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Die
Erfindung betrifft ein Werkzeug mit einem Werkzeugschaft und einem
daran befestigbaren Werkzeugkopf gemäß Oberbegriff des Anspruchs
1.
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Werkzeuge
der hier angesprochenen Art sind bekannt. Sie zeichnen sich dadurch
aus, dass der Werkzeugkopf bei Beschädigung oder Verschleiß oder zur
Realisierung unterschiedlicher Bearbeitungsarten von Werkstücken austauschbar
sind. Zur Befestigung des Werkzeugkopfs am Werkzeugschaft ist eine
Spanneinrichtung vorgesehen, die einen Zuganker aufweist. Dieser
wirkt mit einem Exzenter im Werkzeugschaft zusammen und wird bei
einer Drehung des Exzenters axial, das heißt in Richtung der Längsachse
des Werkzeugs, verlagert. Dadurch kann eine Verspannung zwischen
Werkzeugkopf und -schaft realisiert werden. Es ist bekannt, Zuganker mit
einer polygonförmigen
Außenfläche zu verwenden,
die mit einer Ausnehmung im Werkzeugschaft zusammenwirkt, die ebenfalls
polygonförmig
ausgebildet ist. Die Realisierung derartiger Werkzeuge ist teuer.
Außerdem
ist die Montage des Werkzeugschafts aufwändig.
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Es
sind auch Werkzeuge bekannt, bei denen der Zuganker eine gegenüber der
Längsachse
des Werkzeugs geneigte Spannfläche
aufweist, die mit einer senkrecht auf die Spannfläche auftreffenden Spannschraube
zusammenwirkt. Beim Festziehen dieser Schraube werden in Längsrichtung
des Werkzeugs wirkende Spannkräfte
aufgebaut, die den Werkzeugschaft am -kopf festspannen. Diese Spannmethode
ist aufwändig
und kostenintensiv.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, ein Werkzeug zu schaffen, das einen
Werkzeugschaft und Werkzeugkopf aufweist, die auf einfache Weise miteinander
verbindbar sind.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe wird ein Werkzeug vorgeschlagen, das die in Anspruch
1 genannten Merkmale aufweist. Das Werkzeug weist zur Verbindung
von Werkzeugschaft und Werkzeugkopf eine Spanneinrichtung auf, die
einen in Längsrichtung
des Werkzeugs verlaufenden Zuganker und einen mit diesem zusammenwirkenden,
im Wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung
des Werkzeugs angeordneten Exzenter umfasst. Dieser ist mit einer Ausnehmung
versehen, in die ein Spannkopf des Zugankers in einer ersten Funktionsstellung
eingreift. Die Innenfläche
des Exzenters ist so ausgebildet, dass bei einer Verdrehung in einer
ersten Richtung der Spannkopf in das Innere des Exzenters hineingezogen
und damit der Werkzeugkopf am Werkzeugschaft festgespannt wird.
Das Werkzeug zeichnet sich dadurch aus, dass der Zuganker im Werkzeugschaft
untergebracht ist und in diesem über
einen begrenzten Weg in Richtung der Längsachse hin und her bewegbar
ist. Er ist überdies
gegenüber
dem Werkzeugschaft drehbar und weist eine Kopplungseinrichtung auf, über die
er mit dem Werkzeugkopf verbindbar ist. Es kann hier ein Gewinde
oder eine Bajonettverriegelung vorgesehen sein. Zur Befestigung
des Werkzeugkopfs an dem Zuganker kann dieser im Werkzeugschaft
festgelegt werden, so dass eine Drehbewegung verhindert wird. Auf
diese Weise kann der Werkzeugkopf ohne zusätzliche Werkzeuge am Zuganker
befestigt werden.
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Bevorzugt
wird ein Ausführungsbeispiel
des Werkzeugs, bei dem der Zuganker mit mindestens einer Schlüsselfläche und
der Exzenter mit wenigstens einer Anlagefläche versehen sind, die in einer
zweiten Funktionsstellung ineinander greifen, so dass eine Relativdrehung
des Zugankers gegenüber
dem Exzenter beziehungsweise dem Werkzeugschaft verhindert wird.
