DE2134760C3 - In eine Arbeitsspindel einsetzbares Werkzeugfutter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein in eine Arbeitsspindel einsetzbares Werkzeugfutter mit einer konischen Bohrung zur Aufnahme eines über radiale Mitnehmer mit diesem zusammenwirkenden Werkzeugeinsatzes, der durch einen entsprechend geformten, am Futterkörper aufschraubbaren, in Lösestellung durch einen federbeaufschlagten Sperrstift gehaltenen Verriegelungsring in die Bohrung einsetzbar und durch den von einer Verdrehfede; beaufschlagten, die Mitnehmer übergreifenden Verriegelungsring fesispannbar ist, wobei der Sperrstift durch einen in den den Werkzeugeinsatz aufnehmenden Raum des Futterkörpers hineinragenden und durch diesem beim axialen Einsetzen betätigbaren Freigabestift auslösbar ist.

Bei einem bekannten Werkzeugfutter dieser Art (US-PS 35 12 793), ist der Sperrstift in eine Radialbohrung des Futters eingesetzt und wird in der gelösten Werki.eugaufnahrnesteüung des Verriegelungsringes in eine entsprechende Radialbohrung dieses Verriegelungsringes durch eine Feder eingedrückt. Quer zu diesem Sperrstift ist ein zweiter Freigabestift im Futter axial verschiebbar angeordnet, der durch eine zweite Feder derart nach unten vorgespannt ist, daß er in den Einsetzbewegungsweg des am Werkzeug ausgebildeten Verrii'gelungsvorspninges _ragt. Sein oberes abgeschrägtes Ende wirkt mit einer am quer dazu verschiebbar angeordneten Sperrstift ausgebildeten Schrägfläche derart zusammen, daß beim Einsetzen eines Werkzeuges und damit axialen Verschieben des Freigabestiftes der Sperrstift aus der zugeordneten Ausnehmung des Verriegelungsringes entgegen seiner Vorspannfeder herausgezogen und dadurch der Verrieeelungsring freigegeben wird. Diese bekannte Sperrvorrichtung ist im Aufbau relativ kompliziert und erfordert mehrere Einzelteile, nämlich zwei gesonderte Stifte zwei gesonderte zugeordnete Federn und andere diese' Stifte im Futter befestigende Bauteile wie Schraubbolzen u.dgl. Außerdem wird hierdurch die Bauhöhe des Werkzeugfutters unnötig groß. Außerdem besteht ein ziemlich großes Reibmornent zwischen den beiden miteinander zusammenwirkenden Stiften, so daß sich diese relativ schnell abnutzen wodurch u. U. keine sichere Sperrung mehr gewährleistet ist. Durch das bestehende Reibmoment zwischen diesen Stiften spricht diese bekannte Sperrvorrichtung auch relativ langsam an. .

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Werkzeugfutter der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß es einfacher und mit geringerer axialer Bauhöhe aufgebaut werden kann und trotzdem seine Sperrvorrichtung stets sicher und schnell wirkt.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Werkzeugfutter der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Hauptanspruches gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Werkzeugfutters ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein erfindungsgemäßes Werkzeugfutter kann sehr einfach und damit störunempfindlich und billig hergestellt werden. Seine Sperrvorrichtung besteht nur aus einem einzigen im Halter axial verschiebbar geführten Stift während der andere zugehörige Stift unmittelbar an diesem verschiebbaren Stift befestigt ist. Damit ist auch nur eine einzige Vorspannfeder nötig. Auch die Abnutzung ist auf ein Minimum reduziert, da zwischen den Stiften keine Relativbewegung stattfindet und nur eine einzige Axialbohrung zum Führen beider Stifte nötig ist. Damit spricht die erfindungsgemäße Sperrvorrichtung auch sehr schnell auf ein eingesetztes Werkzeug an und gibt sofort ohne Verzögerung den Verriegelungsring frei. Nachdem die Anzahl der erforderlichen Bauteile für die Sperrvorrichtung auf ein Minimum reduziert ist, eignet sich das erfindungsgemäße Werkzeugfutter insbesondere auch gut für die Massenproduktion.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 bis 3 teilweise im Schnitt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Werkzeugfutters;

Fig.4 bis 6 in verschiedenen Ansichten ebenfalls teilweise im Schnitt ein zweites Ausführungsbeispiel eines solchen Werkzeugfutters.

