DE4041208A1

DE4041208A1 - Quick-change tool holder for taps - provides axial constraint by wedging ball set and selectively by locking ball set if groove is present

Info

Publication number: DE4041208A1
Application number: DE19904041208
Authority: DE
Inventors: Siegfried Baeder
Original assignee: Otto Bilz Werkzeugfabrik GmbH and Co
Current assignee: Bilz Werkzeugfabrik GmbH and Co KG
Priority date: 1990-12-21
Filing date: 1990-12-21
Publication date: 1992-06-25

Abstract

One end of the toolholder fits into a chuck or adaptor and the other acceptor the parallel shank (12) of a tap (11). The toolholder is designed to accept with equal facility taps with or without an axial locking groove (24). The tool shank passes through a sleeve (15) which fits into the cylindrical housing (13) and acts as a cage for three locking balls (23). Three wedging balls (21) provide a clamping force on the tool shank preventing the tool from pulling our of the toolholder.If the tool has no axial locking groove the sleeve (15) is rotated to allow the locking balls (23) to remain clear of the shank in three radial pockets (28). If however the shank has a locking groove the sleeve is rotated to bring the balls into the groove. ADVANTAGE - Equally suitable for tools with or without locking groove. Simple, compact design. Quick and convenient to use.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schnellwechselhalter für Werkzeuge, insbesondere Gewindebohrer, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.The invention relates to a quick-change holder for Tools, especially taps, which in the preamble of Claim 1 mentioned type.

Es ist ein Schnellwechselhalter dieser Art bekannt (DE-PS 33 45 948), der mittels der Spannkugeln einerseits und der kegeligen Ringfläche andererseits bei einem eingesteckten Werkzeug eine kraftschlüssige Axialsicherung dadurch bewirkt, daß die Spannkugeln den Schaft des Werkzeuges radial festklemmen. Die Wirkungsweise entspricht in etwa derjenigen einer bekannten Freilaufklemmung. Dieser Schnellwechselhalter hat den Vorteil, daß die Sicherung gegen axiales Herausziehen eines eingesteck ten Werkzeuges, z. B. Gewindebohrers, allein durch diese Klemm wirkung, also kraftschlüssig, erfolgt. Mit bekannten Schnell wechselhaltern dieser Art lassen sich gleichermaßen auch Werk zeuge mit ihrem Schaft klemmen, die am Schaft mit Vertiefungen, z. B. mit einer Ringnut, versehen sind und die für andere Schnellwechselhalter bestimmt sind, nämlich solche, die statt der kraftschlüssigen Axialsicherung durch Klemmen eine formschlüssige Axialsicherung dadurch ermöglichen, daß geeignete Sperrglieder in diese Vertiefungen, z. B. Ring nut, eingreifen. Dieser Vorteil einer formschlüssigen Axialsicherung läßt sich bei einem Schnellwechselhalter der eingangs genannten Art nicht nutzen.A quick-change holder of this type is known (DE-PS 33 45 948) by means of the clamping balls on the one hand and the conical ring surface on the other hand with an inserted Tool provides a positive axial lock by that the clamping balls clamp the shaft of the tool radially. The mode of operation corresponds approximately to that of a known one Freewheel clamp. This quick change holder has the advantage that the security against axial pulling out of a plugged in ten tool, e.g. B. tap, just by this clamp effect, i.e. non-positive, takes place. With known quick swap holders of this type can also be made in the same way clamp with their shaft, the shaft with recesses, e.g. B. are provided with an annular groove and for others Quick-change holders are intended, namely those that take place the positive axial locking by clamping one enable positive axial securing that suitable locking members in these wells, e.g. B. ring nut, intervene. This advantage of a form-fitting Axial locking can be done with a quick-change holder of the type mentioned at the outset.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schnell wechselhalter der eingangs genannten Art zu schaffen, der sowohl eine kraftschlüssige Klemmung als auch bei Vor handensein entsprechender Aufnahmen am Werkzeugschaft eine formschlüssige Axialsicherung ermöglicht und somit für verschiedenartig gestaltete Werkzeugschäfte geeignet ist.The invention has for its object a quick to create change holder of the type mentioned, the both a non-positive clamping as well as in front appropriate recordings on the tool shank positive axial lock and thus for differently designed tool shafts is suitable.

Die Aufgabe ist bei einem Schnellwechselhalter der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch, daß die Kugelhülse zusätzlich zu den die Klemmung ermöglichenden Spannkugeln zusätzliche, formschlüssig wirkende Sperrglieder aufweist, die dann, wenn Werkzeuge mit im Schaft enthal tenen zugeordneten Aufnahmen eingesteckt werden, unter form schlüssiger Axialsicherung in diese Aufnahmen formschlüssig eingreifen können und die im anderen Fall bei solchen einge steckten Werkzeugen, deren Schaft keine solche Aufnahmen enthält, sondern statt dessen durchgehend z. B. glatt und etwa zylindrisch ist, unwirksam sind, ist mit einfachen Mitteln eine Aufnahme und Axialsicherung von hinsichtlich ihres Schaftes verschiedenartig gestalteten Werkzeugen, insbesondere Gewindebohrern, möglich, wobei bei enthaltenen Aufnahmen im Schaft die dadurch vorgegebene Möglichkeit einer formschlüssigen Axialsicherung mit ein und demselben Schnell wechselhalter bedarfsweise genutzt werden kann. Bei allem ist der Schnellwechselhalter einfach, kompakt und schnell und problemlos zu handhaben. Er kann als Schnellwechselein satz mit einstellbarer Drehmoment-Sicherheitskupplung und/ oder Längen-Nachstellung gestaltet werden, ohne daß dies aufgrund der integrierten zusätzlichen Funktion Schwierig keiten macht. Der Schnellwechselhalter gemäß der Erfindung erfüllt in einfacher Weise eine Doppelfunktion, jeweils in automatischer Anpassung an den Schaft des jeweils einge steckten Werkzeuges.The task is at the beginning with a quick-change holder mentioned type according to the invention by the features in Characteristic part of claim 1 solved. Because the Ball sleeve in addition to those that allow clamping Tension balls additional, form-locking pawls which, when tools are included in the shank tten assigned recordings are inserted under form positive axial locking in these receptacles can intervene and in the other case with such stuck tools whose shank no such recordings contains, but instead continuously z. B. smooth and is cylindrical, ineffective, is simple Means a take-up and axial securing of regarding of their shank differently designed tools, especially taps, possible with included Recordings in the shaft the thus given possibility of a positive axial locking with one and the same quick change holder can be used if necessary. With everything the quick-change holder is simple, compact and fast and easy to use. It can be a quick change set with adjustable torque safety coupling and / or length adjustment can be designed without this Difficult due to the integrated additional function power. The quick change holder according to the invention fulfills a double function in a simple manner, each in automatic adjustment to the shaft of each turned on stuck tool.

