Ab schnitt, der sich koaxial von dem ersten Abschnitt erstreckt und
einem Ring, der unaustauschbar an dem Halterkörper angeordnet ist.,
wobei der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt das eine Ende und das andere Ende des Halterkörpers definieren, der Ring mehrere Löcher aufweist, die um eine Achse des Halterkörpers winkelmäßig voneinander beabstandet sind und jedes Loch zumindest in Rich tung der Seite des anderen Endes oder der Seite ei nes Außenumfangs des Rings geöffnet ist und sich we nigstens in eine axiale Richtung des Halterkörpers erstreckt und in radialer Richtung des Rings nach außen derart, daß es in der radialen Richtung des Rings in Richtung des einen Endes nach außen führt.
einem Halterkörper mit einem ersten Abschnitt zur Anbringung an einer Maschine und einem zweiten Ab schnitt, der sich koaxial von dem ersten Abschnitt erstreckt und
einem Ring, der unaustauschbar an dem Halterkörper angeordnet ist.,
wobei der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt das eine Ende und das andere Ende des Halterkörpers definieren, der Ring mehrere Löcher aufweist, die um eine Achse des Halterkörpers winkelmäßig voneinander beabstandet sind und jedes Loch zumindest in Rich tung der Seite des anderen Endes oder der Seite ei nes Außenumfangs des Rings geöffnet ist und sich we nigstens in eine axiale Richtung des Halterkörpers erstreckt und in radialer Richtung des Rings nach außen derart, daß es in der radialen Richtung des Rings in Richtung des einen Endes nach außen führt.
18. Werkzeughalter mit
einem Halterkörper mit einem ersten Abschnitt zur Anbringung an einer Maschine und einem zweiten Ab schnitt, der sich koaxial von dem ersten Abschnitt erstreckt und
einem Ring, der unaustauschbar an dem Halterkörper angeordnet ist,
wobei der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt das eine Ende und das andere Ende des Halterkörpers definieren, der Ring mehrere Löcher aufweist, die um eine Achse des Halterkörpers herum winkelmäßig von einander beabstandet sind und jedes Loch wenigstens in Richtung der Seite des anderen Endes oder der Seite eines Außenumfangs des Rings geöffnet ist und sich wenigstens in einer axialen Richtung des Rings derart erstreckt, daß dessen Achse einen Winkel bil det mit Bezug auf eine imaginäre Linie, welche durch die Achse des Halterkörpers und das Zentrum in Längsrichtung des Loches gelangt, derart, daß einer seiner Abschnitte, der an dem ersten Abschnitt an grenzt, in radialer Richtung des Rings in Bezug auf einen seiner Abschnitte, der an dem anderen Ende an grenzt, nicht nach innen führt bzw. gelangt.
einem Halterkörper mit einem ersten Abschnitt zur Anbringung an einer Maschine und einem zweiten Ab schnitt, der sich koaxial von dem ersten Abschnitt erstreckt und
einem Ring, der unaustauschbar an dem Halterkörper angeordnet ist,
wobei der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt das eine Ende und das andere Ende des Halterkörpers definieren, der Ring mehrere Löcher aufweist, die um eine Achse des Halterkörpers herum winkelmäßig von einander beabstandet sind und jedes Loch wenigstens in Richtung der Seite des anderen Endes oder der Seite eines Außenumfangs des Rings geöffnet ist und sich wenigstens in einer axialen Richtung des Rings derart erstreckt, daß dessen Achse einen Winkel bil det mit Bezug auf eine imaginäre Linie, welche durch die Achse des Halterkörpers und das Zentrum in Längsrichtung des Loches gelangt, derart, daß einer seiner Abschnitte, der an dem ersten Abschnitt an grenzt, in radialer Richtung des Rings in Bezug auf einen seiner Abschnitte, der an dem anderen Ende an grenzt, nicht nach innen führt bzw. gelangt.
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