EP2566635A1 - Tool mount, machine tool having such a tool mount and method for fixing a machining tool to a tool mount of a machine tool - Google Patents

Tool mount, machine tool having such a tool mount and method for fixing a machining tool to a tool mount of a machine tool

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EP2566635A1
EP2566635A1 EP11715510A EP11715510A EP2566635A1 EP 2566635 A1 EP2566635 A1 EP 2566635A1 EP 11715510 A EP11715510 A EP 11715510A EP 11715510 A EP11715510 A EP 11715510A EP 2566635 A1 EP2566635 A1 EP 2566635A1
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clamping
tool
radial
tool holder
axialspannvorrichtung
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Abstract

A tool mount (5) of a machine tool, preferably of a punching machine, has a tool holder (10), at least one tool abutment and also an axial clamping apparatus (19) and a radial clamping apparatus (21). The tool holder (10) serves to at least partially hold a machining tool (7), preferably a punching tool. At least one axial clamping element of the axial clamping apparatus (19) braces the machining tool (7) by way of the associated tool abutment in the direction of a clamping axis (25). Uncoupled therefrom, the radial clamping apparatus (21) braces the machining tool (7) by means of at least one radial clamping element in a direction perpendicular to the clamping axis (25) of the axial clamping apparatus (19). A machine tool, preferably a punching machine, is provided with a tool mount (5) of the above type. In the course of a method for fixing a machining tool (7) to a tool mount (5) of a machine tool, preferably for fixing a punching tool to the tool mount of a punching machine, the machining tool (7) is braced by means of an axial clamping apparatus (19) in the direction of a clamping axis (25), and, uncoupled therefrom, is braced by means of a radial clamping apparatus (21) in a direction perpendicular to the clamping axis (25) of the axial clamping apparatus (19) by way of an associated abutment of the tool mount (5).

Description

Werkzeughalterunq, Werkzeugmaschine mit einer derartigen Werkzeughalterung sowie Verfahren zum Festlegen eines Bearbeitungswerkzeuges an einer Werkzeughalterung einer Werkzeugmaschine  Werkzeughalterunq, machine tool with such a tool holder and method for fixing a machining tool to a tool holder of a machine tool
Die Erfindung betrifft eine Werkzeughaiterung einer Werkzeugmaschine, vorzugsweise einer Stanzmaschine, The invention relates to a tool holder of a machine tool, preferably a punching machine,
■ mit einer Werkzeugaufnahme zur wenigstens teilweisen Aufnahme eines Bearbeitungswerkzeuges der Werkzeugmaschine, gegebenenfalls eines Stanzwerkzeuges der Stanzmaschine,  ■ with a tool holder for at least partially receiving a machining tool of the machine tool, optionally a punching tool of the punching machine,
■ mit wenigstens einem Werkzeugwiderlager sowie  ■ with at least one tool abutment as well
mit einer Axialspannvorrichtung mit wenigstens einem Axialspanneiement, welches gesteuert in einen Spannzustand überführbar ist, wobei ein in der Werkzeugaufnahme aufgenommenes Bearbeitungswerkzeug mittels des in den Spannzustand überführten Axiaispanneiementes mit dem zugeordneten Werkzeugwideriager in Richtung einer Spannachse der Axialspannvorrichtung verspannt ist.  with an axial clamping device having at least one Axialspanneiement which is controlled in a clamping state can be transferred, wherein a tool accommodated in the tool holder machining tool is clamped by means transferred to the clamping state Axiaispanneiementes with the associated Werkzeugwideriager in the direction of a clamping axis of the Axialspannvorrichtung.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Werkzeugmaschine mit einer Werkzeughaiterung der vorstehenden Art sowie ein Verfahren zum Festiegen eines Bearbeitungswerkzeuges an einer Werkzeughaiterung einer Werkzeugmaschine, vorzugsweise eines Stanzwerkzeuges an der Werkzeughaiterung einer Stanzmaschine. Gattungsgemäßer Stand der Technik ist bekannt aus EP 1 338 354 AI. Diese Druckschrift offenbart eine Stanzpresse mit einem Stanzkopf, an weichem The invention also relates to a machine tool with a tool holder of the above type and to a method for fixing a machining tool to a tool holder of a machine tool, preferably a punching tool on the tool holder of a punching machine. Generic prior art is known from EP 1 338 354 AI. This document discloses a punch press with a punching head, on soft
Stanzwerkzeuge ein- und auswechselbar angebracht sind. Als Stanzstempei ausgeführte Stanzwerkzeuge weisen einen zylindrischen Werkzeugschaft sowie einen sich in radialer Richtung des Werkzeugschaftes erstreckenden tellerartigen Justierring auf. Zur Aufnahme des Werkzeugschaftes ist an dem Stanzkopf eine Werkzeugaufnahme vorgesehen. Beim Einwechseln eines Stanzstempels werden der Stanzkopf und das betreffende Stanzwerkzeug relativ zueinander derart positioniert, dass der Werkzeugschaft des Stanzstempels im Innern der Werkzeugaufnahme des Stanzkopfes zu liegen kommt. Dabei gelangt der Werkzeugschaft des Stanzstempels zwischen Zangenschenkel einer im Innern des Stanzkopfes befindlichen Spannzange. Diese ist Teil einer Axialspannvorrichtung und als solche an der Kolbenstange einer Kolben-Zylinder-Einheit der Axialspannvorrichtung angebracht. Die Kolbenstange der Kolben-Zylinder-Einheit ist koaxial mit dem Werkzeugschaft des Stanzstempels. Wird die Kolbenstange durch entsprechende Druckbeaufschlagung der Kolben-Zylinder-Einheit in Achsrichtung zurückgezogen, so schließt sich die an der Kolbenstange angebrachte Spannzange und die als Axialspannelemente dienenden Zangenschenkel der Spannzange hintergreifen mit ihren freien Enden eine an dem Werkzeugschaft des Stanzstempels ausgebildete Schaftstufe. Bei fortgesetzter Rückzugsbewegung der Kolbenstange wird der Werkzeugschaft des Stanzstempels mittels der Spannzange in das Innere der Werkzeugaufnahme eingezogen, bis der seitlich über den Werkzeugschaft des Stanzstempels vorstehende Justierring an dem Rand der Werkzeugaufnahme zur Anlage kommt und der Stanzstempel schließlich über den Justierring mit dem Rand der Werkzeugaufnahme in axialer Richtung des Werkzeug Schaftes verspannt ist. Punching tools are mounted on and interchangeable. Punching tools designed as punching dies have a cylindrical tool shank as well as a plate-like adjusting ring extending in the radial direction of the tool shank. For receiving the tool shank a tool holder is provided on the punching head. When replacing a punch the punching head and the punching tool in question are positioned relative to each other so that the tool shank of the punch comes to rest in the interior of the tool holder of the punching head. In this case, the tool shank of the punch reaches between pliers legs of a chuck located in the interior of the punching head. This is part of an axial clamping device and attached as such to the piston rod of a piston-cylinder unit of the Axialspannvorrichtung. The piston rod of the piston-cylinder unit is coaxial with the tool shank of the punch. If the piston rod is retracted in the axial direction by appropriate pressurization of the piston-cylinder unit, then the collet attached to the piston rod closes and the collet arms of the collet serving as axial clamping elements engage with their free ends a shaft step formed on the tool shank of the punch. With continued retraction movement of the piston rod of the tool shank of the punch is drawn by means of the collet into the interior of the tool holder until the laterally above the tool shank of the punch protruding Justierring comes to rest on the edge of the tool holder and the punch finally on the Justierring with the edge of the tool holder is clamped in the axial direction of the tool shaft.
Ausgehend von dem beschriebenen Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, die Fixierung von Bearbeitungswerkzeugen an der Werkzeughalterung von Werkzeugmaschinen zu verbessern und eine entsprechend verbesserte Werkzeugmaschine bereitzustellen, Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe durch die Werkzeughalterung nach Patentanspruch 1, die Werkzeugmaschine nach Patentanspruch 10 sowie das Verfahren nach Patentanspruch 11. Based on the described prior art, the present invention is based on the object to improve the fixation of machining tools on the tool holder of machine tools and to provide a correspondingly improved machine tool, According to the invention this object is achieved by the tool holder according to claim 1, the machine tool according to claim 10 and the method according to claim 11.
