DE2341663A1

DE2341663A1 - Rotierendes werkzeug fuer holzbearbeitungsmaschinen, insbesondere spanwerkzeug wie messerkopf oder fraeser, mit einer zentralen aufnahmebohrung fuer eine antriebswelle der bearbeitungsmaschine

Info

Publication number: DE2341663A1
Application number: DE19732341663
Authority: DE
Inventors: Otto Betzler
Original assignee: Michael Weinig AG
Current assignee: Michael Weinig AG
Priority date: 1973-08-17
Filing date: 1973-08-17
Publication date: 1975-02-27
Also published as: DK144327C; US3917422A; NL7411036A; FR2240800B1; CH588929A5; GB1476369A; SE7410473L; ATA630774A; BR7406794D0; SE416184B; FR2240800A1; AT347664B; IT1019960B; DK144327B; JPS5053970A; DK435674A; BE818724A

Description

Patentanwalt
DIp!.-In3. Kalter !.icklccfi Z O 4 1 O D 3

ZStuttgart N. Menzelstraße40

A 33 765

Michael Weinig KG 16. Aug. 1973

6972 Tauberbisohofsheim
Michael-Weinig-Str. 1

Rotierendes Werkzeug für Hoü&earbeitungsmaschinen, insbesondere Spanwerkzeug wie Messerkopf oder Fräser, mit einer zentralen Aufnahmebohrung für eine Antriebswelle der Bearbeitungsmaschine

Bei der Bearbeitung von Holz beispielsweise mit Fräsern oder Messerkcjofen mit einsetzbaren Messern treten etwa im Vergleich zu einer Bearbeitung von Metall vergleichsweise kleine Spankräfte auf. Daher können derartige Holäearbeitungswerkzeuge mit vielfach höheren Umfangsgeschwindigkeiten als entsprechende Metallbea.rbeitungswerkzeuge arbeiten, weshalb sie bei wesentlich erhöhten Rotationsgeschwindigkeiten in der Regel größere radiale Abmessungen aufweisen. Die damit erzielte Erhöhung der Umfangsgeschwindigkeit der Holzbearbeitungswerkzeuge hat jedoch zur Folge, daß bereits kL eine Unwuchten zu erheblichen radialen Kräften und Verformungen führen. Solche Unwuchten werden insbesondere durch einen nicht exakt zentrischen Sitz des Werkzeuges auf der Antriebswelle hervorgerufen.

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Zur Erzielung eines möglichst exakten und spielfreien Sitzes des Werkzeuges auf der Antriebswelle werden Bohrungind Welle nach einem Passungssystem hergestellt; die Bohrung ist dabei nach der DIN-Passung Hf * die Welle nach der DIN-Passung g6 ausgeführt. Dies kann bei den gebräuchlichen Bohrungs- und Wellendurehmessern, die zwischen 30 und 50 mm im Durchmesser liegen, ein Passungsspiel von bis zu 0,05 mm ergeben.

Dieses Passungsspiel hat zur Folge, daß die Schneiden von Werkzeugen, die, wie üblich , außerhalb der Bearbeitungsmaschine auf einer speziellen Werkzeugschleifmaschine scharf geschliffen wurden, nach dem Umspannen auf die Antriebswelle der Bearbeitungsmaschine nicht mehr exakt rund-laufen, sondern vielmehr durch das Passungsspiel hervorgerufene Rundlauffehler aufweisen. Mit Rücksicht auf die hohen Drehzahlen des Werkzeuges von häufig mehr als 10 000 U/min kann dieser Rundlauffehler durch die vom Passungsspiel herrührende Unwucht noch merklich vergrößert werden, so daß letztlich bei einem mehrschneidigen Werkzeug nur noch eine vorstehende Schneide arbejt et, während die durch den RundlaufJäiler radial etwas weiter innen liegenden Senneiden gar nicht mehr zum Eingriff kommen. Die Folge hiervon ist, daß sich selbst bei einer hcehpräzisen. und .tiodernen Bearbeitungsmaschine die Vorschubgeschwindigkeit nach der dem Zufall überlassenen Rundlaufgenauigkeit der Werkzeugschneiden bzw. der durch die Rundlaufungenauigkeit verminderten Anzahl der voll zum Eingriff kommendeil Schneiden richtet; analog bestimmt bei einer Maschine mit mehreren Antriebswellen und Werkzeugen dasjenige Werkzeug die zulässige Vorschubgesehwindigkeit, das den größten Rundlauffehler aufweist.

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Somit zwingt ein Rundlauffehler zu einer drastischen Verminderung der Vorsehubgesehwindigkeit des Werkzeuges, wenn eine verlangte Oberflächengüte des bearbeiteten Holzes aufrechterhalten werden soll, da nur die infolge des Rundlauffehlers radial am weitesten außen liegende Schneide voll zum Eingriff* gelangt und nutzbar ist.

