DE3418615A1

DE3418615A1 - Werkzeughalter

Info

Publication number: DE3418615A1
Application number: DE19843418615
Authority: DE
Inventors: Tsutomu Takahama Aichi Naito
Original assignee: NT Tool Corp
Current assignee: NT Tool Corp
Priority date: 1983-05-18
Filing date: 1984-05-18
Publication date: 1984-11-22
Anticipated expiration: 2004-05-19
Also published as: DE3418615C2; US4585380A; JPH0366097B2; JPS59214531A

Description

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Werkzeughalter

Die Erfindung bezieht sich auf einen Werkzeughalter zur Befestigung eines Werkzeugs an der angetriebenen Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine, beispielsweise einer Bohrers, eines ßäurnwerkzeugs und dgl. bei Bohrmaschinen und dgl.

Es ist bekannt, Spannfutter als Werkzeughalter zu verwenden.

Sie ermöglichen die feste Anbringung eines Werkzeugs, wie beispielsweise eines Bohrers, an der Arbeitsspindel der jeweiligen Werkzeugraaschine, so daß es zusammen mit der angetriebenen Arbeitsspindel umläuft, um ein Werkstück zu bearbeiten. Allerdings ist bei Verwendung von Spannfuttern das Werkzeugeinsetzen und -entfernen zeitraubend.

Es sind bereits Werkzeughalter vorgeschlagen v/orden, bei welchen dieser Wachteil vermieden ist und welche eine leichte und schnelle Werkzeugbefestigung an der Spindel für den Werkzeugantrieb einer Werkzeugmaschine ermöglichen. Dabei ist ein Einsatz zur Aufnahme des geweiligen Werkzeugs vorgesehen, welcher in eine von einem Ende der Spindel ausgehende Spindelbohrung einführbar und darin mittels einer äußeren Klemmeinrichtung festlegbar ist. Nachteiligerweise kann sich jedoch der Einsatz bezüglich der Spindel geringfügig axial bewegen, so daß das umlaufende Werkzeug bei der Bearbeitung eines Werkstücks aufgrund von Kräften axial vibrieren kann, welche vorn Werkstück her auf das Werkzeug einwirken. Solche feinen Vibrationen beeinträchtigen die Bearbeitungsgenauigkeit und auch das Aussehen des fertig bearbeiteten Werkstücks.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Werkzeughalter der eingangs angegebenen Art zu schaffen, welcher eine einfache und schnelle Anbringung und Entfernung des Werk-

zeugs an der bzw. von der Arbeitsspindel erlaubt, wobei das Werkzeug fest und ohne ,jegliches Spiel an der Spindel gehalten wird, so daß auch Vibrationen des Werkzeugs bei der Bearbeitung eines Werkstücks ausgeschlossen sind.

Diese Aufgabe ist durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgeinäßen Werkzeughalters sind in den restlichen Patentansprüchen angegeben.

Das Anbringen eines Werkzeugs an der angetriebenen Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine geschieht beim erfindungsgeinäßen Werkzeughalter einfach und schnell dadurch, daß ein Einsatz, in welchem das Werkzeug zuvor befestigt worden ist, in eine Bohrung der Spindel eingeschoben und dann in der Spindelbohrung gedreht wird. Ebenso einfach und schnell wird das Werkzeug von der Spindel dadurch entfernt, daß man umgekehrt den Einsatz mit dem Werkzeug zunächst in der Spindelbohrung dreht und dann aus derselben herauszieht.

