DE923709C

DE923709C - Werkzeughalter fuer die Schraubbefestigung von Fraesern oder aehnlichen drehend arbeitenden Werkzeugen

Info

Publication number: DE923709C
Application number: DEC5518A
Authority: DE
Inventors: Frank Henry Clarkson
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-12-04
Filing date: 1952-03-12
Publication date: 1955-02-21

Description

AUSGEGEBEN AM 21. FEBRUAR 1955

Die Erfindung bezieht sieh auf Werkzeughalter für die Schraubbefestigung von Fräsern oder ähnlichen drehend arbeitenden Werkzeugen, bestehend aus einem Gewindezapfen zum Aufschrauben des Werkzeuges, einer mit dem Gewindezapfen gleichachsigen, axial zu ihm verschiebbaren Hülse, gegen deren Stirnfläche das auf den Zapfen aufgeschraubte Werkzeug verspannt ist, und einem die Axialbewegung der Hülse begrenzenden, in Schlitzen des zentralen Zapfens und der den Zapfen umgebenden Hülse geführten: Durchmesserkeil.

Derartige Werkzeughalter sind bekannt. Das Lösen des Werkzeuges von dem Werkzeughalter erfolgt in der Weise, daß der Durchmesserkeil, der an seinem schmalen Ende aus der Hülse herausragt, zurückgeschlagen wird und so eine Axialbewegung zwischen Hülse und Gewindezapfen ermöglicht. Durch die Verschiebung der Hülse gegenüber dem Zapfen löst sich die Verspanaiung des Werkzeuges mit der Hülse, so daß das Werkzeug leicht von dem Gewindezapfen abgeschraubt werden kann.

Ein solcher Werkzeughalter ist jedoch für Präzisionsmaschinen wenig geeignet, da der zum Lösen des Durchmesserkeiles notwendige Kraftaufwand meist dazu zwingt, den Keil durch Schläge auf seine schmale Stirnseite herauszutreiben. Derartige Schläge sind aber für eine Präzisionsmaschine nachteilig, da durch diese Schläge leicht die Lagerungen der Werkzeugspindel beschädigt werden können.

Durch die Erfindung wird bezweckt, einen Werkzeughalter der obenerwähnten Art zu schaffen,

der eine für Präzisionsarbeit erforderliche starre und genaue Verbindung des Werkzeuges an dem Werkzeughalter ermöglicht. Der Werkzeughalter soll eine besonders schnelle und leichte Möglichkeit für das Lösen des Keiles und damit für das Abschrauben des Werkzeuges von dem Gewindezapfen geben.

Die Erfindung besteht darin, daß in der als Konus zur Befestigung des Werkzeughalters in· der ίο Spindel einer Bearbeitungsmaschine ausgebildeten Hülse eine radial angeordnete, den Keil in seiner Führung verschiebende Stellschraube vorgesehen ist.

Die Stellschraube· kann als einfach wirkende Druckschraube ausgebildet sein. In diesem Fall gestattet dieDruckschraube aber nur ein Zurückführen des Keiles beim Lösevorgang. Durch die Erfindung ist daher vorgesehen, daß die Stellschraube als in einem Muttergewinde der Hülse geführte, auf die schmale Stirnfläche eines Keiles wirkende Druckschraube, ausgebildet ist und eine am breiten Ende des Keiles sitzende, gegen die Hülse verspannte Druckfeder den Keil ständig gegen die Druckschraube preßt.

Eine andere vorteilhafte Ausbildungsmöglichkeit für die Abdrückeinrichtung des Keiles besteht darin, daß die mit einem gewindelosen Teil in einer Bohrung der Hülse drehbar gelagerte, nicht axial verschiebbare Stellschraube mit ihrem Schraubengewinde in ein entsprechendes Muttergewinde des Keiles eingreift.

Bei diesen Ausführungsformen gemäß der Erfindung erfolgt das Lösen und Anziehen des Keiles nur durch Betätigung von Schrauben, also vollkommen gleichmäßig und stoßlos. Eine Gefährdung der Werkzeugspindellagerung kann auf keinen Fall eintreten. Außerdem ist die Kraft, die der Handwerker aufwenden muß, sehr gering; seine Arbeit beschränkt sich auf das Drehen eines Schraubenschlüssels.

Es hat sich erfindungsgemäß als zweckmäßig erwiesen, den Keil von der Übertragung des Drehmoments zwischen Hülse und Werkzeug möglichst weitgehend zu entlasten, um ein Einschlagen oder Eindrücken der Führungskanten von Hülse und Gewindezapfen in die Flanken des Keiles auszuschließen.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß der Gewindezapfen mit Vorsprüngen oder Nasen versehen ist, die in entsprechende Nuten der Hülse derart eingreifen, daß nur eine axiale Verschiebung, aber keine Drehung des Gewindezapfens - in der Hülse möglich ist.

