WO2010118941A1

WO2010118941A1 - Schneidwerkzeugeinstellsystem

Info

Publication number: WO2010118941A1
Application number: PCT/EP2010/053898
Authority: WO
Inventors: Jochen Frank; Ewald Hasselkuss; Frank Stahl
Original assignee: Komet Group Gmbh
Priority date: 2009-04-15
Filing date: 2010-03-25
Publication date: 2010-10-21
Also published as: DE102009017094A1; EP2419233A1; US8899135B2; US20120034040A1; CN102361718A; CN102361718B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schneidwerkzeugeinstellsystem (100) mit einem Werkzeugkopf (50) zum einstellbaren Halten eines Schneidwerkzeugs, der eine Verstellvorrichtung (55) für das Schneidwerkzeug (56) hat. Das Schneidwerkzeugeinstellsystem (100) umfasst ein Einstellwerkzeug (10), das für das Verstellen der Verstellvorrichtung (54) im Werkzeugkopf (50) mit dem Werkzeugkopf (50) an einer Schnittstelle (52) mechanisch lösbar eingriffsfähig ist. Das Einstellwerkzeug (10) weist einen Schaftkörper (12) mit einer Schlüsselpartie (26) auf. An dem Werkzeugkopf (50) ist ein Schlüsseleingriff (58) für das Betätigen der Verstellvorrichtung (55) ausgebildet. Die Schlüsselpartie (26) kann relativ zu dem Schaftkörper (12) in Richtung von dessen Längsachse (32) verlagert werden, um die Schlüsselpartie (26) des Einstellwerkzeugs (10) und die Schlüsselpartie (58) an der Schnittstelle (52) des Werkzeugkopfs (50) wahlweise zu koppeln und freizugeben.

Description

Schneidwerkzeugeinstellsystem

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Schneidwerkzeugeinstellsystem mit einem Werkzeugkopf zum einstellbaren Halten eines Schneidwerkzeugs, der eine Verstellvorrichtung für das Schneidwerkzeug hat, mit einem Einstellwerkzeug, das für das Verstellen der Verstellvorrichtung im Werkzeugkopf mit dem Werkzeugkopf an einer Schnittstelle mechanisch lösbar eingriffsfähig ist, wobei das Einstellwerkzeug einen Schaftkörper mit einer Schlüsselpartie aufweist und an dem Werkzeugkopf ein Schlüsseleingriff für das Betätigen der Verstellvorrichtung ausgebildet ist.

Schneidwerkzeugeinstellsysteme werden zum Einstellen von Schneidplatten an Schneidwerkzeugen für die Metallbearbeitung eingesetzt. Hier sind die Schneidplatten einem Verschleiß ausgesetzt. Es besteht der Bedarf, die Schneiden auf exakte Maße einzustellen. Die Schneidplatten müssen deshalb von Zeit zu Zeit nachgestellt werden.

Ein Schneidwerkzeugeinstellsystem der eingangs genannten Art ist aus der EP-O 491 724 B1 bekannt. Dieses Schneidwerkzeugeinstellsystem umfasst einen Werkzeugkopf, der für den Anschluss an die Maschinenspindel einer Werkzeugmaschine ausgelegt ist. Der Werkzeugkopf hat einen verstellbaren Schieber, an dem eine Schneidwerkzeug-Aufnahme ausgebildet ist. Die- ser Schieber wirkt als Schneidwerkzeug-Verstellvorrichtung. Zum Verstellen des Schiebers enthält der Werkzeugkopf eine Inbus-Schraube. Diese Inbus- Schraube ist mit einem Verzahnungsgetriebe gekoppelt, das auf den Schieber wirkt. Der Schieber kann an der Inbus-Schraube mit einem Inbus- Schlüssel als Einstellwerkzeug verstellt werden. Für das Erfassen der Werk- zeugeinstellung enthält der Werkzeugkopf eine elektrische Messvorrichtung. Die elektrische Messvorrichtung ist dem verstellbaren Schieber im Werk- zeugkopf zugeordnet. Der Werkzeugkopf hat eine Steckerschnittstelle, über die aus der elektrischen Messvorrichtung Messinformation ausgelesen werden kann. Für das Aktivieren der Messvorrichtung und für die Anzeige von Messdaten gibt es am Werkzeugkopf eine elektrische Schaltungseinheit mit Tastschaltern und einer Display-Anzeige.

In der EP-1 758 710 B1 ist ein Schneidwerkzeugeinstellsytem mit einem verstellbaren Schneidwerkzeugträger beschrieben. Für das Einstellen eines Schneidwerkzeugs hat der Schneidwerkzeugträger einen Schlüsseleingriff. An diesem Schlüsseleingriff kann der Schneidwerkzeugträger mit einem Einstellwerkzeug verstellt werden, das ein Schlüsselelement hat. Der Schneidwerkzeugträger enthält eine elektronische Messschaltung. Die elektronische Messschaltung dient dazu, eine Verstellung des Schneidwerkzeugträgers zu erfassen. Das Einstellwerkzeug hat eine Anzeige, um eine mittels der elek- tronischen Messschaltung erfasste Einstellung des Schneidwerkzeugs anzuzeigen. Für den Betrieb der Messschaltung gibt es an dem Schneidwerkzeugträger zwei elektrische Anschlusskontakte. Diese Anschlusskontakte sind für den elektrischen Kontakt mit entsprechenden Anschlusskontakten am Einstellwerkzeug ausgelegt. Beim Verstellen des Schneidwerkzeugträ- gers wird im Einstellwerkzeug die Messschaltung über diese Kontakte mit elektrischer Energie versorgt. Gleichzeitig dienen diese Kontakte dazu, Messsignale aus der Messschaltung zu der Anzeige am Einstellwerkzeug zu übertragen.