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Bei
einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
des Werkzeugs ist vorgesehen, dass der Exzenter auf seiner Umfangsfläche eine
Stützfläche aufweist,
an der die Stirnseite des Spannkopfs anliegt. Dabei ist die Stützfläche so angeordnet,
dass in diesem Fall der Werkzeugkopf in einem definierten Abstand
zum Werkzeugschaft angeordnet und damit eine Drehmomentübertragungseinrichtung
inaktiv ist, die sonst eine Relativdrehung zwischen Werkzeugkopf
und Werkzeugschaft verhindert. Bei dieser Anordnung ist der Zuganker
gegenüber
dem Werkzeugschaft leicht drehbar, so dass die Anbringung des Werkzeugkopfs
am Zuganker problemlos erfolgen kann.
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Weitere
Ausgestaltungen ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es
zeigen:
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1 einen
Längsschnitt
durch ein Werkzeug mit einem Werkzeugschaft und einem Werkzeugkopf
in verspanntem Zustand;
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2 eine
starke Vergrößerung eines
Exzenters des Werkzeugs gemäß 1;
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3 ein
Werkzeug nach 1 in Explosionsdarstellung;
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4 eine
starke Vergrößerung des
Exzenters des Werkzeugs gemäß 3 und
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5 eine
Draufsicht auf den Spannkopf einer Spanneinrichtung des Werkzeugs.
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Aus
Längsschnittdarstellung
gemäß 1 ist
ein Werkzeug 1 ersichtlich, das einen auch als Werkzeughalter
bezeichneten Werkzeugschaft 3 und einen Werkzeugkopf 5 aufweist.
Im Berührungsbereich
zwischen Werkzeugschaft 3 und Werkzeugkopf 5 ist
eine Drehmomentübertragungseinrichtung 7 ersichtlich,
die dazu dient, ein in den Werkzeugschaft 3 eingeleitetes
Drehmoment auf den Werkzeugkopf 5 zu übertragen. Es ist grundsätzlich bekannt,
im Berührungsbereich
zwischen Werkzeugschaft 3 und Werkzeugkopf 5 mindestens
einen auch als Mitnehmer bezeichneten Stift vorzusehen, der eine
Relativdrehung zwischen den beiden Teilen des Werkzeugs 1 verhindert.
Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel
ist vorgesehen, dass auf der dem Werkzeugkopf 5 zugewandten
Seite des Werkzeugschafts 3 Erhöhungen und Vertiefungen vorgesehen sind.
Entsprechend sind auf der dem Werkzeugschaft 3 zugewandten
Seite des Werkzeugkopfs 5 ebenfalls Erhöhungen und Vertiefungen vorgesehen. Diese
verlaufen radial zu einer Längsachse 9 des Werkzeugs 1 und
sind so ausgebildet, dass sie im zusammengebauten Zustand des Werkzeugs 1,
wie er in 1 dargestellt ist, ineinander
greifen. Es wird hier quasi eine Hirth-Verzahnung ausgebildet, die -anders
als bei einem Mitnehmer-Stift- das Zusammenfügen von Werkzeugkopf 5 und
Werkzeugschaft 3 in verschiedenen Drehpositionen zueinander
erlaubt und die Teile zueinander ausrichtet. Die Stirnseiten sind
komplementär
ausgebildet, so dass die Erhöhungen
und Vertiefungen der einen Seite in die der anderen Seite eingreifen
können,
um ein Drehmoment zu übertragen.
Dabei braucht lediglich deren Teilung identisch zu sein. Eine gleichartige
Ausgestaltung der Erhöhungen
und Vertiefungen ist letztlich nicht zwingend erforderlich, aber
in der Regel vorgesehen. Es wird hier also eine Hirth-Verzahnung realisiert,
um Drehmomente über
die Schnittstelle hinweg übertragen
zu können.
