DE3418615C2

DE3418615C2 - Werkzeughalteeinrichtung

Info

Publication number: DE3418615C2
Application number: DE3418615A
Authority: DE
Inventors: Tsutomu Naito
Original assignee: NT Tool Corp
Current assignee: NT Tool Corp
Priority date: 1983-05-18
Filing date: 1984-05-18
Publication date: 1994-04-14
Anticipated expiration: 2004-05-19
Also published as: DE3418615A1; JPH0366097B2; US4585380A; JPS59214531A

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeughalteeinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist bekannt, Spannfutter als Werkzeughalter zu verwenden. Sie gestatten eine feste Anbringung eines Werkzeugs, beispielsweise eines Bohrers an der Arbeitsspindel der jeweiligen Werkzeugmaschine, so daß es zusammen mit der angetriebenen Arbeitsspindel umläuft, um ein Werkstück zu bearbeiten. Allerdings ist bei Verwendung von Spannfuttern das Einsetzen des Werkzeugs und das Herausnehmen des Werkzeugs zeitraubend.

Es sind bereits Werkzeughalteeinrichtungen vorgeschlagen worden, die ein leichtes und rasches Einsetzen des Werkzeugs in die antreibbare Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschi ne gestatten.

Eine Werkzeughalteeinrichtung der eingangs genannten Art ist aus der DE 27 01 337 A1 bekannt. Bei dieser bekannten Werkzeughalteeinrichtung ist eine konischen Spindelbohrung vorgesehen, in deren werkzeugseitigem Ende sich eine radial bewegliche Zangenanordnung befindet, deren nach außen gerichtete Enden in eine Innen-Ringnut am Ende einer Werk zeugsaufnahme eingreifen. Die Elemente der Zange können durch einen zentrisch angeord neten Spreizstab verriegelt werden, so daß die Werkzeugaufnahme fest in der konischen Spindelbohrung gehalten wird.

Aus der DE 28 41 744 A1 ist eine Werkzeughalteeinrichtung bekannt, bei der ein Einsatz zur Aufnahme des jeweiligen Werkzeugs vorgesehen ist, welcher in eine von einem Ende der Spindel ausgehende Spindelbohrung einführbar und in der Spindelbohrung mittels einer äußeren Klemmeinrichtung festlegbar ist. Hier kann sich jedoch der Einsatz bezüglich der Spindel geringfügig axial bewegen, so daß es möglicherweise zu einem axialen Vibrieren des umlaufenden Werkzeugs im Betrieb kommt. Derartige Vibrationen beeinträchtigen jedoch die Bearbeitungsgenauigkeit.

Aus dem DE-GM 75 16 895 ist ein Schnellwechselfutter für Bohrer bekannt, welches nach Art einer Bajonettverbindung arbeitet. Hierzu befindet sich in einer Aufnahmehülse ein diametral verlaufender Haltestift, der beim Einstecken eines mit einem Aufnahmeteil versehenen Werkzeugs in einen Längsschlitz des Aufnahmeteils gelangt. Durch Verdrehen des Aufnahmeteils gelangen Bereiche des Haltestifts der Aufnahmehülse in an den Längs schlitz des Aufnahmeteils anschließende Querschlitzbereiche.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeughalteeinrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die eine einfache und schnelle Anbringung und Entfernung eines Werkzeugs an der bzw. von der Arbeitsspindel erlaubt, wobei das Werkzeug fest und spielfrei an der Spindel gehalten werden soll.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Das Anbringen eines Werkzeugs an der Arbeitsspindel geschieht bei der erfindungsgemäßen Werkzeughalteeinrichtung rasch und einfach dadurch, daß der Einsatz in die Spindel bohrung eingeführt und in einer Endlage verdreht wird, so daß die Verriegelungsflächen der Verriegelungselemente in Eingriff treten mit Verriegelungsvorsprüngen des Ver riegelungskopfs des Einsatzes. Das Entfernen des Werkzeugs aus der Arbeitsspindel ist ebenso einfach.

Bei der erfindungsgemäßen Werkzeughaltereinrichtung ist der Einsatz stets einer nach innen gerichteten Zugkraft unterworfen, so daß der Einsatz und mithin das Werkzeug spielfrei gehalten wird. Selbst beim Einwirken größerer Zugkräfte auf das Werkzeug bewegt sich dieses nicht von der Spindel weg. Jegliche Vibrationen in axialer Richtung sind ausgeschlossen.

