DE2754636A1

DE2754636A1 - Reinigungsvorrichtung fuer werkzeugspannkegel

Info

Publication number: DE2754636A1
Application number: DE19772754636
Authority: DE
Inventors: Eduard Wittenbreder
Original assignee: Droop & Rein
Current assignee: Droop & Rein
Priority date: 1977-12-08
Filing date: 1977-12-08
Publication date: 1979-06-13

Description

Reinigungsvorrichtung für Werkzeugspannkegel
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Reinigen des Spannkegels an Werkzeugen mit einer konischen, an den Spannkegel angepaßten Hüllfläche, in die der Spannkegel in axialer Richtung kurzzeitig eingeführt wird.
Bei bekannten Reinigungsvorrichtungen dieser Art liegt auf der Hüllfläche eine Filzschicht, gegen die der Spannkegel gedrückt und gegebenenfalls noch gedreht werden kann. Dabei werden etwaige Verunreinigungen auf dem Spannkegel abgestreift und in die Filzschicht eingedrückt. Nachteilig bei dieser bekannten Ausführung ist zum einen daß die Filzschicht nachgiebig ist und somit mit der Zeit Veränderungen unterliegt, in dem sie sich beispielsweise platt drückt. Solche Abweichungen kann man nur schwer in die automatisch gesteuerte Relativbewegung zwischen dem Spannkegel des Werkzeugs und der Reinigungsvorrichtung für den Reinigungsvorgang einprogrammieren. Ein anderer Nachteil der bekannten Reinigungsvorrichtung liegt darin, daß der Filz eine nur begrenzte Aufnahmefähigkeit für die Verunreinigungen, wie z.B. Metallspäne, hat und daher oft ausgewechselt werden muß. Unterbleibt das Auswechseln des Filzbelages können Fremdkörper auf dem Spannkegel des Werkzeugs zurückbleiben, die die notwendige genaue Justierung des Werkzeugs während des Betriebs beeinträchtigen und zu Zerstörungen auf der kegeligen Aufnahmefläche für das Werkzeug in der Arbeitsspindel führen Rshaem Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Reinigungsvorrichtung der gattungsgemäßen Art als Abblasvorrichtung auszubilden, die eine stets genau festlegbare Position während des Reinigungsvorganges in Bezug auf das betreffende Werkzeug einnehmen kann und verschleißfrei arbeitet.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art über die Hüllfläche verteilt Luftaustrittsöffnungen angeordnet sind, die mit einer Druckluftzuführung verbunden sind.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, daß sie verschleißfrei und sicher funktioniert. Ihre Position relativ zum Werkzeug während des Reinigungsvorganges kann leicht in ein numerisches Programm einbezogen werden, wobei es nicht von Bedeutung ist, ob sich nun die Reinigungsvorrichtung zu dem Werkzeug in einer bestimmten Position hin bewegt oder das Werkzeug zu der Reinigungsvorrichtung hin geführt wird.
Außerdem wird durch die Druckluft ein sicherer Reinigungseffekt erzielt, weil mit dem Einführen des Werkzeugs in die Reinigungsvorrichtung eine Spaltverengung rund um den Spannkegel verbunden ist, wodurch bei geeignet ausgewählter Druckluftleistung eine hohe Strömungsgeschwindigkeit längs des Spannkegels erzielt werden kann, durch die sämtliche Verunreinigungen, die sich auf dem Spannkegel abgelagert haben, mitgerissen werden.
Dabei wird vorteilhaft die Relativbewegung zwischen dem Werkzeug mit dem Spannkegel und der konischen Hüllfläche so gesteuert, daß auch im Umkehrpunkt noch ein Luftspalt zwischen dem Spannkegel und der Hüllfläche besteht, so daß der Spannkegel nicht an der Hüllfläche zur Anlage kommt.
Die weiteren Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der nachstehenden Beschreibung.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert. Dabei zeigen: Fig. 1) einen Seitenriß eines Werkzeugmagazins an einer Fräsmaschine mit einer erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung, Fig. 2) einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung bei etwa halb in die Hüllfläche eingeführtem Spannkegel und Fig. 3) einen Längsschnitt durch die neue Reinigungsvorrichtung im Umkehrpunkt der Relativbewegung zwischen der Hüllfläche und dem Spannkegel.
