DE8614468U1

DE8614468U1 - Werkzeughalter mit Axialjustiervorrichtung

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Publication number: DE8614468U1
Application number: DE8614468U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-12-02
Filing date: 1986-05-28
Publication date: 1986-07-10
Also published as: DE3665683D1; EP0230200A1; EP0230200B1; ATE46465T1; FR2590819B1; FR2590819A1

Description

Werkzeughalter mit Axial justiervorrichtung

Die Erfindung betrifft einen Werkzeughalter mit einer Axialjustiervorrichtung, im wesentlichen bestehend aus einem Halter, der mit einem stielartigen Einsteckteil versehen ist, z.B. mit einem amerikanischen Standardkonus, einem Morsekonus oder mit einem Zylinderteil od.dgl. und der am entgegengesetzten Ende ein Schiebeteil (Monoblock oder Modul) zur Aufnahme eines Werkzeuges tragt.

Durch einen solchen Werkzeughalter kann ein Vorjustieren der Länge eines Werkzeuges vorgenommen werden. Üblicherweise wird die axiale Werkzeug justierung mit Hilfe von Justierhülsen (Stellhülsen) vor-| genommen, die in dem Werkzeughalter montiert sind. Jedoch ist keine einfache Vorrichtung bekannt, die universell, leistungsfähig und von guter Qualität ist und die eine direkte Justierung der Länge eines Werkzeuges in dem Werkzeughalter ermöglicht.

Die Notwendigkeit der axialen Justage eines Werkzeuges ist insbesondere im Falle der Verwendung von Mehrspindelmaschinen interessant, bei der gleiche Teile zu gleicher Zeit bearbeitet werden. Unter genauer Berücksichtigung der jeweiligen Arbeitsgänge der verschiedenen Teile, wie z.B. das Fräsen, das Ausbohren , das Schlichten, das Umrißbearbeiten, muß jedes Werkzeug in seiner Länge von Spindel zu Spindel genau voreingestellt werden.
_LMit den bisher vorhandenen Vorrichtungen kann diese Einjustie- ,

rung auf einfache Weise und mit wenigen beweglichen Teilen nicht durchgeführt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es* die vorerwähnten Nachteile zu vermeiden und insbesondere einen Werkzeughalter mit Axial justiervorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei dem eine genaue axiale Justierung des Werkzeuges auf einfache Weise vorgenommen werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß insbesondere vorgeschlagen, daß die Aufnahmeöffnung des Schiebeteils im Halter in zwei Bohrungen mit verschiedenem Durchmesser auf-I'"-geteilt ist, wobei die Bohrung mit dem größeren Durchmesser am äußeren Ende des Halters und die Bohrung mit dem kleineren Durchmesser im Inneren des Halters angeordnet sind, daß diese Bohrungen eine Länge zur Längszentrierung des Schiebeteiles aufweisen, daß der Halter im Bereich der größeren Bohrung zum einen mindestens mit zwei Stellschrauben zum Feststellen und Justieren des Schiebeteiles ausgestattet ist, die mit -entgegengesetzt geneigten, sphärischen Ausnehmungen in dem Schiebeteil zusammenwirken und zum anderen zumindest mit einem Führungselement, das in eine der Bohrungen ragt und das mit 'einer entsprechenden Aussparung in dem Schiebeteil zusammenwirkt.
C) Mit Hilfe der beiden Stellschrauben , die mit ihren inneren Enden auf den entgegengesetzt geneigten Schrägausnehmungen angrei-fen, kann das Schiebeteil je nach Betätigung der einen oder der anderen Schraube axial nach vorne oder nach hinten zur Einjustierung der Gesamtlänge bewegt werden. Zusätzliche Ausgestaltungen der Erfindungen sind in den weiteren Unteransprüchen aufgeführt. Nachstehend ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Einzelheiten an Hand der Zeichnung in Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Längsschnittdarsteliung eines Werkzeughalters gemäß der Schnittlinie A-A in Fig. 2_S

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Fig. 2 eine Vorderseitenansicht eines Werkzeughalters und

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Schiebeteiles vom Typ Monoblock.

