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Die
Erfindung betrifft eine Werkzeugaufnahme mit den Merkmalen des Anspruchs
1.
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Werkzeugaufnahmen
mit einer Hohlschaftkegel-Spannvorrichtung sind bekannt, wobei die Ausgestaltung
des Hohlschaftkegels durch DIN und ISO vorgegeben sind.
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Werkzeugaufnahmen
der hier angesprochenen Art dienen dazu, Werkzeuge, aber auch Adapter, Zwischenstücke und
dergleichen, die mit einem Hohlschaftkegel versehen sind, aufzunehmen
und mit einer Halterung fest zu verbinden. Auf diese Weise eingespannte
Werkzeuge werden dazu verwendet, Werkstücke zu bearbeiten. Beispielsweise
werden mit einem Drehstahl Späne
von einem rotierenden Werkstück
abgetragen. Dabei steht das Werkzeug still, das heißt es dreht
sich nicht, beispielsweise um die Mittelachse der Werkzeugaufnahme. Werkzeugaufnahmen
der hier angesprochenen Art können
aber auch Werkzeuge so aufnehmen, dass diese zum Bohren, Reiben
oder Fräsen
eingesetzt werden können,
wobei sie in der Regel in Rotation versetzt werden. Es hat sich
herausgestellt, dass in vielen Fällen
die axiale Baulänge,
also die in Richtung der Mittelachse der Werkzeugaufnahme gemessene
Länge,
recht groß ist,
was die Einsatzmöglichkeiten
einer derartigen Werkzeugaufnahme einschränkt.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, eine Werkzeugaufnahme zu schaffen, deren
in Richtung der Mittelachse gemessene Baulänge relativ kurz ist, sodass
sie auch unter beengten Raumverhältnissen Werkzeuge
aufnehmen können,
mit deren Hilfe dann Werkstücke
bearbeitet werden.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe wird eine Werkzeugaufnahme vorgeschlagen, welche
die in Anspruch 1 genannten Merkmale aufweist. Sie umfasst also
eine Hohlschaftkegel-Spannvorrichtung mit einer Mittelachse, einer
Spanneinrichtung, einer Zugstange, die mit der Spanneinrichtung
zusammenwirkt und mit einer Betätigungseinrichtung,
mit der die Zugstange betätigt,
das heißt
verlagert, werden kann. Die Werkzeugaufnahme zeichnet sich dadurch aus,
dass die Betätigungseinrichtung
ein unter einem Winkel von vorzugsweise 90° zur Mittelachse bewegliches
Betätigungselement
aufweist, das mindestens ein Betätigungsteil
umfasst. Entsprechend ist die Zugstange mit wenigstens einem Eingriffsteil
versehen. Die Besonderheit der Werkzeugaufnahme besteht darin, dass
das Betätigungs- und das Eingriffsteil
ein Keilgetriebe bilden, das dazu dient, eine radiale Bewegung des
Betätigungselements,
also eine Verlagerung senkrecht zur Mittelachse, in eine axiale Verschiebung
der Zugstange in Richtung der Mittelachse umzusetzen. Herkömmliche
Zugstangen erstrecken sich durch die Werkzeugaufnahme und werden
an ihrem im Inneren der Werkzeugaufnahme liegenden Ende erfasst
und mit in axialer Richtung wirkenden Kräften beaufschlagt. Üblicherweise
werden hier hydraulische, pneumatische oder auch elektrische Aktuatoren
eingesetzt. Es wird deutlich, dass dadurch die axiale Baulänge der
Werkzeugaufnahme sehr groß ist.
Dadurch, dass hier die Bewegung der Zugstange über einen Keilgetriebe erfolgt,
ist es möglich,
die Baulänge
der Werkzeugaufnahme sehr stark zu reduzieren.
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Beim
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Werkzeugaufnahme ist vorgesehen, dass das Keilgetriebe doppelwirkend
ausgebildet ist. Bei einer derartigen Ausführungsform ist es möglich, die
Zugstange in zwei Richtungen zu bewegen und die Spanneinrichtung
zu betätigen.
Diese kann also nicht nur zum Festspannen des Hohlkegels eines Werkzeugs aktiviert
werden, wobei deren mindestens eine Spannzange radial nach außen verlagert
wird. Es ist vielmehr auch möglich,
die Spannvorrichtung aktiv in ihre Löseposition zu verlagern, um
den Hohlschaft eines Werkzeugs freizugeben. Besonders bevorzugt wird
dabei die Zugstange weiter in Richtung auf das eingespannte Werkzeug
bewegt, um dieses auszustoßen.
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Bei
einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist vorgesehen, dass das Betätigungselement
seitlich an der Zugstange angreift. Dabei kommt das Betätigungsteil
des Betätigungselements mit
dem Eingriffsteil der Zugstange in Wirkverbindung, um eine Axialbewegung
der Zugstange auszulösen.
Wird das Keilgetriebe also so ausgebildet, dass die Kräfte seitlich
in die Zugstange eingeleitet werden, so bleibt deren im Inneren
der Werkzeugaufnahme liegendes Ende frei, sodass dort ein Kühl-/Schmiermittel
einleitbar ist. Dieses wird dann auf geeignete und bekannte Weise
zu einer aktiven Schneide des eingespannten Werkzeugs geleitet, um
diese zu kühlen
und zu schmieren. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung führt also
nicht nur zu einer axialen Verkürzung
der Baulänge
der Werkzeugaufnahme, sondern ermöglicht auch die Durchleitung
eines Kühl-/Schmiermittels
ohne besonderen baulichen Aufwand. Überdies ist es möglich, eine
Antriebswelle oder eine Schubstange oder ein sonstiges Betätigungselement
durch die Zugstange hindurchzuführen.
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Ein
weiteres Ausführungsbeispiel
der Werkzeugaufnahme zeichnet sich dadurch aus, dass eine Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung
vorgesehen ist, mit deren Hilfe der Verlauf des Kühl-/Schmiermittels innerhalb
der Werkzeugaufnahme beeinflussbar ist. Das Kühl-/Schmiermittel kann also auf verschiedene Wege
von der Kühl-/Schmiermittelversorgung
zum Werkzeug geleitet werden.
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Ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Werkzeugaufnahme zeichnet sich durch ein Kühl-/Schmiermittel-Rohr aus,
das koaxial zur Mittelachse angeordnet und in die Zugstange eingesetzt
ist und dazu dient, Kühl-/Schmiermittel
an das eingespannte Werkzeug weiterzuleiten, insbesondere an einen
im Werkzeug zentral ausgebildeten Kühl-/Schmiermittel-Kanal. In
diesem Fall ist die Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung
so eingestellt, dass das Kühl-/Schmiermittel
von der Versorgungsquelle zu einem im Bereich der Mittelachse der
Werkzeugaufnahme liegenden Kanalabschnitt geleitet wird, der im
Inneren des Kühl-/Schmiermittel-Rohrs vorgesehen
ist.
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Weitere
Ausgestaltungen der Werkzeugaufnahme ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es
zeigen:
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1 einen
Längsschnitt
durch die Werkzeugaufnahme, bei der die Hohlschaftkegel-Spannvorrichtung
gespannt ist;
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2 einen
Längsschnitt
durch die Werkzeugaufnahme gemäß 1,
bei der die Hohlschaftkegel-Spannvorrichtung
sich in ihrer Lösestellung
befindet;
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3 einen
Längsschnitt
entlang einer gegenüber
der Schnittebene gemäß 1 und 2 gekippten
Schnittebene, aus der eine Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung
ersichtlich ist;
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4 eine
Draufsicht auf die Stirnseite der in den 1 bis 3 wiedergegebenen
Werkzeugaufnahme, die Teil eines Sternrevolvers ist;
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5 einen
Schnitt durch eine Werkzeugaufnahme in einer Ebene, in der sich
die Kühl-/Stelleinrichtung
befindet, wobei hier ein gegenüber
den vorangegangenen Figuren abgewandeltes Ausführungsbeispiel wiedergegeben
ist;
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6 einen
Detailschnitt durch die Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung,
bei dem die Schnittebene gegenüber 5 um
90° gedreht
ist;
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7 eine
Stirnansicht der Werkzeugaufnahme gemäß 5, die hier
als Trommelrevolver ausgebildet ist;
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8 eine
perspektivische Explosionsdarstellung eines Teils der in den 5 bis 7 dargestellten
Werkzeugaufnahme;
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9 eine
perspektivische Ansicht der Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung,
die bei dem Ausführungsbeispiel
der Werkzeugaufnahme nach den 1 bis 4 Verwendung
findet;
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10 eine
perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung
in einer ersten Funktionsstellung;
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11 ein
Längsschnitt
durch die Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung
aus 10;
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12 eine
Stirnansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels
einer Werkzeugaufnahme;
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13 einen
Schnitt durch die Werkzeugaufnahme aus 12 in
eine Ebene, in der die Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung
angeordnet ist;
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14 eine
perspektivische Ansicht der Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung
aus 10 in einer zweiten Funktionsstellung;
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15 einen
Längsschnitt
durch die Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung
aus 14;
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16 eine
Stirnansicht der Werkzeugaufnahme gemäß 12, bei
der die Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung
ihre zweite Funktionsstellung einnimmt, und
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17 einen
Schnitt durch die Werkzeugaufnahme aus 16 in
einer Ebene, in der die Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung
angeordnet ist.
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1 zeigt
eine Werkzeugaufnahme 1 mit einer Hohlschaftkegel-Spannvorrichtung 3.
Diese umfasst eine Spanneinrichtung 5, welche mindestens
eine Spannzange 7 umfasst. Um möglichst gleichmäßig Spannkräfte auf
einen Hohlschaft eines in der Werkzeugaufnahme 1 festzuspannendes,
hier nicht dargestelltes Werkzeug einleiten zu können, weist die Spanneinrichtung
in der Regel mehrere konzentrisch zu einer Mittelachse 9 der
Werkzeugaufnahme 1 in gleichem Abstand zueinander angeordnete
Spannzangen 7 auf. Diese greifen in den Hohlschaft des
hier nicht dargestellten Werkzeugs ein und wirken mit auf der Innenseite
des Hohlschafts vorgesehen Spannflächen zusammen, die so ausgebildet
sind, dass im Wesentlichen radial von den Spannzangen 7 ausgehende
Kräfte,
die also senkrecht zur Mittelachse 9 wirken, aufgespalten
werden in eine Kraftkomponente, die radial nach außen wirkt und
den Hohlschaftkegel gegen eine Aufnahmefläche der Werkzeugaufnahme 1 anpressen
und in Kräfte,
die den Hohlschaft des Werkzeugs in Richtung der Mittelachse 9 in
die Werkzeugaufnahme 1 hineinziehen. Spanneinrichtungen
mit Spannzangen der hier angesprochenen Art sind bekannt, sodass darauf
nicht weiter eingegangen wird.