Weitere Erfindungsmerkmale sowie vorteilhafte Ausgestal tungen dazu ergeben sich aus den Ansprüchen 2-25.Other features of the invention and advantageous Ausgestal Information on this can be found in claims 2-25.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.Further details and advantages of the invention emerge itself from the description below.

Der vollständige Wortlaut der Ansprüche ist vorstehend allein zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen nicht wiedergegeben, sondern statt dessen lediglich durch Nennung der Anspruchsnummern darauf Bezug genommen, wodurch jedoch alle diese Anspruchsmerkmale als an dieser Stelle ausdrück lich und erfindungswesentlich offenbart zu gelten haben. Dabei sind alle in der vorstehenden und folgenden Beschrei bung erwähnten Merkmale sowie auch die allein aus der Zeich nung entnehmbaren Merkmale weitere Bestandteile der Erfin dung, auch wenn sie nicht besonders hervorgehoben und ins besondere nicht in den Ansprüchen erwähnt sind.The full wording of the claims is above not just to avoid unnecessary repetitions reproduced, but instead only by naming the claim numbers referenced it, however express all of these claim characteristics as at this point Lich and essential to the invention have to apply. All are in the above and following description exercise mentioned features as well as those from the drawing alone characteristics of the invention are further components of the invention dung, even if it is not particularly emphasized and ins special are not mentioned in the claims.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeich nungen gezeigten Ausführungsbeispieles eines Schnellwechsel halters für Werkzeuge, insbesondere Gewindebohrer, näher erläutert. Es zeigen:The invention is based on a in the drawing Solutions shown embodiment of a quick change holder for tools, especially taps, closer explained. Show it:

Fig. 1 einen schematischen axialen Längsschnitt des Schnellwechselhalters mit eingestecktem und unter formschlüssiger Axialsicherung gehal tenem Werkzeug, Fig. 1 shows a schematic axial longitudinal section of the quick-change holder with inserted and retained under tenem form-locking axial securing tool,

Fig. 2 einen schematischen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1, ebenfalls in der formschlüssigen Eingriffsstellung, Fig. 2 shows a schematic section along the line II-II in Fig. 1, also in the form-locking engagement position,

Fig. 3 einen schematischen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1, Fig. 3 shows a schematic section along the line III-III in Fig. 1,

Fig. 4 einen schematischen Schnitt etwa ent sprechend demjenigen in Fig. 2, jedoch mit eingestecktem, kraftschlüssig durch Klemmung axial gesichertem Werkzeug. Fig. 4 is a schematic section approximately accordingly to that in Fig. 2, but with inserted, non-positively by clamping axially secured tool.

Der in den Zeichnungen gezeigte Schnellwechsehalter 10 ist z. B. als Schnellwechseleinsatz ausgebildet, der z. B. in einem Futter, Adapter od. dgl. aufgenommen werden kann und der seinerseits zur Aufnahme von Werkzeugen 11, insbeson dere Gewindebohrern, geeignet ist, die einen zumindest im wesentlichen zylindrischen Schaft 12 aufweisen. Der Schnell wechselhalter 10 weist ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 13 auf, das eine zum in Fig. 1 nach rechts hin wei senden Ende offene zentrale Bohrung 14 enthält, in der eine Kugelhülse 15 enthalten ist. Die Kugelhülse 15 enthält eine zentrale Aufnahmeöffnung 16, die zu beiden Seiten hin offen ist und in die das Werkzeug 11 mit seinem Schaft 12 einge steckt werden kann. Das Werkzeug 11 besteht hier aus einem Gewindebohrer. Es weist am in Fig. 1 linken Ende einen Viel kant 17 auf, z. B. einen Vierkant, der in eine entsprechend gestaltete Aufnahme 18 im Gehäuse 13 eingreift. Durch den Eingriff des Vielkants 17 in die Aufnahme 18 erfolgt beim Drehantrieb des Gehäuses 13 die Mitnahme des Werkzeuges 11.The quick-change holder 10 shown in the drawings is e.g. B. designed as a quick-change insert, the z. B. in a chuck, adapter or the like. And which in turn is suitable for receiving tools 11 , in particular taps, which have an at least substantially cylindrical shaft 12 . The quick-change holder 10 has an essentially cylindrical housing 13 which contains a central bore 14 which is open towards the end which is white towards the right in FIG. 1 and in which a ball sleeve 15 is contained. The ball sleeve 15 contains a central receiving opening 16 which is open on both sides and into which the tool 11 with its shank 12 can be inserted. The tool 11 here consists of a tap. It has at the left end in Fig. 1 a polygon 17 , z. B. a square that engages in a correspondingly designed receptacle 18 in the housing 13 . The engagement of the polygon 17 in the receptacle 18 causes the tool 11 to be carried along when the housing 13 is rotated.

Zur axialen Sicherung eines eingesteckten Werkzeuges 11, das abweichend von Fig. 1-3 einen glatt durchgehenden zylin drischen Schaft 12′ gemäß Fig. 4 aufweist, enthält die Kugel hülse 15 in ihrer Wandung 19 in dortigen radialen Sitzen 20 Spannkugeln 21, z. B. drei Spannkugeln, die in etwa gleichen Umfangswinkelabständen voneinander angeordnet sind. Die Spannkugeln 21 stehen außen mit einer Ringfläche 22 des Ge häuses 13 in Eingriff, die sich in Einsteckrichtung des Werkzeuges 11, d. h. in Fig. 1 von rechts nach links hin, etwa kegelförmig erweitert. Die Spannkugeln 21 sind in der Lage, den Schaft 12, 12′ eines eingesteckten Werkzeuges 11 klemmend zu halten und dagegen zu sichern, daß das Werk zeug 11 in Fig. 1 nach rechts hin axial aus dem Schnell wechselhalter 10 herausgezogen wird.To axially secure an inserted tool 11 , which, in contrast to FIGS . 1-3, has a smooth, continuous cylindrical shaft 12 'according to FIG. 4, the ball sleeve 15 contains 20 clamping balls 21 in its wall 19 in radial seats there, e.g. B. three clamping balls, which are arranged at approximately equal circumferential angular distances from each other. The clamping balls 21 are on the outside with an annular surface 22 of the Ge housing 13 in engagement, which extends approximately conically in the direction of insertion of the tool 11 , ie in Fig. 1 from right to left. The clamping balls 21 are able to hold the shaft 12 , 12 'of an inserted tool 11 in a clamped manner and to ensure that the tool 11 in FIG. 1 is pulled axially to the right out of the quick-change holder 10 .

