DE4031219A1

DE4031219A1 - Sicherungseinrichtung fuer stiftfoermige spannelemente an auswechselbaren werkzeugkoepfen

Info

Publication number: DE4031219A1
Application number: DE19904031219
Authority: DE
Inventors: Hermann Reinhardt; Gerhard Ender; Eberhard Dressel; Peter Frank; Erhard Gratz; Kurt Keller; Dietmar Kuerschner; Detlef Luetzkendorf; Gerd-Werner Oechsner
Original assignee: SCHMALKALDEN WERKZEUG GmbH
Current assignee: SCHMALKALDEN WERKZEUG GmbH
Priority date: 1989-10-18
Filing date: 1990-10-04
Publication date: 1991-06-27
Also published as: FR2653048B3; DD288549A5; SE9003319L; SE9003319D0; GB2237759B; GB9022436D0; GB2237759A; FR2653048A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherungseinrichtung für stiftförmige Spannelemente an aus einem Werkzeughalter und einem durch einen Spannzapfen mit diesem verbundenen Werkzeugkopf bestehenden Werkzeugsystem, insbesondere zum Bohren und Fräsen mit sehr hohen Schnittgeschwindigkeiten.

In der modernen Fertigung werden in zunehmendem Maße sogenannte modulare Werkzeugsysteme zum Drehen, Bohren und Fräsen eingesetzt. Diese Werkzeugsysteme bestehen aus Werkzeugköpfen für die unterschiedlichen Bearbeitungsaufgaben, die mit entsprechenden Zwischenstücken und Grundhaltern lösbar verbunden sind.

So ist ein Werkzeugsystem bekanntgeworden, bei dem in einer Achsbohrung des kegeligen Aufnahmezapfens des Werkzeugkopfes ein Spannzapfen mittels radial in den Aufnahmezapfen eingesetzter Spannstifte befestigt ist.

Diese Form der Befestigung des Spannzapfens ist beim Bohren und Fräsen mit sehr großen Schnittgeschwindigkeiten nicht sicher genug, da sich die Spannstifte durch die infolge der hohen Werkzeugdrehzahlen auf sie wirkende Fliehkraft lösen können. Daraus ergibt sich zum einen eine hohe Verletzungsgefahr für den Bediener der Werkzeugmaschine und zum anderen die Gefahr von schweren Schäden am Werkzeugsystem und der Werkzeugmaschine. Damit kann dieses Werkzeugsystem für die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung nicht eingesetzt werden.

Das Ziel der Erfindung besteht in der Entwicklung einer Sicherungseinrichtung für stiftförmige Spannelemente an auswechselbaren Werkzeugköpfen, durch die eine höhere Arbeitssicherheit erreicht wird und durch die der Anwendungsbereich des damit ausgestatteten Werkzeugsystems auch auf die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung ausgedehnt werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist die Entwicklung einer Sicherungseinrichtung für stiftförmige Spannelemente an auswechselbaren Werkzeugköpfen, durch die ein Lösen der Spannung durch Fließkraftwirkung verhindert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einer Achsbohrung einer mittels radialer Spannstifte in einer Bohrung des Aufnahmezapfens befestigten Zwischenbuchse ein rohrförmiges mit Sicherungsnuten versehenes Sicherungselement die Spannstifte im Bereich der Sicherungsringnuten übergreifend angeordnet und der Spannzapfen in die Achsbohrung der Zwischenbuchse eingeschraubt ist.

Die der Werkzeugdrehachse zugewandte innere Seitenfläche jeder Sicherungsringnut ist vorzugsweise kegelig ausgebildet.

Die innere Begrenzungsfläche jeder Sicherungsnut des rohrförmigen Sicherungselementes ist in ihrer Form den kegeligen Seitenflächen der Sicherungsringnuten der Spannstifte angepaßt.

Dadurch wird verhindert, daß sich das rohrförmige Sicherungselement bei starken Schwingungen selbsttätig verschieben kann. Zur Montage des Werkzeugsystems wird zunächst das rohrförmige Sicherungselement in die Achsbohrung der Zwischenbuchse eingesetzt und diese dann mittels der Spannstifte in der Bohrung im Aufnahmezapfen des Werkzeugkopfes befestigt. Danach wird das rohrförmige Sicherungselement mit seinen Sicherungsnuten über die Spannstifte geschoben, so daß das Sicherungselement in die Sicherungsringnuten der Spannstifte eingreift und diese gegen radiales Verschieben sichert. Im Anschluß daran wird der Werkzeugkopf mit seinem Aufnahmezapfen in die Aufnahmebohrung des Werkzeughalters aufgenommen und durch den Spannzapfen mit dem Werkzeugkopf verschraubt.

Durch die vorstehend beschriebene Anordnung des rohrförmigen Sicherungselementes und dessen Zusammenwirken mit den Spannstiften wird die Arbeitssicherheit des Werkzeugsystems wesentlich erhöht, da durch das Sicherungselement ein selbsttätiges, durch Fliehkraft oder Schwingungen bewirktes Lösen der Sicherungsstifte verhindert wird.

Nachstehend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigt

Fig. 1 die Seitenansicht eines aus Werkzeugkopf und -halter bestehenden Werkzeugsystems im Schnitt,

Fig. 2 die teilweise Vorderansicht des Werkzeugsystems im Schnitt A-A gemäß Fig. 1.

