DE69126280T2

DE69126280T2 - Werkzeughaltvorrichtung

Info

Publication number: DE69126280T2
Application number: DE69126280T
Authority: DE
Inventors: Katutoshi Haga; Kenji Otaka; Tatsuro Takami; Mitsuhiko Tomioka; Hiroyuki Yokoseki; Hisatoshi C O Toyota J Yoshida
Original assignee: Fuji Bellows Co Ltd
Current assignee: Fuji Bellows Co Ltd
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1991-11-29
Publication date: 1997-11-20
Anticipated expiration: 2011-11-30
Also published as: EP0488361A3; EP0488361B1; US5243884A; KR0166370B1; KR920009485A; JPH0486105U; DE69126280D1; EP0488361A2

Description

Bereich der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Werkzeughaltevorrichtung zum Anbringen eines zerspanwerkzeuges an einer Werkzeugmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Erörterung des Standes der Technik

Ein Beispiel einer bekannten Werkzeughaltevorrichtung ist in Fig. 18 gezeigt. Diese Werkzeughaltevorrichtung umfaßt: 1) ein erstes Element 204 mit einer ersten ebenen Fläche 200 und einem Eingriffsvorsprung 202, der von der ersten ebenen Fläche 200 in einer zu der ersten ebenen Fläche 200 senkrechten Richtung vorsteht; und 2) ein zweites Element 210 mit einer zweiten ebenen Fläche 206 für einen engen Kontakt mit der ersten ebenen Fläche 200 und einer Eingriffsbohrung 208, die mit dem Eingriffsvorsprung 202 in Eingriff bringbar ist. Das zweite Element hat ein Gewindeloch 212, das durch die zylindrische Wand gebildet ist, die die Eingriffsbohrung 208 definiert. Das Gewindeloch 212 erstreckt sich für einen Eingriff mit einem Außengewindeelement 214 parallel zu der zweiten ebenen Fläche 206. Das mit dem Gewindeloch 212 im Eingriff stehende Gewindeelement 214 hat ein stumpfes konisches Ende 216 an der Seite der Bohrung 208 und ein an dem anderen Ende ausgebildetes Werkzeugeingriffsloch 218. Das zweite Element hat ein mit dem Gewindeloch 212 übereinstimmend gebildetes anderes Gewindeloch 220 in einer bezogen auf die Bohrung 208 genau gegenüberliegenden Richtung. Dieses Gewindeloch 220 nimmt ein anderes Außengewindeelement 222 auf, das eine an einem Ende von ihm gebildete stumpfe konische Vertiefung 224 an der Seite der Bohrung 208 hat.
Andererseits hat das erste Element 204 ein durch den Eingriffsvorsprung 202 gebildetes Durchgangsloch 230 parallel zu der ersten ebenen Fläche 200. In dieses Durchgangsloch 230 ist ein Gleitzapfen 232 gleitend aufgenommen. Der Gleitzapfen hat eine Länge, die kürzer als die des Durchgangsloches 230 ist, und hat ein stumpfes konisches Ende 234 benachbart zu der stumpfen konischen Vertiefung 224 des Außengewindeelementes 222 und eine stumpfe konische Vertiefung 236 an dem anderen Ende benachbart zu dem stumpfen konischen Ende 216 des Außengewindeelementes 214. Dieses stumpfe konische Ende und diese stumpfe konische Vertiefung 234, 236 sind zu den Außengewindeelementen 222, 214 außermittig.
Das erste Element 204 hat einen Positionierzapfen 240, der in ein Gewindeloch geschraubt ist, das in der ersten ebenen Fläche 200 gebildet ist, so daß er sich parallel zu dem Eingriffsvorsprung 202 erstreckt. Der Positionierzapfen 240 ist mit einem Loch 242, das in der zweiten ebenen Fläche 206 gebildet ist, zum Positionieren des ersten und des zweiten Elementes 204, 210 bezogen auf sie selbst in der Umfangsrichtung im Eingriff, so daß die Außengewindeelemente 214, 222 und der Gleitzapfen 232 miteinander in der gleichen Ebene ausgerichtet sind, die die Achsen der beiden Elemente 204, 210 durchtritt.
Ein Zerspanwerkzeug ist entweder an dem ersten oder an dem zweiten Element 204, 210 angebracht, während das andere Element an einer Werkzeugmaschine angebracht ist. Das erste Element 204 ist an dem zweiten Element 210 derart angebracht, daß der Eingriffsvorsprung 202 mit der Eingriffsbohrung 208 im Eingriff ist, während der Positionierzapfen 240 mit der Bohrung 242 im Eingriff ist. In diesem Zustand wird das Außengewindeelement 214 durch ein geeignetes Werkzeug gedreht, wie beispielsweise durch einen Sechskantschlüssel, das in das Werkzeugeingriffsloch 218 eingefügt wird, so daß das Element 214 bewegt wird, bis das stumpfe konische Ende 216 mit einer Fläche der stumpfen konischen Vertiefung 236 des Gleitzapfens 232 in Kontakt gelangt. Das Gewindeelement 214 wird weiter gedreht, um den Gleitzapfen 232 zu bewegen, bis das stumpfe konische Ende 234 des Zapfens 232 mit einer Fläche der stumpfen konischen Vertiefung 224 des Gewindeelementes 222 in Kontakt gelangt. Folglich wird der Eingriffsvorsprung 202 leicht in die von dem ersten Element 204 entfernte Richtung aufgrund der Wirkung der geneigten Flächen der stumpfen konischen Enden und Vertiefungen 216, 236, 234, 224 bewegt, so daß die erste und die zweite ebene Fläche 200, 206 gegeneinander in einen engen Kontakt gezwungen werden. Somit ist das Zerspanwerkzeug an der Werkzeugmaschine angebracht.
Bei der vorstehend beschriebenen Werkzeughaltevorrichtung ist der Gleitzapfen 232 in dem ersten Element 204 angeordnet, während die Außengewindeelemente 214, 222 in dem zweiten Element 210 eingebaut sind. Wenn beispielsweise das erste Element 204 als ein Zwischenstück verwendet wird, das an einer Spindel einer Werkzeugmaschine angebracht wird, während das zweite Element 210 als Werkzeughalter zum Stützen eines Zerspanwerkzeuges verwendet wird, sollten die beiden Gewindeelemente 214, 222 in jedem der zweiten Elemente 210, die als Werkzeughalter verwendet werden, für gesonderte verschiedene Zerspanwerkzeuge vorgesehen sein, die wahlweise an der Maschinenspindel angebracht werden. Folglich steigen die erforderliche Gesamtanzahl an Gewindeelementen 214, 222 und die Kosten der Werkzeughalter mit der Anzahl der zu verwendenden Zerspanwerkzeuge. Desweiteren stört der Gleitzapfen 232, der in dem ersten Element 204 vorgesehen ist, das als an der Maschinenspindel anzubringendes Zwischenstück verwendet wird, den Vorgang des Entfernen der Späne und irgendwelcher anderer Fremdkörper, die sich auf dem Zwischenstück 204 ablagern, beim Auswechseln der Zerspanwerkzeuge einer Art mit einer anderen. Ähnlichen Nachteilen wird begegnet, wenn das erste Element 204 als Werkzeughalter zum Stützen des Zerspanwerkzeuges verwendet wird, während das zweite Element 210 als Zwischenstück verwendet wird, das an der Maschinenspindel angebracht ist.
