DE202009014717U1 - Schnellwechsel-Spannzeug für Bohrwerkzeuge mit Spannfläche - Google Patents

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Abstract

Schnellwechsel-Spannzeug (1), bestehend aus einem Tragkörper (2) mit einer Werkzeugaufnahmehöhlung (3) zur Aufnahme von Zerspanungswerkzeugen, insbesondere Bohrwerkzeugen (6), mit einem Zylinderschaft (7) und mit an diesem durch einen Zylinderabzug erzeugten ebenen Spannfläche (8) und mit einem Befestigungselement (4) des Tragkörpers (2) an dessen höhlungsgeschlossenen Seite zur Befestigung in einer hier nicht dargestellten Maschinenantriebsspindel dadurch gekennzeichnet, dass in dem einteiligen Tragkörper (2) senkrecht zur Zentralachse (23) von dem Schnellwechsel-Spannzeug (1) und von dem Bohrwerkzeug (6) fensterförmige Durchbrechungen (26, 27) zur Aufnahme von einem oder mehreren vorzugsweise zylindrisch gestalteten Verdrehsicherungselementen (28) und Sperrkörper (29) eingefügt sind, die in den Durchbrechungen (26, 27) im Tragkörper (2) gelagerten Verdrehsicherungselemente (28) und Sperrkörper (29) einen linienförmigen Kontakt an der Spannfläche (8) des Bohrwerkzeuges (6) haben und der Sperrkörper (29) am Spannkonus (32) der den Tragkörper (2) umgreifenden Betätigungshülse (5) beidseitig axial abgestützt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Spannzeug zur Aufnahme von mit einer einzigen, parallel zur Drehachse ausgebildeten, planebenen Spannfläche am Einspannschaft gestalteten Bohrwerkzeugen für deren werkzeuglosen, schnellen Wechsel zur Verwendung auf Bohrautomaten und Bearbeitungszentren, vorzugweise für das Bohren von Holzwerkstoffen, mit einer Werkzeugaufnahmehöhlung und einem Halte- und einem Sicherungselement gegen das ungeplante Herausziehen des Bohrwerkzeuges und mit einer Betätigungseinrichtung, die das Sicherheitselement für die Bohrwerkzeugentnahme in eine Freigabestellung setzt.
  • Stand der Technik
  • Aus der DE 199 15 82 C2 ist ein Werkzeug zur Verwendung in mehrteiligen Arbeitsmaschinen bekannt, welches aus einem Spannzeug und einem diesem zugeordneten Bohrwerkzeug, gekuppelt mit einer Längenvoreinstellschraube besteht, deren Kopfprofil als umlaufende, kreisbogenförmige Nut, bekannt aus der Pressluft-Kupplungstechnik, gestaltet ist. Das Koppelprofil der Schraube ist Teil des Hauptanspruches des Patentes. Bestandteil eines jeden Bohrwerkzeuges, welches in diesem Schnellspannfutter gespannt werden soll, ist daher ein derartig gestaltetes, spezielles Koppelteil, welches von der konventionellen Standard-Voreinstellschraube, als Gewindestift ausgebildet, abweicht. Abseits dieses Patentanspruchs besteht das Schnellwechselspannzeug wie die Erfindung ebenfalls aus einer Betätigungseinheit und einem Sicherungselement. Ebenfalls nur Bohrwerkzeuge mit Spannfläche am Einspannschaft, welche als Abflachung am Schaft bezeichnet ist, sind für die Aufnahme in dieses Schnellwechselspannzeug geeignet. Nachteilig ist bei diesem Werkzeug die Notwendigkeit, eine Sonderschraube als Sicherungsbauteil verwenden zu müssen und keine standardmäßig ausgestatteten Bohrwerkzeuge halten zu können. Eine Anlage des Schraubenkopfes an der Bodenhülse ist nicht sichergestellt, da das in die Ringnut des Schraubenkopfes eingreifende Kugelpaar die Axialstellung des Werkzeugschaftes in dem Werkzeughalter definiert und dadurch Beabstandungen des Schraubenkopfes vom Hülsenboden verbunden sein können. Dieser Abstand wird infolge des Bohrkraftverlaufes gemäß dem Lastverlauf verändert. Die Übertragung des Drehmomentes von der Maschinenspindel auf das Bohrwerkzeug mit abgeflachtem Schaft übernimmt gemäß den Merkmalen der DE 199 15 82 C2 eine Abflachung im Innern der Buchse. Als Nachteile dieser formschlüssigen Drehmomentübertragung ist zum einen das Einbauspiel zu nennen, welches ein Drehwinkelspiel erzeugt, zum anderen ist die Toleranz der Werkzeugabflachung eingeengt. Werkzeuge in Standardausführung mit im Wesentlichen gleicher Schaftausführung sind daher in diesen Werkzeughalter nicht universell einsteckbar.
  • Aus der Anwendung ist ein Werkzeughalter für diese Gattung von Bohrwerkzeugen bekannt, bei dem ein federkraftbelasteter, in einer fensterartigen Ausnehmung des Haltergehäuses verschiebbarer Druckschuh, welcher durch eine Betätigungshülse in die Löseposition gebracht wird, auf die Abflachung des Werkzeugschaftes wirkt und sowohl die Drehmomentübertragung als auch die Haltefunktion für diesen übernimmt. Diese Mehrfachfunktion des prismatischen Druckschuhs wirkt sich gegenüber als Kugeln ausgebildeten Sperrkörpern nachteilig auf die Verschiebbarkeit aus. Folglich variieren die manuellen Kräfte, die zum Betätigen der Betätigungshülse aufgebracht werden müssen.
  • Werkzeuge mit Mehrkantprofilen am Schaftende, welche in eine Werkzeugaufnahmehöhlung gesteckt werden, sind in DE 10254339 A1 , DE 19804081 A1 und in DE9000245U1 offenbart. Als Haltelement des Schaftes ist eine Kugel als Druckstück, die auf den mehrkantigen Werkzeugschaft einwirkt, angeordnet. Die Spannkraft wird über eine kegelförmige Gestaltung der federkraftbelasteten Betätigungshülse auf das Elementpaar Kugel-Schaft bewirkt. Die als Druckstück wirkende Kugel greift in der Spannstellung entweder gemäß den in DE10141668 A1 und DE19804081 A1 genannten Gestaltungsmerkmalen formschlüssig in eine Eckaussparung des Mehrkantabschnittes ein oder liegt kraftschlüssig an einer Kante des Mehrkantabschnittes gemäß DE 10141668 A1 an. Die Drehmomentübertragung vom angetriebenen Spannfutter auf den eingesteckten Schraubendreherbit erfolgt über die passend zu dessen Mehrkantabschnitt ausgebildete mehrkantige Werkzeugaufnahmehöhlung des Spannfutters. In DE 10254339 A1 verstärkt ein in der Werkzeugaufnahmehöhlung auf die Stirnseite des Werkzeugschaftendes wirkender Magnet die Haltekraft. Nachteilig ist diesen Werkzeugaufnahmen der erhöhte Fertigungsaufwand für die Werkzeugaufnahmehöhlung mit dem Mehrkantquerschnitt gegenüber dem für eine zylindrische Bohrung zuzuweisen.