Ist ein Werkzeug 11 mit einem z. B. glatt durchgehenden zylindrischen Schaft 12′ in die Kugelhülse 15 eingesteckt worden, so wird die in Fig. 1 nach rechts, also in Auszieh richtung des Werkzeuges 11, federbelastete Kugelhülse 15 unter der Federvorspannung nach rechts gedrückt. Dabei stützen sich die in der Kugelhülse 15 gelagerten Spann kugeln 21 an der kegeligen Ringfläche 22 des Gehäuses 13 ab. Die Wirkungsweise entspricht einer Freilaufklemmung. Aufgrund der sich in Fig. 1 nach rechts hin kegelstumpf förmig verjüngenden Ringfläche 22 werden die Spannkugeln 21 radial nach innen gezwungen, wodurch sie den Schaft 12′ des eingesteckten Werkzeuges 11 radial festklemmen und somit das Werkzeug 11 gegen axiales Herausziehen sichern. Insoweit ist ein Schnellwechselhalter 10 beschriebener Art allgemein ge läufig.Is a tool 11 with a z. B. smooth continuous cylindrical shaft 12 'has been inserted into the ball sleeve 15 , so in Fig. 1 to the right, that is, in the pull-out direction of the tool 11 , spring-loaded ball sleeve 15 is pressed under the spring preload to the right. Here, the mounted in the ball sleeve 15 span the housing 13 supporting balls 21 from at the tapered annular surface 22nd The mode of operation corresponds to a freewheel clamp. Due to the frustoconical ring surface 22 in FIG. 1 towards the right, the clamping balls 21 are forced radially inwards, whereby they clamp the shaft 12 'of the inserted tool 11 radially and thus secure the tool 11 against axial pulling out. As far as a quick change holder 10 of the type described is generally common.

Eine Besonderheit des Schnellwechselhalters 10 liegt darin, daß in der Wandung 19 der Kugelhülse 15, zusätzlich zu den Spannkugeln 21, in axialem Abstand davon besondere form schlüssig wirkende Sperrglieder 23 enthalten sind, die inner halb einer allen gemeinsamen Diametralebene angeordnet sind. Die Sperrglieder 23 bestehen z. B. aus Sperrkugeln. Wie Fig. 2 und 4 zeigen, sind z. B. drei derartige, in Umfangsrich tung in etwa gleichen Winkelabständen voneinander angeord nete Sperrglieder 23,insbesondere Sperrkugeln, vorgesehen. Die Sperrglieder 23, insbesondere Sperrkugeln, können bei einem eingesteckten Werkzeug 11, dessen Schaft 12 gemäß Fig. 1-3 an den Sperrgliedern 23 axial zugeordneter Stelle entsprechende Aufnahmen, die hier insbesondere durch eine ringsum laufende Ringnut 24 im Schaft 12 verwirklicht sind, in letztere unter formschlüssiger Axialsicherung des eingesteckten Werk zeuges 11 formschlüssig eingreifen, wie dies vor allem aus Fig. 1 und 2 ersichtlich ist. Fehlt hingegen eine solche, den Sperrgliedern 23 zugeordnete Aufnahme, insbesondere Ring nut 24, an der zugeordneten axialen Stelle des Werkzeug schaftes, wie dies beim durchgehend glatten, im wesentlichen zylindrischen Schaft 12′ in Fig. 4 gezeigt ist, sind die Sperrglieder 23, insbesondere Sperrkugeln, unwirksam, wobei dann die Klemmung des Werkzeuges 10 in eingangs beschrie bener Weise mittels der Spannkugeln 21 und der kegeligen Ringfläche 22 geschieht. In diesem Fall gemäß Fig. 4 liegen die Sperrglieder 23 am Schaft 12′ an, wobei sie praktisch keinen Anteil an der Axialsicherung des eingesteckten Werk zeuges gegen Herausziehen haben.A special feature of the quick-change holder 10 is that in the wall 19 of the ball sleeve 15 , in addition to the clamping balls 21 , at an axial distance therefrom, special form-locking locking members 23 are contained, which are arranged within half of a common diametrical plane. The locking members 23 are z. B. from locking balls. As shown in Fig. 2 and 4 show, are, for. B. three such, in circumferential direction at approximately equal angular distances from each other designated locking members 23, in particular locking balls, are provided. The locking members 23 , in particular locking balls, can, in the case of an inserted tool 11 , the shank 12 according to FIGS . 1-3 of the locking members 23 at the axially assigned location corresponding receptacles, which are realized here in particular by an annular groove 24 running in the shank 12 , in the latter with positive axial locking of the plugged-in tool 11 intervene positively, as can be seen above all from FIGS. 1 and 2. On the other hand, if there is no such receptacle associated with the locking members 23 , in particular a ring nut 24 , at the associated axial position of the tool shank, as is shown in the continuously smooth, essentially cylindrical shank 12 'in FIG. 4, the locking members 23 are , in particular Locking balls, ineffective, the clamping of the tool 10 then taking place in the manner described above by means of the clamping balls 21 and the conical annular surface 22 . In this case, as shown in FIG. 4, the locking members 23 on the shaft 12 ', whereby they have practically no part in the axial securing of the inserted tool against pulling out.

