DE3307866C2 - Vorrichtung zur Sicherung eines Werkzeuges mit Morse-Spannkegel gegen unerwünschtes Lösen aus einer Schafthalterung - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung zur Sicherung eines Werkzeuges (3), dessen Schaft (12) einen Morse-Spannkegel aufweist, gegen unerwünschtes Lösen aus einer Schafthalterung (7), die in üblicher Weise eine die kegelige Bohrung (13) der Schafthalterung (7) quer durchsetzende Ausnehmung (8) zum Ausschlagen eines eingesetzten Werkzeuges (3) aufweist. Die Sicherungsvorrichtung besteht aus zwei in die Ausnehmung (8) einfügbaren, eine Spannöffnung bildenden Klauen (1, 1'), die durch eine im eingefügten Zustand zugängliche Schraube (2) lösbar miteinander verbunden und zur Veränderung der Weite der Spannöffnung gegeneinander verstellbar sind. Die Spannöffnung hintergreift im eingesetzten Zustand eines Werkzeuges dessen sich nach vorne verjüngenden hinteren Schaftabschnitt (14) und hält diesen form- und kraftschlüssig fest.

Description

zeug in die Schafthalterung hineinziehende Kraftkomponente erzeugt wird. Dabei stützen sich die beiden Klauen an dem vorderen Ende der Ausnehmung der Schafthalterung ab.

Nach einer besondes vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die die Spannöffnung begrenzenden Spannflächen der beiden Klauen ii. Richtung in die Spannöffnung hinein divergierend zueinander verlaufen, wobei ihr Divergenzwinkel dem Verjüngungswinkel des hinteren Schaftabschnittss des Werkzeuges entspricht Dieser Winkel beträgt beispielsweise 12 bis 20°.

Die effindungsgemäße Sicherungsvorrichtung erlaubt die Anwendung in Zusammenhang mit allen bereits vorhandenen Werkzeugen mit Morse-Spannkegel, sofern diese durch Ausbildung des erwähnten, sich nach vorne verjüngenden Schaftabschnittes am hinteren Ende angepaßt werden. Diese Anpassung ist leicht durchführbar, weil die Morse-Spannkegel regelmäßig nur aus Vergütungsstahl hergestellt und daher leicht, z. B. durch Drehen, bearbeitbar sind. Somit kann die Anpassung durch den Anwenderbetrieb selbst ohne weiteres vorgenommen werden. Durch diese Anpassung wird die übliche Verwendbarkeit der Werkzeuge auch in keiner Weise beeinflußt, weil sich diese auf den hinteren Schaftabschnitt beschränkt, der außerdem in praktisch allen Fällen zu dem sogenannten »Austreiblappen« gestaltet ist

Die erfindungsgemäße Sicherungsvorrichtung eignet sich vor allem für Morse-Spannkegel Mk 2 und größer in Verbindung mit Steilkegelschäften ISO 40 und größer nach Norm ISO/DIS 4202 oder Stellhülsen nach DlN 6327.

Zweckmäßigerweise weist die die Klauen verbindende Schraube zwei Gewindeabschnitte auf, von denen der eine ein Linksgewinde und der andere ein Rechtsgewinde ist. Auf diese Weise sind beide Klauen auf der Schraube durch ein Gewinde festgehalten und können rascher durch Drehung der Schraube gespannt oder gelöst werden.

Andere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus weiteren Unteransprüchen.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1, la Seitenansicht und Draufsicht auf eine Sicherungsvorrichtung;

F i g. 2 eine zu F i g. 1 analoge Seitenansicht einer etwas abgewandelten Ausführungsform;

F i g. 3 eine Seitenansicht der Schraube;

Fig.4 einen Teil-Längsschnitt durch eine Schafthalterung mit eingesetztem Werkzeug und eingesetzter Sicherungsvorrichtung, und

F i g. 5 eine Teilansicht in Richtung des Pfeiles V in F i g. 4 der Schafthalterung.