Zur Verminderung dieses Runälauffehlers ist es seit langem bekannt, das Werkzeug nicht nur mit ausschließlich axial spannenden Gliedern auf der Antriebswelle zu befestigen, sondern mit auch radial spannenden Gliedern wie Konusbüchsen oder dgl.; hierdurch soll eine Selbstzentrierung des Werkzeuges erreicht werden. Da aber auch die Konusbüchsen Herstellungstoleranzen in der Passung der Bohrung sowie im Kegel haben, kann auch mit einer solchen Werkzeugspannung die zu einer wirksamen Erhöhung der Vorschubgesehwindigkeit erforderliche Rundleufgenauigkeit nicht erreicht werden.

Da somit eine spielfreie, exakt zentrierte Lagerung des Werkzeuges auf der Antriebswelle nicht erreichbar war, sind seit langem andere Wege bekanntgeworden, um den Rundlauffehler schnell rotierender Holzbearbeitungswerkzeuge auszuschalten. Hierbei wird der Rundlauffehler durch eine Nachbearbeitung unmittelbar an dem auf der Antriebswelle der Bearbeitungsmaschine festgespannten und mit der Betrids-r drehzahl umlaufenden Werkzeug durchgeführt. Bei diesem, vielfach als " Jointen" bezeichneten Verfahren wird das auf einer Werkzeug«chieifmaschine geschärfte V/erkzeug bei seinem Lauf in der Bearbeitungsmaschine durch einen Schleifstein bearbeitet, der entweder in der Maschine eingebaut oder separat ansetzbar ist und an dem die Werkzeugschneiden vorbeigeführt werden, bis alle Schneiden eine sogenannte Rund-

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laufphase aufweisen, bis also auch die durch den Rundlauffehler radial am weitesten innen liegende Schneide von dem Schleifstein berührt ist.

Zwar ergeben auf eine solche V/eise nachbearbeitete Werkzeuge durch die Veränderung an den Sehneiden bei feuchtem Holz und bei Querwuehs im Bereich der weichen Jahresringe des Holzes eine rauhe Oberfläche, die nachgearbeitet werden muß, jedoch kann infolge der Beseitigung des Rundlauffehlers mit einem vielfach höheren Vorschub gearbeitet werden, jedoch verringert sich die Standzeit eines derart bearbeiteten Werkzeuges sehr erheblich. Der Grund hierfür liegt vermutlich in der durch die Rundlaufphase bedingten teilweisen Beseitigung des Freiwinkels hinter der Schneide, da durch den Schleifstein der außerhalb eines bestimmten Radius liegende Teil der Schneidenspitze abgenommen wird. Dabei kann die Standzeit einer Messerschneide bereits auf weniger als die Hälfte der normalen Standzeit abfallen, wenn die Länge der Rundlaufphase in Umfangsrichtung gemessen, also die Länge der Basis des vom Schleifstein abgenommenen Teils der Schneidenspitze, nur einen halben Millimeter beträgt. Daher führt die Beseitigung eines vergleichsweise großen Rundlauffehlers durch e ine solche Nachbearbeitung zu einer entsprechend großen Verminderung der Standzeit. Zwar ist es bei Messerköpfen mit einsetzbaren Messern grundsätzlich möglich, durch entsprechenden Aufwand für ein präzises Einsetzen der Messer die bei der Nachbearbeitung in der Bearbeitungsmaschine an den Messerschneiden etstehende Rundlaufphase in erträglichen Grenzen zu halten; jedoch führt dies zu so hohen Rüstzeiten, daß der dadurch erzielte Gewinnen Standzeit des Werkzeuges wieder aufgehoben wird.

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Neben, der zwangsläufigen Verminderung der Stanfceit führt jedoch auch die an der Maschine selbst erforderliche Nachbearbeitung der beschriebenen Art zu einem erheblichen Anstieg der Rüstzeit und einer entsprechenden Verringerung der Maschinenlaufzeiten, so daß der durch die dadurch mögliche Erhöhung der Vorschubgeschwindigkeit erzielte Gewinn selbst bei günstigen Bedingungen weitgehend kompensiert wird. Hinzu .kommt, daß eine solche Nachbearbeitung des Werkzeugs in der "Bearbeitungsmaschine selbst allenfalls nur dann Gewinn bringt, wenn das Werkzeug in einer großen Serie bis zum Ende seiner StandsLt ununterbrochen eingesetzt wird und in der Bearbeitungsmaschine eingespannt bleibt. Muß das Werkzeug nämlich bei kleinen Serien oder bei zwischengeschalteten Umrüstungen der Maschine auf andere Werkzeuge aus der Bearbeitun-gsmaschine genommen werden, so ist beim erneuten Einspannen eine erneute Nachbearbeitung erforderlich, da in jeder Einspannlage andere Rundlauftoleranzen auftreten. Eine solche mehrfache Nachbearbeitung des Werkzeuges in der Bearbeitungsmaschine würde die Rüstzeit jedoch untragbar erhöhen.