Insbesondere in CNC-Maschinen besteht das Problem, dass sich Schneidplatten aufgrund von Verschmutzung und schlechter Beleuchtung an einem Werkzeugkopf oder einem Schneidwerkzeugträger von einer Bedienperson häufig nur mit großem Aufwand genau einstellen lassen. Dies macht das Justieren der Schneidwerkzeuge zeitraubend und hat entsprechend verlän- gerte Maschinenstandzeiten zur Folge. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Schneidwerkzeugeinstellsystem bereitzustellen, mit dem Schneidwerkzeuge in kurzer Zeit exakt eingestellt werden können.

Diese Aufgabe wird durch ein Schneidwerkzeugeinstellsystem der eingangs genannten Art gelöst, bei dem das Einstellwerkzeug eine Schlüsselpartie hat, die relativ zu dem Schaftkörper des Einstellwerkzeugs in Richtung von dessen Längsachse bewegbar ist, um die Schlüsselpartie des Einstellwerkzeugs und den Schlüsseleingriff an der Schnittstelle des Werkzeugkopfs wahlweise zu koppeln oder freizugeben.

Hierdurch wird erreicht, dass das Einstellwerkzeug an den Werkzeugkopf angelegt werden kann, z. B. um Messinformation aus der elektrischen Messvorrichtung auszulesen, ohne dass hierzu die Schlüsselpartie am Einstell- Werkzeug und der Schlüsseleingriff am Werkzeugkopf mechanisch in Eingriff gebracht werden müssen.

Für das Erfassen der Einstellung des Schneidwerkzeugs enthält der Werkzeugkopf eine elektrische Messvorrichtung. Um die Messinformation nach außen zu übertragen hat der Werkzeugkopf ein elektrisches Anschlusselement, das mit einem elektrischen Anschlusselement am Einstellwerkzeug zusammenwirkt.

Das elektrische Anschlusselement am Werkzeugkopf und am Schaftkörper des Einstellwerkzeugs kann für optische und/oder kapazitive und/oder induktive Übertragung von Messinformation oder für die Übertragung von Messinformation mittels Funk ausgelegt sein. Vorzugsweise umfasst das elektrische Anschlusselement an dem Werkzeugkopf und das elektrische Anschlusselement am Einstellwerkzeug einen oder mehrere galvanische Kontakte.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Schlüsselpartie an einem Wellenteil angeordnet, das in dem Schaftkörper verschiebbar gelagert ist. Dabei ist für den Wellenteil eine Rastvorrichtung vorgesehen, die den Wellenteil in einer ersten Stellung für den Eingriff der Schlüsselpartie in den Schlüsseleingriff an der Schnittstelle des Werkzeugkopfs und/oder in einer zweiten Stellung rastet, in welcher die Schlüsselpartie in den Schaftkörper eingerückt ist. Auf diese Weise wird ein exaktes Verstellen mit dem Einstellwerkzeug ermöglicht.

Vorzugsweise weist das Einstellwerkzeug einen Schaftkörper auf, der eine Werkzeugkopf-Eingriffspartie hat, in der eine von dem elektrischen Anschlusselement getrennte mechanische Kupplungsvorrichtung ausgebildet ist, die bei Eingriff des Einstellwerkzeugs in den Werkzeugkopf eine drehfeste Kopplung von Schaftkörper und Werkzeugkopf bewirkt. Auf diese Weise wird ein sicherer Sitz des Einstellwerkzeugs am Werkzeugkopf für eine Werkzeugeinstellung gewährleistet und ein unerwünschter Verschleiß von elektrischen Kontakten der Anordnung vermieden. Darüber hinaus wird so ein praktisch spielfreier Eingriff der Schlüsselpartie des Einstellwerkzeugs in den Schlüsseleingriff am Werkzeugkopf ermöglicht.

Der Kupplungsvorrichtung am Einstellwerkzeug ist vorzugsweise eine Kupplungsvorrichtung am Werkzeugskopf zugeordnet, wobei die Kupplungsvorrichtung am Einstellwerkzeug wenigstens eine Kupplungsnase hat, für die es eine zugehörige Aufnahme am Werkzeugkopf gibt. Kupplungsnase und Aufnahme sind so ausgebildet, dass bei Eingriff des Einstellwerkzeugs in den Werkzeugkopf ein galvanischer Kontakt am Einstellwerkzeug immer an einem gleichen zugehörigen galvanischen Kontakt an der Schnittstelle des Werkzeugskopfs liegt. Damit wird ein definiertes Belegen der galvanischen Kontakte für unterschiedliche Funktionalitäten ermöglicht.