Die in den Zeichnungen gezeigte Sicherungsvorrichtung besteht im wesentlichen aus zwei ihrer Form nach identischen und symmetrisch zueinander angeordneten L-förmigen Klauen 1,1', die durch eine Schraube 2 miteinander lösbar verbunden und gegeneinander verstellbar sind, sowie aus dem später noch zu erläuternden

1, Γ weisen eine den einen L-Schenkel durchsetzende Gewindebohrung 4 bzw. 4' auf, von denen die Gewindebohrung 4 ein Rechtsgewinde und die Gewindebohrung 4' ein Linksgewinde hat. Nur bezüglich dieser unterschiedlichen Gewindesteigung unterscheiden sich die Klauen 1, Γ voneinander. Der andere L-Schenkel ist auf seiner der jeweils anderen Klau? zugewendeten Seite zu einer Spannfläche 5,5' gestaltet, die eben oder teilzylindrisch sein kann. Dabei bildet die Ebene bzw. die Achse des Teilzylinders der Spannflächen 5, 5' mit der Achse der Gewindebohrung 4,4' einen Winkel von etwa 84 bis 80° derart, daß in der aus F i g. 1 ersichtlichen synrnetrischen Anordnung der Klauen 1,1' eine Spannöffnung 6 gebildet wird, deren Spannflächen 5, 5' nach innen divergieren. Der senkrecht zur Achse der Gewindebohrung 4, 4' gemessene Querschnitt des die Spannflächen 5, 5' aufweisenden L-Schenkels ist aus Fig. la ersichtlich; er entspricht dem Langlochquerschnitt mit gerundeten Enden der in der Schafthalterung 7 vorgesehenen Ausnehmung 8, die zum Austreiben des darin eingesetzten Werkzeuges 3 dient Die einander zugeis wendeten Stirnseiten der die Gewindebohrung 4,4' enthaltenen L-Schenkel weisen Stufen 9, 9' auf, die Abstützflächen bilden.

Die etwas modifizierte Ausführungsform gemäß F i g. 2 unterscheidet sich von der vorstehend beschriebenen nur dadurch, daß der die Spannflächen 5, 5' aufweisende L-Schenkel mit seiner Außenseite unter einem rechten Winkel zu der Achse der Gewindebohrung 4 ausgerichtet ist Während die Ausführungsform gemäß den F i g. 1, la zur Verwendung in einer Schafthalterung 7 nach Art eines Steilkegelschaftes mit konischer Außenfläche geeignet ist und folglich die Außenseite des die Spannfläche tragenden L-Schenkels dem Winkelverlauf dieser Halterung angepaßt ist, dient die Ausführungsform gemäß F i g. 2 zur Verwendung in Stelihülsen, ζ. B. nach DIN 6327. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß beide Ausführungsformen grundsätzlich in Steilkegelschäften und in Stellhülsen verwendet werden können, sofern die Gesamtlänge der beiden Klauen 1,1' in ihrer Spannstellung die Länge der Ausnehmung 8 in der Schafthalterung nicht überschreitet

Die aus F i g. 3 ersichtlichen beiden Gewindeabschnitte 10, 10' weisen ein Rechtsgewinde bzw. ein Linksgewinde auf. In den beiden Stirnseiten der Schraube 2 ist eine Sechskant-Schlüsselfläche vorgesehen (Fig. la und 5).

Das in F i g. 4 gezeigte Werkzeug 3, das z. B. ein Spiralbohrer, eine Reibahle, ein Senker ^d. dgl. sein kann, besitzt einen Morse-Spannkegel 12, der in eine entsprechend konische Bohrung 13 der Schafthalterung 7 einsetzbar ist. An seinem hinteren Ende weist der Spannkegel 12 einen Austreiblappen 14 auf, der sich an seinen gegenüberliegenden Seitenkanten nach vorne (zur Spitze des Werkzeuges hin) mit einem Winkel von 12 bis 20° verjüngt Damit entspricht der Verjüngungswinkel demjenigen Winkel, mit dem die Spannflächen 5,5' der Spannöffnung 6 zueinander divergieren.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist folgende:
Die beiden Klauen 1,1' werden zunächst mittels der Schraube 2 miteinander verbunden, wobei jedoch die Spannflächen 5, 5' einen Abstand voneinander aufweisen, der größer als die größte Breite des Austreiblappens 14 ist. In dieser Anordnung wird die Vorrichtung in die Ausnehmung 8 der Schafthalterung 7 so eingefügt, daß die Spannöffnung 6 nach vorne zeigt. Nunmehr wird dsr Werkzeu^schaft 12 ir. die Bohrun™ 13 der Schafthalterung 7 eingesetzt, so daß der Austreiblappen 7 mit seinen gegenüberliegenden, nach vcrne konvergiei jnden Seitenflächen innerhalb der Spannöffnung 6 zu liegen kommt. Durch Verdrehen der Schraube 2 werden die Klauen 1,1' einander genähert, bis die Spannflächen 5, 5' an den Seitenkanten des Austreiblappens 14 anliegen und sich aufgrund von deren Schräge geringfü-