Demgegenüber ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein HoläBarbeitungsierkzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem ein einwandfreier Rundlauf der Werkzeugschneiden ohne zusätzliche Nachber.rbeitung in der Bearbeitungsmaschine selbst gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgeDäß dadurch geBst, daß in der Wand der Aufnahmebohrung - nach Art eines sogenannten Schrumpffutters - wenig£ens ein ringförmiger, von der Innenoberfläche der Bohrung durch einen elastisch verformbaren Mantel abgetrennter Druckraum vorgesehen ist, der mit einem

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lnkompressiblen Druckmedium angefüllt 1st, welches durch eine Preßvorrichtung unter Druck setzbar 1st. Bei der Druokbeaufschlagung des Mantels durch das Inkompressible Druckmedium legt sich dieser mit völlig gleichmäßigem Druck an die Oberfläche der Antriebswelle an, so daß jedes verbleibende Spiel zwischen der Innenoberfläche der Aufnahmebohrung und dem Wellenumfang Überbrückt wird und eine selbsttätige exakte Zentrierung des Werkzeugs auf der Antriebswelle erfolgt, die einen einwandfreien Rundlauf sicherstellt. Durch die Beseitigung oder zumindest weltestgehende Verringerung der Rundlauffehler gelangen sämtliche Werkzeugschneiden voll zum Eingriff und können bei der Bearbeitung genutzt werden, so daß die bei der geforderten Oberflächengüte und der vorhandenen Schneidenanzahl maximale Vorschubgeschindigkelt gefahren werden kann. Die Werkzeugschneiden können an einer speziellen Werkzeugsohleifmaschine derart bearbeitet werden, daß optimale Arbeltsbedingungen vorliegen und auch bei feuchten Hölzern und bei Querwuohs ein sauberer, glatter Schnitt entsteht. Da die vollständige Bearbeitung der Werkzeugschneiden abseits der Bearbeitungsmaschine erfolgen kann, fällt als Rüstzelt für die Bearbeitungsmaschine lediglich das Einspannen des Werkzeugs an, so daß mit hohen Maschinen· laufzeiten gearbeitet werden kann. Die nutzbare Laufzelt der Bearbeitungsmaschine wird weiter dadurch erhöht, daß auoh die Standzelt des Werkzeugs in keiner Weise beeinträchtigt ist, da die Werkzeugschneiden auf der speziellen Werkzeugschleif maschine mit Freiwinkel geschliffen sind und keinerlei Abweichungen von der optimalen Schneidenform zur Erzielung des Rundlaufs erforderlich werden· Auch ein häufiger Wechsel der Werkzeuge bei kleinen Serien oder bei in der Serie erforderlichen Umrüstungen bringt lediglich den für den einfachen Werkzeugtausch erforderlichen zusätzlichen Zeltaufwand.

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In einer ganz besonder bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung findet als Druckmedium zähflüssiges Fett Verwendung. Eine besonders sichere und in der Herstellung billige Ausgestaltung der Spannvorrichtung wird dadurch erzielt, daß im Werkzeugkörper, vorzugsweise in einer am Druokraum anschließenden Bohrung, ein mit einem Hochdruek-Schmiernippel versehenes Rückschlagventil vorgesehen ist. An den Hoohdruck-Schmiemippel kann eine handelsübliche Hochdruck-Schmierpresse angeschlossen werden, welche über das Rückschlagventil und die Bohrung Fett in den Druckraum drückt, wobei das Rückschlagventil einen Rückfluß des Fettes verhindert; der Grad des Anpreßdruckes, mit dem der elastisch verformbare Mantel des Werkzeuges an der Oberfläche der Antriebswelle anliegt, kann an einem Manometer der Hochdruck-Schmierpresse abgelesen werden.

Eine besonders einfache Ausgestaltung des mit einem Rückschlagventil versehenen Hochdruck-Schmlemippels ergibt sich, wenn zur Druckentlastung für ein Abnehmen des Werkzeugs ein lösbarer separater Versohlußkörper in einer zweiten, mit dem Druokraum in Verbindung stehenden Bohrung vorgesehen ist. Ein besonders einfacher und funktionssicherer Verschluß dieser zweiten Bohrung ergibt sich dadurch, daß der Versohlußkörper mittels einer, vorzugsweise in einem Gewinde der Bohrung geführten Verschlußschraube auf seinem Diohtsitz pressbar ist; zweckmäßig wird der Versohlußkörper dabei durch eine Stahlkugel gebildet, die mit einer konischen Ringfläche als Diohtsitz zusammenarbeitet. Zwischen dem Verschlußkörper und der Verschlußschraube ist die HtHdung einer Abflußbohrung für das austretende Druokmedium vorgesehen, so daß auf eine Schaffung besonderer Abflußmögliohkeiten im Bereich der Verschlußschraube verziohtet werden kann.

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Da das Aufsetzen des Mundstücks der Hochdruok-Sohmierpresse auf den Hochdruck-Schmiemippel sehr schnell vor sich geht, ist zur Erzielung eines Spannsitzes für das Werkzeug auf der Antriebswelle lediglich ein kurzer Handgriff erforderlich, durch den ein exakt zentrierter Sitz des Werkzeuges auf der Antriebswelle erreicht wird. Zum Abnehmen des Werkzeuges ist lediglich eine geringfügige Drehung der Verschlußschraube erforderlich, wodurch das unter Überdruck stehende Fett den als Stahlkugel ausgebildeten Verschlußkörper vom Dichtsitz abhebt und solange über die vor der Verschlußschraube angeordnete, seitliche Abflußbohrung austritt, bis der Überdruck im Druckraum abgebaut ist. Die dabei austretende Fettmenge ist gering und liegt bei üblicher Dimensionierung des Druokraumes weit unterhalb von 1 cnr. Die ausgetretene Fettmenge wird beim nachfolgenden Spannvorgang durch die Hochdruck-Schmierpresse wieder ersetzt.