  • Aus der DE 4041208 A1 ist ein Schnellwechselhalter für Gewindebohrer bekannt, der die Drehmomentübertragung vom Halter auf den eingesteckten Gewindebohrer durch eine formschlüssige Passverbindung zwischen dem vierkantig gestalteten Gewindebohrerschaftende und dem diesem zugeordnete vierkantige Halterhöhlung sicherstellt. Gegen das Herausziehen des Werkzeuges enthält der Schnellwechselhalter in seiner den Werkzeugschaft aufnehmenden Kugelhülse eine kraftschlüssig in einer Diametralebene wirkende Drei-Sperrglieder-Anordnung, bestehend aus Sperrkugeln, die sich auf einer kegelstumpfförmigen verjüngenden Ringfläche abstützen und aktiviert durch die federbelastete Kugelhülse nach dem Wirkungsprinzip der Freilaufklemmung eine radiale Festklemmung des Schaftes bewirken. Nachteilig besteht zwischen dem als Gehäuse ausgebildeten Aufnahmeteil des Schnellwechselhalters in der Werkzeugmaschine und der axial beweglichen, den Werkzeugschaft aufnehmenden Kugelhülse eine Spielpassung, welches zusätzlich zu der Passungstoleranz von Kugelhülsenbohrung und Werkzeugschaft die Rundlaufungenauigkeit und Taumelbewegung der Werkzeugschneiden erhöht.
  • Aufgabe und Vorteile der Erfindung
  • Die Erfindung des Schnellwechsel-Spannzeuges nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 minimiert den Lagefehler des Bohrwerkzeuges und deren Schneiden durch einteilige Ausbildung des Gehäuses für die Maschinen- und die Werkzeug-Einspannschaft-Aufnahme und weitere erfindungsgemäße Gestaltungsmaßnahmen am Schnellwechsel Spannzeug. Ein kennzeichnendes Merkmal der Erfindung ist die der Schaftgestaltung des Bohrwerkzeuges zugeordnete Funktionselementeplatzierung als Verdrehsicherungselemente zwischen Schaftabflachung und Schnellwechsel-Spannzeug zum einen und als Sperrkörper zwischen dieser Schaftabflachung und der den Spannzeugtragkörper umschließenden Betätigungshülse gegen den unkontrollierten Werkzeugauszug aus dem Spannzeug zum anderen. Durch die Formgebung sowohl von den Verdrehsicherungselementen als auch von den Sperrkörpern wird eine linienförmige Anlage dieser Funktionselemente an der ebenen Spannfläche des Bohrwerkzeugschaftes erreicht. Diese erfindungsgemäße Funktionselementeplatzierung und deren Wirkung in Bezug auf die Einführung, Drehmomentübertragung, Spanntechnik und Sicherung des Bohrwerkzeuges im Schnellwechsel-Spannzeug vermeiden die Nachteile bekannter Ausführungen.
  • Es ist Aufgabe des in einer fensterförmigen Ausnehmung des Tragköpers angeordneten Verdrehsicherungselementes, die Werkzeugeinführung des mit der axial sich erstreckenden, ebenen Abflachung versehenen Schaftes in die zylindrische Tragkörperhöhlung zuzulassen und die Winkellage des Bohrwerkzeuges in der Tragkörperhöhlung zu bestimmen. Durch die Ausbildung des Verdrehsicherungselementes als Rollkörper, vorzugsweise als Zylinderrolle mit abgerundeten Stirnkanten, dreht die ihn berührende, ebene Spannfläche diesen beim Einführen des Werkzeuges mit der Wirkung, dass ein leichter Fügevorgang zwischen Werkzeug und Spannzeug erreicht wird. Dazu sitzt das Verdrehsicherungselement spielbehaftet in der diesem zugeordneten Tragkörperausnehmung und stützt sich an der Innenwand der Betätigungshülse des Schnellwechsel-Spannzeuges ab. Durch die Gestaltung der Tragkörperausnehmung in Form eines umlaufenden Falzes mit der Falzöffnung auf der Gegenseite der Werkzeugaufnahmehöhlung wird verhindert, dass das Verdrehsicherungselement bei Entfernung des Werkzeugschaftes in die Tragkörperhöhlung hineinfallen kann. Die Funktion der Verdrehsicherung wird durch das Abstützen der verrundeten Stirnseiten des Verdrehsicherungselementes an der Innenwandung der Betätigungshülse bei senkrecht zur Bohrwerkzeug-Zentralachse, über die Schaftabflachung eingeleiteter Drehmitnahme des Verdrehsicherungselementes infolge der Drehmomentbeaufschlagung des Bohrwerkzeuges erzielt. Die Anlage der Stirnseite stoppt diese Relativdrehbewegung, so dass das Spannzeug das Drehmoment auf das Bohrwerkzeug spielfrei überträgt.
  • Beim Einführvorgang des Bohrwerkzeuges in das Spannzeug stößt die Stirnseite des Werkzeugschaftes nach deren Passieren des Verdrehsicherungselementes an die Oberfläche des tiefer in der Einführrichtung im Tragkörper platzierten Sperrkörpers. Dieser manuelle Einführvorgang wird in dieser Position unterstützt durch die Wirkung eines Magneten, welcher am Boden der Tragkörperhöhlung platziert ist und nach dem Passieren des Verdrehsicherungselementes eine Magnetkraft auf den Werkzeugschaft erstens zur Verringerung der Einzugskraft, zweitens zur selbsttätigen Fortführung des Einzugsvorganges nach dem Schalten des Sperrkörpers in die Freigabestellung und drittens zur Gewährleistung der sicheren Anlage der Standardvoreinstellschraube an dem durch die Magnetfläche gebildete Anschlagfläche des Spannzeuges ausübt. Weil die Bohrwerkzeuge überwiegend senkrecht von oben nach unten bohren, die Einführrichtung also entgegen der Schwerkraft liegt, ist ein solcher im erfindungsgemäßen Spannzeug bewirkte Einzug ein Handhabungsvorteil. Es wird dann verhindert, dass der Bohrer bei dessen Fügevorgang aus dem Spannzeug herausfällt und sein Bohrkopf, insbesondere dessen Bohrerspitze beschädigt wird.
  • Die Fortsetzung des Fügevorgangs geschieht durch Setzen des Sperrkörpers in die Freigabestellung durch manuelle Bewegung der Betätigungshülse entgegen der Einführrichtung. In der dann erreichten Lösestellung besitzt der Sperrkörper im Einbauraum in der ihm zugeordneten fensterartigen Tragkörperausnehmung zwischen Schaftabflachung und Innenwandung der Betätigungshülse ausreichend Spiel, um die Stirnseite des Werkzeugschaftes passieren zu lassen. Der erfindungsgemäße Vorteil der im Spannzeugtragkörper drehlagegleichen Anordnung von Verdrehsicherungselement und Sperrkörper zum einen und der der Magnetkraftwirkung zum anderen liegt in der selbsttätigen Fortführung und Vollendung des Fügevorganges des Bohrwerkzeuges nach dem Schalten in die Lösestellung. Mit einer ruckartigen Bewegung wird das Bohrwerkzeug mit seiner Voreinstellschraube in die Anschlagposition gesetzt. Die Magnetkraft schaltet Lose zwischen Voreinstellschraube und Bohrerschaftgewinde weitgehend aus, so dass auch während des Bohrbetriebs der vorgespannte Anschlag erhalten bleibt. Selbst bei hohen Drehzahlen bis 12000 min–1 bleibt die Kraftwirkung des Magneten zur Festhaltung des Bohrwerkzeuges uneingeschränkt erhalten. Gegen das Herausfallen und Herausziehen des Bohrwerkzeuges aus dem Spannzeug ist der Einsatz des Magneten eine erste Stufe.