Aus der Druckschrift WO-A-85/03467 ist eine Werkzeughaltevorrichtung zum Anbringen eines Zerspanwerkzeuges an eine Werkzeugmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt.
Diese Werkzeughaltevorrichtung weist einen Arretiermechanismus auf, durch den zwei Elemente der Vorrichtung arretiert sind. Ein Element dieses Arretiermechanismus hat zwei Keile, die mittels einer Gewindespindel voneinander weg oder aufeinander zu bewegt werden können. Diese Keile wirken mit Vertiefungen des zweiten Elementes zusammen und drücken die beiden Teile zusammen, wenn sich die Elemente voneinander weg bewegen. Um die beiden Elemente zu trennen, werden die Keile aufeinander zu bewegt, bis sie nicht länger mit den Vertiefungen des zweiten Teiles im Eingriff sind, so daß das zweite Teil von dem ersten Teil getrennt werden kann.
Im Falle dieses Werkzeughalters kann es unter gewissen Umständen schwierig sein, die beiden Elemente voneinander zu trennen, wenn sie eine Zeit lang verbunden waren.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung wurde hinsichtlich des Problems entwickelt, das beim vorstehend erörterten Stand der Technik aufgetreten ist. Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Werkzeughaltevorrichtung zu schaffen, die ein erstes und ein zweites Element zum Stützen eines Zerspanwerkzeuges umfaßt, die zuverlässig und leicht voneinander getrennt werden können.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Gemäß dem Prinzip der vorliegenden Erfindung umfaßt die Vorrichtung ein erstes Element mit einer ersten ebenen Fläche und einem Eingriffsvorsprung, der von der ersten ebenen Fläche vorsteht, und ein zweites Element mit einer zweiten ebenen Fläche für einen engen Kontakt mit der ersten ebenen Fläche und einer Eingriffsbohrung für einen Eingriff mit dem Eingriffsvorsprung, wobei das Zerspanwerkzeug entweder durch das erste oder durch das zweite Element gestützt wird, während das andere Element an der Werkzeugmaschine angebracht ist, wobei das erste und das zweite Element miteinander derart lösbar verbunden sind, daß der Eingriffsvorsprung und die Eingriffsbohrung miteinander im Eingriff sind, wobei die erste und die zweite ebene Fläche in einem engen Kontakt miteinander unter Druck gehalten werden, wobei die Vorrichtung durch folgendes gekennzeichnet ist: daß das zweite Element eine Umfangswand mit einer inneren Umfangsfläche hat, die die Eingriffsbohrung definiert und die eine ringförmige Nut hat, die koaxial zu der Eingriffsbohrung ist, wobei die ringförmige Nut eine geneigte Fläche hat, die derart geneigt ist, daß ein Abstand von der geneigten Fläche zu der zweiten ebenen Fläche in einer axialen Richtung der Bohrung mit einer Abnahme eines Abstandes von der geneigten Fläche zu der Mittellinie der Bohrung in einer radialen Richtung abnimmt; daß der Eingriffsvorsprung des ersten Elementes ein Durchgangsloch hat, das parallel zu der ersten ebenen Fläche durch ihn ausgebildet ist; daß zwei Eingriffselemente in dem Durchgangsloch derart aufgenommen sind, daß die beiden Eingriffselemente relativ zueinander in einer Richtung bewegbar sind, in der sich das Durchgangsloch erstreckt, wobei die beiden Eingriffselemente jeweils geneigte Flächen haben, die mit der geneigten Fläche der ringförmigen Nut für einen Druckkontakt der ersten und der zweiten ebenen Fläche in Eingriff bringbar sind, wenn die beiden Eingriffselemente voneinander weg bewegt werden; und daß ein Gewindeelement mit zumindest eihem der beiden Eingriffselemente im Gewindeeingriff ist, um die beiden Eingriffselemente aufeinander zu oder voneinander weg zu bewegen, wenn das Gewindeelement in entgegengesetzte Richtungen gedreht wird, wobei das Gewindeelement ein Werkzeugeingriffsloch für einen Eingriff mit einem Werkzeug zum Drehen des Gewindeelementes hat.
Bei der vorstehend beschriebenen Werkzeughaltevorrichtung der vorliegenden Erfindung wird das Gewindeelement durch ein geeignetes Drehwerkzeug gedreht, das mit dem Werkzeugeingriffsloch im Eingriff ist, um die beiden Eingriffselemente in dem durch den Eingriffsvorsprung gebildeten Durchgangsloch voneinander weg zu bewegen, während der Eingriffsvorsprung und die Eingriffsbohrung des ersten und des zweiten Elementes miteinander im Eingriff sind. Folglich werden die beiden Eingriffselemente in die ringförmige Nut in einen Druckkontakt der geneigten Flächen der Eingriffselemente mit der geneigten Fläche der ringförmigen Nut bewegt, um dadurch das erste und das zweite Element zum Bewegen des Vorsprungs weiter in die Bohrung in einen engen Druckkontakt der ersten und der zweiten ebenen Fläche miteinander zu bewegen. Somit ist das Zerspanwerkzeug an der Werkzeugmaschine durch die vorliegende Werkzeughaltevorrichtung angebracht.