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Werkzeugsystem besteht aus einem Werkzeugkopf 1, der mit seinem kegeligen Aufnahmezapfen 2 in der kegeligen Aufnahmebohrung 3 eines Werkzeughalters 4 aufgenommen ist. Der kegelige Aufnahmezapfen 2 ist mit einer Bohrung 5 versehen, in die eine Zwischenbuchse 6 eingesetzt ist. Diese Zwischenbuchse 6 ist mit einer Achsbohrung 7, die im hinteren Teil ein Innengewinde 8 aufweist, versehen und durch radial angeordnete Spannstifte 9 und 10 mit dem kegeligen Aufnahmezapfen 2 verbunden. Die Spannstifte 9 und 10 sind an ihrem in die Achsbohrung 7 ragenden Ende mit einer Sicherungsringnut 11, 12 versehen, deren innere Seitenflächen 13, 14 jeweils kegelig ausgebildet sind.

In der Achsbohrung 7 der Zwischenbuchse 6 ist ein rohrförmiges Sicherungselement 15 angeordnet, das, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, mit zwei Sicherungsnuten 16, 17 versehen ist und mit diesen die Spannstifte 9, 10 im Bereich der Sicherungsringnuten 11 und 12 übergreift.

Die inneren Begrenzungsflächen 18, 19 der Sicherungsnuten 16 und 17 sind den kegeligen Seitenflächen 13 und 14 in ihrer Form angepaßt. Dadurch kann sich das rohrförmige Sicherungselement 15 auch bei starken Schwingungen nicht verschieben. Der Werkzeugkopf 1 ist mit dem Werkzeughalter 4 durch einen in die Zwischenbuchse 6 eingeschraubten Spannzapfen 20 verspannt, der sich auf der hinteren Stirnfläche 21 des Aufnahmezapfens 22 des Werkzeughalters 4 abstützt.

Zur Montage des in Fig. 1 dargestellten Werkzeugsystems wird zunächst das rohrförmige Sicherungselement 15 in die Achsbohrung 7 der Zwischenbuchse 6 eingesetzt und dann diese in die Bohrung 5 des Aufnahmezapfens 2 mittels der Spannstifte 9 und 10 befestigt. Die Spannstifte 9 und 10 werden so eingesetzt, daß sie mit ihren Sicherungsnuten 11 und 12 in die Achsbohrung 7 ragen. Daran anschließend wird das rohrförmige Sicherungselement 15 mit seinen Sicherungsnuten 16 und 17 so über die Spannstifte 9 und 10 geschoben, daß es in die Sicherungsringnuten 11 und 12 eingreift und damit die Spannstifte 9 und 10 gegen radiale Verschiebung sichert.

Das rohrförmige Sicherungselement 15 und die Spannstifte 9 und 10 sind zum Zwecke der Handhabung mit Gewindebohrungen 23 und 24 versehen.

Zum Schluß wird der Werkzeugkopf 1 mit dem Aufnahmezapfen 2 in die Aufnahmebohrung 3 des Werkzeughalters 4 eingesetzt und durch den Spannzapfen 20 mit diesem verschraubt.

Bezugszeichen

1 Werkzeugkopf
2 kegeliger Aufnahmezapfen des Werkzeugkopfes 1
3 kegelige Aufnahmebohrung des Werkzeughalters 4
4 Werkzeughalter
5 Bohrung im Aufnahmezapfen 2
6 Zwischenbuchse
7 Achsbohrung in der Zwischenbuchse 6
8 Innengewinde in der Achsbohrung 7
9 Spannstifte
10 Spannstifte
11 Sicherungsringnuten der Spannstifte 9, 10
12 Sicherungsringnuten der Spannstifte 9, 10
13 innere kegelige Seitenflächen der Sicherungsringnuten 11, 12
14 innere kegelige Seitenflächen der Sicherungsringnuten 11, 12
15 rohrförmiges Sicherungselement
16 Sicherungsnuten im rohrförmigen Sicherungselement 15
17 Sicherungsnuten im rohrförmigen Sicherungselement 15
18 Begrenzungsflächen der Sicherungsnuten 16, 17
19 Begrenzungsflächen der Sicherungsnuten 16, 17
20 Spannzapfen
21 hintere Stirnseite des Aufnahmezapfens 22
22 Aufnahmezapfen des Werkzeugkopfes 4
23 Gewindebohrung im rohrförmigen Sicherungselement 15
24 Gewindebohrung im Spannstift 9 und 10

Claims

1. Sicherungseinrichtung für stiftförmige Spannelemente an aus einem Werkzeughalter und einem durch einen Spannzapfen mit diesem lösbar verbundenen Werkzeugkopf bestehenden Werkzeugsystem, wobei der Spannzapfen im Aufnahmezapfen des Werkzeugkopfes mittels radial angeordneter Spannstifte befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Achsbohrung (7) einer mittels radialer mit Sicherungsnuten (11 und 12) versehener Spannstifte (9 und 10) in einer Bohrung (5) des Aufnahmezapfens (2) befestigten Zwischenbuchse (6) ein rohrförmiges, mit Sicherungsnuten (16, 17) versehenes Sicherungselement (15) die Spannstifte (9 und 10) im Bereich der Sicherungsringnuten (11 und 12) übergreifend angeordnet und der Spannzapfen (20) in die Achsbohrung (7) der Zwischenbuchse (6) eingeschraubt ist.

2. Sicherungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Seitenflächen (13; 14) der Sicherungsringnuten (11; 12) der Spannstifte (9 und 10) kegelig ausgebildet sind.

3. Sicherungseinrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Begrenzungsflächen (18; 19) der Sicherungsnuten (16; 17) des rohrförmigen Sicherungselementes (15) in ihrer Form den kegeligen Seitenflächen (13; 14) der Sicherungsringnuten (11 und 12) angepaßt sind.