Somit wird bei jeden Spannvorgang der Spannvorrichtung frisches Fett zugeführt, während bei der Abnahme des Werkzeugs von der Antriebswelle altes Fett entweicht. Insbesondere dann, wenn die zweite, den Verschlußkörper enthaltende Bohrung an einer der Mündung der ersten Bohrung gegenüberliegenden Stelle des Druckraumes mündet, wird so der wesentliche Vorteil erreicht, daß ohne jegliche Zusatzmaßnahmen eine ständige Erneuerung des Druckmediums, vorzugsweise Fett, stattfindet und eine schädliche Alterung von im Druckraum eingeschlossenem Druckmedium vermieden ist.

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Um ein Taumeln der Werkzeuge auf der Antriebswelle mit Sicherheit auszuschließen, ist in einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß in Richtung der Drehachse nebeneinander mehrere, insbesondere zwei ringförmige, bei den auftretenden Drücken unter elastischer Verformung am Umfang der Antriebswelle aufliegende Bereiche des vorzugsweise als separates Bauteil gefertigten Mantels vorgesehen sind. Dadurch entstehen bei der Druckbelastung des Mantels zwei im Abstand voneinander liegende ringförmige Anpreßzonen, die auch in Richtung der Drehachse wirkende Kräfte sicher auffangen können.

Besonders vorteilhaft wird ein erfindungsgemäßes Werkzeug zusätzlich an radial verlaufenden Stirnflächen durch Axialspannglieder auf der Antriebswelle gesichert. Dabei wird nach dem Aufschieben des Werkzeugs auf die Antriebswelle zunächst der Druck im Druckmedium aufgebaut, so daß die elastisch verformbaren Bereiche des Mantels gleichmäßig an die Antriebswelle angepreßt werden und sich das Werkzeug unter Zentrierung gegenüber der Antriebswelle ausrichtet. In dieser Lage wird es durch die zusätzlichen Axialspannglieder zusätzlich gesichert, wobei Kräfte aur in Achsrichtung, nicht jedoch in radialer Richtung auf das Werkzeug ausgeübt werden.

Um eine Behinderung der exakten Zentrierung des Werkzeuges gegenüber der Antriebswelle bei der Druckbelastung des Mantels zu vermeiden, ist die der Antriebswelle benachbarte Oberfläche des Mantels in denjenigen axialen Bereichen, welche bei den auftretenden Drücken im Druokraum

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nicht unter elastischer Verformung an dem Wellenumfang angepreßt sind, von der Wellenoberfläche abgesetzt. Damit gelangen lediglich die von der elastischen Verformung erfaßten Bereiche des Mantels mit der Wellenoberfläche in Berührung, wohingegen die von der Wellenoberfläche abgesetzten anderen Bereiche des Mantels die zur Ausrichtung erforderliche Korrekturbewegung des Werkzeugs se^enüber der Antriebswelle gestatten.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von AusfUhrungsbeisplelen anhand der Zeichnung, insbesondere in Verbindung mit den zusätzlichen Unteransprüchen. Ss zeigt

Pig. 1 in schematisch vereinfachter Darstellung und

. im Schnitt ein erfindungsgemäßes, auf einer Antriebswelle festgespanntes Holzbearbeitungswerkzeug;

tig. und andere Ausführungsformen der Erfindung in ^ε* ^ einer Darstellung entsprechend Pig. I.

Das gemäß Fig. 1 auf einer Antriebswelle 1 einer Holzbearbeitungsmaschine festgespannte Bearbeitungswerkzeug weist einen Werkzeugkörper 2 auf, der die nicht näher dargestellten Werkzeugschneiden trägt. Im Werkzeugkörper 2 1st ein Druckraum 3 vorgesehen, der mit Fett als inkompressiblem Druckmedium ausgefüllt ist. Zur Antriebswelle 1 hin ist der Druckraum 3 durch einen Mantel 4 abgeschlossen, der in seinen axialen Außenbereichen 5, 6 dicht mit dem Werkzeugkörper 2 verbunden, beispielsweise verschweißt, ist.

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Das Fett im Druokraum 3 erfüllt eine radial zur Drehachse 7 verlaufende Bohrung 8. In ein Gewinde der Bohrung 8 ist ein Verschlußkörper 9 eingeschraubt, der einen von außerhalb des Werkzeugkörpers 2 zugänglichen Hochdruck-Schmiernippel 10 trägt. Zwischen dem Hochdruck-Schmiernippel 10 und der Bohrung 8 1st im Verschlußkörper 9 ein Rückschlagventil 11 angeordnet, welches einen federbelasteten Schließzylinder 12 aufweist, der mit einer konischen Spitze an einen zugeordneten konischen Dichtsitz 20 gedrückt wird und in seinem zylindrischen Teil an seiner Oberfläche Übertrittskanäle 21 für das Fett aufweist. Durch diese Ausbildung des Schließkörpers 12 des Rückschlagventiles 11 wird erreicht, daß beim Schließen des RUckschlagventiles keine Saugwirkung auftritt und so das Fett im Druckraum 3 nach Abnahme der Hochdruck-Schmierpresse vom Schmiernippel in etwa unter dem Druck steht, den das Manometer der Hochdruck-Schmierpresse anzeigt.