Beim erfindungsgemäßen. Werkzeughalter ist der mit dem Werkzetig in der Spindelbohrung verriegelte Einsatz ständig einer nach innen gerichteten Zugkraft unterworfen und mit einer Stirnfläche in Anlage an einer Stirnfläche der Spindel gehalten, so daß das Werkzeug weder durch eine Zugkraft von der Spindel weg noch durch eine Druckkraft auf die Spindel zu bewegt werden kann. Selbst beim Einwirken größerer Ziigkräfte auf das Werkzeug bewegt es sich nicht von der Spindel weg, weil dem eine mechanische Blockierung der elastischen

JO Bewegung derjenigen Verriegelungselemente entgegensteht, welche die besagte, nach innen gerichtete Zugkraft auf den Einsatz aufbringen. Das Werkzeug kann also bei der Werkstückbearbeitung nicht vibrieren, so daß die Bearbeitungsgenauigkeit und das Aussehen des fertig bearbeiteten Werk- Stücks entsprechend verbessert sind.

Nachstellend sind Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Werkzeughalters anhand von Zeichnungen beispielsweise beschrieben. Darin zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt einer ersten Ausführungsform ;

Fig. 2 die Draufsicht der Ausführungsform gemäß

Fig. 1;
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Fig. 3 den Querschnitt entlang der Linie IH-III in Fig. 1;

Fig. 4 einen Längsschnitt der Spindel und des G-reifers der Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 3;

Fig. 5 eine Seitenansicht des Einsatzes der Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 3;

Fig. 6 die Ansicht der Spindel und des Greifers in

Richtung des Pfeiles "VI in Fig. 4;

Fig. 7 die Ansicht des Einsatzes in Richtung des Pfeiles VII in Fig. 5;

Fig. 8 bis 10 jeweils eine teilweise längsgeschnittene Seitenansicht der Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis ;5, wobei der .Einsatz unterschiedliche Drehslellungen bezüglich der Spindel einnimmt; 30

Fig.11 bis 13 jeweils den Querschnitt entlang der Linie XI-XI in Fig. 8 bzw. der Linie XII-XII in Fig. 9 bzw. der Linie XIII-XIII in Fig. 10;

Fig.14 bis 16 jeweils einen Teil der Ansicht gemäß Fig. 8

bzw. 10 bzw. 12 in gi'ößerem Maßstab;

Fig. 17 und 18 jeweils eine Ansjohi. nnlr.nrec.hctid derjenigen gomäß Fig. 6 bzw. 7 einer ;indoron Aus ruhrurij^i form mit anderen Relativetdlungen bestimmter Baulei-

XW ,

Fig.19 schematisch eine Variante der Einrichtung zur

forinschlüssigen Sicherung des Einsatzes gegenüber Verdrehung in der Spindel der Ausführungs

form gemäß Fig. 1 bis 3;

Fig.20 einen Längsschnitt des Einsatzes einer v/eitex^en Aus führungs form;

Fig.21 den Längsschnitt entlang der Linie XXI-XXI in Fig. 20; und

Fig.22sowie 23 jeweils eine teilweise lnngsgeschnxttene Seitenansicht eines konventionellen Werkzeughalters,

und zwar in geschlossenem bzw. geöffnetem Zustand.

Der Werkzeughalter gemäß Fig. 1 bis 16 ist an einer Spindel ^O einer Werkzeugmaschine vorgesehen, \tfelche am Werkzeugmaschinengestell 11 mittels Lagern 12 drehbar gelagert ist und durch einen nicht dargestellten Antrieb gedreht wird.

Die Spindel 10 v/eist eine vom dargestellten Ende ausgehende Spindelbohrung I3 mit einer zylindrischen Innenfläche 14 und eine ringförmige Stirnfläche I5 an der Mündung der Spindelbohrung 13 auf, welche mit zwei Sperrausnehraungen 16 versehen ist. In die Spindelbohrung 13 ist ein Greifer 18 eingesetzt, v/elcher an der Spindel 10 über ein Verbindungsstück 19 befestigt ist, das mit einem Gewindezapfen 21 in eine Gewindeboh-

rung 20 der Spindel 10 eingeschraubt ist, so daß es mit einem Außenflansch 22 über eine Unterlegscheibe 23 am Boden der Spindelbohrung 13 anliegt, während der Greifer 18 mittels einer Klemmschraube 29 am Verbindungsstück 19 befestigt ist, welche über eine Unterlegscheibe JO am ringscheibenförmigen Boden 25 des Greifers 18 anliegt, der seinerseits über eine Distanzscheibe 31 gsgen den Außenflansch 22 des Verbindungsstücks 19 gedrückt wird.