Um einen sicheren Sitz des Einstellwerkzeugs am Werkzeug köpf zu gewährleisten gibt es bei dem Schneidwerkzeugeinstellsystem Mittel zur kraft- schlüssigen Verbindung der Schnittstelle für das Einstellwerkzeug an Werkzeugkopf und der Werkzeugkopf-Eingriffspartie des Einstellwerkzeugs. Diese Mittel können z. B. als Feder, als Bajonettverschluss oder als Klettver- schluss ausgebildet sein. Indem an der Werkzeugkopf-Eingriffspartie des Einstellwerkzeugs ein Magnet vorgesehen ist und im Bereich der Schnittstelle für das Einstellwerkzeug im Werkzeugkopf magnetisierbares Material angeordnet ist, lässt sich ein besonders sicherer Sitz des Einstellwerkzeugs am Werkzeugkopf erzielen. Alternativ hierzu kann vorgesehen werden, an der Werkzeugkopf-Eingriffspartie des Einstellwerkzeugs magnetisierbares Material anzuordnen und im Bereich der Schnittstelle im Werkzeugkopf einen Magnet vorzusehen. Der Werkzeugkopf kann dann mit dem Einstellwerkzeug exakt verstellt werden, ohne dass an der Schnittstelle des Werkzeugkopfs ein elektrischer Wackelkontakt auftritt. Vorzugsweise ist der Magnet als Ringmagnet ausgeführt, der eine senkrecht zur Ringfläche aus- gerichtete Magnetpolung hat. Dabei ist die Achse des Ringmagnets bei Anlegen des Einstellwerkzeugs an die Schnittstelle des Werkzeugskopfs parallel zu der Längsachse des Schaftkörpers ausgerichtet. Damit unterstützt die Magnetkraft ein korrektes Sitzen des Einstellwerkzeugs am Werkzeugkopf.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass in einem Werkzeugkopf, der an die Maschinenspindel einer Werkzeugmaschine angeschlossen ist, bei hohen Drehzahlen enorme Fliehkräfte auftreten. Dies hat zur Folge, dass elektrische Baugruppen in einem solchen Werkzeug sehr hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt sind. Es zeigt sich, dass Digitalanzeigen z.B. in Form von LCD-Displays, d.h. Flüssigkristall-Displays diesen Fliehkräften im Dauerbetrieb nicht standhalten.

Weiter liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, dass die ungünstigen Platz- und Lichtverhältnisse, denen sich eine Bedienperson beim Einstellen eines Werkzeug kopfes in einer Werkzeugmaschine ausgesetzt sieht, erfolgreich dadurch begegnet werden kann, dass sich die Anzeigevorrichtung bei einem Schneidwerkzeugeinstellsystem unabhängig von der Position des Werkzeugkopfs in der Werkzeugmaschine und unabhängig von der Lage des Einstellwerkzeugs flexibel anordnen lässt: Ein Display an der Anzeigevorrichtung kann dann nämlich von einer Bedienperson auch an einer Werk- zeugmaschine sicher und ergonomisch günstig erfasst werden.

Eine weitere Erkenntnis der Erfindung ist, dass auch mit einem Schneidwerkzeugeinstellsystem eine hohe Produktivität erzielt werden kann, bei dem eine Feinverstellung von Schneidplatten zwar nur bei stehendem Werkzeug möglich ist, dafür aber ein entsprechender Werkzeugkopf mit Schneidplatten bei sehr hohen Drehzahlen, insbesondere im Drehzahlbereich von mehr als 15.000 U/min, zuverlässig betrieben werden kann.

Die Erfindung sieht deshalb vor, eine Anzeigevorrichtung zur Anzeige der Verstellung des Werkzeugkopfs nicht in den Werkzeugkopf selbst zu integrieren, sondern separat anzuordnen. Dabei wird Messinformation aus der elektrischen Messvorrichtung im Werkzeugkopf über das Einstellwerkzeug drahtlos zu der Anzeigevorrichtung übertragen. Der Werkzeugkopf kann damit sehr klein bauend ausgelegt werden. Diese Maßnahme bewirkt insbe- sondere eine Reduzierung des Trägheitsmoments des Werkzeug köpf s.

Für das Betätigen der Schlüsselpartie am Einstellwerkzeug ist ein Handgriff oder ein automatisierbarer Antrieb, z. B. ein Elektromotor vorgesehen. Das Einstellwerkzeug enthält eine elektrische Energiequelle, die z. B. als Batterie oder als Leistungskondensator ausgebildet sein kann. Als elektrische Messvorrichtung in dem Werkzeugkopf ist eine LED mit Positionsmessvorrichtung, d. h. eine Messvorrichtung mit einem positionsempfindlichen Lichtsensor, oder eine LED mit CCD-Messvorrichtung, d. h. eine Messvorrichtung mit einem lichtempfindlichen Zeilen- oder Bildsensor mit Ladungsverschiebung, vorgesehen. Diese Messvorrichtungen haben ein geringes Eigengewicht und bauen sehr klein. Sie sind deshalb hervorragend für die Integration in einen schnelldrehenden Werkzeugkopf geeignet. Die Übertragungseinheit in dem Einstellwerkzeug und die Übertragungseinheit in der Anzeigeeinheit sind für Funk-Übertragungstechnik, z. B. für Bluetooth-Übertragungstechnik ausgelegt. Die Bluetooth-Übertragungstechnik ist eine Technik für Funkver- netzung von Geräten über kurze Distanz entsprechend dem Industriestandard IEEE 802.15.1 . Die Bluetooth-Übertragungstechnik arbeitet mit Mikrowellen im Frequenzbereich zwischen 2,402 GHz und 2,480 GHz, wobei das Frequenzband in verschiedene Frequenzstufen eingeteilt wird, die bis zu 1 6 00 m a l p r o S e k u n d e gewechselt werden. D i e B l u etooth- Übertragungstechnik ermöglicht eine Datenübertragungsrate von bis zu 706,25 kbits/s. Auf diese Weise wird eine sichere Datenübertragung zwischen Einstellwerkzeug und Werkzeugkopf zu der Anzeigevorrichtung ermöglicht, ohne dass eine Sichtverbindung zwischen den Baugruppen erforderlich ist.

Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Schneidwerkzeugeinstellsystem mit einem Einstellwerkzeug, einem Werkzeugkopf und einer Anzeigevorrichtung;

Fig. 2a und b einen Längsschnitt des Einstellwerkzeugs in dem Schneid- Werkzeugeinstellsystem mit eingerücktem und ausgerücktem

Schlüsselabschnitt; und

Fig. 3a bis c versch iedene Ansichten des Werkzeug kopfs in dem

Schneidwerkzeugeinstellsystem. Das Schneidwerkzeugeinstellsystem 100 in Fig. 1 umfasst ein Einstellwerkzeug 10, einen Werkzeug köpf 50 sowie eine Anzeigevorrichtung 90.

Das Einstellwerkzeug 10 hat einen Schaftkörper 12, an dem eine Werk- zeugkopf-Eingriffspartie 14 ausgebildet ist. Diese Werkzeugkopf- Eingriffspartie 14 ist für den Eingriff in eine Schnittstelle 52 am Werkzeugkopf 50 ausgelegt. An der Werkzeugkopf-Eingriffspartie 14 gibt es eine Kupplungsvorrichtung 16. Die Kupplungsvorrichtung umfasst zwei unterschiedlich geformte Kupplungsnasen 18 und 20, die einander gegenüberlie- gen. An der Werkzeugkopf-Eingriffspartie 14 ist als elektrisches Anschlusselement eine Anschlusseinheit mit vier elektrischen Kontakten 21 ,22,23 und 24 ausgebildet.

Das Einstellwerkzeug 10 hat eine Schlüsselpartie 26, die sich an der Stirn- seite eines Wellenteils befindet. Über einen Handgriff 30 kann der Wellenteil mit der Schlüsselpartie 26 um die Achse 32 gedreht und in Richtung der Achse 32 entsprechend dem Doppelpfeil 34 zwischen einer Eingriffsposition für die Schlüsselpartie 26 und einer ausgekoppelten Stellung der Schlüsselpartie 26 verlagert werden.

Durch Drehen des Handgriffs 30 in der Eingriffsposition der Schlüsselpartie 26 entsprechend dem Doppelpfeil 35 wird eine Einstellung des Werkzeugkopfs 50 bewirkt, wenn das Einstellwerkzeug 10 an der Schnittstelle 52 des Werkzeugs 50 anliegt.

An dem Werkzeugkopf 50 ist die Schnittstelle 52 an einem Deckelelement 53 ausgebildet, das aus magnetisierbarem Material besteht. Der Werkzeugkopf 50 hat einen Kopplungsabschnitt 54 für den Anschluss des Werkzeugkopfs 50 an die Maschinenspindel einer nicht weiter dargestellten Werk- zeugmaschine. Der Werkzeugkopf 50 enthält eine Verstellvorrichtung mit einem einstellbaren Schieber 55. An dem einstellbaren Schieber 55 befindet sich eine Haltevorrichtung für ein Schneidwerkzeug 56.

Die Schnittstelle 52 am Werkzeugkopf 50 umfasst einen Schlüsseleingriff 58 für die Schlüsselpartie 26 des Einstellwerkzeugs 10. Die Schnittstelle 52 des Werkzeug kopfs 50 hat außerdem eine Kupplungsvorrichtung 60 mit Aufnahmen 62,64 für die Kupplungsnasen 18 und 20 am Einstellwerkzeug 10. Die Kupplungsvorrichtung 60 mit den Aufnahmen 62,64 ist für ein Zusammenwirken mit der Kupplungsvorrichtung 16 am Einstellwerkzeug 10 ausge- legt. An der Schnittstelle 52 des Werkzeugkopfs 50 gibt es elektrische Kontakte 66,67,68,69. Die Geometrie dieser elektrischen Kontakte 66,67,68,69 am Werkzeugkopf 50 ist auf d ie Geometrie der elektrischen Kontakte 21 ,22,23 und 24 am Einstellwerkzeug 10 abgestimmt. Die Kupplungsnasen 18,20 der Kupplungsvorrichtung 16 am Einstellwerkzeug 10 und die Auf- nahmen 62,64 an der Kupplungsvorrichtung 60 gewährleisten, dass das Einstellwerkzeug 10 nur in einer bestimmten Orientierung an die Schnittstelle 52 des Werkzeugskopfs 50 angelegt werden kann: In dieser einzigen möglichen Orientierung kann immer nur der elektrische Kontakt 21 am Einstellwerkzeug 10 mit dem elektrischen Kontakt 66 an der Schnittstelle 52 des Werkzeugkopfs 50 verbunden werden, der Kontakt 22 des Einstellwerkzeugs 10 mit dem Kontakt 67 des Werkzeugkopfs 50, der Kontakt 23 mit dem Kontakt 69 und der Kontakt 24 mit dem Kontakt 68.