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Die
Werkzeugaufnahme 1 weist eine in Richtung der Mittelachse 9 und
vorzugsweise konzentrisch zu dieser angeordnete Zugstange 13 auf,
die sich ausgehend von der Stirnseite 15 der Werkzeugaufnahme 1 in
deren Inneres erstreckt. Die Zugstange 13 ist vorzugsweise
rotationssymmetrisch ausgebildet und weist einen konisch ausgebildeten
ersten Außenflächenabschnitt 17 auf,
der sich in Richtung zur Stirnseite 15 aufweitet und an
dem die mindestens eine Spannzange 7 anliegt. Wird die
Zugstange 13 in das Innere der Werkzeugaufnahme 1,
in 1 nach rechts, verlagert, so gleitet die mindestens
eine Spannzange 7 auf dem ersten Außenflächenabschnitt 17 entlang
und wird von diesem radial nach außen gedrückt. Die mindestens eine Spannzange weist
ein dem ersten Außenflächenabschnitt 17 gegenüberliegendes
Ende 19 auf, das in einem Aufnahmeab schnitt 21 untergebracht
ist, der so ausgebildet ist, dass die mindestens eine Spannzange
bei einer Bewegung der Zugstange 13 nach rechts nicht in Richtung
der Mittelachse 9 ausweichen, aber im Bereich des Endes 19 verschwenken
kann.
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Der
Aufnahmeabschnitt 21 für
die mindestens eine Spannzange 7 wird durch eine Distanzscheibe 23 gebildet,
die konzentrisch zur Mittelachse 9 angeordnet und einen
Innenraum umschließt,
der den Aufnahmeabschnitt 21 umgibt. Ein in 1 rechts
liegender Bereich des Innenraums weist einen kleineren Innendurchmesser
auf, sodass eine axiale Anschlagschulter 25 gebildet wird,
an der die mindestens eine Spannzange 7 anliegt und nicht
in Richtung der Mittelachse 9 – in 1 nach rechts – ausweichen
kann.
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Aus 1 ist
eine Betätigungseinrichtung 27 zu
erkennen, die dazu dient, die Zugstange 13 in Richtung
der Mittelachse 9 der Werkzeugaufnahme 1 zu verlagern.
Sie ist, von der Stirnseite 15 aus gesehen, tiefer in der
Werkzeugaufnahme 1 angeordnet und wirkt mit dem über die
Distanzscheibe 23 in das Innere der Werkzeugaufnahme 1 ragenden
Ende 29 der Zugstange 13 zusammen. Sie weist ein
auch als Schubhülse
bezeichnetes Betätigungselement 31 auf,
das hier senkrecht zur Mittelachse 9 der Werkzeugaufnahme 1 verlagerbar
ist. Es wird sich zeigen, dass es auch unter einem Winkel zu dieser
Mittelachse 9 verschiebbar ausgebildet sein kann. Es weist mindestens
ein Betätigungsteil 33 auf,
das mit einem an der Zugstange 13 vorgesehenen, hier nicht
erkennbaren Eingriffsteil zusammenwirkt und ein Keilgetriebe bildet.
Dieses ist so ausgelegt, dass das Betätigungsteil 33 bei
einer radialen Verlagerung des Betätigungselements 31 eine
axiale Verschiebung, das heißt
eine Ver schiebung in Richtung der Mittelachse 9, der Zugstange 13 bewirkt
wird.
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In 1 ist
das Betätigungselement
in einer Position nahe der Mittelachse 9 angeordnet, also nach
innen in die Werkzeugaufnahme 1 verlagert. Dadurch wird
die Zugstange 13 in 1 nach rechts verlagert,
also ebenfalls in das Innere der Werkzeugaufnahme 1 hinein.
Dadurch gleitet die mindestens eine Spannzange 7, die in
axialer Richtung nicht ausweichen kann, auf dem ersten Außenflächenabschnitt 17 entlang
und wird radial nach außen
gedrängt,
in seine Spannstellung, in der ein hier nicht dargestellter Hohlschaft
eines Werkzeugs fest mit der Werkzeugaufnahme 1 verspannt
wird.
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Bei
dem in 1 wiedergegeben Ausführungsbeispiel werden alle
Spannzangen der Spanneinrichtung 5 gemeinsam radial nach
außen
verlagert, sodass der Hohlschaft des Werkzeugs sehr gleichmäßig mit
einer von innen wirkenden Kraft beaufschlagt und exakt in Bezug
auf die Werkzeugaufnahme 1 gehalten und ausgerichtet wird.
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Das
Betätigungselement 31 wird
durch einen geeigneten Antrieb bezüglich der Mittelachse 9 ein- und
auswärtsbewegt.
Dabei ist es möglich,
einen hydraulischen, pneumatischen, elektrischen Antrieb oder dergleichen
zu verwenden. Besonders einfach realisierbar ist eine manuelle Verlagerung
des Betätigungselements 31 mittels
einer vorzugsweise als Differenzialschraube ausgebildeten Gewindespindel 35, die,
was aus dem Stand der Technik bekannt ist, mit zwei Außengewindebereichen
ausgestattet sein kann, welche ein gegenläufiges Gewinde aufweisen. Ein
erster Gewindeabschnitt wirkt mit dem Betätigungselement 31 zusammen,
ein zweiter Gewindeabschnitt greift in die Werkzeugaufnahme 1 ein.
Aus fertigungstechni schen Gründen
ist bei dem hier dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Werkzeugaufnahme 1 ein
Gewindeelement 37 vorgesehen, das in der Werkzeugaufnahme 1 verankerbar
und mit einem Innengewinde versehen ist, das mit dem Außengewinde
der Gewindespindel 35 zusammenwirkt. Vorzugsweise ist das
Gewindeelement 37 als Gewindering ausgebildet, der in der Werkzeugaufnahme 1 mittels
eines Außengewindes verankerbar
ist.
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Beim
Zusammenbau der Werkzeugaufnahme 1 wird das Betätigungselement 31 in
das Innere der Werkzeugaufnahme 1 eingeführt, bevor
andere Elemente der Hohlschaftkegel-Spannvorrichtung 3 eingebaut
werden. Es ist dann möglich, über eine
von außen
zugängliche Öffnung 39 die
Gewindespindel 35 in das Betätigungselement 31 über einen
gewünschten
Bereich einzuschrauben, und dann, während die Gewindespindel 35 gehalten
wird, den Gewindering in die Werkzeugaufnahme 1 einzuschrauben
und zu fixieren. Auf diese Weise kann sich dann die Gewindespindel 35 einerseits
am Betätigungselement 31 und
andererseits an der Werkzeugaufnahme 1 abstützen, wenn
es darum geht, das Betätigungsteil 33 gegenüber der
Mittelachse 9 zu verlagern.
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Die
Zugstange 13 ist vorzugsweise im Innern der Werkzeugaufnahme 1 so
gelagert, dass sie in radialer Richtung zur Mittelachse 9 abgestützt ist.
Bei einer Einwärtsbewegung
des Betätigungselements 31 werden über das
Betätigungsteil 33 radiale
Kräfte in
das Ende 29 der Zugstange 13 eingeleitet. Diese kann
sich an einem Widerlager 41 über einen Vorsprung 43 abstützen, der
vom Grundkörper 45 der Zugstange 13 ausgeht
und sich – in 1 – von der Mittelachse 9 aus
gesehen nach unten erstreckt und an dem Widerlager 41 anliegt.
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Wird
das Betätigungselement 31 radial
nach außen
bewegt, so wird über
das Keilgetriebe eine in radialer Richtung – in 1 nach oben – wirkende Kraft
in das Ende 39 der Zugstange 13 eingeleitet. Die
dadurch induzierte Kippbewegung der Zugstange 13 kann eine
ungleichmäßige Krafteinwirkung
der Zugstange 13 auf die mindestens eine Spannzange 7 verursachen.
Um dies zu verhindern, kann ein im Wesentlichen parallel zur Mittelachse 9 verlaufender Stift 47 vorgesehen
werden, der im Vorsprung 43 verankert ist und in einer
geeigneten Ausnehmung 49 in der Werkzeugaufnahme 1 gleitet.
Denkbar ist es aber auch, den Stift 47 in der Werkzeugaufnahme 1 zu verankern
und eine Gleitpassung zwischen dem Stift 47 und der Ausnehmung 49 bereitzustellen.
Auf jeden Fall stellt der Stift 47 sicher, dass eine axiale
Verlagerung der Zugstange 13 in Richtung der Mittelachse 9 nicht
behindert wird, dass diese aber bei einer Ein- und/oder Auswärtsbewegung des Betätigungselements 31 in
radialer Richtung gehalten und abgestützt, außerdem geführt wird.
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Aus 1 ist
noch ersichtlich, dass sich das Betätigungselement 31 auf
der innen liegenden Seitenfläche
der Distanzscheibe 23 gleitend abstützt. Andererseits wird das
Betätigungselement 31 von
einer Stützfläche 53 im
Inneren der Werkzeugaufnahme 1 geführt. Dies führt zu einem sehr kompakten Aufbau
der Werkzeugaufnahme 1. Es zeigt sich, dass die Zugstange 13 die
Spanneinrichtung 5 im Inneren der Werkzeugaufnahme 1 nur
wenig überragt und
dass das freie Ende 29 nur so weit über die Distanzscheibe 23 hinaussteht,
dass das Betätigungselement 31 mit
dem Ende 29 zusammenwirken kann.
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Grundsätzlich ist
es möglich,
das freie Ende 29 der Zugstange 13 mit einer Abschlusswand
zu versehen und hier ein mit dem Betäti gungselement 31 zusammenwirkendes
Keilgetriebe vorzusehen. Die Zugstange 13 könnte in
diesem Fall kürzer
ausgebildet werden, als dies in 1 dargestellt
ist.
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Das
hier dargestellte Ausführungsbeispiel der
Werkzeugaufnahme 1 zeichnet sich aber dadurch aus, dass
die Betätigungseinrichtung 31 nicht in
dem Bereich der rechten Stirnfläche
der Zugstange 13 eingreift, sondern auf der Außenseite
am Ende 29 der Zugstange 13. Dadurch ist es möglich, die
Zugstange 13 hohl auszubilden und am Ende 29 offenzulassen.
Damit korrespondiert der Innenraum 55 der Zugstange 13 mit
einem Hohlraum 57 in der Werkzeugaufnahme 1, wobei
der Innenraum 55 und der Hohlraum 57 fluchtend
und koaxial zur Mittelachse 9 ausgebildet sind. Es ist
daher möglich,
durch die Werkzeugaufnahme 1 hindurch eine Antriebswelle, eine
Schubstange oder ein sonstiges auch als Antriebsorgan bezeichnetes
Betätigungselement
zu führen,
das hier nicht dargestellt ist und durch den Innenraum 55 der
Zugstange 13 in ein in die Werkzeugaufnahme 1 eingestecktes
Werkzeug eingreift. Es kann hier also ein Werkzeug vorgesehen werden, das
mindestens eine rotierende Schneide zur Bearbeitung eines Werkstücks aufweist,
sodass ein Bohren, Reiben, Fräsen
oder dergleichen möglich
ist. Über
eine Schubstange, die axial in der Zugstange 13 verlagerbar
ist, können
Schub- und/oder Zugkräfte
auf das Werkzeug ausgeübt
werden, um dort Teilwerkzeuge oder dergleichen zu betätigen.