Der Greifer 18 weist zwei Arme 26 auf, welche einstückig mit dem Boden 25 ausgebildet sind und von demselben abstehen, einander bezüglich der Mittellinie der Spindel 10 diametral gegenüberliegen, sich jeweils in einem geringen Abstand von beispielsweise 0,15 "bis 0,25 mm von der zylindrischen Innenfläche 14 der Spindelbohrung 13 erstrecken und jeweils am freien Ende mit einem zur Mittellinie der Spindel 10 ragenden Verriegelungselement 27 mit einer dem Boden 25 zugewandten und sich zu demselben hin erweiternden, konischen Verriegclungsfläche 28 mit einem Neigungswinkel beispielsweise zwischen 30 und 60 versehen sind.

Weiterhin weist der Werkzeughalter einen Einsatz 34 mit einer Hülse 35 auf, in deren konischer Bohrung 36 das Werkzeug 37 mit einem konischen Schaft 38 zur Befestigung hineindrückbar ist. Die konische Bohrung 36 geht am inneren Ende in einen Abschnitt 39 über, in welchen eine Zunge 40 am freien Ende, des Schaftes 38 des Werkzeugs 37 eingreift. Die zylindrische Mantelfläche 41 der Hülse 35 ist so dimenioniert, daß die Hülse 35 ohne Spiel in die Spindelbohrung I3 eingeführt werden kann, um mit der inneren Stirnfläche 43 eines Außenflansches 42 an der Stirnfläche I5 der Spindel 10 zur Anlage zu kommen.

1)cc Ivinsatz 34 ist ferner mit einem auf der Hülse 35 in. axialer Richtung beweglich angeordneten Sicherungsring 46

mit zwei einstückig mit demselben ausgebildeten Klauen 44 versehen, welche sich jeweils durch eine Nut 45 des Außenflansches 42 der Hülse 35 erstrecken, wie besonders deutlich aus Fig. 3 hervorgeht. Der Sicherungsring 46 ist durch eine Feder 48 auf den Außenflansch 42 der Hülse 35 zu belastet, welche zwischen dem Sicherungsring 46 und einem auf der Hülse 35 t>efestigten Sprengring 47 angeordnet ist.

An dem der Stirnfläche 43 und dem Sicherungsring 46 abgewandten Ende weist der Einsatz 34- einen Verriegelungskopf 5^ auf, welcher aus einem Axialvorsprung 52 der Hülse 35 besteht, der so dimensioniert ist, daß er zwischen die beiden Verriegelungselemente 27 des Greifers 18 laufen kann, und der mit zwei auf seinen beiden Seiten radial abstehenden Verriegelungsvorsprüngen 53 versehen ist. Der aus Fig. 7 ersichtliche Abstand D^, der beiden Enden derselben voneinander ist größer als der gegenseitige Abstand D^ der beiden Enden der Verriegelungselemente 27 und kleiner als der gegenseitige Abstand D^, der Innenflächen der beiden Arme 26 des Greifers 18, welehe in Fig. 4 angegeben sind. Jeder Verriegelungsvorsprung 53 weist auf der der Hülse 35 zugewandten Seite eine zur Hülse 35 hin abfallende, konische Verriegelungsfläche 54 mit einem Neigungswinkel beispielsweise zwischen 30° und 60 auf, Vielehe an den beiden seitlichen Rändern jeweils mit einer in Umfangsrichtung der Verriegelungsfläche ^A- geneigten Führungsfläche 55 versehen ist, wie besonders deutlich aus Fig. 14 bis 16 hervorgeht.

Der geschilderte Werkzeughalter wird folgendermaßen montiert.