Im Falle der Erfindung ist zusätzlich zu einer Axiaispannvorrichtung eine Radial- spannvorrichtung vorgesehen, die über wenigstens ein unabhängig von der Axiaispannvorrichtung betätigbares Radiaispannelement verfügt. Mittels des oder der Radialspannelemente kann das betreffende Bearbeitungswerkzeug zusätzlich zu der Verspannung durch die Axiaispannvorrichtung in einer Richtung senkrecht zu der Spannachse der Axiaispannvorrichtung mit dem zugeordneten Werkzeugwiderlager der erfindungsgemäßen Werkzeughalterung verspannt werden. Aufgrund der Entkoppelung des oder der Radialspannelemente von der Axiaispannvorrichtung besteht insbesondere die Möglichkeit, ein an der Werkzeughalterung festzulegendes Bearbeitungswerkzeug zunächst mittels der Axiaispannvorrichtung an der Werkzeughalterung zu fixieren und im Anschluss daran eine zusätzliche Fixierung mittels des oder der unabhängig von der Axiaispannvorrichtung betätigten Radialspanneiemente zu bewirken. Aus dem Zusammenspiel der Axiaispannvorrichtung und der Radialspannvorrichtung resultiert eine zweiachsige Verspannung des Bearbeitungswerkzeuges, die derart wirksam ist, dass auch unter bearbeitungsbedingten Belastungen nahezu jegliche Relativbewegung von Bearbeitungswerkzeug und Werkzeughalterung vermieden wird. Der im Betrieb an der Schnittstelle von Bearbeitungswerkzeug und Werkzeughalterung auftretende Verschleiß reduziert sich folglich auf ein Minimum. Außerordentlich lange Standzeiten der Werkzeughalterung und eine dauerhaft definierte Anordnung des Bearbeitungswerkzeuges an der Werkzeughalterung sind gewährleistet. In the case of the invention, in addition to a Axiaispannvorrichtung a radial tensioning device is provided which has at least one independently operable by the Axiaispannvorrichtung Radiaispannelement. By means of the radial clamping elements or the respective machining tool can be clamped in addition to the tension by the Axiaispannvorrichtung in a direction perpendicular to the clamping axis of the Axiaispannvorrichtung with the associated tool abutment of the tool holder according to the invention. Due to the decoupling of the one or more radial clamping elements of the Axiaispannvorrichtung there is in particular the possibility of fixing a tool to be fixed to the tool holder first by means of Axiaispannvorrichtung to the tool holder and subsequently to effect additional fixation by means of or independently operated by the Axiaispannvorrichtung Radialspanneiemente. From the interaction of Axiaispannvorrichtung and the radial clamping device results in a biaxial clamping of the machining tool, which is so effective that almost any relative movement of machining tool and tool holder is avoided even under machining-related loads. The wear occurring during operation at the interface of the machining tool and the tool holder is consequently reduced to a minimum. Extremely long service life of the tool holder and a permanently defined arrangement of the machining tool on the tool holder are guaranteed.
Besondere Ausführungsarten der in den unabhängigen Patentansprüchen beschriebenen Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen 2 bis 9. Particular embodiments of the invention described in the independent claims will become apparent from the dependent claims 2 to 9.
Gemäß Patentanspruch 2 sind die voneinander entkoppelt betätigbaren Axial- und Radialspanneiemente in einen Ruhezustand, einen Funktionsbereitschaftszu- stand sowie in den Spannzustand überführbar. Im Ruhezustand befinden sich die genannten Spannelemente während eines Werkzeugwechsels und damit zu ei- nem Zeitpunkt, zu welchem ein Werkzeugtransfer zu der Werkzeugaufnahme hin und/oder von der Werkzeugaufnahme weg möglich sein muss. Zur Überführung der voneinander entkoppelt betätigbaren Spannelemente aus dem Ruhezustand in den Funktionsbereitschaftszustand ist ausweislich Patentanspruch 2 eine gemeinsame Stelleinrichtung der Axialspannvorrichtung und der Radialspannvorrichtung vorgesehen. Daraus resultiert ein konstruktiv einfacher Aufbau und eine kompakte Bauweise der Gesamtanordnung. According to claim 2, the mutually decoupled operable axial and Radialspanneiemente be transferred to an idle state, a Funktionsbereitschaftszu- stand and in the clamping state. In idle state, the mentioned clamping elements are located during a tool change and thus to a nem time at which a tool transfer to the tool holder and / or away from the tool holder must be possible. To transfer the mutually decoupled operable clamping elements from the idle state in the functional readiness state is shown in claim 2, a common actuating device of the Axialspannvorrichtung and the radial clamping device provided. This results in a structurally simple construction and a compact design of the overall arrangement.
Durch Betätigung der im Funktionsbereitschaftszustand befindlichen Axial- und Radialspannelemente werden diese in den Spannzustand überführt. By actuating the axial and radial clamping elements located in the functional readiness state, they are transferred to the clamping state.
Die gemeinsame Stelleinrichtung von Axialspannvorrichtung und Radialspannvorrichtung ist im Falle der Erfindungsbauart nach Patentanspruch 3 als gemeinsame Positioniereinrichtung mit einem Zustellantrieb ausgeführt, mitteis dessen das oder die Axialspanneiemente sowie das oder die davon unabhängigen Radialspannelemente gemeinschaftlich aus einer Ruhposition in eine Funktionsbereit- schaftsposition bewegt werden können. The common actuating device of Axialspannvorrichtung and Radialspannvorrichtung is executed in the case of Erfindungsbauart according to claim 3 as a common positioning with a feed drive, mitteis which or the Axialspanneiemente and one or the independent thereof radial clamping elements together from a rest position can be moved to a functional standby position.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind die voneinander entkoppelt betätigbaren Spanneiemente bei ihrer Bewegung aus der Ruheposition in die Funktäonsbereitschaftsposition gemeinschaftlich an einem Elementträger der gemeinsamen Positioniereinrichtung von Axialspannvorrichtung und Radialspannvorrichtung angeordnet (Patentanspruch 4). Der Elementträger wird durch den Zusteilantrieb der gemeinsamen Positioniereinrichtung von Axialspannvorrichtung und Radialspannvorrichtung angetrieben. In a further advantageous embodiment of the invention, the mutually decoupled operable Spanneiemente are in their movement from the rest position in the radio standby position jointly arranged on an element carrier of the common positioning of Axialspannvorrichtung and radial clamping device (claim 4). The element carrier is driven by the Zusidantrieb the common positioning of Axialspannvorrichtung and radial clamping device.
Im Falle der Ausführungsform der Erfindung nach Patentanspruch 5 wird der Elementträger der gemeinsamen Positioniereinrichtung, welcher die voneinander entkoppelt betätigbaren Spannelemente bei der Bewegung aus der Ruheposition in die Funktionsbereitschaftsposition lagert, unmittelbar von einem Antriebselement des Zusteliantriebes der gemeinsamen Positioniereinrichtung von Axialspannvorrichtung und Radialspannvorrichtung gebildet. Aufgrund der Mehrfachfunktion des Elementträgers reduziert sich die Anzahl der Bauelemente zur Realisierung der erfindungsgemäßen Werkzeughalterung auf ein Minimum. Dies wie- derum bedingt einen konstruktiv einfachen Aufbau sowie eine platzsparende Bauweise der Gesamtanordnung. In the case of the embodiment of the invention according to claim 5, the element carrier of the common positioning device which supports the mutually decoupled operable clamping elements in the movement from the rest position to the functional standby position, directly from a drive element of the Zusteliantriebes the common positioning of Axialspannvorrichtung and radial clamping device. Due to the multiple function of the element carrier reduces the number of components for the realization of the tool holder according to the invention to a minimum. This, how- derum requires a structurally simple construction and a space-saving design of the overall arrangement.