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Es
zeigt sich also, dass das hier dargestellte Ausführungsbeispiel der Werkzeugaufnahme 1 sehr kurz
baut und dass durch die besondere Ausgestaltung der Betätigungseinrichtung 27 die
Zugstange 13 hohl ausgebildet werden kann, sodass die Durchführung einer
Antriebswelle bis zu dem in die Werkzeugaufnahme 1 eingesetzten Werkzeug
möglich
ist. In die hier beschriebene Werkzeugaufnahme 1 können also
nicht nur Werkzeuge mit einer feststehenden Schneide beispielsweise
zum Drehen eingesetzt werden. Es ist vielmehr auch möglich, Werkzeuge aufzunehmen,
mit denen Bohrungen erzeugt und/oder bearbeitet werden können oder
aber Fräser zu
verwenden, die der entsprechenden Bearbeitung eines Werkstücks dienen.
Es können
auch Werkzeuge in die Werkzeugaufnahme 1 eingesetzt werden, die
Schieber oder dergleichen umfassen, die gegenüber dem Werkzeug durch von
der Schubstange induzierte Kräfte
verlagerbar sind.
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Die
in 1 dargestellte Werkzeugaufnahme 1 weist
einen Einbauflansch 59 auf, der die Werkzeugaufnahme 1 in
dem Bereich stirnseitig abdeckt, in den das aufzunehmende Werkzeug
in die Werkzeugaufnahme 1 einführbar ist. Er reicht hier in
das Innere der Werkzeugaufnahme 1 hinein, schließt das Betätigungselement 31 und
die Distanzscheibe 23 in der Werkzeugaufnahme 1 ein
und fixiert die genannten Elemente dort. Er ist im Übrigen so
ausgebildet, dass die mindestens eine Spannzange 7 im Aufnahmeabschnitt 21 gehalten
wird. Er weist dazu an seinem an die Distanzscheibe 23 angrenzenden
Ende 61 einen Innendurchmesser auf, der kleiner ist als der
des Aufnahmeabschnitts 21. Es wird also zwischen dem Ende 61 und
der Anschlagschulter 25 der Distanzscheibe 23 ein
Aufnahmebereich geschaffen, in dem das Ende 19 der mindestens
einen Spannzange 7 so gehalten wird, dass es in axialer
Richtung, also in Richtung der Mittelachse 9, nicht verlagerbar
ist, aber verschwenkt werden kann. Die Zugstange 13 weist
einen derartigen Außendurchmesser auf,
dass sie die mindestens eine Spannzange 7 sicher im Aufnahmeabschnitt 21 hält, sodass
sie nicht radial nach innen, also in Richtung auf die Mittelachse 9,
ausweichen kann.
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Es
wird hier also auf einfache Weise zwischen der Außenfläche der
Zugstange 13 und dem Ende 61 des Einbauflansches 59,
das im Inneren der Werkzeugaufnahme 1 angeordnet ist, und
der Distanzscheibe 23 eine einfache und sichere Halterung für die Spanneinrichtung 5 und
deren mindestens eine Spannzange 7 geschaffen.
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2 zeigt
das in 1 wiedergegebene Ausführungsbeispiel der Werkzeugaufnahme 1.
Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugsziffern versehen, sodass auf
die Beschreibung zu 1 verwiesen wird.
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In 2 ist
die Spanneinrichtung 5 in ihrer Lösestellung wiedergegeben, also
in der Stellung, in der ein Hohlschaftkegel eines Werkzeugs ohne
Weiteres in die Werkzeugaufnahme 1 eingesteckt oder aus
dieser herausgenommen werden kann. Die mindestens eine Spannzange 7 ist
um ihr Ende 29 so verschwenkt, dass ihr Kopf 29' nach innen
in Richtung auf die Mittelachse 9 um das Ende 29 verschwenkt
ist. Der Kopf 29' liegt
also nicht mehr auf dem ersten Außenflächenabschnitt 17 der
Zugstange 13 auf, sondern auf einem zweiten Außenflächenabschnitt 17', der durch
eine Vertiefung in der Außenfläche der
Zugstange 13 gebildet wird und einen kleineren Außendurchmesser
als der erste Außenflächenabschnitt 17 aufweist.
Der Kopf 29' der
mindestens einen Spannzange 7 liegt damit so weit innen,
dass der Hohlschaft eines Werkzeugs leicht und ohne Behinderung
in das Innere der Werkzeugaufnahme 1 beziehungsweise des
Einbauflansches 59 eingeführt werden kann.
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Um
eine Zurückverlagerung
des Kopfes 29' der
mindestens einen Spannzange 7 in Richtung auf die Mittelachse 9 zu
ermöglichen,
wird die Zugstange 13 in Richtung der Mittelachse 9 aus
der Werkzeugaufnahme 1 nach außen verlagert, in 2 nach links.
Dies wird dadurch bewirkt, dass das Betätigungselement 31 der
Betätigungseinrichtung 27 mithilfe
der Gewindespindel 35 von der Mittelachse 9 nach
außen
verlagert wird. Damit wird auch das Betätigungsteil 33 des
Betätigungselements 31 nach außen verlagert.
Da dieses mit einem hier nicht sichtbaren Eingriffselement der Zugstange 13 ein
Keilgetriebe bildet, wird die Auswärtsbewegung des Betätigungselements 31 umgesetzt
in eine axiale Verlagerung der Zugstange 13 nach links.
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Der
Verlagerungsweg der Zugstange 13 kann so gewählt werden,
dass ihre Stirnfläche 63 an dem
hier nicht dargestellten Werkzeug anschlägt und dieses aus der Werkzeugaufnahme 1 ausstößt.
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Die
Werkzeugaufnahme 1 zeichnet sich also dadurch aus, dass
die mittels eines Keilgetriebes in Richtung der Mittelachse 9 bewegliche
Zugstange 13 bei einer Bewegung in eine erste Richtung,
in 1 nach rechts, die Einspannung eines Werkzeugs
in der Werkzeugaufnahme 1 bewirkt, und bei einer Bewegung
in die entgegengesetzte Richtung, in 2 nach links,
das eingespannte Werkzeug freigibt und bei entsprechender Auslegung
auch aus der Werkzeugaufnahme 1 ausstößt. Es zeigt sich hier, dass das
Betätigungselement 31 nicht
genau senkrecht zur Mittelachse 9 bewegt zu werden braucht.
Bei entsprechender Ausgestaltung des Keilgetriebes kann der Bewegungsweg
des Betätigungsteils 31 auch
unter einem Winkel zur Mittelachse 9 verlaufen.
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Bei
der Axialbewegung der Zugstange 13 wird diese durch den
Stift 47 nicht nur in radialer Richtung abgestützt, sondern
auch in axialer Richtung, also in Richtung der Mittelachse 9,
geführt.
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In
der auch als Freigabestellung bezeichneten Lösestellung der Spanneinrichtung 5 wird
die mindestens eine Spannzange 7 also nicht mit einer radial
nach außen
wirkenden Kraft beaufschlagt. Es ist vielmehr ohne Weiteres möglich, dass
sie in Richtung auf die Mittelachse 9 ausweicht, wenn ein
Hohlschaft eines Werkzeugs in die Werkzeugaufnahme 1 eingeschoben
oder aus dieser herausgezogen wird.
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Vorzugsweise
ist eine Zwangsrückführung der
mindestens einen Spannzange 7 vorgesehen. Dies wird hier
dadurch erreicht, dass im Bereich des Kopfes 29' der mindestens
einen Spannzange 7 ein elastisches Rückholelement R vorgesehen ist,
das auf geeignete Weise gegen Verrutschen fixiert ist. Es kann als
O-Ring, als Ring- oder
als Wurmfeder ausgebildet sein. Hier ist vorgesehen, dass außen in der mindestens
einen Spannzange 7 eine Nut vorhanden ist, in die das Rückholelement
R, beispielsweise ein O-Ring, eingelegt ist. Werden, wie bei dem
hier dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel, mehrere in
einem gleichen Umfangsabstand zueinander angeordnete Spannzangen 7 zur
Realisierung der Spanneinrichtung 5 vorgesehen, so umgreift
das Rückholelement
R alle Spannzangen und zieht diese in Richtung auf die Mittelachse 9 zurück, sobald
keine nach außen
wirkenden Kräfte
durch die Zugstange 13 aufgebaut werden.
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Die
Rückstellkräfte für die mindestens
eine Spannzange 7 können
aber auch auf andere geeignete Weise realisiert werden, beispielsweise
dadurch, dass die mindestens eine Spannzange 7 an ihrem
Ende 19 mit einer Vorspannkraft beaufschlagt wird, welche
den Kopf 29' in
Richtung auf die Mittelachse 9 drängt, sodass dieser an dem zweiten
Außenflächenbereich 17' der Zugstange 13 anliegt.
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Aus 2 wird
deutlich, dass das Keilgetriebe auf zwei Arten realisierbar ist:
Es ist zum Einen möglich,
das Betätigungsteil 33 am
Betätigungselement 31 durch
eine Nut zu realisieren, in die ein als Vorsprung ausgebildetes
Eingriffsteil an der Zugstange 13 eingreift. Zum Anderen
ist auch eine Funktionsumkehr denkbar, nämlich dass an dem Betätigungselement
ein als Betätigungsteil 33 dienender Vorsprung
vorgesehen ist, der in eine Nut an der Zugstange 13 angreift,
die deren Eingriffsteil realisiert. In beiden Fällen ist, wie aus 2 ersichtlich,
das Betätigungsteil 33 unter
einem Winkel, vorzugsweise unter einem spitzen Winkel, zur Mittelachse 9 geneigt.
Entsprechend ist das Eingriffsteil an der Zugstange 13 geneigt,
um das Keilgetriebe zu realisieren.
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Die
Auswärtsbewegung
der Zugstange 13, in 2 nach links,
wird dadurch bewirkt, dass das Betätigungselement 31 von
der Mittelachse 9 nach außen verlagert wird. Dies erfolgt
dadurch, dass die Gewindespindel 35 in Rotation versetzt
wird, wobei ihr Außengewinde
mit dem Betätigungselement 31 und mit
dem als Gewindering ausgebildeten Gewindeelement 37 kämmt. Bei
entsprechender Drehrichtung wird das Betätigungselement 31 nach
außen
gezogen, weil das Gewindeelement 37 durch eine Schulter 65 daran
gehindert wird, sich in Richtung auf die Mittelachse 9 zu
verlagern. Ist das Gewindeelement 37 mit einem Außengewinde
versehen, so hält
sich dieses entsprechend an einem Innengewinde der Werkzeugaufnahme 1,
sodass dann grundsätzlich auf
die Schulter 65 verzichtet werden könnte.
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Grundsätzlich ist
es möglich,
dass die Zugstange 13 auch durch ein Federelement in die
Löse- oder
Spannstellung bewegt wird. In diesem Fall braucht das Keilgetriebe
nur Kräfte
aufzubringen, die dem Federelement entgegenwirken, um die Zugstange 13 in
die Spann- oder
Lösestellung
zu verlagern. Es ist dann nicht erforderlich, ein doppelwirkendes Keilgetriebe
zu realisieren.
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3 zeigt
das anhand der 1 und 2 erläuterte Ausführungsbeispiel
der Werkzeugaufnahme 1 im Längsschnitt. Hier ist die Schnittebene
gegenüber
der in den 1 und 2 verschwenkt. Gleiche
Teile sind mit gleichen Bezugsziffern versehen, sodass insofern
auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird.
