DE3706247A1 - Werkzeugeinspannvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugeinspannvorrichtung zum Festklemmen eines Ansatzes zur Befestigung eines Werkzeuges, das beispielsweise an einem Teil befestigt wird, an welchem das Werkzeug bei numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen befestigt wird, beispielsweise einem Werkzeugständer mittels eines Manipulators eines automatischen Werkzeugwechslers für den erwähnten Werkzeugständer.

Der Ansatz zur Befestigung des Werkzeuges, der beispielsweise am Werkzeugständer einer numerisch gesteuerten Revolverdrehbank mittels des Manipulators des automatischen Werkzeugwechslers befestigt wird, ist mit einem sich verjüngenden Schaftabschnitt ausgestattet, der mit engem Sitz in einer sich verjüngenden Öffnung des erwähnten Werkzeugständers aufgenommen wird. Zu diesem Zweck wird, um den erwähnten Ansatz zur Befestigung des Werkzeuges einzuklemmen, der erwähnte, sich verjüngende Schaftabschnitt, der in die erwähnte, sich verjüngende Öffnung eingesetzt wird, in einen Innenbereich hineingezogen, so dass beide Teile mit engem Sitz ineinander passen, wobei, falls erforderlich, ein gegenseitiger Oberflächenkontakt zwischen ringförmigen Stirnflächen erfolgt, die bezüglich des erwähnten Ansatzes zur Befestigung des Werkstückes und bezüglich des erwähnten Werkzeugständers um einen Schaftmittelpunkt herum ausgebildet sind.

Üblicherweise wurde bei einer derartigen Werkzeugeinspannvorrichtung ein nach innen gezogener Schaft verwendet, der lösbar am vorderen Ende des vorausgehend aufgeführten Schaftabschnittes angeordnet sein kann, wobei eine Anzahl Federn vorhanden ist, die den einziehbaren Schaft in den Innenbereich ziehen und dazu dienen, den sich verjüngenden Schaftabschnitt des vorausgehend erwähnten Ansatzes zur Befestigung des Werkzeuges einzuziehen. Bei einer derartigen Klemmvorrichtung, die übliche Schraubenfedern verwendet, besteht die Gefahr, dass sich die Klemmkraft für den Ansatz zur Befestigung des Werkzeuges in nicht vorhersehbarer Weise ändert, so dass die Anordnung bezüglich der Sicherheit bei mit grosser Leistung erfolgenden Schneidvorgängen problematisch ist, bei welchen die Schneidkraft eines Schneidwerkzeuges, das im Ansatz zur Befestigung des Schneidwerkzeuges angebracht ist, stärker als die Federkraft der erwähnten Schraubenfedern ist, oder wo der Ansatz bei Werkzeugmaschinen verwendet wird, die grosse Flächen bearbeiten. Ferner ist es schwierig, die bekannte Klemmvorrichtung bei einem Ansatz zur Befestigung eines Werkzeuges einzusetzen, der mit einer Werkzeugantriebswelle ausgestattet ist, die durch den zentralen Abschnitt hindurchtritt, weil der vorausgehend erwähnte, einziehbare Schaft und die Gruppe der Schraubenfedern auf der Mittellinie angeordnet sind, und im allgemeinen ist die mögliche Anwendbarkeit der Klemmvorrichtung nur bei Werkzeugmaschinen gegeben, deren System den Ansatz zur Befestigung des Werkzeuges selbst antreibt und in Umlauf versetzt, d.h. bei Werkzeugmaschinen, die mit einem Werkzeugständer ausgestattet sind, der zu seiner Drehung angetrieben wird.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugeinspannvorrichtung zu schaffen, die nicht nur in der Lage ist, den Ansatz zur Befestigung des Werkzeuges äusserst fest an dem Teil, der zur Aufnahme des Werkzeuges dient, festzuklemmen, sondern die ferner sicher als Einspannvorrichtung für den Ansatz zur Befestigung des Werkzeuges in Werkzeugmaschinen dienen kann, die mit hoher Leistung erfolgende Schneidvorgänge ausführen und bei welchen mittels der erwähnten Einspannvorrichtung grosse Flächen bearbeitet werden.

Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugeinspannvorrichtung zu schaffen, bei welcher der Einspannvorgang glatt und rasch erfolgt und welche gleichzeitig eine grosse Lebensdauer aufweist.

Schliesslich liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugeinspannvorrichtung zu schaffen, die mühelos bei dem drehbaren Bautyp eines Ansatzes zur Befestigung des Werkzeuges verwendet werden kann, bei welchem der zentrale Abschnitt von der Werkzeug-Antriebswelle durchdrungen wird.