gig nach vorne bis zur Anlage an dem Ende der Ausnehmung 8 verschieben. Durch festes Anziehen der Schraube 2 ist dann eine feste Verbindung zwischen dem Werkzeug 3 und der Schafthalterung 7 hergestellt. Zum Lösen des Werkzeuges 3 braucht nur die Schraube 2 in entgegengesetzter Richtung verdreht zu werden, bis die Klauen 1, Γ voneinander gelöst und aus der Ausnehmung 8 entfernt werden können. Damit liegt der Austreiblappen 14 frei und kann in üblicher Weise mittels eines Keiles ausgeschlagen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (8)

1 2 Die Sicherung von Werkzeugen gegen unerwünsch- Patentansprüche: tes Lösen oder gegen ein Herausfallen aus der Werkzeughalterung ist immer wesentlich, hat aber besondere

1. Vorrichtung zur Sicherung eines Werkzeuges, Bedeutung bei solchen Werkzeugmaschinen, die mit audessen Schaft einen Morse-Spannkegel aufweist, ge- 5 tomatischen Werkzeugwechslern arbeiten. Werkzeuggen unerwünschtes Lösen aus einer Schafthalterung maschinen dieser Art, z. B. CNC-Maschinen, werden mit dem Morse-Spannkegel ensprechend kegeliger nämlich von den Bedienungsleuten während der Lauf-Bohrung und einer die Bohrung quer durchsetzen- zeit nur sporadisch beaufsichtigt und laufen in der Geiden Ausnehmung, in deren Bereich sich das hintere sterschicht sogar völlig ohne Aufsicht durch das Perso-Schaftende des Werkzeuges in dessen in die Schaft- 10 naL Ein ungewolltes Lösen des Werkzeuges aus dem halterung eingesetztem Zustand befindet, ge- Werkzeughalter, wobei das Werkzeug meist noch teilkennzeichnetdurch zwei in die Ausnehmung weise im Werkstück und im Werkzeughalter steckt, (8) der Schafthalterung (7) einfügbare, eine Spann- führt regelmäßig bei einem Anfahren einer neuen Bearöffnung (6) bildende Klauen (I₁1'), die durch eine im beitungsposition durch die Werkzeugmaschine zu ganz eingefügten Zustand zugängliche Schraube (2) lös- 15 beträchtlichen Schäden an der Maschine. Diese verursabar miteinander verbunden und zur Veränderung chen hohe Reparaturkosten und vor allem kostspielige der Weite der Spannöffnung (6) gegeneinander ver- Stillstandszeiten der teuren Maschinen.

stellbar sind und deren die Spaniöffnung (6) begren- Es sind zwar Vorkehrungen zur Sicherung von Werk-

zende Spannflächen (5,5') das sich örtlich nach vor- zeugen mit Morse-Spannkegel bekannt, die darin beste-

ne verjüngende Schaftende (14) des Werkzeugschaf- 20 hen, daß der Werkzeugschaft im Bereich des Spannke-

tes (12) in dessen in die Schafthalterung (7) einge- gels eine oder mehrere durchgehende Ausnehmungen

setztem Zustand übergreifen. für eine Querkeilbefestigung aufweist (vgl. DIN 1806).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Bei solchen Werkzeugen und den zugehörigen Schaftzeichnet, daß die die Klauen (1, 1') verbindende halterungen handelt es sich aber um teure Sonderaus-Schraube (2) je einen einer Klaue (1,1') zugeordne- 25 stattungen, da die im Werkzeugschaft und in der Schaftten Schraubenteil (10,10') aufweist, und daß der eine halterung vorgesehenen Ausnehmungen für die Quer-Schraubenteil (10) ein Rechtsgewinde und der ande- keilbefestigung sehr genau aufeinander abgestimmt sein re Schraubenteil (10') ein Linksgewinde trägt. müssen, dainit die beabsichtigte Funktion der Sicherung