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Das
Werkzeug 1 ist mit einer Spanneinrichtung 11 versehen,
die dazu dient, den Werkzeugschaft 3 und den Werkzeugkopf 5 miteinander
zu verspannen. Sie weist einen in Längsrichtung des Werkzeugs 1 verlaufenden
Zuganker 13 auf, der mit seinem einen Ende 15 in
den Werkzeugkopf 5 eingreift und der an seinem unteren
Ende mit einem Spannkopf 17 versehen ist. Sie weist außerdem einen
Exzenter 19 auf, der im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse 9 des
Werkzeugs 1 angeordnet ist und eine Ausnehmung 21 umfasst,
in die der Spannkopf 17 über eine Einführöffnung 23 einbringbar
ist. Eine die Ausnehmung 21 bereichsweise umgebende Wand 25 erfasst
den Spannkopf 17 in einer ersten Funktionsstellung und
zieht diesen bei einer Drehung des Exzenters 19 in eine
erste Drehrichtung, hier bei einer Drehung im Uhrzeigersinn, in
die Ausnehmung 21 hinein, so dass der Zuganker 13 in
Richtung der Längsachse 9 nach
unten verlagert wird. Dadurch wird der Werkzeugkopf 5 am
Werkzeugschaft 3 festgespannt.
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Der
Spannkopf 17 des Zugankers 13 weist einen größeren Außendurchmesser
als dieser auf und ist in einem ersten Bereich 27 eines
Hohlraums 29 im Werkzeugschaft 3 angeordnet. Der
Zuganker 13 ist in einem zweiten Bereich 31 des
Hohlraums 29 untergebracht, dessen Außendurchmesser kleiner ist als
der des ersten Bereichs, so dass der Zuganker 13 nicht
nach vorne in Richtung des Werkzeugkopfs 5 aus dem Hohlraum 29 herausgezogen
werden kann.
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Der
Außendurchmesser
des Exzenters 19 ist größer als
der des ersten Bereichs 27, so dass der Exzenter, der im Übrigen auch
in der den Hohlraum 29 des Werkzeugschafts 3 umgebenden
Wandung festgelegt ist, in axialer Richtung, das heißt in Richtung
der Längsachse 9,
nicht verlagerbar ist.
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Der
Exzenter 19 verhindert, dass der Zuganker 13 aus
dem Inneren des Werkzeugschafts 3 – in 1 nach unten – herausfallen
kann. Dieser ist also nur über
einen bestimmten Weg in Richtung der Längsachse 9 des Werkzeugs 1 hin
und her bewegbar. Er ist im Übrigen
konzentrisch zur Längsachse 9 angeordnet,
außerdem
gegenüber
dem Werkzeugschaft 3 verdrehbar. Der Exzenter 19 ist
so in das Werkzeug 1 eingebracht, dass dessen Mittelachse die
Längsachse 9 senkrecht
schneidet.
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Die
Außenkontur
des Werkzeugschafts 3 ist hier auf der dem Werkzeugkopf 5 abgewandten
Seite im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet, um den Werkzeugschaft 3 in
eine geeignete Halterung einsetzen zu können. Es ist sehr wohl möglich, die
Form des Werkzeugschafts 3 an verschiedene Haltesysteme
anzupassen und/oder diesen in den dem Werkzeugkopf 5 abgewandten
Endbereich mit einem Außenkegel
zu versehen.
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Aus 1 ist
ersichtlich, dass der Werkzeugkopf 5 mit einem Sackloch 33 versehen
ist, das von unten in den Werkzeugkopf 5 reicht, so dass
dessen Vorderseite von der den Zuganker 13 aufnehmenden
Ausnehmung nicht geschnitten wird. Dies ermöglicht eine weitgehend freie
Ausgestaltung des Werkzeugkopfs 5.
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Bei
dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Werkzeugkopf 5 mit
mindestens einem, hier mit zwei Kühl-/Schmiermittelkanälen 37, 39 versehen,
die hier beispielhaft parallel zur Längsachse 9 verlaufen
und in der Vorderseite 35 des Werkzeugkopfs 5 münden. Es
ist aber möglich,
unter einem Winkel zur Längsachse 9 verlaufende
Kanäle vorzusehen,
die in der Mantelfläche 41 des
Werkzeugkopfs 5 münden.
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Aus
Gründen
der Vereinfachung ist in 1 nicht wiedergegeben, dass
sich der mindestens eine, hier die beiden Kühlmittelkanäle 37, 39,
im Grundkörper
des Werkzeugschafts 3 fortsetzen.
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Bei
dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Durchmesser
des Werkzeugkopfs 5 so gewählt, dass dieser mit dem Durchmesser
des Werkzeugschafts 3 zumindest im angrenzenden Bereich übereinstimmt.
