DE2044095A1 - Schnellwechselwerkzeughalterung - Google Patents

Description

Sohnellwechselwerkzeughalterung.

Die Erfindung bezieht sioh auf Schnellwechselwerkzeughalterungen und betrifft insbesondere solche Halterungen, die manuell betätigt werden können oder die zusammen mit automatischen Werkzeugwechselsystemen verwendet werden können.

Die bisher bekannten Werkzeughalter erfordern allgemein die Verwendung von Schlüsseln oder von anderen Werkzeugen zur Durchführung der Werkzeugwechsel und auch wenn diese mit Verriegelungsvorriohtungen ausgerüstet sind, die digital betätigt werden können, war es erforderlioh, die Werkzeugmaschinenspindel abzustoppen, um einen Werkzeugwechsel durchzuführen.

Gemäß der Erfindung werden die im vorstehenden aufgeführten und andere Nachteile und Probleme mittels einer Schnellwechselwerkzeughalterungskonstruktion ausgeschaltet, bei der ein drehbarer und antreibbarer Bauteil eine axiale naoh außen offene Buohse aufweist, die einen Werkzeugadaptersohaft aufnehmen kann, wobei Einrichtungen vorgesehen sind, um automatisch den aufgenommenen Sohaft in der Buohse zu verriegeln und wobei ebenfalls Adapterlöseeinriohtungen vorgesehen sind, die einen Teil aufweisen,

der

20A4095

der normalerweise von dem Bauteil mit diesem zusammen drehbar getragen v/ird und der derart ausgebildet ist, daß dieser wahlweise an diesem Bauteil eine relative Drehung durchführen kann, um den Schaft von der Buchse zu lösen.

Es ist ein wesentliches Ziel der Erfindung, einen Schnellwechselwerkzeughalter zu schaffen, der nicht nur Einrichtungen aufweist, um einen zwangsweisen Antrieb des Werkzeugs sicherzustellen, sondern der auoh die erforderliche starre Verbindung und die Konzentrizität gewährleistet, die bei Präzisionswerkzeugmaschinen erforderlich ist und der es ermöglicht, bei einem Wechsel von einem Werkzeug auf ein anderes überzugehen, ohne daß Schlüssel oder ähnliche Hilfen verwendet werden.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, einen Schnellwechaelwerkzeughalter zu schaffen, der einen Werkzeugwechsel ermöglicht, während sich der Werkzeughalter mit einer Trag spindel bei normaler Betriebsdrehzahl dreht.

Es ist ferner Ziel der Erfindung, einen neuen und verbesserten Schnellwechsel'werkzeughalter zu schaffen, der derart ausgerüstet ist, daß ein Werkzeugadapter automatisch verriegelt werden kann.

Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung sollen in der folgenden Beschreibung untex Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigen:

Pig. 1 eine Endansicht eines erfindungsgemäßen Werkzeughalters,

Pig. 2 eine längaschnittansicht, genommen länge der Linie H-II der Fig. 1,

Pig. 3 eine ähnliche Ansicht wie Pig. 2, bei der der Hal ter zusammen mit einem verriegelten Werkzeugadapter dargestellt ist,

Fig, 4 eine Längsschnittansicht, genommen längs der Linie IV-IV der Pig. 1, "bei der der Werkzeughalter mit dem Adapter in verriegelter Lage gezeigt ist,

Fig. 5 eine ähnliche Ansicht "wie Fig. 4, bei der der Werkzeughalter in geöffnetem Zustand gezeigt ist,

Fig. 6 eine Längsschnittansicht, genommen längs der Linie VI-VI der Fig. 1, wobei der Werkzeugadapter verriegelt ist,

Fig. 7 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 6, bei der der Werkzeughalter in der geöffneten Stellung gezeigt ist, ±

Fig. 8 eine Seitenansicht eines Nockens, der beim Werkzeughalter verwendet wird,

Fig. 9 eine vergrößerte Ansicht des in Fig. 2 mit IX bezeichneten Ausschnittes,

Fig.10 eine vergrößerte Ansicht eines der Verriegelungekeile des Halters,

Fig.11 eine Längsschnittansicht, ähnlich der Fig. 5, bei der jedoch eine abgeänderte Ausführungsform gezeigt ist,

Fig.12 eine Teillängsschnittansicht, ähnlich der Fig. 2, bei der die in Fig. 11 dargestellte abgeänderte Aus- g führungsform in geöffnetem Zustand gezeigt ist,

Fig.13 eine Längssohnittansicht, ähnlioh der Fig. 4_t in der eine weitere Abänderung dargestellt ist und

Fig.14 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 13, bei der jedoch der Halter in geöffneter Stellung gezeigt ist.