Die vorausgehend aufgeführten Aufgabenstellungen werden durch die vorliegende Erfindung mittels einer Einspannvorrichtung gelöst, die gekennzeichnet ist durch einen sich verjüngenden Schaft, der am Ansatz zur Befestigung des Werkzeuges vorhanden ist und der in eine sich verjüngende Öffnung in dem erwähnten Teil eingepasst wird, an dem das Werkzeug befestigt ist, durch einen Schafthalteabschnitt, der sich konzentrisch vom sich verjüngenden Schaft wegerstreckt, der Schafthalteabschnitt in der Nachbarschaft seines hinteren Endteils eine sich seitlich erstreckende Halteklaue bzw. Halteklauen aufweist, ein zylindrisches Klemmelement an dem Teil, an dem das Werkzeug befestigt ist, derart angebracht ist, dass das zylindrische Klemmelement sowohl drehbar als auch axial vorwärts und/oder rückwärts bewegbar ist und welches den Schafthalteabschnitt umgibt und Halteklauen aufweist, die in Eingriff mit den erwähnten Halteklauen gelangen, und zwar als Folge einer Vorwärtsdrehung des zylindrischen Klemmelementes um einen vorgegebenen Winkelbetrag, um dadurch ein Lösen des Ansatzes zur Befestigung des Werkzeuges zu verhindern, wobei ein Drehantrieb mit einer Zwangsvorrichtung vorgesehen ist, der das zylindrische Klemmelement in einer Vorwärtsdrehung antreibt, wodurch das Klemmelement nach einwärts gezogen und/oder bei einer Rückwärtsdrehung nach aussen gestossen wird.

Die vorausgehend aufgeführten Aufgabenstellungen sowie weitere Aufgabenstellungen und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des Einspannteils in der Werkzeugeinspannvorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer Werkzeug-Antriebswelle und einer Kupplungsvorrichtung in der Werkzeugeinspannvorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 4 und 5 Querschnittsdarstellungen längs der Linie IV-IV und V-V der Fig. 1,

Fig. 6 und 7 jeweils Längsschnitte anderer Ausführungsformen der Erfindung, und Fig. 8 und 9 jeweils Längsschnitte weiterer Ausführungsformen der Erfindung.

In den Fig. 1 bis 5 bezeichnet das Bezugszeichen (1) den Ansatz zur Befestigung des Werkzeuges und (2) den Werkzeugständer an der Seite der Werkzeugmaschine. Der innere Endabschnitt des vorausgehend aufgeführten Ansatzes zur Befestigung des Werkzeuges (1) ist konzentrisch mit einem sich verjüngenden Schaft (3) und einem Schafthalteabschnitt (4) kleineren Durchmessers ausgestattet, der sich kontinuierlich vom sich verjüngenden Schaft (3) wegerstreckt, sowie mit Halteklauen (5), die sich mit ausreichender Längsabmessung in Umfangsrichtung erstrecken und die radial verlaufend an zwei einander gegenüberliegenden Stellen des Schwanzendes des Schafthalteabschnittes (4) angeordnet sind. Die Werkzeug-Antriebswelle (6) durchdringt konzentrisch das Innere des erwähnten Ansatzes (1) und wird abnehmbar und drehbar in einem Lager (3 a) gehalten, und das äussere Ende der Werkzeug-Antriebswelle (6) ist mit einer Werkzeugerfassungseinheit (7) ausgestattet, während das innere Ende der Werkzeug-Antriebswelle (6), das sich vom Schafthalteabschnitt (4) wegerstreckt, mit Kupplungsklauen (8, 33) versehen ist. (9) ist ein Teil zum Erfassen des Manipulators, der an dem erwähnten Ansatz zur Befestigung des Werkzeuges ausgebildet ist.

Der Werkzeugständer (2) ist mit einer sich verjüngenden Öffnung (11) ausgestattet, in die der sich verjüngende Schaft (3) des Ansatzes zur Befestigung des Werkzeuges (1) mit engem Sitz eingepasst werden kann, und weist ferner an seiner Innenseite ein zylindrisches Klemmelement (12) auf, sowie eine Antriebswelle (13), und einen Drehantrieb mit einer Vorrichtung, durch welche das zylindrische Klemmelement (12) axial in einer Längsrichtung (14) bewegt wird. (15) ist eine Verdrehungssicherung, die sich von einer ringförmigen Stirnseite des Werkzeugständers (2) wegerstreckt und die in einen konkaven Abschnitt (18) eingreift, der auf einer inneren ringförmigen Stirnfläche (17) des Teils (9) zum Erfassen des Manipulators des erwähnten Ansatzes zur Befestigung des Werkzeuges (1) ausgebildet ist.