Damit geht die Mantelfläche 41 des
Werkzeugkopfs 5 in die Umfangsfläche 43 des Werkzeugschafts 3 über. Vorzugsweise
ist der Durchmesser des Werkzeugkopfs 5 etwas größer als der
des Werkzeugschafts 3.
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Für die Funktion
des Werkzeugs 1 ist dieser Gesichtspunkt jedoch nicht für alle Einsatzfälle wesentlich.
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Aus
der Darstellung gemäß 1 ist
ersichtlich, dass der Exzenter 19 in eine Position verdreht ist,
in der die Einführöffnung 23 nach
rechts weist und die Wand 25 den Zuganker 13 umfasst.
Der Exzenter 19 ist hier nach rechts, also im Uhrzeigersinn,
verdreht, so dass der Spannkopf 17 um einen maximalen Weg
nach unten verlagert ist und den Werkzeugkopf 5 fest am
Werkzeugschaft 3 verspannt.
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2 zeigt
einen Ausschnitt des Werkzeugs 1 gemäß 1. Gleiche
Teile sind mit gleichen Bezugsziffern versehen, so dass insofern
auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Die Darstellung
zeigt das Werkzeug 1 im Längsschnitt, und zwar den Bereich,
in den der Exzenter 19 eingebracht ist. Dieser ist gegenüber der
Darstellung in 1 nach links; also gegen den
Uhrzeigersinn, so verdreht, dass die Wand 25 den Spannkopf 17 auf der
dem hier nicht dargestellten Werkzeugkopf 5 zugewandten
Seite nicht mehr umfasst. Vielmehr ist die Einführöffnung 23 des Exzenters 19 nach
oben, also in Richtung des Werkzeugkopfs 5, gerichtet,
so dass der Spannkopf 17 in die Ausnehmung 21 im
Inneren des Exzenters 19 einführbar ist. Der Spannkopf 17 liegt
in einem Abstand zu einer Auswurffläche 45, auf die unten
näher eingegangen
wird und die hier etwa horizontal verläuft.
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Wenn
der Spannkopf 17 in die Ausnehmung 21 eingebracht
ist, kann der Exzenter 19 im Uhrzeigersinn verdreht werden.
Dabei gleitet die Innenfläche 47 der
Wand 25 entlang der gewölbten
Oberfläche
des Spannkopfs 17. Die Außenfläche des Exzenters 19 ist
zylindrisch. Die Dicke der Wand 25 nimmt von der Einführöffnung 23 aus
gegen den Uhrzeigersinn zu, so dass der Spannkopf 17 entlang
der Längsachse 9 nach
unten in Richtung auf die Auswurffläche verlagert wird und der
Werkzeugkopf 5 am Werkzeugschaft 3 festgespannt
wird.
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Es
zeigt sich hier, dass die Ausgangslage des Spannkopfs 17 sehr
exakt vorbestimmt werden muss, weil der Spannweg des Exzenters 9 relativ klein
ist. Liegt der Spannkopf 17 in seiner Ausgangslage zu weit
oben, so verhindert er eine Drehbewegung des Exzenters 19 im
Uhrzeigersinn. Liegen der Werkzeugkopf 5 und der Werkzeugschaft 3 nicht praktisch
lückenlos
aufeinander, so reicht der bei einer Drehung des Exzenters 19 im
Uhrzeigersinn gegebene Spannweg nicht aus, eine exakt definierte Verspannung
zwischen Werkzeugschaft 3 und Werkzeugkopf 5 zu
realisieren. Es ist daher äußerst wichtig,
dass der Spannkopf 17 – in
axialer Richtung, also in Richtung der Mittelachse 9 gesehen – exakt
gegenüber
dem Werkzeugkopf 5 ausgerichtet ist, um eine definierte
Verspannung der beiden Teile des Werkzeugs 1 zu realisieren.
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Die
Drehbewegung des Exzenters 19 ist begrenzt. Es wird deutlich,
dass eine erste Begrenzungsfläche 51 der
Ausnehmung 21 am Spannkopf 17 anschlägt, wenn
der Exzenter 19 aus der in 2 dargestellten
Position weiter nach links gegen den Uhrzeigersinn verdreht wird.
