DE2426760A1

DE2426760A1 - Einsatzbuechse mit schnellwechselspannpatrone fuer werkzeuge in werkzeugmaschinen

Info

Publication number: DE2426760A1
Application number: DE19742426760
Authority: DE
Inventors: Ture Oskar Hultman
Original assignee: EMINENTVERKTYG AB
Current assignee: EMINENTVERKTYG AB
Priority date: 1973-06-04
Filing date: 1974-06-01
Publication date: 1975-01-02
Also published as: SE374288B; SE7307852L; US3947047A

Description

i'a. Aktiebolaget Eminentverktyg, Torshälla (Schweden)

"Einsatzbüchse mit Schnellwechsel-Spannpatrone für Werkzeuge in Werkzeugmaschinen"

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einsatzbüchse mit Schnellwechsel-Spannpatrone für Werkzeuge in Werkzeugmaschinen.

Der Verschluß bekannter üinsatzbüchsen dieser Art wird durch axiales Verschieben einer aussen liegenden Griffmuffe betätigt. Die Muffe steht dabei unter Federdruck, so daß man zum Herausnehmen und zum Einsetzen eines. Werkzeugs beide Hände braucht. Eine Hand hält die Muffe gegen den Federdruck zurück, die andere Hand liegt am Werkzeug.

Bei manchen Konstruktionen ist die Muffe auch auf das Einsatzstück geschraubt, so daß dem Fest- oder Ausspannen des Werkzeugs ein Schraubgang vorausgeht. Auch hier werden beide Hände benötigt, Der Werkzeugwechsel führt daher häufig, besonders bei Fräsern mit Aussenschneiden, zu Verletzungen und Unfällen.

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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde eine mit einer Hand einsetzbare bzw. ausziehbare Einsatzbuchse zu schaffen. Diese Aufgabe ist bei derEinsatzbüchee der Erfindung dadurch gelöst, daß die Griffmuffe mit der den Werkzeugschaft einspannenden Patrone, auf der sie drehbar gelagert ist, zum Ein- und Ausrasten des Verschlußes gekuppelt.

Zur Kupplung der Betätigungsmuffe mit der Spannpatrone dienen erfindungsgemäß im Innenmantel des Kugellagerinnenrings federnd gelagerte Kugeln, welche bei axialer Verschiebung der Muffe gegenüber der Patrone von einer Hille im Patronenaussenmantel in eine Parallelrille springen.

Der Innenring des die Griffmuffe und die Patrone verbindenden Kugellagers steht zweckmässig unter der Wirkung einer i'eder, deren Kraft aber nicht ausreicht, um die Kupplungskugeln zum Rillenwechsel zu veranlassen. Bei einer anderen Ausführungsform fehlt die Feder. Die Griffmuffe bildet hier selbst den Aussenring des Kugellagers mit dem sie auf der Patrone gelagert ist, während der Innenring einstückig mit dem Hohlzylinder ist, der bei axialer Verschiebung die in der Büchse gelagerten Verschlußkugeln zum Teil in die Kupplungsrillen der Patrone drückt.

Der Werkzeugwechsel kann gefahrlos bei laufender Spindel erfolgen. Die Patrone dreht sich innerhalb der Griffmuffe, welche in der Hand ruht. Die Griff muffe kann zwischen zwei Endstellungen axial

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verschoben werden, von denen eine dem eingerasteten Verschluß, die andere dem ausgerasteten zugeordnet ist.

Die Zeichnung zeigt sehematisch und teilweise im Schnitt zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung.

In der Zeichnung ist:

Fi g . 1 ein teilweiser Axialschnitt in eingerasteter Stellung der Patrone,

F ig. 2 ein Schnitt nach Fig. 1 mit zum Teil ausgezogener Griffmuffe,

I i g . 3 ein Schnitt nach Fig. 1 mit durch den Griffmuffenzug bewirkte Entkupplung von Büchse und Patrone,

Fig . 4 ein Schnitt nach Linie 4-4 der Fig. 1 und F i g .-5 eine andere Ausführungsform der Büchse.

Die Einsatzbüchse besteht nach dieser Zeichnung aus einer Büchse mit Schaft 2, der mehr oder weniger dauernd mit der Drehspindel

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der Maschine verbunden ist. Der mit einer Patrone 4 versehene Werkzeugschaft 3 ist austauschbar. Die Patrone hat einen Aussenkonus 5» welcher in einen Hohlkonus 6 der Büchse 1 passt. Die Patrone hat einen Rastverschluß. Fig. 1 zeigt die Patrone 4 in eingerasteter, Fig. 3 in ausgerasteter Stellung. Die Kastung hat zwei Funktionen, einmal die Patrone 4 axial in der Büchse zu halten und ein ander Mal das Drehmoment der Spindel auf das Werkzeug zu übertragen. Die Ausrastung erfolgt einfach dadurch, daß . man die die Patrone 4 aussen umgebende Muffe 7 herunterzieht. Die Muffe 7 ist so gelagert, daß sie nicht mit der Patrone 4 rotiert.