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In 3 wird
deutlich, dass die Werkzeugaufnahme 1 eine Kühl-/Schmiermittelzufuhr 67 aufweist, über die
ein Kühl-/Schmiermittel
in die Werkzeugaufnahme 1 eingespeist wird. Dieses Medium wird über einen
Kühl-/Schmiermittelkanal 69 im
Inneren der Werkzeugaufnahme 1 geführt, der zu einer Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung 71 führt. Unter einem
Winkel zum Kühl-/Schmiermittelkanal 69 verläuft ein
erster Abschnitt 73, hier vorzugsweise praktisch senkrecht
zur Mittelachse 9. Er öffnet
sich nach außen,
sodass in diesen ersten Abschnitt 73 die Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung 71 einführbar ist.
Vorzugsweise ist der erste Abschnitt 73 als zylindrische
Bohrung ausgeführt,
in die der zylindrisch ausgestaltete Grundkörper der Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung 71 eingeführt ist.
Vorzugsweise weist der Grundkörper
der Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung 71 ein
Außengewinde
auf, das mit einem Innengewinde in der Werkzeugaufnahme 1 kämmt. Denkbar
ist es aber auch, dass hier ein lediglich gestecktes Element in
den ersten Abschnitt 73 eingebracht wird.
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Die
Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung 71 weist
einen ersten Dichtabschnitt 75 auf, welcher den ersten
Abschnitt 73, der mit dem Kühl- /Schmiermittelkanal 69 in Fluidverbindung
steht, nach außen
abdichtet.
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In
einem Abstand zum ersten Dichtabschnitt 75 ist ein zweiter
Dichtabschnitt 77 an der Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung 71 vorgesehen, der
den ersten Abschnitt 75 nach innen dichtet, sodass das
Medium nicht in Richtung auf die Mittelachse 9 austreten
kann.
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Der
erste Abschnitt 73 der Kühl-/Schmiermittel-Zufuhr 67 steht
in Fluidverbindung mit dem Kühl-/Schmiermittel-Kanal 69.
Dort einströmendes Medium
kann nicht jenseits der beiden Dichtabschnitte 75 und 77 gelangen.
Zwischen diesen beiden Dichtabschnitten mündet ein zweiter Abschnitt 79 der
Kühl-/Schmiermittelzufuhr 69.
Rein beispielhaft verlaufen der Kühl-/Schmiermittel-Kanal 69 und der
zweite Abschnitt 79 im Wesentlichen parallel zur Mittelachse 9,
während
der erste Abschnitt 73 im Wesentlichen senkrecht dazu angeordnet
ist. Wesentlich ist aber nur, dass der Kühl-/Schmiermittel-Kanal 69 über den
ersten Abschnitt 73 mit dem zweiten Abschnitt 79 in
Fluidverbindung steht, und dass der zweite Abschnitt 79 sich
im Bereich der Stirnseite 15 der Werkzeugaufnahme 1 öffnet. Da
der zweite Abschnitt 79 unter einem Winkel zur Schnittebene
von 3 verläuft,
ist hier die Mündung
des zweiten Abschnitts 79 im Bereich der Stirnseite 15 der
Werkzeugaufnahme 1 nicht sichtbar.
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Bei
der Darstellung gemäß 3 ist
die Spanneinrichtung 5, wie in 1, in ihrer
Spannstellung wiedergegeben.
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Der
Einbauflansch 59 ist auf geeignete Weise am Grundkörper der
Werkzeugaufnahme 1 befestigt, beispielsweise durch eine
oder mehrere hier angedeutete Schrauben 81.
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4 zeigt
das in den 1 bis 3 dargestellte
Ausführungsbeispiel
der Werkzeugaufnahme 1 in Stirnansicht, also eine Draufsicht
auf die Stirnseite 15. Gleiche Teile sind auch hier mit
gleichen Bezugsziffern versehen, sodass insofern auf die vorangegangene
Beschreibung verwiesen wird.
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4 zeigt
mit einer Linie A-A die Schnittebene der Längsschnittdarstellungen gemäß den 1 und 2 und
mit einer Linie B-B die Schnittebene der Längsschnittdarstellung in 3.
Es zeigt sich, dass die Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung 71 unter
einem Winkel zu einer gedachten Vertikalen angeordnet ist. Der Winkel
gegenüber
dieser Vertikalen ist für
die Funktion der hier beschriebenen Werkzeugaufnahme 1 von
untergeordneter Bedeutung, er kann also frei gewählt werden. Entscheidend ist, dass
der zweite Abschnitt 79 der Kühl-/Schmiermittelzufuhr 67 in
der Stirnseite 15 mündet,
sodass also der Innenraum 55 der Zugstange 13 nicht
für die
Realisierung der Kühl-/Schmiermittelzufuhr
genutzt werden muss. Er steht vielmehr gemeinsam mit dem Hohlraum 57 in
der Werkzeugaufnahme 1 für die Durchführung eines
hier als Antriebswelle ausgebildeten Betätigungselements zur Verfügung, mit
der ein drehbares Werkzeugelement in dem von der Werkzeugaufnahme 1 festgehaltenen
Werkzeug in Rotation versetzbar ist. Über die Mündung 83 des zweiten
Abschnitts 79 der Kühl-/Schmiermittelzufuhr 67 kann
ein Kühl-/Schmiermittel auf
die Stelle eines Werkstücks
geleitet werden, die mittels eines von der Werkzeugaufnahme 1 gehaltenen
Werkzeugs bearbeitet wird. Zum besseren Verständnis ist der zweite Abschnitt 79 in 3 wiedergegeben,
obwohl er nicht, beziehungsweise nicht in gesamter Länge, in der
Schnittebene B-B zu liegen braucht. Die Mündung 83 in der Stirnseite 15 kann
so angeordnet werden, dass der Einbauflansch 59 hier mit
vier Schrauben 81 an der Werkzeugaufnahme 1 angebracht
werden kann.
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Bei
der hier darstellten Ausführungsform
der Werkzeugaufnahme handelt es sich beispielhaft um einen Teil
eines Sternrevolvers, an dessen Umfangsfläche eine Anzahl von Werkzeugaufnahmen
angeordnet ist, wie sie hier beschrieben wurde.
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5 zeigt
ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel
einer Werkzeugaufnahme 1. Gleiche und funktionsgleiche
Teile, wie sie auch bei dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß den 1 bis 4 vorliegen,
werden hier mit gleichen Bezugsziffern versehen. Im Übrigen wird
auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen, um Wiederholungen
zu vermeiden.
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Die
in 5 dargestellte Werkzeugaufnahme 1 weist
wiederum eine Spanneinrichtung 5 mit mindestens einer Spannzange 7,
vorzugsweise mit mehreren in gleichen Umfangsabständen zueinander angeordneten
Spannzangen 7 auf. Eine Zugstange 13 ist koaxial
zur Mittelachse 9 der Werkzeugaufnahme 1 angeordnet
und in Richtung dieser Mittelachse mittels einer Betätigungseinrichtung 27 verlagerbar. Die
Zugstange 13 bewegt sich in 5 nach rechts, wenn
ein Betätigungselement 31 der
Betätigungseinrichtung 27 unter
einem Winkel, hier von 90°,
in Richtung auf die Mittelachse 9 bewegt wird. Ein erster
Außenflächenabschnitt 17 auf
der Umfangsfläche
der Zugstange 13 bewirkt dabei, dass die mindestens eine
Spannzange 7 nach außen
verschwenkt wird und in einen in die Werkzeugaufnahme 1 eingesteckten
Hohlschaftkegel eines Werkzeugs eingreift, das hier nicht dargestellt
ist. Die zumindest eine Spannzange 7 übt eine Kraft von innen auf
den Hohlschaftkegel aus, sodass dieser ei nerseits gegen die Aufnahmefläche 11 angepresst
und andererseits in das Innere der Werkzeugaufnahme 1 hineingezogen
und damit sicher verankert wird.
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Die
Axialverlagerung der Zugstange 13 wird durch einen Stift 47 geführt, der
auch eine radiale Abstützung
der Zugstange 13 bewirkt. Der Stift 47 ist beispielsweise
als hohles Federelement ausgebildet, das mit einem Längsschlitz
versehen ist, um auf einfache Weise in einem Vorsprung 43 der
Zugstange 13 verankert werden zu können, der am inneren Ende 29 der
Zugstange 13 entspringt. Insofern wird auf die Erläuterungen
zu den vorangegangen Figuren verwiesen.
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Wie
auch bei dem Ausführungsbeispiel
nach den 1 bis 4 ist hier
eine Kühl-/Schmiermittelzufuhr 67 vorgesehen,
die einen Kühl-/Schmiermittel-Kanal 69,
einen ersten Abschnitt 73 der Kühl-/Schmiermittelversorgung und einen zweiten Abschnitt 79 umfasst.
Auch hier ist wieder eine Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung 71 vorgesehen, die
von außen
in den ersten Abschnitt 73 einführbar ist. Vorzugsweise wird
hier eine Schraube als Stelleinrichtung verwendet. Die Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung 71 weist
einen ersten Dichtabschnitt 75 auf, der den ersten Abschnitt 73 der
Kühl-/Schmiermittel-Versorgung
nach außen
abdichtet, hier aber auch den zweiten Abschnitt 79, sodass
in den Kühl-/Schmiermittel-Kanal 69 eingeleitetes Kühl-/Schmiermittel
nicht in diesen zweiten Abschnitt 79 gelangen kann.
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Die
Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung 71 ist
gegenüber
dem Ausführungsbeispiel
der 1 bis 4 abgewandelt. Sie weist lediglich
den ersten Dichtabschnitt 75 auf. Sie erstreckt sich im
Inneren des ersten Abschnitts 73 der Kühl-/Schmiermittelzufuhr und
umfasst ei nen Ansatz 85, dessen Außendurchmesser kleiner ist
als der des ersten Abschnitts 75. Der Ansatz 85 ragt
in Richtung der Mittelachse 9 in den Hohlraum 57 in
der Werkzeugaufnahme 1. Dort ist bei dem hier dargestellten
Ausführungsbeispiel
ein Kühl-/Schmiermittel-Rohr 87 vorgesehen, das
konzentrisch zur Mittelachse 9 verläuft und sich durch die hohle
Zugstange 13 erstreckt. Der Hohlraum 57 reicht
hier also nicht bis zur Stirnseite 15 der Werkzeugaufnahme 1.
Die hier dargestellte Werkzeugaufnahme 1 kann also nicht über eine
Antriebswelle in Rotation versetzt werden. Daher ist die Werkzeugaufnahme 1 für feststehende
Werkzeuge geeignet, die über
einen Hohlschaftkegel von der Spanneinrichtung 5 mit der
Werkzeugaufnahme 1 fest verbunden werden.
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Das
Kühl-/Schmiermittel-Rohr 87 ist
an seinem innenliegenden Ende stirnseitig verschlossen. Es weist
eine in seine Umfangsfläche
eingebrachte Ringnut 91 auf, in die der Ansatz 85 der Kühl-/Schmiermittelstelleinrichtung 71 eingreift
und damit das Kühl-/Schmiermittel-Rohr 87 in
axialer Richtung fixiert. Die Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung 71 ist
hier also als Fixierschraube für
das Kühl-/Schmiermittel-Rohr 87 ausgebildet.
Der erste Abschnitt 73 steht in Fluidverbindung mit der
Ringnut 91, das heißt,
dass ein in den Kühl-/Schmiermittel-Kanal 69 eingeleitetes
Medium zur Kühlung und/oder
Schmierung des Werkzeugs über
den ersten Abschnitt 73 bis zur Ringnut 91 gelangt.