Das zylindrische Klemmelement (12) weist äussere Endabschnitte auf, die in Eingriff mit dem Schafthalteabschnitt und den Halteklauen an der Seite des erwähnten Ansatzes (1) gelangen, wobei die Endkanten der externen Endabschnitte des zylindrischen Klemmelementes mit Klauen (19) versehen sind, deren Vorwärtsdrehung um einen festen Winkelbetrag es ihnen gestattet, von den Halteklauen (5) gehalten zu werden, wobei sich die Klauen (5, 19) derart axial überlappen, dass die erwähnten äusseren Endabschnitte radial einwärts gerichtet sind.

Ferner ist gemäss Fig. 2 die äussere Umfangsfläche des zylindrischen Klemmelementes (12) mit einem Nutenabschnitt (21) ausgestattet, der im Grundriss rautenförmig ausgebildet ist und der mittels eines Anschlagstiftes (20) gehalten wird, der sich seitlich aus dem Werkzeugständer (2) wegerstreckt, womit der Bereich der Vorwärts- und Rückwärtsdrehung und der Axialbewegung des zylindrischen Klemmelementes (12) beschränkt wird und wobei der Innenumfangsabschnitt, der näher am inneren Ende des zylindrischen Klemmelementes (12) liegt, mit einem Innengewindeabschnitt (22) ausgestattet ist.

Der vorausgehend aufgeführte Drehantrieb mit der Vorrichtung, die das zylindrische Klemmelement (12) in Längsrichtung (14) axial bewegt, besteht aus einer drehbaren Hülse (23), die abnehmbar im Werkzeugständer (2) derart angebracht ist, dass sie nur in Drehung versetzt werden kann, wobei ihr vorderer Endabschnitt in das zylindrische Klemmelement (12) eingreift, eine Aussenverzahnung (24) am Umfangsabschnitt des inneren Endabschnittes der drehbaren Hülse (23) angebracht ist, ein Aussengewindeabschnitt (25) am äusseren Umfangsabschnitt des vorderen Endes der drehbaren Hülse vorhanden ist, der in den Innengewindeabschnitt (22) des zylindrischen Klemmelementes (12) eingeschraubt ist, und Brems-O-Ringe (26) jeweils derart seitlich an der Innenumfangsfläche des zylindrischen Klemmelementes (12) befestigt sind, dass sie gegen die äussere Umfangsfläche der drehbaren Hülse (23) gedrückt werden, und die Aussenverzahnung (24) in Eingriff mit einem Antriebszahnrad (27) steht, das in den Fig. 1 und 2 gestrichelt dargestellt ist. (28) ist ein Drucklager, das zwischen der drehbaren Hülse (23) und dem Werkzeugständer (2) angebracht ist, um eine axiale Bewegung der drehbaren Hülse (23) zu verhindern.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist die Innenseite des vorderen Endabschnittes der Antriebswelle (13) mit einer Kupplungsvorrichtung (29) ausgestattet und der Endabschnitt der Antriebswelle wird abnehmbar von Lagern (30) im Werkzeugständer (2) gehalten, während er durch das Innere der drehbaren Hülse (23) tritt. Die Kupplungsvorrichtung (29) besteht gemäss Fig. 3 aus einem verschiebbaren Teil (34), der nicht nur mittels eines Kupplungsteils (31) und eines, ein Herausgleiten verhindernden Anschlags (32) in der Antriebswelle (13) derart konzentrisch eingepasst, dass der verschiebbare Teil nur in Axialrichtung um einen bestimmten Betrag beweglich ist, sondern ferner mit einer Kupplungsklaue (33) ausgestattet, die in Eingriff mit der Kupplungsklaue (8) an der Seite der Werkzeug-Antriebswelle (6) steht, und ferner mit Federn (35), die den verschiebbaren Teil (34) nach aussen bewegen. Die Antriebswelle (13) kann mittels einer Verzahnung (36) in Drehung versetzt werden, die am freien Ende derselben angeordnet ist. In Fig. 1 stellt (37) eine Schmierölleitung dar, die die Zufuhr von Schmieröl durch die Leitung (38) gestattet, die an der Werkzeug-Antriebswelle (6) zu einem mit einem Schmierölloch versehenen Schneidwerkzeug führt.