Bei der vorliegenden Werkzeughaltevorrichtung werden die beiden Eingriffselemente und das Gewindeelement, die einen schraubbetätigten Mechanismus bilden, allesamt in dem Durchgangsloch des ersten Elementes aufgenommen und gehalten, und in das zweite Element mit der ringförmigen Nut ist keinerlei Bauteil des schraubbetätigten Mechanismus zum Verbinden und Trennen des ersten und des zweiten Elementes eingebaut. Bei dem Fall, bei dem das erste Element als ein an die Werkzeugmaschine anzubringendes Zwischenstück verwendet wird, während das zweite Element als Werkzeughalter zum Stützen des Zerspanwerkzeuges verwendet wird, ist der Werkzeughalter in seinem Aufbau einfach und mit folglich verringerten Kosten erhältlich. Dieser Vorteil ist dort von Bedeutung, wo zwei oder mehr Werkzeughälter für zwei oder mehr verschiedene zerspanwerkzeuge unter Verwendung desselben Zwischenstücks vorbereitet werden.
Wenn das erste Element als Werkzeughalter verwendet wird, während das zweite Element als Zwischenstück verwendet wird, kann das Zwischenstück nach einem Werkzeugaustauschvorgang leicht gereinigt werden, um die Späne oder andere Fremdkörper zu entfernen, die in die Eingriffsbohrung während des Bearbeitungsvorgangs eintreten können.
Die beiden Eingriffselemente können aus einem Paar Eingriffselemente bestehen, die mit jeweiligen Gewindeabschnitten des Gewindeelementes derart im Eingriff sind, daß das Paar Eingriffselemente voneinander weg bewegt wird, wenn das Gewindeelement in eine der entgegengesetzten Richtungen gedreht wird. In diesem Fall haben die Eingriffselemente jeweils Rechts- und Linksgewinde, während die Gewindeabschnitte des Gewindeelementes die entsprechenden Rechts- und Linksgewinde haben. Diese Anordnung ermöglicht eine schnelle Änderung des Abstandes zwischen den beiden Eingriffselementen bei etwa der Hälfte des Drehwinkels des Gewindeelementes, der bei der herkömmlichen Vorrichtung erforderlich ist, was ein schnelles Verbinden und Trennen des ersten und des zweiten Elementes sicherstellt.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die vorstehenden und ausgewählten Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden durch Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verständlicher.
Fig. 1 zeigt eine ausschnittartige Vorderansicht im Querschnitt von einem Ausführungsbeispiel einer Werkzeughaltevorrichtung der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 zeigt eine Ansicht im Querschnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1;
Fig. 3 zeigt eine ausschnittartige Vorderansicht im Querschnitt von der werkzeughaltevorrichtung aus Fig. 1, die in einem Betriebszustand angeordnet ist, der von jenem in Fig. 1 verschieden ist;
Fig. 4 zeigt eine Ansicht im Querschnitt entlang der Linie 4-4 in Fig. 3;
Fig. 5 zeigt eine ausschnittartige Vorderansicht im Querschnitt von der Werkzeughaltevorrichtung aus Fig. 1, die in einem anderen Betriebszustand angeordnet ist;
Fig. 6 zeigt eine Ansicht im Querschnitt entlang der Linie 6-6 in Fig. 5;
Fig. 7 zeigt eine Vorderansicht der gesamten Werkzeughaltevorrichtung aus Fig. 1;
Fig. 8 zeigt eine Ansicht von links von der Werkzeughaltevorrichtung aus Fig. 7;
Fig. 9 zeigt eine Vorderansicht im Querschnitt von einem Zwischenstück der Werkzeughaltevorrichtung aus Fig. 7;
Fig. 10 zeigt eine Vorderansicht im Querschnitt von einem Werkzeughalter der Werkzeughaltevorrichtung aus Fig. 7;
Fig. 11 zeigt eine Vorderansicht im Querschnitt von einer der beiden Muttern, die bei einem schraubbetätigten Mechanismus der Werkzeughaltevorrichtung verwendet wird;
Fig. 12 zeigt eine Draufsicht auf die Mutter von Fig. 11;
Fig. 13 zeigt eine Seitenansicht der Mutter von Fig. 11;
Fig. 14 zeigt eine Mutter, die bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Werkzeughaltevorrichtung der Erfindung verwendet wird;
Fig. 15 zeigt eine Ansicht von unten auf die Mutter von Fig. 14;
Fig. 16 zeigt eine ausschnittartige Vorderansicht im Querschnitt von einem weiteren Ausführungsbeispiel der Werkzeughaltevorrichtung der Erfindung;
Fig. 17 zeigt eine Vorderansicht im Querschnitt von einer Mutter, die bei dem schraubbetätigten Mechanismus eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung verwendet wird; und
Fig. 18 zeigt eine ausschnittartige Vorderansicht einer bekannten Werkzeughaltevorrichtung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Zunächst wird auf die Fig. 7-9 Bezug genommen. Bezugszeichen 10 bezeichnet ein erstes Element in der Gestalt eines Zwischenstücks einer Werkzeughaltevorrichtung, die gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. Das Zwischenstück 10 hat einen Körper 12, der eine scheibenartige Form hat, und eine Endseite in der Gestalt einer ersten ebenen Fläche 14. Wie in Fig. 9 gezeigt ist, hat das Zwischenstück 10 einen Eingriffsvorsprung 16, der so gebildet ist, daß er von der ersten ebenen Fläche 14 in einer zu der ebenen Fläche 14 senkrechten Richtung vorsteht. Der Eingriffsvorsprung 16 hat eine äußere Umfangsfläche, die derart abgeschrägt ist, daß der Außendurchmesser in Richtung von der ebenen Fläche 14 weg abnimmt. Das Ende des Vorsprungs 16, das von der ebenen Fläche 14 entfernt ist, hat nämlich den kleinsten Außendurchmesser. Das Zwischenstück 10 hat auch einen Montierabschnitt 18, der von der anderen Endseite des Körpers 12 in der zu der ebenen Fläche 14 senkrechten Richtung vorsteht. Das Zwischenstück 10 kann an dem Montierabschnitt 18 an eine Spindel einer Werkzeugmaschine mit vier Schrauben angebracht werden, die durch jeweilige durch den Körper 12 gebildete Löcher eingefügt werden und in jeweilige in der Endseite der Maschinenspindel gebildete Gewindelöcher geschraubt werden. Die Schrauben 20 werden festgezogen, indem sie mit einem geeigneten Werkzeug gedreht werden, das in die Köpfe der Schrauben 20 eingreift, auf die an der Seite der ersten ebenen Fläche 14 zugegriffen wird. Somit ist das Zwischenstück 10 an der Maschinenspindel gesichert, wobei es sich mit der Spindel dreht. Die erste ebene Fläche 24 hat einen Ausschnitt 22, in dem ein Keil 24 eingepaßt ist, wie sowohl in Fig. 1 als auch in Fig. 8 gezeigt ist. Die erste ebene Fläche 14 hat auch ein Loch, das an einer Position gebildet ist, die von dem Ausschnitt 22 in der Umfangsrichtung des Körpers 12 mit einem Zwischenraum angeordnet ist. Ein Positionierzapfen 26 ist in diesem Loch befestigt, wie in Fig. 9 gezeigt ist.