Ein erfindungsgemäßer Werkzeughalter weist ein festes Gehäuse 15 (Fig. 1-3) auf, welches an einem Ende einen axialen Sohaftabschnitt 17 hat. Dieser Schaftabschnitt hat eine geeignete Form für eine Montage in einer ausgewählten Werkzeugmaschinenspindel S. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel weist dieser Schaft eine konische Form auf. Der

Schaft 10 9 8 13/1176

204A095

Schaft kann aber auch ein integraler Beatandteil der Werkzeugmas chlnenspirdel sein und hlerduroh kann das Gehäuse einen Drehantrieb erhalten. Koaxial innerhalb dea Gehäuses und, sich am entgegengesetzten Ende nach außen öffnend, weist das Gehäuse 15 eine Buchse 18 auf, die vorzugsweise eine sich nach Innen verjüngende und nach außen verbreiternde Form aufweist, wobei diese Buchse einen komplementär konisch geformten Schaftabschnitt 19 eines zylindrischen Werkzeugadapters 20 aufnimmt.

Am Adapter 20 sind Vorrichtungen vorgesehen, um irgendeines von zahlreichen Werkzeugen aufzunehmen und zu tragen. Als Ausführungsbeiapiel ist ein Bohrer 21 dargestellt, der von einer Buchse 22 aufgenommen wird, die sich nach außen zu dem Ende hin öffnet, welches dem Schaft 19 gegenüberliegt. Wenigstens am äußeren Endabschnitt ist ein Konus 23 vorgesehen, um Spannbacken 24 aufzunehmen, die in Eingriff gegen den Schaft des Bohrers mittels einer Spannringmutter 25 gebracht werden, die auf den Adapter aufgeschraubt wird, Für eine übliche Handhabung des Werkzeugadapters ist dieser vorzugsweise mit einem Bund 27 versehen, der an einer Schulter 28 am Adapter befestigt oder alternativ drehbar an dieser Schulter 28 mit etwas größerem Durohmesser montiert ist und swar an der Außenseite eines radial sich erstreckenden Flansches 29 an der Verbindungsstelle des Schaftes 19 mit dem Adapter. Obwohl der Bund 27 aus irgend einem bevorzugten Material bestehen kann, besteht dieser vorzugsweise aus einem geeigneten Kunststoffmaterial, wie beispielsweise aus Nylon, und weist eine glatte äußere Oberfläche auf, die erfaßt werden kann, um den Adapter mit dem Werkzeughalter zusammenzubauen oder um den Adapter vom Werkzeughalter abzunehmen. Dieser Bund 27 weist einen Kopfflansch 30 auf, der es verhindert, daß der Bund aus der Hand nach unten gleitet, wenn der Adapter in seine Lage nach oben angehoben wird, oder wenn der Adapter aufgenommen wird, wenn dieser aus dem Halter herausfällt

oder 10981 3/1176

oder herausgenommen wird. Durch die glatte äußere Oberfläche des Bundes 27 ist es möglich, daß der Adapter gehandhabt werden kann, wenn er sich mit dem Werkzeughalter während des Zusammenbaues mit dem Halter oder während der Herausnahme aus dem Halter dreht.

Es sind Einrichtungen vorgesehen, um automatisch den Adaptersohaft 19 in der Buchse 18 fest zu verriegeln und zwar wenn der Schaft in die Buchse hineingedrückt wird. Diese Einrichtungen sind insbesondere derart ausgebildet, daß diese Verriegelungshalterung des Adapterschaftes und damit des Adapters durchgeführt wird, während sioh der Werkzeughalter mit voller Spindeldrehzahl dreht. Zu diesem Zweok wird der Schaft 19 gegen eine axiale Verschiebung gegenüber der Buchse 18 dadurch verriegelt, daß in eine im allgemeinen axial und radial nach außen weisende Verriegelungsschulter 31 in einer Ringnut 32 die inneren abgerundeten Enden von diametral gegenüberliegenden Verriegelungszapfen 33 eingreifen, die vom Gehäuse 15 in radialen Zapfenbohrungen 34 gehalten werden, die in die Buchse 18 hineinmün-. den und die am Umfang des Gehäuses offen sind. An der Mündung der Zapfenbohrung in den Sookel 18 sind in jedem Falle Einrichtungen vorgesehen, die verhindern, daß die entsprechenden Verriegelungszapfen 33 aus der Bohrung austreten, wenn der Halter offen ist und wenn sioh kein Adapterschaft im Halter befindet. Derartige Einrichtungen umfassen eine kleine ringförmige Verengung 35 (Fig. 2 und 9). Um den Adapterschaft 19 zusammen mit dem Gehäuse 15 drehbar zu halten, sind zusätzlich eine Reihe von in Umfangsriohtung verlaufenden, langgestreckten und in Flucht liegenden Aussparungen 37 im Schaft 19 vorgesehen, die vorzugsweise zwischen der Nut 32 und dem inneren oder freien Ende des Schafts liegen, um Rastnasen 38 aufzuweisen. Diese Rastnaeen bestehen aus einem diametral gegenüberliegenden Paar Kugeln, die in radialen Rastnasenbohrungen 39 angeordnet sind. Diese kugelförmigen Rastnasen 38 können sich in die

Buchse 18

109813/1176

20AA095

Buchae 18 für einen Verriegelungszweck hinein erstrecken, aind jedoch gegen ein Heraustreten aua den Bohrungen 39 gehindert, und zwar durch Verengungen 40 an den inneren Enden der Bohrungen. Die Anlage der Rastnasen 38 gegen Anschlagschultern 41 an den gegenüberliegenden Enden der Aussparung 37» in die aich diese Rastnasen hineineratreoken, erzeugen eine Mitdrehung des Schaftea 19 mit dem Gehäuse 15 und zwar in jeder Drehrichtung.