Im Falle der Erfindungsbauart gemäß Patentanspruch 6 dient ein gesteuerter Axialspannantrieb zur Überführung des oder der Axialspannelemente aus der Funk- tionsbereitschaftsposition in eine dem Spannzustand des oder der Axialspann- eiemente zugeordnete Spannposition. Entsprechend ist zur Überführung des oder der Radialspannelemente aus der Funktionsbereitschaftsposition in eine Spannposition ein Radialspannantrieb vorgesehen. Dabei nutzt entweder der Axialspannantrieb oder der Radiaispannantrieb den Elementträger der gemeinsamen Positioniereinrichtung von Axialspannvorrichtung und Radialspannvorrichtung, um das oder die jeweiligen Spannelemente in die Spannposition anzutreiben. In the case of the type of invention according to claim 6, a controlled axial clamping drive is used to transfer the axial clamping element or elements from the functional ready position into a clamping position assigned to the clamping state of the axial clamping element or elements. Accordingly, a radial clamping drive is provided for transferring the one or more radial clamping elements from the functional readiness position into a clamping position. In this case, either the Axialspannantrieb or the Radiaispannantrieb uses the element carrier of the common positioning of Axialspannvorrichtung and radial clamping device to drive the one or more clamping elements in the clamping position.
Zuvor werden die jeweils anderen Spannelemente bevorzugtermaßen von dem Elementträger entkoppelt (Patentanspruch 7). Beforehand, the respective other clamping elements are preferably decoupled from the element carrier (claim 7).
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung weist der Axialspannantrieb und/oder der Radialspannantrieb ein Keiigetriebe mit einem antriebsmotorseiti- gen sowie mit einem spannelementseitigen Keilgetriebeelement auf (Patentanspruch 8). Keilgetriebe dieser Art sind außerordentlich funktionssicher, Ungeachtet einer kompakten Bauweise können sie auch große Antriebskräfte übertragen und/oder die Wirkrichtung von Antriebskräften umlenken. Durch entsprechende Wahl der Keilwinkel kann die Getriebeübersetzung auf einfache Art und Weise eingestellt werden. In a further preferred embodiment of the invention, the Axialspannantrieb and / or the radial clamping drive on a Keiigetriebe with a drive motorseiti- gene as well as with a tension element side wedge gear element on (claim 8). Wedge gear of this type are extremely reliable, Regardless of a compact design, they can also transfer large driving forces and / or redirect the direction of action of driving forces. By appropriate choice of the wedge angle, the gear ratio can be adjusted in a simple manner.
Als antriebsmotorseitiges Keilgetriebeelement des Axialspannantriebes und/oder des Radialspannantriebes ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der Elementträger der gemeinsamen Positioniereinrichtung von Axialspannvorrichtung und Radialspannvorrichtung vorgesehen (Patentanspruch 9). Der Elementträger der gemeinsamen Positioniereinrichtung übernimmt dementsprechend eine weitere Funktion. As a drive motor side wedge gear element of the Axialspannantriebes and / or the Radial tensioning drive, the element carrier of the common positioning of Axialspannvorrichtung and radial clamping device is provided in a further embodiment of the invention (claim 9). The element carrier of the common positioning device accordingly assumes a further function.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand beispielhafter schematischer Darstellungen näher erläutert. Es zeigen : Figur 1 eine Stanzmaschine mit einem Stanzkopf sowie mit einem an dem Stanzkopf vorgesehenen Stößel, The invention will be explained in more detail below with reference to exemplary schematic illustrations. Show it : FIG. 1 shows a punching machine with a punching head and with a plunger provided on the punching head,
Figuren 2 bis 5 den Stößel gemäß Figur 1 in unterschiedlichen Be- triebszuständen sowie mit konstruktiven Details, unter anderem mit einer Radialspannzange und einer Axialspannzange, FIGS. 2 to 5 show the plunger according to FIG. 1 in different operating states and with constructional details, including a radial collet and an axial collet,
Figur 6 Einzeldarstellungen der Radialspannzange gemäß den FIG. 6 Individual representations of the radial collet according to FIGS
Figuren 2 bis 5,  FIGS. 2 to 5,
Figur 7 Einzeldarstellungen der Axialspannzange gemäß den FIG. 7 Individual representations of the axial collet according to FIGS
Figuren 2 bis 5 und  Figures 2 to 5 and
Figur 8 eine Anordnung bestehend aus der Radialspannzange gemäß Figur 6 sowie der Axialspannzange gemäß Figur 7. 8 shows an arrangement consisting of the radial collet according to FIG. 6 and the axial collet according to FIG. 7.
Gemäß Figur 1 besitzt eine als Stanzmaschine 1 ausgeführte Werkzeugmaschine ein C-förmiges Maschinengestell 2 mit einem oberen Gestellschenkel 3 und einem unteren Gestellschenkel 4. An dem freien Ende des oberen Gestellschenkels 3 befindet sich ein Stanzkopf mit einem Stößel 5, der mittels eines numerisch gesteuerten Stanzantriebes in einer durch einen Doppelpfeil veranschaulichten Hubrichtung 6 angehoben und abgesenkt werden kann. According to FIG. 1, a machine tool designed as a punching machine 1 has a C-shaped machine frame 2 with an upper frame leg 3 and a lower frame leg 4. At the free end of the upper frame leg 3 there is a punch head with a plunger 5, which is controlled by a numerically controlled punch drive can be raised and lowered in a stroke direction 6 illustrated by a double arrow.
Der Stößel 5 bildet eine Werkzeughalterung für ein Bearbeitungswerkzeug in Form eines Stanzstempels 7. Dieser besitzt in bekannter Weise einen Werkzeugschaft 8 und ist außerdem mit einem Justierring 9 versehen, der in radialer Richtung gegenüber dem Werkzeugschaft 8 vorsteht. Mit dem Werkzeugschaft S ist der Stanzstempel 7 im Innern einer Werkzeugaufnahme 10 des Stößels 5 angeordnet. Der Justierring 9 des Stanzstempels 7 befindet sich außerhalb der Werkzeugaufnahme 10 und liegt von unten her an der als Werkzeugwiderlager fungierenden unteren Stirnfläche des Stößels 5 an. Dem Stanzstempel 7 gegenüberliegend ist an dem freien Ende des unteren Gesteilschenkels 4 der Stanzmaschine 1 eine Stanzmatrize 11 angeordnet, die zur Bearbeitung eines Bleches 12 mit dem Stanzstempel 7 in gewohnter Weise zusammenwirkt. Stanzabfall wird unterhalb der Stanzmatrize 11 im Innern des unteren Gestellschenkeis 4 gesammelt. Fertigteile werden über eine Klappe 13, die in einen Werkstücktisch 14 integriert ist, aus dem Arbeitsbereich der Stanzmaschine 1 abgeführt. The plunger 5 forms a tool holder for a machining tool in the form of a punch 7. This has in a known manner a tool shank 8 and is also provided with an adjusting ring 9 which projects in the radial direction relative to the tool shank 8. With the tool shank S, the punch 7 is arranged in the interior of a tool holder 10 of the plunger 5. The adjusting ring 9 of the punch 7 is located outside of the tool holder 10 and is located at the bottom acting on the tool abutment lower end face of the plunger 5 at. The punch 7 opposite is at the free end of the lower Steierschenkels 4 of the punching machine 1 a punching die 11 is arranged, which cooperates for processing a sheet 12 with the punch 7 in the usual manner. Stamping waste is collected below the punching die 11 in the interior of the lower Gestellschenkeis 4. Finished parts are removed via a flap 13, which is integrated into a workpiece table 14, from the working area of the punching machine 1.
In dem Rachenraum zwischen dem oberen Gestellschenkes 3 und dem unteren Gestellschenkel 4 der Stanzmaschine 1 ist eine herkömmliche Koordinatenführung 15 untergebracht. In gewohnter Weise übernimmt die Koordinatenführung 15 eine Mehrfachfunktion. Zum einen dient sie dazu, das Blech 12 zu Bearbeitungszwecken gegenüber dem Stanzstempel 7 und der Stanzmatrize 11 in einer horizontalen Ebene zu positionieren. Zum andern wird die Koordinatenführung 15 als Werkzeugmagazin und zum Werkzeugwechsel genutzt. In the pharynx between the upper Gestellschenkes 3 and the lower frame leg 4 of the punching machine 1, a conventional coordinate guide 15 is housed. In the usual way, the coordinate guide 15 assumes a multiple function. On the one hand it serves to position the sheet metal 12 for processing purposes with respect to the punch 7 and the punching die 11 in a horizontal plane. On the other hand, the coordinate guide 15 is used as a tool magazine and tool change.