An dem Zwischenstück 10 ist ein zweites Element in der Gestalt eines Werkzeughalters 30 zum Stützen eines Zerspanwerkzeuges in der Gestalt von Zerspaneinsätzen 36, 37 bewegbar verbunden, wie in Fig. 7 gezeigt ist. Der Werkzeughalter 30 hat eine Endseite in der Gestalt einer zweiten ebenen Fläche 32 für einen dichten Kontakt mit der ersten ebenen Fläche 14 des Zwischenstücks 10. Wie in Fig. 10 gezeigt ist, hat der Werkzeughalter 30 eine Eingriffsbohrung 34, die in der axialen Richtung gebildet ist. Die Bohrung 34 ist abgeschrägt, indem sie sich der abgeschrägten äußeren Umfangsfläche des Eingriffsvorsprungs 16 des Zwischenstücks anschließt. Die Bohrung 34 kann mit dem Vorsprung 16 im Eingriff sein, so daß es einen dichten Kontakt zwischen ihnen gibt. Der Werkzeughalter 30 trägt die Zerspaneinsätze 36, 37, die an seinem freien Ende befestigt sirid, so daß die Einsätze 36, 37 um die Achse des Werkzeughalters 30 gedreht werden, um ein Werkstück zu spanen, wenn der Werkzeughalter 30 an dem an der Maschinenspindel anzubringenden Zwischenstück 10 fest verbunden ist, so daß der Werkzeughalter 30 mit der Spindel über das Zwischenstück 10 gedreht wird. Die zweite ebene Fläche 32 des Werkzeughalters 30 hat eine Keilnut 38, die mit dem Keil 24 in Eingriff bringbar ist, und ein Positionierloch 39, das mit dem Positionierzapfen 26 in Eingriff bringbar ist.
In dem Werkzeughalter 30 hat eine Innenfläche einer Umfangswand 40, die die abgeschrägte Eingriffsbohrung 34 definiert, eine ringförmige Nut 42, die koaxial zu der Bohrung 34 ist. Die ringförmige Nut 42 wird teilweise durch zwei ringförmige geneigte Flächen 44, 46 definiert, die zusammenwirken, um eine axiale Breite der ringförmigen Nut 42 zu definieren. Wie am deutlichsten in Fig. 1 gezeigt ist, ist die geneigte Fläche 46 an der Seite der zweiten ebenen Fläche 32 derart geneigt, daß der Abstand der geneigten Fläche 46 zu der ebenen Fläche 32 mit der Abnahme des Abstandes der Fläche 46 zur Mittellinie der Bohrung 32 (der Drehachse des Werkzeughalters 30) abnimmt. Andererseits ist die andere geneigte Fläche 44 derart geneigt, daß der Abstand der Fläche 44 zu der ebenen Fläche 32 zunimmt, wenn sich die Fläche 44 zur Mittellinie der Bohrung 34 hin erstreckt. Die Umfangswand hat ein durch sie in einer von dem Werkzeughalter 30 radialen Richtung gebildetes Werkzeugzugriffsloch 48. Der Werkzeughalter 30 hat auch ein in der axialen Richtung gebildetes Gewindeloch 50, das zu der Bohrung 34 konzentrisch ist. Das Gewindeloch 50 steht mit der Bohrung 34 in Verbindung und kann ein Außengewindeelement 52 aufnehmen, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Das Gewindeelement 52 ist derart positioniert, daß eine Endseite 54 des Elementes 52 an der Seite der Bohrung 34 in die Bohrung 34 um eine kleine Strecke von einer Endseite 56 hineinragt, die die axiale Tiefe der Bohrung 34 definiert.
Das Zwischenstück 10 hat ein Durchgangsloch 62, das durch den Eingriffsvorsprung 16 in einer diametrischen Richtung von ihm parallel zu der ersten ebenen Fläche 14 gebildet ist. Wie in Fig. 9 gezeigt ist, hat das Durchgangsloch 62 einen Querschnitt, der durch ein Paar gegenüberliegender paralleler gerader Abschnitte und ein Paar gegenüberliegender Bogenabschnitte definiert ist, die die geraden Abschnitte verbinden. In dieses Durchgangsloch 62 werden zwei Eingriffselemente in der Gestalt eines Paares Muttern 64, 66 für einen Anlagekontakt mit der geneigten Fläche 46 der ringförmigen Nut 42 gleitend aufgenommen. Die Mutter 64 hat ein rechtsdrehendes Innengewinde. Da die Mutter 64 einen Außenquerschnitt hat, der dem Querschnitt des Durchgangsloches 62 ähnlich ist, wie in Fig. 12 gezeigt ist, wird verhindert, daß sich die Mutter 64 innerhalb des Durchgangsloches 62 dreht. Die Mutter 64 hat eine obere Seite 70, die ein Teil der Umfangsfläche ist, der sich der Umfangsfläche der ringförmigen Nut anschließt, wie in Fig. 13 gezeigt ist. Die obere Seite 70 und eine untere Seite 72 (in den Fig. 11 und 13) der Mutter 64 sind an ihren in Längsrichtung entgegengesetzten Enden abgeschrägt. Folglich hat die obere Seite 70 eine geneigte Fläche 74 für einen Anlagekontakt mit der geneigten Fläche 46 der ringförmigen Nut 42, wie in den Fig. 11 und 12 gezeigt ist. Die andere Mutter 66, die ein linksdrehendes Innengewinde hat, hat eine obere Bogenseite 78, die der oberen Bogenseite 70 ähnlich ist, und eine geneigte Fläche 80, die der geneigten Fläche 74 ähnlich ist, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist.
Die beiden Muttern 64, 66 sind mit einem Außengewindeelement 84 im Eingriff. Genauer beschrieben hat das Außengewindeelement 84 einen Abschnitt 85 mit einem Rechtsgewinde und einen Abschnitt 86 mit einem Linksgewinde, die über eine geeignete Entfernung von den jeweils entgegengesetzten Enden gebildet sind, so daß diese Gewindeabschnitte 85, 86 in die jeweiligen Muttern 64, 66 in die parallel zu dem Durchgangsloch 62 verlaufende Richtung geschraubt sind. Der Abschnitt 85 mit einem Rechtsgewinde hat ein Werkzeugeingriffsloch 88, das in seiner Endseite gebildet ist, so daß das Gewindeelement 84 mit einem geeigneten Werkzeug, wie beispielsweise mit einem Sechskantschlüssel, das in das Loch 88 eingefügt wird, gedreht werden kann. Wenn das Gewindeelement 84 mit einem mit dem Loch 88 im Eingriff stehenden Sechskantschlüssel in die Uhrzeigerrichtung gedreht wird, werden die beiden Muttern 64, 66 voneinander weg bewegt. Wenn das Gewindeelement 84 in die Gegenuhrzeigerrichtung gedreht wird, werden die beiden Muttern 64, 66 aufeinander zu bewegt.