Diese ist über
mindestens eine Bohrung 93, vorzugsweise über eine
Anzahl von Bohrungen 93 mit dem Inneren 95 des
Kühl-/Schmiermittel-Rohrs 87 verbunden.
Ein von der Kühl-/Schmiermittel-Zufuhr 67 bereitgestelltes
Medium kann also durch das Kühl-/Schmiermittel-Rohr 87 zu
einem Werkzeug geführt
werden, das von der Werkzeugaufnahme 1 gehalten wird. Vorzugsweise
weist das Werkzeug einen Kühl-/Schmiermittelansatz
auf, der in das linke Ende des Kühl-/Schmiermittel-Rohrs 87 dichtend
eingeführt wird.
Durch den Innenraum des Kühl-/Schmiermittel-Rohrs 87 wird
also ein Kanalabschnitt der Kühl-/Schmiermittelversorgung
realisiert.
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Insgesamt
zeigt sich hier, dass der Grundaufbau der beiden Werkzeugaufnahmen
gemäß den 1 bis 4 und 5 gleich
ist, dass aber durch die besondere Ausgestaltung der Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung 71 ein
bereitgestelltes Medium nicht über
den zweiten Abschnitt 79 der Kühl-/Schmiermittelversorgung
an die Stirnseite 15 der Werkzeugaufnahme 1 abgegeben
wird, sondern nach innen in das Innere 95 eines in die
hohle Zugstange 13 eingeführten Kühl-/Schmiermittel-Rohrs 87, sodass
hier eine zentrale Kühl-/Schmiermittelversorgung
realisiert wird.
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Zum
Lösen der
Spanneinrichtung 5 wird, wie anhand von 2 erläutert, die
Betätigungseinrichtung 27 aktiviert,
sodass das Betätigungselement 31 von
einer Gewindespindel 35 unter einem Winkel von vorzugsweise
90° zur
Mittelachse 9 nach außen,
also von der Mittelachse 9 weg verlagert wird. Auch hier wird
zwischen der Betätigungseinrichtung 27 und
der Zugstange 13 ein Keilgetriebe realisiert, sodass die Auswärtsbewegung
des Betätigungselements 31 eine
Axialverlagerung der Zugstange 13 nach links bewirkt, sodass
die mindestens eine Spannzange 7 in Richtung auf die Mittelachse 9 zurückverschwenken
kann, gegebenenfalls unter Einwirkung eines Rückholelements R. Die Zugstange 13 kann
auch hier so weit nach links verlagert werden, dass ihre Stirnfläche 63 ein
in die Werkzeugaufnahme 1 eingesetztes Werkzeug ausstößt.
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Bei
einer Betätigung
der Spanneinrichtung 5, also bei einer Bewegung der Zugstange 13,
wird durch den Ansatz 85, der in die Ringnut 91 des Kühl-/Schmiermittel-Rohrs 87 eingreift,
eine axiale Verschiebung dieses Rohrs im Hohlraum 57 der Werkzeugaufnahme 1 verhindert.
Damit bleibt eine mit den Kühl-/Schmiermittelkanal 69 und
den ersten Abschnitt 73 verlaufende Kühl-/Schmiermittelzufuhr stets
gewährleistet.
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6 zeigt
einen Längsschnitt
durch die Kühl-/Schmiermittelstelleinrichtung 71,
wobei die Schnittebene gegenüber
der Darstellung in 5 um 90° gedreht ist und entlang der
Linie B-B in 5 verläuft. Gleiche Teile sind mit
gleichen Bezugsziffern versehen, sodass auf die vorangegangene Beschreibung
verwiesen wird.
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Die
Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung 71 kann
ein Steckelement umfassen. Vorzugsweise wird jedoch eine Schraube
verwendet, die in die Werkzeugaufnahme 1 eingeschraubt
wird. Sie umfasst einen ersten Dichtabschnitt 75, der den
ersten Abschnitt 73 der Kühl-/Schmiermittelzufuhr nach außen dichtet.
Durch neben dem Ansatz 85 vorgesehene Nuten oder Bohrungen,
die zwischen dem ersten Abschnitt 73 und der Ringnut 91 verlaufen,
wird eine Fluidverbindung geschaffen, sodass ein Kühl-/Schmiermittelmedium über die
mindestens eine Bohrung 93 in das Innere 95 des
Kühl-/Schmiermittel-Rohrs 87 gelangen
kann und einem von der Werkzeugaufnahme 1 gehaltenen Werkzeug
zur Verfügung
gestellt wird.
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7 zeigt
eine Draufsicht auf die Werkzeugaufnahme 1, wie sie in 5 dargestellt
ist. Hier wird deutlich, dass die Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung 71 wiederum
unter einem Winkel zu einer gedachten Vertikalen angeordnet ist.
Sie ist aber so ausgebil det, dass Kühl-/Schmiermittel nicht bis
zur Stirnseite 15 der Werkzeugaufnahme 1 gelangen kann.
Die Mündung 83 ist
also bei Verwendung dieser Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung 71 so
abgedichtet, dass hier kein Kühl-/Schmiermittel
austreten kann und das gesamte Medium der zentralen Kühl-/Schmiermittelzufuhr über das
Innere 95 des Kühl-/Schmiermittel-Rohrs 87 zur
Verfügung
gestellt wird.
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Bei
der Darstellung gemäß 7 wird
deutlich, dass der Einbauflansch 59 mithilfe von mindestens
einer Schraube 81, hier mit vier Schrauben, am Grundkörper der
Werkzeugaufnahme 1 fixiert wird. Diese ist als Trommelrevolver
ausgebildet, an dessen Stirnseite eine Anzahl von Werkzeugaufnahmen 1 vorgesehen
ist, wie sie anhand der 5 und 6 erläutert wurde.
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8 zeigt
Teile einer Werkzeugaufnahme 1, wie sie in den 5 bis 7 erläutert wurde. Gleiche
und funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugsziffern versehen,
sodass auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird.
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Es
ist hier also das Ausführungsbeispiel
der Werkzeugaufnahme 1 beschrieben, das ein Kühl-/Schmiermittel-Rohr 87 aufweist,
welches in die hohle Zugstange 13 einführbar ist. Deutlich erkennbar
ist am innenliegenden Ende 89 des Kühl-/Schmiermittel-Rohrs 87 der
stirnseitige Verschluss zu erkennen, außerdem ist hier die Ringnut 91 wiedergegeben,
deren Grund mindestens eine, vorzugsweise mehrere Bohrungen 93 aufweist,
die das Innere 95 des Kühl-/Schmiermittel-Rohrs 87 mit der
Ringnut 91 verbinden. In diese Ringnut greift im zusammengesetzten
Zustand der Werkzeugauf nahme 1 der Ansatz 85,
der als Fixierschraube dienenden Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung 71,
die oben erläutert
wurde.
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In
einem Abstand zum Einbauflansch 59, der von mindestens
einer Schraube 81 durchdrungen wird, findet sich die Spanneinrichtung 5,
die hier mehrere in einem Abstand zueinander angeordnete Spannzangen 7 aufweist.
Am rechten Ende der Spanneinrichtung 5 sind die Spannzangen 7 über ein Halteelement 97 miteinander
verbunden, was die Montage der Spanneinrichtung 5 deutlich
erleichtert. Das Halteelement 97 wird von der Distanzscheibe 23 aufgenommen
und gegen den Einbauflansch 59 angepresst. So ist es auf
einfache Weise möglich,
die Spannzangen 7 mit einer bevorzugten Richtung von dem
Ring 97 entspringen zu lassen, sodass sie sich beispielsweise
gegen die Außenfläche der
Zugstange 13 unter einer Vorspannung anlegen. Denkbar ist es
aber auch, wie oben beschrieben, im Bereich des Kopfes 29' der Spannzangen 7 als
elastisches Rückholelement
R einen O-Ring vorzusehen, der die Köpfe 29' der Spannzangen gegen die Zugstange 13 anlegt.
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Bei
der perspektivischen Widergabe der Werkzeugaufnahme 1 ist
der Vorsprung 43 der Zugstange 13 gut erkennbar,
außerdem
der Stift 47, welcher der Führung der Zugstange 13 sowohl
in axialer als auch in radialer Richtung dient.
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Auf
der Außenseite
der Zugstange 13 ist hier das mindestens eine Eingriffsteil 99 der
Zugstange 13 zu erkennen, das mit dem Betätigungsteil 33 des Betätigungselements 31 zusammenwirkt.
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Bei
dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel
weist die Zugstange 13 zwei gegenüberliegende Eingriffsteile 99 auf,
sodass die in axia ler Richtung wirkenden Kräfte gleichmäßig auf die Zugstange 13 einwirken,
sodass diese nicht verkippt.
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Das
Betätigungselement 31 weist
einen Aufnahmeschlitz 101 mit mindestens einer Innenfläche 103 auf,
an der das Betätigungsteil 33 angeordnet
ist. Das Betätigungselement 31 weist
hier einen von zwei im Wesentlichen parallel verlaufenden Innenflächen 103 begrenzten
Aufnahmeschlitz 101 auf, in welchen das Ende 29 der
Zugstange 13 zu liegen kommt.
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Grundsätzlich ist
es möglich,
einen seitlich offenen Aufnahmeschlitz 101 im Betätigungselement 31 vorzusehen,
an dessen einer Innenfläche 103 ein Betätigungsteil 33 vorgesehen
ist. Die Zugstange 13 kann sich auf geeignete Weise an
dem Stift 47 oder an einer Innenfläche in der Werkzeugaufnahme 1 abstützen. Vorzugsweise
sind aber zwei Innenflächen 103 vorgesehen,
um zwei gegenüberliegende
Betätigungsteile 33 vorsehen
zu können,
die auf beiden Seiten an der Zugstange 13 eingreifen und
somit gleichmäßig Kräfte in diese
einleiten. Die Betätigungsteile 33 und
die Eingriffsteile 99 bilden ein Keilgetriebe aus, unabhängig davon,
welches der beiden Teile als Vorsprung und welches als Nut ausgebildet ist.
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Bei
dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel
sind auf den Innenflächen 103 des
Aufnahmeschlitzes 101 des Betätigungselements 31 Nuten
vorgesehen, die mit als Vorsprünge
ausgebildete Eingriffsteile 99 an der Zugstange 13 zusammenwirken.
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Wie
oben beschrieben, verlaufen die Betätigungsteile 33 und
Eingriffsteile 99 unter einem Winkel zu einer gedachten
Mittelachse 9 der Werkzeugaufnahme 1. Vorzugsweise
wird ein Winkel von circa 40° zu
einer gedachten senkrecht zur Mittelachse 9 verlaufenden Linie
gewählt,
um ein ausgewogenes Verhältnis
zwischen Verlagerungsweg der dem Keilgetriebe zugeordneten Teile
und der von der Zugstange 13 beziehungsweise der mindestens
einen Spannzange 7 ausgeübten Kraft zu realisieren.
Dabei ist es wesentlich, dass über
die Zugstange 13 und über
die mindestens eine Spannzange 7 so große Kräfte in den Hohlschaft eines
Werkzeugs eingeleitet werden, dass eine sichere Verspannung in der
Werkzeugaufnahme 1 gewährleistet
ist.