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Aus
der Darstellung gemäß 2 wird
auch deutlich, dass eine auch in 1 ersichtliche
zweite Begrenzungsfläche 53 die
Drehbewegung des Exzenters 19 nach rechts im Uhrzeigersinn
begrenzt. Bei der Darstellung gemäß 1 liegt
die zweite Begrenzungsfläche 53,
die dort nicht mit einer Bezugsziffer versehen ist, am Spannkopf 17 an,
so dass eine Drehbewegung nach rechts über die in 1 dargestellte
Position hinaus nicht möglich
ist.
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3 zeigt
das Werkzeug gemäß 1 in einer
Explosionsdarstellung. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugsziffern
versehen, so dass insofern auf die Beschreibung zu den vorangegangenen
Figuren verwiesen wird.
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Es
wird hier deutlich, dass sich der Exzenter 19 in einer
weiteren Funktionsstellung, der zweiten Funktionsstellung, befindet:
Er ist so verdreht, dass die Wand 25 nach oben in Richtung
des Werkzeug kopfs 5 weist, wobei sich der Spannkopf 17 der
Spanneinrichtung 11 nicht im Inneren des Exzenters 19 befindet,
also nicht von der Ausnehmung 21 aufgenommen wird. Er liegt
vielmehr im Bereich der Wand 25 auf deren Außenfläche auf
und ist damit in axialer Richtung, also in Richtung der Längsachse 9,
aus der in 2 dargestellten Position nach
oben verlagert. Er kann durch die Abstützung der Wand 25 nicht
in Richtung der Längsachse 9 nach
unten bewegt werden. Damit ragt das obere Ende 15 der Zuganker 13 weiter
nach oben über
die Oberseite des Werkzeugschafts 3 hinaus, als dies bei
der Darstellung gemäß 1 der
Fall ist. Es besteht daher in dieser Funktionsstellung des Exzenters 19 die
Möglichkeit,
den Werkzeugkopf 5 am oberen Ende 15 des Zugankers 13 zu
befestigen. Dabei kann die Kopplung zwischen Werkzeugkopf 3 und
Zuganker 13 durch eine Bajonettverriegelung, vorzugsweise
aber durch eine Gewindeverbindung hergestellt werden. Dazu ist das Sackloch 33 zumindest
bereichsweise mit einem Innengewinde versehen, das mit einem Außengewinde am
oberen Ende 15 des Zugankers 13 zusammenwirkt.
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Der
Zuganker 13 ist aufgrund der hier dargestellten Funktionsstellung
des Exzenters 19 so weit nach oben aus dem Werkzeugschaft 3 herausgeschoben,
dass der Werkzeugkopf 5 ohne weiteres am oberen Ende 15 festgeschraubt
werden kann. Dabei ist auch im festgeschraubten Zustand des Werkzeugkopfs 5 der
Abstand zum Werkzeugschaft 3 so groß, dass die Drehmomentübertragungseinrichtung 7 noch
nicht wirksam ist. Der Werkzeugkopf 5 ist also gegenüber dem
Werkzeugschaft 3 frei drehbar.
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Der
Zuganker 13 ist, wie oben erläutert, über einen begrenzten Weg in
Richtung der Längsachse 9 beweglich
im Werkzeugschaft 3 gela gert. Er ist überdies grundsätzlich frei
drehbar. Zur Befestigung des Werkzeugkopfs 9 am oberen
Ende 15 des Zugankers 13 ist es also erforderlich,
diesen während
des Befestigungsvorgangs so festzulegen, dass er beim Ab- und Festschrauben
des Werkzeugkopfs 5 nicht frei drehbar ist.
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Die
drehsichere Fixierung des Zugankers 13 im Werkzeugschaft 3 kann
beispielsweise dadurch erfolgen, dass der Zuganker 13 mit
einer Querbohrung versehen wird, in die ein Stift einführbar ist.
An diesem kann der Zuganker 13 festgehalten werden, während der
Werkzeugkopf 5 aufgeschraubt wird. Denkbar ist es auch,
zumindest in dem Bereich des Zugankers 13, der in 3 über die
Vorderseite des Werkzeugschafts 13 hinausragt, mindestens
eine Schlüsselfläche vorzusehen,
an welcher der Zuganker 13 drehfest gehalten werden kann.