Wie in Fig. 9 gezeigt ist, hat der Eingriffsvorsprung 16 des Zwischenstücks 10 ein Kugelaufnahmeloch 92, das so gebildet ist, daß es sich von dem äußeren der gegenüberliegenden Bogenflächen des Durchgangsloches 62 in die axiale Richtung erstreckt. Dieses Kugelaufnahmeloch 92 ist an der Endseite 90 des Vorsprungs 16 offen und kann, wie in Fig. 1 gezeigt ist, ein Druckelement 94 darin unterbringen, das kugelartig sein kann. Das Loch 92 hat an seinem offenen Ende an der Endseite 90 einen Durchmesser, der kleiner als der Durchmesser des Druckelementes 94 ist, so daß verhindert wird, daß sich das Druckelement 94 aus dem Loch 92 durch das offene Ende herausbewegt Das Druckelement 94 kann sich in das Durchgangsloch 62 bewegen, da die beiden Muttern 64, 66 mit einem Zwischenraum zueinander angeordnet sind, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Da die Muttern 64, 66 aufeinander zu bewegt werden, wird das Druckelement 94 in das Loch 92 durch die an den unteren Seiten 72, 96 der Muttern 64, 66 gebildeten Abschrägungen 98, 100 gedrückt, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Wenn der Zwischenraum zwischen den beiden Muttern 64, 66 am kleinsten ist, ragt das Druckelement 94 teilweise über die Endseite 90 des Vorsprungs 16 hinaus, wobei es mit der Endseite 54 des in dem Werkzeughalter 30 befestigten Außengewindeelementes 52 in Druckkontakt ist, wie in Fig. 5 gezeigt ist.
Bei der Werkzeughaltevorrichtung, die wie vorstehend beschrieben aufgebaut ist, ist der Werkzeughalter 30 an dem Zwischenstück 30, das an der Maschinenspindel angebracht wurde, entfembar verbunden. Übrigens wird der Werkzeughalter bewegt, damit die Eingriffsbohrung 34 mit dem Eingriffsvorsprung 16 des Zwischenstücks 10 in Eingriff gelangt, während der Werkzeughalter 30 und das Zwischenstück relativ zueinander in der Umfangsrichtung derart angeordnet sind, daß die Keilnut 38 und das Positionierloch 39 jeweils an dem Keil 24 und dem Positionierzapfen 26 ausgerichtet sind. Da der Vorsprung 16 und die Bohrung 34 beide abgeschrägt sind, kann der Vorsprung 16 ohne weiteres in die Bohrung 34 eingefügt werden. Es wird bemerkt, daß die beiden Muttern 64, 66 vor dem Einpassen des Werkzeughalters 30 auf dem Zwischenstück 10 eng aneinander angeordnet sind, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Dann wird ein Schlüssel in das Werkzeugzugriffsloch 48 eingefügt, um mit dem Werkzeugeingriffsloch 88 des Gewindeelementes 84 im Eingriff zu sein. Das Gewindeelement 84 wird durch den Schlüssel gedreht, um die beiden Muttern 64, 66 in die entgegengesetzten Richtungen voneinander weg zu bewegen, bis die geneigten Flächen oder Abschrägungen 74, 80 der Muttern 64, 66 mit der geneigten Fläche 64 der ringförmigen Nut 42 des Werkzeughalters 30 in Kontakt gelangen. Da das Gewindeelement 84 weiter gedreht wird, wird die geneigte Fläche 46 durch die geneigten Flächen 74, 80 gedrückt, wodurch der Werkzeughalter 30 zu dem Zwischenstück 10 bewegt wird, um einen festen Sitz zwischen der Bohrung 34 und dem Vorsprung 16 zu schaffen, wobei die erste und die zweite Fläche 14, 32 in Druckkontakt zueinander gehalten werden. Somit ist der Werkzeughalter 30 mit dem Zwischenstück 10 sicher verbunden oder an ihm angebracht, so daß die durch den Werkzeughalter 30 getragenen Zerspaneinsätze 36, 37 an der Maschinenspindel über das Zwischenstück 10 befestigt sind.
Eine Drehbewegung der Maschinenspindel wird durch den Keil 24, der zwischen dem Zwischenstück 10 und dem Werkzeughalter angeordnet ist, an den Werkzeughalter übertragen.
Wenn der Werkzeughalter zum Austauschen der Zerspaneinsätze 36, 37 mit einem anderen Werkzeug oder zum Ersetzen der verschlissenen Einsätze 36, 37 durch neue von dem Zwischenstück 10 getrennt oder entfernt wird, wird das Gewindeelement 88 in die umgekehrte Richtung gedreht, wobei der Schlüssel in das Loch 88 eingreift, um die beiden Muttern 64, 66 aufeinander zu zu bewegen, wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist, wodurch die geneigten Flächen 74, 80 von der geneigten Fläche 46 der ringförmigen Nut 42 weg bewegt wird, wobei die Muttern 64, 66 von der ringförmigen Nut 42 radial nach innen angeordnet sind, während das Druckelement 94 in das Kugelaufnahmeloch 92 durch die Abschrägungen 98, 100 der Muttern 64, 66 gedrückt wird. Wenn das Gewindeelement 84 weiter gedreht wird, um die Muttern 64, 66 weiter voneinander weg zu bewegen, wie in den Fig. 5 und 6 gezeigt ist, ragt das Druckelement 94 teilweise über die Endseite 90 hinaus und gelangt in Druckkontakt mit der Endseite 54 des Gewindeelementes 54 des Werkzeughalters 30, um dadurch die Eingriffsbohrung 34 und den Eingriffsvorsprung 16 voneinander zu trennen. In diesem Zustand kann der Werkzeughalter 30 leicht von dem Zwischenstück 10 entfernt werden.
Aus der vorstehenden Beschreibung des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird verständlich, daß die beiden Muttern 64, 66, das Außengewindeelement 84 und das Druckelement 94 allesamt innerhalb des Zwischenstücks 10 untergebracht sind und daß keines dieser Bauteile in dem Werkzeughalter 30 vorgesehen ist. Dies bedeutet, daß bei der Werkzeughaltevorrichtung die Kosten verringert werden, bei der eine Vielzahl Werkzeughalter 30 für ein einzelnes Zwischenstück 10 zum Wechseln der Zerspanwerkzeuge zusammen mit den entsprechenden Werkzeughaltern 30 verwendet werden.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die beiden Muttern 64, 66 durch ein Drehen des Gewindeelementes 84 in zwei Richtungen aufeinander zu und voneinander weg bewegt. Dies führt zu einem verbesserten Wirkungsgrad beim Verbinden und Trennen des Werkzeughalters 30 an und von dem Zwischenstück 10, wobei der Drehwinkel des Gewindeelementes 84 etwa die Hälfte desjenigen ist, der bei der herkömmlichen Werkzeughaltevorrichtung von Fig. 18 erforderlich ist.