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8 zeigt
noch die Gewindespindel 35 mit zwei Gewindeabschnitten,
von denen ein erster in das Betätigungselement 31 und
ein zweiter in ein hier als Gewindering ausgebildetes Gewindeelement 37 eingreift.
Vorzugsweise sind die Gewindeabschnitte der Gewindespindel 35 mit
entgegengesetzten Steigungen versehen, sodass eine Drehbewegung
der Gewindespindel in eine Richtung eine relativ große Verlagerung
des Betätigungselements 31 bewirkt.
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9 zeigt
schließlich
noch die Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung 71 des
Ausführungsbeispiels
der Werkzeugaufnahme 1, welches in 3 wiedergegeben
ist. Dieses Ausführungsbeispiel
der Kühl-/Schmiermittelstelleinrichtung 71 dient dazu,
zwei im Wesentlichen parallel zur Mittelachse 9 verlaufende
Kanäle
der Kühl-/Schmiermittel-Versorgung
miteinander zu verbinden und das Medium aus der Stirnseite 15 der
Werkzeugaufnahme 1 austreten zu lassen.
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Aus
den Erläuterungen
wird deutlich, dass bei Werkzeugaufnahmen 1, die als Trommelrevolver oder
als Sternrevolver ausgebildet sind, verschiedene Kühl-/Schmiermittel-Führungen
möglich
sind. Bei beiden Ausführungsbeispielen
kann ein zentraler Austritt des Kühl- /Schmiermittelmediums in den Aufnahmebereich
eines Werkzeugs sichergestellt werden, aber auch ein Austritt aus
der Stirnseite 15 der Werkzeugaufnahme 1.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
gemäß 3 ist
vorgesehen, dass die Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung 71 derart
ausgebildet ist, dass durch sie eine Fluidverbindung zwischen dem
ersten Abschnitt 73 der Kühl-/Schmiermittelzufuhr 67 und
dem Hohlraum 57 verschließbar ist, während eine Fluidverbindung
zwischen dem ersten Abschnitt 73 und dem zweiten Abschnitt 79 der
Kühl-/Schmiermittelzufuhr 67 freigebbar
ist. Wird also eine Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung 71 gemäß dem Ausführungsbeispiel
von 3 eingesetzt, bewirkt die Anordnung des ersten
Dichtabschnitts 75 und diejenige des zweiten Dichtabschnitts 77,
dass Kühl-/Schmiermittel aus
dem Kühl-/Schmiermittel-Kanal 69 über den
ersten Abschnitt 73 in den zweiten Abschnitt 79 strömen kann.
Gleichzeitig dichtet der zweite Dichtabschnitt 77 die Kühl-/Schmiermittel-Versorgung 67 gegenüber dem
Hohlraum 57 ab. So wird ausschließlich eine dezentrale Versorgung
mit Kühl-/Schmiermittel
bereitgestellt, wobei dieses an einer Mündung 83 in der Stirnseite 15 der
Werkzeugaufnahme 1 zur Verfügung steht.
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Das
Ausführungsbeispiel
gemäß 5 zeigt eine
Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung 71,
die so ausgebildet ist, dass durch sie eine Fluidverbindung zwischen
dem ersten Abschnitt 73 der Kühl-/Schmiermittel-Versorgung 67 und
dem Kühl-/Schmiermittel-Rohr 87 freigebbar
ist, während eine
Fluidverbindung zwischen dem ersten Abschnitt 73 und dem
zweiten Abschnitt 79 der Kühl-/Schmiermittel-Versorgung 67 verschließbar ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
wird also eine Verbindung zwischen dem Kühl-/Schmiermittel-Kanal 69 und
dem zweiten Abschnitt 79 der Kühl-/Schmiermittelversorgung 67 durch
den ersten Dichtabschnitt 75 gesperrt, während kein
zweiter Dichtabschnitt 77 vorgesehen ist, so dass das Kühl-/Schmiermittel von
dem Kühl-/Schmiermittel-Kanal 69 über den
ersten Abschnitt 73 zu dem Kühl-/Schmiermittel-Rohr 87 gelangen
kann. So wird ausschließlich
eine zentrale Kühl-Schmiermittel-Versorgung realisiert,
wobei das Kühl-/Schmiermittel
einem Werkzeug zentral über das
Kühl-/Schmiermittel-Rohr 87 zur
Verfügung
gestellt wird. Dementsprechend kann kein Kühl-/Schmiermittel zu der Mündung 83 in
der Stirnseite 15 der Werkzeugaufnahme 1 gelangen.
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Aus
dem gesagten wird deutlich, dass bei den in den 3 und 5 gezeigten
Ausführungsbeispielen
jeweils eine Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung 71 vorgesehen
ist, die genau eine der beiden möglichen
Versorgungswege, nämlich
den zentralen oder den dezentralen Versorgungsweg, freigibt, während der
andere gesperrt wird.
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10 zeigt
eine Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung 71,
die im Wesentlichen zwei Funktionsstellungen aufweist beziehungsweise
einnehmen kann. Hierzu weist sie ein äußeres Verteilerelement 105 und
ein in diesem entlang dessen Längsachse verlagerbar
angeordnetes Stellglied 107 auf. In 10 ist
die Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung 71 in
ihrer ersten Funktionsstellung dargestellt, in der das innere Stellglied 107 relativ
zu dem Verteilerelement 105 in eine obere Position verlagert
ist, in der das obere Ende des Stellglieds 107 aus dem
Verteilerelement 105 hinausragt.
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Das
Verteilerelement 105 umfasst bevorzugt einen Bereich größten Durchmessers,
der als Kopf 109 ausgebildet ist. Dieser dient vor zugsweise
der Fixierung des Verteilerelements 105 in der Werkzeugaufnahme 1.
Hierzu weist er vorzugsweise an seiner Umfangsfläche ein Außengewinde auf, das mit einem
entsprechenden Innengewinde in der Werkzeugaufnahme 1 kämmt. Es
ist eine Betätigungseinrichtung 111 vorgesehen,
mittels derer das Verteilerelement 105 in der Werkzeugaufnahme 1 fixiert
werden kann. Diese ist hier vorzugsweise als Schlitz ausgebildet,
der sich im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse der Stelleinrichtung 71 erstreckt.
In an sich bekannter Weise kann hier ein Schraubendreher eingreifen,
um den Kopf 109 mit Hilfe des Außengewindes in einem entsprechenden
Innengewinde der Werkzeugaufnahme 1 zu fixieren.
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Das
Stellglied 107 weist ebenfalls eine Betätigungseinrichtung 113 auf,
mittels derer es innerhalb des Betätigungselements 105 verlagerbar
ist. Diese ist hier als Ausnehmung mit hexagonaler Umfangsfläche ausgebildet,
in die in bekannter Weise ein Schlüssel mit hexagonaler Außenfläche, beispielsweise
ein Inbusschlüssel,
eingreifen kann.
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Das
Verteilerelement 105 weist mindestens zwei vorzugsweise
radiale, das heißt
im Wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung
angeordnete Bohrungen auf, von denen hier eine obere Bohrung 115 sichtbar
ist. Diese Bohrungen dienen der Verteilung des Kühl-/Schmiermittel-Stroms.
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11 zeigt
einen Längsschnitt
durch die Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung
aus 10. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind
mit gleichen Bezugszeichen versehen, so dass insofern auf die vorangegangene
Beschreibung verwiesen wird. Auch in 11 ist
die Stelleinrichtung 71 in ihrer ersten Funktionsstellung
dargestellt.
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Erkennbar
ist hier neben der oberen Bohrung 115 auch eine untere
Bohrung 117, die ebenfalls im Wesentlichen senkrecht zur
Längserstreckung
der Stelleinrichtung 71 angeordnet ist.
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Das
Stellglied 107 umfasst einen oberen Bereich 119,
dessen Umfangsfläche
zumindest bereichsweise ein Außengewinde
aufweist. Vorzugsweise erstreckt sich das Außengewinde über die gesamte Umfangsfläche des
oberen Bereichs 119. Es kämmt mit einem Innengewinde,
das an einer inneren Umfangsfläche 121 des
Verteilerelements 105 zumindest bereichsweise angeordnet
ist. Im oberen Bereich des Kopfs 109 ist ein als Ringnut
ausgebildeter Freistich 123 angeordnet, von dem aus sich
das Innengewinde an der Umfangsfläche 121 – in axialer Richtung
gesehen – nach
unten fortsetzt. Vorzugsweise setzt sich dieses bis in den Bereich
der unteren Bohrung 117 fort.
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Das
Stellglied 107 weist einen unteren Bereich 125 auf,
dessen Außendurchmesser
kleiner ist als der Innendurchmesser des Verteilerelements 105.
Durch die äußere Umfangsfläche des
unteren Teils 125 des Stellglieds 107 einerseits
und die innere Umfangsfläche
des Verteilerelements 105 andererseits wird daher ein Ringraum 127 definiert,
in dem Kühl-/Schmiermittel
strömen
kann.
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Der
untere Bereich 125 weist von seinem unteren Ende 129 – in axialer
Richtung gesehen – beabstandet
einen radialen Vorsprung 131 auf, der vorzugsweise näher an dem
unteren Ende 129 als an dem oberen Bereich 119 angeordnet
ist. Der radiale Vorsprung 131 weist einen Außendurchmesser
auf, der im Wesentlichen dem Innendurchmesser des Verteilerelements 105 entspricht.
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Der
Vorsprung 131 umfasst entlang seines Umfangs ein Dichtelement 135.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist in dem Vorsprung 131 eine Ringnut 133 angeordnet,
die das hier separat ausgebildete Dichtelement 135, vorzugsweise
einen O-Ring, aufnehmen kann. Das Dichtelement 135 kann
in einem anderen, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel auch einstückig mit
dem Vorsprung 131 ausgebildet sein, vorzugsweise als elastischer Bereich.
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In
der in 11 dargestellten ersten Funktionsstellung
der Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung 71 ist
das Stellglied 107 so weit nach oben verlagert, dass der
Vorsprung 131 im Wesentlichen vollständig in dem Verteilerelement 105 angeordnet
ist. Hierbei liegt das Dichtelement 135 an einer inneren
Umfangsfläche
des Verteilerelements 105 an und wird durch diese komprimiert,
so dass der Ringraum 127 nach unten abgedichtet ist.
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In
der dargestellten Funktionsstellung ist – in axialer Richtung gesehen – etwa in
der gleichen Höhe
des Dichtelements 135 am unteren Ende des Verteilerelements 105 ein
weiteres Dichtelement 139 vorgesehen. In dem dargestellten
Ausführungsbeispiel
umfasst die äußere Umfangsfläche des
Verteilerelements 105 eine Ringnut 137, in der
das hier separat ausgebildete Dichtelement 139, vorzugsweise ein
O-Ring, angeordnet werden kann. Dieses dient zur dichtenden Anlage
an einer inneren Umfangsfläche
der Werkzeugaufnahme 1, was im Folgenden noch deutlich
werden wird.
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In 11 ist
bereits das Folgende erkennbar: Der Ringraum 127 wird nach
unten durch das Dichtelement 135 abgedichtet, wobei nach
oben das – vorzugsweise
als Feingewinde ausgebildete – Außengewinde
des oberen Bereichs 119, das mit dem an der inneren Umfangsfläche 121 angeordneten Gewinde
kämmt,
eine abdichtende Funktion übernimmt.