Zunächst werden in der Spindel 10 die Spindelbohrung 13 und die anschließende Gewindebohrung 20 ausgebildet. Dann wird das Verbindungsstück 19 in die Spindelbolirung 13 eingesetzt und an der Spindel 10 befestigt, indem der Gewindezapfen 21 in die Gewindebohrung 20 eingeschraubt wird, so daß der Außenflansch 22 des Verbindungsstücks 19 über die Unterleg-

scheibe 23 gegen den Boden der Spindelbohrung 13 drückt. Daraufhin wird der Greifer 18 mittels der Klemmschraube 29 und der Unterlegscheibe 30 an das Verbindungsstück 19 angeschraubt, so daß der Boden 25 des Greifers 18 über die Distanzscheibe 31 am Außenflansch 22 des Verbindungsstücks 19 anliegt und sich die gegenseitige Relativstellung der Verriegelungselemente 27 des Greifers 18 sowie der Sperrausnehmungen 16 der Spindel 10 ergibt, wie in I¹Ig. 6 veranschaulicht. Durch entsprechende Wahl der Stärke der Distanzscheibe 31 wird ferner dafür gesorgt, daß der aus Fig. 4- ersichtliche Abstand L^ zwischen der StirnflächeI5 der Spindel 10 und den Verriegelungsflächen 28 der Verriegelungselemente 27 an den Armen 26 des Greifers 18 geringfügig, beispielsweise um etwa 0,05 bis 0,15 mm, größer als der aus Fig. 5 ersichtliche Abstand L^ zwischen der Stirnfläche 43 des Außenflansches 42 der Hülse 35 des !Einsatzes 34- und den Verriegelungsflächen 54· der Verriegelungsvorsprunge 53 des Verriegelungskopfes 51 an der Hülse 35 des Einsatzes 34- ist.

Zur Befestigung des Werkzeugs 37 an der Spindel 10 mittels des geschilderten Werkzeughalters wird folgendermaßen vorgegangen. Zunächst wird das Werkzeug 37 im Einsatz 34- befestigt, welcher dann mit der Hülse 35 in die Spindelbohrung 13 so eingeschoben wird, daß die Verriegelungsvorsprünge 53 des Verriegelungskopfes 51 zwischen den Verriegelungselementen 27 des Greifers 18 hindurchlaufen, wie aus Fig. 8 und 11 ersichtlich. Nach Anlage der Stirnfläche 4-3 des Einsatzes 34-an der Stirnfläche I5 der Spindel 10 wird der Einsatz 34- um ^c)0" im Uhrzoi v\ovi\ i rin oder in umgekehrter Hichtung gedreht, wie aus Kig. 9 und 12 hervorgeht, so daß die Verriegelungselemente 27 dos Greifers 18 durch die Verriegelungsvorsprünge 53 des Verriegelungskopfes 51 nach außen gedrückt werden und die Verriegelungsflächen 54- der Verriegelungsvorsprünge 53 mit den Verriegelungsflächen 28 der Verriegelungselemente 27, in Eingriff kommen, wie Fig. 10 und 13 zeigen.

Dieser Verriegelungsvorgang geht besonders deutlich aus Fig. 14 bis 16 hervor. Beim Einschieben des Einsatzes 34 in die Spindelbohrung 13 befindet sich der Verriegelungskopf 51 des Einsatzes 34 in der Stellung gemäß Fig. 14, um beim anschließenden Drehen des Einsatzes 34 die in Fig. 14 mit gestrichelten Linien wiedergegebene Stellung einzrunehmen, wobei seine Verriegelungsvorsprünge 53 die Verriegelungselemente 27 des Greifers 18 aufgrund der Elastizität der Arme 26 desselben gemäß Fig. 15 nach außen drücken. Da beim Drehen des Einsatzes 34 dessen VerriegelungsvorSprünge 53 gemäß Fig. 15 und zunächst mit den schrägen Führungsflächen 55 an den Verriegelungsflächen 28 der Verriegelungselemente 27 des Greifers 18 angreifen, bevor sie mit ihren Verriegelungsflächen 54 auf die Verriegelungsflächen 28 der Verriegelungselemente 27 des Greifers 18 laufen, können letztere leicht auseinandergedrückt werden und ist zum Drehen des Einsatzes 34 nur eine geringe Kraft erforderlich. Beim Angriff der Verriegelungsflächen 54 des Einsatzes 34 an den Verriegelungsflächen 28 des Greifers 18 liegt gemäß Fig. I5 zwischen den Außenkanten 27a der Verriegelungselemente 27 des Greifers 18 und der zylindrischen Innenfläche 14 der Spindelbohrung 13 nur ein äußerst geringes Spiel G von beispielsweise etwa 0,05 "bis 0,15 mm vor.