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch wirklich erfüllt wird. Das gilt auch für solche Werkzeuggekennzeichnet, daß die Spannflächen (5, 5') der 30 sicherungen, bei denen der Kegelschaft des Werkzeuges Klauen (1, V) in die Spannöffnung (6) hinein diver- ein vom hinteren Ende her zugängliches Anzugsgewingierend verlaufen. de aufweist, über welches das Werkzeug mittels einer

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn- Schraube gesichert (vgl. DIN 228) ist.

zeichnet, daß der Divergenzwinkel der Spannflä- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfachen (5, 5') gleich dem Verjüngungswinke! des 35 ehe und daher billige Werkzeugsicherung für Werk-Schaftendes (14) des Werkzeuges (3) ist. zeuge mit gewöhnlicher Schaftausbildung zu schaffen,

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die zu diesem Zweck lediglich einer geringfügigen und dadurch gekennzeichnet, daß der in Einfügerichtung die übliche Verwendungsweise nicht beeinträchtigengesehene Querschnitt der Klauen (1,1') dem Quer- den Anpassung bedürfen.

schnitt der Ausnehmung (9) der Schafthalterung (7) 40 Die zur Lösung dieser Aufgabe vorgeschlagene Si-

angepaßt ist. cherungsvorrichtung ist gekennzeichnet durch zwei in

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, die Ausnehmung der Schafthalterung einfügbare, eine dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Länge Spannöffnung bildende Klauen, die durch eine im eingeder beiden Klauen (1,1') in der Sicherungsstellung fügten Zustand zugängliche Schraube lösbar miteinankleiner als die Länge der Ausnehmung (8) der 45 der verbunden und zur Veränderung der Weite der Schafthalterung (7) ist. Spannöffnung gegeneinander verstellbar sind und deren

7. Werkzeug zur Verwendung mit einer Siehe- die Spannöffnung begrenzende Spannflächen das sich rungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, örtlich nach vorne verjüngende Schaftende des Werkmit einem einen Morse-Spannkegel aufweisenden zeugschaftes in dessen in die Schafthalterung eingesetz-Schaft, dadurch gekennzeichnet, daß das hintere 50 tem Zustand übergreifen.

Schaftende zu einem sich nach vorne verjüngenden Die erfindungsgemäße Sicherungsvorrichtung bedarf

Schaftabschnitt (14) ausgebildet ist. keiner zusätzlichen Ausnehmungen in der Schafthalte-

8. Werkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekenn- rung und im Spannkegel des Werkzeuges, sondern bezeichnet, daß der sich nach vorne verjüngende nützt die bei allen Schafthalterungen für Morse-Spann-Schaftabschnitt (14) ein an sich bekannter Austreib- 55 kegel vorhandene Ausnehmung, die zum Austreiben des lappen ist. Werkzeuges mittels eines Keiles dient. In den Bereich

dieser Ausnehmung ragt das hintere Schaftende jedes

mit einem Morse-Spannkegel ausgestatteten Werkzeuges hinein. Dieses Schaftende ist nun zu einem sich 60 nach vorne verjüngenden Schaftabschnitt ausgebildet,

Die Erfindung betrifft pine Vorrichtung zur Sicherung der von den beiden Klauen der Vorrichtung im eingeeines Werkzeuges, dessen Schaft einen Morse-Spannke- setzten Zustand übergriffen werden kann. Hierdurch gel aufweist, gegen unerwünschtes Lösen aus einer wird zugleich eine formschlüssige und eine kraftschlüs-Schafthalterung mit dem Morse-Spannkegel entspre- sige Sicherung erzielt, da infolge der Verspannung der chend kegeliger Bohrung und einer die Bohrung quer 65 Klauen gegen den sich nach vorne verjüngenden (konidurchsetzenden Ausnehmung, in deren Bereich sich das sehen) Schaftabschnitt dessen ungewollte Lösung aus hintere Schaftende des Werkzeuges in dessen in die der Spannöffnung der Klauen nicht nur verhindert wird, Schafthalterung eingesetztem Zustand befindet. sondern durch die Konizität außerdem eine das Werk-