Die Ausbildung des Werkzeughalters und dieBearbeitung der Nasen und Nuten wird besonders einfach, wenn die Nasen und Nuten an dem das Werkzeug aufnehmenden Ende des Werkzeughalters vorgesehen sind.

Für die Präzisionsführung des Werkzeuges ist es vorteilhaft, wenn das Werkzeug nicht nur auf dem Gewiodezapfen geführt wird, sondern wenn noch eine besondere Präzisionsführung vorhanden ist.

Um das Werkzeug einwandfrei zu führen, weist erfindungsgemäß die Hülse einen Axialbund auf, an dessen äußerer zylindrischer Fläche das mit einer entsprechenden Paßbohrung versehene Werkzeug genau zentriert wird.

In der Zeichnung ist ein Werkzeughalter gemäß der Erfindung mit an ihm befestigtem Werkzeug, teilweise im Axialschnitt, dargestellt.-

Der mittels Schraubverbindung an einer Werkzeughalterhülse 2 befestigte Fräser ι hat eine axiale, mit Gewinde 3 versehene Bohrung, die auch blind sein kann, während die Werkzeughalterhülse 2 ebenfalls eine axiale Bohrung 4 aufweist, in der ein Zapfen S gelagert ist. Das aus der Hülse 2 herausragende Ende des Zapfens 5 trägt ein Gewinde 6, das zu dem Innengewinde 3 des Fräsers paßt. ,

Der auf das Gewinde 6 des Zapfens 5 aufgeschraubte Fräser 1 legt sich beim Aufschrauben mit seiner ringförmigen Stirnfläche 7 gegen eine an der Hülse 2 angearbeitete, ebenfalls ringförmige Gegenfläche 8. Außerdem wird er durch einen an dem unteren Teil der Hülse 2 sitzenden zylindrischen Axialbund 9 zentrisch geführt.

Um den in der Hülse 2 gelagerten Gewindezapfen 5 gegen Verdrehen gegenüber der Hülse 2 zu sichern, sind an dem Zapfen S Vorsprünge oder Nasen 10 vorgesehen, die in eine sich quer über die Stirnfläche des Axialbundes 9 erstreckende Nut 11 _go eingreifen.

Damit durch die Verschraubung des Fräsers 1 mit dem Gewindezapfen 5 Druckkräfte auf die Stirnflächen 7 und 8 übertragen werden können, muß der Gewindezapfen 5 in der Hülse 2 so festgelegt werden, daß sein axiales Heraustreten verhindert ist. Hierzu dient ein in der Bohrung 13 der Hülse 2 geführter und die Ausnehmung 14 des Zapfens 5 in Richtung des Durchmessers durchdringender Zapfen oder Keil 12.

Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung liegt der Keil 12 mit seiner geneigten Keilfläche 15 an einer entsprechenden Gegenfläche 16 des Zapfens 5 an, so daß er das Heraustreten des Zapfens 5 aus der Bohrung 4 der Hülse 2 hindert.

Wenn der Fräser 1 auf den Gewindeteil 6 des Zapfens 5 aufgeschraubt ist und sich seine Stirnfläche 7 fest an die Gegenfläche 8 der Hülse 2 unter Druck anlegt, so wird die erforderliche Verspantikraft von der geneigten Keilfläche 15 und der entsprechenden Gegenfläche 16 des Zapfens 5 .aufgenommen. Wenn nach Durchführen der Bearbeitung der sehr fest gegen die Hülse 2 verspannte Fräser 1 wieder freigegeben werden soll, kann man mit Hilfe einer Schraube 17 den Keil 12 aus der Verspannungslage 'herausdrücken, ohne, wie bisher üblich, auf seine schmale Seite Schläge zwecks Lösen des Keiles ausüben zu müssen. Der Keil kann so weit axial zurückgeschoben werden, daß eine Lockerung des Zapfens 5 in der Hülse 2 erfolgt, wodurch der Druck zwischen den Stirnflächen 7 und 8 aufgehoben wird" und der Fräser leicht von Hand von dem Gewinde 6 des Zapfens 5 abgeschraubt werden kann. Damit keine Selbsthemmung des Keiles eintritt, sind die auf der dem Fräser abgewandten Seite des Keiles und des

Zapfens liegenden Flächen 15 und 16 mit einem Neigungswinkel in der Größenordnung von 15° ausgeführt.

Dennoch ist zum Lösen der Verspannung eine verhältnismäßig hohe Reibung an den Keilflächen zu überwinden. Zur Aufnahme der Gegenkraft ist die Schraube 17 in einer Gewindebohrung der Hülse 2 geführt, die in der Verlängerung der den Keil aufnehmenden Bohrung 13 angeordnet ist.