Nachstehend sind Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Werkzeughalters anhand von Zeichnungen beispielsweise be schrieben. Darin zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt einer ersten Ausführungs form;

Fig. 2 die Draufsicht der Ausführungsform gemäß Fig. 1;

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

Fig. 4 einen Längsschnitt der Spindel und des Grei fers der Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 3;

Fig. 5 eine Seitenansicht des Einsatzes der Ausfüh rungsform 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 Pfei les VII in Fig. 5;

Fig. 8 bis 10 jeweils eine teilweise längsgeschnittene Sei tenansicht der Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 3 wobei der Einsatz Unterschiedliche Dreh stellungen bezüglich der Spindel einnimmt;

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 größerem Maßstab;

Fig. 17 und 18 jeweils eine Ansicht entsprechend derjenigen ge mäß Fig. 6 bzw. 7 einer anderen Ausführungsform mit anderen Relativstellungen bestimmter Bauteile;

Fig. 19 schematisch eine Variante der Einrichtung zur formschlüssigen Sicherung des Einsatzes gegen über Verdrehung in der Spindel der Ausführungs form gemäß Fig. 1 bis 3;

Fig. 20 einen Längsschnitt des Einsatzes einer weiteren Ausführungsform;

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

Fig. 22 sowie 23 jeweils eine teilweise längsgeschnittene Seiten ansicht eines konventionellen Werkzeughalters, und zwar in geschlossenem bzw. geöffnetem Zu stand.

Der Werkzeughalter gemäß Fig. 1 bis 16 ist an einer Spindel 10 einer Werkzeugmaschine vorgesehen, welche am Werkzeugma schinengestell 11 mittels Lagern 12 drehbar gelagert ist und durch einen nicht dargestellten Antrieb gedreht wird.

Die Spindel 10 weist eine vom dargestellten Ende ausgehende Spindelbohrung 13 mit einer zylindrischen Innenfläche 14 und eine ringförmige Stirnfläche 15 an der Mündung der Spindel bohrung 13 auf, welche mit zwei Sperrausnehmungen 16 versehen ist. In die Spindelbohrung 13 ist ein Greifer 18 eingesetzt, welcher an der Spindel 10 über ein Verbindungsstück 19 befe stigt 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 ei ner Klemmschraube 29 am Verbindungsstück 19 befestigt ist, welche über eine Unterlegscheibe 30 am ringscheibenförmigen Boden 25 des Greifers 18 anliegt, der seinerseits über eine Distanzscheibe 31 gegen den Außenflansch 22 des Verbindungs stücks 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 Innen fläche 14 der Spindelbohrung 13 erstrecken und jeweils am freien Ende mit einem zur Mittellinie der Spindel 10 ragen den Verriegelungselement 27 mit einer dem Boden 25 zugewand ten und sich zu demselben hin erweiternden, konischen Ver riegelungsfläche 28 mit einem Neigungswinkel beispielsweise zwischen 300 und 600 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 dimensioniert, daß die Hülse 35 ohne Spiel in die Spindelbohrung 13 eingeführt wer den kann, um mit der inneren Stirnfläche 43 eines Außenflan sches 42 an der Stirnfläche 15 der Spindel 10 zur Anlage zu kommen.

Der Einsatz 34 ist ferner mit einem auf der Hülse 35 in axialer Richtung beweglich angeordneten Sicherungsring 46 mit zwei einstückig mit demselben ausgebildeten Klauen 44 ver sehen, welche sich jeweils durch eine Nut 45 des Außenflan sches 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 be festigten Sprengring 47 angeordnet ist.