Ist etwa der an dem Stößel 5 fixierte Stanzstempel 7 gegen ein anderes Stanzwerkzeug auszutauschen, so verfährt die Koordinatenführung 15 mit einem leeren Werkzeughalter 16 zu dem Stößel 5. Dort wird der Stanzstempel 7 an dem leeren Werkzeughalter 16 arretiert und anschließend durch entsprechendes Verfahren der Koordinatenführung 15 seitlich aus der Werkzeugaufnahme 10 des Stößels 5 entnommen. Anschließend wird unter erneutem Verfahren der Koordinatenführung 15 ein an dieser vorgehaltener Stanzstempel 17 seitlich in die Werkzeugaufnahme 10 des Stößels 5 eingewechselt. If, for example, the punch 7 fixed on the plunger 5 is to be exchanged for another punching tool, the coordinate guide 15 moves with an empty tool holder 16 to the plunger 5. There, the punch 7 is locked to the empty tool holder 16 and subsequently by the coordinate guide 15 taken laterally from the tool holder 10 of the plunger 5. Subsequently, by re-moving the coordinate guide 15, a punching punch 17 held at this side is laterally loaded into the tool holder 10 of the ram 5.
Die Abläufe, die sich an dem Stößel 5 beim Einwechseln des Stanzstempels 7 ergeben, sind im Einzelnen in den Figuren 2 bis 5 veranschaulicht. The processes that result on the plunger 5 when replacing the punch 7, are illustrated in detail in Figures 2 to 5.
Im Innern des Stößels 5 ist eine Werkzeugspannvorrichtung 18 untergebracht. Diese umfasst eine Axialspannvorrichtung 19 mit einem Axialspannantrieb 20 (Figur 4) sowie eine Radialspannvorrichtung 21 mit einem Radialspannantrieb 22 (Figur 5). Der Axialspannantrieb 20 dient zur Betätigung einer Axialspanneinheit, die in dem gezeigten Beispielsfall als Axialspannzange 23 (Figur 7) ausgeführt ist. Ein wesentlicher Bestandteil des Axialspannantriebes 20 ist eine Zugstange 24, deren Längsachse mit einer Spannachse 25 der Axialspannvorrichtung 19 zusammenfällt. Inside the plunger 5, a tool clamping device 18 is housed. This comprises an axial clamping device 19 with an axial clamping drive 20 (FIG. 4) and a radial clamping device 21 with a radial clamping drive 22 (FIG. 5). The Axialspannantrieb 20 serves to actuate an Axialspanneinheit, which is designed in the example shown as Axialspannzange 23 (Figure 7). An essential component of the Axialspannantriebes 20 is a pull rod 24 whose longitudinal axis coincides with a clamping axis 25 of the Axialspannvorrichtung 19.
Der Radialspannantrieb 22 umfasst einen im Innern des Stößels 5 entlang der Spannachse 25 geführten Antriebskolben 26. Dieser dient zur Betätigung einer Radialspanneinheit, in dem dargestellten Beispieisfall einer Radialspannzange 27 (Figur 6). The radial tensioning drive 22 comprises a drive piston 26 which is guided in the interior of the plunger 5 along the tensioning axis 25. This serves to actuate a radial tensioning unit, in the illustrated example of a radial tensioning plunger 27 (FIG. 6).
Figur 6 zeigt die Radialspannzange 27 in der Seitenansicht sowie in der Ansicht von oben (Richtung des Pfeils in der oberen Teildarstellung von Figur 6). Demnach weist die Radialspannzange 27 des dargestellten Ausführungsbeispiels insgesamt drei Radialspannelemente in Form von Zangenschenkeln 28 auf. Diese sind aus gehärtetem Werkzeugstahl gefertigt und an einem Ende über elastische Ringsegmente 29 aus Gummi miteinander verbunden. In Umfangsrichtung der Ringsegmente 29 sind die Zangenschenkel 28 der Radialspannzange 27 unter Ausbildung von Lücken 30 voneinander beabstandet, Jeder der Zangenschenkel 28 weist einen Rastzapfen 31 auf. Einer der Zangenschenkel 28 ist zusätzlich mit einem Führungszapfen 32 versehen , Figure 6 shows the radial collet 27 in the side view and in the view from above (direction of the arrow in the upper partial view of Figure 6). Accordingly, the radial collet 27 of the illustrated embodiment has a total of three radial clamping elements in the form of pliers legs 28. These are made of hardened tool steel and connected at one end via elastic ring segments 29 made of rubber. In the circumferential direction of the ring segments 29, the pliers legs 28 of the radial collet 27 are spaced apart from each other by forming gaps 30. Each of the pliers legs 28 has a latching pin 31. One of the pliers legs 28 is additionally provided with a guide pin 32,
Auf Höhe der Ringsegmente 29 sind die Zangenschenkel 28 an ihrer Außenseite unter Ausbildung von Keilflächen 33 konisch geformt. Oberhalb der Keilflächen 33 weisen die Zangenschenkel 28 jeweils eine Stufe mit einer Stufenfläche 34 auf. An der radial nach innen weisenden Seite bilden die Zangenschenkel 28 Druckfiächen 35 aus, die um eine zylindrische Aufnahme 36 der Radialspannzange 27 herum angeordnet sind. At the level of the ring segments 29, the forceps arms 28 are conically shaped on their outside to form wedge surfaces 33. Above the wedge surfaces 33, the forceps arms 28 each have a step with a step surface 34. On the radially inward-facing side, the forceps legs 28 form Druckfiächen 35, which are arranged around a cylindrical receptacle 36 of the radial collet 27 around.
Die Axialspannzange 23 ist in Figur 7 in der Seitenansicht sowie in der Ansicht von unten (Richtung des Pfeils in der unteren Teildarstellung von Figur 7} gezeigt. Die Axialspannzange 23 besitzt ausweislich Figur 7 eine glockenartige Form . Insgesamt drei als Zangenschenkel 37 ausgebildete Axialspannelemente werden über einen Teil ihrer Höhe durch elastische Ringsegmente 38 aus Gummi miteinander verbunden. Im Bereich der Ringsegmente 38 verbleiben zwischen den Zangenschenkeln 37 Lücken 39, deren Weite die Breite der Zangenschenkel 28 an der Radialspannzange 27 geringfügig übersteigt. Auch die Zangenschenkel 37 der Axialspannzange 23 bestehen aus gehärtetem Werkzeugstahl. The axial collet 23 is shown in the side view as well as in the bottom view (arrow direction in the lower partial view of Figure 7) .The axial collet 23 has a bell-like shape as shown in Figure 7. A total of three axial clamping elements formed as collet legs 37 are transferred a portion of their height by elastic ring segments 38 made of rubber connected with each other. In the region of the ring segments 38 remain between the pliers legs 37 gaps 39, the width of which exceeds the width of the pliers legs 28 on the radial collet 27 slightly. The pliers legs 37 of the axial collet 23 are made of hardened tool steel.
Das ringsegmentseitige Ende der Zangenschenkel 37 ist an der Außenseite unter Ausbildung von oberen Keilflächen 40 konisch ausgebildet. An dem gegenüberliegenden Längsende sind die Zangenschenkel 37 an ihrer Außenseite mit unteren Keilflächen 41 versehen. Auf Höhe der unteren Keilflächen 41 ragen an den Zangenschenkeln 37 Haken 42 radial nach innen. Die Haken 42 sind um einen Durchtritt 43 herum angeordnet. The ring segment-side end of the pliers legs 37 is conically formed on the outside to form upper wedge surfaces 40. At the opposite longitudinal end of the forceps arms 37 are provided on their outer side with lower wedge surfaces 41. At the level of the lower wedge surfaces 41, hooks 42 protrude radially inwards on the forceps limbs 37. The hooks 42 are arranged around a passage 43 around.