Einrichtungen zur Halterung der Rastzapfen 33 in der Verriegelungsstellung weisen Keile 42 auf, die in axialen Schlitzen 43 gelagert sind, die mit den Bohrungen 34 fluchten. Diese Schlitze 43 befinden sich am inneren Umfang eines Ringträgers 44» der axial gleifbar am und um den äußeren Umfang dea Gehäuses 15 herum montiert ist und der den Bereich umgibt, der die Bohrungen 34 und 39 aufweist. Die Verriegelungszapfen 33 sind langgestreckt und weisen abgerundete radiale äußere Enden auf und diese werden von den Keilen 42 erfaßt, um diese Verriegelungezapfen in ihrer Verriegelungsstellung featzuhalten.

Um die Drehrastnasen 38 in ihrer Verriegelungsatellung zu halten, sind entsprechende Keile 45 in entsprechenden axial sich erstreckenden Schlitzen 47 im inneren Umfang des Ringes 44 gelagert und fluchten mit den radial äußeren Enden der Bohrungen 39· Diese Keile erfasaen die abgeruni? deten äußeren Enden der Träger oder Stößel 48, die in den Bohrungen 39 gelagert sind.

Im Verriegelungszustand der Rastnasen 33 und 38 sind die Keile 42 und 45 elastisch axial nach innen in eine Halterungsstellung gegenüber den Raatnasen gedrückt und zwar duroh Vorapannungaeinrichtungen, die Schraubenfedern 49 aufweisen» Jede Schraubenfeder weist ein Ende auf, das eioh in einer axialen nach außen geöffneten Buchse 50 im benachbarten Ende dea Keilgliedes befindet. Das gegenüber-

liegende 109813/1176

liegende Ende einer jeden Feder sitzt in einer axial ausgefluchteten Buchse 51 in einem Flanschring 52, der gegen eine axial naoh außen weisende Schulter 53 am inneren Ende der Oberfläche 54 am Endatischnitt des Gehäuses 15 anliegt. Einrichtungen, Wie "beispielsweise eine Ringmutter 55, sind auf den Abschnitt 54 aufgeschraubt und spannen den Plansch 52 fest ein. Ein Versteifungsstift 57 iat in jeder Feder 49 angeordnet.

Es sind Einrichtungen vorgesehen, um den Trägerring 44 und den Ring 52 zusammenzubauen und um diese zwangsläufig gegen eine Verdrehung gegeneinander zu halten, wobei sich jedoch diese Teile miteinander und mit dem Gehäuse 15 drehen können. Durch diese Einrichtung wird eine dauernde Ausfluchtung der Federbuchsen 50 und 51 miteinander aufrecht erhalten und eine radiale Ausfluchtung der Keile 42 und 45 mit ihren entsprechenden Rastnasen» Zu diesem Zweck trägt der Ring an seinem inneren Rand einen axial sich nach innen erstreckenden Zapfen 58 (Fig. 6 und 7), der sich in einen axialen Verankerungsschlitz 59 hinein erstreckt, der im äußeren Umfang des Gehäuses 15 angeordnet ist und der sich durch die Schulter 53 hindurch öffnet· Am Trägerring 44 ist ein Zapfen 60 befestigt, der sich axial in der Bohrung 61 erstreckt und dieser Zapfen trägt an seinem inneren Ende eine Rolle 62, die in den Schlitz 59 eingreift, so daß eine axiale relative Bewegung des Trägers am Gehäuse möglich ist.

Um den Adapter aus dem Halter freizugeben und zwar auch dann, wenn sich der Halter mit normaler Betriebsdrehsahl mit der Antriebsspindel dreht, sind Einrichtungen am _ äußeren Abschnitt des Halters vorgesehen, die manuell oder mechanisch erfaßt werden können, um die Verriegelungskeile 42 und 45 zurückzudrücken und um die Rastnaaen 33 und 38 zurückzuziehen. Zu diesem Zweok ist ein Ringnockenbauteil 63 (Fig. 3, 6, 7 und 8) relativ drehbar 109813/1176.

