DE4222704C2

DE4222704C2 - Vorrichtung zur Aufnahme eines Schneidwerkzeugs zum Nachschleifen desselben

Info

Publication number: DE4222704C2
Application number: DE4222704A
Authority: DE
Inventors: Reinhard Schindler; Hans-Juergen Boerke; Otto Ehrenfeld
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 1992-07-10
Filing date: 1992-07-10
Publication date: 1995-07-13
Anticipated expiration: 2012-07-11
Also published as: DE4222704A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufnahme eines Schneidwerkzeugs zum Nachschleifen desselben, wobei das Schneidwerkzeug einen rotationssymmetrischen Einspannschaft und einen Schneidenabschnitt mit Schneidkanten aufweist, die in einer gedachten, zum Einspannschaft fluchtenden rotationssymmetrischen Hüllfläche liegen, mit einer Aufnahmehülse, welche das in diese eingeschobene Schneidwerkzeug entlang des Einspannschaftes und eines Teils der Länge des Schneidenabschnittes umschließt, und in welcher Spannmittel vorgesehen sind, unter deren Zugriff das in die Aufnahmehülse eingeschobene Schneidwerkzeug in einer zur Aufnahmehülse zentrierten Relativlage gegenüber der Aufnahmehülse fixierbar ist, wobei in der fixierten Relativlage ein Teil des Schneidenabschnitts ein Hülsenende der Aufnahmehülse überragt.

Zum exakten Nachschleifen eines Schneidwerkzeugs der genannten Art ist es notwendig, dieses so aufzunehmen, daß der einem Schleifwerkzeug ausgesetzte Bereich des Werkzeugs beim Schleifvorgang möglichst nicht zu Schwingungen angeregt wird.

In einer ersten Ausgestaltung einer bekannten Vorrichtung (DE-OS 15 02 488) ist vorgesehen, insbesondere Reibahlen zu deren Positionierung in einer Vorrichtung zum Nachschleifen zwischen Spitzen aufzunehmen. Hierbei entsteht durch häufiges Nachschleifen am Werkzeugende ein Zapfen mit "Tannenbaumprofil", der einen Einsatz einer solchermaßen zum Nachschleifen aufgenommenen Reibahle zum Reiben von Sacklöchern ungeeignet macht. Dies hat aber eine schlechte Ausnutzung der Reibahle und damit erhöhte Fertigungskosten zur Folge.

In einer zweiten Ausgestaltung der genannten bekannten Vorrichtung zum Nachschleifen weist diese zur zentrischen Aufnahme einer Reibahle ebenso wie eine weitere aus der Druckschrift US 2,503, 396 bekannte Vorrichtung zum Nachschleifen von Reibahlen eine an deren Durchmesser angepaßte austauschbare Buchse auf. Hierzu sind für Reibahlen verschiedener Durchmesser maßlich angepaßte Buchsen in entsprechender Anzahl zu bevorraten, was sich ebenfalls in erhöhten Fertigungskosten für die mit den Reibahlen zu bearbeitenden Teile niederschlägt.

Eine diesbezüglich günstigere Vorrichtung zur Aufnahme eines Schneidwerkzeugs der eingangs genannten Art ist aus der Druckschrift DE-GM 68 03 915 bekannt. Hierbei wird das Schneidwerkzeug entlang seines Einspannschafts und eines Teils der Länge des Schneidenabschnitts mittels zustellbarer, gegeneinander um 120° versetzter Spannbacken gespannt und in einer Aufnahmehülse fixiert. Diese wird insbesondere zum Fixieren einer Reibahle zum Zweck des Nachschleifens derselben als ungeeignet angesehen, als die genannten Spannbacken Beschädigungen an den Schneidkanten der Reibahle verursachen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung so auszugestalten, daß damit auf einem niedrigen Niveau von Investitionskosten eine schwingungsarme Fixierung eines Schneidwerkzeugs der genannten Art ohne Beschädigung von dessen Schneidkanten möglich ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Die Aufnahme des Schneidwerkzeugs zum einen mittels der am Einspannschaft wirksamen Spannmittel und zum anderen mittels zusätzlicher Zentrier- und Spannmittel im Schneidenbereich ermöglicht eine Lagerstelle für das Schneidwerkzeug in unmittelbarer Nähe des einem Schleifwerkzeug ausgesetzten Bereichs, wodurch dieser weitestgehend gegen Schwingungen stabilisiert wird.

