DE2943501C2

DE2943501C2 -

Info

Publication number: DE2943501C2
Application number: DE2943501A
Authority: DE
Inventors: Gerhard 7000 Stuttgart De Kuhlmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1979-10-27
Filing date: 1979-10-27
Publication date: 1991-10-31
Also published as: FR2468438B1; IT8025548A0; ES496295A0; DE2943501A1; JPS6341692B2; FR2468438A1; GB2061145A; CH649729A5; IT1134014B; GB2061145B; JPS5676311A; US4390311A; ES8107076A1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Werkzeughalterung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Aus der GB-PS 7 81 511 ist bereits ein medizini sches Handbohrgerät bekannt, dessen Werkzeugantrieb abhängig von der Berührung des Werkzeugs mit dem Werkzeug ein- und auszuschalten ist. Das Werkzeug bleibt dabei fest mit dem Werkzeughalter und einem damit verbundenen masseschweren Spindelteil verbunden. Die gesamte Energie dieser bewegten Massen greift insbesondere bei schwereren Handwerkzeugmaschinen in der Nachlaufphase noch am Werkzeug an. Hieraus ergibt sich eine nicht unerhebliche Verletzungsgefahr. Außerdem behindert dieses Nachlaufen den Werkzeugwechsel, weil dessen Stillstand abgewartet werden muß. Im übrigen ist dieser Werkzeughalter nur für spezielle Werkzeuge geeignet.

Als weiterer Stand der Technik ist aus der US-PS 31 61 242 eine Werkzeughalterung bekannt, die ein werkzeugseitiges Formschaftstück zur formschlüssigen Drehmitnahme besitzt, sowie ein mit der Spindel verbundenes Mutterstück zu diesem Formschaftstück, sowie weiter einen werkzeugseitigen Bund und eine diesen Bund übergreifende, in eine Sicherungsstellung und eine Freigabestellung für die Axialbewegung des Werkzeugs bewegbare Sicherung.

Aufgabe und Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäßen Werkzeughalterung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs liegt demgegenüber die Aufgabe zu grunde, die Werkzeughalterung lösbar und auswechselbar mit der Werk zeugmaschine auszubilden und dabei durch selbsttätiges Abkoppeln des Werkzeugs vom drehenden Werkzeug die bisher bestehende Verletzungsgefahr zu vermeiden, um einen wirklich schnellen Werkzeug wechsel zu ermöglichen. Der Werkzeugantrieb wird außerdem geschont, weil zu häufiges Ein- und Abschalten vermieden wird.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Werkzeughalterung möglich. Besonders vorteilhaft ist die die Spannstelle übergreifende Hülse, die neben der Werkzeugsicherung auch die Aufgabe erfüllt, Maschine und Einspannstelle vor Ver schmutzung zu schutzen.

Besonders zweckmäßig ist auch, daß der Führungszapfen des Werkzeug aufnahmezapfens mittels Spannfutter spannbar ist und so auch diese Verwendung des Werkzeugs ermöglicht.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß das Werkzeug mit Axialspiel in der Werkzeugaufnahme verschieblich ist und in der maschinenfernen Endstellung innerhalb dieses Axialspiels die Dreh mitnahme ausgekuppelt ist. In dieser Endstellung wird das Werkzeug mangels Drehantrieb stillgesetzt, aber axial noch durch eine Sicherung gegen Herausfallen gehalten. Durch bewußtes Öffnen der Sicherung wird das Werkzeug schnell und einfach gewechselt.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfin dungsgemäße Werkzeughalterung mit der Vorderkappe einer Handbohr maschine und