Figur 1 zeigt eine Axial justiervorrichtung> die im wesentlichen einen Halter 1 aufweist, der mit einem stielartigen Einsteckteil 2 zur Montage an den Spindeln einer Maschine versehen ist, wobei das Einsteckteil einen amerikanischen Standardkonus, einen Morsekonus oder ein zylindrisches Anschlußteil oder ähnlich sein kann. Am anderen Ende, entgegengesetzt zu dem stielartigen Einsteckteil 2 umfaßt der Halter 1 ein Schiebeteil 3 vom Typ Monoblock (Fig. 3) oder vom Modultyp (Fig. 1 und 2) zur Aufnahme eines Werkzeuges

Erfindungsgemäß ist die Aufnahrnehöhlung für das Schiebeteil 3 oder 4 des Halters 1 in zwei Bohrungen 6 und 7 mit unterschiedlichem Durchmesser aufgeteilt, wobei die größere Bohrung 6 am vorderen Ende des Halters 1 und die im Durchmesser kleinere Bohrung 7 im Inneren des Halters 1 angeordnet sind. Diese Bohrungen 6 und 7 sind so lang ausgebildet, daß sie eine lange Führung und Zentrierung des Schiebeteiles 3 oder 4 ergeben. Weiterhin ist der Halter 1 etwa im Bereich der Bohrung 6 mit zwei Stellschrauben 8 zum Feststellen und Justieren des Schiebeteiles 3 oder 4 versehen. Diese Stellschrauben 8 arbeiten mit in entgegengesetzten Richtungen nach innen schräg verlaufenden.axial orientiert-"^· Schrägausnehmungen 9 und 1o zusammen, die außenseitig an den Schiebeteilen 3 oder 4 angeordnet sind. Eine der Bohrungen oder 7 ist mit einem Führungselement 11 versehen, daß in diese Öffnung vorsteht und in eine entsprechende Ausnehmung 12 des Schiebeteiles 3 oder 4 eingreift.

Der in Figur 1 gezeigte Halter ist mit einem Einsteckteil 2 versehen, das einen amerikanischen Standardkonus trägt. Außerdem ist noch ein Bund für das automatische Wechseln des Werkzeughalters in Fertigungszentren vorgesehen. Das Einsteckteil

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2 könnte auch anders ausgebildet sein, entsprechend der Ausbildung der Spindeln der Maschine. Der Halter 1, der mit der Spindel der Maschine verbindbar ist. kann manuell oder durch einen automatischen Wechsler, durch einen Robotter oder eine ähnliche Vorrichtung angebracht oder abgenommen werden. Das Schiebeteil 3 (Monoblock) erlaubt eine direkte Montage : eines Werkzeuges, beispielsweise eines Fräsers, oder aber er kann mit einem Werkzeug ein Teil bilden, z.B. mit einer Bohrspindel, während das Schiebeteil 4 (Modul) in einer Bohrung I 13 alle Adaptertypen aufnehmen kann, Werkzeughalter, Elemente, | Bohrspindeln und auch Bohrköpfe 14 (Fig. 1). I

Die Länge der Bohrungen 6 und 7 ist vorgesehen, um eine gute 1 Längszentrierung der Schiebeteile 3 oder 4 zu erhalten und i um in Montagestelle sehr geringe Toleranzen bezüglich des \ Rundlaufes zu erhalten. '

Die Stellschrauben 8 sind vorteilhafterweise Schrauben mit I kugelförmigen Enden und sie sind vorzugsweise in einem Winkel ^! von 12o° zueinander versetzt angeordnet.

Das Führungselement 11 hat etwa die Form eines Pions oder Bolzens oder ähnlichem und ist in der Bohrung 6 oder 7 vor- j stehend befestigt oder verklebt und im gleichen Abstand zu den § Stellschrauben 8, vorzugsweise mit einem Versatz von 12o° an- f gebracht (Fig. 2).