Die Sperrglieder 23, insbesondere Sperrkugeln, sind in radialen Öffnungen 25 in der Wandung 19 der Kugelhülse 15 radialbeweglich gehalten. So wie die Spannkugeln 21 können auch die Sperrglieder 23 gegen Herausfallen radial nach innen gesichert sein, um ein Herausfallen bei nicht einge stecktem Werkzeug 11 zu vermeiden. Diese Sicherung kann z. B. durch Verstemmen des radial innen befindlichen Endes der Öffnungen 25 bzw. der Sitze 20 erfolgen.The locking members 23 , in particular locking balls, are held in radial openings 25 in the wall 19 of the ball sleeve 15 so as to be radially movable. Like the clamping balls 21 , the locking members 23 can be secured radially inward to prevent them from falling out in order to prevent them from falling out when the tool 11 is not inserted. This backup can e.g. B. by caulking the radially inner end of the openings 25 and the seats 20 .

In der inneren Umfangsfläche 26 des Gehäuses 13, die die Bohrung 14 definiert, ist eine den Sperrgliedern 23 zuge ordnete Ringnut 27 enthalten. In die Ringnut 27 greifen die Sperrglieder 23, insbesondere Sperrkugeln, zumindest dann außen ein, wenn die Sperrglieder 23 im radial inneren Bereich in die im Schaft 12 enthaltene Ringnut 24 formschlüssig ein greifen. Bei diesem Eingriff werden die Sperrglieder 23 mit tels der im Gehäuse 13 enthaltenen Ringnut 27 radial nach innen in diesen formschlüssigen Eingriff mit der schaftsei tigen Ringnut 24 gezwungen.In the inner peripheral surface 26 of the housing 13 , which defines the bore 14 , an associated with the locking members 23 annular groove 27 is included. In the annular groove 27 , the locking members 23 , in particular locking balls, engage at least on the outside when the locking members 23 engage in a form-fitting manner in the annular groove 24 contained in the shaft 12 in the radially inner region. In this engagement, the locking members 23 with means of the annular groove 27 contained in the housing 13 are forced radially inwards into this positive engagement with the shaft groove 24 term .

Die Sperrglieder 23, insbesondere Sperrkugeln, sind durch Relativdrehung zwischen der Kugelhülse 15 und dem Gehäuse 13 von ihrer unwirksamen Radialstellung, wie sie z. B. aus Fig. 4 ersichtlich ist, in ihre formschlüssige Eingriffsstellung, wie sie z. B. aus Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, und zurück bewegbar. Da das Gehäuse 13 meist in einem Futter od. dgl. undrehbar aufgenommen ist, erfolgt diese Relativdrehung durch Anfassen und Drehen der Kugelhülse 15. Bei dieser Relativ drehung sind die Sperrglieder 23 in der Ringnut 27 des Ge häuses 13 geführt, zumindest auf einem Teil der bei dieser Drehung durchlaufenen Umfangsstrecke.The locking members 23 , in particular locking balls are by relative rotation between the ball sleeve 15 and the housing 13 of their ineffective radial position, as z. B. from Fig. 4 can be seen in its positive engagement position, as z. B. from FIGS. 1 and 2, and movable back. Since the housing 13 is usually accommodated in a chuck or the like in a non-rotatable manner, this relative rotation takes place by gripping and rotating the ball sleeve 15 . In this relative rotation, the locking members 23 are guided in the annular groove 27 of the housing 13 Ge, at least on a part of the circumferential distance passed during this rotation.

Das Gehäuse 13 weist auf seiner inneren Umfangsfläche 26 in Umfangsrichtung in Abständen voneinander befindliche radiale Eintiefungen 28 größerer Tiefe als die Ringnut 27 auf. Die Sperrglieder 23, insbesondere Sperrkugeln, sind in ihrer unwirksamen Radialstellung, die Fig. 4 zeigt, in diesen ra dialen Eintiefungen 28 aufnehmbar. Die radiale Tiefe dieser Eintiefungen 28 entspricht z. B. bei Kugeln als Sperrglieder 23 etwa dem halben Kugeldurchmesser und ist so gewählt, daß die Sperr glieder 23 in dieser unwirksamen Radialstellung nicht über die Aufnahmeöffnung 16 in der Kugelhülse 15 radial nach innen hinaus vorstehen. Die Tiefe der Ringnut 27 im Gehäuse 13 ist in Anpassung an die Tiefe der Ringnut 24 im Schaft 12 so gewählt, daß bei Kugeln als Sperrglieder 23 und aus gehend von deren Durchmesser diese Kugeln in der formschlüs sigen Eingriffsstellung gemäß Fig. 2 radial gerade von der Ringnut 27 zur Ringnut 24 reichen und zwischen beiden Platz haben.The housing 13 has on its inner circumferential surface 26 in the circumferential direction spaced radial recesses 28 of greater depth than the annular groove 27 . The locking members 23 , in particular locking balls, are in their inactive radial position, which shows Fig. 4, in these ra dialen recesses 28 receptacle. The radial depth of these recesses 28 corresponds to z. B. with balls as locking members 23 about half the ball diameter and is chosen so that the locking members 23 do not protrude radially inward beyond the receiving opening 16 in the ball sleeve 15 in this ineffective radial position. The depth of the annular groove 27 in the housing 13 is chosen to match the depth of the annular groove 24 in the shaft 12 so that with balls as locking members 23 and based on the diameter of these balls in the positive engagement position shown in FIG. 2 radially straight from the Ring groove 27 extend to ring groove 24 and have space between the two.