"bar an einem Zylinderkopfende dea Gehäuses 15 in der Nähe dea Schaftes 17 montiert. Dieser Nockenbauteil wird normalerweise gegen eine relative Drehung in der Weiae festgehalten, die ein positives, manuelles oder mechanisches Verdrehen relativ zum Gehäuse 15 erforderlich macht oder ein Festhalten des Nockenringes, während sich das Haltergehäuse weiter mit der Werkzeugmaschinenspindel dreht.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird der Nockenbauteil 63 in der gewünschten axialen Beziehung zum Gehäuse 15 derart gehalten, daß eine wahlweise relative Drehung mittels eines radial nach außen sich erstreckenden Ringflansohes 64 möglich ist, der integral mit dem Gehäuse 15 ausgebildet ist und der von einer Aussparung 65 im Nockenbauteil aufgenommen wird. Am äußeren Ende dieser Aussparung ist eine Endkappe 67 befestigt. Auf diese Weise wird ein ringförmiger Hohlraum im Nockenbauteil gebildet und Antifriktionslager, vorzugsweise Rollenlager 68 sind zwischen dem Flansch 64 und dem Nockenbauteil 63 auf einer Seite und der Halterungskappe 67 auf der anderen Seite angeordnet. Eine gewellte Feder 69 ist zwischen der Halterungskappe 67 und einer Beilagscheibe 70 angeordnet, die gegen den benachbarten Lagersatz 68 anliegt, um eine vorbestimmte axiale Vorbelastung auf die Lager auszuüben, wodurch eine freie, relative Drehbewegung des Nockenbauteils 63 gegenüber dem Gehäuse 15 verhindert wird. Diese Vorspannung erlaubt jedoch eine relative Drehung, wenn der Nockenbauteil zu diesem Zweoke manipuliert wird» Um eine derartige relative Drehung, die entweder manuell oder mechanisch durchgeführt wird, zu erleichtern, sind Einrichtungen vorgesehen, wie beispielsweise eine Hülse 71, die am Nockenbauteil befestigt ist und zwar mittels eines radial nach außen sich erstreckenden Flansohea 72 an diesem Nockenbauteil. Eine Befestigung erfolgt mittels Schrauben 73, die auch die Halterungskappe 67 am Nookenbauteil befestigen. In diesem Fall dient die Hülse 71

auch 109813/1176

auch ala äußerea Gehäuae des Meohaniamua, in dem die Elemente dea Halters außerhalb des Gehäuseabachnittes 15 angeordnet und geschützt sind. ,

Wenn es gewünscht iat, den Werkzeugadapter von dem Werkzeughalter zu lösen, ao wird der Nockenbauteil 63 relativ zum Gehäuae 15 gedreht, beispielsweiae durch eine Manipulation der Hülse 71, um den Nocken relativ zum Gehäuse zu drehen, wobei der Adapter relativ zur Werkzeugmaschinenspindel stationär ist oder von der Spindel gelöat ist. Der Nocken kann aber auch gegen eine Drehung mit dem Ge- I häuse,15 festgehalten werden, wobei sich hier der Halter mit der Werkzeugspindel dreht. Axial nach innen vorspringende, diametral gegenüberliegende Nockenvorsprünge 74» die Nockenoberflächen aufweisen, die gegenüber einer Nockenführung 75 geneigt sind, bewegen sich dann relativ zu diametral gegenüberliegenden Halterollen 77» die in einer Nute 78 im benachbarten Ende des Trägers 4-4 angeordnet sind (Fig..6 und 7). Diese Rollen können sich gegen den Nockenbahnabachnitt 75 anlegen, wenn sich die Verriegelungakeile 42 und 45 in der Verriegelungaatellung befinden, wobei radial nach außen aich erstreckende Ansätze 79 an den äußeren Endabschnitten der Keile gegen End- μ schultern des Trägerringes 44 anliegen und damit diesen Ring zum Nockenbauteil hin drücken.

Wenn nun die Rollen 77 aioh längs der Nockenvorsprünge 74 bewegen, so drückt der Trägerring 44 gegen die Schulteransätze 79 und treibt die Keile 42 und 45 gegen die Vorspannung der Federn 49 an, bis die Rastnase 33 in die Aussparungen 80 der zugeordneten Keile 42 zurückgetreten sind und bia die Rastnaaen 38 gelöat aind und zwar dadurch, daß Ausschnitte 81 in den zugeordneten Keilen 45 mit die- . sen Raatnaeen fluchten. Entweder die Zentrifugalkraft oder eine Nockenwirkung der Nutenoberflächen am Schaft 19 gegen die Rastnasen bewirkt, daß diese aus ihrer Verriegelungsstellung herausgedrückt werden, um den Adapter-

1098137 1176 eohaft

-ίο- 20AA095

schaft 19 für eine lösung des Adapters Yom Halter freizugeben. Irgend eine Neigung des Adapterschaftea 19 in der Buchse 18 hängenzubleiben, wird durch einen positiven Druck gegen den Adapter bei der Entriegelungsbetätigung des Trägers 44 ausgeschaltet. Dieser Träger 44 liegt gegen einen Auswerfer 83 an, der ringförmig ausgebildet ist und einen Z-förmigen Axialschnitt aufweist, derart, daß dessen inneres Ende gegen das Ende des Trägerringee 44 anliegt, während dessen äußeres Ende mit dem Ringflansoh 28 am Adapter gegenüber liegt. Durch eine ausreichende Bewegung, die zwischen dem äußeren Ende des Flansches 52 und der inneren Oberfläche des Ringgehäuseflansohes 84 möglich ist, kann ein zwangsläufiger Ausstoßschub gegen den Plansch 29 ausgeübt werden, wenn der Trägerring 44 vollständig in seine Lösesteilung duroh die Nockenvoraprünge 74 geschoben ist.