Eine Beschreibung des Einsatzes der erfindungsgemässen Vorrichtung zeigt, dass, wenn sich das zylindrische Klemmelement (12) zu Beginn der Vorwärtsdrehung befindet, der Ansatz zur Befestigung des Werkzeuges (1) am Werkzeugständer (2) derart befestigt wird, dass die ringförmige Stirnfläche (17) der ringförmigen Stirnfläche (16) an der Seite des Werkzeugständers (2) gegenüberliegt und ferner der Verdrehungssicherungsring (15) am Werkzeugständer (2) in den konkaven Abschnitt (18) eintritt. Infolgedessen treten zum gleichen Zeitpunkt, wo der sich verjüngende Schaft (3) in die sich verjüngende Öffnung (11) des Werkzeugständers (2) eingepasst wird, die Halteklauen (5) des Schafthalteabschnittes (4), die durch die Einführabschnitte (19 a, 19 a) zwischen die Halteklauen des zylindrischen Klemmelementes (12) hindurchgetreten sind, in das zylindrische Klemmelement (12) ein.

Wird bei dieser Anordnung die drehbare Hülse (23) durch das Antriebszahnrad (27) vorwärtsgedreht, so wird infolge der Reibungskraft der Brems-O-Ringe (26) das zylindrische Klemmelement (12) mit der drehbaren Hülse (23) zusammen vorwärtsgedreht und die Halteklauen (19), die gemäss Fig. 1 die Aussenseite der Halteklauen (5) an der Seite des Ansatzes zur Befestigung des Werkzeuges (1) überlappen, werden diesen gegenüber verdreht. Kommt der Anschlagstift (20) zur Anlage an den Endabschnitt, der die Vorwärtsdrehung des rautenförmigen Nutenabschnittes (21) beschränkt, so überlappen gemäss Fig. 5 die Halteklauen (19) ihrerseits axial vollständig die Halteklauen (5).

Nach Anhalten der Vorwärtsdrehung des zylindrischen Klemmelementes (12) durch den Anschlagstift (20) führt eine Gleitbewegung der drehbaren Hülse (23) gegenüber den Brems-O-Ringen zu einer Vorwärtsbewegung allein der drehbaren Hülse (23), während gleichzeitig eine Drehung des zylindrischen Klemmelementes (12) weiterhin verhindert wird, und aus diesem Grunde wird der Aussengewindeabschnitt (25) der drehbaren Hülse (23) gegenüber dem Innengewindeabschnitt (22) des zylindrischen Klemmelementes (12) vorwärtsgedreht, wodurch das zylindrische Klemmelement (12) in Axialrichtung nach innen gezogen wird. Infolgedessen wird gemäss Fig. 1 zu dem Zeitpunkt, wo die Halteklauen (19) des zylindrischen Klemmelementes (12) den Ansatz (1) zur Befestigung des Werkzeuges mittels der Halteklauen (5) nach innen ziehen und der sich verjüngende Schaft (3) des Ansatzes (1) zur Befestigung des Werkzeuges in enge Anlage an die sich verjüngende Öffnung (11) gelangt, ein gegenseitiger Oberflächenkontakt zwischen der ringförmigen Stirnfläche (16) an der Seite des Werkzeugständers (2) und der ringförmigen Stirnfläche (17) an der Seite des Ansatzes (1) zur Befestigung des Werkzeuges gemacht. Unter diesen Umständen besteht, wenn der Antrieb zur Vorwärtsdrehung der drehbaren Hülse (23) angehalten wird, eine empfehlenswerte Ausbildung darin, dass ein Drehmomentbegrenzer im Antrieb des Antriebszahnrades (27) vorgesehen wird oder dass die Verwendung eines drehmomentbegrenzten Motors selbsttätig eine Überlastung vermeidet, selbst wenn eine Zeitsteuerung zum Anhalten des Antriebes der drehbaren Hülse verzögert ist.

Wie durch die vorliegende Erfindung angegeben wird, werden, wenn der Ansatz zur Befestigung des Werkzeuges (1) mit der Werkzeug-Antriebswelle (6) versehen ist, die die Werkzeugerfassungseinheit (7) antreibt, die Antriebswelle (13) am Werkzeugständer (2) und die erwähnte Werkzeug-Antriebswelle (6) selbsttätig mittels der Kupplungsvorrichtung (29) miteinander verbunden, wenn der Ansatz (1) zur Befestigung des Werkzeuges am Werkzeugständer (2) angebracht ist. Die angestrebte Anordnung besteht dabei darin, dass die Kupplungsklaue (8) an der Seite der Werkzeug-Antriebswelle (6) in der Kupplungsklaue (33) an der Seite der Antriebswelle (13) gehalten wird, und, selbst wenn die Phasen der beiden Kupplungsklauen (8, 33) nicht übereinstimmen, die Kupplungsklaue (8) an der Seite der Werkzeug-Antriebswelle den verschiebbaren Teil (34) der Kupplungsvorrichtung anstösst, um eine Rückwärtsbewegung gegen die Kraft der Federn (35) zu machen, während eine Drehung der Antriebswelle (13) es ermöglicht, dass die beiden Klauen (8, 38) zu dem Zeitpunkt in Übereinstimmung miteinander gelangen, wo der verschiebbare Teil (34) unter Einwirkung der Federn (35) eine Vorwärtsbewegung durchführt, so dass ein selbsttätiges Eingreifen zwischen den beiden Kupplungsklauen (8, 33) erzielt wird.