Die über den gesamten Umfang eines Teilbereichs des Schneidenabschnitts wirksamen Spann- und Zentriermittel ermöglichen eine beschädigungsfreie und sichere Zentrierung entsprechender Schneidwerkzeuge ganz unterschiedlicher Schneidenzahl. Auch solche mit schräg verlaufenden Schneiden können sicher zentriert werden.

Die Erfindung ist im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels mit einer Reibahle näher erläutert.

Hierbei zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 eine Einzelheit der von den Spannmitteln für den Einspannschaft unabhängigen Zentrier- und Spannmittel,

Fig. 3 eine weitere Einzelheit der Zentrier- und Spannmittel.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung mittels eines Lagers 2 in einem Gehäuse 3 aufgenommen. In das Lager 2 ist von der Bearbeitungsseite her, die in Fig. 1 durch die Lage einer schematisch dargestellten Schleifscheibe 42 angedeutet ist, eine Aufnahmehülse (5) in Form einer Hohlwelle eingeführt und mit Hilfe eines handelsüblichen Morsekegels 6 und nicht dargestellten Lagern in bekannter Weise drehbar und axial fest gelagert.

Von der der Bearbeitungsseite bezüglich des Lagers 2 gegenüberliegenden Bedienungsseite aus ist eine als Hohlwelle ausgebildete Klauenspannhülse 12 mit Schiebesitz in die Aufnahmehülse 5 eingeführt. Auf der zur Bedienungsseite hin weisenden Verlängerung der Aufnahmehülse 5 über das Lager 2 hinaus ist drehfest mit der Aufnahmehülse 5 ein Stellrad 4 befestigt. Mittels einer Einschraubhülse 27 mit einem Außenkonus 28, die auf der Klauenspannhülse 12 mit Schiebesitz aufgebracht ist, und deren Außengewinde in ein Innengewinde in der Aufnahmehülse 5 eingreift, und deren Außenkonus 28 sich in einen Innenkonus der Aufnahmehülse 5 fügt, kann durch Verdrehen der Einschraubhülse 27 eine axiale relative Verschiebung zwischen diesen beiden Konen und somit eine Klemmverbindung zwischen Aufnahmehülse 5, Außenkonus 28 und Klauenspannhülse 12 hergestellt werden. Durch diese Klemmverbindung ist die Klauenspannhülse 12 in der Aufnahmehülse 5 arretierbar. Ein als Hohlwelle ausgebildeter Hülseneinsatz 21 mit gestuftem Außendurchmesser stellt eine über die Einschraubhülse 27 hinausreichende Verlängerung der Klauenspannhülse 12 dar. Mit Hilfe einer Fixierschraube 22 sind der Hülseneinsatz 21 und die Klauenspannhülse 12 drehfest und axial unverschieblich miteinander verbunden.