Fig. 2 eine Seitenansicht zu Fig. 1, wobei die Werk zeugantriebswelle mit ihrem Treibrad weggelassen ist.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die Vorderkappe 1 einer im übrigen nicht näher dargestell ten Handbohrmaschine nimmt in einem Kugellager 2 eine Antriebsspindel 3 mit ihrem Treibrad 4 auf. Dabei wird das Kugellager 2 in einer Bohrung 5 der Vorderkappe 1 gehalten und durch einen Absatz 6 in dieser Bohrung und eine Sicherung 7 gegen axiales Verschieben in der Bohrung 5 gesichert. Die axiale Sicherung der Antriebsspindel 3 im Kugellager 2 ist einerseits durch eine Abstufung der Antriebsspindel 3 und andererseits durch eine Sicherung 8 gewährleistet. Die Antriebsspindel 3 weist schließlich eine axiale Bohrung 9 auf, die an ihrem Ende durch eine radiale Bohrung 10 entlüftet ist. In die Bohrung 9 ist eine Schraubenfeder 11 eingesetzt. Die Antriebsspindel 3 bildet schließlich einen Gewindezapfen 12, der ein norma les, hier nicht dargestelltes Spannfutter aufnehmen kann. Im Beispielsfalle ist auf diesem Gewindezapfen 12 ein Adapter 13 aufgeschraubt, der ein Mutterstück 14 bildet. In die Bohrung 9 ist vor die Schraubenfeder 11 ein Füh rungszapfen 15 eines Werkzeugaufnahmezapfens 16 eingeführt, der auch ein Formschaftstück 17 bildet. Dieses Formschaft stück 17 greift in das Mutterstück 14 ein. Das äußere Ende des Werkzeugaufnahmezapfens 16 bildet einen Kopf mit einem Außengewinde 18, einer Radialbohrung 19 und einer axialen Aufnahmebohrung 20. Die Aufnahmebohrung 20 ist zur Aufnahme verschiedener Werkzeugschäfte, hier Werk zeugschaft 21, bestimmt. Der Werkzeugschaft 21 ist fest verbunden mit einem Bohrer 22. Die Radialbohrung 19 durch dringt auch den Werkzeugschaft 21. Ein in diese durchge hende Bohrung 19 eingesetzter Zylinderstift 23 verbindet den Werkzeugschaft 21 verdrehungssicher mit dem Kopf des Werkzeugaufnahmezapfens 16. Auf das Außengewinde 18 des Kopfs des Werkzeugaufnahmezapfens 16 ist eine Hülse 24 aufgeschraubt. Ihr mit dem Außengewinde 18 zusammenwirken des Gewinde 25 ist in eine Bohrung der Hülse 24 geschnit ten, die länger ist als der Kopf des Werkzeugaufnahmezap fens 16. Die Hülse 24 übergreift den Adapter 13 und größ tenteils auch den aus der Vorderkappe 1 herausragenden Teil der Antriebsspindel 3. An ihrem der Vorderkappe 1 zu gewendeten Ende bildet die Hülse 24 einen Bund 26. Die bundseitige Stirnfläche der Hülse 24 liegt im darge stellten Zustand der Steuereinrichtung an der balligen Stirnfläche eines Stifts 27 an, der in der Vorderkappe 1 befestigt ist und aus dessen der Hülse 24 zugewendeter Stirnfläche herausragt. An dieser Stirnfläche der Hülse 24 liegt aber auch ein als Fühler dienender Stift 28 an. Dieser Stift 28 ist in einer Bohrung 29 geführt, die parallel zur Werkzeugdrehachse in die Vorderkappe 1 ein gebracht ist. Der Stift 28 ragt in das Innere der Vorder kappe 1 und trägt an seinem inneren Ende das bewegliche Teil 30 eines Reglers 31. Außer durch den Stift 28 ist dieses bewegliche Teil des Reglers 30 am Regler 31 ge führt. Eine Verbindungsplatte 32 vom Stift 28 zum beweg lichen Reglerteil 30 trägt einen Stift 33, der in eine Lagerbohrung 34 in der Vorderkappe 1 eingreift, in die eine Druckfeder 35 eingesetzt ist. Diese Druckfeder 35 sucht den Stift 28 stets aus der Vorderkappe 1 herauszu schieben und legt ihn so an die Stirnfläche der Hülse 24 an. Der Regler 31 ist ausgelegt, den Werkzeugantrieb von der Leistung Null bei vom Werkstück abgehobenem Werkzeug bis zur maximal möglichen Leistung zu regeln. Ein Schalter 36 ist derart in die Stromversorgungsschaltung für den Werkzeugantrieb einbezogen, daß er den Regler 31 über brücken kann. Ein Zusatzhandgriff 37 ist auf dem Spann hals 38 der Vorderkappe 1 festgeklemmt. Als Spannmittel dient dabei ein Gewindebolzen 39 mit einer Flügelmutter 40. Der Zusatzhandgriff 37 nimmt einen Bolzen 41 auf, des sen Längsachse parallel zur Werkzeuglängsachse angeordnet ist. Auf diesem Bolzen 41 lagert eine Sicherung 42 schwenk bar. Dabei ist zwischen den Zusatzhandgriff 37 und die Sicherung 42 eine Schenkelfeder 43 auf den Bolzen 41 auf geschoben. Diese Schenkelfeder 43 ist so vorgespannt, daß sie die Sicherung 42 stets an den Spannhals 38 heran zuschwenken sucht. Ein Sicherungsring 44 sichert die Sicherung 42 und die Schenkelfeder 43 auf dem Bolzen 41. Die Sicherung 42 besitzt einen Bund 45 und kann, in ihrer an den Spannhals 38 herangeschwenkten Stellung neben dem Spannhals 38 und Teilen des Zusatzhandgriffs 37 auch die Hülse 24 übergreifen. Dabei legt sich der Bund 45 in den axialen Bewegungsbereich des Bundes 26 der Hülse 24. Der Stift 27 und der Bund 45 begrenzen somit den maximalen Spielraum der Hülse 24 in axialer Richtung. Je nach Ein stellung der Hülse 24 auf dem Werkzeugaufnahmezapfen 16 wird dieses maximale Axialspiel der Hülse 24 mehr oder weniger ausgenutzt. Wenn die Axialstellung der Hülse 24 zum Werkzeugaufnahmezapfen 16 so gewählt ist, daß dieser Werkzeugaufnahmezapfen 16 am Adapter 13 anliegt, bevor die Stirnfläche der Hülse 24 beim Bund 26 an der Stirnfläche des Stiftes 27 zur Anlage kommt, ist das maximale Axial spiel der Hülse 24 nicht ausgeschöpft. Dies bedeutet, daß der stets an der Stirnfläche der Hülse 24 anliegende Stift 28 den Regler 31 auf eine niedrigere Drehzahl für die Antriebsspindel 3 einstellt.