Nachdem die Rollen 77 die Spitzen der Nockenvorsprünge 74 erreicht haben, bewegt lediglich eine weitere geringfügige relative Bewegung des Nockens gegenüber dem Gehäuse in der Entriegelungsrichtung die Nockenvorsprünge von den Naohläuferrollen fort, wodurch der Nocken von den Nachläufern frei kommt, um den Adapter wieder zu verriegeln oder um einen ausgetauschten Adapter zu verriegeln. Bei einer derartigen Wiederverriegelung kann keine Entriegelung durch eine umgekehrte Beweguii^ des Nookens erfolgen und zwar wegen der abrupten Anschläge 85 an den entgegengesetzten Enden der Nockenvoraprünge. Dies erzwingt, daß eine Entriegelung duroh eine relative Drehung des Nookene und dea Haltergehäusea lediglich in einer Richtung durohgeführt wird.

Wenn der Trägerring 44 die Entriegelungsstellung durch die Einwirkung der Nookenvoraprünge 74 erreicht, sowird dieser automatisch in der Entriegelungastellung gegen die Vorspannung der Federn 49 verriegelt. Zu diesem Zweok

109813/1176 'trägt.

2'OUO 95

trägt der Trägerring 44 an diametral gegenüberliegenden Seiten in Umfangarichtung im Abstand zwischen den Keilnuten 43 und 47 Raatnaaen in Form von Kugeln 85 (Fig. 4 und 5)» die sich normalerweise etwas weniger ala um die Hälfte ihres Durchmesaera vom inneren Umfang des Trägerringes in Aussparungen 87 hinein erstrecken, die im gegenüberliegenden Abschnitt des äußeren Umfanges des Gehäuses 15 ausgearbeitet aind und zwar in der Verriegelungsstellung des Trägers 44. Diese Eastnasen können sich auch in eine in axialem Abstand angeordnete Aussparung 88 hinein erstrecken, wobei als Trennwandung zwischen diesen Aussparungen Schultern 89 vorgesehen sind. Schräge Führungsoberflächen sind an diesen Schultern vorgesehen, um die Bewegung der Rastnasen 85 an diesen Sohultern vorbei bei Ausübung eines axialen Druckes gegen den Trägerring 44 zu erleichtern. Ein Sitz 90 ist für jede der Rastnasen 85 vorgesehen, der nach Art einer Verengung 35 ausgebildet sein kann, wie in Mg. 9 dargestellt ist und diese Verengung ist am inneren Ende einer Bohrung 91 angeordnet, wobei diese Bohrung einen größeren Durchmesser aufweist und sich zum äußeren Umfang des Trägers 44 hin erstreckt. In diese Bohrung ist eine Hülse 92 eingeschraubt, in der eine Druckfeder 93 angeordnet g

ist, die gegen einen Kolben 94 drückt. Der Kolben 94 ™

drüokt seinerseits gegen die zugeordnete Rastnase 85. Die Vorspannung an den Rastnaaen 85 ist ausreichend, um eine Rückführung des Trägers 44 aus der verriegelten Stellung, wie sie in Fig. 5 gezeigt ist, unter dem Einfluß der Vorapannungafeder 49 zu verhindern. Dadurch wird der Halter in seiner offenen Stellung gehalten und ist bereit, einen Adapterschaft aufzunehmen, der verriegelt werden soll. Vorzugsweise ist die länge des Auswerfers 83 derart, daß in der verriegelten öffnungsatellung des Trägers 44 das äußere Ende den Auswerfer derart hält, daß dessen äußeres Ende sioh um eine ausreichende Strekke axial naoh außen relativ zum Flansch 84 erstreokt, so daß dieses Ende als eine Art Schalter erfaßt werden