Somit gestattet es der über die Verzahnung (36) erfolgende Antrieb der Antriebswelle (13), dass deren Drehmoment mittels der Kupplungsklauen (33, 8) auf die Werkzeug-Antriebswelle an der Seite des Ansatzes (1) zur Befestigung des Werkzeuges übertragen wird, so dass es möglich wird, die Werkzeugerfassungseinheit (7) in Drehung zu versetzen.

Wird der Ansatz (1) zur Befestigung des Werkzeuges vom Werkzeugständer (2) gelöst, so wird die drehbare Hülse (23) von der Position zur Begrenzung ihrer Vorwärtsdrehung nach rückwärts gedreht. Infolgedessen wird der Aussengewindeabschnitt (25) der drehbaren Hülse (23) gegenüber dem Innengewindeabschnitt des zylindrischen Klemmelementes (12) im umgekehrten Sinne gedreht, wodurch das zylindrische Klemmelement (12) nach aussen gestossen wird. Anschliessend wird, wenn die Halteklaue (19) des zylindrischen Klemmelementes (12) axial ausser Anlage mit der Halteklaue (5) an der Seite des Ansatzes (1) zur Befestigung des Werkzeuges gelangt, so dass ein Widerstand des zylindrischen Klemmelementes (12) gegenüber einem Verdrehen seitens einer Reibungskraft der Brems-O-Ringe (26) herabgesetzt wird, das zylindrische Klemmelement (12) zusammen mit der drehbaren Hülse (23) rückwärts gedreht. Ist das zylindrische Klemmelement (12) in die Begrenzungsstellung für die Rückwärtsdrehung gedreht, in welcher dessen Drehung durch den Anschlagstift (20) begrenzt wird, so gelangt die Halteklaue (19) an der Seite des zylindrischen Klemmelementes (12) axial ausser Berührung mit der Halteklaue an der Seite des Ansatzes (1) zur Befestigung des Werkzeuges, so dass sich ein Zustand ergibt, in welchem der Schafthalteabschnitt (4) des Ansatzes (1) zur Befestigung des Werkzeuges aus dem zylindrischen Klemmelement (12) herausgezogen werden kann.

Unter diesen Umständen wird eine der drehbaren Hülsen (23) erteilte Rückwärtsdrehung angehalten und der Manipulator gestattet es, dass der Ansatz (1) zur Befestigung des Werkzeuges aus dem Werkzeugständer weggezogen wird.

Die Werkzeugeinspannvorrichtung nach Fig. 6, deren Aufbau nahezu identisch mit jenem der vorausgehend beschriebenen Ausführungsform ist, unterscheidet sich hiervon durch eine Anordnung, in welcher eine Führungsvorrichtung (39) vorgesehen ist, damit der Ansatz (1) zur Befestigung des Werkzeuges glatt in den Werkzeugständer (2) eingepasst werden kann. Diesbezüglich zeigt eine Beschreibung, die sich nur auf unterschiedliche Gesichtspunkte konzentriert, ohne dass erneut eine Beschreibung der Bauelemente erfolgt, die identisch mit denen der Ausführungsform nach Fig. 1 sind, wobei gleiche Bezugszeichen verwendet werden, dass ein Führungsstift (40) axial durch den mittigen Abschnitt des verschiebbaren Teils (34), des die Kupplungsvorrichtung (29) bildenden Elementes, derart einschiebbar ist, dass sich sein vorderer Endabschnitt von den Halteklauen (19) nach aussen erstreckt und Pufferfedern (41) gegen seinen hinteren Endabschnitt wirken, um ihn immer in eine Richtung nach aussen zu drücken. Ein Führungsloch (42), in das der Führungsstift (40) eingepasst ist, ist am hinteren Endabschnitt der Werkzeug-Antriebswelle (6) des Ansatzes (1) zur Befestigung des Werkzeuges vorgesehen und erstreckt sich von der Stirnseite desselben in Axialrichtung. Eine derartige Anordnung der Führungsvorrichtung (39), die aus dem Führungsstift (40) besteht, der durch Pufferfedern (41) angedrückt wird, sowie aus dem Führungsloch (42), in das der Führungsstift (40) eingepasst ist, ermöglicht es, dass der Ansatz (1) zur Befestigung des Werkzeuges glatt und genau in den Werkzeugständer (2) eingesetzt werden kann, während er im Manipulator gehalten wird. Ferner sind gemäss dieser Ausführungsform, wie aus der Darstellung der Fig. 6 hervorgeht, die Verzahnung zum Antrieb der drehbaren Hülse (23) der Vorrichtung (14) und die Verzahnung (36) zum Antrieb der Antriebswelle (13) nebeneinanderliegend angeordnet. In diesem Falle liegt natürlich eine gängige wahlweise Ausbildung darin, dass beide Verzahnungen (24, 36) als Kegelverzahnungen anstelle der dargestellten Stirnzahnräder ausgebildet sind.