Für jedes vorhandene Sperrglied 23 ist eine radiale Eintie fung 28 vorgesehen. Letztere laufen über Übergangsbahnen 28 und 30 in beiden Umfangsrichtungen in die daran anschließen de Ringnut 27 des Gehäuses 13 ein. Wie die Schnittdarstellung in Fig. 2 und 4 zeigt, verlaufen die einzelnen radialen Ein tiefungen 28 zusammen mit den Übergangsbahnen 29, 30 jeweils etwa kreisbogenabschnittförmig. In Axialrichtung betrachtet sind die radialen Eintiefungen 28 als etwa achsparallele Kanäle 31 ausgebildet, deren Axialerstreckung z. B. etwa so groß wie diejenige der kegeligen Ringfläche 22 des Gehäuses 13 gewählt sein kann. Diese Ausbildung als etwa achsparallele Kanäle 31 hat den Vorteil, daß beim Beispiel gemäß Fig. 4, bei dem ein Werkzeug 11 mit einem durchgehend glatten, zy lindrischen Schaft 12′ eingesteckt ist, der also keine Ring nut 24 wie der Schaft 12 enthält, und somit bei in unwirksamer Radialstellung befindlichen Sperrgliedern 23 die Klemmung des Schaftes 12 durch die Spannkugeln 21 und die kegelige Ring fläche 22, die zumindest eine geringfügige Axialverschie bung der Kugelhülse 15 relativ zum Gehäuse 13 bedingt, tat sächlich auch erfolgen kann. Die Kanäle 31 stellen also sicher, daß die Kugelhülse 15 bei sich in unwirksamer Ra dialstellung gemäß Fig. 4 befindlichen Sperrgliedern 23 sich relativ zum Gehäuse 13 zumindest in Grenzen und soweit wie notwendig axial verschieben läßt, z. B. auch dazu, um ein eingestecktes Werkzeug 11, das mittels der Spannkugeln 21 und der kegeligen Ringfläche 22 kraftschlüssig gehalten, also festgeklemmt, ist, bedarfsweise dadurch lösen zu können, daß auf die Kugelhülse 15 Druck in Fig. 1 nach links hin aus geübt wird und diese dabei zumindest geringfügig nach links in das Gehäuse 13 eingeschoben wird.For each existing locking member 23 , a radial Eintie tion 28 is provided. The latter run over transition tracks 28 and 30 in both circumferential directions into the connecting annular groove 27 of the housing 13 . As the sectional view in FIGS. 2 and 4 shows, the individual radial depressions 28 run together with the transition tracks 29 , 30 each approximately in the form of a circular arc. Viewed in the axial direction, the radial depressions 28 are formed as approximately axially parallel channels 31 , the axial extent of which, for. B. can be chosen approximately as large as that of the conical annular surface 22 of the housing 13 . This design as approximately axially parallel channels 31 has the advantage that in the example according to FIG. 4, in which a tool 11 with a continuously smooth, cylindrical shaft 12 'is inserted, which thus contains no ring groove 24 as the shaft 12 , and thus when locking members 23 are in ineffective radial position, the clamping of the shaft 12 by the clamping balls 21 and the tapered ring surface 22 , which requires at least a slight axial displacement of the ball sleeve 15 relative to the housing 13 , can actually be done. The channels 31 thus ensure that the ball sleeve 15 when in inactive Ra dialposition shown in FIG. 4 locking members 23 can be moved relative to the housing 13 at least within limits and as far as necessary axially, z. B. also to a plugged tool 11 , which is held by means of the clamping balls 21 and the conical annular surface 22 non-positively, that is, clamped, if necessary, can be solved by exerting pressure on the ball sleeve 15 in FIG. 1 to the left is and this is pushed at least slightly to the left into the housing 13 .

Die Relativdrehung der Kugelhülse 15 relativ zum Gehäuse 13 und zu dem Zweck, die Sperrglieder 23 entweder in ihre form schlüssige Eingriffsstellung gemäß Fig. 1 und 2 oder in ihre unwirksame Radialstellung gemäß Fig. 4 zu bewegen, wird durch Anschlagmittel 32-34 zwischen der Kugelhülse 15 und dem Gehäuse 13 begrenzt, wobei der Relativdrehwinkel auf etwa 60° begrenzt wird. Die Anschlagmittel sind einerseits aus einem Radialstift 32 gebildet, der z. B. fest am Gehäuse 13 angebracht ist. Andererseits bestehen die Anschlagmittel aus zwei Anschlägen 33 und 34, die in Umfangsrichtung in Ab stand voneinander an der Kugelhülse 15 gebildet sind, wobei der Radialstift 32 in den Zwischenraum zwischen beiden An schlägen 33 und 34 radial hineinragt. Zur Bildung der An schläge 33 und 34 enthält die Kugelhülse 15 in ihrer Wan dung 19 eine etwa fensterartige Ausnehmung 35, die mit ihren beiden in Umfangsrichtung beabstandeten Rändern die beiden Anschläge 33 und 34 bildet. The relative rotation of the ball sleeve 15 relative to the housing 13 and for the purpose of moving the locking members 23 either into their positive engagement position according to FIGS. 1 and 2 or into their ineffective radial position according to FIG. 4 is achieved by means of stop means 32-34 between the ball sleeve 15 and the housing 13 , the relative angle of rotation being limited to approximately 60 °. The stop means are formed on the one hand from a radial pin 32 which, for. B. is fixedly attached to the housing 13 . On the other hand, the stop means consist of two stops 33 and 34 , which were formed in the circumferential direction from each other on the ball sleeve 15 , the radial pin 32 protruding radially into the space between the two strikes 33 and 34 . To form the strikes 33 and 34 contains the ball sleeve 15 in its Wan extension 19 an approximately window-like recess 35 which forms the two stops 33 and 34 with its two circumferentially spaced edges.