An dem der Stirnfläche 43 und dem Sicherungsring 46 abgewand ten Ende weist der Einsatz 34 einen Verriegelungskopf 51 auf, welcher aus einem Axialvorsprung 52 der Hülse 35 besteht, der so dimensioniert ist, daß er zwischen die beiden Verriege lungselemente 27 des Greifers 18 laufen kann, und der mit zwei auf seinen beiden Seiten radial abstehenden Verriege lungsvorsprüngen 53 versehen ist. Der aus Fig. 7 ersichtliche Abstand D₁ der beiden Enden derselben voneinander ist größer als der gegenseitige Abstand D₄ der beiden Enden der Verrie gelungselemente 27 und kleiner als der gegenseitige Abstand D₃ der Innenflächen der beiden Arme 26 des Greifers 18, wel che in Fig. 4 angegeben sind. Jeder Verriegelungsvorsprung 53 weist auf der der Hülse 35 zugewandten Seite eine zur Hül se 35 hin abfallende, konische Verriegelungsfläche 54 mit ei nem Neigungswinkel beispielsweise zwischen 30° und 60° auf, welche an den beiden seitlichen Rändern jeweils mit einer in Umfangsrichtung der Verriegelungsfläche 54 geneigten Füh rungsfläche 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 Spindelbohrung 13 eingesetzt und an der Spindel 10 befestigt, indem der Gewindezapfen 21 in die Gewindebohrung 20 eingeschraubt wird, so daß der Außen flansch 22 des Verbindungsstücks 19 über die Unterleg scheibe 23 gegen den Boden der Spindelbohrung 13 drückt. Dar aufhin wird der Greifer 18 mittels der Klemmschraube 29 und der Unterlegscheibe 30 an das Verbindungsstück 19 ange schraubt, so daß der Boden 25 des Greifers 18 über die Di stanzscheibe 31 am Außenflansch 22 des Verbindungsstücks 19 anliegt und sich die gegenseitige Relativstellung der Verrie gelungselemente 27 des Greifers 18 sowie der Sperrausnehmun gen 16 der Spindel 10 ergibt, wie in Fig. 6 veranschaulicht. Durch entsprechende Wahl der Stärke der Distanzscheibe 31 wird ferner dafür gesorgt, daß der aus Fig. 4 ersichtliche Abstand L₂ zwischen der Stirnfläche 15 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 Ab stand L₁ 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 vorge gangen. Zunächst wird das Werkzeug 37 im Einsatz 34 befe stigt, welcher dann mit der Hülse 35 in die Spindelbohrung 13 so eingeschoben wird, daß die Verriegelungsvorsprünge 53 des Verriegelungskopfes 51 zwischen den Verriegelungselemen ten 27 des Greifers 18 hindurchlaufen, wie aus Fig. 8 und 11 ersichtlich. Nach Anlage der Stirnfläche 43 des Einsatzes 34 an der Stirnfläche 15 der Spindel 10 wird der Einsatz 34 um 900 im Uhrzeigersinn oder in umgekehrter Richtung gedreht, wie aus Fig. 9 und 12 hervorgeht, so daß die Verriegelungs elemente 27 des Greifers 18 durch die Verriegelungsvorsprün ge 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 anschlie ßenden Drehen des Einsatzes 34 die in Fig. 14 mit gestrichel ten Linien wiedergegebene Stellung einzunehmen, wobei seine Verriegelungsvorsprünge 53 die Verriegelungselement 27 des Greifers 18 aufgrund der Elastizität der Arme 26 desselben gemäß Fig. 15 nach außen drücken. Da beim Drehen des Einsat zes 34 dessen Verriegelungsvorsprünge 53 gemäß Fig. 15 und 16 zunächst mit den schrägen Führungsflächen 55 an den Verriege lungsflächen 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 auseinanderge drückt werden und ist zum Drehen des Einsatzes 34 nur eine geringe Kraft erforderlich. Beim Angriff der Verriegelungs flächen 54 des Einsatzes 34 an den Verriegelungsflächen 28 des Greifers 18 liegt gemäß Fig. 15 zwischen den Außenkanten 27a der Verriegelungselemente 27 des Greifers 18 und der zy lindrischen Innenfläche 14 der Spindelbohrung 13 nur ein äu ßerst 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 Wir kung der den Sicherungsring 46 belastenden Feder 48 gemäß Fig. 1, 2 und 10 in die beiden stirnseitigen Sperrausnehmun gen 16 der Spindel 10 ein, um jegliche Verdrehung des Ein satzes 34 in der Spindelbohrung 13 zu verhindern.

Nach der Befestigung des Werkzeugs 37 an der Spindel 10 wird letztere durch den zugehörigen Antrieb in Umlauf versetzt, um mittels des Werkzeugs 37 ein 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 Ver riegelungsvorsprünge 53 des Einsatzes 34 eine Kraft aus, wel che letzteren in die Spindelbohrung 13 hineinzieht und seine Stirnfläche 43 gegen die Stirnfläche 15 der Spindel 10 ge drückt hält, so daß weder eine Zugkraft noch eine Druckkraft, welche bei der Werkstückbearbeitung auf das Werkzeug 37 ein wirkt, die beiden Stirnflächen 43 und 15 voneinander trennen bzw. das Werkzeug 37 auf die Spindel 10 zu bewegen kann. Vi brationen 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 Innen fläche 14 der Spindelbohrung 13 zur Anlage kommen, so daß sich der Einsatz 34 mit dem Werkzeug 37 nicht weiter aus der Spin del 10 herausbewegen kann. Liegt die Differenz zwischen den beiden Abständen L₁ und L₂ (Fig. 5 bzw. 4) bei etwa 0,05 mm, dann kann der Einsatz 34 in der besagten Richtung um eine Strecke von etwa 0,2 mm bewegt werden, bei einer Abstandsdif ferenz von etwa 0,15 mm dagegen nur um eine Strecke von etwa 0,05 mm.