Für das Arbeiten mit einer Werkzeugmaschine, die mit der Steuereinrichtung ausgerüstet ist, wer den verschiedene Werkzeuge (Bohrer) mit Werkzeugauf nahmezapfen 16 und Hülse 24 vorbereitet. Die Hülse 24 wird dabei durch Schrauben auf dem Werkzeugaufnahmezapfen 16 in eine solche Axialstellung zu diesem Werkzeugauf nahmezapfen 16 gebracht, daß die werkzeugtypische Dreh zahl von der Stirnfläche der Hülse 24 durch den Stift 28 abgetastet werden kann. Zum Werkzeugwechsel wird die Sicherung 42 gegen die Wirkung ihrer Schenkelfeder 43 vom Spannhals 38 der Vorderkappe 1 weggeschwenkt. Wenn der Bund 45 aus dem axialen Bewegungsbereich des Bundes 26 entfernt ist, kann das Werkzeug mitsamt der Hülse 24 abgezogen werden. Die Abzugsbewegung wird zu Beginn durch die Schraubenfeder 11 unterstützt. Zum Einsetzen eines neuen Werkzeugs (Bohrer) muß die Sicherung 42 in der gleichen Stellung gehalten werden. Der Führungszapfen 15 wird dann in die Bohrung 9 in der Antriebsspindel 3 eingesetzt und gegen die Wirkung der Schraubenfeder 11 eingeschoben, bis der Bund 45 die Hülse 24 durch Hinter greifen ihres Bundes 26 fangen kann. Die losgelassene Sicherung 42 schwenkt unter der Wirkung ihrer Schenkel feder 43 in ihre Sicherungsstellung ein. Damit ist zu gleich der Werkzeugantrieb auf eine Regelung der Drehzahl von Null bis zur für das eingesetzte Werkzeug optimalen Drehzahl begrenzt. Die Kupplungslänge zwischen dem Mutter stück 14 des Adapters 13 und dem Formschaftstück 17 des Werkzeugaufnahmezapfens 16 ist dabei so festgelegt, daß in der Stellung des Reglers 31 für die Drehzahl Null sicher auch die beiden Kupplungsteile außer Eingriff gekommen sind. Selbstverständlich kann diese Abstimmung so erfolgen, daß das Werkzeug schon früher von seinem Antrieb entkuppelt wird, als der Regler seine Null-Stellung erreicht. Dies kann auch durch Wahl der jeweiligen Länge des Formschaft stücks 17 von Werkzeug zu Werkzeug variiert werden.