Es wird bemerkt, daß der abgeschrägte Aufbau des Vorsprungs 16 und der Bohrung 34 ihren Eingriff, das heißt einen engen oder festen Sitz des Vorsprungs 16 gegenüber der Bohrung 34 erleichtern, indem lediglich der Vorsprung 16 in die Bohrung 34 eingefügt wird. Dies stellt ein genaues und starres Stützen und Positionieren der Zerspaneinsätze 36, 37 gegenüber der Maschinenspindel sicher. Desweiteren erleichtert das Vorsehen des Druckelementes 94 und des Gewindeelementes 52 das Entfernen des Werkzeughalters 30 von dem Zwischenstück 10, das heißt das Trennen des Vorsprungs 16 und der Bohrung 34, wobei die Kugel das Gewindeelement 52 drückt.
Während die bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel verwendeten Muttern 64, 66 einen Außenquerschnitt mit einem Paar entgegengesetzter gerader Abschnitte und einem Paar entgegengesetzter Bogenabschnitte haben, können diese Muttern durch Muttern 104 mit einem kreisförmigen Außenquerschnitt ersetzt werden, wie sie in den Fig. 14 und 15 gezeigt sind. In diesem Fall hat jede Mutter 104 einen Ausschnitt 108 an der äußeren Umfangsfläche für einen Eingriff mit einem Endstück einer in dem Vorsprung 16 befestigten kleinen Schraube, so daß verhindert wird, daß sich die Mutter 104 in dem Durchgangsloch 62 dreht. Die Mutter 104 hat eine kreisförmige Abschrägung oder geneigte Fläche 110 für einen Anlagekontakt mit der geneigten Fläche 44 der ringförmigen Nut 42. Jedoch kann die geneigte Fläche 110 durch eine Abschrägung ersetzt werden, die der Abschrägung 74, 80 bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel ähnlich ist. Die Mutter 104 hat eine an ihrer unteren Seite ausgebildete geneigte Fläche 112 zum Drücken des Druckelementes 94.
Als nächstes wird auf Fig. 16 Bezug genommen, in der ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel hat ein Eingriffsvorsprung 116 eines an der Maschinenspindel anzubringenden Zwischenstückes ein Durchgangsloch 118, in das ein Bolzen 120 und eine Mutter 122 derart untergebracht sind, daß der Bolzen 120 in dem Durchgangsloch 118 gleitend drehbar und axial beweglich ist, während die Mutter 122 in dem Durchgangsloch 118 axial gleitend beweglich ist. Der Bolzen 120 hat einen Kopf 124 mit einer kreisförmigen Querschnittsform und einem verhältnismäßig großen Durchmesser und einen Außengewindeabschnitt 126, der sich für einen Eingriff mit der Mutter 122 von dem Kopf 124 erstreckt. Der Kopf 124 hat ein Werkzeugeingriffsloch 128 zum Drehen des Bolzens 122, das heißt zum Drehen des Gewindeabschnittes 126.
Der Kopf 124 hat desweiteren eine ringförmige Abschrägung oder geneigte Fläche 130 für einen Anlagekontakt mit einer geneigten Fläche 136 einer ringförmigen Nut 134, die in der Fläche gebildet ist, die eine Eingriffsbohrung 132 eines Werkzeughalters definiert. Die Mutter 122 hat eine rechteckige Querschnittsform und ist mit einem rechteckigen Abschnitt des Durchgangslochs 118 im Eingriff, so daß verhindert wird, daß sich die Mutter 122 in dem Durchgangsloch 118 dreht. Die Mutter 122 hat eine geneigte Fläche 140 für einen Anlagekontakt mit der geneigten Fläche 136 der ringförmigen Nut 134. Eine kleine Schraube 142 ist vorgesehen, um die Bewegungsabstände der Mutter 122 und des Bolzens 120 zu begrenzen. Wenn der Bolzen 120 mit einem geeigneten Werkzeug, das in das Loch 128 eingreift, gedreht wird, werden der Kopf 124 und die Mutter 122 für einen Druckkontakt der geneigten Flächen 130, 140 mit der geneigten Fläche 136 der ringförmigen Nut 134 voneinander weg bewegt. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wirken der Kopf 124 und die Mutter 122 als zwei Eingriffselemente für einen Anlagekontakt mit der geneigten Fläche 139 der ringförmigen Nut 134, während der Gewindeabschnitt 126 als ein Außengewindeelement wirkt, das mit einem der beiden Eingriffselemente 124, 122 im Eingriff ist.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ist in Fig. 17 dargestellt, in der ein Block 150 und eine Mutter 152 als zwei Eingriffselemente wirken, die mit einer geneigten Fläche einer ringförmigen Bohrung in Eingriff bringbar sind, die in dem Werkzeughalter ausgebildet ist. Der Block 150 hat eine axiale Bohrung 154, durch die sich ein Abschnitt mit einem kleinen Durchmesser eines Außengewindeelements 156 derart erstreckt, daß das Gewindeelement 156 gegenüber dem Block 150 drehbar ist, während durch einen Sprengring 158 verhindert wird, daß sich das Gewindeelement und der Block relativ zueinander in der axialen Richtung bewegen. Die Mutter 152 ist mit einem Außengewindeabschnitt des Gewindeelementes 156 im Eingriff, das ein Werkzeugeingriffsloch 162 für einen Eingriff mit einem geeigneten Werkzeug zum Drehen des Gewindeelementes 156 hat. Die Drehung des Blocks 150 und der Mutter 152 wird durch eine geeignete Einrichtung verhindert, wie sie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen verwendet wird. Wenn das Gewindeelement 156 gedreht wird, werden der Block 150 und die Mutter 152 relativ zueinander in der axialen Richtung in einen Anlagekontakt der geneigten Flächen 162, 164 mit der geneigten Fläche der ringförmigen Nut des Werkzeughalters bewegt, um einen festen Sitz zwischen dem Werkzeughalter und dem Zwischenstück zu verwirklichen.
Während der Eingriffsvorsprung 16, 116 und die Eingriffsb6hrung 34, 132 bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen der Fig. 1-16 abgeschrägt sind, können der Vorsprung und die Bohrung jeweils gerade äußere und innere Umfangsflächen haben.