10981 3/1 1 7 G . ^kann,>

kann und zwar durch den Bundflanaoh 29 des°\Adapters, um den Träger 44 in ausreichender Weise axial nach innen zu verschieben, um die Rastnasen 33 und 38 zu lösen, wenn der Schaft 19 innerhalb des Sockels 18 sitzt. Durch diese Ausbildung ist der Halter nioht nur bereit, einen Adapterschaft freizugeben sondern ist automatisch für eine automatische Verriegelung des neu eingesetzten Adapterschaftes eingestellt. Sowohl das Verriegeln als auch das Entriegeln des Halters werden durchgeführt, ohne daß irgend welche Spezialwerkzeuge erforderlich sind und das Verriegeln und Entriegeln kann durchgeführt werden, ohne daß der Halter aus der Drehung mit der Werkzeugmaschinenapindel abgestoppt wird. Wenn die Werkzeugmasohinenspindel mit hoher Drehzahl und mit geringer Drehzahl laufen kann, ist es natürlich bequemer, das Verriegeln und Entriegeln des Adapters bei der geringeren Drehzahl durchzuführen,obwohl diese Arbeitsgänge natürlioh auch bei Jeder Drehzahl durchgeführt werden können. Es sei bemerkt, daß die neuartige Möglichkeit sehr vorteilhaft bei Einrichtungen ist, die mit hohen Produktionsraten arbeiten. Um einen festen Verriegelungseingriff der Rastnase 33 gegen die Schulter 31 des Adapterschaftes bei der automatischen Verriegelung des Haltemechanismus sicherzustellen, können die Kanten der Keile 42, die in verriegelnder Weise mit den Rastnasen 33 in Eingriff gelangen, mit Nocken oder Führungsoberflächen 95 (Fig.10) ausgestattet sein, die sich von den Aussparungen 80 aus erstrecken. Der Neigungswinkel 96 der Nockenkante 95 kann in der Größenordnung von 3 oder 4° liegen und dies führt zu einem Kraftvektor, der ein sicheres Einziehen des Sohaftabschnittes 19 in die Buchse 18 gewährleistet, wenn die Federn 49 die Keile 42 in die Verriegelung8- richtung drücken*

Bei den in Fig. 11 und 12 dargestellten Ausführungsformen sind alle Merkmale des Halters und des Adapters die gleichen, 10 9 8 13/1176

chen wie in Pig. 1 gezeigt mit der Ausnahme, daß die getrennten Funktionen der Rastzähne 33 und 38 in den Rastzähnen 100 kombiniert sind. Ea sind wenigstens zwei diametral gegenüberliegende Rastzähne 100 vorgesehen. Jeder der Rastzähne 100 weist die Form einer Kugel auf, die sich in ihrer Verriegelungsstellung teilweise radial und axial aus einer schrägen Bohrung 101 herauserstreckt. Die Kugel wird gegen einen Austritt aus der Bohrung durch eine Verengung 102 gehalten. In der Verriegelungsstellung wird die Rastnase 100 in einer Aussparung 103 im Schaft 19 aufgenommen, wobei diese Aussparung ähnlich der Aussparung 37 g ist, jedoch schmaler, und nicht nur Antirotationsschultern 104 an den in TJmfangsrichtung entgegengesetzten Enden aufweist sondern auch Schultern' 105, die eine axiale Verschiebung verhindern und die an der axialen Innenseite der Aussparung vorgesehen sind, so daß die Rastnase gegen die Schulter 105 drücken kann, um ein festes Hineinziehen des Schaftes 19 in die Buchse 18 unter dem Verriegelungssohub zu bewirken. Ein derartiger Verriegelungsschub wird über eine Kugel 107 übertragen, die sich normalerweise aus dem äußeren Ende der Bohrung ,101 hinaus erstreckt und die zum Zweoke der Verriegelung von einem der Keile 42 erfaßt wird. Insbesondere sind auch hier wieder führungskanten 95 an den Keilen vorgesehen und das Erfassen der Kugeln ■." erfolgt unter der Vorspannungswirkung der zugeordneten Feder 49. Dadurch, daß die Keile 42 gleitbar in den Nuten 43 montiert sind, ist eine geringe Aufholstrecke anfangs durch die Führungsfläche 95 vorgesehen, so daß eine zwangsläufige Druckeinwirkung auf die Rastnasenanordnung während der gesamten Lebenszeit des Halters aufrecht erhalten wird. Wenn der Trägerring 44 duroh die Nockenwirkung zurüokgedrüokt wird, wie es im vorstehenden besohrieben wird, wird die Kugel 107 frei und kann in die Aussparung 80 des zugeordneten Keilgliedes 42 hineinfallen, um die Hastnase 100 aus der Schaftaussparung 103 zu lösen und um dadurch die Abnahme des Adapters zu ermögü-

109813/1 176

In

In den Pig. 13 und 14 aind Abänderungen der Einrichtungen zur Festlegung des Trägerringes 44 in der entriegelten und eingestellten Stellung dargestellt und diese Einrichtungen können anstelle der Verriegelungamittel verwendet werden, die in den Pig. 4 und 5 dargestellt sind. Neben diesen abgeänderten Halterungs- oder Verriegelungamitteln können die Einzelheiten des Halters und des Werkzeugadapters die gleichen sein wie im vorstehenden beschrieben. In diesem Fall ist eine Anzahl von Kugelrastnasen 110 vorgesehen, die relativ frei hin- und herbeweglich in den radialen inneren Enden von Querbohrungen im axial äußeren Endabschnitt des Trägerringes 44 angeordnet sind. Die Kugeln sind derart ausgebildet und angeordnet, daß sie gegen den gegenüberliegenden.Umfang des Haltergehäusea 15 in der Adapterverriegelungaatellung der Teile anliegen, wie es in Pig. 13 gezeigt ist. In der offenen Stellung der Teile des Halters aind die Kugelraatnasen 110 wirksam, um den Trägerring 44 zu verriegeln und zwar duroh einen Eingriff der Kugeln in flache Aussparungen 112 im Umfang des Gehäuses 15 in der Nähe des Basisringea 52# Diese Aussparungen werden an ihren axial inneren Enden durch Schultern 113 begrenzt, gegen die die Kugeln in verriegelnder Weise sich anlegen, um den Trägerring in der offenen Stellung des Haltera zu halten.