Claims

1. Werkzeughalterung für Werkzeugmaschinen, besonders Handwerkzeug maschinen, die für drehenden Werkzeugantrieb und zur Übertragung eines in Richtung ihrer Drehachse wirkenden Arbeitsdrucks ausge bildet ist, wobei der Werkzeugantrieb abhängig von der Berührung des Werkzeugs mit dem Werkstück ein- und ausschaltbar ist, mit einer Werkzeugaufnahme in der Spindel des Werkzeugantriebs, die eine Axialbohrung (9) zur Aufnahme eines werkzeugseitigen, zylindrischen Führungszapfens (15) besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Werk zeughalterung ein werkzeugseitiges Formschaftstück (17) zur form schlüssigen Drehmitnahme, ein mit der Spindel (3) verbundenes Mutterstück (14) zu diesem Formschaftstück (17), einen werkzeug seitigen Bund (26), eine diesen Bund (26) übergreifende, in eine Sicherungsstellung und eine Freigabestellung für die Axialbewegung des Werkzeugs (22) bewegbare Sicherung (42) und eine das Werkzeug (22) in Entnahmerichtung drängende Feder (11) umfaßt, wobei das durch die in Sicherungsstellung befindliche Sicherung (42) zuge lassene Axialspiel des Werkzeugs (22) und die Eingriffslänge des werkzeugseitigen zylindrischen Führungszapfens (15) in die zuge hörige Bohrung (9) in der Spindel (3) größer sind, als die Ein griffslänge des Formschaftstücks (17) in das Mutterstück (14) und der Eingriffsweg für die aus dem Formschaftstück (17) und dem Mutterstück (14) bestehende Kupplung an das Ende des Eingriffswegs des Führungszapfens (15) in seine ihm zugeordnete Bohrung (9) und des Wegs des werkzeugseitigen Bundes (26) in seine maschinenseitige Endstellung gelegt ist.

2. Werkzeughalterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das Werkzeug (22) in Entnahmerichtung drängende Feder (11) in die entsprechend vertiefte axiale Bohrung (9) zur Aufnahme des Führungszapfens (15) in der Antriebsspindel (3) eingelegt ist.

3. Werkzeughalterung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, daß der Bund (26) durch eine mit dem Werkzeug (22) verbundene Hülse (24) gebildet ist, die das Mutterstück (14) übergreift und gegen Verschmutzung schützt.

4. Werkzeughalterung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß das Mutterstück (14) durch einen Adapter (13) gebildet ist, der ein Innengewinde zum Auf schrauben auf das Spannfuttergewinde der Antriebsspindel (3) besitzt.

5. Werkzeughalterung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß die Hülse (24) ein Innengewinde (25) besitzt, mit dem sie auf ein werkzeugseitiges Gewinde (18) aufgeschraubt werden kann, und mit dem der Kupplungs eingriff zwischen dem Formschaftstück (17) und dem Mutter stück (14) justierbar ist.

6. Werkzeughalterung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, daß das werkzeugseitige Gewinde (18) durch einen, Werkzeugaufnahmezapfen (16) gebildet ist, der auch das Formschaftstück (17) und den Führungszapfen (15) bildet.

7. Werkzeughalterung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, daß der Werkzeugaufnahmezapfen (16) eine Aufnahmeboh rung (20) für fest mit dem Werkzeug (22) verbundene Schäfte (21) besitzt, die in ihrem Außendurchmesser stets gleich, im Durchmesser ihrer Werkzeugaufnahmebohrung dem Durch messer des jeweiligen Werkzeugs (22) angepaßt sind.