Man erkennt in Fig. 1 ein Werkzeugmagazin 1, in dem an Ketten 2, die über Umlenkrollen 3 geführt sind, eine Vielzahl von Werkzeugen angeordnet ist. Die einzelnen Werkzeuge 4 werden je nach Bedarf an eine Übergabestation 5 des Werkzeugmagazins 1 verfahren, wo sie von einem Werkzeugwechsler 6 entweder entnommen oder wieder in das Werkzeugmagazin 1 hinein übergeben werden können. Dazu besitzt der Werkzeugwechsler 6 Werkzeugzangen 7, die die einzelnen Werkzeuge 4 an eine Arbeitsspindel 8 einer Fräsmaschine 9 weitergeben oder von dort entnehmen.
Nahe der Übergabestation 5 sitzt außen am Werkzeugmagazin 1 eine Reinigungsvorrichtung 10 für die Spannkegel der der Arbeitsspindel8 zuzuführenden Werkzeuge 4. Die Reinigungsvorrichtung 10 ist beim Ausführungsbeispiel an einer Höhenjustiereinrichtung 11 angeordnet, um sie auf die einzelnen Werkzeuge 4 absenken zu können, die vom Werkzeugwechsler 6 für den Reinigungsvorgang in einer vorbestimmten Position bereit gehalten werden. Es ist auch möglich, die Reinigungsvorrichtung 10 fest am Werkzeugmagazin oder an einer anderen Stelle zu installieren, um die Werkzeuge 4 durch den Werkzeugwechsler 6 der Reinigungsvorrichtung 10 zuzuführen.
Im ersteren Falle hat man den Vorteil, daß man in das Steuerprogramm für den Werkzeugwechsler nicht einen zusätzlichen Bewegungsablauf für den Reinigungsvorgang einbeziehen muß, vielmehr wird hier der Werkzeugwechsler nach der Entnahme der einzelnen Werkzeuge 4 aus dem Werkzeugmagazin 1 in einer vorbestimmten Position kurzfristig festgehalten.
Fig. 2 zeigt den grundsätzlichen Aufbau einer erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung 10 aus Fig. 1. Von den dort wiedergegebenen Werkzeugen 4 erkennt man in Fig. 2 lediglich den oberseitigen Spannkegel 12, der an seinem Ende einen Spannkopf 13 trägt. An die Abmessungen und insbesondere an die Steigung der Spannkegel 12 angepaßt besitzt die Reinigungsvorrichtung eine Hüllfläche 14, die in der Endlage der Relativbewegung zwischen dem Werkzeug und der Reinigungsvorrichtung den Spannkegel 12 voll umfaßt, wie es Fig. 3 veranschaulicht. Dabei besteht dann noch ein geringer Luftspalt zwischen dem Spannkegel 12 und der kegeligen Hüllfläche 14.
Die Besonderheit der kegeligen Hüllfläche 14 der Reinigungsvorrichtung besteht in einer Vielzahl von Luftaustrittsöffnungen 15 durch die während des Reinigungsvorganges Druckluft in Richtung auf den eingeführten Spannkegel 12 ausgeblasen wird. Damit die Druckluft nicht frei abgeblasen wird, kann deren Steuerung von der Stellung des Spannkegels 12 innerhalb der Hüllfläche 14 abhängig gemacht werden, um eine Erhöhung des Druckwiderstandes mit sich verengendem Luftspalt um den Spannkegel 12 herum auszunutzen. Bei geeignet gesteuerter Luftmenge und Luftdruck ergibt sich dann zumindest kurzzeitig um den Spannkegel 12 eine sehr intensive Luftströmung, die sämtliche denkbaren Verunreinigungen auf dem Spannkegel 12 mitreißt.
Im einzelnen ist die konische Hüllfläche 14 durch einen Kegelmantel 16 gebildet, der auch als Hohlkegel bezeichnet werden kann. In den Kegelmantel 16 ist eine Vielzahl von Luftdurchtrittsöffnungen 20 eingearbeitet, die unmittelbar an der Innenseite des Kegelmantels 16, also im Bereich der Hüllfläche 14, die Luftaustrittsöffnungen 15 bilden.
Der Kegelmantel 16 wird in Abstand von einer zylindrischen Wandung 17 umgeben, wodurch zwischen dem Kegelmantel 16 und dieser Wandung 17 eine Luftkammer 18 gebildet ist. Die Luftkammer 18 umgibt den Kegelmantel 16 ringförmig, wobei sich ihr Querschnitt entsprechend der Konizität des Kegelmantels 16 in axialer Richtung zur Einführöffnung 21 hin stetig verringert.
