DE3926026C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Werkzeugkopf, ins­ besondere Feinbohrkopf, nach dem Oberbegriff des An­ spruchs 1.

Ein Werkzeugkopf dieser Art ist aus der DE 33 32 243 A1 bekannt. Solche Werkzeugköpfe werden vorwiegend zum Fein­ bearbeiten von Bohrungen verwendet. Durch die radiale Einstellbarkeit des Werkzeugträgers ist die Bearbeitung unterschiedlicher Durchmesser innerhalb eines gewissen Bereiches möglich. Bei einer radialen Verstellung des Werkzeugträgers findet eine Verlagerung von Massenanteilen desselben relativ zur Mittel- oder Drehachse des Werkzeugkopfes statt. Eine dadurch hervorgerufene Unwucht bringt besonders dann die Gefahr von Schwingungen und anderen Beeinträchtigungen des Arbeitsvorganges und des Bearbeitungsergebnisses mit sich, wenn mit größeren Schnittgeschwindigkeiten, also mit höheren Drehzahlen, gearbeitet werden soll, wie dies mit den heutigen Schneidstoffen möglich ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Werkzeugkopf der angegebenen Gattung zu schaffen, bei dem in einem weiten Drehzahlbereich ein selbsttätiger Ausgleich von durch Werkzeugradialverstellungen erzeugten Unwuchten gegeben ist, ohne daß dies eine zusätzliche Belastung des Werk­ zeugträgers erfordert, so daß die bei einer Radialver­ stellung zu verlagernden Massenanteile gering gehalten werden können, und ohne daß die vorteilhafte radiale Ein­ stellbarkeit des Werkzeugträgers mit Auslenkung der Pa­ rallelfeder-Anordnung und eine leichte Auswechselbarkeit von Werkzeugen beeinträchtigt wird. Die Erfindung strebt dabei ferner eine dem praktischen Einsatz besonders ge­ recht werdende Ausbildung des Werkzeugkopfes und seiner Teile im einzelnen an. Weitere mit alledem zusammenhän­ gende Probleme, mit denen sich die Erfindung befaßt, ergeben sich aus der jeweiligen Erläuterung der auf­ gezeigten Lösung.

Der Werkzeugkopf nach der Erfindung kennzeichnet sich durch eine Auswuchteinrichtung mit einem im Grundkörper oder einem diesem zugeordneten Aufsatzkörper beweglich geführten Schieber, der gegensinnig zu einer Radialver­ stellung des Werkzeugträgers quer zur Längsachse des Grundkörpers oder des Aufsatzkörpers verstellbar ist, wobei zwischen einem an der Werkzeugträger-Radialverstel­ lung beteiligten Element und dem Schieber ein dessen Bewegung in Abhängigkeit von der Werkzeugträger-Verstel­ lung vermittelndes Übertragungsorgan vorgesehen ist.

Ein solcher Werkzeugkopf wird, wenn er einmal justiert ist, ungeachtet einer jeweiligen radialen Verstellung des Werkzeugträgers unwuchtfrei gehalten und läßt sich des­ halb auch für Bearbeitungsoperationen mit hohen Drehzah­ len einsetzen. Die auszuwuchtenden Massenanteile lassen sich dank der besonderen Werkzeugträgerausbildung klein halten. Bei alledem bestehen für die Radialverstellung des Werkzeugträgers vorteilhafte Möglichkeiten hinsicht­ lich Ausführung und Wirkungsweise.

Der Schieber ist vorteilhaft in einer Bewegungsrichtung durch eine Druckfeder oder ein anderes geeignetes Element elastisch belastet. Damit ist ein ständiger Kontakt und eine Spielfreiheit der im Kraftweg liegenden Teile ge­ währleistet.