Schließlich wäre es auch
denkbar, mit einem Klemmwerkzeug den Zuganker 13 in dem über die
Vorderseite des Werkzeugschafts 3 hinausragenden Bereich
zu fixieren, während
der Werkzeugkopf 5 ab- oder festgeschraubt wird.
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Bevorzugt
wird jedoch ein Ausführungsbeispiel
des Werkzeugs 1, bei dem der Zuganker 13 mit Hilfe
des Exzenters 19 drehfest gehalten wird, während der
Werkzeugkopf 5 ab- oder aufgeschraubt wird. Dazu ist der
Spannkopf 17 mit mindestens einer Schlüsselfläche versehen, die mit einer
Anlagefläche am
Exzenter 19 zusammenwirkt, so dass der Zuganker 13 drehfest
im Werkzeugschaft 3 gehalten wird.
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Angesichts
des geringen Spannwegs des Exzenters 19 ist es sehr wichtig,
dass die Kopplung zwischen Werkzeugkopf 5 und dem oberen
Ende 15 der Zugstange 13 speziell ausgebildet
wird: Es muss eine exakte Positionierung des Werkzeugkopf 5 gegenüber dem
oberen Ende 15 der Zugstange 13 erzielt werden,
wenn der Werkzeugkopf 5 fest an der Zugstange 13 verankert
ist. Dazu ist im Übergangsbereich
zwischen dem Außengewinde
am oberen Ende 15 und dem übrigen Zuganker 13 eine
Anlageschulter AS vorgesehen. Diese ist dadurch realisierbar, dass
der Außendurchmesser
des Zugankers 13 im Bereich des oberen Endes 15 etwas
kleiner ist als in dem sich darunter anschließenden Bereich.
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Die
Anschlagschulter AS wirkt mit einer Anschlagfläche AF des Werkzeugkopfs 5 zusammen, die
durch eine Ringfläche
im Werkzeugkopf 5 gebildet wird. Die Anschlagschulter AS
liegt fest an der Anschlagfläche
AF an, wenn der Werkzeugkopf 5 am Zuganker 13 befestigt,
vorzugsweise festgeschraubt, ist. Dadurch ergibt sich eine exakte
Positionierung des Werkzeugkopfs 5 gegenüber der
Zugstange 13 und damit gegenüber dem Spannkopf 17.
Wird der Werkzeugkopf 5 nach einer Drehung des Exzenters in
seine Aufnahmeposition gemäß 2 auf
den Werkzeugschaft 3 aufgesetzt, so liegt der Spannkopf 17 in
der Ausnehmung 21 des Exzenters 19 so, dass die
Wand 25 nicht an dessen Seitenfläche anschlägt und eine Drehbewegung des
Exzenters 19 verhindert wird.
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Bei
einer exakten Positionierung des Spannkopfs 17 in der Ausnehmung 21 ist
der Exzenter 19 nach dem Aufsetzen des Werkzeugkopfs 5 verdrehbar,
so dass der Spannkopf 17 axial nach unten verlagert und
der Werkzeugkopf 5 am Werkzeugschaft 3 verspannt
wird.
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In 4 ist
der Exzenter in der in 3 dargestellten Position vergrößert wiedergegeben.
Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugs ziffern versehen, so dass
insofern auf die Beschreibung in den vorangegangenen Figuren verwiesen
wird.
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Aus
der Vergrößerung wird
deutlich, dass der Spannkopf 17 einen Vorsprung 55 aufweist,
der in die Umfangsfläche 57 des
Exzenters 19 eingreift. Dabei ist am Spannkopf 17 mindestens
eine Schlüsselfläche vorgesehen,
die mit einer Anlagefläche
des Exzenters 19 zusammenwirkt, so dass eine Relativdrehung
zwischen dem Spannkopf 17 und damit dem Zuganker 13 gegenüber dem
Exzenter 19 vermieden wird. Auf diese Weise wird also der
Zuganker 13 drehfest im Werkzeugschaft 3 gehalten.
Gleichzeitig ist der Spannkopf 17 gegenüber der in 2 dargestellten
Position in Richtung der Längsachse 9 nach oben
verlagert, so dass auch der Zuganker 13 verschoben ist.