Wenn das Einstellwerkzeug 10 in der von den Kupplungsvorrichtungen 16, 60 vorgegebenen Orientierung an die Schnittstelle 52 des Werkzeugkopfs 50 angesetzt wird, ergibt sich eine galvanische Verbindung der elektrischen Kontakte 66 bis 69 am Werkzeugkopf 50 mit den entsprechenden elektrischen Kontakten 21 ,22,23 und 24 am Einstellwerkzeug. Dies löst die Aktivierung der Messvorrichtung im Werkzeugkopf aus: Aus der Messvorrichtung im Werkzeugkopf 50 werden dann über eine Leiterverbindung und die Kontakte elektrische Messsignale in das Einstellwerkzeug 10 eingelesen. Das Einstellwerkzeug 10 hat eine Funk-Übertragungseinheit. Die Anzeigevorrichtung 90 enthält eine Funk-Übertragungseinheit 92. Mittels dieser Funk-Übertragungseinheit überträgt das Einstellwerkzeug 10 Messinformati- onen aus einer Messvorrichtung im Werkzeugkopf 50 zu der Anzeigevorrichtung 90.

Die Anzeigevorrichtung 90 umfasst Bedientaster 91 und 93, mit denen die Anzeigevorrichtung 90 gesteuert werden kann. Die von dem Einstellwerk- zeug 10 empfangene Anzeigeinformation wird an der Anzeigevorrichtung 90 an einer LCD-Anzeige 98 angezeigt. Die Bedientaster ermöglichen insbesondere, die Anzeige 98 zwischen S/I-Messeinheiten und der Messeinheit „Inch" umzuschalten.

Als elektrische Energieversorgung hat die Anzeigevorrichtung 90 eine Batterie 96. Alternativ hierzu kann in der Anzeigevorrichtung 90 auch ein Leistungskondensator, z. B. ein sogenannter Goldcap als elektrische Energieversorgung vorgesehen sein. Die Anzeigevorrichtung 90 enthält eine Steuerelektronik 94. Die Steuerelektronik 94 bewirkt, dass sich die LCD-Anzeige 98 automatisch abschaltet, wenn die Einstellung des Schiebers 55 am Werkzeugkopf 50 über einen definierten Zeitraum hinweg, z. B. für 30 s nicht geändert wurde oder wenn das Einstellwerkzeug 10 keine Messinformation mehr mittels Funk-Übertragungstechnik zur Anzeigevorrichtung 90 überträgt.

Die Anzeigevorrichtung 90 enthält einen Permanentmagnet 95. Der Permanentmagnet 95 wirkt als Haft-Haltevorrichtung. Er ermöglicht, die Anzeigevorrichtung 90 an einem magnetisierbaren Metallkörper, z.B. an einer Werkzeugmaschine in einer für eine Bedienperson ergonomisch günstigen Stellung zu positionieren. Die Fig. 2a zeigt einen Längsschnitt des Einstellwerkzeugs 10, wobei der Schlüsselabschnitt 26 an dem Wellenteil 28 in den Schaftkörper 12 eingerückt ist. Der Wellenteil 28 ist in dem Schaftkörper drehbar gelagert. In dem zum Handgriff 30 weisenden Bereich des Wellenteils 28 ist eine erste um- laufende Nut 36 und eine zweite umlaufende Nut 38 ausgebildet. Die Nuten 36,38 sind für das Zusammenwirken mit einem Rastelement in Form einer Kugeldruckschraube 40 am Schaftkörper 12 ausgelegt. Bei Bewegen des Wellenteils 28 entlang der Achse 32 entsprechend dem Doppelpfeil 34 wird eine Rastung des Wellenabschnitts 28 sowohl in einer zurückgezogenen Stellung am Schaftkörper 12 und in einer Eingriffsstellung für die Schlüsselpartie 26 an der Stirnseite 28 bewirkt.

An dem Werkzeugkopf-Eingriffsabschnitt 14 des Schaftkörpers 12 befindet sich ein ringförmiger Permanentmagnet 42. Der ringförmige Permanentmag- net 42 hat entsprechend der Achse 41 ausgerichtete Magnetpolung, die senkrecht zur Ringfläche ist. Die Magnetpolung des ringförmigen Permanentmagnets 42 fluchtet mit der Längsachse 32 des Schaftkörpers 12.

Der Permanentmagnet dient dazu, dass bei Anschluss des Einstellwerk- zeugs 10 an die Schnittstelle 52 das deckeiförmige Abdeckelement 53 am Werkzeugkopf 50 magnetisiert wird: Der Schaftkörper 12 des Einstellwerkzeugs 10 und das Abdeckelement 53 am Werkzeug köpf 50 ziehen sich dann gegenseitig an. Auf diese Weise wird bei Anschluss des Einstellwerkzeugs 10 am Werkzeugkopf 50 ein sicheres, spielfreies Aneinanderliegen des Werkzeugkopf-Eingriffsabschnitts 14 an dem Schaftkörper 12 des Einstellwerkzeugs an der Schnittstelle 52 am Werkzeugkopf 50 gewährleistet.