  • Die zweite Stufe gegen den Auszug des Bohrwerkzeuges aus dem Spannzeugtragkörper übernimmt der Sperrkörper. Dieser ist bei Vorhandensein des Bohrereinspannschaftes, insbesondere dessen Schaftabflachung, in der Spannstellung wirksam. Durch seine Gestaltung als Rollkörper, vorzugsweise als Zylinderrolle mit stirnseitigen Verrundungen besitzt der den Vorteil der linienförmigen Anlage an der Schaftabflachung. In der Spannstellung ist er eingeklemmt zwischen der kegelförmigen Innenwandung der Betätigungshülse und der Schaftabflachung. Die Betätigungshülse ist in Einführrichtung des Bohrwerkzeuges federkraftbelastet, so dass der in dieser Richtung sich erweiternde Innenkegel der Betätigungshülse den Sperrkörper in der Spannstellung hält. Wird im Bohrprozess, insbesondere beim Bohrerrückhub, eine Auszugskraft auf den Bohrerschaft wirksam, treibt die Auszugsbewegung der ebenen Spannfläche die Mantelfläche der Zylinderrolle an, so dass diese mit ihrer rollenden Bewegung über ihre verrundeten Stirnseiten die Betätigungshülse am Spannkonus in Einführrichtung bewegt. Die Gestaltung von Spannkonus der Betätigungshülse und Sperrkörper sowie deren geometrischen Zuordnung zur Spannfläche des Bohrwerkzeuges bewirkt bei eingeleitetem Bohrwerkzeugauszug eine Verengung des Abstandes zwischen Spannkonus der Betätigungshülse und Spannfläche und über die Keilwirkung der Elemente Innenkonus, Zylinderrolle und Spannfläche einen verstärkenden Effekt der Spannwirkung bei Auszugkrafteinwirkung auf die Zylinderrolle infolge gegensinniger Bewegungswirkung auf die Betätigungshülse zur Keilspalteinengung. Die Sicherungsfunktion des Sperrkörpers wird unmittelbar nach geringer Auszugskrafteinwirkung durch die rollenden Eigenschaften des Sperrkörpers aktiv. Der Spannstellung des Sperrkörpers ist aus Sicherheitsgründen die Ruheposition der Betätigungshülse-Druckfeder-Paarung zugeordnet.
  • Der Sperrkörper ist gegen Herausfallen aus der ihm zugeordneten Tragkörperausnehmung der für das Verdrehsicherungselement geometrieähnlich mit einem umlaufenden, zur Tragkörperhöhlungsseite verengten Falz gesichert. Ebenso ist durch die axiale Erstreckung der Tragkörperhöhlung sichergestellt, dass der Sperrkörper bei der Einnahme der Sperrstellung ein ausreichendes axiales Ausgleichsspiel aufweist, damit beide Stirnseitenverrundungen an dem Innenkonus der Betätigungshülse anliegen und in Funktion treten. Zur Entsperrung des Sperrkörpermechanismus wird die Betätigungshülse durch eine kräftige, kurze Hubbewegung in Richtung Lösestellung entlang der Tragkörpermantelfläche bis zum Betätigungsanschlag an der Stirnseite des Tragkörpers verschoben, so dass für den Sperrkörper Raum freigegeben wird, in dem er sich beim Rollvorgang bei der Bohrerentnahme ohne Krafteinwirkung auf die Spannfläche des Einspannschaftes bewegen kann.
  • Besondere Gestaltungsmerkmale weist der Erfindungsgegenstand auf, um der Holzstaubbelastung zu begegnen und die Funktion des Schnellwechsel-Spannzeuges aufrechtzuerhalten. Der Staubeintragung in die Sperrkörperzone der Tragkörperhöhlung vermeidet das in Einführrichtung vorgelagerte Verdrehsicherungselement. Es führt über seine Rollenbewegung eine Abschiebung des Reststaubes von der Spannfläche durch und verschließt im zusammengebauten Zustand fast vollständig den Zutritt zum Sperrkörpermechanismus. Der Staubeintragung in den Bewegungsraum zwischen Betätigungshülse und Tragkörper, in dem die Druckfeder für die Vorspannung der Betätigungshülse gelagert ist, wird begegnet durch die kragenförmigen Umgriff des Tragkörpers um die Betätigungshülse ähnlich einer Labyrinthdichtung. Dabei liegt deren Öffnung, ausgestattet mit einer Staubschutzfase, der Späne- und Staubstromrichtung abgewandt. Durch die wellenförmige Außenprofilierung der Betätigungshülse wird der Staub- und Spänestrom nach außen abgelenkt und trifft am Spannzeug oberhalb der Betätigungshülse auf keine Stoßkanten.
  • Für die ergonomische Handhabung des Schnellwechsel-Spannzeuges wurde diese wellenförmige Gestalt der Betätigungshülse weiterentwickelt, die Magnetkraftunterstützung beim Fügevorgang eingeführt bis zum automatischen Resteinzug des Bohrwerkzeuges nach Schalten der Lösestellung und für die Montage des Spannzeuges am Maschinenbohrbalken oder am Bohraggregat eine Gabelschlüsselbetätigung an der Stirnseite des Spannzeuges vorgesehen. Diese notwendige Einrichtung zum Befestigen und Lösen des Spannzeuges bei Reinigungs- oder Instandhaltungsmaßnahmen fehlt bei vergleichbaren Schnellwechselfuttern. Weitere ergonomische Vorteile des Schnellwechsel-Spannzeuges ergeben sich durch die Einführzone für den Bohrschaft durch eine 15°-Anfasung der Tragkörperhöhlung an der Stirnseite und die eindeutige Drehwinkelpositionierung des Bohrwerkzeuges durch das als Einführrolle wirkende Verdrehsicherungselement.
  • Zusammengefasst stellt diese erfindungsgemäße Weiterentwicklung des Spannzeuges für Bohrwerkzeuge durch seine neuen Funktionselemente und deren kombinatorischer Wirkung eine Funktionseinheit von Bohrwerkzeug und Schnellwechsel-Spannzeug bereit, die eine sichere, spielfreie Spannung des Werkzeuges verwirklicht, die ergonomische Betätigung des Füge- und Entfügevorgangs von Standardbohrwerkzeugen schlüssellos erreicht und die Spannsicherheit auch bei Spannflächentoleranzen von 0,2 mm aufrechterhält. Für einen schwingungsarmen Lauf der Funktionseinheit auch bei hohen Drehzahlen sind am Spannzeugtragkörper Ausnehmungen in Form von Frästaschen für die Auswuchtung angeordnet.
  • Zeichnungen
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den nachstehenden Zeichnungen dargestellt und wird unter Angabe der Vorteile und Einzelheiten nachstehend erläutert.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen sowie aus dem nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen prinzipiell dargestelltem Ausführungsbeispielen.