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Vorzugsweise
ist der Spannkopf 17, hier also der Vorsprung 55,
auf der dem Betrachter zugewandten Seite mit einer Schlüsselfläche versehen,
außerdem
auf der dem Betrachter abgewandten Seite. Diese Schlüsselfächen wirken
mit den Begrenzungswänden
einer in die Umfangsfläche 57 des
Exzenters 19 eingebrachten Nut zusammen, die damit die
Anlageflächen
für die
Schlüsselflächen zur
Verfügung stellt.
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Grundsätzlich ist
es auch möglich,
den Vorsprung 15 als Mehrkant auszubilden und nicht nur zwei
in einem Abstand zueinander liegende Schlüsselflächen vorzusehen. Es können dann
mehrere jeweils paarweise einander zugeordnete parallele Schlüsselflächen realisiert
werden, deren Abstand etwas kleiner ist also die Breite der Nut
in der Umfangsfläche 57 des
Exzenters 19. Damit kann dann der Zug anker 13 in
mehreren Positionen in diese Nut eingreifen und gehalten werden.
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Bei
dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel greift der Vorsprung 55 in
die Umfangsfläche 57 des
Exzenters 19 im Bereich der Wand 25 ein. Es ist
aber auch möglich,
Anschlagflächen
in einem anderen Bereich der Umfangsfläche 57 des Exzenters 19 vorzusehen,
beispielsweise in einem Abschnitt, der durch einen Doppelpfeil 59 angedeutet
ist.
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5 zeigt
den Spannkopf 17 in Draufsicht, wobei die dem Exzenter 19 zugewandte
Seite des Spannkopfs 17 wiedergegeben ist. Es wird hier
der Vorsprung 55 deutlich, der mindestens eine, hier zwei im
Wesentlichen parallel zueinander verlaufende Schlüsselflächen 61 und 63 aufweist,
die mit entsprechenden Anlageflächen
am Exzenter 19 zusammenwirken.
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Gerade
aus der Draufsicht wird deutlich, dass der Vorsprung 15 auch
polygonförmig
ausgebildet sein und mehrere paarweise einander zugeordnete Schlüsselflächen aufweisen
kann, also beispielsweise noch zwei senkrecht zu den Schlüsselflächen 61 und 63 angeordnete
Schlüsselflächen oder
dergleichen.
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Bei
den Erläuterungen
zur Realisierung der Verdrehsicherung wurde hier davon ausgegangen, dass
der Spannkopf 17 mit einem Vorsprung 55 versehen
ist, der in die Umfangsfläche 57 des
Exzenters 19 eingreift. Es sei hier aber ausdrücklich darauf
hingewiesen, dass eine Verdrehsicherung auch dadurch realisiert
werden kann, dass auf der Umfangsfläche 57 mindestens
ein Vorsprung vorgesehen ist, der in eine Ausnehmung im Spannkopf 17 eingreift,
wobei auf entsprechende Weise, beispielsweise durch mindestens eine
Schlüssel fläche auf
der Außenfläche des
Vorsprungs und eine Anlagenfläche
auf der Innenfläche
der Ausnehmung im Spannkopf 17 eine Verdrehung des Zugankers 13 gegenüber dem
Exzenter 17 verhindert wird.
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Im
Folgenden wird auf die Funktion des Werkzeugs 1 näher eingegangen,
das anhand der 1 bis 5 erläutert wurde:
Das
Werkzeug 1 besteht also aus zwei Teilen, die mittels einer
Spanneinrichtung 11 drehfest miteinander verspannt werden
können.
Zur drehfesten Verankerung eines Werkzeugkopfs 5 an einem
Werkzeugschaft 3 ist eine Drehmomentübertragungseinrichtung 7 vorgesehen,
die beispielsweise als Hirth-Verzahnung ausgebildet ist. In dem
in 1 dargestellten verspannten Zustand erfasst der
Exzenter 19 den Spannkopf 17 und zieht diesen
mittels der Wand 25 in 1 in Richtung
der Längsachse 9 nach
unten. Der Exzenter 19 ist in 1 in seiner
Spann-Stellung wiedergegeben, wobei die Verdrehung in Spannrichtung
durch die zweite Begrenzungsfläche 53 begrenzt
wird.