Auch andere Raumformen der Luftkammer 18, die als Druckluftzwischenspeicher dient, sind möglich. Jedenfalls muß über das Druckluftzuführsystem der in die Hüllfläche 14 eingeführte Spannkegel 12 auf ganzer Länge von der Druckluft bestrichen werden.
Die Richtung der Luftströmung längs des Spannkegels 12 kann ebenfalls vorbestimmt werden. Besitzen die Werkzeuge einen Spannkegel 12 mit Spannkopf 13 so ist eine obere öffnung 22 an der Hüllfläche 14 erforderlich, durch die der Spannkopf 13 hindurchtreten kann, um den Spannkegel 12 bis dicht an die Hüllfläche 14 heranzuführen. Läßt man die obere Öffnung 22 der Hüllfläche 14 offen, kann die Druckluft sowohl nach oben als auch nach unten zur Einführöffnung 21 für den Spannkegel 12 hin entweichen. Dabei muß allerdings darauf geachtet werden, daß sich etwa in der Mitte der Höhe der Hüllfläche 14 keine Ruhezone der Druckluft ergibt, was man zumindest durch eine längere Blaszeit während der Relativbewegung des Spannkegels 12 gegenüber der Hüllfläche 14 verhindern kann.
Vorteilhaft wird jedoch eine zwangsweise Führung der Luftströmung nach unten hin zur Einführöffnung 21 für den Spannkegel 12 vorgesehen. Dazu ist dann die filr den Druchtritt des Spannkopfes 13 erforderliche obere Öffnung 22 der Hüllfläche 14 durch eine luftdicht abschließende Haube 23 überdeckt. Das Abströmen der Reinigungsluft unter Slitnahme der Verunreinigungen in Richtung nach unten zur größeren Öffnung 22 hin kann noch durch eine Schrägstellung der Luftdurchtrittsöffnungen 20 begünstigt werden, die somit die Funktion von Richtstrahldüsen haben. Der Neigungswinkel der Luftdurchtrittsöffnungen 20 in Richtung auf die Einführöffnung 2 der Hüllfläche 14 muß jedenfalls größer als der Winkel der Flächennormalen der konischen Hüllfläche 14 zur Kegelachse hin sein. Dann erst erreicht man nämlich die notwendige Schrägstellung der Luftdurchtrittsöffnungen 20 relativ zu dem zwischen dem Spannkegel 12 und der Hüllfläche 14 verbleibenen Luftspalt.
Die Zuführung der Druckluft erfolgt beim Ausführungsbeispiel über einen Anschluß 19 an der Luftkammer 18. Die Zwischenschaltung der Luftkammer 18 läßt eine beliebige Versorgung der Luftdurchtrittsöffnungen 20 mit Druckluft zu. Zur Erzeugung der gewilnschten Strömung längs des gesamten Spannkegels 12 kann nicht nur die Anzahl der einzelnen Luftaustrittsöffnungen 15 sondern auch deren Querschnitt noch verändert werden.
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Claims

Patentansprüche: Vorrichtung zum Reinigen des Spannkegels an Werkzeugen mit einer konischen, an den Spannkegel angepaßten Hüllfläche, in die der Spannkegel in axialer Richtung kurzzeitig eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß über die Hüllfläche (14) verteilt Luftaustrittsöffnungen (15) angeordnet sind, die mit einer Druckluftzuführung (19) verbunden sind.
2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hüllfläche (14) durch einen mit Luftdurchtrittsöffnungen (20) versehenen Kegelmantel (16) gebildet ist, der von einer ringförmigen, mit der Druckluftzuführung (19) verbundenen Luftkammer (18) umschlossen ist.
3.) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkammer (18) nach außen durch eine zylindrische Wandung (17) abgeschlossen ist.
4.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftaustrittsöffnungen (15) in Richtung zur Einführöffnung der kegeligen Hüllfläche (14) hin schräggestellt sind.
5.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hüllfläche (14) zur Kegelspitze hin eine Öffnung (22) hat, die von einer luftdicht abschließenden Haube (23) überdeckt ist.
6.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Hüllfläche (14) an einer Höhenjustiereinrichtung (11) angeordnet ist.