Das Führungselement greift etwas weniger tief in die Bohrung 6 oder 7 ein als es der Tiefe der entsprechenden Aussparung 12 in dem Schiebeteil 3 oder 4 entspricht. \

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist der Halter 1, kon- \ zentrisch zu dem Einsteckteil 2,eine Anschlagschraube 15 auf, ; die in die Bohrung 7 mündet und die durch eine Klemmschraube 16 festlegbar ist. Um das Gewinde der Anschlagschraube 15 nicht zu beschädigen, befindet sich zwischen der Klemmschraube 16 und der Anschlagschraube 15 ein Zwj ,ri-^nelement 17 aus Bronce oder ähnlichem Material,

Der Halter 1 kann weiterhin mit einer Radiaibohrung 18 versehen sein, die sich etwa im Übergangsbereich zwischen den Bohrungen 6 und 7 befindet und einen Auslaß für komprimierte Luft bildet, ebenso wie gegebenenfalls auch der Schmierkänäl 19 seitlich des

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Bundes 1' oder in der hinteren Anschlagsclr-aube 15, wobei diese Kanäle mit Kanälen 2o des Schiebeteiles 3 oder 4 in Verbindung stehen (Fig. 1 und 3).

Das Schiebeteil 3 vom Typ Monoblock (Fig. 3) und auch das Schiebeteil 4 des modularen Typs (Fig. 1) sind im wesentlichen durch einen stufenförmigen Zylinder gebildet, dessen Durchmesser denen der Bohrungen 6 und 7 entsprechen. Der Teil mit dem größeren Durchmesser weist, zum einen die in entgegengesetzte Richtungen verlaufenden Schrägausnehmungen 9 und 1o auf, die entsprechend der in dem Halter 1 befindlichen Stellschrauben 8 versetzt angeordnet sind. Weiterhin weist das im Durchmesser größere Teil etwa im übergangsbereich zu dem im Durchmesser kleineren Teil eine Aussparung 12 für das Führungselement 11 auf. Diese Aussparung 12 mündet randoffen bei der Übergangsstirnseite zwischen dem im Durchmesser kleineren und dem größeren Teil. Gegebenenfalls kann die Tiefe dieser Aussparung 12 so vorgesehen sein, daß sie gerade auf dem kleineren Durchmesser liegt. Die Aussparung 12 weist noch eine Eintrittsabschragung 12' auf (Fig. 1 und 3).

Das Schiebeteil 3 (Monoblock) ist in bekannter Weise mit einer Bohrung zur Zentrierung eines Fräserträgers 21, einem Zangenträger oder mit einer Vorrichtung versehen, die die Montage und Halterung von Schnittwerkzeugen erlauben, wobei diese Werkzeuge mit mehreren Bestückungen versehen sein können oder mit anderen Werkzeugen, wie z.B. kombinierte Bohrer bzw. Bohrstangen usw.

Das Schiebeteil 4 (Modul) weist eine Aufnahmebohrung 13 zur Aufnahme modularer Elemente auf, wie z.B. Anschlag- oder Verlängerungsstücke, Reduzierstücke, Adapter oder andere Werkzeughalter oder Teile. Die Bohrung 13 kann durch andere Vorrichtungen für eine Halterung von Werkzeugen ersetzt sein. Das Schiebeteil 4 ist außer mit Schrägausnehmungen 9 und 1o und der Führungsaussparung 12 mit zwei Schrauben 23 mit kugelförmigen Enden versehen, die vorzugsweise diametral auf der anderen Seite der Schrägausnehmungen 9 Und 1o angeordnet sind. Sie dienen zur Befestigung der Adapter od* dgl. (Fig. 1 und 2).

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Die Schrauben 23 wirken in bekannter Weise mit kugelförmigen Löchern in den vorgenannten Elementen, Adaptern od. dgl. zusammen.