Das Übertragungsorgan, das dem Schieber der Auswuchtein­ richtung eine entsprechende Bewegung vermittelt, kann bei einer von mehreren möglichen Ausführungen in bewegungs­ übertragender Verbindung oder im Kontakt mit dem Werk­ zeugträger oder einem Teil desselben stehen, insbesondere mit einer daran angeordneten Steuerfläche. Dies kommt z. B. dann in Betracht, wenn der Werkzeugkopf im wesent­ lichen nur mit Werkzeugen etwa gleicher Konfiguration ver­ wendet werden soll, die sich in ihrer Massenverteilung bezüglich der Drehachse nicht wesentlich voneinander unterscheiden. Sollen Werkzeuge verschiedener Art bzw. Massenverteilung eingesetzt werden, so läßt sich ein Anschluß oder eine Steuerfläche für das Übertragungsorgan an einem auswechselbar am Werkzeugträger befestigten Teil vorsehen, derart, daß für jedes unterschiedliche Werkzeug bzw. für jede Gruppe unter sich hinsichtlich der Massen­ verteilung vergleichbarer Werkzeuge eine passende Steuer­ fläche oder andere Beeinflussungsmöglichkeit für das Übertragungsorgan zur Wirkung kommt, um eine entsprechende Bewegung des Schiebers hervorzurufen.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführung weist der Kopfteil des Werkzeugträgers vorteilhaft eine durchgehende Aufnahmebohrung für den Schaft eines Werk­ zeuges auf, und das Übertragungsorgan ist zwischen dem Schieber und einer Steuerfläche an dem von der Aufnahme­ bohrung aufgenommenen Schaft eines vom Werkzeugträger aufgenommenen Werkzeuges vorgesehen. Dies trägt nicht nur zur sicheren Festlegung des Werkzeuges bei, wobei im Werkzeugkopf zweckmäßig wenigstens eine Spannschraube vorgesehen ist, sondern es wird dadurch vor allem auch eine vorteilhaftes Zusammenwirken der Teile erreicht. Die Steuerfläche ruft bei Radialverstellung des Werkzeugträgers eine solche Ausgleichsbewegung des Schiebers hervor, wie sie für das betreffende Werkzeug erwünscht oder er­ forderlich ist. Es ist dann in jedem Fall die richtige Funktion der Auswuchteinrichtung sichergestellt, weil das jeweilige Werkzeug bereits selbst die Voraussetzung dafür mitbringt.

Eine Steuerfläche kann fest am Werkzeug oder Werkzeug­ schaft vorgesehen sein, namentlich durch geeignete Form­ gebung des Werkzeugschaftes und/oder Anschleifen einer genauen Fläche. Es ist aber auch möglich, einen Zusatz­ teil mit einer zur Art des Werkzeuges passenden Steuer­ fläche vorzusehen, der wahlweise an einem Werkzeug in vorgegebener Lage angebracht und bei Nichtgebrauch auch wieder abgenommen werden kann.

Bei einer zweckmäßigen Ausführung weist ein Endteil des Werkzeuges eine gegenüber seiner Längsachse geneigte Steuerfläche für das Übertragungsorgan auf.

Als Übertragungsorgan kommt insbesondere eine Kugel in Betracht. Der Schieber weist dann zweckmäßig eine pris­ menförmige Ausnehmung auf, in der die Kugel zu liegen kommt. Das Übertragungsorgan kann aber auch ein quer zur Bewegungsrichtung des Schiebers geführtes, einseitig mit dem Druck einer Feder belastetes Druckstück sein, an dem eine Schrägfläche im Kontakt mit einem Anlageteil am Schieber vorgesehen ist. Schließlich läßt sich als Über­ tragungsorgan auch ein zweiarmiger Hebel vorsehen, der einerseits an dem Schieber und andererseits am Werkzeug oder am Werkzeugträger angreift.

Das Übertragungsorgan kann mittels einer Druckschraube feststellbar sein. Dadurch läßt sich die Auswuchteinrich­ tung außer Funktion setzen, wie es in gewissen Fällen erwünscht sein kann.

Um eine möglichst kompakte Ausführung zu erzielen, be­ steht der Schieber vorteilhaft aus einem schweren Ma­ terial mit einer Dichte von größer/gleich 10 kg/dm². Solche Materialien sind auf dem Markt erhältlich.

Die radiale Verstellung des Werkzeugträgers läßt sich auf verschiedene Weise bewirken. Zweckmäßige Ausführungen dazu sind in den Ansprüchen angegeben und werden in Ver­ bindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert.

Bei einer vorteilhaften Ausführung ist die Vorrichtung zur Radialverstellung des Werkzeugrägers im Bereich zweier Ansätze oder Wangen des Grundkörpers oder eines Aufsatzkörpers vorgesehen, wobei sie ein den Kopfteil quer zur Richtung seiner Einstellbewegung durchgreifendes Verstellglied enthält.

Als Verstellglied kommt insbesondere eine Verstellschraube in Betracht, die mit einem Gewindeteil in eine Gewinde­ bohrung eines Ansatzes oder einer Wange einschraubbar ist, die mit einem Kopfende in einer Bohrung des anderen Ansatzes oder der anderen Wange geführt ist und die eine an einer Kegelfläche des Werkzeugträgers anliegende Ko­ nusfläche aufweist.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführung weist die Verstellvorrichtung einen in einem Gehäuse eines Aufsatz­ körpers schwenkbar gelagerten Hebel und eine mittels Ver­ stellantriebs in einer Führung axial bewegbare Hülse mit einer inneren Kegelfläche auf, wobei ein Ende des Hebels an der inneren Kegelfläche der Hülse anliegt und das andere Ende des Hebels mittelbar oder unmittelbar am Kopfteil des Werkzeugträgers angreift.

Das am Werkzeugträger angreifende Ende des Hebels kann insbesondere gabelförmig ausgebildet sein, wobei die Enden der Gabelarme an seitlichen Anschlägen des Kopfteiles des Werkzeugträgers anliegen. Diese seitlichen Anschläge können verstellbar sein.