  • Es zeigt:
  • 1 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Spannzeuges zum Schnellwechsel von Bohrwerkzeugen für Holzwerkstoffe;
  • 2 eine Seitenansicht des Schnellwechsel-Spannzeuges mit eingesetztem Bohrwerkzeug mit senkechter Ansicht auf dessen Spannfläche;
  • 3 einen Längsschnitt durch die Funktionseinheit von Schnellwechsel-Spannzeug und gefügtem Bohrwerkzeug durch die Spannfläche gemäß der Linie III-III in 2;
  • 4 eine Seitenansicht des Schnellwechsel-Spannzeuges mit eingesetztem Bohrwerkzeug mit gegenüber 2 vollständiger Versenkung des Zylinderschaftes;
  • 5 einen Längsschnitt durch die Funktionseinheit von Schnellwechsel-Spannzeug und gefügtem Bohrwerkzeug durch die Spannfläche gemäß Linie V-V in 4;
  • 6 einen Querschnitt durch die Funktionseinheit von Schnellwechsel-Spannzeug und gefügtem Bohrwerkzeug durch die Zentralachse des Verdrehsicherungselementes gemäß Linie VI-VI in 5;
  • 7 einen Querschnitt durch die Funktionseinheit von Schnellwechsel-Spannzeug und gefügtem Bohrwerkzeug durch die Zentralachse des Sperrkörpers gemäß Linie VII-VII in 4;
  • 8 einen Längsschnitt durch das Schnellwechsel-Spannzeug mit über die Längenvoreinstellschraube in diesem angeschlagenen Bohrwerkzeug ohne Darstellung des Bohrkopfes in der Kontaktzone von Sperrkörper und Innenwandung der Betätigungshülse gemäß Linie VIII-VIII in 7 in Spannstellung von Spannzeug und Spannfläche des Bohrungswerkzeuges;
  • 9 einen Ausschnitt in Detailvergrößerung vom Längsschnitt durch die Kontaktzone von Sperrkörper und Innenwandung der Betätigungshülse gemäß Kreis IX in 8
  • 10 einen Längsschnitt durch das Schnellwechsel-Spannzeug mit über die Längenvoreinstellschraube in diesem angeschlagenen Bohrwerkzeug ohne Darstellung des Bohrkopfes in der Ebene der in 8 gezeigten Kontaktzone von Sperrkörper und Innenwandung der Betätigungshülse in Lösestellung von Spannzeug und Spannfläche des Bohrungswerkzeuges
    und
  • 11 einen Ausschnitt in Detailvergrößerung vom Längsschnitt durch die Ebene der in 7 gezeigten Kontaktzone von Sperrkörper und Innenwandung der Betätigungshülse in der in 10 gezeigten Lösestellung von Spannzeug und Spannfläche des Bohrungswerkzeuges gemäß Kreis XI in 10.
  • Ausführungsbeispiel
  • Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • Das Schnellwechsel-Spannzeug 1 besitzt einen Tragkörper 2 mit einer Werkzeugaufnahmehöhlung 3 zur Aufnahme des in 1 nicht dargestellten Werkzeugschaftes in der Einführrichtung E. Zur Kupplung mit der nicht dargestellten Maschinenantriebsspindel ist der Spannzeugtragkörper 2 an seinem der Werkzeugaufnahmehöhlung 3 entgegengesetzten Ende als Befestigungselement 4 ausgebildet, welches vorzugsweise als Außengewinde gestaltet ist. Die Werkzeugspannung und die Werkzeuglösung wird bewirkt durch die als Schiebehülse ausgebildete Betätigungshülse 5 in Richtung S zum Erreichen der Spannstellung und in Richtung L zur Erzielung der Lösestellung. Das erfindungsgemäße Schnellwechsel-Spannzeug 1 ist ausschließlich für ein Bohrwerkzeug 6 mit einem für die Einspannung im Spannzeug gestalteten Zylinderschaft 7 und mit ebener Spannfläche 8 gestaltet (siehe 2). Für die sichere Funktionserfüllung des Spannens und Lösens des Werkzeuges 6 aus der Werkzeugaufnahmehöhlung 3 des Spannzeugtragkörpers 2 ist das Schnellwechsel-Spannzeug 1 also geometrisch bestimmt für Bohrwerkzeuge 6 mit einem als Zylinderabschnitt mit dessen Breite von vorzugsweise 9,1 mm bis 9,3 mm ausgebildeten Werkzeugeinspannschaft 7.
  • Das nicht den Erfindungsgegenstand einschließende Bohrwerkzeug 6 weist werkzeugtypisch eine an den Einspannschaft 7 grenzende Stange 9 zur Befestigung des Bohrkopfes 10 zum Einbringen von Bohrungen unterschiedlicher Durchmesser und Bohrtiefen in Holz- und Holzwerkstoffplatten auf. In 2 ist ein Ausführungsbeispiel eines Bohrwerkzeuges, eingeschoben mit seinem Einspannschaft 7 in die Werkzeugaufnahmehöhlung im Spannzeugtragkörper 2, dargestellt. Ein weiteres Gestaltungsmerkmal des mit dem erfindungsgemäßen Schnellwechsel-Spannzeuges 1 gekuppelten Bohrwerkzeuges 6 ist die in 3 dargestellte Aufnahmebohrung 11 für die Längeneinstellschraube 12. Die Längeneinstellschraube 12 wird zur Einstellung des Maßes zwischen Anschlagfläche 13 am Befestigungselement 4 des Spannzeugtragkörpers 2 und Bohrerspitze 14 des Bohrkopfes 10 in die mit einem Innengewinde ausgebildeten Aufnahmebohrung 11 mit den maßnotwendigen Umdrehungen hineingedreht. Dieser in der Werkzeugtechnik übliche Arbeitsgang wird auch als Werkzeugvoreinstellung bezeichnet. Dazu schlägt die kopfseitige Anschlagstirnfläche 15 der vorzugsweise als Gewindestift gestalteten Längeneinstellschraube 12 beim erfindungsgemäßen Schnellwechsel-Spannzeug 1 an die Anschlagstirnfläche 16 des Magnetkörpers 17 an, welcher mit seiner der Anschlagstirnfläche 16 gegenüberliegenden Stirnfläche 18 am Boden 19 der Werkzeugaufnahmehöhlung 3 des Tragkörpers 2 vorzugsweise durch Klebung befestigt und mit seiner als Zylinder ausgebildeten Mantelfläche 20 innerhalb der ebenfalls zylindrisch gestalteten Wandung 21 der Werkzeugaufnahmehöhlung 3 platziert ist.