In dem von der Klauenspannhülse 12 weg weisenden Ende des Hülseneinsatzes 21 ist ein Ansatz einer Rändelmutter 29 drehbar gelagert. Mit Hilfe von im Hülseneinsatz 21 befestigten Stiften 25, die in eine Umfangsnut 26 der Rändelmutter 29 eingreifen, wird die Rändelmutter 29 axial gegenüber dem Hülseneinsatz 21 fixiert. In das Gewinde der Rändelmutter 29 greift ein von der Bearbeitungsseite weg weisendes Ende einer Stellspindel 23 ein. An ihrem anderen Ende ist die Stellspindel 23 mit Hilfe eines Querstiftes 24 mit einem in der Klauenspannhülse 12 mit Schiebesitz eingelassenen zylindrischen Verstelldorn 18 drehfest und axial fest verbunden. Der Verstelldorn 18 ist mittels einer daran ausgebildeten Längsnut 19 und eines in der Klauenspannhülse 12 befestigten Führungsstiftes 20 mit der Klauenspannhülse 12 drehfest, aber axial verschieblich verbunden. Der Verstelldorn 18 ist zur Bearbeitungsseite hin mit einer Kegelspitze versehen. Dem Verstelldorn 18 in Richtung zur Bearbeitungsseite hin vorgeordnet ist die Klauenspannhülse 12 im Winkelabstand von 120° über ihren Umfang verteilt mit radialen, über die gesamte Wandstärke der Klauenspannhülse 12 sich erstreckenden axialen Nuten versehen. In diesen Nuten sind in bekannter Weise jeweils ein Klauenhebel 13 auf jeweils einem senkrecht zur Nut ausgerichteten, in der Klauenspannhülse 12 befestigten Lagerbolzen 14 schwenkbar gelagert. Mit einem jeweiligen zur Bearbeitungsseite hin weisenden Hebelarm, der in seinem vorderen Bereich zur Achsmitte der Klauenspannhülse 12 hin ballig ausgebildet ist, kann ein jeweiliger Klauenhebel 13 in eine von der Bearbeitungsseite her konzentrisch zur Klauenspannhülse 12 vorgesehene Bohrung 15 in radialer Richtung eindringen. Der jeweils andere Hebelarm ist mittels einer Feder 17 an die Mantelfläche der Kegelspitze des Verstelldorns 18 angestellt.

Die Bohrung 15 wird durch einen nach innen, zur Achse der Klauenspannhülse 12 radial ausgerichteten, als Schulter ausgebildeten Anschlag 16 axial begrenzt.

Am zur Bearbeitungsseite hin weisenden Ende der Verlängerung der Aufnahmehülse 5 befinden sich von den mittels der Klauenhebel 13 gebildeten Spannmitteln für den Einspannschaft der Reibahle 40 unabhängige Zentrier- und Spannmittel 10. Diese sind gebildet aus einer Konusspannvorrichtung mit einer in die Aufnahmehülse 5 eingepaßten Innenkonushülse 30 mit in Richtung zum Lager 2 sich verjüngendem Innendurchmesser. Eine Außenkonushülse 31 mit um Innenkonus der Innenkonushülse 30 korrespondierendem Konus ist in die Innenkonushülse 30 eingepaßt. Mittels einer Überwurfmutter 46, deren Gewinde mit einem Außengewinde auf der Aufnahmehülse 5 korrespondiert, und mittels radial ausgerichteter, im gleichen Winkelabstand voneinander angeordneter, in der Aufnahmehülse 5 befestigter Federelemente 36 wird die Außenkonushülse 31 axial abgestützt.

Wie in Fig. 2 dargestellt, ist die Außenkonushülse 31 von beiden Stirnseiten her jeweils mit axialen, kreuzförmig angeordneten Schlitzen versehen, wobei die von der einen Stirnseite ausgehenden Schlitze gegenüber jenen von der anderen Stirnseite ausgehenden unter einem Winkel von 45° verdreht angeordnet sind.

In der Außenkonushülse 31 ist eine Hülse 32 drehbar gelagert, deren Außendurchmesser in Berührkontakt mit dem Innendurchmesser der Außenkonushülse 31 steht. Die Hülse 32 liegt mit ihrem einen Stirnende an einer an der Außenkonushülse 31 mittels Laserschweißung befestigten Anschlagscheibe 33 an. Die andere Stirnseite der Hülse 32 ist an eine Anschlagscheibe 34 angestellt, die mittels eines in die Außenkonushülse 31 eingesetzten Sprengrings 35 axial abgestützt ist (siehe Einzelheit "X" der Fig. 1).

Die Hülse 32 ist mit einem mittels Laser erzeugten Schlitz 37 versehen. Dieser Schlitz 37 weist gemäß Fig. 3 einen von einer Stirnseite der Hülse 32 ausgehenden ersten azimutalen Abschnitt 38 bis etwa zur axialen Mitte der Hülse 32 auf, und im Anschluß daran einen in Umfangsrichtung verlaufenden Mittel abschnitt 39 über einen Winkelbereich von 30° bis 60° und im Anschluß daran einen zweiten azimutalen Abschnitt 38, der bis zur anderen Stirnseite der Hülse 32 verläuft.