Die Hülse ist zweckmäßig unter einstellbarer radialer Belastung spielfrei geführt. Die Ausführung läßt sich weiterhin so treffen, daß die Hülse mit einem Gewindeteil in einem feststehenden Mutternkörper schraubbar und mittels eines Getriebes in beiden Richtungen drehbar ist. Dazu kann insbesondere ein Klinken-Zahnrad-Schrittschalt­ werk vorgesehen sein, bei dem einem mit der Hülse dreh­ fest verbundenen Zahnkranz zwei Klinken für beide Dreh­ richtungen zugeordnet sind.

Für die Gestaltung des Werkzeugträgers bestehen verschie­ dene Möglichkeiten. Die Erfindung ist nicht auf eine Aus­ führung beschränkt, bei der ein Kopfteil mit zwei Schen­ keln aus einem Stück besteht. Vielmehr können Teile, die eine Parallelfeder-Anordnung bilden, auch separat herge­ stellt und mit dem Kopfteil fest oder lösbar verbunden sein. Andererseits ist es auch möglich, daß die Parallel­ feder-Anordnung materialmäßig mit dem Grundkörper zusam­ menhängt, ggfs. sogar mit einem Kopfteil. Alle derartigen Ausführungen fallen in den Rahmen der Erfindung.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind nachstehend an Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Werkzeugkopf im Längsschnitt,

Fig. 2 den Werkzeugkopf nach Fig. 1 in Draufsicht, zum Teil im Schnitt nach der Linie II in Fig. 1,

Fig. 3 den Grundkörper des Werkzeugkopfes nach Fig. 1 in perspektivischer Ansicht,

Fig. 4 den Werkzeugträger des Werkzeugkopfes nach Fig. 1 in perspektivischer Ansicht,

Fig. 5 den Grundkörper des Werkzeugkopfes nach Fig. 1 in einem Schnitt nach der Linie V in Fig. 1,

Fig. 6 eine abgewandelte Ausführung des Werkzeugkopfes in einem der Fig. 1 entsprechenden Schnitt,

Fig. 7 eine andere Ausführung eines Werkzeugkopfes in Ansicht, einige Teile im Schnitt,

Fig. 8 einen Schnitt, im wesentlichen nach der Linie VIII-VIII in Fig. 7,

Fig. 9 einen Schnitt nach der Linie IX-IX in Fig. 8,

Fig. 10 einen Schnitt, im wesentlichen nach der Linie X-X in Fig. 7,

Fig. 11 einen Schnitt nach der Linie XI-XI in Fig. 10 und

Fig. 12 einen Schnitt nach der Linie XII-XII in Fig. 10.

Der in den Fig. 1 bis 5 dargestellte Werkzeugkopf weist einen (in Fig. 1 nur zum Teil wiedergegebenen) Grundkörper 1 auf, dessen Schaft 2 am Ende ein Gewinde 3 zum Einschrauben in eine Aufnahmebohrung eines Halters aufweist. Der Schaft kann aber auch in anderer Weise gestaltet sein, je nachdem, mit welchem Teil er verbunden werden soll. So kann er auch mit einem Konus zum Einsetzen in die Aufnahme einer Arbeitsspindel versehen sein oder einen solchen bilden.

Wie besonders aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich ist, ist der Grundkörper 1 stirnseitig mit einer Ausnehmung 4 versehen, die sich in seitlichen Ausnehmungen 5 fortsetzt, derart, daß darin ein Werkzeugträger 6 Aufnahme findet. Der Werkzeugträger 6 besteht aus einem hochfesten Feder­ stahl und weist einen Kopfteil 7 und zwei mit dem letzte­ ren aus einem Stück bestehende Schenkel 8 auf. Diese sind mit ihren freien Enden an den Stellen 9 (Fig. 1) befestigt und bilden eine Parallelfeder-Anordnung. Jeder Schenkel 8 hat zwei dünnere Querschnittspartien 10, die als Werkstoffgelenke der Parallelfeder-Anordnung wirken. Der stabile Kopfteil 7 ist mit einer Aufnahmebohrung 11 für den rückwärtigen Teil 12 (Fig. 1) eines Bohr- oder Ausdrehwerkzeuges 13, im folgenden auch als Werkzeug bezeichnet, versehen. Dieses kann durch eine nicht gezeigte Schraube, die in eine Gewindebohrung des Kopfteiles 7 eingreift, in der Aufnahmebohrung 11 gespannt oder geklemmt werden.

Die Verbindung der Schenkel 8 des Werkzeugträgers 6 mit dem Grundkörper an den Stellen 9 geschieht vorteilhaft durch Schweißen, insbesondere Elektronenstrahlschweißen. Es kann aber auch eine Befestigung mit Schrauben vorgese­ hen sein.