F i g. 1 zeigt im auseinandergebauten Zustand ein erfindungsgemäßes Werkzeugfutter 10 bestehend aus einem im wesentlichen konischen Futterkörper 11 und einem Verriegelungsring 12. Wenn der Verriegelungs-

• 12 mit seinem Gewindeabschnitt auf den Fuiterkör-11 aufgeschraubt ist, wie dies Fig.2 und 3 zeigt,

t nein Werkzeugeinsatz 13 eingesetzt werden. Dr hohle Futterkörper 11 ist mit seinem oberen j! an einer nicht dargestellten Werkzeugmaschinen-" del befestigt und damit über diese engetrieben. Der

!!"tierkörper U weist eine konische Bohrung 14 auf, die

^m konischen Schaftteil des Werkzeugeinsatzes 13 ι rieht. Der Futterkörper 11 weist an seinem unteren

p de einen Gewindeabschnitt 15 auf, der sich in einem I ndrischen Abschnitt 16 fortsetzt, in dom mindestens

• radialer Schlitz 17 vorbesitimmter Breite, vorzugsse noch ein zweiter solcher Schlitz i8 ausgebildet ist.

Silber ein Gewinde 19 kann der Verriegelungsring 12

f den Gewir-deabschnitt 13 aufgeschraubt werden.

ner Verriegelungsring 12 ist mit einem radial nach

• en sich erstreckenden Flansch 20 versehen, der eine

wt 21 begrenzt, die zwischen dem Flansch 20 und dem rewinde 19 ausgebildet ist. Der Flansch 20 ist durch

nen Schlitz 22 unterbrochen, der mi» dem Schlitz 17

r Fluchtung und Deckung gebracht werden kann.

vorzugsweise ist noch ein weiterer Schlitz 23 oreesehen der mit dem Schlitz 18 zur Deckung ebracht werden kann. Der Verriegelungsring 12 weist

!ine weitere Ringnut 24 auf (F i g. 3), die konzentrisch

' Drehachse angeordnet ist und stirnseitig in Richtung auf den Futterkörper 11 offen ist. Im Flansch 20 ist nahe

dem Schlitz 22 eine Ausnehmung 25 vorgesehen, deren

Funktion nachfolgend näher erläutert wird.

In den Ring 12 ist mit Preßsitz ein Stift 26 eingesetzt und in den Futterkörper 11 ein Stift 27 eingeschraubt. Diese Stifte 26 und 27 sind so angeordnet, daß sie aneinander zur Anlage kommen, wenn die Schlitze 22 und 23 mit den entsprechenden Schlitzen 17,18 fluchten. Wegen dieser gegenseitigen Ausrichtung wird der Stift 27 erst dann eingesetzt, wenn der Ring 12 bereits auf den Futterkörper 11 aufgeschraubt ist. Die Ausrichtung der Schlitze zusammen mit der gegenseitigen Anlage zwischen den Stiften 26 und 27 ist dann erreicht, wenn der Ring 12 teilweise lose aufgesetzt ist, so daß durch anschließendes Anziehen des Ringes 12 der Werkzeugeinsatz 13 fest in den Futterkörper 11 hineingedruckt wird bzw. hineingezogen wird.

Um die dynamische Unwucht so klein wie möglich zu halten sind am Werkzeugeinsatz 13 zwei Mitnehmer und 29 angebracht, so daß in diesem Falle auch zwei Schlitze 22 und 23 sowie 17 und 18 vorgesehen sein müssen Da manchmal eine bestimmte Winkellage eingehalten werden muß, ist an dem Mitnehmer 28 noch ein Kennstift 30 angebracht, der in eine Bohrung 31 des Futterkörpers 11 einsteckbar ist.