Bei der Montage wird zunächst die Zugstange 24 gemeinsam mit einem zugehörigen Zugstangenantrieb im Innern der hierfür vorgesehenen Aufnahmebohrung des Stößels 5 angebracht. Für den Zugstangenantrieb kommen unterschiedliche Antriebsbauarten in Frage. Beispielsweise kann die Zugstange 24 als Kolbenstange einer pneumatischen oder hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit vorgesehen sein. Denkbar ist aber auch ein Spindeitrieb zur Bewegung der Zugstange 24 längs der Spannachse 25. During assembly, the pull rod 24 is first mounted together with an associated pull rod drive inside the receiving bore of the plunger 5 provided for this purpose. For the tie rod drive different drive types come into question. For example, the pull rod 24 may be provided as a piston rod of a pneumatic or hydraulic piston-cylinder unit. It is also conceivable a Spindeitrieb to move the pull rod 24 along the clamping axis 25th
Auf das freie Ende der Zugstange 24 wird der Antriebskolben 26 aufgeschoben. Sowohl gegen die Zugstange 24 als auch gegen die Wand der Aufnahmebohrung an dem Stößel 5 ist der Antriebskolben 26 abgedichtet. An der in das Innere des Stößels 5 weisenden Seite des Antriebskolbens 26 befindet sich ein von der Zugstange 24 durchsetzter Zylinderraum 44. On the free end of the pull rod 24 of the drive piston 26 is pushed. Both against the pull rod 24 and against the wall of the receiving bore on the plunger 5 of the drive piston 26 is sealed. At the side of the drive piston 26 pointing into the interior of the plunger 5 there is a cylinder space 44 penetrated by the pull rod 24.
Nach der Montage des Antriebskolbens 26 wird von der Öffnungsseite des Stößels 5 her die Axialspannzange 23 mit dem ringssegmentseitigen axialen Ende voran in das Innere des Antriebskolbens 26 eingeführt und mit dem Durchtritt 43 auf das freie Ende der Zugstange 24 bis zum Anschlag an dem Antriebskolben 26 aufgeschoben. Danach wird in das untere Längsende der Zugstange 24 eine Hafteschraube 45 mit einem Außenbund 46 eingedreht. Der Außenbund 46 überragt den im Boden der Axialspannzange 23 vorgesehenen Durchtritt für die Zugstange 24 in radialer Richtung der Spannachse 25. Nach der Montage der Axialspannzange 23 wird die Radialspannzange 27 mit den freien Enden der Zangenschenkel 28 voran in das nach unten weisende Ende der Axialspannzange 23 eingeschoben. Dabei sind die Radialspannzange 27 und die Axialspannzange 23 um die Spannachse 25 um 60° gegeneinander verdreht. Infolgedessen laufen die Zangenschenke! 28 der Radialspannzange 27 in die Lücken 39 zwischen den Zangenschenkeln 37 der Axialspannzange 23 ein. Es ergibt sich damit die Anordnung gemäß Figur 8. Der Führungszapfen 32 der Radialspannzange 27 ist in Figur 8 noch nicht in die betreffende Bohrung eingesteckt. After assembly of the drive piston 26, the axial collet 23 is introduced from the opening side of the plunger 5 ago with the ring segment-side axial end in the interior of the drive piston 26 and pushed with the passage 43 to the free end of the pull rod 24 until it stops against the drive piston 26 , Thereafter, a self-adhesive screw 45 is screwed with an outer collar 46 in the lower longitudinal end of the tie rod 24. The outer collar 46 projects beyond the passage provided in the bottom of the axial collet 23 for the pull rod 24 in the radial direction of the clamping axis 25. After mounting the Axialspannzange 23, the radial collet 27 is inserted with the free ends of the pliers legs 28 in the downwardly facing end of the axial collet 23. The radial collet 27 and the axial collet 23 are rotated about the clamping axis 25 by 60 ° to each other. As a result, the pincers are running! 28 of the radial collet 27 in the gaps 39 between the forceps arms 37 of the axial collet 23 a. This results in the arrangement according to FIG 8. The guide pin 32 of the radial collet 27 is not inserted in Figure 8 in the hole in question.
Beim Aufschieben der Radialspannzange 27 auf die im Innern des Antriebskolbens 26 befindliche Axialspannzange 23 werden die Zangenschenkel 28 der Radialspannzange 27 unter Ausnutzung der Elastizität der Ringsegmente 29 der Radialspannzange 27 so weit radial einwärts geschwenkt, dass die Rastzapfen 31 an den Zangenschenkeln 28 der Radialspannzange 27 in das Innere des An- triebskolbens 26 eingeführt werden können, Sobaid die Rastzapfen 31 der Radialspannzange 27 auf Höhe von entsprechenden Radialbohrungen 47 an dem Antriebskolben 26 zu liegen kommen, stellen sich die nach einwärts geschwenkten Zangenschenkel 28 aufgrund der Elastizität der Ringsegmente 29 zurück und die Rastzapfen 31 an den Zangenschenkeln 28 laufen in die Radialbohrungen 47 des Antriebskolbens 26 ein. Die untere Stirnseite des Antriebskolbens 26 setzt auf den Stufenfläche 34 der Zangenschenkel 28 auf. An den Ringsegmenten 29 lagert die Radialspannzange 27 die freien Enden der Zangenschenkel 37 an der Axialspannzange 23. Mit ihrem gegenüberliegenden axialen Ende liegt die Axialspannzange 23 an dem Antriebskolben 26 an. When pushing the radial collet 27 on the inside of the drive piston 26 located Axialspannzange 23, the pliers legs 28 of the radial collet 27 are pivoted so far inward by taking advantage of the elasticity of the ring segments 29 of the radial collet 27 that the locking pin 31 on the forceps arms 28 of the radial collet 27 in the interior of the drive piston 26 can be inserted, Sobaid the locking pin 31 of the radial collet 27 come to rest at the level of corresponding radial holes 47 on the drive piston 26, the inwardly pivoted pliers legs 28 due to the elasticity of the ring segments 29 back and the locking pin 31 on the pliers legs 28 run into the radial bores 47 of the drive piston 26 a. The lower end face of the drive piston 26 is seated on the step surface 34 of the pliers legs 28. At the ring segments 29, the radial collet 27 supports the free ends of the pliers legs 37 on the Axialspannzange 23. With its opposite axial end of the Axialspannzange 23 abuts the drive piston 26 at.
Um die Spannachse 25 ist die Radialspannzange 27 bei der Montage derart auszurichten, dass der Führungszapfen 32 an einem der Zangenschenkel 28 der Radialspannzange 27 beim Einschieben der Radialspannzange 27 in den Antriebskolben 26 in einen FührungsschÜtz 48 einläuft, der an einer seitlich offenen Hülse 49 des Stößels 5 vorgesehen ist. Abschließend wird auf dem unteren Ende des Stößels 5 ein ebenfalls seitlich offener Deckel 50 befestigt. Der Deckel 50 weist eine zentrale Öffnung 51 mit einer konischen Öffnungswand auf. Die konische Öffnungswand des Deckels 50 bildet eine den Keilflächen 33 der Radialspannzange 27 zugeordnete Keil-Gegenfläche 52. Der Antriebskolben 26 ist in seinem Innern mit einer der oberen Keilfläche 40 der Axialspannzange 23 zugeordneten oberen Keil-Gegenfläche 53 sowie mit einer der unteren Keilfläche 41 der Axialspannzange 23 zugeordneten unteren Keil-Gegenfläche 54 versehen. To the clamping axis 25, the radial collet 27 is aligned during assembly so that the guide pin 32 on one of the pliers legs 28 of the radial collet 27 during insertion of the radial collet 27 in the drive piston 26 enters into a FührungsschÜtz 48 which on a laterally open sleeve 49 of the plunger 5 is provided. Finally, a likewise laterally open cover 50 is attached to the lower end of the plunger 5. The lid 50 has a central opening 51 with a conical opening wall. The conical opening wall of the lid 50 forms a wedge surfaces 33 of the radial collet 27 associated wedge counter surface 52. The drive piston 26 is in its interior with one of the upper wedge surface 40 of the axial collet 23 associated upper wedge counter surface 53 and one of the lower wedge surface 41 of Axial collet 23 associated lower wedge counter surface 54 is provided.