Damit der Keil 12 sich bei einem Anschrauben des Fräsers 1 stets an die Druckfläche der Schraube 17 anlegt, ist eine in einer Ausnehmung des Keiles eingreifende Feder 18 vorgesehen, deren anderes Ende sich in eine entsprechende Ausnehmung einer Schraube 19 abstützt, die das Ende der Querbohrung 13 in der Hülse 2 nach außen abschließt. Zur Betätigung der Schraube 17 ist ein Inoensechskant vorgesehen, in den ein Steckschraubenschlüssel eingeführt werden kann, wenn die Schraube gedreht werden soll, um den Keil zurückzudrücken.

Eine andere Möglichkeit, dem Keil 12 eine Axialbewegung zu erteilen, besteht darin, daß an Stelle der Schraube 17 eine längere und vorzugsweise mit normalem Bolzenkopf versehene Schraube vorgesehen wird, die in eine Gewindebohrung im Keil 12 eingreift und die sich in der Hülse 2 frei drehen kann, aber durch geeignete Mittel wie eine oder mehrere, in eine Umfangsnut des Bolzenkopfes eingreifende Stellschrauben an einer axialen Bewegung gegenüber der Hülse 2 gehindert ist. Mit Hilfe einer solchen Schraube läßt sich der Keil zwangläufig nach beiden Richtungen bewegen.

Die Ausführung gemäß der Erfindung hat den Vorteil, daß die Fräsarbeiten beschleunigt werden können, weil sich der Fräser nach Beendigung der Arbeiten leicht von dem Werkzeughalter lösen läßt. Außerdem bleibt bei Ausführung des Fräsers mit einem blinden Gewindeloch (Sackloch) die dem Werkzeughalter abgekehrte Stirnfläche des Fräsers

unberührt, so daß auch diese Stirnfläche als Schneidfläche ausgebildet werden kann und der Fräser zum Fräsen von Kanten benutzbar ist. Die Tatsache, daß der Fräser als Aufschraubfräser ohne besonderen Schaft aus gleichem Material gefertigt werden kann, ergibt eine Ersparnis an wertvollem Werkzeugstahl, aus dem Fräser und ähnliche Schneidwerkzeuge üblicherweise hergestellt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

ι. Werkzeughalter für die Schraubbefestigung

von Fräsern oder ähnlichen drehend arbeitenden Werkzeugen, bestehend aus einem Gewindezapfen zum Aufschrauben des Werkzeuges, einer mit dem Gewindezapfen gleichachsigen, axial zu ihm verschiebbaren Hülse, gegen deren Stirnfläche das auf den Zapfen aufgeschraubte Werkzeug verspannt ist, und einem die Axialbewegung der Hülse begrenzenden und den Verspanndruck aufnehmenden, in Schlitzen des zentralen Zapfens und der den Zapfen umgebenden Hülse geführten Durchmesserkeil, dadurch gekennzeichnet, daß in der als Konus zur Befestigung des Werkzeughalters in der Spindel einer Bearbeitungsmaschine ausgebildeten Hülse (2) eine radial angeordnete, den Keil (12) in seiner Führung verschiebende Stellschraube (17) vorgesehen ist.
2. Werkzeughalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellschraube (17) als in einem Muttergewinde der Hülse (2) geführte, auf die schmale Stirnfläche eines Keiles (12) wirkende Druckschraube (17) ausgebildet ist und eine am breiten Ende des Keiles (12) sitzende, gegen die Hülse (2) verspannte Druckfeder (18) den Keil (12) ständig gegen die Druckschraube (17) preßt.
3. Werkzeughalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einem gewindelosen Teil in einer Bohrung der Hülse (2) drehbar gelagerte, nicht axial verschiebbare Stellschraube mit ihrem Schraubengewinde in ein entsprechendes Muttergewinde des Keiles (12) eingreift.
4. Werkzeughalter nach Anspruch 1 und/oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindezapfen (5) mit Vorsprüngen oder Nasen (10) versehen ist, die in entsprechende Nuten (11) der Hülse (2) eingreifen, so daß nur eine axiale Verschiebung, aber keine Drehung des Gewindezapfens in der Hülse möglich ist.
5. Werkzeughalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nasen (10) und Nuten (11) an dem das Werkzeug aufnehmenden Ende des Werkzeughalters vorgesehen sind.
6. Werkzeughalter nach Anspruch 1 und/oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (2) einen Axialbund (9) aufweist, an dessen äußerer zylindrischer Fläche das mit einer entsprechenden Paßbohrung versehene Werkzeug geführt ist.

Angezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 846 952;
belgische Patentschrift Nr. 496 787;
französische Patentschrift Nr. 599770;
britische Patentschrift Nr. 635 299;
schweizerische Patentschrift Nr. 168 210.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

9591 2.