Der den Druckraum 3 zur Antriebswelle 1 hin abschließende Mantel 4 weist im mittleren Bereich seiner axialen Erstreckung einen verstärkten Mantelbereich 12 auf, zwischen dem und den beiden axialen Außen~>ereichen 5 und 6 unter dem Druck des Druckmediums elastisch verformbare Mantelbereiche 1? und liegen. Die elastisch verformbaren Mantelbereiche 13 und Ik liegen im gleichen axialen Abstand von der an den Hoehdruck-SchmiernLppel 10 anschließenden Bohrung 8, so daß im Verein mit der zur Bohrung 8 symmetrischen Ausbildung des Druokraumes 3 sichergestellt ist, daß beide Mantelbereiche von etwaigen Drosselverlusten oder dgl. unabhängig stets mit dem gleichen Druck beaufschlagt werden. Durch die Druckbeaufschlagung der elastisch verformbaren Mantelbereiohe 13 und 14 legen diese sich unter Überbrückung jedes

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vorhandenen Passungsspieles fest an die Umfangsfläche der Antriebswelle 1 an, wobei durch die über den Umfang der Antriebswelle 1 gleichmäßige Bruckbeaufsohlagung eine selbsttätige Zentrierung des Werkzeugkörpers 2 erreicht wird.

Dabei ist auch eine entsprechende Anpressung des verstärkten Mittelteils 12 nicht zu umgehen, da dieses lediglioh von den geschwächten, elastisch verformbaren Mantelbereichen 13 und 14 gehalten ist. Um aber zu vermeiden, daß nicht bei den elastisch verformbaren Mantelbereichen zwei diskrete ringförmige Druckzonen entstehen, sondern vielmehr eine einzige zentrale Druckzone mit geringerer Sicherheit gegen Taumelbewegungen des Werkzeugkörpers 2, weist die der Antriebswelle 1 zugewandte Oberfläche des verstärkten Mantelbereichs 12 eine Eindrehung 15 geringer Tiefe auf, so daß diese Oberfläche vom Wellenumfang abgesetzt ist. Ebensolche Eindrehungen kämen in dem von der elastischen Verformung In den Mantellereichen 13 und 14 nicht mehr erfaßten Teilen der axialen Außenbereiche 5 und 6 des Mantels 4 vorgesehen sein, so daß dort geringfügige radiale Kdrekturverschiebungen möglich sind, die bei der Druckbeaufschlagung der Mantelbereiche 13 und 14 zur exakten Zentrierung des Werkzeugkörpers 2 auf der Antriebswelle 1 auftreten können.

Die dargestellte radiale Anordnung der an den Hochdruok-Schmiernippel 10 anschließenden Bohrung 8 empfiehlt sich deshalb, weil das Weiteeug und damit der Gewindebolzen 10 unabhängig von der Lage des Werkzeuges in der Bearbeitungsmaschine vom Werkzeugumfang her zugänglich ist. Bei mit vielen Schneiden ausgestatteten Präswerkzeugen kann jedoch die Zugängliohkeit des Hochdruck-Sohmlernippels durch die Schneidenanordnung behindert sein. In einem solchen Falle kann dadurch Abhilfe geschaffen werden, daß

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in nicht näher dargestellter Weise anstelle der radialen Bohrung 8 eine parallel zur Drehachse 7 verlaufende und den Hochdruck-Sohmiernippel aufnehmende Bohrung vorgesehen wird, die gegebenenfalls über eine radiale Stichleitung mit dem Druckraum 3 in Verbindung steht. Der Hochdruckechmiernippel 10 liegt dann an einer Stirnseite des Werkzeugkörpers 2, so daß diese Stirnseite beim Einspannen des Werkzeugs frei zugänglich bleiben muß. Um auch in einem solchen Falle das Werkzeug in Jeder Arbeitslage in der Arbeitsmaschine spannen zu können, beispielsweise sowohl an einer oberhalb des Arbeitstisches angeordneten Antriebswelle wie auch, naoh einer Drehung um l8o°, an einer zweiten Antriebswelle unterhalb des Arbeitstisches, kann - anstelle zweier unabhängiger Bohrungen - die parallel zur Drehachse 7 verlaufende Bohrung von einer Stirnseite des Werkzeugkörpers 2 zur gegenüberliegenden t führt und an jeder Stirnseite des Werkzeugkörpers 2 mittels eines Verschlußkörpers 9 abgeschlossen werden.