Bei der Entfernung des Einsatzes 34 von der Spindel 10 zum Austausch oder Reparieren des Werkzeugs 37 wird folgenderma ßen verfahren. Zunächst wird der Sicherungsring 46 des Ein satzes 34 ergriffen und von Rand axial verschoben, um die Klauen 44 aus den Sperrausnehmungen 16 der Spindel 10 her auszuziehen. Danach wird der Sicherungsring 46 zusammen mit dem Einsatz 34 von Rand um 90° im Uhrzeigersinn oder in ent gegengesetzter Richtung gedreht, um den gegenseitigen Ein griff der Verriegelungsvorsprünge 53 des Einsatzes 34 und der Verriegelungselemente 27 des Greifers 18 aufzuheben und die Verriegelungsvorsprünge 53 in den Raum zwischen den Ver riegelungselementen 27 zu bringen. Anschließend kann der Ein satz 34 mit der den Sicherungsring 46 erfassenden Hand aus der Spindelbohrung 13 herausgezogen werden. Der Sicherungs ring 46 dient also auch als Betätigungsring für den Einsatz 34.

Die Verriegelungselemente 27 des Greifers 18 und die Sperr ausnehmungen 16 der Spindel 10 sowie die Verriegelungsvor sprünge 53 des Einsatzes 34 und die Klauen 44 des Sicherungs ringes 46 desselben müssen in solchen gegenseitigen Relativ stellungen 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 Re lativstellungen 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. 19 ist es zur formschlüssigen Sicherung des Ein satzes 34 gegen Verdrehung in der Spindelbohrung 13 auch mög lich, 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 Stel lung gemäß Fig. 19A 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 kön nen, wie Fig. 19B zeigt.

Fig. 20 und 21 veranschaulichen eine weitere Ausführungsform bzw. einen anderen Einsatz 34e. Den Teilen des geschilderten Einsatzes 34 funktionell entsprechende Teile des anderen Ein satzes 34e sind mit denselben, nur durch den Zusatz "e" er gänzten Bezugszahlen versehen. Die Hülse 35e des Einsatzes 34e weist eine konische Bohrung 61 auf, in welcher eine ko nische Spannhülse 62 mit einem Längsschlitz 63 angeordnet ist. Die Hülse 35e ist ferner mit einem Außengewinde 65 ver sehen, auf welches ein Befestigungsring 64 aufgeschraubt ist. Letzterer ist mit der Spannhülse 62 durch einen Verbindungs ring 66 axial fest, jedoch drehbar verbunden. Im Bereich der zylindrischen Mantelfläche 41e weist die Hülse 35e eine Ge windebohrung 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 Schaften de des Werkzeugs 37e und mit einem Querstift 74 angeordnet ist, dessen beide Enden jeweils in einem Längsschlitz 75 der Hülse 35e aufgenommen sind.

Zum Befestigen des Werkzeugs 37e im Einsatz 34e wird der Schaft des Werkzeugs 37e durch die Spannhülse 62 hindurch in die Hülse 35e eingeführt und mit der Zunge 40e in die Ausnehmung 73 hineingesteckt. Danach wird der Befestigungs ring 64 gedreht, um die Spannhülse 62 in Fig. 20 nach links auf das engere Ende der konischen Bohrung 61 der Hülse 35e zu schieben, so daß sie radial zusammengedrückt und das Werk zeug 37e fest eingespannt wird. Vor dieser Befestigung des Werkzeugs 37e im Einsatz 34e sollte die aus demselben vor stehende Werkzeuglänge genau eingestellt werden, wozu es ausreicht, das Positionierungsglied 71 in der Gewindebohrung 70 der Hülse 35e entsprechend zu verschrauben, um den Halter 72 in Fig. 20 und 21 nach links oder rechts in die der vor stehenden Werkzeuglänge zugeordnete Stellung zu verschieben.

Die Montage des Einsatzes 34e in der zugehörigen Spindel er folgt genauso, wie beim geschilderten Einsatz 34, ebenso wie die Demontage.