Am Werkzeugfutter 10 ist eine Vern?gelungsfeder angebracht, in dem gezeigten Ausführungsbeispiel nach Fig t bis 3 in Form einer Torsionsfeder, deren Ende in eine Bohrung 34 im Verriegelungsring 12 eingesetzt ist und deren anderes Ende zu einem Haken gebogen und an dem am Futterkörper U eingeschraubten Stift 27 eingehängt ist. Die Verriegelungsfeder 32 wirkt also zwischen dem Futterkörper 11 und dem Ring 12 und verdreht und verschraubt daher den Ring 12 in dem Sinne daß dieser Ring 12 mindestens über den Teil einer Umdrehung in Richtung auf den Futterkörper bewegt wird. Die Mitnehmer 28 und 29 können in die Schlitze 22 und 23 eingeführt und dann von den Schlitzen 17 und 18 aufgenommen werden, so daß der

nicht unterbrochene Teil des Flansches 20 diese

nicht unterbrochene Teil
Mitnehmer 28 und 29 untergreift. Im Betrieb kann durch Vibrationen u. dgl. die Reibungskraft zwischen den Gewindeabschnitten 15 und 19 überwunden und so durch die Feder 32 der Ring 12 immer fester angezogen werden. Ein derartiges Verriegeln bzw. weiteres Anziehen, selbst wenn dies nur durch die Kraft der Feder 32 erfolgt, ermöglicht eine so gute Befestigung der einzelnen Teile aneinander, daß tin Schlüssel (der nicht gezeigt ist, im allgemeinen jedoch ein Spannschlüssel ist) nötig ist. Zu diesem Zweck sind entsprechende Schlüssellöcher 35 am Ring ίο 12 vorgesehen. Der Futterkörpfr 11 ist mit einer Sackbohrung 36 versehen, die parallel zur Drehachse des Werkzeugfutters 10 verläuft und in welcher ein Sperrstift 37 gleitend eingesetzt ist. Zwischen dem oberen Ende dieses Sperrstiftes 37 und dem Boden der .S Sackbohrung 36 ist eine Feder 38 eingesetzt, die damit unmittelbar zwischen dem Futterkörper 11 und dem Sperrstift 37 wirkt. Nach Fig. 2 ist dieser Sperrstift 37 auf der einen Seite neben den Schlitzen 17, τι angeordnet und an diesem Sperrstift 37 ist noch ein Freigabestift 39 befestigt, der nach Fig. 3 sich in horizontaler Richtung durch einen Schlitz 40 erstreckt, der tangential am Futterkörper 11 ausgebildet ist und damit teilweise im Gewindeabschnitt 15 und teilweise im Zylinderabschnitt 16 liegt. Das untere Ende dieses Schlitzes 40 ist zu einem Anschlag 41 ausgebildet, an welchem der Freigabestift 39 durch die Kraft der Feder 38 zur Anlage kommt und durch welchen die axiale Auswärtsbewegung des Sperrstiftes 37 und des Freigabestiftes 39 begrenzt wird. Der in den Schlitz 17 hineinragende Freigabestift 39 kann mit dem Mitnehmer 29 des Werkzeugeinsatzes 13 zusammenwirken, wenn dieser in den Schlitz 17 eingeführt wird Bei einer solchen Bewegung des Werkzeugeinsatzes 13 werden die Stifte 39 und 37 parallel zur Drehachse und zwar entgegen der Vorspannkraft der Feder 38 verschoben und die Feder 38 wird zusammengedruckt. Wenn sowohl der Sperrstift 37 als auch die Mitnehmer 28 und 29 den Flansch 20 des Verriegelungsr.nges 12 fVeigegeben haben, schließt die Feder 32 den Ring und zieht diesen an. . ,