Die Fig. 2b zeigt einen Längsschnitt des Einstellwerkzeugs 10 für die ausgerückte Stellung der Schlüsselpartie 26 in Bezug auf den Schaftkörper 12. Der Schaftkörper 12 enthält einen elektrischen Energiespeicher 43 mit mehreren Batterien , d ie eine Elektron i kein heit 44 und eine Funk- Übertragungseinheit 45 mit elektrischer Energie versorgen. Als Alternative zu Batterien könnten als Energiespeicher auch ein oder mehrere Leistungskondensatoren vorgesehen sein. Die Bluetooth-Sendeeinheit 45 ist für eine Mikrowellen-Sendeleistung im Bereich von 150-200 mW bei einer Frequenz von etwa 2 GHz ausgelegt. Das Konzept der drahtlosen Datenübertragung aus dem Einstellwerkzeug 10 zu der Anzeigevorrichtung 90 bei gleichzeitiger Übertragung von Messinformation mittels elektrischer Leiter und Kontakte aus dem Werkzeug köpf 50 in das Einstellwerkzeug 10 ermöglicht, dass für das Erfassen von Messinformation mit der elektrischen Messvorrichtung im Werkzeugkopf und das Übertragen dieser Messinformation nur sehr wenig elektrische Leistung bereitgestellt werden muss: Es genügt eine elektrische Leistung, die im Bereich von mW liegt, d.h. ca. 2 Größenordnungen kleiner ist als eine Leistung, die für Datenübertragung mittels Bluetooth- Technik erforderlich ist. Es ist deshalb ausreichend, in dem Werkzeugkopf 50 nur kleine, leistungsschwache Energiespeicher für Datenübertragung und Wegmessung vorzusehen.

Alternativ hierzu könnte der Werkzeugkopf 50 auch ohne integrierte elektrische Energiespeicher ausgeführt werden: Dann muss die Messvorrichtung im Werkzeugkopf 50 mit elektrischer Energie aus dem Einstellwerkzeug versorgt werden. In jedem Fall ermöglicht die Übertragung von Messinformation mittels Datenleitung vom Werkzeug köpf 50 in das Einstellwerkzeug 10, dass wenig oder kein Bauraum für elektrische Energiespeicher im Werkzeugkopf 50 vorgehalten werden muss. Das Bauvolumen für den Werkzeugkopf 50 kann deshalb klein gehalten werden.

Bei Anschluss des Einstellwerkzeugs 10 an die Schnittstelle 52 des Werkzeugkopfs 50 geraten die elektrischen Kontakte 21 bis 24 am Einstellwerkzeug und die elektrischen Kontakte 66 bis 69 an der Schnittstelle 52 des Werkzeugkopfs in Eingriff: Die Elektronikeinheit 44 im Einstellwerkzeug wird dann aktiviert. Dies hat zur Folge, dass Messinformation aus der Messvor- richtung im Werkzeugkopf 50 in das Einstellwerkzeug 10 eingelesen wird. Die Elektronikeinheit 44 im Einstellwerkzeug 10 gibt die aus dem Werkzeugkopf 50 gewonnenen Messdaten an die Funk-Übertragungseinheit 45 ab. Die Funk-Übertragungseinheit 45 im Einstellwerkzeug 10 sendet dann die Messdaten zu der Anzeigevorrichtung 90. Grundsätzlich könnte die Elektronikeinheit 44 auch im Werkzeugkopf 50 angeordnet werden.

Die Fig. 3a zeigt den Werkzeug köpf 50 aus Fig. 1 in einer Rückansicht. Der Schieber 55 im Werkzeug köpf 50 lässt sich parallel zu den mittels der Linie Illc-Illc definierten Ebenen verstellen.

Die Fig. 3b zeigt einen Längsschnitt des Werkzeugkopfs 50. Der Werkzeugkopf 50 hat einen Grundkörper 77. Der Schieber 55 ist an dem Grundkörper 77 des Werkzeugkopfs 50 in einem Gleitlager geführt. Er wird mit einem De- ekel 87 am Grundkörper 77 gehalten. Im Werkzeugkopf 50 ist eine Aufnahme 70 für zwei Knopfzellenbatterien 71 ,72 ausgebildet, welche sich in dem Grundkörper 77 des Werkzeugkopfs befindet. Mittels der Knopfzellenbatterie 71 ,72 wird die Messvorrichtung 82 im Werkzeugkopf 50 mit elektrischer Energie versorgt. Als Alternative zu Knopfzellenbatterien 71 ,72 können bei dem Werkzeug köpf 50 auch andere elektrische Energiequellen mit kleinem Baumaß, z. B. leistungsstarke Kondensatoren, in Form sogenannter GoId- caps oder Supercaps vorgesehen werden. Um auch bei hohen Drehzahlen einen gleichmäßigen Rundlauf des Werkzeugkopfs 50 zu gewährleisten, sind am Grundkörper des Werkzeugkopfs 50 zwei justierbare Ausgleichsge- wichte 73 und 75 vorgesehen.

Die Fig. 3c zeigt einen Schnitt des Werkzeugkopfs 50 entlang der Linie Illc-Illc aus Fig. 3a. In diesem Schnitt ist die Schnittstelle 52 mit der Kupplungsvorrichtung 60 und dem Schlüsseleingriff 58 zu sehen. Der Schlüssel- eingriff 58 befindet sich an der Stirnseite eines Antriebselements 76. Das Antriebselement 76 ist in dem Grundkörper 77 des Werkzeugkopfs 50 dreh- bar gelagert. Das Antriebselement 76 ist in einem Abschnitt 78 mit einem Gewinde 79 in Wirkverbindung, das an den Schieber 55 des Werkzeugkopfs 50 ausgebildet ist. Durch Drehen des Antriebselements 76 um die Achse 80 kann damit der Schieber 55 entsprechend dem Doppelpfeil 81 verlagert wer- den.