Zum Einspannen der Reibahle 40 wird deren Einspannschaft zunächst durch die Hülse 32 geschoben, bis sie an dem Anschlag 16 anschlägt, dessen Position zuvor durch Verschieben der Klauenspannhülse 12 in axialer Richtung und anschließende Fixierung derselben eingestellt wurde. Durch entsprechendes Verdrehen der Rändelmutter 29 wird anschließend die Stellspindel 23 und somit der Verstelldorn 18 axial in der Klauenspannhülse 12 in Richtung auf die Klauenhebel 13 verschoben, bis diese mit ihren ballig ausgebildeten Hebelarmen den Einspannschaft klemmen. Sollte nun noch eine axiale Veränderung der Position der Reibahle 40 notwendig werden, wäre dies durch nochmaliges Lösen der Einschraubhülse 27, anschließendes Verschieben der Klauenspannhülse 12 und daran anschließendes Verspannen mittels der Einschraubhülse 27 möglich.

Die axiale Position der Reibahle 40 sollte so gewählt sein, daß sich deren freies Ende möglichst nahe an den Zentrier- und Spannmitteln 10 befindet. Dabei sind jedoch die Gegebenheiten einer zum Nachschleifen verwendeten Schleifeinrichtung zu berücksichtigen.

Durch Anziehen der Überwurfmutter 46 wird die mit den kreuzförmig angeordneten Schlitzen versehene Außenkonushülse 31 entgegen der Wirkung der durch diese Schlitze bedingten Eigenfederung und entgegen der Wirkung der Federelemente 36 axial gegenüber der Innenkonushülse 30 verschoben und gegen diese verspannt. Die Verspannung von Innenkonushülse 30 und Außenkonushülse 31 bewirkt, daß mittels der kreuzförmig angeordneten Schlitze gebildete federnde Zungen der Außenkonushülse 31 sich radial auf der Hülse 32 aufstützen und diese radial verspannen. Die Hülse 32 gibt dieser Verspannung durch Verringerung ihres Innendurchmessers unter Verringerung der Schlitzbreite der azimutalen Schlitzabschnitte 38 nach. Hierdurch umschließt die Hülse 32 mit ihrem Innendurchmesser einen Teilabschnitt des Schneidenabschnitts 41 der Reibahle 40 gleichförmig über den gesamten Umfang des Schneidenabschnitts 41 hinweg. Die Versetzung der azimutalen Schlitzabschnitte 38 auf dem Umfang der Hülse 32 ermöglicht dabei ein lückenloses Umgreifen des Schneidenabschnitts 41 über dessen gesamten Umfang einschließlich der mit den azimutalen Schlitzabschnitten 38 gleichlaufenden Umfangslinien des Schneidenabschnitts 41. Die Reibahle wird somit unabhängig von deren Schneidenzahl und der Ausrichtung der Schneiden sicher zentriert und fixiert. Durch Lösen der Überwurfmutter 46 und mit Hilfe der rückstellenden Wirkung der Federelemente 36 löst sich die Verspannung zwischen Innenkonushülse 30 und Außenkonushülse 31. Die Hülse 32 entspannt sich durch deren Eigenfederung auf ihren ursprünglichen Durchmesser.

Mit ein und derselben Hülse 32 können bei entsprechender Schlitzbreite der azimutalen Schlitzabschnitte 38 innerhalb eines bestimmten Durchmesserbereichs der Hüllfläche der Schneidkanten liegende Schneidwerkzeuge zentriert und fixiert werden. Für außerhalb dieses Durchmesserbereichs liegende Schneidwerkzeuge sind größere bzw. kleinere Hülsen 32 einzusetzen. Dies geschieht durch Austausch der Zentrier- und Spannmittel 10.

Die Aufnahmehülse 5 kann mit Hilfe des Stellrades 4 verdreht und in bekannter, nicht dargestellter Weise in gewünschten Drehlagen arretiert werden.