  • Wird auf die Möglichkeit der Werkzeugvoreinstellung verzichtet und die Längeneinstellschraube 12 entweder entfernt oder mit seiner kopfseitigen Anschlagstirnseite versenkend gegenüber der Anschlagstirnfläche 22 des Zylinderschaftes 7 des Bohrwerkzeuges 6 in deren Aufnahmebohrung 11 hineingedreht, lässt sich der Zylinderschaft 7 des Bohrwerkzeuges 6 zur Vergrößerung von dessen Führungslänge vollständig in der Werkzeugaufnahmehöhlung 3 des Spannzeugtragkörpers 2 versenken, wie 4 zeigt. In dieser Fügeposition des Bohrwerkzeuges 6 in der Werkzeugaufnahmehöhlung 3 schlägt bei diesem erfindungsgemäßen Schnellwechsel-Spannzeug 1 die Anschlagfläche 22 des Bohrwerkzeuges 6 an die Anschlagfläche 16 des Magnetkörpers 17 an (siehe 5). Da die als Ringfläche gestaltete Anschlagstirnfläche 22 des Bohrwerkzeuges eine größere Fläche aufweist als die Anschlagstirnfläche 15 der Längeneinstellschraube 12, wird durch diese Ausführungsart bewirkte Kopplung von Bohrwerkzeug 6 und Magnetkörper 17 eine Erhöhung der Magnetkraft und somit einen erhöhte Haltekraft des Bohrwerkzeuges 6 in der Anschlagposition 16 erzeugt. Dieser Vorteil kann bei einem Bohrwerkzeug mit höherer Zerspanleistung, insbesondere einem hier nicht dargestellten Bohrwerkzeug zum Einbringen von Bohrungen für Beschläge, genutzt werden. Ein weiterer Vorteil der so gestalteten Kopplung von Magnetkörper 17 und Bohrwerkzeug 6 ist die längere Führung des Zylinderschaftes 7 des Bohrwerkzeuges in der Werkzeugaufnahmehöhlung 3 des Spannzeugtragkörpers 2.
  • Das erfindungsgemäße Schnellwechsel-Spannzeug 1 bietet den weiteren Vorteil, durch Gestaltung der kopfseitigen Anschlagfläche 15 der Längeneinstellschraube 12 die auf das Bohrwerkzeug 6 einwirkende Haltekraft zu vermindern oder zu vergrößern, letztere Maßnahme durch Gestaltung eines hier nicht dargestellten Schraubenkopfes mit ebener Kreisplatte, deren Durchmesser geringer ist als der Durchmesser des Zylinders, der durch die Zentralachse 23 vom Bohrwerkzeug 6 und vom Schnellwechsel-Spannzeug 1 und durch die Kanten von Spannfläche 8 und Zylinderschaft 7 des Bohrwerkzeug 6 bestimmt ist. Das Gewindespiel zwischen Längeneinstellschraube 12 und Aufnahmebohrung 11 des Bohrwerkzeuges 6 wird bei diesem erfindungsgemäßen Schnellwechsel-Spannzeug durch die auch an dieser Fügestelle wirkende Magnetkraft vermindert. Zur Erhöhung der Dämpfung bei im Maschineneinsatz stoßbelasteten Bohrwerkzeugen 6 können zusätzlich hier nicht dargestellte Kunststoffummantelungen der Längeneinstellschraube 12 angebracht werden, die Wirkungsweise des Erfindungsgegenstandes wird durch eine so durchgeführte Zusatzmaßnahme nicht eingeschränkt.
  • Als weiterer Vorteil weist das Schnellwechsel-Spannzeug 1 durch diese erfindungsgemäße Gestaltung eine bei der Einführung des Zylinderschaftes 7 des Bohrwerkzeuges 6 in die Werkzeugaufnahmehöhlung 3 des Spannzeugtragkörpers 2 bereits vor Erreichen der Anschlagposition der Koppelflächen 16 und 15 oder 22 eine auf den Zylinderschaft 7 wirksame Magnetkraft auf, so dass das manuelle Einführen des Bohrwerkzeuges 6 in das Schnellwechsel-Spannzeug 1 in Einführrichtung E handhabungsvereinfachend unterstützt wird. Als Gestaltungsmerkmal zur Erleichterung des Einführvorganges besitzt die Werkzeugaufnahmehöhlung 3 an seiner Öffnungsseite eine kegelförmige Werkzeugeinführfase 24. Vor Abschluss des Kopplungsvorganges übernimmt die Magnetkraft des Magnetkörpers erfindungsgemäß das Andocken des Bohrwerkzeuges 6 an den Magnetkörper 17 bis zum Kontakt der Anlagestirnflächen 16 mit 15 oder 22 ohne manuelle Krafteinwirkung.
  • Zur Bewerkstelligung von Montage und Demontage des Schnellwechsel-Spannzeuges 1, letzteres insbesondere zur Durchführung von Reinigungsarbeiten, ist der Spannzeugtragkörper 2 des erfindungsgemäßen Gegenstandes 1 mit einem Spannflächenpaar 25 ausgestattet, welches vorzugsweise eine Schlüsselweite von SW 17 besitzt. Der Drehmomentanzug des Schnellwechsel-Spannzeuges 1 mittels Befestigungselement 4 bis zur Anschlagfläche 13 des Spannzeugtragkörpers 2 in der nicht dargestellten Maschinenspindel wird über diese Gestaltung mit einem Betätigungsschlüssel, hier nicht dargestellt, sichergestellt. Die Drehmomentübertragung der am Bohrkopf 10 beim Bohrvorgang wirksamen Zerspankräfte übernehmen erfindungsgemäß die im Spannzeugtragkörper 2 durch Gestaltung von Durchbrechungen 26 und 27 des Tragkörpers 2 ein in der Durchbrechung 26 platziertes Verdrehsicherungselement 28 und ein in der Durchbrechung 27 platzierter Sperrkörper 29, indem das als rollenförmiger Körper gestaltetes Verdrehsicherungselement 28 und der ebenso ausgebildete Sperrkörper 29 mit ihren Mantelflächen die Spannfläche 8 des Bohrwerkzeuges 6 und die Innenwandung 30 der Betätigungshülse 5 berühren.
  • In 6 ist eine besonders bevorzugte Ausbildung des Verdrehsicherungselementes 28 in der Gestalt einer Zylinderrolle dargestellt. Beim Drehen des Bohrwerkzeuges 6 um die Zentralachse 23 verklemmen sich die rollenförmigen Rotationskörper Verdrehsicherungselement 28 und Sperrkörper 29 senkrecht zur Zentralachse 23 im bogenförmigen Spalt 31, der zwi schen der Spannfläche 8 des Bohrwerkzeuges 6 und der Innenmantelfläche 30 der Betätigungshülse 5 innerhalb der Durchbrechung 26 im Tragkörper 2 ausgebildet ist. Das Verdrehsicherungselement 28 übernimmt erfindungsgemäß zusätzlich die Funktion, beim Einführen des Zylinderschaftes 7 des Bohrwerkzeuges 6 in die Werkzeugaufnahmehöhlung 3 im Spannzeugtragkörper 2 die drehwinkelrichtige Zuordnung von Spannfläche 8 des Bohrwerkzeuges 6 und Mantelfläche der Zylinderrolle 28 herzustellen. Allein in dieser Drehwinkellage des Bohrwerkzeuges 6 zum Schnellwechsel-Spannzeug 1 kann der Einführvorgang in Richtung E bis zum Anschlag des Bohrwerkzeuges 6 an die Anschlagstirnfläche 16 des Magnetkörpers 17 durchgeführt werden.