Am Ende des VerriegelungsVorganges fallen die beiden Klauen 44 des Sicherungsringes 46 des Einsatzes 34 unter der Wirkung der den Sicherungsring 46 belastenden Feder 48 gemäß Fig. 1, 2 und 10 in die beiden stirnseitigen Sp err ausnehmungen 16 der Spindel 10 ein, um gegliche Verdrehung des Einsatzes 34 in der Spindelbohrung I3 zu verhindern.

Wach der Befestigung des Werkzeugs 37 an der Spindel 10 wird letztere durch den zugehörigen Antrieb in Umlauf versetzt, um mittels des Werkzeugs 37 ©in Werkstück zu bearbeiten. Da ■ die Verriegelungselemente 27 des Greifers 18 aufgrund der

Elastizität der Arme 26 desselben stets das Bestreben haben, in die Ausgangsposition zurückzukehren, üben sie auf die Verriegelungsvorsprünge 53 des Einsatzes 34 eine Kraft aus, welche letzteren in die Spindelbohrung 13 hineinzieht und Beine Stirnfläche 4-3 gegen die Stirnfläche I5 der Spindel 10 gedruckt hält, so daß weder eine Zugkraft noch eine Druckkraft, welche bei der Werkstückbearbeitung auf das Werkzeug 37 einwirkt, die beiden Stirnflächen 43 und I5 voneinander trennen bzw. das Werkzeug 37 auf die Spindel 10 zu bewegen kann. Vibrationen des Werkzeugs 37 in Richtung der Achse der Spindel 10 sind also ausgeschlossen, so daß das Werkstück mit hoher Genauigkeit bearbeitet werden kann. Selbst dann, wenn auf das Werkzeug 37 eine größere Zugkraft von beispielsweise 40 bis 50 kg einwirkt, können sich die beiden Verriegelungselemente 27 des Greifers 18 nur geringfügig auseinanderspreizen, da

sie dann mit den Außenkanten 27a an der zylindrischen Innenfläche 14 der Spindelbohrung I3 zur Anlage kommen, so daß sich der Einsatz 34- ^it dem Werkzeug 37 nicht weiter aus der Spindel 10 herausbewegen kann. Liegt die Differenz zwischen den beiden Abständen L^ und L^ (Fig- 5 bzw. 4) bei etv/a 0,05 mm* dann kann der Einsatz 34 in der besagten Richtung um eine Strecke von etwa 0,2 mm bewegt werden, bei einer Abstandsdifferenz von etwa 0,15 w®- dagegen nur um eine Strecke von etwa 0,05 mm.
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Bei der Entfernung des Einsatzes 34- von der Spindel 10 zum Austausch oder Reparieren des Werkzeugs 37 wird folgendermaßen verfahren. Zunächst wird der Sicherungsring 46 des Einsatzes 3^ ergriffen und von Hand axial verschoben, um die Klauen 44 aus den Sperrausnehmungen 16 der Spindel 10 herauszuziehen. Danach wird der Sicherungsring 46 zusammen mit dem Winsatz 34 von Hand um 90° im Uhrzeigersinn oder in entgegengesetzter Richtung gedreht, um den gegenseitigen Eingriff der Verriegelungsvorsprünge 53 des Einsatzes 34 und der Verriegelungselemente 27 des Greifers 18 aufzuheben und