Bezugszeichenliste

1
2 Lager
3 Gehäuse
4 Stellrad
5 Aufnahmehülse
6 Morsekegel
7
8
9
10 Zentrier- und Spannmittel
11
12 Klauenspannhülse
13 Klauenhebel
14 Lagerbolzen
15 Bohrung
16 Anschlag
17 Feder
18 Verstelldorn
19 Längsnut
20 Führungsstift
21 Hülseneinsatz
22 Fixierschraube
23 Stellspindel
24 Querstift
25 Stift
26 Umfangsnut
27 Einschraubhülse
28 Außenkonus der Einschraubhülse
29 Rändelmutter
30 Innenkonushülse
31 Außenkonushülse
32 Hülse
33 Anschlagscheibe
34 Anschlagscheibe
35 Sprengring
36 Federelement
37 Schlitz
38 Azimutaler Schlitzabschnitt
39 Mittelabschnitt des Schlitzes 37
40 Reibahle
41 Schneidenabschnitt
42 Schleifscheibe
43
44
45
46 Überwurfmutter

Claims

1. Vorrichtung zur Aufnahme eines Schneidwerkzeugs zum Nachschleifen desselben, wobei das Schneidwerkzeug einen rotationssymmetrischen Einspannschaft und einen Schneidenabschnitt mit Schneidkanten aufweist, die in einer gedachten, zum Einspannschaft fluchtenden rotationssymmetrischen Hüllfläche liegen, mit einer Aufnahmehülse, welche das in diese eingeschobene Schneidwerkzeug entlang des Einspannschaftes und eines Teils der Länge des Schneidenabschnitts umschließt, und in welcher Spannmittel vorgesehen sind, unter deren Zugriff das in die Aufnahmehülse eingeschobene Schneidwerkzeug in einer zur Aufnahmehülse zentrierten Relativlage gegenüber der Aufnahmehülse fixierbar ist, wobei in der fixierten Relativlage ein Teil des Schneidenabschnitts ein Hülsenende der Aufnahmehülse überragt, dadurch gekennzeichnet, daß

- ein den Spannmitteln (12, 13, 17, 18, 21, 23, 29) zugeordneter Anschlag (16) vorgesehen ist, der den Zugriff der Spannmittel (12, 13, 17, 18, 21, 23, 29) auf einen Abschnitt des Einspannschaftes beschränkt, und
- von den Spannmitteln (12, 13, 17, 18, 21, 23, 29) unabhängige, über den gesamten Umfang eines Teilbereichs des Schneidenabschnitts wirksame, an einen Durchmesserbereich der Hüllfläche der Schneidkanten angepaßte Zentrier- und Spannmittel (10) vorgesehen sind, mittels derer der Teilbereich des Schneidenabschnitts (41) gegenüber der Aufnahmehülse (5) zentrierbar und spannbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Zentrier- und Spannmittel (80) eine radial kontraktierbare erste Spannhülse (31) und diese kontraktierende Stellmittel (32, 46) aufweisen,
- in die erste Spannhülse (31) eine radial kontraktierbare zweite Spannhülse (32) eingepaßt ist,
- die zweite Spannhülse (32) eine Innenmantelfläche aufweist, welche im kontraktierten Zustand in der gedachten Hüllfläche an dem in die Aufnahmehülse (5) eingeschobenen Schneidwerkzeug (40) liegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Spannhülse (32) einen sich über deren gesamte Länge und über verschiedene Bereiche ihres Umfangs erstreckenden Schlitz (37) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (37) einen sich in Umfangsrichtung der zweiten Spannhülse (32) erstreckenden Mittelabschnitt (39) aufweist, an dessen Enden sich jeweils ein parallel zu den Mantellinien dieser Spannhülse (32) verlaufender Schlitzabschnitt (38) anschließt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannmittel (12, 13, 17, 18, 21, 23, 29) gemeinsam mit dem diesen zugeordneten Anschlag (16) auf unterschiedliche Einstecktiefen des Schneidwerkzeugs (40) in die Aufnahmehülse (5) einstellbar sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrier- und Spannmittel (10) im Bereich des einen Hülsen endes der Aufnahmehülse (5) angeordnet sind und von dieser getragen werden.