Die elektronische Messvorrichtung 82 im Werkzeugkopf 50 ist in einem dem Antriebselement 76 gegenüberliegenden Abschnitt im Werkzeugkopf 50 angeordnet. Die Messvorrichtung 82 im Werkzeug köpf 50 ist ein Wegmesssys- tem. Sie umfasst eine LED 84, welche mit dem Schieber 55 fest verbunden ist. Der LED 84 ist ein Baustein 85 für Positionserfassung im Grundkörper 77 des Werkzeugkopfs 50 zugeordnet. Der Werkzeugkopf 50 enthält eine Auswerteelektronik 83, die einen Controller umfasst. Die Auswerteelektronik 83 ist über eine flexible Leiterbahn 88 mit den elektrischen Kontakten an der Schnittstelle 52 des Werkzeugkopfs 50 verbunden. Anstelle der flexiblen Leiterbahn können auch konventionelle elektrische Leitungsverbindungen vorgesehen werden. An den elektrischen Kontakten der Schnittstelle 52 stellt die Auswerteelektronik 83 Messdaten über die Position des Schiebers 55 in Bezug auf die Achse 86 des Werkzeugkopfs 50 bereit. Bei Anschluss des Einstellwerkzeugs 10 an die Schnittstelle 52 im Werkzeugkopf 50 werden diese Messdaten durch eine elektrische Leitung über die Kontakte 66 bis 69 an Werkzeug köpf 50 und die Kontakte 21 bis 24 am Einstellwerkzeug übertragen. Die Auswerteelektronik 83 im Werkzeug köpf 50 ermöglicht, eine Verstellung des Schiebers 55 exakt zu messen. Diese Anordnung der Mess- und Auswerteelektronik innerhalb des Grundkörpers 77 im Werkzeugkopf 50 gewährleistet insbesondere einen zuverlässigen, fehlerfreien Betrieb bei den hohen mechanischen Belastungen für die Messvorrichtung, die bei sehr hohem Werkzeugkopfdrehzahlen im Bereich von 15.000 U/min auftreten.

Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten: Die Erfindung betrifft ein Schneidwerkzeugeinstellsystem 100 mit einem Werkzeug köpf 50 zum ein- stellbaren Halten eines Schneidwerkzeugs 56. Der Werkzeugkopf 50 hat eine Verstellvorrichtung 55 für das Schneidwerkzeug 56. Das Schneidwerk- zeugeinstellsystem 100 umfasst ein Einstellwerkzeug 10, das für das Verstellen der Verstellvorrichtung 55 im Werkzeugkopf 50 mit dem Werkzeug- köpf 50 an einer Schnittstelle 52 mechanisch lösbar eingriffsfähig ist. Das Einstellwerkzeug 10 weist einen Schaftkörper 12 mit einer Schlüsselpartie 26 auf. An dem Werkzeugkopf 50 ist ein Schlüsseleingriff 58 für das Betätigen der Verstellvorrichtung 54 ausgebildet. Die Schlüsselpartie 26 kann relativ zu dem Schaftkörper 12 in Richtung von dessen Längsachse 32 verla- gert werden, um die Schlüsselpartie 26 des Einstellwerkzeugs 10 und den Schlüsseleingriff 58 an der Schnittstelle 52 des Werkzeugkopfs 50 wahlweise zu koppeln und freizugeben.

Claims

Patentansprüche

1. Schneidwerkzeugeinstellsystem

mit einem Werkzeugkopf (50) zum einstellbaren Halten eines

Schneidwerkzeugs (56), der eine Verstellvorrichtung (55) für das Schneidwerkzeug (56) hat,

mit einem Einstellwerkzeug (10), das für das Verstellen der Verstell- Vorrichtung (55) im Werkzeugkopf (50) mit dem Werkzeugkopf (50) an einer Schnittstelle (52) mechanisch lösbar eingriffsfähig ist,

wobei das Einstellwerkzeug (10) einen Schaftkörper (12) mit einer Schlüsselpartie (26) aufweist und an dem Werkzeugkopf (50) ein Schlüsseleingriff (58) für das Betätigen der Verstellvorrichtung (55) ausgebildet ist,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Schlüsselpartie (26) relativ zu dem Schaftkörper (12) des Einstell Werkzeugs (10) in Richtung von dessen Längsachse (32) bewegbar ist, um die Schlüsselpartie (26) des Einstellwerkzeugs (10) und den Schlüsseleingriff (58) an der Schnittstelle (52) des Werkzeugkopfs (50) wahlweise zu koppeln oder freizugeben.

2. Schneidwerkzeugeinstellsystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugkopf (50) eine elektrische Messvorrichtung (82) für das Erfassen der Einstellung des Schneidwerkzeugs (56) enthält, dass am Schaftkörper (12) des Einstellwerkzeugs (10) ein e- lektrisches Anschlusselement vorgesehen ist und dass an dem Werkzeugkopf (50) ein elektrisches Anschlusselement vorgesehen ist, um Messinformation aus der elektrischen Messvorrichtung (82) nach außen zu übertragen.

3. Schneidwerkzeugeinstellsystem nach Anspruch 2, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Einstellwerkzeug (10) eine Werkzeugkopf- Eingriffspartie (14) hat, in der eine von dem elektrischen Anschluss- element getrennte mechanische Kupplungsvorrichtung (16) ausgebildet ist, die bei Eingriff des Einstellwerkzeugs (10) in den Werkzeugkopf (50) eine drehfeste Kopplung von Schaftkörper (12) und Werk- zeugkopf (50) bewirkt.

4. Schneidwerkzeugeinstellsystem nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Mittel zur kraftschlüssigen Verbindung der Schnittstelle (52) für das Einstellwerkzeug (10) am Werkzeugkopf (50) und der Werkzeug- kopf-Eingriffspartie (14) des Einstellwerkzeugs (10).

5. Schneidwerkzeugeinstellsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur kraftschlüssigen Verbindung der Schnittstelle (52) für das Einstellwerkzeug (10) am Werkzeugkopf (50) und der Werkzeugkopf-Eingriffspartie (14) als Feder und/oder Bajonett- verschluss und/oder Klettverschluss ausgebildet sind.

6. Schneidwerkzeugeinstellsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Mittel zur kraftschlüssigen Verbindung der Schnitt- stelle (52) und der Werkzeugkopf-Eingriffspartie (14) bei der Werkzeugkopf-Eingriffspartie (14) ein Magnet (42) angeordnet ist und im Bereich der Schnittstelle (52) im Werkzeug köpf (50) magnetisierbares M ateria l vorg esehen ist, oder d ass be i d er Werkzeugkopf- Eingriffspartie (14) des Einstellwerkzeugs (10) magnetisierbares Ma- terial vorgesehen ist und im Bereich der Schnittstelle (52) im Werk- zeugkopf (50) ein Magnet (42) angeordnet ist.

7. Schneidwerkzeugeinstellsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet ein Ringmagnet (42) ist, der eine senk- recht zur Ringfläche ausgerichtete Magnetpolung hat, wobei die Achse (41 ) des Ringmagnets (42) bei Anlegen des Einstellwerkzeugs (10) an die Schnittstelle (52) des Werkzeugskopfs (50) parallel zu der Längsachse (32) des Schaftkörpers (12) ist.

8. Schneidwerkzeugeinstellsystem nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Anschlusselement an dem Werkzeugkopf (50) und das elektrische Anschlusselement an dem Schaftkörper (12) des Einstellwerkzeugs für optische und/oder kapazitive und/oder induktive Übertragung von Messinformation aus- gelegt ist und/oder für Übertragung von Messinformation mittels Funk ausgelegt ist.

9. Schneidwerkzeugeinstellsystem nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Anschlusselement an dem Werkzeugkopf (50) einen oder mehrere galvanische Kontakte

(66,67,68,69) umfasst und das elektrische Anschlusselement an dem Einstellwerkzeug (10) einen oder mehrere galvanische Kontakte (21 ,22,23,24) aufweist.

10. Schneidwerkzeugeinstellsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass einer Kupplungsvorrichtung (16) am Einstellwerkzeug (10) eine Kupplungsvorrichtung (60) am Werkzeugskopf (50) zugeordnet ist und wenigstens eine Kupplungsnase (18,20) und eine zugehörige Aufnahme (62,64) für die wenigstens eine Kupplungsnase (18,20) vorgesehen ist, die bewirkt, dass bei Eingriff des Einstellwerkzeugs (10) in den Werkzeugkopf (50) ein galvanischer Kontakt (21 ,22,23,24) am Einstellwerkzeug (10) immer an einem gleichen zugehörigen galvanischen Kontakt (66,67,68,69) an der Schnittstelle (52) des Werkzeugkopfs liegt.

11. Schneidwerkzeugeinstellsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass für das Betätigen der Schlüsselpartie (26) ein Handgriff (30) oder eine automatisierbare Antriebseinheit, insbesondere ein Elektromotor vorgesehen ist.

12. Schneidwerkzeugeinstellsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellwerkzeug (10) eine Batterie (71 ,72) oder einen Leistungskondensator oder einen Akkumulator als elektrischen Energiespeicher enthält.

13. Schneidwerkzeugeinstellsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass als elektrische Messvorrichtung (82) eine LED mit Positionsmessvorrichtung, insbesondere eine LED mit CCD-Messvorrichtung vorgesehen ist.

14. Schneidwerkzeugeinstellsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzeigevorrichtung (90) zur Anzeige der in das Einstellwerkzeug (10) übertragenen Messinformation vorgesehen ist, wobei das Einstellwerkzeug (10) eine Übertragungseinheit hat und die Anzeigevorrichtung (90) eine Übertragungseinheit (92) enthält, um Messinformation aus dem Einstellwerkzeug (10) drahtlos zu der Anzeigevorrichtung (90) zu übertragen.

15. Schneidwerkzeugeinstellsystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungseinheit (45) in dem Einstell- Werkzeug (10) und die Übertragungseinheit (92) in der Anzeigeeinheit (90) für das Übertragen von Informationen mittels Funk ausgelegt sind.

16. Schneidwerkzeugeinstellsystem nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigevorrichtung (90) ein Haft- Haltevorrichtung (95) umfasst.

17. Schneidwerkzeugeinstellsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlüsselpartie (26) an einem Wellenteil (28) angeordnet ist, das in dem Schaftkörper (12) verschiebbar gelagert ist, wobei für den Wellenteil (28) eine Rastvorrichtung (36,38,40) vorgesehen ist, die den Wellenteil (28) in einer ersten Stellung für den Eingriff der Schlüsselpartie (26) in den Schlüsseleingriff (58) an der Schnittstelle (52) des Werkzeugkopfs (50) und/oder in einer zweiten Stellung rastet, in welcher die Schlüsselpartie (26) in den Schaftkörper (12) eingerückt ist.

18. Werkzeugkopf (50) für ein Schneidwerkzeugeinstellsystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 17.

19. Anzeigevorrichtung (90) für ein Schneidwerkzeugeinstellsystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 17.

20. Einstellwerkzeug (10) für ein Schneidwerkzeugeinstellsystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 17.