Bereits eingangs wurde erläutert, daß zwischen dem Gehäuse 13 und der Kugelhülse 15 eine axiale Federkraft wirksam ist, die das radiale Klemmen des Schaftes 12′ aufgrund der Wir kung der Spannkugeln 21 und der kegeligen Ringfläche 22 be wirkt. Außer dieser axialen Federkraft ist zwischen dem Gehäuse 13 und der relativ dazu drehbaren Kugelhülse 15 eine Federkraft wirksam, die in Umfangsrichtung wirkt. Die An ordnung kann dabei z. B. so getroffen sein, daß diese in Umfangs richtung wirksame Federkraft dafür sorgt, daß nach Entnahme eines Werkzeuges 11, wozu die Kugelhülse 15 hinsichtlich ihrer Sperrglieder 23 in die unwirksame Radialstellung gemäß Fig. 4 bewegt werden muß, die Kugelhülse 15 danach auch bei nicht eingestecktem Werkzeug 11 selbsttätig unter der Wirkung der Umfangsfederkräfte in die der formschlüssigen Eingriffs stellung der Sperrglieder 23 gemäß Fig. 2 entsprechende Relativdrehstellung zurückgestellt wird. Dann hat der Schnell wechselhalter 10 auch bei nicht eingestecktem Werkzeug 11 eine Ausgangsstellung, die hinsichtlich der Kugelhülse 15 und der Sperrglieder 23 derjenigen in Fig. 2 entspricht, wo bei die Relativdrehung dadurch begrenzt wird, daß die Kugel hülse 15 mit ihrem Anschlag 34 am Radialstift 32 anschlägt. Wird dann bei leerem Schnellwechselhalter 10 in die Aufnahme öffnung 16 der Kugelhülse 15 ein Werkzeug 11 mit einem Werk zeugschaft 12 eingesteckt, der keine oder eine Ringnut 24 enthält, so muß von Hand die Kugelhülse 15, z. B. unter stärkerem Spannen der in Umfangsrichtung wirksamen Feder, relativ zum Gehäuse 13 gedreht werden, wobei diese Drehung dadurch begrenzt wird, daß der Anschlag 33 am Radialstift 32 anschlägt. Dann nimmt die Kugelhülse 15 die in Fig. 4 gezeigte Relativdreh stellung in bezug auf das Gehäuse 13 ein, wobei die dadurch mitgenommenen Sperrglieder 23 in die jeweils zugeordneten radialen Eintiefungen 28 hinein ausweichen können. Wird nun das Werkzeug 10 mit seinem die Ringnut 24 enthaltenden Schaft 12 soweit eingesteckt, daß die Ringnut 24 in Höhe der die Sperrglieder 23 enthaltenden Diametralebene verläuft, führt ein Loslassen der Kugelhülse 15 dazu, daß diese durch die darauf einwirkende Umfangsfederkraft selbsttätig in die in Fig. 2 gezeigte Stellung relativ zum Gehäuse 13 zurück gedreht wird, wobei diese Drehung dadurch begrenzt wird, daß der Anschlag 34 am Radialstift 32 anschlägt. Bei dieser Drehung der Kugelhülse 15 laufen die mitgeführten Sperr glieder 23 aus der radialen Eintiefung 28 über die Über gangsbahn 30 in die gehäuseseitige Ringnut 27 ein, wobei sie radial nach innen in die Ringnut 24 des Schaftes 12 und damit in formschlüssigen Eingriff mit diesem gezwungen werden, den Fig. 2 zeigt.It was already explained at the outset that between the housing 13 and the ball sleeve 15 an axial spring force is effective, which acts on the radial clamping of the shaft 12 'due to the effect of the clamping balls 21 and the conical annular surface 22 . In addition to this axial spring force, a spring force acts in the circumferential direction between the housing 13 and the ball sleeve 15 rotatable relative thereto. The order can be z. B. be made so that this effective spring force in the circumferential direction ensures that after removal of a tool 11 , for which purpose the ball sleeve 15 must be moved with respect to their locking members 23 into the ineffective radial position shown in FIG. 4, the ball sleeve 15 thereafter not at inserted tool 11 automatically under the action of the circumferential spring forces in the position of the positive engagement of the locking members 23 according to FIG. 2 corresponding relative rotational position is reset. Then the quick-change holder 10, even when the tool 11 is not inserted, has a starting position which corresponds to that in FIG. 2 with respect to the ball sleeve 15 and the locking members 23 , where the relative rotation is limited by the fact that the ball sleeve 15 with its stop 34 on the radial pin 32 strikes. Then, when the quick-change holder 10 is empty, a tool 11 with a tool shaft 12 is inserted into the receiving opening 16 of the ball sleeve 15, which tool shaft contains no groove 24 or an annular groove 24 , the ball sleeve 15 , e.g. B. under greater tension of the spring acting in the circumferential direction, can be rotated relative to the housing 13 , this rotation being limited by the stop 33 striking the radial pin 32 . Then the ball sleeve 15 takes the relative rotational position shown in FIG. 4 with respect to the housing 13 , the locking members 23 thereby entrained being able to dodge into the respectively assigned radial recesses 28 . If the tool 10 is now inserted with its shaft 12 containing the annular groove 24 to such an extent that the annular groove 24 runs at the level of the diametral plane containing the locking members 23 , releasing the ball sleeve 15 will result in the fact that the circumferential spring force acting thereon automatically causes it to move into the position shown in FIG . 2 position shown where this rotation is limited by the fact that the stop 34 abuts the radial pin 32 is rotated relative to the housing 13 back. During this rotation of the ball sleeve 15 , the locking elements carried 23 run from the radial recess 28 via the transition path 30 into the housing-side annular groove 27 , whereby they are forced radially inward into the annular groove 24 of the shaft 12 and thus in positive engagement therewith shows the FIG. 2.

Wird hingegen statt eines Werkzeuges 11, das einen mit der Ringnut 24 versehenen Schaft 12 aufweist, ein solches mit glattem Schaft 12′ gemäß Fig. 4 eingesteckt, so verbleiben die Sperrglieder 23 nach Loslassen der Kugelhülse 15 in der in Fig. 4 gezeigten unwirksamen Radialstellung, in der die Sperrglieder 23, insbesondere Sperrkugeln, am durchgängig zylindrischen Schaft 12′ radial anliegen. Die Klemmung dieses Schaftes 12′ erfolgt in eingangs beschriebener Weise über die Spannkugeln 21 und die kegelige Ringfläche 22 mit zumindest geringfügiger axialer Ausschiebung der Kugelhülse 15 aus dem Gehäuse 13. Diese Bewegung ist auch hinsichtlich der ebenfalls in der Kugelhülse 15 gehaltenen Sperrglieder 23 möglich, da diese sich im Bereich der etwa achs parallelen Kanäle 31 axial bewegen können, soweit dies not wendig ist.If, on the other hand, instead of a tool 11 , which has a shaft 12 provided with the annular groove 24 , one with a smooth shaft 12 'according to FIG. 4, the locking members 23 remain after the ball sleeve 15 is released in the ineffective radial position shown in FIG. 4 , in which the locking members 23 , in particular locking balls, rest radially on the continuously cylindrical shaft 12 '. The clamping of this shaft 12 'takes place in the manner described above via the tension balls 21 and the conical annular surface 22 with at least a slight axial displacement of the ball sleeve 15 from the housing 13 . This movement is also possible with regard to the locking members 23 also held in the ball sleeve 15 , since they can move axially in the region of the axially parallel channels 31 , insofar as this is not necessary.