Zur radialen Verstellung des Werkzeugträgers 6 relativ zum Grundkörper 1 dient bei der in den Fig. 1 bis 5 gezeigten Ausführung des Werkzeugkopfes eine Stellschraube 14, die mit einem Gewindeteil 15 in eine Gewindebohrung 16 in der einen Grundkörperwange 1b eingeschraubt ist und deren Kopf 17 mit einem Bund 17a in einer Bohrung 18 der anderen Grundkörperwange 1a geführt ist. Mit einem Kegelteil 19 liegt die Stellschraube 14 an einer Kegel­ fläche 20 des Kopfteiles 7 des Werkzeugträgers 6 unter Vorspannung (durch die Parallelfeder-Anordnung der Schenkel 8) an, derart, daß durch Drehen dieser Stell­ schraube 14 in der einen oder anderen Richtung der Werkzeugträger 6 eine radiale Auslenkung nach außen bzw. nach innen erfährt. Damit wird das Werkzeug radial eingestellt. Der Kopfteil 7 des Werkzeugträgers 6 ist dabei zwischen den beiden Grundkörperwangen 1a und 1b geführt. Der gesamte Auslenkweg des Kopfteiles 7 kann z.B. 2 mm betragen.

Im Grundkörper 1 ist bei der Ausführung nach den Fig. 1 bis 5 eine Innenführung 21 mit Vierkantquerschnitt für einen darin quer zur Längsachse L des Werkzeugkopfes bewegbaren Schieber 22 vorgesehen. Dieser ist durch eine Druckfeder 23, die sich an einem Schenkel 8 abstützen kann, in einer Richtung belastet und weist eine prismen­ förmige Ausnehmung 24 auf. In dieser liegt eine Kugel 25, die ein Übertragungsorgan bildet, um dem Schieber eine radiale Verstellbewegung in Abhängigkeit von einer radialen Verstellung des Kopfteiles 7 des Werkzeugträgers 6 zu vermitteln. Die Kugel 25 sitzt in einer Öffnung 26 des Grundkörpers 1, in der sie gegen seitliche Verlagerun­ gen gehalten ist, sich aber in Richtung der Längsachse L des Werkzeugkopfes begrenzt verschieben kann. Mit der Zahl 27 ist ein am Grundkörper angeschraubtes Winkelstück bezeichnet, durch das die Kugel 25 bei abgenommenem Werkzeug gegen Herausfallen gesichert ist.

Am Ende des rückwärtigen Teiles 12 des in die Aufnahme­ bohrung 11 eingesetzten Werkzeuges 13 befindet sich ein Ansatz mit einer gegenüber der Längsachse desselben (in Fig. 1 mit der Längsachse L des Werkzeugkopfes zusammen­ fallend gezeichnet) geneigte Steuerfläche 28, die im Kontakt mit der Kugel 25 ist.

Wird dem Kopfteil 7 des Werkzeugträgers 6 und somit dem eingespannten Werkzeug 13 mittels der Stellschraube 14 eine radiale Verstellung erteilt, so findet durch die Kugel 25 als Übertragungsorgan gleichzeitig eine radiale Verstellung des Schiebers 22 in der entgegengesetzten Richtung statt. Das Gewicht des Schiebers 22 ist so bemessen, daß durch die Verstellung des Schiebers ein Ausgleich der Gewichtsverlagerung auf seiten des Werk­ zeugträgers ausgeglichen wird. Das System bleibt somit ungeachtet der jeweiligen Werkzeugeinstellung bzw. Verstellung des Werkzeuges immer ausgewuchtet.

Wie Fig. 5 erkennen läßt, ist im Grundkörper 1 eine von dessen Ende ausgehende Bohrung 36 für ein Kühl- oder Schmiermittel vorgesehen, die sich in einer zur Ausnehmung 4 hin offenen Bohrung 37 fortsetzt. Dadurch kann ein Medium von einem nicht dargestellten Anschluß aus durch den Grundkörper bis zu einer Stelle geleitet werden, an der eine Kühlung, Schmierung oder Spülung erfolgen soll. Das Ende der Bohrung 37 kann insbesondere dem Ende einer Bohrung gegenüberliegen, die sich in einem eingesetzten Werkzeug befindet und in diesem bis zu dessen Schneide führt.

In Fig. 6 ist eine abgewandelte Ausführung des Werkzeug­ kopfes in einem der Fig. 1 entsprechenden Schnitt darge­ stellt, wobei mit der Ausführung nach Fig. 1 gleiche oder einander entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszahlen wie dort bezeichnet sind.