Der Ringraum 127 ist also nach oben und unten abgeschlossen.
Zusätzlich
ist es in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
möglich,
in den Freistich 123 ein nicht dargestelltes Dichtelement,
beispielsweise einen O-Ring, einzulegen, so dass hier eine zusätzliche
Abdichtung vorgesehen ist.
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Insgesamt
zeigt sich, dass in der dargestellten ersten Funktionsstellung der
Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung 71 der
Ringraum 127 ausschließlich
durch die Bohrungen 115, 117 zugänglich ist.
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12 zeigt
eine Stirnansicht eines Ausführungsbeispiels
der Werkzeugaufnahme 1, bei dem die Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung 71 aus 10 in
ihrer ersten Funktionsstellung angeordnet ist. Gleiche und funktionsgleiche
Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, so dass insofern auf
die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. In Abweichung zu
den in den 4 und 7 dargestellten
Ausführungsbeispielen
ist die Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung 71 hier
im Wesentlichen fluchtend zu der Mündung 83 angeordnet. Dies
ist allerdings für
die Funktionsweise derselben ohne Belang.
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13 zeigt
eine Schnittdarstellung der Werkzeugaufnahme 1 aus 1 entlang
der Linie B-B. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen
Bezugszeichen versehen, so dass insofern auf die vorangegangene
Beschreibung verwiesen wird.
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In 13 ist
die Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung 71 in
ihrer ersten Funktionsstellung in der Werkzeugaugnahme 1 angeordnet.
In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann sie als Steckeinrichtung
ausgebildet sein, die fest und sicher in eine Ausnehmung der Werkzeugaufnahme 1 einsteckbar
ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
weist allerdings der Kopf 109 an seiner Umfangsfläche ein
Außengewinde
auf, das mit einem entsprechenden Innengewinde in der Werkzeugaufnahme 1 kämmt. So
ist es möglich,
die Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung 71 fest
und sicher in der Werkzeugaufnahme 1 zu verankern, indem
sie – beispielsweise
mit Hilfe der hier nicht dargestellten Betätigungseinrichtung 111 – in die
Werkzeugaufnahme 1 eingeschraubt wird.
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Die
die Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung 71 aufnehmende
Ausnehmung in der Werkzeugaufnahme 1 bildet zugleich den
ersten Abschnitt 73, so dass die Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung 71 in diesem
angeordnet werden kann. Die Ausnehmung weist eine Schulter 141 auf,
an der der Kopf 109 anschlägt, so dass die Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung 71 – in ihrer
axialen Richtung gesehen – fixiert ist.
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Wie
bereits gesagt, ist die Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung 71 hier
in ihrer ersten Funktionsstellung dargestellt. Dies bedeutet, dass
das Stellglied 107 relativ zu dem Verteilerelement 105 soweit nach
oben verlagert ist, dass der Vorsprung 131 im Wesentlichen
vollständig
innerhalb des Verteilerelements 105 angeordnet ist. Damit
ist der Ringraum 127 nach unten durch das Dichtelement 135 verschlossen,
während
er nach oben durch das an der inneren Umfangsfläche 121 vorgesehene
Gewinde, das mit dem entsprechenden Außengewinde des Stellglieds 107 kämmt, abgeschlossen
ist.
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Bei
einem bevorzugten, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann zusätzlich in
dem Freistich 123 ein Dichtelement, beispielswei se ein
O-Ring, vorgesehen sein, welches für eine zusätzliche Abdichtung des Ringraums 127 nach
oben sorgt.
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Es
zeigt sich das Folgende: In der ersten Funktionsstellung der Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung 71 kann
Kühl-/Schmiermittel
durch den Kühl-/Schmiermittel-Kanal 69 in
den ersten Abschnitt 73 einströmen. Der Innendurchmesser des
ersten Abschnitts 73 ist vorzugsweise größer als
der Außendurchmesser
des Verteilerelements 105, zumindest in dem Bereich, der – in axialer
Richtung gesehen – den
Kühl-/Schmiermittel-Kanal 69 mit
dem zweiten Abschnitt 79 verbindet. Auf diese Weise umfasst
der erste Abschnitt 73 einen Ringraum 143, der
die äußere Umfangsfläche des
Verteilerelements 105 in dem angesprochenen Bereich umgibt.
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Das
Kühl-/Schmiermittel
tritt von diesem Ringraum 143 durch die Bohrung 117 in
die Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung 71 ein.
Zu beachten ist hierbei, dass der Ringraum 143 ein sehr kleines
Volumen und einen ebenfalls sehr kleinen Strömungsquerschnitt aufweist.
Von dem Kühl-/Schmiermittel-Kanal 69 kommend
strömt
das Kühl-/Schmiermittel
also im Wesentlichen durch die Bohrung 117, die einen deutlich
größeren Strömungsquerschnitt
aufweist, so dass sich nur ein geringer Anteil des Kühl-/Schmiermittel-Stroms
auf den Ringraum 143 verteilt.
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Durch
die Bohrung 117 gelangt das Kühl-/Schmiermittel in den Ringraum 127,
der, wie gesagt, nach unten durch das Dichtelement 135 und nach
oben durch das beschriebene Gewinde abgedichtet ist. Daher tritt
das Kühl-/Schmiermittel
aus der Bohrung 115 wieder aus und gelangt – wiederum über den
Ringraum 143 – in
den zweiten Abschnitt 79 der Kühl-/Schmiermittel-Versorgung 67.
An diesen schließt
sich eine Bohrung 145 an, die den Einbauflansch 59 durchsetzt
und die Mündung 83 aufweist. Bei
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
kann die Mündung 83 durch
eine Wurmschraube 147 verschlossen werden, wenn keine Kühl-/Schmiermittel-Versorgung
an dieser Stelle gewünscht
ist. Die Wurmschraube 147 muss dann entfernt werden, um Kühl-/Schmiermittel
aus der Mündung 83 zu
entnehmen.
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Zum
Verschließen
der Mündung 83 können bei
anderen bevorzugten Ausführungsbeispielen auch
andere Schraubenarten oder geeignete Stopfen Verwendung finden.
Wesentlich ist lediglich, dass es möglich ist, die Mündung 83 sicher
verschließen zu
können,
wenn aus ihr kein Kühl-/Schmiermittel austreten
soll.
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In
der Werkzeugaufnahme 1 kann eine Nut 149 in der
dem Einbauflansch 59 zugewandten Fläche vorgesehen sein. Über diese
kann das Kühl-/Schmiermittel
auf verschiedene Bohrungen 145 beziehungsweise verschiedene
Mündungen 83 verteilt
werden. Im Sinne einer Funktionsumkehr kann in einem anderen Ausführungsbeispiel
die Nut 149 auch in der der Werkzeugaufnahme 1 zugewandten
Fläche
des Einbauflanschs 59 angeordnet sein. Mündungen,
aus denen kein Kühl-/Schmiermittel
austreten soll, können
dann beispielsweise mit Wurmschrauben 147 verschlossen
werden, während die
Mündungen,
aus denen Kühl-/Schmiermittel
austreten soll, keine Wurmschrauben 147 oder andere Verschlüsse aufweisen
und demnach zugänglich sind.
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Es
zeigt sich noch, dass das Verteilerelement 105 an seinem
unteren Ende einen Außendurchmesser
aufweist, der im Wesentlichen dem entsprechenden Innendurchmesser
des ersten Abschnitts 73 entspricht. Auf diese Weise liegt
das Dichtelement 139 dichtend an der Innenwandung des ersten
Abschnitts 73 an, so dass der Ringraum 143 nach unten
durch dieses abgedichtet wird. Außerdem wird der Ringraum 143 nach
oben durch das am Kopf 109 angeordnete Außengewinde,
das mit dem entsprechenden Innengewinde der Werkzeugaufnahme 1 kämmt, abgedichtet.
Im Bereich der Schulter 141 ist vorzugsweise ein Freistich 151 angeordnet,
in den bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ein Dichtelement
eingelegt werden kann. Dieses kann der zusätzlichen Abdichtung des Ringraums 143 nach
oben dienen.
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Es
wird also Folgendes deutlich: Ist die Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung 71 in
ihrer ersten Funktionsstellung angeordnet, ist eine Fluidverbindung
zwischen dem ersten Abschnitt 73 und dem zweiten Abschnitt 79 im
Wesentlichen über
die Bohrung 117, den Ringraum 127 und die Bohrung 115 freigegeben.
Zumindest teilweise strömt
das Kühl-/Schmiermittel
auch durch den Ringraum 143. Aufgrund dessen kleinen Volumens
und sehr kleinen Strömungsquerschnitts
ist allerdings die hier strömende
Menge vernachlässigbar.
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Es
zeigt sich weiterhin, dass der Ringraum 127 und auch der
Ringraum 143 jeweils durch die Dichtelemente 135 und 139 nach
unten abgeschlossen sind, gesperrt ist, so dass kein Kühl-/Schmiermittel
von dem ersten Abschnitt 73 in den Hohlraum 57 gelangen
kann. In der ersten Funktionsstellung der Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung 71 wird
also ausschließlich
eine dezentrale Versorgung mit Kühl-/Schmiermittel bereitgestellt,
während
der Zugang zu dem Hohlraum 57, in welchem ein Kühl-/Schmiermittel-Rohr 87 zumindest
teilweise angeordnet werden kann, gesperrt ist, so dass in dieser ersten
Funk tionsstellung eine zentrale Versorgung mit Kühl-/Schmiermittel ausgeschlossen
ist.
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14 zeigt
das Ausführungsbeispiel
einer Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung 71 gemäß 10,
das hier allerdings in seiner zweiten Funktionsstellung angeordnet
ist. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen,
so dass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird.
Das Stellglied 107 ist hier relativ zu dem Verteilerelement 105 so
weit nach unten verlagert, dass es mit einem Anschlag 153 an der
Stirnseite des Kopfs 109 anschlägt. Der Anschlag 153 kann
beispielsweise als Sprengring ausgebildet sein, der in eine an dem
Stellglied 107 vorgesehene Nut eingelegt wird. In anderen
Ausführungsbeispielen
ist es auch möglich,
den Anschlag 153 einstückig mit
dem Stellglied 107 auszubilden, oder ein anderes geeignetes
Element, beispielsweise ein Federelement, vorzusehen.
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In
der dargestellten zweiten Funktionsstellung ragt der Vorsprung 131 mit
dem Dichtelement 135 aus dem Verteilerelement 105 heraus.
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Die
Verlagerung des Stellglieds 107 von der ersten Funktionsstellung
in die zweite Funktionsstellung erfolgt vorzugsweise durch eine
Betätigung
des Betätigungselements 113.
Weist das Stellglied 107 ein Außengewinde auf, das mit einem
entsprechenden Innengewinde des Verteilerelements 105 kämmt, kann
es über
das Betätigungselement 113 in
das Verteilerelement 105 eingeschraubt werden, um von seiner
ersten Funktionsstellung in seine zweite Funktionsstellung zu gelangen.
Umgekehrt kann es aus dem Verteilerelement 105 herausgeschraubt
werden, um von der zweiten Funktionsstellung in die erste Funktionsstellung
zu gelangen. Bei anderen, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen
sind auch andere Verlagerungsmechanismen möglich. Beispielsweise können mindestens
zwei Rastpositionen in dem Verteilerelement 105 für das Stellglied 107 vorgesehen
sein, die der ersten beziehungsweise zweiten Funktionsstellung entsprechen.