In Fig. 22 und 23 ist ein solcher Werkzeughalter dargestellt, wie bereits vorgeschlagen. Er weist einen in eine Bohrung ei ner 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 Stahlku geln 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 Verriegelungsfläche 90 aufweist, um im Zustand gemäß Fig. 22 die Stahlkugeln 87 je weils in einer Verriegelungsausnehmung 89 des Verbindungs stücks 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 frei gegeben, 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 her vorgehoben, 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 Werkzeug 83 bei der Bearbeitung eines Werkstücks durch die von demselben auf das Werkzeug 83 einwirkenden Kräfte in fei ne axiale Vibrationen versetzt, insbesondere infolge dessen, daß die Stahlkugeln 87 nur in den Verriegelungsausnehmungen 89 gehalten werden und der Einsatz 82 sich somit, wenn auch nur geringfügig, bezüglich der Spindel 81 axial bewegen kann. Solche feinen Vibrationen vermindern die Bearbeitungsgenau igkeit und schaden dem Aussehen des fertig bearbeiteten Werk stücks.

Claims

1. Werkzeughalteeinrichtung zur Befestigung eines Werkzeugs in einer antreibbaren Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine, mit einem Greifer (18) am inneren Ende einer von einem Ende der Spindel (10) ausgehenden Spindelbohrung (13), und einem das Werkzeug aufnehmenden Einsatz (34, 34e), gekennzeichnet durch

a) 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 Verriege lungselemente (27) mit je einer dem Boden (25) und der Mit tellinie der Spindel (10) zugewandten, geneigten Verriege lungsfläche (28), wobei
b) der das Werkzeug (37; 37e) aufnehmende und in die Spindelbohrung (13) einführbare Einsatz (34; 34e) am einen Ende eine Stirnfläche (43; 43e) zur Anlage an der die Mün dung der Spindelbohrung (13) umgebenden Stirnfläche (15) der Spindel (10) und am anderen Ende einen zwischen den Verriegelungselementen (27) des Greifers (18) hindurchführ baren Verriegelungskopf (51; 51e) aufweist, der mit zwei auf einander gegenüberliegenden Seiten abstehenden Verrie gelungsvorsprüngen (53; 53e) mit je einer der Stirnfläche (43; 43e) zugewandten und von derselben weg ansteigenden, geneigten Verriegelungsfläche (54; 54e) versehen ist, wobei
c) der Abstand (L₁) der Stirnfläche (43; 43e) des Einsatzes (34; 34e) von den Verriegelungsflächen (54; 54e) desselben geringfügig kleiner als der Abstand (L₂) der Stirnfläche (15) der Spindel (10) von den Verriegelungsflä chen (28) des Greifers (18) und der gegenseitige Abstand (D₁) der Enden der Verriegelungsvorsprünge (53; 53e) des Einsatzes (34; 34e) größer als der gegenseitige Abstand (D₄) der Enden der Verriegelungselemente (27) des Greifers (18) sowie kleiner als der gegenseitige Abstand (D₃) der Innenflächen der Arme (26) des Greifers (18) ist, so daß
d) der Einsatz (34; 34e) nach dem Einführen in die Spindelbohrung (13) bis zur Anlage seiner Stirnfläche (43; 43e) an der Stirnfläche (15) der Spindel (10) gedreht wer den kann, um mit seinen Verriegelungsvorsprüngen (53; 53e) die Verriegelungselemente (27) des Greifers (18) gegen die Federwirkung der elastischen Arme (26) desselben auseinan der zu spreizen und die Verriegelungsflächen (54; 54e) des Einsatzes (34; 34e) zur Anlage an den Verriegelungsflächen (28) des Greifers (18) zu bringen, und
e) eine Einrichtung (44, 16; 44e, 16; 58, 57) zur formschlüssigen Sicherung des Einsatzes (34; 34e) gegenüber Verdrehung in der Spindelbohrung (13), wenn die Verriege lungsflächen (54M; 54e) des Einsatzes (34; 34e) und die Ver riegelungsflächen (28) des Greifers (18) aneinanderliegen.

2. Werkzeughalteeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (34; 34e) zur formschlüssigen Sicherung gegenüber Verdrehung in der Spin delbohrung (13) einen Sicherungsring (46; 46e) mit minde stens einer Klaue (44; 44e) aufweist, welcher mit dem Ein satz (34; 34e) 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. Werkzeughalteeinrichtung 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) unter Zwi schenschaltung einer Distanzscheibe (31) zur Einstellung des Abstandes (L₂) der Stirnfläche (15) der Spindel (10) von den Verriegelungsflächen (28) des Greifers (18) lösbar verbunden ist.