Der auch hier unter der Wirkung einer Druckfeder 23 ste­ hende Schieber 32 weist eine Durchgangsöffnung 29 auf, die Raum für ein Übertragungsorgan in Gestalt eines stiftförmigen Druckstückes 35 bietet. Dieses ist in einer Bohrung 30 im Grundkörper 1 verschiebbar geführt und steht unter der Wirkung einer Druckfeder 31. Am Schieber 32 befindet sich ein Anlageteil 33, zweckmäßig ein Querstift, der mit seiner vorstehenden runden Außen­ fläche an einer Schrägfläche 34 des Druckstückes 35 anliegt. Das letztere liegt mit seinem Kopfteil an der Steuerfläche 28 am Ansatz des rückwärtigen Teiles 12 des Werkzeuges 13 an. Die Wirkungsweise dieser Ausführung entspricht derjenigen bei der Ausführung nach den Fig. 1 bis 5 mit einer Kugel 25 als Übertragungsorgan.

In den Fig. 8 bis 12 ist eine weitere Ausführung eines Werkzeugkopfes mit Unwucht-Ausgleich dargestellt.

Ein Grundkörper 41 mit einem Kegelschaft 42 zum Einsetzen in den Aufnahmekonus einer Arbeitsspindel und mit einem üblichen Ringbund 43 für die Handhabung durch eine Werkzeugwechseleinrichtung weist einen zylindrischen Ansatz 44 und eine Ringfläche 45 für den Anschluß und die Abstützung eines Aufsatzkörpers 51 auf. Dieser ist mit einer den Ansatz 44 mit entsprechend genauer Passung umgreifenden Ausnehmung 52 und mit einer auf der Ring­ fläche 45 aufliegenden Stützfläche 53 versehen. Der Grundkörper 41 als Unterteil und der Aufsatzkörper 51 als Oberteil sind durch eine Ringmutter 50 starr, aber lösbar miteinander verbunden. Die Ringmutter 50 weist zwei Innengewinde 48 und 49 mit unterschiedlicher Steigung auf, denen Außengewinde am Grundkörper 41 und Aufsatzkör­ per 51 entsprechen.

Der Aufsatzkörper 51 ist ähnlich ausgebildet wie der Grundkörper 1 bei der Ausführung nach den Fig. 1 bis 5, so daß hier nur die wesentlichsten Merkmale bzw. die abweichende Ausbildung erläutert zu werden braucht. Gleiche oder einander entsprechende Teile sind dabei mit den gleichen Bezugszahlen wie in den Fig. 1 bis 5 bezeichnet. Der Werkzeugträger 6 weist auch hier einen Kopfteil 7 mit einer Aufnahmebohrung 11 für den Schaft 12 eines Werkzeuges 13 auf. Mit der Zahl 54 ist eine Klemmschraube bezeichnet, die mit ihrer konischen Spitze in eine kegelige Vertiefung des Werkzeugschaftes 12 eingreift und sowohl zur Ausrichtung des Werkzeuges 13 als auch zur axialen und radialen Verspannung desselben dient. Zwei mit dem Kopfteil 7 aus einem Stück bestehende Schenkel 8 bilden hier ebenfalls eine Parallelfeder- Anordnung. Die Enden der Schenkel sind an dem Aufsatzkör­ per 51 ebenso wie bei der Ausführung nach den Fig. 1 bis 5 befestigt.

Die Auswuchteinrichtung enthält auch hier einen in einer Innenführung 21 des Aufsatzkörpers 51 quer zur Längsachse des Werkzeugkopfes bewegbaren, von einer Druckfeder 23 belasteten Schieber 22. Eine Kugel 25 bildet das Übertra­ gungsorgan zwischen dem Schieber 22 und dem Kopfteil 7 bzw. dem darin eingespannten Werkzeug 13, wobei die Kugel an einer Steuerfläche 28 des letzteren anliegt. Die Wirkungsweise ist die gleiche, wie sie bei der Ausführung nach den Fig. 1 bis 5 erläutert wurde.

Die Vorrichtung zur radialen Verstellung des Werkzeugträ­ gers 6 bzw. seines Kopfteiles 7 weist hier einen Hebel 55 auf, der sich in seinem in den Aufsatzkörper 51 hineinragenden Teil in zwei Gabelarmen 55a fortsetzt.

Diese sind auf zwei im Aufsatzkörper 51 gehaltenen Zapfen 56 gelagert, so daß der gesamte Hebel 55 um die Achse dieser Zapfen schwenken kann. An den Enden der Gabelarme 55a sind kugelförmige Druckstücke 57 vorgesehen, die, wie besonders die Fig. 10 und 11 erkennen lassen, an Anschlagflächen 58 von Druckbolzen 67 anliegen, die sich in mit dem Kopfteil 7 verschraubten Seitenplatten 59 des Kopfteiles 7 befinden.