Figur 2 zeigt die Verhältnisse an dem Stößel 5 nachdem der strichpunktiert angedeutete Stanzstempel 7 mittels der Koordinatenführung 15 in horizontaler Richtung in die Werkzeugaufnahme 10 des Stößels 5 seitlich eingeführt worden ist. Im Innern der Werkzeugaufnahme 10 liegt der in üblicher Weise mit einem Hinterschnitt 55 versehene Werkzeugschaft 8 des Stanzstempels 7. Die Zugstange 24 befindet sich in ihrer unteren Endsteliung. Die Einheit aus Antriebskolben 26, Axialspannzange 23 und Radialspannzange 27 ist in Richtung der Spannachse 25 so weit angehoben, dass der Stanzstempel 7 mit dem Werkzeugschaft 8 seitlich in die Werkzeugaufnahme 10 eingeführt werden konnte. Die Radialspannelemente (Zangenschenkel) 28 und die Axialspannelemente (Zangenschenkel) 37 befinden sich in ihrer Ruheposition. Figure 2 shows the conditions on the plunger 5 after the punctiform indicated punch 7 has been inserted laterally by means of the coordinate guide 15 in the horizontal direction in the tool holder 10 of the plunger 5. In the interior of the tool holder 10 is provided in the usual manner with an undercut 55 tool shank 8 of the punch 7. The pull rod 24 is in its lower Endsteliung. The unit of drive piston 26, axial collet 23 and radial collet 27 is raised so far in the direction of the clamping axis 25 that the punch 7 could be introduced laterally into the tool holder 10 with the tool shaft 8. The radial clamping elements (pliers legs) 28 and the axial clamping elements (pliers legs) 37 are in their rest position.
Ausgehend von der Situation gemäß Figur 2 wird der Zylinderraum 44 im Innern des Stößels 5 mit einem Druckmedium, beispielsweise mit Druckluft oder mit einer Druckflüssigkeit, beaufschlagt. Infolgedessen bewegt sich der AntriebskolbenBased on the situation shown in Figure 2, the cylinder chamber 44 in the interior of the plunger 5 with a pressure medium, for example, with compressed air or with a pressurized fluid acted upon. As a result, the drive piston moves
26 gemeinsam mit der Axialspannzange 23 und der Radialspannzange 27 längs der ihre Position beibehaltenden Zugstange 24 nach unten. Dabei stützt sich der Antriebskolben 26 mit der oberen Keil-Gegenfläche 53 an der Axialspannzange 23 ab. Aufgrund dieser Abstützung kann der Antriebskolben 26 bei seiner Abwärtsbewegung die Axialspannzange 23 mitnehmen . Mit der Radialspannzange26 together with the Axialspannzange 23 and the radial collet 27 along the position retaining the drawbar 24 down. In this case, the drive piston 26 is supported with the upper wedge counter surface 53 on the Axialspannzange 23. Because of this support, the drive piston 26 can take along the Axialspannzange 23 during its downward movement. With the radial collet
27 ist der Antriebs kolben 26 über die Rastzapfen 31/ Radialbohrungen 47 verbunden. 27, the drive piston 26 via the locking pin 31 / radial holes 47 is connected.
Nachdem die Axialspannzange 23 mit den Axialspannelementen bzw. Zangenschenkeln 37 und die Radialspannzange 27 mit den Radialspannelementen bzw. Zangenschenkeln 28 versehen ist, fungiert der Antriebskolben 26 als Elementträ- ger für die Axial- sowie die Radiatspannelemente 28, 37 der Werkzeugspannvor- richtung 18. Durch die Abwärtsbewegung des Antriebskoibens 26 werden die Axial- und Radialspanneiemente, d.h. die Zangenschenkel 28 und die Zangenschenkel 37 aus der dem Werkzeugwechsel zugeordneten Ruheposition gemäß Figur 2 in die Funktionsbereitschaftsposition gemäß Figur 3 bewegt. Der Antriebskolben 26 ist mithin Teil eines ZuStellantriebes 56 einer gemeinsamen Stelleinrichtung der Axialspannvorrichtung 19 und der Radialspannvorrichtung 21, After the axial collet 23 is provided with the Axialspannelementen or pliers legs 37 and the radial collet 27 with the radial clamping elements or pliers legs 28, the drive piston 26 acts as element carrier As a result of the downward movement of the drive piston 26, the axial and radial clamping elements, ie the pliers legs 28 and the pliers legs 37, are moved from the rest position according to FIG. 2 assigned to the tool change into the functional stand-by position moved according to FIG. The drive piston 26 is therefore part of a ZuStellantriebes 56 a common actuating device of the Axialspannvorrichtung 19 and the radial clamping device 21,
Bei der Absenkbewegung des Antriebskolbens 26 aus der Position gemäß Figur 2 in die Position gemäß Figur 3 läuft die Radialspannzange 27 in die Öffnung 51 des Deckels 50 an dem Stößel 5 ein. Dabei kommen die Keilflächen 33 der Radialspannzange 27 an der Keil-Gegenfläche 52 des Deckels 50 zu Anlage. During the lowering movement of the drive piston 26 from the position according to FIG. 2 into the position according to FIG. 3, the radial collet 27 enters the opening 51 of the cover 50 on the plunger 5. In this case, the wedge surfaces 33 of the radial collet 27 come to the wedge counter surface 52 of the lid 50 to plant.
Die Keilflächen 33 der Zangenschenkel 28 und die Keil-Gegenflächen 52 des Deckeis 50 wirken nach Art von Keiigetriebeelementen eines Keilgetriebes miteinander zusammen. Aufgrund des Zusammenspiels der Keilflächen 33 und der Keil- Gegenfläche 52 legen sich die Zangenschenkel 28 mit ihren Druckflächen 35 an den Werkzeugschaft 8 von außen an und beaufschlagen diesen mit einer Normalkraft. Der Werkzeugschaft 8 bzw. der Stanzstempel 7 wird in der Werkzeugaufnahme 10 zentriert. Da der Druck in dem Zylinderraum 44 entsprechend gewählt ist, beaufschlagen die Zangenschenkel 28 der Radialspannzange 27 den Werkzeugschaft 8 mit einer Kraft, welche einen Axialspannvorgang des Stanzstempeis 7 mittels der Zugstange 24 zulässt. The wedge surfaces 33 of the pliers legs 28 and the wedge mating surfaces 52 of the cover 50 interact with each other in the manner of Keiigetriebeelementen a wedge gear. Due to the interplay of the wedge surfaces 33 and the wedge counter surface 52, the forceps arms 28 apply with their pressure surfaces 35 to the tool shaft 8 from the outside and act upon this with a normal force. The tool shaft 8 and the punch 7 is centered in the tool holder 10. Since the pressure in the cylinder chamber 44 is selected accordingly, the forceps arms 28 of the radial collet 27 act on the tool shaft 8 with a force which permits an axial clamping operation of the punching tool 7 by means of the pull rod 24.