Wie ersichtlich ist, ermöglicht der Schnellwechselhalter 10 die Aufnahme von Werkzeugen 11, die hinsichtlich der Ge staltung ihres Schaftes 12 bzw. 12′ verschieden sind, d. h. sowohl solche Werkzeuge 11, die einen glatt durchgehenden, im wesentlichen zylindrischen Schaft 12′ gemäß Fig. 4 auf weisen, als auch solche Werkzeuge 11, die einen mit einer Ringnut 24 versehenen Schaft 11 gemäß Fig. 1-3 aufweisen. Im Fall des Schaftes 12′ sind lediglich die der radialen Klemmung dienenden Spannkugeln 21, die mit der kegeligen Ringfläche 22 zusammenwirken, in Aktion, die eine kraft schlüssige Axialsicherung des Schaftes 12′ durch Klemmen bewirken. Die anderen Sperrglieder 23, die eine formschlüs sige Axialsicherung bewirken können, sind dagegen in diesem Fall gemäß Fig. 4 außer Eingriff und außer Funktion. Im Fall des anderen Werkzeuges 11, dessen Schaft 12 mit der Ringnut 24 versehen ist, sind hingegen die Sperrglieder 23 in Funktion, die in beschriebener Weise gemäß Fig. 1-3 formschlüssig in die Ringnut 24 eingreifen und eine form schlüssige Axialsicherung eines solchen Werkzeuges bewirken.As can be seen, the quick-change holder 10 allows the inclusion of tools 11 which are different with regard to the design of their shank 12 or 12 ', that is to say both those tools 11 which have a smooth, essentially cylindrical shank 12 ' according to FIG. 4 on, as well as those tools 11 which have a shaft 11 provided with an annular groove 24 according to FIGS . 1-3. In the case of the shaft 12 'are only the radial clamping clamping balls 21 , which cooperate with the tapered annular surface 22 , in action, which cause a positive axial locking of the shaft 12 ' by clamping. The other locking members 23 , which can bring about a form-fitting axial securing, are in this case, according to FIG. 4, out of engagement and out of function. In the case of the other tool 11 , the shank 12 of which is provided with the annular groove 24 , the locking members 23 , on the other hand, are functional, which engage in a positive manner in the annular groove 24 in the manner described in FIGS . 1-3 and bring about a form-fitting axial securing of such a tool .

Eine weitere Besonderheit des Schnellwechselhalters 10 liegt darin, daß zur Aufbringung der axialen Federkraft und der überlagerten, in Umfangsrichtung wirksamen Federkraft eine einzige Feder 36 zwischen dem Gehäuse 13 und der Kugelhülse 15 angeordnet ist. Die Feder 36 ist also sowohl in Axial richtung als auch zugleich in Umfangsrichtung wirksam. Sie ist als im wesentlichen zylindrische Schraubenfeder ausge bildet, die in einem relativ groß bemessenen Ringraum 37 zwischen dem Gehäuse 13 und dem eingesteckten Werkzeug in Abstand vom in Fig. 1 linken Ende des Kugelhülse 15 genug Platz hat. Das eine Ende 38 der Feder 36 ist am Boden 39 der Bohrung 14 des Gehäuses 13 axial abgestützt und außer dem dort in einer Aufnahme 40, z. B. einer Bohrung, form schlüssig und so aufgenommen, daß dieses Ende 38 damit auch in Umfangsrichtung festgelegt ist. Das andere Ende 41 der Feder 36 ist in ähnlicher Weise axial abgestützt und in Um fangsrichtung aufgenommen, und dies am in Fig. 1 linken Ende der Kugelhülse 15. Die Feder 36 kann dabei axial vorge spannt sein. Sie kann ferner in Umfangsrichtung vorgespannt sein und/oder durch Relativdrehung der Kugelhülse 15 relativ zum Gehäuse 13 vorspannbar sein. Dadurch, daß die Feder 36 sowohl die axiale Federkraft als auch die in Umfangsrichtung wirksame Federkraft aufbringt, sind die Anzahl der benötig ten Einzelteile des Schnellwechselhalters 10 und der Platz bedarf und dessen Abmessungen so klein wie möglich gehalten. Der Schnellwechselhalter 10 ist einfach, kompakt und funk tionssicher. Es versteht sich, daß der Schnellwechselhalter 10, z. B. Schnellwechseleinsatz, auch mit einer Überlast kupplungseinrichtung z. B. analog DE-PS 33 45 948, ausge stattet sein kann. Dem stehen bauliche Abmessungen nicht entgegen, weil der Schnellwechselhalter 10 aufgrund der einfachen Bauweise klein und kompakt baut.Another special feature of the quick-change holder 10 is that a single spring 36 is arranged between the housing 13 and the ball sleeve 15 in order to apply the axial spring force and the superimposed spring force acting in the circumferential direction. The spring 36 is effective both in the axial direction and at the same time in the circumferential direction. It is formed out as a substantially cylindrical coil spring, which has enough space in a relatively large annular space 37 between the housing 13 and the inserted tool at a distance from the left end of the ball sleeve 15 in FIG. 1. One end 38 of the spring 36 is axially supported on the bottom 39 of the bore 14 of the housing 13 and in addition to that there in a receptacle 40 , for. B. a bore, form-fitting and so included that this end 38 is thus also fixed in the circumferential direction. The other end 41 of the spring 36 is axially supported in a similar manner and received in order to start, and this at the left in Fig. 1 end of the ball sleeve 15th The spring 36 can be axially biased. It can also be preloaded in the circumferential direction and / or can be preloaded relative to the housing 13 by relative rotation of the ball sleeve 15 . Characterized in that the spring 36 applies both the axial spring force and the spring force effective in the circumferential direction, the number of individual parts of the quick-change holder 10 and the space required and the dimensions of which are kept as small as possible. The quick-change holder 10 is simple, compact and reliable. It is understood that the quick-change holder 10 , for. B. quick change insert, also with an overload coupling device z. B. analogous to DE-PS 33 45 948, can be equipped out. This is not contradicted by structural dimensions because the quick-change holder 10 is small and compact due to the simple construction.