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die Verriegelungsvorsprmige 53 in den Raum zwischen den Verriegelungselementen 27 zu bringen. Anschließend kann der Ein satz 34 mit der den Sicherungsring 46 erfassenden Hand aus der Spindelbohrung 13 herausgezogen worden. Der Sicherungsring 46 dient also auch als Betätigungsring für den Einsatz

Die Verriegelungselemente 27 des Greifers 18 und die Sperrausnehmungen 16 der Spindel 10 sowie die Verriegelungsvor-Sprünge 53 des Einsatzes 34- und die Klauen 44 des Sicherungsringes 46 desselben müssen in solchen gegenseitigen Relativstellungen angeordnet sein, daß beim Ineinandergreifen der Verriegelungselemente 27 und der Verriegelungsvorsprünge 53 unter gegenseitiger Anlage an den Verriegelungsflächen 28 und 54 die Sperrausnehmungen 16 den Klauen 44 gegenüberliegen und letztere in die Sperrausnehmungen 16 eintreten können. Diese Relativstellungen sind in Fig. 6 bzw. 7 veranschaulicht.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 17 und 18 sind andere Ralativstellungen zwischen den Verriegelungselementen 27 des Greifers 18 und den Sperrausnehmungen 16 der Spindel 10 sowie zwischen den Verriegelungsvorsprüngen 53 des Einsatzes 34 und den Klauen 44 des Sicherungsringes 46 desselben vorgesehen.

Gemäß Fig. I9 ist es zur formschlüssigen Sicherung des Einsatzes 34 gegen Verdrehung in der Spindelbohrung 13 auch möglich, der Spindel 10 mindestens eine vorspringende Klaue 57 und dem Einsatz 34 entsprechend viele Sperrausnehmungen 58 zuzuordnen, welche beim Drehen des Einsatzes 34 aus der Stellung gemäß Fig. 1°/A vor die Klaue 57 gelangt bzw. vor die Klauen 57 gelangen, so daß letztere in die Sperrausnehmung 58 eintreten kann bzw. in die Sperrausnehmungen 58 eintreten können, wie Fig. 19B zeigt.

>5 Fig. 20 und 21 veranschaulichen eine weitere Ausführungsform

bzw. einen anderen Einsatz 34e. Den Teilen des geschilderten Einsatzes 34 funktionell entsprechende Teile des anderen Einsatzes 34-e sind mit denselben, nur durch den Zusatz "e" ergänzten Bezugszahlen versehen. Die Hülse 35e des Einsatzes 34e weist eine konische Bohrung 61 auf, in welcher eine konische Spannhülse 62 mit einem Längsschlitz 63 angeordnet ist. Die Hülse 35e ist ferner mit einem Außengewinde 65 versehen, auf welches ein Befestigungsring 64 aufgeschraubt ist. Letzterer ist mit der Spannhülse 62 durch einen Verbindungsring 66 axial fest, jedoch drehbar verbunden. Im Bereich der zylindrischen Mantelfläche 41e weist die Hülse 35e eine Gewindebohrung 70 auf, in welcher ein Positionierungsglied 71 mit Außengewinde verschraubbar sowie ein Halter 72 mit einer Ausnehmung 73 zur Aufnahme der Zunge 40e am freien Schaftende des Werkzeugs 37e und mit einem Querstift 74 angeordnet ist, dessen beide Enden jeweils in einem Längsschlitz 75 der Hülse 35© aufgenommen sind.