Gemäss einer weiteren Ausführungsform nach Fig. 7 sind als Drehantrieb für die Vorrichtung, die das zylindrische Klemmelement (12) zu einer axialen Bewegung in Längsrichtung (43) zwingt, eine Aussenverzahnung (44), die unmittelbar am Aussenumfang des zylindrischen Klemmelementes (12) angebracht ist, eine ritzelartige Aussenverzahnung (45) und ein Innengewindeabschnitt (46), der am Innenumfang des Werkzeugständers (2) derart vorgesehen, dass der Aussengewindeabschnitt (44) mit dem Innengewindeabschnitt (46) verschraubt ist, wobei die Anordnung derart ausgebildet ist, dass eine treibende Zahnstange (47), die in Eingriff mit der ritzelartigen Aussenverzahnung (45) steht, es möglich macht, dass das zylindrische Klemmelement (12) rückwärts und/oder vorwärts gedreht wird. (48) ist ein Nadellager, das das zylindrische Klemmelement (12) an der Antriebswelle (13) derart lagert, dass das zylindrische Klemmelement gedreht und axial bewegt werden kann.

Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 7 muss die Anordnung so getroffen sein, dass beim Einwirken auf das zylindrische Klemmelement dieses während seiner Drehung axial bewegt wird, wobei bei der näherungsweise 90°-Drehung über den Bereich, bei welchem die Halteklaue (19) die Stellung erreicht hat, in welcher sie völlig die Halteklaue (5) überlappt, die erforderliche Einziehbewegung des Ansatzes (1) zur Befestigung des Werkzeuges, die durch die erwähnte Halteklaue (19) durchgeführt wird, beendet sein sollte.

Es wird auf Fig. 8 Bezug genommen, die eine andere Ausführungsform des Drehantriebes mit der Vorrichtung darstellt, die das zylindrische Klemmelement (12) zu einer Axialbewegung in einer Längsrichtung (50) veranlasst, und die anstelle der vorausgehend aufgeführten Schraubvorrichtung eingesetzt wird, wobei bei dieser Anordnung eine akzeptierte wahlweise Ausbildung darin besteht, dass eine Steuernut (51) an der äusseren Umfangsfläche der drehbaren Hülse (23) angebracht ist und dass ein Stift (53), der in diese Steuernut (51) eingreift, an einem inneren Umfangsabschnitt des zylindrischen Klemmelementes (12), der der Steuernut (51) entspricht, angebracht ist, wobei eine Vorwärts- oder Rückwärtsdrehung der drehbaren Hülse (23) eine Zwangsbewegung des zylindrischen Klemmelementes (12) mittels der erwähnten Nutensteuerung in axialer Vorwärts- und Rückwärtsrichtung gestattet. Da der übrige Aufbau dieser Ausführungsform identisch mit jener gemäss Fig. 1 ist, entfällt eine Beschreibung des übrigen Aufbaus, der mit den gleichen Bezugszeichen versehen ist.

Es wird auf die Fig. 9 Bezug genommen, die eine weitere Ausführungsform des Drehantriebes der Vorrichtung darstellt, um das zylindrische Klemmelement (12) axial in einer Längsrichtung (60) zu bewegen, wobei eine andere akzeptierte, wahlweise Ausführung darin besteht, dass die Steuernut (61) an der inneren Umfangsfläche des Werkzeugständers (2) vorgesehen ist und dass der Stift (62), der in die Steuernut (61) eingreift, am äusseren Umfangsabschnitt des zylindrischen Klemmelementes (12) angebracht ist, der der Steuernut (61) entspricht, wobei eine Vorwärts­ und Rückwärtsbewegung des zylindrischen Klemmelementes (12) zwangsläufig durch die axiale Vorwärts- und Rückwärtsbewegung der erwähnten Nutensteuerung erzielt wird. Da der übrige Aufbau dieser Ausführungsform identisch mit jenem gemäss Fig. 1 ist, unterbleibt eine Beschreibung der früheren Ausbildung, die mit den gleichen Bezugszeichen versehen ist.