Zum schnellen Erkennen der Verschieberichtung bei einer Justierbewegung des Schiebeteiles 3 oder 4 mit Hilfe der Stellschrauben 8, ist am Umfang des vorderen Endes des Halters 1 neben den Löchern jeweils für die Stellschraube 8 ein Pfeil 24 vorgesehen, der die entsprechende Verschieberichtung bei Betätigung der jeweiligen Schraube anzeigt. Die Schrägausnehmung 9 erlaubt eine Verschiebung des Schiebeteiles 3 oder 4 nach vorne, während bei Beaufschlagung der Schrägausnehmuny 1o mit der dort angeordneten Stel!schraube 8 ein Verschieben in umgekehrter Richtung erfolgt. Dementsprechend erfolgt beim Anziehen der Schraube 8, die mit der ersten Schrägausnehmung 9 zusammenwirkt,und gleichzeitigem Lösen der Stellschraube 8, die mit der anderen Schrägausnehmung 1o zusammenwirkt, ein Versteilen des Schiebeteiles oaer 4 nach vorne. Bei umgekehrter Betätigung der Stellschrauben 8 erfolgt dementsprechend eine Rückwärtsverschiebebewegung des Schiebeteiles 3 oder 4 in Richtung zu dem Halter hin. Durch gleichzeitiges Betätigen der Stellschrauben 8 halten diese Kontakt mit dem Grund def jeweiligen Schrägausnehmung 9 und 1o, so daß schließlich mit den gleichen O Stellschrauben 8 ein Festlegendes Schiebeteiis j oder 4 durch Erzeugung zweier entgegengesetzter Haitebewegungen erfolgen kann. Das Führungselement 11, das mit der Aussparung 12 zusammenwirkt, ergibt eine Zentrierung der Stellschrauben 8 innerhalb der Schragausnehmungen 9 und 1o. Wohlverstanden kann jede Stellschraube 8 für sich getrennt betätigt werden, wobei die Justierbewegung in einer Richtung oder die andere Richtung nach Lösen einer der Stellschrauben durch Verstellen der anderen Stellschraube erfolgen kann und durch Festlegen der ersten Schraube nach Erreichen der gewünschten Justierlage.

Nach einer Ausführungsvariante der Erfindung, die nicht in den Zeichnungen dargestellt ist, kann die Aufnahmehöhlung mit den

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Bohrungen 6 und 7 des Halters 1 auch durch eine einzige, sehr lange Bohrung realisiert sein, wobei dann auch das Schifcbeteil 3 oder 4 als Zylinder mit gleichbleibendem Durchmesser entsprechend dem der einzigen Bohrung ausgebildet ist.

Dank der Erfindung ist es möglich, einen besonders guten Rundlauf mit hoher Reproduzierbarkeit zu erzielen. Weiterhin ist diese Axial justiervorrichtung sehr genau und weist einen vergleichsweise geringen Verstellweg von einigen Millimetern auf, so daß alle Längendifferenzen der Spindeln, die Tolereanzen der Konusse oder der Schneidwerkzeuge auch nach dem Schleifen ausgeglichen werden können. Die Erfindung ist insbesondere anwendbar zur axialen Einjustierung von Werkzeugen von Werkzeugmaschinen mit mehreren Spindeln aller Ausführungsformen einschließlich von Bearbeitungszentren mit Mehrspindelmaschinen und alle Vorrichtungen, bei denen ein Voreinstellen der Länge des Werkzeuges erforderlich ist.

Alle in der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

- Zusammenfassung -

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Claims

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DIPL.-ING. H. SCHMITT .. .·· . J*; J J dbeikönigstb. is

DIPU-ING. W. MAUCHER .'.,.\.' " —--bSlEPOX: (0761) 70773

S/Gu/ne ⁷⁰⁷⁷* Anm„:

Herr

Emile Pfalzgraf

7, rue de Neuwiller

F - 6733ο BOUXWILLER

S 86 141

UMSEHE AKTS - HITTE BTETS ANOXREN!