Das Stellglied 107 kann dann gegebenenfalls durch eine
ausschließlich axiale
Verlagerung oder durch eine Überlagerung
einer axialen Verlagerung mit einer Dreh- oder Schwenkbewegung von
einer ersten in eine zweite Rastposition verlagert werden. Auch
hierzu kann das Betätigungselement 113 verwendet
werden.
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15 zeigt
einen Längsschnitt
durch die Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung 71 in
ihrer zweiten Funktionsstellung gemäß 14. Gleiche
und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen,
so dass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird.
In 15 ist erkennbar, dass der Vorsprung 131 vollständig außerhalb
des Verteilerelements 105 angeordnet ist. Gleichzeitig
ist der obere Bereich 119 des Stellglieds 107 so
weit in das Verteilerelement hineinverlagert, dass das an dessen
Umfangsfläche
angeordnete Außengewinde
mit dem an der inneren Umfangsfläche 121 angeordneten
Innengewinde auch in einem Bereich kämmt, der – in axialer Richtung gesehen – unterhalb
der Bohrung 115 angeordnet ist. Dadurch ist der Ringraum 127 im
Vergleich zu der ersten Funktionsstellung, die beispielsweise aus 11 hervorgeht,
nach unten verlagert, wobei er durch das an dem Stellglied 107 beziehungsweise
der inneren Umfangsfläche 121 angeordnete
Gewinde nach oben so abgedichtet wird, dass die Bohrung 115 nicht zugänglich ist.
Am unteren Ende des oberen Bereichs 119 kann bei einem
nicht dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel auch ein Dichtelement vorgesehen
sein, welches zusätzlich eine
Abdichtung des Ringraums 127 nach oben bewirkt. Dieses Dichtelement
kann vorzugsweise als Vorsprung, der einstückig mit dem Stellglied 107 ausgebildet
ist, oder als separates Dichtelement, beispielsweise als in eine
Nut eingelegter O-Ring, ausgebildet sein.
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Dadurch,
dass der Vorsprung 131 vollständig außerhalb des Verteilerelements 105 angeordent
ist, so dass auch das Dichtelement 135 an dessen Innenwandung
nicht dichtend anliegt, weist der Ringraum 127 an seinem
unteren Ende eine Öffnung 155 auf.
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Erkennbar
ist noch das Ende 129 des unteren Bereichs 125 des
Stellglieds 107, das als Ansatz 85 ausgebildet
ist, was im Folgenden erläutert
wird.
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16 zeigt
eine Stirnansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Werkzeugaufnahme 1. Gleiche
und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen,
so dass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. In
der hier dargestellten Werkzeugaufnahme 1 ist eine Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung 71 vorgesehen,
die gemäß den 14 und 15 ausgebildet
und in ihrer zweiten Funktionsstellung angeordnet ist. Erkennbar
ist außerdem,
dass ein Kühl-/Schmiermittel-Rohr 87 in
bereits in Zusammenhang mit 5 beschriebener
Weise in der Werkzeugaufnahme 1 angeordnet ist. Dieses
weist ein Inneres 95 auf, das hohl ist und das Kühl-/Schmiermittel-Rohr 87 in
bereits beschriebener Weise von dessen dem Einbauflansch 59 zugewandten
Stirnseite bis zu einem hier nicht dargestellten geschlossenen Ende 89 durchsetzt.
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17 zeigt
eine Schnittansicht durch die Werkzeugaufnahme 1 aus 16 entlang
der Linie A-A. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen
Bezugszeichen versehen, so dass insofern auf die vorangegangene
Beschreibung verwiesen wird. Hier ist das geschlossene Ende 89 des Kühl-/Schmiermittel-Rohrs 87 zu
erkennen, bis zu der sich das hohle Innere 95 erstreckt.
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Die
Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung 71 ist
hier in gleicher Weise in der Werkzeugaufnahme 1 fixiert,
wie es in Zusammenhang mit 13 beschrieben
wurde. Insofern wird auf die dortige Beschreibung verwiesen. Hier
ist sie allerdings in ihrer zweiten Funktionsstellung angeordnet,
so dass also das Stellglied 107 relativ zu dem Verteilerelement 105 maximal
weit – das
heißt
bis zu der Begrenzung durch den Anschlag 153 – nach unten
verlagert ist. Wie bereits in Zusammenhang mit 15 beschrieben,
ist der Ringraum 127 durch das an dem Stellglied 107 und
der inneren Umfangsfläche 121 angeordnete
Gewinde nach oben in einem Bereich unterhalb der Bohrung 115 abgedichtet,
so dass diese vom Ringraum 127 aus nicht zugänglich ist.
Stattdessen ist eine Öffnung 155 freigegeben,
weil der Vorsprung 131 vollständig außerhalb des Verteilerelements 105 angeordnet
ist.
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Wie
bereits gesagt, fungiert das Ende 129 hier als Ansatz 85,
der sich bis in eine Ringnut 91 des Kühl-/Schmiermittel-Rohrs 87 erstreckt
und dieses in dessen axialer Richtung fixiert.
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In
der dargestellten Funktionsstellung der Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung 71 strömt Kühl-/Schmiermittel
von dem Kühl-/Schmiermittel-Kanal 69 in
den ersten Abschnitt 73 der Kühl-/Schmiermittelversorgung 67 und
insbesondere durch die Bohrung 117 in den Ringraum 127 der Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung 71.
Wie bereits beschrieben, ist dieser nach oben gegenüber der Bohrung 115 geschlossen,
so dass hier kein Kühl-/Schmiermittel
hingelangen kann. Dieses strömt also
durch die Öffnung 155 in
einen unteren Bereich 157 des ersten Abschnitts 73.
Von diesem gelangt das Kühl-/Schmiermittel
in einer Weise, die bereits in Zusammenhang mit den 5 und 6 beschrieben
wurde, in die Ringnut 91, in der mindestens eine Bohrung 93 vorgesehen
ist, über
die das Kühl-/Schmiermittel
in das Innere 95 des Kühl-/Schmiermittel-Rohrs 87 gelangen
kann.
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Der
untere Bereich 157 des ersten Abschnitts 73 ist
gegenüber
dem Ringraum 143 durch das Dichtelement 139 abgedichtet,
so dass hier kein Kühl-/Schmiermittel
zurückströmen kann.
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Aufgrund
des Verhältnisses
der Strömungsquerschnitte
der Bohrung 117 einerseits und des Ringraums 143 andererseits
gelangt nur wenig Kühl-/Schmiermittel
in den Ringraum 143. Dieses kann allerdings gegebenenfalls
in den zweiten Abschnitt 79 und damit auch zur Bohrung 145 beziehungsweise
zur Mündung 83 gelangen.
Im Regelfall wird allerdings hier nur wenig oder gar kein Kühl-/Schmiermittel
austreten, weil ein zu kleiner Bruchteil des Kühl-/Schmiermittelstroms in
den Ringraum 143 eintritt. Um dennoch einen Austritt von Kühl-/Schmiermittel aus
der Mündung 83 vollständig und
sicher zu verhindern, kann diese in bereits beschriebener Weise
verschlossen werden, beispielsweise mit einer Wurmschraube 147.
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In
einem nicht dargestellten anderen Ausführungsbeispiel ist es auch
möglich,
den Außendurchmesser
des Verteilerelements 105 so an den ersten Bereich 73 anzupassen,
dass kein Ringraum 143 ausgebildet ist. In diesem Fall
kann eine Kühl-/Schmiermittel-Strömung ausschließlich über die
Bohrungen 117 und 115 beziehungsweise die Öffnung 155 erfolgen,
so dass insbesondere in der zweiten Funktionsstellung der Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung 71 keinerlei
Kühl-/Schmiermittel
in den zweiten Abschnitt 79 gelangen kann.
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Es
wird also Folgendes klar: In der zweiten Funktionsstellung wird
eine Fluidverbindung zwischen dem ersten Abschnitt 73 und
dem Kühl-/Schmiermittel-Rohr 87 über die
Bohrung 117, den Ringraum 127, die Öffnung 155,
den unteren Bereich 157, die Ringnut 91 und die
mindestens eine Bohrung 93 freigegeben. Kühl-/Schmiermittel
kann also von dem Kühl-/Schmiermittel-Kanal 69 in
das Innere 95 des Kühl-/Schmiermittel-Rohrs 87 strömen und
steht so für
eine zentrale Kühl-/Schmiermittel-Versorgung
zur Verfügung.
Gleichzeitig wird eine Kühl-/Schmiermittel-Strömung zu
dem zweiten Abschnitt 79 nahezu oder vorzugsweise vollständig verhindert,
so dass eine Fluidverbindung zwischen dem ersten Abschnitt 73 und
diesem zweiten Abschnitt 79 gesperrt ist. Eine dezentrale
Kühl-/Schmiermittel-Versorgung ist in
der zweiten Funktionsstellung der Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung 71 also
ausgeschlossen.
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Nach
allem zeigt sich, dass bei allen hier beschriebenen Ausführungsbeispielen
einer Werkzeugaufnahme 1 eine Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung 71 verwendet
werden kann, die ein einfaches Umschalten zwischen einer zentralen
oder einer dezentralen Kühl-/Schmiermittel-Versorgung
gewährleistet.
Dieses Ausführungsbeispiel
einer Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung 71 muss
dann für
ein Umschalten der Versorgung nicht ausgetauscht werden, sondern
es kann in einfacher Weise von einer ersten Funktionsstellung in
eine zweite Funktionsstellung oder umgekehrt gebracht werden, wobei
die beiden Funktionsstellungen jeweils einer Versorgungsart entsprechen.
Hierdurch ist eine Umstellung der Versorgung sehr viel schneller
und unkomplizierter möglich
als dies der Fall ist, wenn für jede
Versorgungsart jeweils eine Kühl-/Schmiermittel-Stelleinrichtung 71 vorgesehen
sein muss. Außerdem
entfällt
die Aufbewahrung jeweils einer solchen Stelleinrichtung, die demnach
auch nicht verloren gehen kann.
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Auf
einfache Weise ist es bei beiden Ausführungsformen der Werkzeugaufnahme 1 auch
möglich,
durch die hohle Zugstange 13 ein beispielsweise als Antriebswelle
ausgebildetes Betätigungselement zu
führen
und eine Schneide eines in die Werkzeugaufnahme 1 eingesetzten
Werkzeugs in Rotation zu versetzen.
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Besonders
vorteilhaft ist eben, dass die Werkzeugaufnahme 1 sehr
kurz ausgestaltet werden kann, weil die Betätigungseinrichtung 27 auf
eine Seitenfläche
der Zugstange 13 einwirkt, sodass deren im Inneren der
Werkzeugaufnahme 1 liegendes freies Ende 29 offen
ausgebildet sein kann und für ein
Betätigungselement
zugänglich
ist. Ohne Weiteres ist es auch möglich,
in die hohle Zugstange 13 ein Kühl-/Schmiermittel-Rohr 87 einzuführen und
axial zu fixieren, um eine zentrale Kühl-/Schmiermittel-Zufuhr zu
realisieren.
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In
allen Fällen
zeigt sich, dass eine kurze Bauform und auch ein zentraler Durchgriff
durch die Werkzeugaufnahme 1 realisierbar sind.