Die vorausgehend beschriebenen Ausführungsformen haben die Werkzeug-Antriebswelle (6) an der Innenseite des Ansatzes (1) zur Befestigung des Werkzeuges, jedoch stellt dies keine für die Erfindung wesentliche Bedingung dar. Es ist lediglich ein Ansatz erforderlich, an dem ein Befestigungswerkzeug unmittelbar am Ansatz zur Befestigung des Werkzeuges (1) befestigt wird. Ferner ist der Drehantrieb mit der Vorrichtung, die das zylindrische Klemmelement (12) zwangsweise axial bewegt, während dieses gleichzeitig vorwärts und/oder rückwärts gedreht wird, nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Aus diesem Grund kann für die drehbare Hülse (23) und für die Antriebsweise, gemäss welcher eine Vorwärts-und/oder Rückwärtsdrehung des zylindrischen Klemmelementes verwendet wird, zusätzlich zu einem Zahnrad-Antriebssystem, wie beispielsweise der ritzelartigen Verzahnung, der Zahnstangenanordnung und dergleichen, ein Hebelantriebssystem und ein System verwendet werden, gemäss welchem die drehbare Hülse (23) bis zum hinteren Ende des Werkzeugständers (2) verlängert wird und die Antriebswelle axial unmittelbar im Ende der drehbaren Hülse (23) gehalten wird.

Wie aus den Ausführungsformen hervorgeht, kann die erfindungsgemässe Einspannvorrichtung mühelos mit dem Ansatz zur Befestigung des umlaufenden Werkzeuges verwendet werden, der mit einer Werkzeug-Antriebswelle ausgestattet ist und die Verwendung verschiedener Werkzeuge ermöglicht. Da ferner bei Verwendung des Ansatzes für die Befestigung des umlaufenden Werkzeuges dieser Ansatz an dem Teil befestigt ist, an dem das Werkzeug an der Seite der Werkzeugmaschine angebracht wird, die nicht umläuft (am Werkzeugständer (2) im vorliegenden Falle), ist keine Notwendigkeit vorhanden, eine Ausrichtung der Werkzeug-Antriebswelle zum Zeitpunkt des automatischen Werkzeugwechsels vorzunehmen und eine Steuerung des Werkzeugantriebes kann mühelos und wirtschaftlich durchgeführt werden und der Teil, an dem das Werkzeug befestigt ist (im vorliegenden Fall der Werkzeugständer (2)), kann für das umlaufende Werkzeug und das befestigte Werkzeug gleichzeitig verwendet werden.

Claims (8)

1. Werkzeugeinspannvorrichtung zum Einspannen eines Ansatzes zum Befestigen des Werkzeuges an dem Teil, an dem das Werkzeug an der Werkzeugmaschine befestigt ist, gekennzeichnet durch einen sich verjüngenden Schaft, der am Ansatz (1) zur Befestigung des Werkzeuges vorhanden ist und der in eine sich verjüngende Öffnung in dem erwähnten Teil eingepasst wird, an dem das Werkzeug befestigt ist, durch einen Schafthalteabschnitt (4), der sich konzentrisch vom sich verjüngenden Schaft (3) wegerstreckt, der Schafthalteabschnitt (4) in der Nachbarschaft seines hinteren Endteils eine sich seitlich erstreckende Halteklaue bzw. Halteklauen (5) aufweist, ein zylindrisches Klemmelement (12) in dem Teil, an dem das Werkzeug befestigt ist, derart angebracht ist, dass das zylindrische Klemmelement sowohl drehbar als auch axial vorwärts und/oder rückwärts bewegbar ist und welches den Schafthalteabschnitt (4) umgibt und Halteklauen (19) aufweist, die in Eingriff mit den erwähnten Halteklauen (5) gelangen, und zwar als Folge einer Vorwärtsdrehung des zylindrischen Klemmelementes (12) um einen vorgegebenen Winkelbetrag, um dadurch ein Lösen des Ansatzes (1) zur Befestigung des Werkzeuges zu verhindern, wobei ein Drehantrieb (27) mit einer Zwangsvorrichtung vorgesehen ist, der das zylindrische Klemmelement (12) in einer Vorwärtsdrehung antreibt, wodurch das Klemmelement nach einwärts gezogen und/oder bei einer Rückwärtsdrehung nach aussen gestossen wird.

2. Werkzeugeinspannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansatz (1) zur Befestigung des Werkzeuges mit einer Werkzeug-Antriebswelle (6) ausgestattet ist, die konzentrisch durch den Schafthalteabschnitt (4) hindurchtritt und dass die Innenseite des Teils, an dem das Werkzeug befestigt ist, mit einer Antriebswelle (13) ausgestattet ist, die eine Kupplungsvorrichtung (8, 33) aufweist, die konzentrisch durch das Innere des zylindrischen Klemmelementes (12) tritt und die lösbar mit der Werkzeug-Antriebswelle (6) an der Seite des Ansatzes (1) zur Befestigung des Werkzeuges verbindbar ist.

3. Werkzeugeinspannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehantrieb (24, 27) mit der Vorrichtung zur Axialbewegung des zylindrischen Klemmelementes (12) in Längsrichtung eine drehbare Hülse (23) aufweist, die lösbar in dem Teil, an dem das Werkzeug befestigt ist, derart untergebracht ist, dass die drehbare Hülse nur eine Drehbewegung ausführt, dass der vordere Endabschnitt der drehbaren Hülse in das zylindrische Klemmelement (12) eintritt, dass die Aussenverzahnung zur Drehung der drehbaren Hülse (23) und der Aussengewindeabschnitt (25) am Aussenumfangsabschnitt des Endes der drehbaren Hülse (23) angebracht sind und der Aussengewindeabschnitt (25) mit dem Innengewindeabschnitt (22), der an einem inneren Umfangsteil des zylindrischen Klemmelementes vorhanden ist, verschraubt wird, und dass die Bremsvorrichtung (26) in dem zylindrischen Klemmelement (12) zusammen mit der drehbaren Hülse (23) gedreht wird, bevor die Bremskraft am zylindrischen Klemmelement (12) angreift, während nach dem Angreifen der Bremskraft am zylindrischen Klemmelement (12) nur die drehbare Hülse (23) gegen die Wirkung der Bremskraft gedreht wird und die Aussenverzahnung (24) in Eingriff mit dem Antrieb (27) steht.

4. Werkzeugeinspannvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsvorrichtung einen elastischen Bremsring (26) aufweist, der im zylindrischen Klemmelement (12) derart befestigt ist, dass der elastische Bremsring in Druckanlage mit der äusseren Umfangsfläche der drehbaren Hülse (23) gelangt.

5. Werkzeugeinspannvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Führungsvorrichtung (39) einen Führungsstift (40) umfasst, der am vorderen Endabschnitt der Antriebswelle (13) derart befestigt ist, dass ein Andrücken des Führungsstiftes durch eine Pufferfeder (41) es dem Führungsstift gestattet, eine Vorwärts- und/oder Rückwärtsbewegung zu machen und dass ein Führungsloch (42) am hinteren Endabschnitt der Werkzeug-Antriebswelle (6) derart vorgesehen ist, dass der Führungsstift (40) in das Führungsloch (42) eingreift, das zwischen der Antriebswelle (13) und der Werkzeug-Antriebswelle (6) liegt.

6. Werkzeugeinspannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehantrieb (24, 27) mit der Vorrichtung, durch welche das zylindrische Klemmelement (12) axial in Längsrichtung bewegt wird, einen Aussengewindeabschnitt (44) und eine Aussenverzahnung (45) umfasst, die auf dem äusseren Umfangsteil des zylindrischen Klemmelementes (12) angebracht sind, und dass der Innengewindeabschnitt (46), der an der inneren Umfangsfläche des Teils angebracht ist, an dem das Werkzeug befestigt ist, derart angeordnet ist, dass der Innengewindeabschnitt mit dem Aussengewindeabschnitt (44) verschraubt wird, und dass die Aussenverzahnung (45) in Eingriff mit einer Antriebsverzahnung (47) steht.

7. Werkzeugeinspannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehantrieb mit der Vorrichtung, welche das zylindrische Klemmelement (12) zu einer axialen Bewegung in Längsrichtung veranlasst, eine Steuernut (51) umfasst, die an der äusseren Umfangsfläche der drehbaren Hülse (23) vorgesehen ist, und dass ein Stift (53) an der Innenumfangsfläche des zylindrischen Klemmelementes (12) angeordnet ist, die der Steuernut entspricht.

8. Werkzeugeinspannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehantrieb mit der Vorrichtung, die das zylindrische Klemmelement (12) veranlasst, sich axial in Längsrichtung zu bewegen, eine Steuernut (61) umfasst, die an der inneren Umfangsfläche des Werkzeugständers (2) vorgesehen ist, und dass ein Stift (62) an dem äusseren Umfangsabschnitt des zylindrischen Klemmelementes angeordnet ist, der der Steuernut entspricht.