§ Werkzeughalter_mit_Axial justiervorrichtung

Ansprüche Ü

1. Werkzeughalter od. dgl. Vorrichtung mit einer Axial-

justiervorrichtung, im wesentlichen bestehend aus einem Halter, der mit einem stielartigen Einsteckteil versehen ist, z.B. mit einem amerikanischen Standardkonus, einem Morsekonus oder mit einem Zylinderteil od. dgl., und der am entgegengesetzten Ende ein Schiebeteil (Monoblock oder Modul) zur Aufnahme eines Werkzeuges trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeöffnung für das Schiebeteil (3 oder 4) im Halter (1) in zwei Bohrungen (6 und 7) mit verschiedenem Durch-Q messer aufgeteilt ist, wobei die Bohrung (6) mit dem größeren Durchmesser am äußeren Ende des Halters (1) und die Bohrung (7) mit dem kleineren Durchmesser im Inneren des Halters (1) angeordnet sind, daß diese Bohrungen (6 und 7) eine Länge zur Längszentrierung und Führung des Schiebeteiles (3 und 4) aufweisen, daß der Halter (1) im Bereich der größeren Bohrung (6) mit zwei Stellschrauben (8) zum Feststellen und Justieren des Schiebeteiles (3 oder 4) ausgestattet ist, die mit entgegengesetzt geneigten ) im Querschnitt sphärischen u. axial orientierten Schrägausnehmungen (9 und 1o) in dem Schiebeteil (3 oder 4) zusammenwirken und daß zumindest ein Führungselement (11) vorgesehen ist, das in eine der Bohrungen (6 oder 7) ragt und das

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in eine entsprechende Aussparung (12) in dem Schiebeteil (3 oder 4) eingreift.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellschrauben (8) kugelförmige Enden aufweisen, insbesondere ein Feingewinde tragen und vorzugsweise um 12o° zueinander versetzt angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungselement (11) als Pion oder Sl,tb od.dgl. ausgebildet ist und fest oder verklebt in die Bohrung (6

i'_ä ·, oder 7) ragen sowie in gleichen Abständen zu den Stell-

f' schrauben (8), vorzugsweise :sit einem Versatz von 12o°

f zu den Stellschrauben montiert ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge

kennzeichnet, daß der Halter (1) konzentrisch zum Einsteckteil (2) eine hintere Anschlagschraube (15) aufweist, die in die Bohrung (7) einmündet und daß eine radiale Klemmschraube (16) zum Festlegen der Anschlagschraube (15) vorgesehen ist, und daß zwischen den Schrauben (15, 16) ein Zwischenelement (17) z.B. aus Bronce od. dgl. vorgesehen ist.

< ' ) 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (1) eine Radialbohrung (18) aufweist, die etwa bei dem übergang zwischen den Bohrungen (6 und 7) einmündet und einen Austritt für komprimierte Luft bildet, gegebenenfalls zusammen mit einem Kanal (19) 2ur Zentralschmierung seitlich eines Bindes (1¹) oder bei der hinteren Anschlagschraube (15) und daß diese Kanäle mit Kanälen (2o) des Schiebeteiles (3 oder 4) in Verbindung stehen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schiebeteil (if) vom Typ Monoblock sowi'52 auch das Schiebeteil (4) des modularen Typs im wesent-

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lichen durch einen stufenförmigeh Zylinder gebildet sind, dessen Durchmesser denen der Bohrungen (6 und 7) entsprechen und dessen Teil mit dem größeren Durchmesser die sphärischen Schrägausriehmungen (9 und 1o) tragt, die entsprechend der Anordnung der Stellschrauben (8) zueinander um vorzugsweise 12o° versetzt angeordnet sind und daß bei der Übergangsseite zu dem Teil mit dem kleineren Durchmesser oder auf dem kleineren Durchmesser, die Aussparung (12) für das Führungselement (11) fiiiifidSt, die vorzugsweise mit einer Eintrittsschräge (12') versehen ist.

ζ _t 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schiebeteil (4) außer den Schrägausnehmungen (9_S 1o) und der Poiitionierungsaussparung (12), mit zwei an den Enden kugelförmigen Schrauben (23) versehen ist* die diametral zu den Schrägausnehmungen (9 und 1o) angeordnet sind und zur Fixierung von Adapterelementen odi dgl. dienen.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Darstellung der Justiervorrichtung der Schiebeteile (3 oder 4) mit Hilfe der Stellschrauben (8) am vorderen Ende am Umfang des Halters (1) nahe den Löchern für jede Stellschraube (8) ein Pfeil (24) zur

ν Richtungsanzeige der Justierverstellung vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeöffnung des Halters (1) für das Schiebeteil (3 oder 4) durch eine einzige, lange Bohrung gebildet ist, und daß die Schiebeteile (3 oder 4) _i zylinderförmig mit einem dem Bohrungsdurchmesser entsprechenden Durchmesser ausgebildet sind.

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