Grundsätzlich wäre es möglich, im Bereich des Verschlußkörpers 9 Mittel zur Druckentlastung für ein Abnehmen des Werkzeuges vorzusehen. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung jedoch schließt an den Druckraum 5 eine zweite Bohrung 25 an, die ebenso wie die Bohrung 8 bezüglich der Drehachse 7 radial verläuft. Die Bohrung 25 ist mittels eines als Stahlkugel ausgebildeten Verschlußkörpers 26 abgeschlossen, wozu der Verschlußkörper 26 mit einem als konische Ringfläche ausgebildeten Diohtsitz 27 an der äusseren Mündung der Bohrung 25 zusammenarbeitet. Der Verschlußkörper 26 wird in seiner Schließlage durch eine als !«ladenschraube

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ausgebildete Verschlußschraube 28 gehalten, die in ein Gewinde eines erweiterten Endteiles der Bohrung 8 eingeschraubt ist. Wird die Verschlußschraube 8 um einen geringen Betrag aus dem Werkzeugkörper 2 herausgedreht, so drückt das Fett im Druckraum 3 und der Bohrung 25 den Verschlußkörper 26 von seinem Dichtsitz 27 weg, so daß sich für das Fett ein Austrittsspalt öffnet, durch den hindurch es auf die Rückseite des mit radialem Spiel angeordneten Verschlußkörper 26 gelangen kann. Zwischen dem Verschlußkörper 26 und der Verschlußschraube28 liegt die Mündung einer quer zur Bohrung 25 verlaufenden Abflußbohrung 2y, durch die hindurch das austretende Fett ins Freie gelangt; dadurch 1st die Schaffung eines Abflusses im Bereich der Verschlußschraube 28 nicht erforderlich, so daß hierfür eine handelsübliche Madenschraube oder dergl. verwendet werden kann.

Für die Anordnung des Verschlußkörpers 26 und insbesondere der Verschlußschraube 28 gelten mit Rücksicht auf deren Zugängliohkeit dieselben Grundsätze, wie sie vorstehend ik; Zusammenhang aiit dem Schmiernippel 10 erläutert sind; im Zusammenhang mit dem Ausfiihrungsbeispiel rxach Flg. 2 ist eine zur Drehachse 7 parallele Anordnung einer zusätzlichen Bohrung 30 veranschaulicht, welche die mit einem zusätzlichen Verschlußkörper 31 blind verschlossene Bohrung 25 kreuzt unc in deren Verlängerung Verschlußkörper 26 bzw. Verschlußschrauben 28 an den Stirnseiten des Werkzeugkörpers 2 ?«ji2eordnet sind. Nach einem wesentlichen Merkmal der Erfindung mündet die Bohrung 25 an einer der Mündung der Bohrung 8 gegenüberliegenden Stelle des Druokraumes 3* so daß bei den Einspann- und Aus spann vorgängen des

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Werkzeugkörpers 2 eine ständige Erneuerung des Fettes im Druokraum 3 stattfindet, so daß schädliche Alterungsprozesse vermieden sindj dies hat selbstverständlich auch für andere Druckmedien als Fett entscheidende Bedeutung.

Fig. 2 und 3 zeigen abgewandelte AusfUhrungsformen, die sich vom AusfUhrungsbeispiel gemäß Fig. 1 hauptsächlich durch eine Verwendung eines zweigeteilten Mantels 4 unterscheiden. Zur Verbesserung der Übersichtlichkeit sind in beiden Figuren entsprechende Bauteile mit gleichen Bezugszeiohen versehen.

Jedem Teil 4a bzw. 4b des Mantels 4 ist beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ein eigener ringförmiger Druckraum Ja bzw. 3b zugeordnet, der in zum AusfUhrungsbeispiel gemäß Fig. 1 gleicher Weise durch je einen Verschlußkörper 9 und 26 abgeschlossen ist. Die Druckräume 3a und 3b sind, wie auch das AusfUhrungsbeispiel gemäß Fig. 2 zeigt, in ihrer axialen Ausdehnung auf die geschwächten, elastisch verformbaren Mantelbereiche 13 und 14 beschränkt, können jedoch zur Herbeiführung eines Druckausgleiches untereinander verbunden sein, wie anhand der Bohrung 30 in Fig. 2 veranschaulicht ist. Wie Fig. 2 weiterhin zeigt, kann anstelle zweier Bohrungen 8 mit Verschlußkörpern 9 und zugehörigen Rückschlagventilen 11 bzw. Hochdruck-Schmiernippeln 10 analog dem AusfUhrungsbeispiel gemäß Fig. 1 lediglich eine solche Bohrung 8 vorgesehen sein, welche - über die Bohrung 30 - mit den beiden Druckräumen 3a und 3b verbunden ist.