Am unteren Ende des Hebels 55 sitzt eine Kugel 60, die an der inneren Kegelfläche 62 einer im Grundkörper 41 mittels eines insgesamt mit der Zahl 63 bezeichneten Verstellvorrichtung axial bewegbaren Hülse 61 anliegt. Die letztere ist in einer Bohrung 64 des Grundkörpers 41 spielfrei geführt. Die Ausführung wird besonders zweck­ mäßig so getroffen, wie es Fig. 12 erkennen läßt. Zwei an ihren vorderen Enden mit Kunststoffpuffern versehene Schrauben 65, die von Gewindebohrungen im Grundkörper 41 aufgenommen sind, liegen am Außenumfang der Hülse 61 an. Mittels dieser beiden Schrauben ist eine Selbsthemmung der Hülse 61 einstellbar und eine spielfreie Bewegungs­ führung erzielbar, ähnlich einer Lünette. Die Schrauben 65 sind zweckmäßig um gleiche Winkelbeträge gegenüber einer durch den unteren Teil des Hebels 55 gehenden Längsmittelebene des Grundkörpers versetzt angeordnet, wie es auch Fig. 12 veranschaulicht.

In den Seitenplatten 59 des Kopfteiles 7 sind in Gewinde­ bohrungen zwei Stellschrauben 66 mit den Druckbolzen 67 vorgesehen. An den Stirnseiten 58 der letzteren liegen die Druckstücke 57 der Gabelarme 55a an. Über die beiden Stellschrauben 66 kann das Gesamtsystem der Verstellvor­ richtung vorgespannt werden, und zwar so, daß die Mitte der Aufnahmebohrung 11 für das Werkzeug 13 genau mit der Mittelachse des Werkzeugkopfes übereinstimmt. Diese ist gleichzeitig Rotationsachse, wenn es sich um ein Werkzeug handelt, das bei der Bearbeitung eine Drehbewegung ausführt.

Die Verstellvorrichtung 63 ist bei dieser Ausführung nach Art eines Klinken-Zahnrad-Schrittschaltwerks ausge­ bildet. Dies ist besonders aus den Fig. 8 und 9 erkennbar. Das Schrittschaltwerk weist zwei Stößel 71 auf, die in Bohrungen 72 des Grundkörpers 51 verschiebbar sind. Im Bereich des Ringbundes 43 befinden sich zwei Öffnungen 73, die in einer Flucht mit den Bohrungen 72 liegen, derart, daß mittels eines in die Öffnungen hineinbewegbaren Betätigungselements die Stößel 71 verschoben werden können. Jeder Stößel 71 weist ein gabelförmiges inneres Ende auf, zwischen dessen Gabel­ schenkeln der Endteil einer Klinke 74 Platz findet, die an einem Schiebeteil 75 auf einem Zapfen 76 schwenkbar gelagert ist, und zwar zwischen zwei Schenkeln des dem Stößel 71 zugewandten gabelförmigen Endes des Schiebe­ teiles 75. Zwischen diesem und einem in eine Gewindeboh­ rung 78 eingeschraubten Widerlager 79 befindet sich eine Druckfeder 80, die den Schiebeteil 75 mit der Klinke 74 in Richtung auf den Stößel 71 zu drücken sucht. Im Widerlager 79 befindet sich ein einstellbarer Anschlag 81, der hier von einer Schraube gebildet ist.

Jeder Stößel 71 weist eine geneigte Betätigungsfläche 77 auf, die am abgerundeten Rücken der Klinke 74 zum Angriff kommen kann. Die Klinke 74 ist so ausgebildet und angeord­ net, daß sie in eine Verzahnung 82 eingreifen kann, die sich am Außenumfang der Hülse 61 befindet (vgl. auch Fig. 8).

Wird auf einen der Stößel 71 von außen her durch die Öffnung 73 eine einwärts gerichtete Kraft ausgeübt, insbesondere mittels eines Betätigungsdornes, der sich an geeigneter Stelle einer Werkzeugmaschine befindet, so bewegt sich der Stößel 71 in der Bohrung 72 gegen die Klinke 74 und drückt diese mit seiner schrägen Betäti­ gungsfläche 77 in die Verzahnung 82. Dieser Vorgang dauert an, bis die beiden Stirnflächen der Gabel des Stößels 71 die Stirnflächen der Gabel des Schiebeteiles 75 erreichen. Hiernach bewegen sich der Stößel 71 und das Teil 75 gleichförmig gegen die Kraft der Feder 80. Die Klinke 74 bleibt in der Verzahnung 82. Diese Bewegung kann so lange fortgeführt werden, bis der Schiebeteil 75 gegen das Widerlager 79 bzw. den Anschlag 81 stößt. Der Weg bzw. Bewegungshub ist mittels des Widerlagers 79 und der Anschlagschraube 81 so eingestellt, daß immer nur eine Weiterschaltbewegung und damit eine Drehung der Hülse 61 um einen Zahn der Verzahnung 82 erfolgen kann.