Zum Abnehmen des Werkzeugse.nsatzes 13 aus dem Werkzeugfutter 10 wird der Ring 12 von Hand verdreht und zwar irn Sinne eines Lösens der Schraubverb.ndung entgegen der Kraft der Vernegelungsfeder 32 bis der _4S Wefkzeugeinsatz 13 von den Schlitzen 16 1 frejgeben wird. Bei der Abwärtsbewegung des Wekzeuge.nsatzs 13 gelangt das untere Ende des Sperrstiftes J7 in d Ausnehmung 25 des Flansches 20 und stel t dam, den Ring 12 fest und verhindert ein Verdrehen des so Ringes in die Schließstellung. . .

In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel erfolgt der Angriff an dem Freigäbest 39 an demjenigen Abschnitt, der in F i g. 2 in Vollimen ausgezogen J Im zusammengebauten Zustand bilden der Sperrst.ft « und der Freigabestift 39 eine Einheit. Es ist daher nur ehfe einzige Sperrfeder 38 nötig und es sind keinerlei _m t Gewinde' versehene Teile od. dgl. nötig, die

dem Freigabestift 39 an dieser sich nicht um die Achse des Sperrstiftes 37 drehend. .

In dem Ausführungsbeispiel nach F. g. 4 bis 6 ist^die

gleichen Bezugszeichen wie im vorhergehenden Ausführungsbeispiel bezeichnet, sofern sie mit diesen zuerst beschriebenen Teil übereinstimmen. Diejenigen Teile, die nur eine ähnliche Funktion aufweisen, sind zusätzlich mit dem Buchstaben a bezeichnet. In diesem Ausführungsbeispiel ist wieder ein Futterkörper 11* und ein Verriegelungsring 12a zur Aufnahme eines Werkzeugeinsatzes 13 vorgesehen. Der Futterkörper Ua weist einen Gewindeendabschnitt 15«, eine konische Bohrung 14, eine zylindrische Bohrung 16 und wieder die Umfangsschlitze 17 und 18 auf. Der Verriegelungsring 12a ist in ähnlicher Weise mit einem Gewindeabschnitt 19, einem Flansch 20, einer damit begrenzten Nut 21 sowie Schlitzen 22 und 23 versehen. In dem Ring 12a ist eine Ringnut 24a ausgebildet, die konzentrisch zur Drehachse angeordnet und stirnseitig in Richtung auf den Halter 11a offen ist. Auch die Ausnehmung 25 am Flansch 20 ist vorgesehen. Der Stift 26 greift an dem festen Stift 27 an, wenn die Schlitze 22 und 23 mit den Schlitzen 17 und 18 fluchten.

Gemäß Fig.5 erstreckt sich die Ringnut 24a vollständig um die Achse und in dieser Ringnut ist ein Anschlagstift 44 eingesetzt, an welchem sich die Feder 42 abstützt. Die Ringnut 24a schließt die Verriegelungsfeder 42 auf drei Seiten ihrer Länge ein, wie dies F i g. 4 zeigt, und diese Ringnut 24a ist durch den in Fig.6 dargestellten Abdeckring 43 verschlossen. Dieser Abdeckring 43 weist einen Vorsprung 45 auf, an welchem sich das andere Ende der Verriegelungsfeder 42 abstützt und sich bis auf den Boden der Nut erstreckt und zwar etwa über ein Drittel des Gesamtumfanges. Gemäß F i g. 4 ragt der Abdeckring 43 aus der Ringnut 24a heraus und es ist eine Einrichtung vorgesehen, die eine Relativbewegung zwischen dem Abdeckring 43 und dem Futterkörper 11a im wesentlichen verhindert. Zu diesem Zweck ist im Abdeckring 43 ein Schlitz 46 ausgebildet, in welchen das äußere Ende eines Stiftes 27 hineinragt. Dabei wirkt der Abdeckring 43 mit dem Verriegelungsring 12a zusammen und es wird eine ringförmige Tasche für die Feder 42 gebildet, die ein Ausbiegen dieser Feder verhindert. Durch den Vorsprung 45 und die Verbindung zwischen dem Stift 27 und dem Abdeckring 43 über den Schlitz 46 überträgt dieser Abdeckring 43 eine Reaktionskraft vom Futterkörper 11a auf das relativ hierzu festgehaltene Ende der Feder

ίο 42. Bei dieser Anordnung ist die offene Ringnut 24a verschlossen und es wird deshalb das Eintreten von Fremdkörpern auf ein Minimum beschränkt.