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Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3> das einen Werkzeugkörper großer axialer Breite, beispielsweise für große Hobelbreiten, zeigt, ist auf eine Verbindung der beiden Druckräume 3a und 3b verzichtet, zumal mit Rücksicht auf die große Breite des Werkzeugkörpers eine solche Verbindung eine große Entfernung überbrücken muß und durch die dabei auftretenden Drosselverluste und dgl. einen exakt gleichmäßigen Druckaufbau in den Druckräumen 3a und 3b nicht mit Sicherheit gewährleisten kann. Um auoh in einem solchen Falle zweier völlig «oneinander getrennter Druokräume 3a und 3b einen möglichst gleichmäßigen Druckaufbau zu gewährleisten, wird bei dieser Ausführungsform zum Spannen auf der Antriebswelle 1 eine Hochdruck-Fettpresse verwendet, die zwei abgehende Hochdrucksohläuche für je einen der beiden Schmiernippel 10 hat.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 2 und 3 ist anstelle eines verstärkten mittleren Bereiches 12 des Mantels 4 eine von zwei verstärkten Enden 12a, 12b der Mantelteile 4a und 4b begrenzte Trennfuge 16 vorgesehen, die im Falle des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 3 über einen großen Teil der axialen Länge des Werkzeugkörpers 2 reicht. Die TeilstUoke 12a und 12b des Mantels 4 grenzen mit ihrer radialen Außenfläche unmittelbar an den Werkzeugkörper 2 und werden somit nicht vom Druckmedium beaufschlagt. Dennoch können auoh die TeilstUoke 12a, 12b mit einer der Eindrehung 15 des verstärkten mittleren Bereiches 12 gemäß Fig. 1 entsprechenden Eindrehung versehen sein, ebenso wie die axialen Außenbereiche 5 und 6, um außerhalb des Einflußbereiches der Verformung der Mantelbereiche/und 14 eine feste Anlage des Mantels 4 am Umfang der Antriebswelle 1 zu vermeiden.

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An ihren axialen Außenbereichen 4 und 5 weisen die als separate Flanschbuchsen ausgebildeten Mantelteile 4a und 4b radial nach außen abgewinkelte Plansche 17 und 18 auf, welche in einer zur Drehachse 7 senkrechten Ebene liegende Stirnflächen 19 haben. Mit Vorteil sind die die Mantelteile 4a und 4b bildenden Flanschbuohsen in die Aufnahmebohrung des Werkzeugkörpers eingepresst und an ihren Flanschen 17 und 18 in nicht näher dargestellter Welse mit dem Werkzeugkörper 2 verschraubt. Zum Werkzeugkörper 2 hin sind die Flansche 17 und 18 an rückwärtigen Stützflächen 22 abgestützt, die zur Stirnfläche 19 parallel liegen. Die Flansche 17 und 18 stehen mit ihren Stirnflächen I9 axial über die Stirnfläche des Werkzeugkörpers 2 vor. Durch eine solche Ausbildung wird eine zusätzliche Axialverspannung des Werkzeugs auf der Antriebswelle 1 an den Mantelteilen 4a und 4b ermöglicht, ohne daß dabei in radialer Richtung wirkende Kräfte auftreten, welche die durch die Mantelbereiche 13 und 14 bewirkte Zentrierung stören. Die beidseitig auf der Antriebswelle 1 axial neben dem Werkzeugkörper 2 angeordneten Axialspannglieder liegen an den Stirnflächen 19 der Flansche 17 und 18 auf und führen so im Bereich der rückwärtigen Stützfläche 22 der Flansche 17 und 18 eine zusätzliche Abdichtung gegen einen Austritt von Druckmedium im Spalt zwischen dem Mantel 4 und dem Werkzeugkörper 2 herbei. Durch an der Außenfläche des zylindrischen Teils der Mantelteile 4a und 4b beidseits der jeweiligen Druokräume 3a und 3b angeordnete Rundschnurringe 32 wird die Abdichtung gegen einen Austritt von Druckmedium aus den Druckräumen zusätzlich gesichert. Selbstverständlich ist eine zusätzliche Verspannung mit Axialspanngliedern auch beim AusfUhrungabeispiel gemäß Fig. 1 möglth, wobei die Axialspannglieder hier vorteilhaft an den Stirnseiten

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des Werkzeugkörpers 2 selbst angreifen.

Eine solche zusätzliche Axialverspannung ergibt eine zusätzliche Sicherheit für die Befestigung des Werkzeugs auf der Antriebswelle 1. In jedem Falle darf aber eine solche zusätzliche Axialverspannung nur über exakt radial ausgerichtete Flächen ohne radiale Krafteinleitung und insbesondere erst nach erfolgter Zentrierung des Werkzeuges auf der Antriebswelle 1 erfolgen. Eine solche zusätzliche Axialverspannung schafft die Möglichkeit, den Mantel und insbesondere dessen elastisch verformbare Bereiche 13 und 14 praktisch ausschließlich dem Erfordernis einer exakten Zentrierung entsprechend auszulegen, ohne dabei auch die Aufgabe einer kraftschlUssigen Mitnahme des Werkzeugs auf der Antriebswelle 1 zu berücksichtigen. Demzufolge können die geschwächten, elastisch verformbaren Mantelbereiche und 14 in ihrer Wandstärke sehr gering, etwa membranartig ausgeführt werden, um eine von überlagerten Spannungen im Mantel 4 möglichst freie, feinfühlige Zentrierung des Werkzeuges gegenüber der Antriebswelle zu erhalten, die dann mit zusätzlichen Axialspanngliedern fixiert wird. Dadurch wird trotz der exakten Zentrierung eine robuste und sichere Befestigung des Werkzeugs auf der Antriebswelle erreicht, wozu auch der Umstand beiträgt, daß die Antriebswelle selbst nicht durch konstruktive Maßnahmen inabesondere für eine Zentrierung geschwächt werden muß.