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Zum
Lösen der
Verbindung von Werkzeugkopf 5 und Werkzeugschaft 3 wird
der Exzenter 19 entgegen dem Uhrzeigersinn nach links verdreht.
Er kann dabei über
die in 2 dargestellte Position noch etwas verdreht werden,
bis die erste Begrenzungsfläche 51 am
Spannkopf 17 anschlägt.
Dabei wird der Spannkopf 17 durch ein Verkippen der Auswurffläche 45 in
axialer Richtung, also in Richtung der Mittelachse 9, nach
oben verlagert, so dass die Verbindung zwischen Werkzeugschaft 3 und
Werkzeugkopf 5 gelöst
wird und die beiden Teile auseinander nehmbar sind.
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Der
Zuganker 13 ist in axialer Richtung über einen begrenzten Weg beweglich.
Nach oben ist die Bewegung dadurch begrenzt, dass der zweite Bereich 31 des
Hohlraums 29 im Werkzeugschaft 3 einen Innendurchmesser
aufweist, der kleiner ist als der Außendurchmesser des Spannkopfs 17.
Nach unten ist die Bewegung des Zugankers 13 durch den in
den Werkzeugschaft 3 eingesetzten Exzenter 19 begrenzt.
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Nach
dem Lösen
der Verbindung zwischen Werkzeugschaft 3 und Werkzeugkopf 5 kann
der Werkzeugkopf nach oben gezogen werden, so dass der Spannkopf 17 aus
der Ausnehmung 21 herausgefahren wird. Anschließend kann
der Exzenter 19 gegenüber
der in 2 dargestellten Position im Uhrzeigersinn nach
rechts gedreht werden, so dass der Spannkopf 17 nicht mehr
in die Einführöffnung 23 des
Exzenters 19 und in die Ausnehmung 21 gelangen
kann, sondern vielmehr auf der Umfangsfläche 57 des Exzenters 19 aufliegt.
Dabei ragt ein Vorsprung 55 des Spannkopf 17 in
die Umfangsfläche 57 hinein,
so dass die mindestens eine Schlüsselfläche, hier
beide Schlüsselfächen 61 und 63 des
Vorsprungs 55, mit mindestens einer Anlagefläche des Exzenters 19 zusammenwirken.
Dadurch wird der Spannkopf 17 und damit der Zuganker 13 drehfest
im Werkzeugschaft 3 gehalten. Es ist nun möglich, den Werkzeugkopf 5 von
dem oberen Ende 15 des Zugankers 13 zu lösen oder
an diesem zu befestigen.
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Da
die Zugstange 13 relativ dünn ausgelegt werden kann, ist
die hier beschriebene Ausgestaltung des Werkzeugs 1 auch
für Werkzeuge
mit sehr kleinem Durchmesser verwendbar.
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Im Übrigen ist
die Ausgestaltung sowohl des Werkzeugschafts 3 als auch
des Werkzeugkopfs 5 frei wählbar, so dass Bohrer, Fräser und/oder
Reibahlen realisierbar sind.
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Wird,
wie oben beschrieben, in den Werkzeugkopf 5 ein Sackloch 33 eingebracht,
so ist die Stirnseite des Werkzeugkopfs 5 nutzbar, indem
hier auch Schneiden vorgesehen werden können. Es ist also möglich, Bohrer
mit mindestens einer Zentrumsschneide zu realisieren, mit denen
dann ins Volle gebohrt werden kann.
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Auch
der Werkzeugschaft 3 ist, wie oben angedeutet, frei ausgestaltbar.
Er kann also unmittelbar mit einer Werkzeugmaschine, mit Adaptern,
Zwischenstücken
oder dergleichen kombiniert werden.
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Schließlich sei
noch darauf hingewiesen, dass auch zwischen dem Werkzeugkopf 5 und
dem Werkzeugschaft 3 Zwischenelemente eingebracht werden
können,
die dann auf beiden Seiten Drehmomentübertragungseinrichtungen aufweisen.
In diesem Fall muss dann die Länge
des Zugankers 13 auf die Ausgestaltung des Werkzeugs abgestimmt
werden.