Der Abdeckring 43 wird in der Ringnut 24a durch eine Stift-Schlitz-Verbindung zwischen dem Verriegelungs-

i) ring 12a und diesem Abdeckring 43 gehalten. Am Umfang des Abdeckringes 43 ist zu diesem Zweck eine Ringnut 47 vorgesehen, die radial nach außen offen ist. Am Verriegelungsring 12a sind Stifte 48 eingesetzt, in dem gezeigten Ausführungsbeispiel 4 im Quadrat

ίο angeordnete Stifte, die in den Verriegelungsring 12a eingeschoben sind und radial nach innen in die Ringnut 47 hineinragen. Bei einer Axialbewegung des Verriegelungsringes 12a längs des Gewindeabschnittes 15a des Futterkörpers 11a besteht genügendes Spiel im Schlitz 46 um eine Axialbewegung des Abdeckringes 43 zusammen mit dem Ring 12a zu ermöglichen. Die Verriegelungsfeder 42 wirkt also zwischen dem Futterkörper 11a und dem Ring 12a und zwingt den Ring 12a in der Richtung, in welcher die Teile miteinander verriegelt werden, wie dies bezüglich des Ringes 12 beschrieben wurde.

Der Sperrstift 37 ist wieder in einer Sackbohrung 36 angeordnet und durch eine Feder 38 vorgespannt und seine Bewegung wird gesteuert durch den Freigabestifl

39, der in dem Schlitz 40 angeordnet ist und mit den-Anschlag 41 zusammenwirkt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. In eine Arbeitsspindel einsetzbares Werkzeugfutter mit einer konischen Bohrung zur Aufnahme eines über radiale Mitnehmer mit diesem zusammenwirkenden Werkzeugeinsatzes, der durch einen entsprechend geformten, am Futterkörper aufschraubbaren, in Lösestellung durch einen federbeaufschlagten Sperrstift gehaltenen Verriegelungs- so ring in die Bohrung einsetzbar und durch den von einer Verdrehfeder beaufschlagten, die Mitnehmer übergreifenden Verriegelungsring festspannbar ist, wobei der Sperrstift durch einen in den den Werkzeugeinsatz aufnehmenden Raum des Futterkörpers hineinragenden und durch diesen beim axialen Einsetzen betätigbaren Freigabestift auslösbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrstift (37) parallel zur Drehachse des Verriegelungsringes (12) bewegbar angeordnet ist und der Freigabestift (39) quer zum Sperrstift (37) an diesem befestigt ist.

2. Werkzeugfutter nach Anspruch 1, bei dem am Werkzeugeinsatz radiale Mitnehmerleisten angebracht sind und der Verriegelungsring und der Futterkörper entsprechende Aussparungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrstift (37) neben einer der Aussparungen (17, 18) für die Mitnehmer (28, 29) parallel zur Drehachse des Verriegelungsringes (12) axial verschiebbar im Futterkörper (11) gelagert ist und der Freigabestift (39) in diese Aussparung eingreift.

3. Werkzeugfutter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrstift (37) mit seinem die Sperrung bewirkenden Ende in der Lösestellung des Verriegelungsringes (12) in eine axial sich erstreckende Ausnehmung (25) des Verriegelungsringes (12) eingreift.

4. Werkzeugfutter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Freigabestift (39) in einer tangential am Futterkörper (11) angeordneten nutförmigen Aussparung (40) geführt ist, deren werkzeugseitige Wandung als Anschlag (41) für den Freigabestift (39) dient.

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