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Claims

Ansprüche

Rotierendes Werkzeug für Holzbearbeitungsmasohinen, insbesondere Spanwerkzeug wie Messerkopf oder Fräser, mit einer zentralen Aufhahmebohrung für eine Antriebswelle der Bearbeitungsmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wand der Aufhahmebohrung - nach Art eines sogenannten Schrumpffutters - wenigstens ein ringförmiger, von der Innenoberfläche der Aufnahmebohrung durch einen elastisch verformbaren Mantel (4) abgetrennter Druokraum (5) vorgesehen ist, der mit einem Druckmedium angefüllt ist, welches durch eine Preßvorrichtung unter Druck setzbar ist.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung von zähflüssigem Fett als Druckmedium.

Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Hochdruok-Schmierpresse als Preßvorrichtung.

Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Werkzeugkörper (2) vorzugsweise in einer am Druokraum (5) anschließenden Bohrung (8) ein mit einem Hochdruck-Schmiernippel (lo) versehenes Rückschlagventil (11) vorgesehen ist.

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5. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Druckentlastung fUr ein Abnehmendes Werkzeug ein lösbarer separater VerschluÄ-körper (26) in einer zweiten, mit dem Druckraum (2) in Verbindung stehenden Bohrung (25) vorgesehen ist.

6. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß der vorzugsweise als Stahlkugel ausgebildete Verschlußkörper (26) mittels einer vorzugsweise in einem Gewinde der Bohrung (25) geführten Verschlußschraube (28) auf seinen vorzugsweise als konische Ringfläche ausgebildeten Diohtsitz (27) pressbar ist.

7. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Versohlußkörper (26) und der Verschlußschraube (27) die Mündung einer Abflußbohrung (29) für das austretende Druckmedium vorgesehen 1st.

8. Werkzeug nach einem der Ansprüohe 1 bis ¹J₃ dadurch gekennzeichnet, daß die zweite, den Verschlußkörper (26) enthaltende Bohrung (25) an einer der Mündung der ersten Bohrung (8) gegenüberliegenden Stelle des Druckraums (3) mündet.

9. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in Richtung der Drehaohse (7) nebeneinander mehrere, insbesondere zwei ringförmige, bei den auftretenden Drücken unter elastischer Verformung am Umfang der Antriebswelle (1) aufliegende Bereiche (13# ¹^) des vorzugsweise als separates Bauteil gefertigten Mantels (4) vorgesehen sind.

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10. Werkzeug naoh einem der Ansprüche 1 bis 9* dadurch gekennzeichnet, daß die am Wellenumfang anliegenden Mantelbereiche (15, 14) durch einen dazwischen liegenden verstärkten ringförmigen Mantelbereich (12) voneinander getrennt sind.

11. Werkzeug naoh einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Druckraum (3) abgewandte Oberfläche des verstärkten Mantelbereiches (12) gegenüber dem Wellenumfang radial nach außen versetzt, inabesondere durch eine Eindrehung (15) abgesetzt ist.

12. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (4) zum Abschluß ie eines Druckraumes (5a, 3b) geteilt ausgebildet ist.

13· Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Mehrzahl voneinander abgetrennter Druckräume jedem der Druckräume (3a, 3b) ein eigener Hochdruck-Schmiemippel (10)' zum Spannen zugeordnet ist und als Preßvorrichtung eine Hochdruck-Schmierpresse mit einer der Anzahl der Hoohdruok-Schmiernippel (10) entsprechenden Anzahl von Hoohdruokschläuohen vorgesehen ist.

14. Werkzeug naoh einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl vor^Druckräumen (3a> 3b) vorzugsweise mittels einer parallel zur Drehachse (7) verlaufenden Bohrung (30) untereinander in Verbindung steht.

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15. Werkzeug naoh einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage des Werkzeuges auf der Antriebswelle (1) zusätzlich an radial verlaufenden Stirnflächen durch Axialspannglieder gesichert ist.

16. Werkzeug naoh Anspruch 12 und I5* dadurch gekennzeichnet, daß die Axialspannglieder am axial über die umgebende Werkzeugstirnflache vorstehenden, radial abgewinkelten Flansch (17 bzw. 18) wenigstens eines der äußeren Mantelteile (4a bzw. 4b) anliegen, wobei die Rüokseite des Flansches (I7 tzw, 18) sich an einer radial verlaufenden inneren Stützfläche (22) des Werkzeugkörpers (2) abstützt.

17. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 16, daiurch gekennzeichnet, daß die der Antriebswelle (1) benachbarte Oberfläche des Mantels (4) in denjenigen axialen Bereichen (5* 6, 12a, 12b), welche bei den auftretenden Drücken nicht unter elastischer Verformung am Wellenumfang angepreßt sind, von der Wellenoberfläche abgesetzt ist.

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