  • In gleicher Drehwinkellage wie das Verdrehsicherungselement ist der die Funktion der Herausziehsicherheit des Bohrwerkzeuges 6 aus dem Schnellwechsel-Spannzeug 1 ausübende Sperrkörper 29 platziert. In 7 ist eine besonders bevorzugte Gestaltung des Sperrkörpers 29 in Gestalt einer Zylinderrolle dargestellt. Weitere Ausgestaltungen des Sperrkörpers dieses erfindungsgemäßen Schnellwechsel-Spannzeuges 1 sind hier nicht dargestellte ballige Tonnenrollen, klinkenförmige oder polygonförmige Klemmstücke. Die Mantelfläche der Zylinderrolle 29 stützt sich in der Diagonalebene VIII-VIII sowohl an der Spannfläche 8 des Bohrwerkzeuges 6 als auch an der Innenwandung 30 der Betätigungshülse 5 ab, wenn sich das Schnellwechsel-Spannzeug in der Spannstellung S befindet. Diese Spannstellung S ist gleichzeitig die Betriebsstellung während des Bohrvorganges. In diesem Zustand besitzt die Betätigungshülse 5 zum Anschlag des Spannzeugtragkörpers 2 einen Abstand „a” (8). In Einführrichtung E besitzt die Betätigungshülse 5 einen Spannkonus 32, der sich in Einführrichtung E, also in Richtung der Spannstellung S, der Betätigungshülse 5 erweitert (9).
  • Durch eine Federkraftbelastung der Betätigungshülse 5 in Richtung der Spannstellung S bewirkt die mittels des Spannkonus 32 keilförmige Gestaltung des Aufnahmeraumes 27 für den Sperrkörper 29 zu dessen Verklemmung zwischen Spannfläche 8 und Spannkonus 32. Erzeugt wird diese Federkraftbelastung der Betätigungshülse 5 durch eine zwischen dem Spannzeugtragkörper 2 und der Betätigungshülse 5 vorgespannte Schraubendruckfeder 33. Diese stützt sich mit ihrem Federende 34 im Nutgrund 35 der ringnutförmigen Aussparung im Spanntragkörper 2 und mit ihrem Federende 36 an der Kreisringfläche 37 der hohlzylinderförmigen, also radialen Erweiterung der Innenwandung 30 der Betätigungshülse 5 ab. Der Klemmmechanismus besitzt eine selbstverstärkende Wirkung: Wird das Bohrwerkzeug 6 infolge von Bohrkräften, insbesondere beim Bohrerrückhub, entgegen der Einführrichtung E aus dem erfindungsgemäßen Schnellwechsel-Spannzeug 1 herausgezogen, aktiviert die Spannfläche 8 den Klemmmechanismus, indem diese den als Zylinderrolle gestalteten Sperrkörper 29 antreibt, welcher daraufhin den Spannkonus 32 der auf der Mantelfläche 38 des Spannzeugtragkörpers 2 verschiebbaren Betätigungshülse 5 in Richtung Spannstellung S durch seine Rotation bewegt. Mit dieser Rollbewegung des Sperrkörpers 29 einher geht eine Spaltverringerung zwischen Spannfläche 8 und Spannkonus 32 und infolgedessen eine Erhöhung der Spannkräfte in der keilförmigen Ausnehmung 27. Die Spannkrafterhöhung beim Herausziehen des Bohrwerkzeuges 6 ist bei diesem erfindungsgemäßen Schnellwechsel-Spannzeug 1 an den beiden, vorzugsweise verrundeten Stirnkanten der Mantelfläche des Sperrkörpers 29 verortet.
  • Wird die Betätigungshülse 5 mit seiner Innenwandung 30 auf der Mantelfläche 38 des Spannzeugtragkörpers 2 in Richtung der Lösestellung L durch eine manuelle Bewegung gegen die Federkraft der Schraubendruckfeder 33 verschoben, vergrößert sich der Raum zwischen Spannfläche 8 und Spannkonus 32 (10). 11 zeigt gegenüber 9, dass der Sperrkörper 29 durch diese Raumerweiterung seine Sperrfunktion für den Zylinderschaft 7 des Bohrwerkzeuges 6 verliert. In der Endstellung der Lösestellung L sitzt die Anschlagstirnfläche 39 der Betätigungshülse 5 im Nutgrund 35 der ringnutförmigen Aussparung im Spanntragkörper (2) auf. Diese Platzierung von Betätigungshülse 5 und Spannzeugtragkörper 2 ist die gesicherte und definierte Freilaufstellung für den Sperrkörper 29 und gleichermaßen die Freigabestellung für den Zylinderschaft 7 des Bohrwerkzeuges 6 zum Herausziehen desselben aus der Werkzeugaufnahmehöhlung 3 des Spannzeugtragkörpers 2. Zum manuellen, schlüssellosen Herausziehen des Bohrwerkzeuges 6 aus dem Schnellwechsel-Spannzeug ist nur die zwischen Bohrwerkzeug 6 und Magnetkörper 17 wirkende Magnetkraft zu überwinden. Dieser Arbeitsgang geht in der Maschinenanlage, wenn die Schnellwechsel-Spannzeuge im Bohrbalken eingeschraubt sind, schlüssellos und mit geringer Krafteinwirkung vonstatten. Vereinfacht wird die Handhabung des Schnellwechselvorganges durch das Schieben der Betätigungshülse 5 und das Herausziehen des Bohrwerkzeuges 6 in gleicher Richtung.
  • Das Einführen des Bohrwerkzeuges 6 in die Werkzeugaufnahmehöhlung 3 setzt zum Erreichen der Spannstellung ebenfalls die manuelle Aktivierung der Freigabestellung voraus. Nach dem Einführen des Zylinderschaftes 7 des Bohrwerkzeuges 6 in die Werkzeugaufnahmehöhlung 3 wird durch eine manuell getätigte Drehbewegung die Drehwinkellage der Spannfläche 8 des Bohrwerkzeuges 6 eingestellt, in der die Spannfläche 8 die Mantelfläche des Verdrehsicherungselementes 28 passieren kann. Der Einführvorgang wird gestoppt, indem die Anschlagstirnseite 22 des Zylinderschaftes 7 des Bohrwerkzeuges 6 drehwinkelgerecht an die Mantelfläche des in der Spannstellung verharrenden Sperrkörpers 29 stößt. In dieser Platzierung des Bohrwerkzeuges 6 ist erfindungsgemäß bei diesem Schnellwechsel-Spannzeug die Magnetkraft des Magnetkörpers 17 insbesondere auf die Längenvoreinstellschraube 12 des Bohrwerkzeuges wirksam. Das Bohrwerkzeug mit einem Bohrdurchmesser von bis zu 8 mm hält durch die Wirkung der Magnetkraft diese Stellung ohne manuelle Haltekraft. Durch die manuelle Betätigung der Betätigung der Betätigungshülse 5 in Richtung Lösestellung L wird durch die Spannfläche 8 des Bohrwerkzeuges 6 der Sperrkörper 29 in die Freigabemulde 27 des Schnellwechsel-Spannzeugs 2 geschoben und das Bohrwerkzeug durch die Wirkung der Magnetkraft in die Anschlagstellung, die der Spannstellung entspricht, hineingezogen (10). Durch Entfernen der Handkraft schiebt die Federkraft der Schraubendruckfeder 33 die Betätigungshülse 5 in die Spannstellung, so dass sich der Sperrkörper in die ihm zugewiesene Sicherheitsfunktion gegen das Herausziehen des Zylinderschaftes 7 aus der Werkzeugaufnahmehöhlung 3 bewegt und dort verharrt, beaufschlagt durch die Federkraft der Schraubendruckfeder 33 (9).