Claims

1. Werkzeughaltevorrichtung zum Anbringen eines Zerspanwerkzeuges (36, 37) an eine Werkzeugmaschine, wobei die Vorrichtung ein erstes Element (10) mit einer ersten ebenen Fläche (14) und einem Eingriffsvorsprung (16, 116), der von der ersten ebenen Fläche (14) vorsteht, und ein zweites Element (30) mit einer zweiten ebenen Fläche (32) für einen engen Kontakt mit der ersten ebenen Fläche (14) und einer Eingriffsbohrung (34, 132) für einen Eingriff mit dem Eingriffsvorsprung (16, 116) umfaßt, wobei das Zerspanwerkzeug (36, 37) entweder durch das erste oder durch das zweite Element (10, 30) gestützt wird, während das andere Element an der Werkzeugmaschine angebracht ist, wobei das erste und das zweite Element (10, 30) miteinander derart lösbar verbunden sind, daß der Eingriffsvorsprung (16, 116) und die Eingriffsbohrung (34, 132) miteinander im Eingriff sind, wobei die erste und die zweite ebene Fläche (14, 32) in einem engen Kontakt miteinander unter Druck gehalten werden, wobei das zweite Element (30) eine Umfangswand (40) mit einer inneren Umfangsfläche hat, die die Eingriffsbohrung (34, 132) definiert und die eine ringförmige Nut (42, 134) hat, die koaxial zu der Eingriffsbohrung ist, wobei die ringförmige Nut eine geneigte Fläche (46, 136) hat, die derart geneigt ist, daß ein Abstand von der geneigten Fläche zu der zweiten ebenen Fläche (32) in einer axialen Richtung der Bohrung mit einer Abnahme eines Abstandes von der geneigten Fläche zu der Mittellinie der Bohrung in einer radialen Richtung abnimmt; wobei der Eingriffsvorsprung (16, 116) des ersten Elementes (10) ein Durchgangsloch (62, 118) hat, das parallel zu der ersten ebenen Fläche (14) durch ihn ausgebildet ist; wobei zwei Eingriffselemente (64, 66; 122, 124; 150, 152) in dem Durchgangsloch derart aufgenommen sind, daß die beiden Eingriffselemente relativ zueinander in einer Richtung bewegbar sind, in der sich das Durchgangsloch erstreckt, wobei die beiden Eingriffselemente jeweils erste geneigte Flächen (74, 80; 130, 140; 162, 164) haben, die mit der geneigten Fläche (46, 136) der ringförmigen Nut für einen Druckkontakt der ersten und der zweiten ebenen Fläche (14, 32) in Eingriff bringbar sind, wenn die beiden Eingriffselemente voneinander weg bewegt werden; und wobei ein Gewindeelement (84, 126, 156) mit zumindest einem der beiden Eingriffselemente im Gewindeeingriff ist, um die beiden Eingriffselemente aufeinander zu oder voneinander weg zu bewegen, wenn das Gewindeelement in entgegengesetzte Richtungen gedreht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Eingriffselemente (64, 66; 122, 124; 150, 152) jeweils zweite geneigte Flächen (98, 100) haben und das erste Element (10) ein Druckelement (94) hat, das mit den zweiten geneigten Flächen der beiden Eingriffselemente für einen Druckkontakt mit dem zweiten Element in Eingriff bringbar ist, um dadurch das erste und das zweite Element (10, 30) in entgegengesetzte axiale Richtungen zum Trennen der ersten und der zweiten Fläche (14, 32) zu bewegen, wenn die beiden Eingriffselemente aufeinander zu bewegt werden.

2. Werkzeughaltevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die beiden Eingriffselemente aus einem Paar Eingriffselemente (64, 66) bestehen, die mit entsprechenden Gewindeabschnitten (85, 86) des Gewindeelementes (84) derart im Eingriff sind, daß das Paar Eingriffselemente voneinander weg bewegt wird, wenn das Gewindeelement in eine der entgegengesetzten Richtungen gedreht wird.

3. Werkzeughaltevorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Gewindeelement aus einem Außengewindeelement (84) besteht, während das Paar Eingriffselemente aus einem Paar Muttern (64, 66) besteht, die mit dem Außengewindeelement im Eingriff sind.

4. Werkzeughaltevorrichtung nach Anspruch 2, wobei die jeweiligen Gewindeabschnitte (85, 86) jeweils ein Rechtsgewinde und ein Linksgewinde haben.

5. Werkzeughaltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1- 4, wobei das erste Element (10) ein axial durch den Eingriffsvorsprung (16) gebildetes Kugelaufnahmeloch (92) hat, wobei das Kugelaufnahmeloch mit dem Durchgangsloch (62) in Verbindung steht und in eine Endseite (90) des Vorsprungs mündet, wobei in dem Kugelaufnahmeloch eine Kugel (94) als das Druckelement derart untergebracht ist, daß die Kugel beweglich ist, indem sie mit den beiden Eingriffselementen (64, 66) teilweise über die Endseite hinaus für einen Druckkontakt mit dem zweiten Element (30) in Kontakt ist, um dadurch das erste und das zweite Element in entgegengesetzte axiale Richtungen zum Trennen der ersten und der zweiten ebenen Fläche (14, 32) zu bewegen.

6. Werkzeughaltevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die beiden Eingriffselemente aus einem Kopf (124) eines Bolzens (120), die in dem Durchgangsloch (118) untergebracht ist, und einer Mutter (122) bestehen, die mit dem Gewindeelement im Eingriff ist, während das Gewindeelement aus einem Außengewindeabschnitt (126) des Bolzens besteht, der mit der Mutter im Eingriff ist.

7. Werkzeughaltevorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Gewindeelement aus einem Außengewindeelement (156) mit einem Außengewindeabschnitt und einem gewindelosen Abschnitt besteht, während die beiden Eingriffselemente aus einem Block (150) mit einer Bohrung in der Mitte, durch die sich der gewindelose Abschnitt erstreckt, und einer Mutter (152) bestehen, die mit dem Außengewindeabschnitt des Außengewindeelementes (156) im Eingriff ist, wobei der Block mit dem gewindelosen Abschnitt derart im Eingriff ist, daß sich der Block mit dem Außengewindeelement relativ zu der Mutter bewegt, wenn das Außengewindeelement gedreht wird.

8. Werkzeughaltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1- 7, wobei die Umfangswand (40) des zweiten Elementes (30) ein Werkzeugzugriffsloch (48) hat, durch das das Werkzeug zum Drehen des Gewindeelementes (84, 126, 156) auf das Werkzeugeingriffsloch (88, 128, 162) zugreifen kann.

9. Werkzeughaltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1- 8, wobei das erste Element (10) eine Einrichtung (62, 118) zum Verhindern des Drehens zumindest eines der beiden Eingriffselemente (64, 66, 122, 124, 150, 152) innerhalb des Durchgangsloches (62, 118) beim Drehen des Gewindeelementes (84, 126, 156) hat.

10. Werkzeughaltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1-9, wobei der Eingriffsvorsprung (16, 116) und die Eingriffsbohrung (34, 132) abgeschrägt sind.

11. Werkzeughaltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1-10, wobei das erste Element (10) als ein Zwischenstück wirkt, das an die Werkzeugmaschine anzubringen ist, während das zweite Element (30) als ein Werkzeughalter zum Stützen des Zerspanwerkzeuges (36, 37) wirkt.

12. Werkzeughaltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5 und 8-11, wobei die ersten geneigten Flächen (74, 80; 130, 140; 162, 164) der beiden Eingriffselemente (64, 66; 122, 124; 150, 152) an einer der entgegengesetzten Seiten einer Drehachse des Gewindeelementes (84, 126, 156) angeordnet sind, die von der Endseite (90) des Eingriffsvorsprungs (16, 116) entfernt ist, während die zweiten geneigten Flächen (98, 100) an der anderen der entgegengesetzten Seiten der Drehachse angeordnet sind.