Fällt die Betätigungskraft auf den Stößel 71 weg, wird dieser also von der Einwirkung eines äußeren Organs freigegeben, so drückt die Feder 80 den Schiebeteil 75 mit der Klinke 74 und den Stößel 71 zurück in die Aus­ gangsstellung. Über eine an der Klinke 74 vorgesehene Schräge, ggfs. noch zusätzlich unterstützt durch eine im Stößel 71 befestigte, mit ihrem Ende in eine Ausnehmung der Klinke 74 hineinragende Blattfeder 83, kommt die Klinke 74 außer Eingriff mit der Verzahnung 82 und bleibt in einer Stellung, wie sie auf der rechten Seite der Fig. 9 dargestellt ist. Bei einem neuen Betätigungs­ impuls auf den Stößel 71 wiederholt sich der beschriebene Vorgang. Je nachdem, welcher der beiden Stößel 71 betätigt wird, erfolgt eine Links- oder eine Rechtsdrehung der Hülse 61.

Wie Fig. 8 zeigt, weist die Hülse 61 an ihrem Ende einen Ansatz 84 mit Feingewinde 85 auf, das im Eingriff mit einem entsprechenden Feingewinde einer Mutter 86 ist. Diese kann geschlitzt und mit einer Klemmschraube 87 versehen sein, wodurch das Spiel des Gewindes eingestellt werden kann. Nach der Einstellung des Spiels kann die Mutter 86 im Grundkörper 41 vergossen und dadurch der Zustand fixiert werden.

Infolge der Führung durch das Feingewinde am Ansatz 84 erfährt die Hülse 61 eine Axialbewegung im Grundkörper 41 nach vorne oder nach hinten, wenn ihr eine Drehung durch Betätigung eines der beiden Stößel 71 (Fig. 9) erteilt wird. Dabei verlagert sich entsprechend die innere Kegelfläche 62 der Hülse 61, an der die Kugel 60 des Hebels 55 anliegt. Dessen unteres Ende wird dadurch radial nach innen oder nach außen bewegt. Die Längen der Arme des Hebels 55 sind mit Bezug auf seine Schwenkachse so gewählt, daß die radiale Bewegung des die Kugel 60 tragenden Armes zu einer untersetzten, d.h. kleineren Bewegung der Druckstücke 57 an den Gabelarmen 55a und damit einer entsprechenden radialen Verstellung des Kopfteiles 7 des Werkzeugträgers 6 führt.

Durch die spielfreie Lagerung der Hülse 61, durch die relativ große Bewegung von Verstellimpuls zu Verstell­ impuls innerhalb der Hülse sowie durch die Untersetzung dieser Bewegung auf ein Element 6, 7, das gleichzeitig Feder und Halter ist, lassen sich kleinste Einstellschrit­ te sicher übertragen.

Sofern in bestimmten Fällen erwünscht, beispielweise bei der Verwendung von Standardwerkzeugen, kann das Gewichts- Ausgleichsystem auch außer Wirkung gebracht werden. Dies läßt sich insbesondere durch eine nicht dargestellte Klemmschraube erreichen, mit der der Schieber 22 oder das Übertragungsorgan in einer neutralen Position fixiert wird.

Claims (20)

1. Werkzeugkopf, insbesondere Feinbohrkopf, mit einem Grundkörper, einem Werkzeugträger, der zur auswech­ selbaren Aufnahme eines Werkzeuges eingerichtet ist und der einen von einer relativ zum Grundkörper ela­ stisch auslenkbaren Parallelfeder-Anordnung getrage­ nen Kopfteil aufweist, insbesondere einen Kopfteil mit zwei von diesem ausgehenden, die Parallelfeder- Anordnung bildenden, mit ihren Enden am Grundkörper oder einem damit verbundenen Teil befestigten Schen­ keln, und mit einer Vorrichtung zur radialen Verstel­ lung des Werkzeugträgers relativ zum Grundkörper mit einem Verstellglied, mittels dessen die Position des Kopfteiles veränderbar ist, gekennzeichnet durch eine Auswuchteinrichtung mit einem im Grundkörper (1, 41) oder einem diesem zugeordneten Aufsatzkörper (51) be­ weglich geführten Schieber (22, 32), der gegensinnig zu einer Radialverstellung des Werkzeugträgers (6) quer zur Längsachse (L) des Grundkörpers (1, 41) oder des Aufsatzkörpers (51) verstellbar ist, wobei zwi­ schen einem an der Werkzeugträger-Radialverstellung beteiligten Element und dem Schieber (22, 32) ein dessen Bewegung in Abhängigkeit von der Werkzeugträger- Verstellung vermittelndes Übertragungsorgan (25, 35) vorgesehen ist.

2. Werkzeugkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (22, 32) in einer Bewegungsrichtung elastisch belastet ist.

3. Werkzeugkopf nach einem der Ansprüche 1 und 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der Kopfteil (7) des Werk­ zeugträgers (6) eine durchgehende Aufnahmebohrung (11) für den Schaft (12) eines Werkzeuges (13) auf­ weist und das Übertragungsorgan (25, 35) zwischen dem Schieber (22, 32) und einer Steuerfläche (28) an dem von der Aufnahmebohrung (11) aufgenommenen Schaft (12) eines vom Werkzeugträger aufgenommenen Werkzeuges (13) vorgesehen ist.

4. Werkzeugkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Endteil (12) des Werkzeuges (13) eine gegen­ über seiner Längsachse geneigte Steuerfläche (28) für das Übertragungsorgan (25) aufweist.

5. Werkzeugkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ge­ kennzeichnet durch eine Kugel als Übertragungsorgan (25).

6. Werkzeugkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß im Schieber (22) eine dem Übertragungsorgan (25) zugeordnete prismenförmige Ausnehmung (24) vorgesehen ist.

7. Werkzeugkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ge­ kennzeichnet durch ein quer zur Bewegungsrichtung des Schiebers (32) geführtes, einseitig mit dem Druck einer Feder (31) belastetes Druckstück (35) als Über­ tragungsorgan, an dem eine Schrägfläche (34) im Kon­ takt mit einem Anlageteil (33) am Schieber (35) vor­ gesehen ist.

8. Werkzeugkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß das Übertragungsorgan (25, 35) mittels einer Druckschraube feststellbar ist.

9. Werkzeugkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß der Schieber (22, 32) aus einem schweren Material mit einer Dichte von größer/ gleich 10 kg/dm² besteht.

10. Werkzeugkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Radial­ verstellung des Werkzeugträgers (6) im Bereich zweier Ansätze oder Wangen (1a, 1b) des Grundkörpers (1, 41) oder eines Aufsatzkörpers (51) vorgesehen ist und ein den Kopfteil (7) quer zur Richtung seiner Einstell­ bewegung durchgreifendes Verstellglied (14) enthält.

11. Werkzeugkopf nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß als Verstellglied eine Stellschraube (14) vorgesehen ist, die mit einem Gewindeteil (15) in eine Gewindebohrung (16) eines Ansatzes oder einer Wange (1b) einschraubbar ist, die mit einem Kopfende (17) in einer Bohrung (1a) des anderen Ansatzes oder der anderen Wange (1a) geführt ist und die eine an einer Kegelfläche (20) des Werkzeugträgers (6) anlie­ gende Konusfläche (19) aufweist.

12. Werkzeugkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die Verstellvorrichtung einen in einem Gehäuse eines Aufsatzkörpers (51) schwenkbar gelagerten Hebel (55) und eine mittels Verstell­ antriebs in einer Führung (41) axial bewegbare Hülse (61) mit einer inneren Kegelfläche (62) aufweist, wobei ein Ende des Hebels (55) an der inneren Kegel­ fläche (62) der Hülse (61) anliegt und das andere Ende des Hebels (55) mittelbar oder unmittelbar am Kopfteil (7) des Werkzeugträgers (6) angreift.

13. Werkzeugkopf nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich­ net, daß das am Werkzeugträger (6) angreifende Ende des Hebels (55) gabelförmig ausgebildet ist, wobei die Enden der Gabelarme (55a) an seitlichen Anschlägen (58, 67) des Kopfteiles (7) des Werkzeugträgers (6) anliegen.

14. Werkzeugkopf nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Anschläge (58, 67) des Werk­ zeugträgers (6) verstellbar sind.

15. Werkzeugkopf nach einem der Ansprüche 12 bis 14, da­ durch gekennzeichnet, daß die Hülse (61) unter ein­ stellbarer radialer Belastung spielfrei geführt ist.

16. Werkzeugkopf nach einem der Ansprüche 12 bis 15, da­ durch gekennzeichnet, daß die Hülse (61) mit einem Gewindeteil (84, 85) in einem feststehenden Muttern­ körper (86) schraubbar und mittels eines Getriebes in beiden Richtungen drehbar ist.

17. Werkzeugkopf nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch ein Klinken-Zahnrad-Schrittschaltwerk (71, 74), bei dem einem mit der Hülse (61) drehfest verbundenen Zahnkranz (82) zwei Klinken (74) für beide Drehrich­ tungen zugeordnet sind.

18. Werkzeugkopf nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinken (74) an Schiebeteilen (75) vor­ gesehen sind, die in Bohrungen (72) des Grundkörpers (41) verschiebbar und von außerhalb des Werkzeugkopfes betätigbar sind.

19. Werkzeugkopf nach einem der Ansprüche 12 bis 18, da­ durch gekennzeichnet, daß der Hebel (55) in einem Aufsatzkörper (51) gelagert ist und die Hülse (61) in einem einen Kegelschaft (42) aufweisenden Grundkörper (41) angeordnet ist, der auch das Getriebe (71, 74) zum Drehen der Hülse enthält.

20. Werkzeugkopf nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufsatzkörper (51) mit dem Grundkörper (41) über eine Verschraubung verbunden ist, die eine Mutter (50) mit Differentialgewinde (48, 49) enthält.