Mittel zur Verriegelung der Rastkugeln 110 in der Verriegelungslage gegen die Schulter 13 weisen einen Verriegelungskolben 114 auf, der in einer Längsbohrung 115 hin- und herbeweglich gelagert ist, welche die Bohrung 111 im Trägerring 44 schneidet. Eine Vorspannungseinrichtung, die als Schraubenfeder 117 ausgebildet ist, wirkt auf das axial innere Ende des Verriegelungskolbens 114 ein, um diesen normalerweise axial nach außen, in die Verriegelungsstellung zu drücken· Ein Druokzapfen 118 weist einen Kompreasionssitz für daa gegenüberliegende Ende der Feder auf· Um die axiale Auswärtebewegung des Kolbens

108813/1178

204 A095

114 isu begrenzen, ist eine kegelstumpfförmige Anschlagsohulter 119 vorgesehen, die im allgemeinen axial nach außen weist und diese Sohulter kann sioh gegen einen Sitz 120 anlegen, der Un der axial äußeren Seite der Bohrung 111 vorgesehen ist» Das Lösen der Rastkugeln 110* von den Schultern 113 erfolgt duroh den Auswerfer 83 gegen den sich das freie Ende mit vermindertem Durohmesser einer Verlängerung 121 des Kolbens 114 in der offenen Stellung des Haltemeohanismus anlegt. Es ist ein ausreichender Spielraum zwischen dem Ende des Auswerfers 83 und dem gegenüberliegenden Ende des Trägers 44 vorhanden, damit eine ausreichende axiale Einwärtsbewegung des Bauteiles 83 duroh einen Druck des Flansches 29 des Werkzeugadapters während des Einbaus des Adapters in den Halter durchgeführt werden kann, damit der Verriegelungskolben sich axial bewegen kann, um die Schulter 119 über die Mitte der Verriegelungskugel 110 in jedem Falle hinweg zu bewegen, damit die Verriegelungskugelnbei einer weiteren Einwärtsbewegung des Bauteiles 83 durch eine Nockenanlage radial nach auswärts gedrückt werden können. Die Nockenanlage erfolgt an der Schulter 113· Danach legen sich die Rastkug'eln 110 gegen die Schulter 119 des Kolbens an und wenn die Vorspannungsfeder des Trägerringea den nunmehr gelösten Träger 44 in die Adapterschaft-Verriegelungsstellung drückt, so legen sich die Kugeln 110 gegen den Umfang des Gehäuses 15 an.

Patentansprüche

109813/1176

Claims (1)

1. - 16 - 20A4095

   Patentansprüche

   1. Schnellweohselwerkzeughalter, gekennzeichnet durch einen drehbaren, antreibbaren Bauteil, der eine axial nach außen geöffnete Buchse aufweist, die einen Werkzeugadapterschaft aufnimmt, Einrichtungen, die von diesem Bauteil getragen werden, um automatisch den aufgenommenen Schaft in dieser Buchse zu verriegeln und Einrichtungen zur Lösung des Adapters, die einen Keil aufweisen, der normalerweise von diesem Bauteil mit diesem drehbar getragen ist und der derart ausgebildet und angeordnet ist, daß eine wahlweise relative Bewegung an diesem Bauteil möglich ist, um die Verriegelung auszuschalten und um den Schaft von der Buchse zu lösen.

   2# Werkzeughalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Bauteil Öffnungen in die Buchse hinein aufweist, und daß die Ve rrlegelungs einrichtungen duroh diese öffnungen hindurch wirksam sind.

   3· Werkzeughalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Yerriegelungseinrichtungen Rastnasen aufweisen und Mittel, um diese Hastnasen in der Schaftverriegelungsstellung zu verriegeln.

   4· Werkzeughalter nach Anspruoh 3, dadurch gekennzeichnet, daß diese Verriegelungsmittel Keilelemente aufweisen, die in Längsrichtung relativ zu dem drehbaren und antreibbaren Bauteil hin- und herbeweglich sind.

   5# Werkzeughalter nach Anspruch 4, gekennzeichnet duroh einen Träger, der hin und her beweglioh an diesem Bauteil montiert ist und der diese Keilelemente trägt.