Zum Befestigen des Werkzeugs 37e im Einsatz 34e wird der Schaft des Werkzeugs 37<2 durch die Spannhülse 62 hindurch in die Hülse 35s eingeführt und mit der Zunge 4Oe in die Ausnehmung 73 hineingesteckt. Danach wird der Befestigungsring 64 gedreht, um die Spannhülse 62 in Fig. 20 nach links auf das engere Ende der konischen Bohrung 61 der Hülse 35s zu schieben, so daß sie radial zusammengedrückt und das Werkzeug 37© fest eingespannt wird. Vor dieser Befestigung des Werkzeugs 37© im Einsatz 34e sollte die aus demselben vorstehende Werkzeuglänge genau eingestellt werden, wozu es ausreicht, das Positionierungsglied 7I i*i eier Gewindebohrung 70 der Hülse 35© entsprechend zu verschrauben, um den Halter 72 in Fig. 20 und 21 nach links oder rechts in die der vorstehenden Werkzeuglänge zugeordnete Stellung zu verschieben.

Die Montage des Einsatzes 34e in der zugehörigen Spindel erfolgt genauso, wie beim geschilderten Einsatz 34, ebenso wie

die Demontage.

In Pig. 22 und 25 ist ein solcher Werkzeughalter dargestellt, wie bereits vorgeschlagen. Er weist einen in eine Bohrung einer Spindel 81 einführbaren Einsatz 82 zur Aufnahme eines Werkzeugs 83 auf. Auf dem Einsatz 82 ist ein Verbindungsstück 85 befestigt, auf der Spindel 81 ein Halter 86 für Stahlkugeln 87- Auf dem Halter 86 ist eine Betätigungshülse 88 axial verschiebbar angeordnet, welche in Fig.» 22 und 23 nach links federbelastet ist und eine konische Verriegelungsf!lache 90 aufweist, um im Zustand gemäß Fig. 22 die Stahllcugeln 87 jeweils in einer Verriegelungsausnehmung 89 des Verbindungsstücks 85 zu halten, so daß der Einsatz 82 in der Spindel 81 festgeklemmt ist. Durch Verschieben der Betätigungshülse 88 entgegen der Wirkung ihrer Federbelastung, also in Richtung des Pfeiles 91 gemäß Fig. 23, werden die Stahlkugeln 87 freigegeben, so daß der Einsatz 82 mit seinem Verbindungsstück 85 und dem Werkzeug 83 in Richtung des Pfeiles 92 gemäß Fig. 23 aus der Spindel 81 herausgezogen werden kann. Ebenso ist es im Zustand nach Fig. 23 möglich, den Einsatz 82 in die Bohrung der Spindel 81 einzuführen. Wie einleitend schon hervorgehoben, erlaubt der Werkzeughalter gemäß Fig. 22 und 23 zwar ein einfaches und schnelles Anbringen sowie Entfernen des Werkzeugs 83 an bzw. von der Spindel 81, wird jedoch das

?-5 Werkzeug 83 bei der Bearbeitung eines Werkstücks durch die von demselben auf das Werkzeug 83 einwirkenden Kräfte in feine axiale Vibrationen versetzt, insbesondere infolge dessen, daß die Stahlkugeln 87 nur in den Verriegelungsau nehmungen 89 gehalten werden und der Einsatz 82 sich sanit, wenn auch nur geringfügig, bezüglich der Spindel 81 axial bewegen kann.

Solche feinen Vibrationen vermindern die Bearbeitungsgenauigkeit und schaden dem Aussehen des fertig bearbeiteten Werkstücks .

Leerseite -

Claims

Patentansprüche

1./ Werkzeughalter zur Befestigung eines Werkzeugs an der angetriebenen Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine, gekennzeichnet durch

a) einen Greifer (18) am inneren Ende einer von einem Ende der Spindel (10) ausgehenden Spindelbohrung (13)» welcher

b) einen an der Spindel (10) befestigten Boden (25), zwei vom Boden (25) zur Mündung der Spindelbohrung (13) hin abstehende, einander bezüglich der Mittellinie der Spindel (10) diametral gegenüberliegende, sich in geringem Abstand von der zylindrischen Innenfläche (14-) der Spindelbohrung (13) erstreckende sowie elastisch auf die Innenfläche (14) zu biegbare Arme (26) und zwei an den Enden der Arme (26) auf die Mittellinie der Spindel (10) zu ragende Verriegelungselemente (27) mit je einer dem Boden (25) und der Mittellinie der Spindel (10) zugewandten, geneigten Verriegelungsfläche (28) auf v/eist,