Zum axialen Verspannen des Stanzstempels 7 wird die Zugstange 24 mittels des nicht im Detail gezeigten Zugstangenantriebes entlang der Spannachse 25 relativ zu dem Antriebskoiben 26 nach oben bewegt. Dabei nimmt die Zugstange 24 über den Außenbund 46 der Halteschraube 45 die Axialspannzange 23 mit. Daraus resultiert eine Bewegung der von dem Antriebskoiben 26 entkoppelten Axialspannzange 23 relativ zu dem Antriebskolben 26. Dabei gleiten die oberen Keil- flächen 40 sowie die unteren Keilflächen 41 der Axialspannzange 23 an der oberen Keil-Gegenfläche 53 und der unteren Keil-Gegenfläche 54 des Antriebskolbens 26 entlang. Die miteinander zusammenwirkenden Keil- und Keil-Gegen- flachen 40, 41, 53, 54 bewirken nach Art von antriebsmotorseitigen und spann- elementseitigen Keilgetriebeelementen eines Keilgetriebes eine nach radial einwärts gerichtete Schwenkbewegung der Zangenschenkel 37 der Axialspannzange 23. Infolge der Einwärtsbewegung der Zangenschenkel 37 greifen die Haken 42 an den Enden der Zangenschenke! 37 in den Hinterschnitt 55 an dem Werkzeugschaft 8 des Stanzstempeis 7 ein. Aufgrund dieser Formschlussverbindung nimmt die Zugstange 24 den Stanzstempel 7 bei ihrer Aufwärtsbewegung mit. Dabei legt sich der Stanzstempel 7 mit dem Justierring 9 an der unteren Stirnfläche des Stößeis 5 an. Bei entsprechender Zugkraft des Zugstangenantriebes wird der Stanzstempei 7 an dem Justierring 9 mit der als Widerlager dienenden Unterseite des Stößels 5 in Richtung der Spannachse 25 verspannt (Figur 4). For axial clamping of the punch 7, the pull rod 24 is moved by means of the tie rod drive, not shown in detail along the clamping axis 25 relative to the Antriebskoiben 26 upwards. The pull rod 24 takes over the outer collar 46 of the retaining screw 45, the axial collet 23 with. This results in a movement of the decoupled from the Antriebskoiben 26 Axialspannzange 23 relative to the drive piston 26. In this case slide the upper wedge surfaces 40 and the lower wedge surfaces 41 of the Axialspannzange 23 on the upper wedge-mating surface 53 and the lower wedge-mating surface 54 of the drive piston 26 along. The cooperating wedge and wedge counterparts flat 40, 41, 53, 54 cause in the manner of drive motor side and clamping element-side wedge gear elements of a wedge gear radially inwardly directed pivotal movement of the pliers legs 37 of the Axialspannzange 23. As a result of the inward movement of the pliers legs 37, the hooks 42 engage the ends of the pliers tongs! 37 in the undercut 55 on the tool shank 8 of the punch Stempeis 7 a. Because of this positive connection, the pull rod 24 takes the punch 7 in their upward movement. In this case, the punch 7 sets with the adjusting ring 9 at the lower end face of the shock 5. With a corresponding tensile force of the drawbar drive of the punch Stempei 7 is clamped to the adjusting ring 9 with serving as abutment underside of the plunger 5 in the direction of the clamping axis 25 (Figure 4).
Ausgehend von diesen Verhältnissen wird der Druck in dem Zylinderraum 44 erhöht, Der Antriebskolben 26 beaufschlagt folglich die Radialspannzange 27 an den Stufenflächen 34 der Zangenschenkel 28 verstärkt in Abwärtsrichtung. Infolge der verstärkten Beaufschlagung der Zangenschenkel 28 durch den Antriebskolben 26 üben aufgrund des Zusammenwirkens der Keilgetriebeelemente bzw. der Keilflächen 33 an den Zangenschenkeln 28 und der Keil-Gegenfläche 52 an dem Deckel 50 des Stößels 5 die Zangenschenkel 28 an ihren Druckflächen 35 eine erhöhte Normalkraft auf den Werkzeugschaft 8 des Stanzstempels 7 aus. Dadurch wird der Stanzstempel 7 über die Zangenschenkel 28 der Radialspannzange 27 in einer Richtung senkrecht zu der Spannachse 25 der Axialspannvorrichtung 19 mit dem als stößelseitiges Widerlager dienenden Deckel 50 und somit mit dem Stößel 5 abschließend verspannt. Based on these conditions, the pressure in the cylinder chamber 44 is increased, the drive piston 26 thus acts on the radial collets 27 reinforced on the step surfaces 34 of the forceps arms 28 in the downward direction. Due to the interaction of the wedge gear elements or the wedge surfaces 33 on the forceps arms 28 and the wedge counter surface 52 on the cover 50 of the plunger 5, the pliers legs 28 exert an increased normal force on their pressure surfaces 35 as a result of the increased action on the pliers legs 28 the tool shank 8 of the punch 7. As a result, the punch 7 is clamped over the forceps arms 28 of the radial collet 27 in a direction perpendicular to the clamping axis 25 of the Axialspannvorrichtung 19 with serving as a plunger-side abutment cover 50 and thus with the plunger 5 finally.
In Kombination bewirken die Axialspannvorrichtung 19 sowie die Radialspannvorrichtung 21 eine zweiachsige Verspannung des Stanzstempeis 7 mit dem Stößel 5, aufgrund derer eine wegen der damit verbundenen Verschleißerscheinungen unerwünschte Relativbewegung von Stanzstempel 7 und Werkzeugaufnahme 10 auch bei bearbeitungsbedingter Belastung des Stanzstempels 7 nahezu vollständig verhindert wird. Sämtliche vorstehend beschriebenen Abläufe werden durch die CNC-Steuerung der Stanzmaschine 1 gesteuert. In combination, cause the Axialspannvorrichtung 19 and the radial clamping device 21 a biaxial clamping of the punch Stempeis 7 with the plunger 5, due to which a due to the associated wear unwanted relative movement of punch 7 and tool holder 10 is almost completely prevented even when machining the punch 7. All the processes described above are controlled by the CNC control of the punching machine 1.

Claims

Patentansprüche  claims
1. Werkzeughalterung einer Werkzeugmaschine (1), vorzugsweise einer Stanzmaschine, 1. tool holder of a machine tool (1), preferably a punching machine,
• mit einer Werkzeugaufnahme (10) zur wenigstens teilweisen Aufnahme eines Bearbeitungswerkzeuges (7) der Werkzeugmaschine (1), gegebenenfalls eines Stanzwerkzeuges der Stanzmaschine,  With a tool holder (10) for at least partially receiving a machining tool (7) of the machine tool (1), optionally a punching tool of the punching machine,
• mit wenigstens einem Werkzeugwiderlager sowie  • with at least one tool abutment as well
• mit einer Axialspannvorrichtung ( 19) mit wenigstens einem Axial- spannelement (37), welches gesteuert in einen Spannzustand überführbar ist, wobei ein in der Werkzeugaufnahme (10) aufgenommenes Bearbeitungswerkzeug (7) mittels des in den Spannzustand überführten Axialspannelementes (37) mit dem zugeordneten Werkzeugwiderlager in Richtung einer Spannachse (25) der Axialspannvorrichtung ( 19) verspannt ist,  With an axial clamping device (19) with at least one axial clamping element (37) which can be controlled in a clamping state, wherein a in the tool holder (10) recorded machining tool (7) by means of the transferred into the clamping state Axialspannelementes (37) with the associated tool abutment in the direction of a clamping axis (25) of the Axialspannvorrichtung (19) is braced,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
zusätzlich zu der Axialspannvorrichtung (19) eine Radialspannvorrichtung (21) vorgesehen ist mit wenigstens einem Radialspannelement (28), welches entkoppelt von dem Axialspannelement (37) der Axialspannvorrichtung (19) gesteuert in einen Spannzustand überführbar ist, wobei das in der Werkzeugaufnahme ( 10) aufgenommene Bearbeitungswerkzeug (7) mittels des in den Spannzustand überführten Radialspannelementes (28) mit dem zugeordneten Werkzeugwiderlager in einer Richtung senkrecht zu der Spannachse (25) der Axialspannvorrichtung (19) verspannt ist. 2. Werkzeughalterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialspannvorrichtung ( 19) und die Radialspannvorrichtung (21) eine gemeinsame Stelleinrichtung aufweisen, mittels derer das Axialspannelement (37) und das Radialspannelement (28) gemeinschaftlich aus einem Ruhezustand, bei welchem ein Bearbeitungswerkzeug (7) an der Werkzeugaufnahme ( 10) ein- oder auswechselbar ist, in einen Funktionsbereitschaftszustand überführbar sind, bei welchem ein Bearbeitungswerkzeug (7) in der Werkzeug- aufnähme ( 10) aufgenommen ist und von dem ausgehend das Axialspann- eiement (37) und das Radialspannelement (28) voneinander entkoppelt und gesteuert in den jeweiligen Spannzustand überführbar sind. in addition to the Axialspannvorrichtung (19) a radial clamping device (21) is provided with at least one radial clamping element (28) which is decoupled from the Axialspannelement (37) of the Axialspannvorrichtung (19) controlled in a clamping state can be transferred, wherein in the tool holder (10) recorded machining tool (7) by means of the transferred into the clamping state radial clamping element (28) with the associated tool abutment in a direction perpendicular to the clamping axis (25) of the Axialspannvorrichtung (19) is clamped. 2. Tool holder according to claim 1, characterized in that the Axialspannvorrichtung (19) and the radial clamping device (21) have a common actuating device by means of which the Axialspannelement (37) and the radial clamping element (28) jointly from a rest state in which a machining tool ( 7) on the tool holder (10) is switched on or interchangeable, can be converted into a functional readiness state, in which a machining tool (7) in the tool is received (10) and from which the Axialspann- egg (37) and the radial clamping element (28) decoupled from each other and controlled in the respective clamping state can be transferred.
3. Werkzeughalterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame Stelleinrichtung der Axialspannvorrichtung (19) und der Radialspannvorrichtung (21) als gemeinsame Positioniereinrichtung ausgeführt ist und einen Zustellanirieb (56) aufweist, mittels dessen das Axialspanneiement (37) und das Radialspannelement (28) gemeinschaftlich aus dem als Ruheposition vorliegenden Ruhezustand in den als Funktionsbereitschaftsposition vorliegenden Funktionsbereitschaftszu- stand bewegbar sind. 3. Tool holder according to one of the preceding claims, characterized in that the common actuating device of the Axialspannvorrichtung (19) and the radial clamping device (21) is designed as a common positioning and a Zustellanirieb (56), by means of which the Axialspanneiement (37) and the radial clamping element (28) are collectively movable from the resting state present as a rest position into the ready-to-stand state ready for action.
4. Werkzeughalterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame Positioniereinrichtung der Axialspannvorrichtung (19) und der Radialspannvorrichtung (21) einen Element- träger (26) aufweist, an welchem das Axialspannelement (37) und das Radialspannelement (28) bei der Bewegung aus der Ruheposition in die Funktionsbereitschaftsposition gemeinschaftlich angeordnet sind und welcher zur Bewegung des Axialspannelementes (37) und des Radialspannelementes (28) aus der Ruheposition in die Funktionsbereitschaftsposition mittels des Zustellantriebes (56) der gemeinsamen Positioniereinrichtung antreibbar ist. 4. Tool holder according to one of the preceding claims, characterized in that the common positioning of the axial clamping device (19) and the radial clamping device (21) comprises an element carrier (26) on which the axial clamping element (37) and the radial clamping element (28) the movement from the rest position to the function standby position are arranged together and which for the movement of the Axialspannelementes (37) and the Radialspannelementes (28) from the rest position to the function standby position by means of the Zustellantriebes (56) of the common positioning device is driven.
5. Werkzeughalterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Elementträger (26) der gemeinsamen Positioniereinrichtung der Axialspannvorrichtung (19) und der Radialspannvorrichtung (21) ein Antriebselement des Zustellantriebes (56) der gemeinsamen Positioniereinrichtung vorgesehen ist. 5. Tool holder according to one of the preceding claims, characterized in that as element carrier (26) of the common positioning of the Axialspannvorrichtung (19) and the radial clamping device (21), a drive element of the Zustellantriebes (56) of the common positioning device is provided.
5. Werkzeughalterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialspannvorrichtung (19) einen gesteuerten Axialspannantrieb (20) und die Radialspannvorrichtung (21) einen gesteuerten Radialspannantrieb (22) aufweisen und dass das Axialspannelement (37) mittels des Axialspannantriebes (20) und das Radia!spannelement (28) mit- tels des Radialspannantriebes (22) aus der Funktionsbereitschaftsposition in eine einen Spannzustand bildende Spannposition bewegbar sind, wobei das Axialspannelement (37) oder das Radialspannelement (28) über den Elementträger (26) der gemeinsamen Positioniereinrichtung der Axialspannvorrichtung (19) und der Radialspannvorrichtung (21) zur Bewegung aus der Funktionsbereitschaftsposition in die Spannposition antreibbar ist. 5. Tool holder according to one of the preceding claims, characterized in that the Axialspannvorrichtung (19) a controlled Axialspannantrieb (20) and the radial clamping device (21) a controlled radial clamping drive (22) and that the Axialspannelement (37) by means of Axialspannantriebes (20) and the radial tensioning element (28) The axial clamping element (37) or the radial clamping element (28) via the element carrier (26) of the common positioning of the axial clamping device (19) and the radial clamping device (21). is drivable for movement from the functional readiness position into the clamping position.
7. Werkzeug ha Iterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Axialspannelement (37) oder das Radialspannelement (28) über den Eiementträger (26) der gemeinsamen Positioniereinrich tung der Axialspannvorrichtung (19) und der Radialspannvorrichtung (21) zur Bewegung aus der Funktionsbereitschaftsposition in die Spannposition antreibbar ist, indem das jeweils andere Spannelement (28, 37) zuvor von dem Elementträger (26) entkoppe!bar ist. 7. Tool ha Iterung according to any one of the preceding claims, characterized in that the Axialspannelement (37) or the radial clamping element (28) via the Eiementträger (26) of the common Positioniereinrich tion of the Axialspannvorrichtung (19) and the radial clamping device (21) for movement the function readiness position is drivable in the clamping position by the other clamping element (28, 37) before the Entkoppe element (26) entkoppe bar is bar.
8. Werkzeughalterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Axialspannantrieb (20) und/oder der Radialspann- antrieb (22) ein Keilgetriebe mit einem antriebsmotorseitigen und einem spannelementseitigen Keilgetriebeelement aufweist. 8. Tool holder according to one of the preceding claims, characterized in that the axial clamping drive (20) and / or the radial clamping drive (22) has a wedge gear with a drive motor side and a tension element side wedge gear element.
9. Werkzeughalterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als antriebsmotorseitiges Keilgetriebeelement des Axi- alspannantriebes (20) und/oder des Radialspannantriebes (21) der Elementträger (26) der gemeinsamen Positioniereinrichtung der Axialspannvorrichtung (19) und der Radialspannvorrichtung (21) vorgesehen ist. 9. Tool holder according to one of the preceding claims, characterized in that as drive motor side wedge gear element of Axi alspannantriebes (20) and / or the Radialspannantriebes (21) of the element carrier (26) of the common positioning of the axial clamping device (19) and the radial clamping device (21) is provided.
10. Werkzeugmaschine, vorzugsweise Stanzmaschine, mit einer Werkzeughalterung (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. 10. Machine tool, preferably punching machine, with a tool holder (5) according to one of the preceding claims.
11. Verfahren zum Festlegen eines Bearbeitungswerkzeuges (7) an einer Werkzeughalterung (5) einer Werkzeugmaschine (1), vorzugsweise eines Stanzwerkzeuges an der Werkzeughalterung einer Stanzmaschine, wobei das Bearbeitungswerkzeug (7) in eine Werkzeugaufnahme (10) der Werkzeughalte rung (5) eingesetzt und mittels eines Axialspannelementes (37) einer Axial- spannvorrichtung ( 19) der Werkzeughalterung (5) in Richtung einer Spannachse (25) der Axialspannvorrichtung (19) gegen ein zugeordnetes Widerlager der Werkzeughalterung (5) verspannt wird, indem das Axialspannelement (37) gesteuert in einen Spannzustand überführt wird, dadurch ge- kennzeichnet, dass das Bearbeitungswerkzeug (7) zusätzlich mittels eines11. A method for setting a machining tool (7) on a tool holder (5) of a machine tool (1), preferably a punching tool on the tool holder of a punching machine, said machining tool (7) in a tool holder (10) of the tool holding tion (5) used and by means of an axial clamping element (37) of an axial Clamping device (19) of the tool holder (5) in the direction of a clamping axis (25) of the Axialspannvorrichtung (19) is braced against an associated abutment of the tool holder (5) by the Axialspannelement (37) controlled is transferred to a clamping state characterized thereby in that the machining tool (7) additionally by means of a
Radialspannelementes (28) einer Radialspannvorrichtung (21) in einer Richtung senkrecht zu der Spannachse (25) der Axialspannvorrichtung (19) mit einem zugeordneten Widerlager der Werkzeughalterung (5) verspannt wird, indem das Radialspannelement (28) entkoppelt von dem Axialspannelement (37) der Axialspannvorrichtung (19) in einen Spannzustand überführt wird. Radial clamping element (28) of a radial clamping device (21) in a direction perpendicular to the clamping axis (25) of the Axialspannvorrichtung (19) with an associated abutment of the tool holder (5) is clamped by the radial clamping element (28) decoupled from the Axialspannelement (37) of the Axialspannvorrichtung (19) is transferred to a clamping state.
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