   6. Werkzeughalter nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Einrichtungen, die normalerweise diesen Träger in einer Richtung vorspannen, um eine Verriegelung der■Keilelemente mit den Rastnasen zu bewirken.

   109813/117 6 Ii.

   7· Werkzeughalter naoh Anapruoh 6, daduroh gekennzeichnet, daß der Träger Nachläufer aufweist und daß der Adapterlöseteil einen Nooken aufweist, der bei der relativen Drehung wirksam ist, um auf die Nachläufer einzuwirken; um den Träger gegen die Vorspannungseinrichtungen zu bewegen, um die Keilelemente von den Rastnasen zu lösen.

   8« Werkzeughalter naoh Anapruoh 7» daduroh gekennzeichnet, daß die Adapterlöseeinrichtungen eine Gehäusehülse aufweisen, die an dem Nockenabsohnitt mit diesem drehbar befestigt ist und die erfaßt werden kann, um die besag- ä te relative Drehung durchzuführen. ' ■

   9· Werkzeughalter naoh Anspruch 7» gekennzeichnet durch Lager, die den NookenaTjsohnitt tragen, wobei diese Lager Vorspannungseinrichtungen aufweisen, die eine unerwünschte relative Drehung dieser Teile und des Bauteils verhindern, die jedoch eine beabsichtigte Drehung ermögli* ohen.

   10. Werkzeughalter nach Anspruch 7» gekennzeichnet duroh lösbare Lasten zur Halterung der Verriegelungseinrichtung in der unwirksamen Stellung und durch vom Werkzeugadapter betätigbare Schaltmittel, die wirksam sind, um die- ä ee Rasteinriohtungen zu lösen. .

   11· Werkzeughalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß dieae Schalteinriohtungen einen Abschnitt aufweisen, der als Werkzeugadapterausstoßer wirksam ist und zwar bei einer Betätigung des Nockenabsohnittea. .

   12· Werkzeughalter naoh Anspruoh 10, daduroh gekennzeichnet, daß die Raateinrichtungen eine Kugelrastnase aufweisen, die von dem Trägerring getragen wird und eine Schulter an dem besagten Bauteil.

   13· Werkzeughalter naoh Anspruoh 12, gekennzeichnet duroh einen Raatnaaenverriegelungskolben zur Verriegelung der

   Raatnaae

   109813/1176

   204A095

   Rastnaae in der Verriegelungsstellung, wobei dieaer Kolben duroh die Schalteinrichtung lösbar iat.

   14· Werkzeughalter naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der besagte Abschnitt einen Nockenabsohnitt aufweist und daß die Verriegelungaeinriohtungen einen Naoh' läufer aufweisen, der mit dem Nockenabschnitt in Eingriff steht.

   15. Werkzeughalter naoh Anspruch 1, gekennzeichnet duroh einen Auswerfer, der bei Betätigung der Adapterlöaeeinrichtung betätigt wird, um den Werkzeugadapterschaft aus der Buchse auszustoßen.

   16. Werkzeughalter nach Anspruch 1, gekennzeichnet duroh eine Schaltvorrichtung, die von dem besagten Bauteil getragen wird und die derart ausgebildet und angeordnet ist, daß diese von einem Werkzeugadapter betätigt wird, wenn dessen Sohaft in die Buchse eingesetzt wird, um die Verriegelungaeinrichtungen wieder in Betrieb zu setzen.

   17» Werkzeughalter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Ieil, der von dem drehbaren und andrehbaren Bauteil getragen wird, um einen Werkzeugadapter auszustoßen, wenn dessen Schaft von der Buchse freigegeben wird, wobei dieser Teil auch als Schaltvorrichtung wirksam ist, wenn dieser Teil von einem Werkzeugadapter betätigt wird, dessen Sohaft in die Buchse eingesetzt ist, und zwar um die Verriegelungseinrichtungen wieder in Betrieb zu nehmen.

   18. Werkzeughalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser mit einem Werkzeugadapter zusammen verwendet wird, der einen Schaft aufweist, wobei dieaer Sohaft eine Schulter hat, die gegen die Verriegelungseinrichtung anliegt.

   12·

   109813/1176

   -'19 -

   19· Werkzeughalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser zusammen mit einem Werkzeugadapter verwendet wird, der einen Schaft aufweist, und Einrichtungen am Werkzeugadapter, die wirksam werden, wenn der Schaft in der Buchse aufgenommen wird, um die Verriegelungseinrichtungen wieder in Betrieb zu setzen.

   20. Werkzeughalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser mit einem Werkzeugadapter verwendet wird, der einen Schaft aufweist, wobei dieser Schaft einen " Bund hat, der eine glatte Oberfläche aufweist und ei- ä nen ringförmigen Kopfflansch, wobei diese Einrichtungen für eine sichere Handhabung des Adapters zum Einbau des Schaftes am Adapters in die Halterbuohse vorgesehen sind und zwar auch dann, wenn sich der besagte Bauteil dreht.

   109813/1 176