Radeckestraße 43 8000 München 60 Telefon (089) 833603/883604 Telex 5212313 Telegramme Palentconsult Sonnenberger Straße 43 6200 Wiesbaden Telefon (06121) 562943/561998 Telex 4186237 Telegramme Palentconsult

c) einen das Werkzeug (37; 3?e) aufnehmenden und in die Spindelbohrung (13) einführbaren Einsatz (34-; 34e), welcher

d) am einen Binde eine Stirnfläche (4-3; 43e) zur Anlage an der die Mündung der Spindelbohrung (13) umgebenden Stirnfläche (15) der Spindel (10) und am anderen Ende einen zwischen den Verriegelungselementen (27) des Greifers (18) hindurchführbaron Verriegelungskopf (51; 51e) auf-. weist, der mit zwei auf einander gegenüberliegenden Seiten abstehenden Verriegelungsvorsprungen (53; 53e) mit je einer der Stirnfläche (43; 43e) zugewandten und von derselben weg ansteigenden, geneigten \&rriegelungsfläche (54-; 54e) versehen ist, wobei

e) der Abstand (L.) der Stirnfläche (4-3; 4-3e) des Einsatzes (34-; 34-e) von den Verriege.lungsflachen (54-; 54-e) desselben geringfügig kleiner als der Abstand (Lp) der Stirnfläche (15) der Spindel (10) von den Verriegelungsflächen

(28) des Greifers (18) und der gegenseitige Abstand (D^) der Enden der Verriegelungsvorsprünge (53; 53e) des Einsatzes (34-; 34-e) größer als der gegenseitige Abstand (D^_) der Enden der Verriegelungselemente (27) des Greifers (18) sowie kleiner als der gegenseitige Abstand (D.,) der Innenflächen der Arme (26) des Greifers (18) ist, so daß

f) der Einsatz (34-; 34-e) nach dem Einführen in die Spindelbohrung (13) bis zur Anlage seiner Stirnfläche (43; 43e) an der Stirnfläche (15) der Spindel (10) gedreht werden kann, um mit seinen Verriegelungsvorsprungen (53; 53e) die Verriegelungselemente (27) des Greifers (18) gegen die Federwirkung der elastischen Arme (26) desselben auseinanderzuspreizen und die Verriegelungsflächen (54; 54e) des Einsatzes (34; 34e) zur Anlage an den Verriegelungsflächen (28) des Greifers (18) zu bringen, und

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g) eine Einrichtung (44, 16; 44e, 16; 58, 57) zur formschlüssigen Sicherung des Einsatzes (34; 34e) gegenüber Verdrehung in der Spindelbohrung (13), wenn die Verriegelunp^sf Lachen (54; 54e) des Einsatzes (34; 3^e) und die Verriegelungsflachen (28) des Greifern (18) aneinanderliegen.

2. Werkzeughalter nach Anspruch 1 , dadiirch gekennzeichnet, daß der Einsatz (34; 34e) zur formschlüssigen Sicherung gegenüber Verdrehung in der Spinde!bohrung (13) einen Sicherungsring (46; 46e) mit mindestens einer Klaue (44; 44e) aufweist, welcher mit dem Einsatz (34; J4e) drehfest verbunden, jedoch auf demselben axial verschiebbar und mit der Klaue (44; 44e) auf eine Sperrausnehmung (16) in der Stirnfläche (15) der Spindel (10) zu federbelastet ist.

3- Werkzeughalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden der Spindelbohrung (13) ein Verbindungsstück (19) befestigt ist, mit welchem der Greifer (18) am Boden (25) under Zwischenschaltung einer Distanzscheibe (31) zur Einstellung des Abstandes (IV,) der Stirnfläche (15) der Spindel (10) von den Verriegelungsflächen (28) des Greifers (18) lösbar verbunden ist.