Das Lager ist hierzu ein kombiniertes Axial- und Radialkugellager, dessen Aussenring 8 an der Muffe 7 und dessen Innenring 9 über ein Federschloß an der Patrone 4 sitzt. Das Federschloß besteht aus einem Kranz von Kugeln 10, die in Radialbohrungen 11 des Innenrings 9 liegen und von Federplättchen 12 in Ausnehmungen 14 des Ringes 9 nach innen in Rillen 15,16 der Patrone 4 gedruckt werden. Die Rastung besteht aus Kugeln 17» die in radialen Bohrungen 18 der Büchse 1 und in Rillen 19 der Patrone 4 liegen. Die Rillen sind kreissektorformig. Sie sind durch Vorsprünge 20 (Fig. 4) voneinander getrennt. In Fig. 4 sind zwei Kugeln 17 dargestellt, es können aber ohne weiteres mehr als zwei verwendet werden. Den Kugeln 17 liegt aussen der Innenmantel einer Buchse 21 an, die

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durch eine Wendelfeder 22 zum Werkzeugschaft 3 hin auf die Frontflache des Innenrings 9 gedrückt wird. Das Federgehäuse 24 wird von einem Einlagering 25 an seinem Platz gehalten. Die durch die Feder 22 auf den Innenring 9 ausgeübte axial wirkende Kraft ist geringer als die axiale Komponente der Kraft, die durch die Kugeln 10 ausgeübt wird, wenn sie durch die Federplättchen 12 auf die Schrägflächen 26 der Ausnehmungen 15 im Einsatzstück 4 gedrückt werden. Die Kugeln 10 können also die Buchse 21 entgegen der Wirkung der Feder 22 in Verschlußstellung halten. Der Innendurchmesser der Buchse 21 wächst von einem zylindrischen Teil 27 über einen hohl konischen Teil bis zu einem wieder zylindrischen Teil 29. Zwischen dem Innenmantel des zylindrischen Teils 29 und dem Aussenmantel der Büchse 1 befindet sieh ein ringförmiger Hohlraum 30.

Die so beschriebene Spannzange arbeitet wie folgt: In Fig. 1 rotiert die Spindel. Man ergreift mit einer Hand die Muffe 7 und zieht sie abwärts. Dadurch springen die Kugeln von der Rille 15 in die Rille 16. Während dieses Vorgangs schliessen die Kugeln 17 das Einsatzstück 4 an der Büchse 1 fest. (Fig.. 2). Die Lagerringe 8, 9 verhindern das Mitdrehen der Muffe 7 j dagegen rotiert die Patrone 4 mit dem Schaft 3 und dem Werkzeug. Bei weiterem Herabziehen der Muffe 7 wird schließlich

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die Patrone 4 über das Lager 8$ mitgenommen, da der Innenring

9 nicht weiter axial auf der Patrone verschoben werden kann. Die Buchse 21 wird nun von der Feder 22 soweit heruntergedrückt, daß die Kugeln 17 der Innenfläche des Zylinderteils 29 der Buchse 21 anliegen (S¹Xg. 3). Sie verlassen unter Wirkung der Zentrifugalkraft die Ausnehmungen 19 und liegen im Ringraum Die Patrone 4 ist nun frei und kann mit der Muffe 7 aus der Büchse 1 genommen werden. Ein zum Austausch eingesetztes anderes Werkzeug hat eine eigene Patrone 4 und Griff muffe ?· Beim Einsetzen laufen die geschilderten Vorgänge in umgekehrter Reihenfolge ab, die Buchse 21 wird durch den Innenring 9 aufwärts in die Stellung nach Fig. 1 geschoben wobei die Kugeln

10 aus der Rille 16 in die Rille 15 d.h. in Schließstellung springen.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 ist der Innenring 9 einstückig mit der Buchse 21 und bildet eine Muffe 32, welche in der Griffmuffe 7 mit zwei Kugellagern 33 »34- gelagert ist. Die Feder 22 fehlt. Fig. 5 zeigt die Verschlußstellung. Wird die Muffe nach unten gezogen, so treten die Kupplungskugeln 17 aus der Nut im Einsatzstück 4 heraus und legen sich der Innenwand 36 der Muffe 32 an. Ein Schraubring 35 verhindert, daß die Kugeln nach oben aus der Rinne heraussteigen. Sie Arbeitsweise dieser Büchse ist die gleiche wie sie oben beschrieben wurde.

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Claims

DR. RUDOLF BAUER · DIPU-ING. HELMUT HUBBUCH

Λ-

753 PFORZHEIM.

WESTLICHE SI (AM LEOPOLDPLATZ) TEL. (07231)24200 .

Patentansprüche:

Einsatzbüchse mit Schnellwechsel-Spannpatrone für Werkzeuge in Werkzeugmaschinen, deren Verschluß durch axiales Verschieben einer aussen liegenden Griffmuffe betätigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Griffmuffe (7) mit einem den Werkzeugschaft (3) einspannenden Patrone (4) auf der sie (7) drehbar gelagert ist, zum Ein-- und Ausrasten des Verschlußes (17»19) gekuppelt ist.
2. Einsatzbüchse nach Anspruch 1 gekennzeichnet, durch zur Kupplung der Betätigungsmuffe (7) mit der Patrone

(4) im Innenmantel des Kugellagerinnenrings (9) federnd gelagerte Kugeln (10), welche (10) bei axialer Verschiebung der Muffe (7) von einer Rille im Patronen(4-)-Aussenmantel in eine Parallelrille (15,16) springt.
3. Einsatzbüchse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenring (9) der Muffe (7) und Patrone (4) verbindenden Kugellagers (8,9) unter der Wirkung einer Baer (22) steht, deren Kraft aber nicht ausreicht, um die Kupplungskugeln

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(10) zum Rillenwechsel (15»16) zu veranlassen.
4·. . Einsatzbüchse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die Kupplungskugeln (10) in Radialbohrungen des Kugellagerinnenrings (9) liegen und von Federplättchen (12) nach innen gedruckt werden.
5. Einsatzbuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Griffmuffe (7) den Aussenring des Kugellagers (33) 35) bildet, mit dem sie (7) auf der Patrone (4·) gelagert ist, während der Innenring (32) einstückig mit dem Hohlzylinder ist, der bei axialer Verschiebung die in der Büchse (1) gelagerten Verschlußkugeln (17) zum !Teil in die Kupplungsrillen der Patrone (4-) drückt.

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