  • Der Einsatz des Schnellwechsel-Spannzeugs 2 im holzstauberzeugenden Bohrprozess erfordert bauteilintegrierte Staubschutzmaßnahmen gegen das Eindringen von Holzstaub in das Spannzeug und gegen deren Funktionsverlust. 6 und 9 zeigen, dass das dem Sicherheitsmechanismus, bestehend aus Spannkonus 32, Sperrkörper 29 und Spannfläche 8, vorgelagerte Verdrehsicherungselement 28 die Öffnung zwischen der Spannfläche 8 des Bohrwerkzeuges 6 und der Zylinderwand 21 der Werkzeugaufnahmehöhlung 4 im Tragkörper 2 einengt. Durch diese erfindungsgemäße Gestaltung des Schnellwechsel-Spannzeuges 1 wird der Zutritt von Holzstaub in den Bereich des Sicherheitsmechanismus eingeschränkt, so dass dessen Funktionstüchtigkeit nicht beeinträchtigt wird. Zusätzlich besitzt das Verdrehsicherungselement 28 in der bevorzugten Ausgestaltung als Zylinderrolle die Eigenschaft, beim Einführen des Bohrwerkzeuges 6 in das Schnellwechsel-Spannzeug 1 Holzstaub von der Spannfläche 8 des Bohrwerkzeuges 6 abzustreifen. Beim Herausziehen des Bohrwerkzeuges wird die vor dem als Holzstaubsperre wirkenden Verdrehsicherungselement 28 abgelagerte Staubmenge mit dem Bohrwerkzeug 6 aus der Werkzeugaufnahmehöhlung 3 herausgegeben.
  • Gegen das Eindringen von Holzstaub zwischen der Innenwandung 30 der Betätigungshülse 5 und der Mantelfläche 38 des Spannzeugtragkörpers 2 sowie gegen den Zutritt von Holzstaub in den Federraum der Schraubendruckfeder 33 wurde der erfindungsgemäße Gegenstand an den Bauteilen Spannzeugtragkörper 2 und Betätigungshülse 5 staubgeschützt gestaltet. Die Mantelfläche des Spannzeugtragkörpers 2 mit der Spannfläche 25 hat einen gegenüber der Betätigungshülse 5 vergrößerten Durchmesser. Durch die Rotationsbewegung des Spannzeugtragkörpers 2 wird Holzstaub, der in Einführrichtung E strömt, sowohl von der Stirnseite des Spannzeugtragkörpers als auch durch die Luftturbulenzen erzeugende Wirkung der Spannflächen 25 fortgeschleudert. Die stirnseitige Fügestelle von Betätigungshülse 5 und Spannzeugtragkörper 2 ist als Labyrinthdichtung gestaltet, indem der Dichtungsring 40 der Betätigungshülse 5 in die ringnutförmige Aussparung im Spanntragkörper (2) mit dem Nutgrund 35 eingreift. Sowohl in der Lösestellung L als auch in der Spannstellung S ist durch die Gestaltung dieser Dichtung die Überdeckung des Dichtungsringes 40 der Betätigungshülse 5 durch den Spannzeugtragkörper 2 vorhanden (siehe 9 und 11). Die staubabwei sende Wirkung des Schnellwechsel-Spannzeuges 2 wird durch die Gestaltung der Stirnseite der Betätigungshülse 5 in Form einer Staubschutzfase 41 ergänzt.
  • Um den Sperrkörper 29 im Schnellwechsel-Spannzeug 1 durch Montage zu platzieren, ist die Betätigungshülse 5 in ein Aktivteil 42 und ein Verschlussteil 43 senkrecht zur Rotationsachse 23 geteilt ausgebildet (siehe 10). Die Fügestelle zwischen Aktivteil 42 und Verschlussteil 43 ist vorzugsweise als Pressverbindung 44 gestaltet, eine Schraub-, Kleb- oder Schrumpfverbindung sind alternative Ausbildungen für die Betätigungshülse 5. Bei der Montage des Sperrkörpers in dessen Durchbrechung 27 im Spannzeugtragkörper 2 ist das Aktivteil 42 der Betätigungshülse 5 korrespondierend mit dessen Nut 45 korrespondierend mit der Durchbrechung 27 zu platzieren und nach dem Einführen des Sperrkörpers 29 in die Durchbrechung 27 das Aktivteil 42 um 180° um die Zentralachse 23 zu drehen. Das nach dieser Drehung eingepresste Verschlussteil 43 stützt über die Pressverbindung 44 den Spannkonus 32 ab.
  • 1
    Schnellwechsel-Spannzeug
    2
    Tragkörper, Spannzeugtragkörper, Werkzeughalter des Spannzeugs (1)
    3
    Werkzeugaufnahmehöhlung im Spannzeugtragkörper (2)
    4
    Befestigungselement des Spannzeugtragkörpers (2) in Maschine
    5
    Betätigungshülse
    6
    Bohrwerkzeug
    7
    Zylinderschaft des Bohrwerkzeuges (6)
    8
    Spannfläche des Bohrwerkzeuges (6)
    9
    Stange des Bohrwerkzeuges (6)
    10
    Bohrkopf des Bohrwerkzeuges (6)
    11
    Aufnahmebohrung mit Innengewinde für Längenvoreinstellschraube (12)
    12
    Längenvoreinstellschraube für Bohrwerkzeug (6)
    13
    Anschlagfläche für Befestigung des Spannzeugtragkörpers 2 in Maschine
    14
    Bohrerspitze des Bohrkopfes (10)
    15
    Anschlagstirnfläche der Längenvoreinstellschraube (12)
    16
    Anschlagstirnfläche des Magnetkörpers (17)
    17
    Magnetkörper
    18
    Stirnfläche des Magnetkörpers (17)
    19
    Boden der Werkzeugaufnahmehöhlung (3) im Tragkörper (2)
    20
    Zylindermantelfläche des Magnetkörpers (17)
    21
    Zylinderwand der Werkzeugaufnahmehöhlung (4) im Tragkörper (2)
    22
    Anschlagstirnfläche des Zylinderschaftes (7) des Bohrwerkzeuges (6)
    23
    Zentralachse vom Schnellwechsel-Spannzeug (1) und vom Bohrwerkzeug (6)
    24
    Werkzeugeinführfase an Werkzeugaufnahmehöhlung (3) im Tragkörper (2)
    25
    Spannfläche des Spannzeugtragkörpers (2)
    26
    Durchbrechung im Tragkörper (2) für Verdrehsicherungselement (27)
    27
    Durchbrechung im Spannzeugtragkörper (2) für Sperrkörper (28)
    28
    Verdrehsicherungselement
    29
    Sperrkörper
    30
    Innenwandung der Betätigungshülse (5)
    31
    Bogenförmiger Spalt für Verdrehsicherungselement (27)
    32
    Spannkonus der Betätigungshülse (5)
    33
    Schraubendruckfeder
    34
    Federende der Schraubendruckfeder (33)
    35
    Nutgrund der ringnutförmigen Aussparung im Spanntragkörper (2)
    36
    Federende der Schraubendruckfeder (33)
    37
    Kreisringfläche der Erweiterung der Innenwandung (30) der Betätigungshülse (5)
    38
    Mantelfläche des Spannzeugtragkörpers (2)
    39
    Anschlagstirnfläche der Betätigungshülse (5)
    40
    Dichtungsring der Betätigungshülse (5)
    41
    Staubschutzfase der Betätigungshülse (5)
    42
    Aktivteil der Betätigungshülse (5)
    43
    Verschlussteil der Betätigungshülse (5)
    44
    Pressverbindung zwischen Aktivteil (42) und Verschlussteil (43) der Betätigungshülse (5)
    45
    Nut in Aktivteil (42) der Betätigungshülse (5)
    E
    Einführrichtung