Claims

1. quick-change holder for tools, in particular taps, with a housing ( 13 ) in which a spring-loaded ball sleeve ( 15 ) is included, which has a central receiving opening ( 16 ) for the shaft ( 12 , 12 ') of the tool ( 11 ) and in their wall ( 19 ) in radial seats ( 20 ) contains clamping balls ( 21 ) which are in engagement with a conical ring surface ( 22 ) of the housing ( 13 ) which widens in the direction of insertion of the tool ( 11 ) and the shaft ( 12 , 12 ') of a plugged-in tool ( 11 ) hold in a clamping manner and secure against axial pulling out, characterized by additional, positively acting locking members ( 23 ) in the wall ( 19 ) of the spherical sleeve ( 15 ), which with positive locking of an inserted tool ( 11 ) positively engage in assigned receptacles ( 24 ) in the shaft ( 12 ) of the tool ( 11 ) or are ineffective in the absence of these receptacles ( 24 ).

2. quick-change holder according to claim 1, characterized in that the locking members ( 23 ) in the absence of associated on recordings ( 24 ) in the shaft ( 12 ') of the tool ( 11 ) on the shaft ( 12 ') abut ( Fig. 4).

3. quick-change holder according to claim 1 or 2, characterized in that the locking members ( 23 ) are arranged at an axial distance from the clamping balls ( 21 ).

4. quick-change holder according to one of claims 1-3, characterized in that the locking members ( 23 ) are arranged within an all common diametrical plane.

5. quick-change holder according to one of claims 1-4, characterized in that the locking members ( 23 ) in a receptacle in the form of an annular groove ( 24 ) in the shaft ( 12 ) of the tool ( 11 ) positively engage.

6. quick-change holder according to one of claims 1-5, characterized in that the locking members ( 23 ) are designed as locking balls.

7. Quick-change holder according to one of claims 1-6, characterized in that the ball sleeve ( 15 ) has three locking members ( 23 ), in particular locking balls, arranged in the circumferential direction at approximately equal angular distances from one another.

8. quick-change holder according to one of claims 1-7, characterized in that the locking members ( 23 ), in particular locking balls, are held in radial openings ( 25 ) of the ball sleeve ( 15 ), wherein they are preferably secured against falling out inwardly ge.

9. quick-change holder according to one of claims 1-8, characterized in that the locking members ( 23 ), in particular locking balls, at least in their positive engagement in associated receptacles in the shank ( 12 ) of the tool ( 11 ), in particular an annular groove there ( 24 ), engage on the outside in an annular groove ( 27 ) contained in the inner peripheral surface ( 26 ) of the housing ( 13 ) and are forced radially inward into positive engagement with the shaft ( 12 ) by means of this annular groove ( 27 ).

10. quick-change holder according to one of claims 1-9, characterized in that the locking members ( 23 ), in particular locking balls, by relative rotation between the ball sleeve ( 15 ) and the housing ( 13 ) from their ineffective radial position ( Fig. 4) in their positive Engagement position ( Fig. 1, 2) and can be moved back.

11. quick-change holder according to claim 9 or 10, characterized in that the locking members ( 23 ), in particular locking balls, in the relative rotation between the ball sleeve ( 15 ) and the housing ( 13 ) in the annular groove ( 27 ) of the housing ( 13 ) leads GE are.

12. Quick-change holder according to one of claims 1-11, characterized in that the housing ( 13 ) on its inner peripheral surface ( 26 ) in the circumferential direction at a distance from each other recesses ( 28 ) of greater depth than the annular groove ( 27 ) in which the locking members ( 23 ), in particular locking balls, in their ineffective radial position ( Fig. 4) are receivable.

13. Quick-change holder according to one of claims 1-12, characterized in that a radial recess ( 28 ) of the housing ( 13 ) is provided for each locking member ( 23 ), in particular locking ball.

14. quick-change holder according to one of claims 1-13, characterized in that the radial recesses ( 28 ) in the circumferential direction via transition tracks ( 28 , 30 ) in the annular groove ( 27 ) of the housing ( 13 ).

15. quick-change holder according to one of claims 1-14, characterized in that the radial recesses ( 28 ), optionally together with the transition tracks ( 29 , 30 ), run approximately in the shape of a circular arc.

16. quick-change holder according to one of claims 1-15, characterized in that the radial recesses ( 28 ) - in the axial direction be - as approximately axially parallel channels ( 31 ) are ausgebil det, the axial extension z. B. is approximately as large as that of the conical annular surface ( 22 ) of the housing ( 13 ).

17. quick-change holder according to one of claims 1-16, characterized by the relative angle of rotation between the ball sleeve ( 15 ) and the housing ( 13 ) limiting stop means ( 32-34 ) between the ball sleeve ( 15 ) and the housing ( 13 ).

18. Quick-change holder according to claim 17, characterized in that the stop means ( 32-34 ) limit the relative angle of rotation to approximately 60 °.

19. Quick-change holder according to claim 17 or 18, characterized in that the stop means from a radial pin ( 32 ) on the one hand and from two in the circumferential direction at a distance from one another stops ( 33 , 34 ) are formed on the other hand, the radial pin ( 32 ) protrudes into the space formed between the two stops ( 33 , 34 ).

20. Quick-change holder according to claim 19, characterized in that the radial pin ( 32 ) on the housing ( 13 ) and the two stops ( 33 , 34 ) are arranged on the ball sleeve ( 15 ).

21. Quick-change holder according to one of claims 1-20, characterized in that the ball sleeve ( 15 ) in its wall ( 19 ) contains an approximately window-like recess ( 35 ) which, with its edges spaced apart in the circumferential direction, the two stops ( 33 , 34 ) forms.

22. Quick-change holder according to one of claims 1-21, characterized in that a spring acting in the circumferential direction is arranged between the housing ( 13 ) and the relatively rotatable ball sleeve ( 15 ).

23. Quick-change holder according to one of claims 1-22, characterized in that an axially acting spring is arranged between the housing ( 13 ) and the axially displaceable ball sleeve ( 15 ).

24. Quick-change holder according to one of claims 1-21, characterized in that between the housing ( 13 ) and the axially displaceable and rotatable ball sleeve ( 15 ) is arranged a Zige, acting in the circumferential direction and at the same time in the axial direction spring ( 36 ) .

25. quick-change holder according to claim 24, characterized in that the spring ( 36 ) is designed as a substantially cylindrical coil spring, the ends ( 38 , 41 ) in the axial direction and in the circumferential direction on the Ge housing ( 13 ) or the ball sleeve ( 15 ) is fixed and axially biased and pretensioned in the circumferential direction and / or by relative rotation between the Ge housing ( 13 ) and the ball sleeve ( 15 ) can be biased.