    S
    Richtung der Spannstellung
    L
    Richtung der Lösestellung
    a
    Axialer Abstand der Betätigungshülse (5) zum Spannzeugtragkörper (2) in der Spannstellung S
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 1991582 C2 [0002, 0002]
    • - DE 10254339 A1 [0004, 0004]
    • - DE 19804081 A1 [0004, 0004]
    • - DE 9000245 U1 [0004]
    • - DE 10141668 A1 [0004, 0004]
    • - DE 4041208 A1 [0005]

Claims (16)

  1. Schnellwechsel-Spannzeug (1), bestehend aus einem Tragkörper (2) mit einer Werkzeugaufnahmehöhlung (3) zur Aufnahme von Zerspanungswerkzeugen, insbesondere Bohrwerkzeugen (6), mit einem Zylinderschaft (7) und mit an diesem durch einen Zylinderabzug erzeugten ebenen Spannfläche (8) und mit einem Befestigungselement (4) des Tragkörpers (2) an dessen höhlungsgeschlossenen Seite zur Befestigung in einer hier nicht dargestellten Maschinenantriebsspindel dadurch gekennzeichnet, dass in dem einteiligen Tragkörper (2) senkrecht zur Zentralachse (23) von dem Schnellwechsel-Spannzeug (1) und von dem Bohrwerkzeug (6) fensterförmige Durchbrechungen (26, 27) zur Aufnahme von einem oder mehreren vorzugsweise zylindrisch gestalteten Verdrehsicherungselementen (28) und Sperrkörper (29) eingefügt sind, die in den Durchbrechungen (26, 27) im Tragkörper (2) gelagerten Verdrehsicherungselemente (28) und Sperrkörper (29) einen linienförmigen Kontakt an der Spannfläche (8) des Bohrwerkzeuges (6) haben und der Sperrkörper (29) am Spannkonus (32) der den Tragkörper (2) umgreifenden Betätigungshülse (5) beidseitig axial abgestützt ist.
  2. Schnellwechsel-Spannzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachsen sämtlicher Sperrkörper (29) und Verdrehsicherungselemente (28) im Tragkörper (2) in Parallelstellung angeordnet sind.
  3. Schnellwechsel-Spannzeug nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherungselemente (28) in der Werkzeugaufnahmehöhlung (3) des Tragkörpers (2) dem Sperrkörper (29) in Einführrichtung E vorgelagert sind.
  4. Schnellwechsel-Spannzeug nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdrehsicherungselement (28) und der Sperrkörper (29) als Zylinder mit Verrundungen an den Zylinderenden gestaltet sind.
  5. Schnellwechsel-Spannzeug nach dem Anspruch 1, 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrkörper (29) und die Verdrehsicherungselemente (28) nach dem Entfernen des Zylinderschaftes (7) des Bohrwerkzeuges (6) aus der Werkzeugaufnahmehöhlung (3) des Tragkörpers (2) des Schnellwechsel-Spannzeuges (1) in den ihnen zugeordneten Durchbrechungen (26, 27) im Tragköper (2) eine radiale und axiale Beweglichkeit aufweisen.
  6. Schnellwechsel-Spannzeug nach Anspruch 1, 2, 3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Verrundungen an den Zylinderenden der Verdrehsicherungselemente (28) an der Innenwandung (30) der Betätigungshülse (5) drehwinkelbegrenzt abstützen.
  7. Schnellwechsel-Spannzeug nach den Ansprüchen 1 bis 6 und insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Verdrehsicherungselemente (28) und Sperrkörper (29) mindestens der halben Breite und maximal der Breite der Spannfläche (25), gemessen in der Ebene senkrecht zur Zentralachse (23), beträgt.
  8. Schnellwechsel-Spannzeug nach Anspruch 1, 4, 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die sich erweiternde Öffnungsseite des Spannkonus (32) der Betätigungshülse (5) in Richtung des Bodens (19) der Werkzeugaufnahmehöhlung (3) des Tragkörpers (2) orientiert ist.
  9. Schnellwechsel-Spannzeug nach Anspruch 1, 4, 5, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei eingestecktem Bohrwerkzeug (6) durch die Beaufschlagung der Kreisringfläche (37) der Erweiterung der Innenwandung (30) der Betätigungshülse (5) mit dem Federende (36) der vorgespannten Schraubendruckfeder (33), wegbegrenzt durch den Anschlag des Sperrkörpers (29) an der Spannfläche (8) des Bohrwerkzeuges (6) zum einen und an den Spannkonus (32) der Betätigungshülse (5) zum anderen, die Betätigungshülse (5) die federkraftbelastete Spannstellung selbsttätig einnimmt.
  10. Schnellwechsel-Spannzeug nach Anspruch 1, 4, 5, 7, 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Federende (34) der Schraubendruckfeder (33) in dem Nutgrund (35) der ringförmigen Aussparung im Tragkörper (2) des Schnellwechsel-Spannzeuges (1) abgestützt ist.
  11. Schnellwechsel-Spannzeug nach Anspruch 1, 4, 5, 7, 8, 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragkörper (2) den Dichtungsring (40) der Betätigungshülse (5) umgreift.
  12. Schnellwechsel-Spannzeug nach den Ansprüchen 1 bis 11 und insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingang der Werkzeugaufnahmehöhlung (3) im Tragkörper (2) als Werkzeugeinführfase (24) gestaltet ist.
  13. Schnellwechsel-Spannzeug nach den Ansprüchen 1 bis 12 und insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragkörper (2) zwei als Schlüsselflächen dienende parallele Spannflächen (25) für das Eingreifen eines hier nicht dargestellten Gabelschlüssels für den Drehmomentanzug des Befestigungselementes (4) des Tragkörpers (2) in der hier nicht dargestellten Maschine besitzt.
  14. Schnellwechsel-Spannzeug nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Boden (19) der Werkzeugaufnahmehöhlung (3) im Tragkörper (2) die Stirnfläche (18) des Magnetkörpers (17) aufliegt.
  15. Schnellwechsel-Spannzeug nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des zylinderförmigen Magnetkörpers (17) größer als der Durchmesser der Längenvoreinstellschraube (12) für das Bohrwerkzeug (6) und maximal gleich dem Durchmesser der Werkzeugaufnahmehöhlung (3) im Tragkörper (2) ist.
  16. Schnellwechsel-Spannzeug nach den Ansprüchen 1, 4, 5, 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdrehsicherungselement (28) bei kurzen Zylinderschäften (7) des Bohrwerkzeuges (6) gemäß dem Sperrkörper (29) und seiner Zuordnung und Wirkungsweise im Schnellwechsel-Spannzeug (1) gestaltet ist und die Funktion des Sperrkörpers (29) zusätzlich übernimmt.
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