DE102011012466B4

DE102011012466B4 - Vorrichtung zum Tragen eines Werkzeugs

Info

Publication number: DE102011012466B4
Application number: DE102011012466.7A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-02-25
Filing date: 2011-02-25
Publication date: 2015-02-12
Anticipated expiration: 2031-02-26
Also published as: DE102011012466A1

Abstract

Vorrichtung zum Tragen eines Werkzeuges für eine Werkzeugmaschine oder ein Bearbeitungszentrum, umfassend die folgenden Merkmale: 1.1 einen Schaft (1) mit einem Aufnahmeende zum Aufnehmen des Werkzeuges; 1.2 ein den Schaft (1) umgebender Düsenkörper (2), der zusammen mit dem Schaft (1) einen Ringraum zum Führen eines Kühl- oder Spülmediums bildet; 1.3 der Düsenkörper (2) weist an seinem einen Ende Einlassöffnungen (2.2) zum Einleiten des Mediums, und an seinem anderen Ende Auslassöffnungen zum Abgeben des Mediums auf; 1.4 es sind mediumführende Klemmbacken (3) vorgesehen, die Austrittsöffnungen (3.1) aufweisen; 1.5 die Klemmbacken (3) sind an den Düsenkörper (2) derart heranfahrbar, dass die Austrittsöffnungen (3.1) der Klemmbacken (3) die Einlassöffnungen (2.2) des Düsenkörpers (2) überdecken, und dass der Düsenkörper (2) eingespannt wird.

Description

Die Erfindung betrifft das Bearbeiten von Werkstücken in einer Werkzeugmaschine mittels mehrerer Bearbeitungsvorgänge. Dabei werden für die einzelnen Bearbeitungsvorgänge verschiedene Werkzeuge verwendet. Die Werkzeuge kommen nacheinander zum Einsatz. Dabei kommen sowohl Werkzeuge ein- und derselben Kategorie in Betracht, wie beispielsweise Fräser, aber auch Werkzeuge unterschiedlicher Kategorie, beispielsweise Fräser, Bohrer und so weiter. Auf DE 43 26 023 A1 wird verwiesen. Diese Schrift beschreibt eine Vorrichtung zum genauen Zuführen von Flüssigkeit.
Die Werkzeuge werden in einem Werkzeugmagazin gespeichert. Dabei kann es sich beispielsweise um einen Drehteller handeln, an dessen Umfang eine Vielzahl von Bohrern, Fräsern und so weiter in vertikaler Position aufgehängt sind. Ein solches Magazin ist Bestandteil eines Werkzeugwechslers, der ein bestimmtes Werkzeug zu einem bestimmten Zeitpunkt der Werkzeugmaschine zuführt. Auf diese Weise wird ein Bearbeitungsprogramm in einer bestimmten Sequenz mit unterschiedlichen Werkzeugen und Bearbeitungsdauern abgearbeitet.
Wenn hier von „Werkzeugmaschine” die Rede ist, so versteht es sich natürlich, dass hierunter auch ein Bearbeitungszentrum modernster Bauart zu verstehen ist, mit welchem jegliche spanabhebenden Bearbeitungsvorgänge durchgeführt werden können.
Ein entscheidendes Element jeder Werkzeugmaschine mit spanabhebender Bearbeitung ist das Kühl- und Spülsystem. Hiermit werden sowohl Werkzeug wie auch Werkstück gekühlt und gespült, das heißt von Spänen befreit. Wird dies nicht in perfekter Weise durchgeführt, so können Schäden am Werkzeug wie auch am Werkstück auftreten. Besonders gravierend sind Schäden, die nicht sofort bei ihrem Auftreten erkannt werden. Ein extrem wichtiger Gesichtspunkt sind die Kosten von Werkzeugen. So kann beispielsweise ein Hartmetallfräser einige hundert Euro kosten. Die Spülung ist von fundamentaler Wichtigkeit für die Standzeit des Fräsers. Diese kann nach Stunde zählen, aber auch nach Minuten, oder sogar nach Sekunden. Mitentscheidend für die Standzeit ist die Spülung und Kühlung.
Für das effiziente Arbeiten einer solchen Vorrichtung ist auch das schnelle und zuverlässige Anschließen jener Einheit von Bedeutung, die das Werkzeug hält, und die zugleich Kühlmedium oder Spülmedium an die richtige Stelle heranführt, das heißt an das Werkstück. Die bekannten Vorrichtungen haben diese Aufgabe nicht im notwendigen Maße erfüllt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Vorrichtungen zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird mittels einer Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.
Demgemäß geht die Erfindung von einer an sich bekannten Einheit aus, umfassend einen Schaft sowie eine diesen Schaft umgebende Hülse. Der Schaft trägt an seinem (unteren) Ende das betreffende Werkzeug. Mit seinem anderen Ende kann er mit der Hülse fest verbunden und somit von dieser getragen sein. Die Hülse weist im Bereich des Anschlussendes des Schaftes Einlassöffnungen zum Einleiten des Kühl- und Spülmediums auf, und im Bereich des Aufnahmeendes des Schaftes Auslassöffnungen für den Austritt des Mediums.
Gemäß der Erfindung sind mediumführende Klemmbacken vorgesehen, die an die Hülse heranfahrbar sind, um zum Ringraum eine leitende Verbindung herzustellen. Die Klemmbacken führen somit eine Doppelfunktion aus. Zum einen führen sie Medium zum Ringraum zwischen Schaft und Hülse, zum anderen fixieren sie die genannte Einheit aus Schaft und Hülse.
Das Heranführen und Klemmen lässt sich automatisieren. Ein Wechsel des Werkzeuges geht leicht und schnell vonstatten. Die Klemmbacken werden auseinander gefahren, und die aus Schaft und Hülse bestehende Einheit, gegebenenfalls samt dem Werkzeug, wird freigegeben, sodass eine weitere Einheit mit einem anderen Werkzeug zwischen den Klemmbacken wieder eingespannt werden kann.
Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im Einzelnen folgendes dargestellt:
1, 2 und 3 zeigen eine erste Ausführungsform. Dabei sind die 1 und 2 Längsschnitte gemäß der Schnittlinien A und B in 3. 3 ist eine Ansicht der Vorrichtung von unten.
4 bis 9a veranschaulichen eine zweite Ausführungsform der Erfindung, umfassend einen einzigen Klemmbacken.
4 ist eine perspektivische Darstellung.
5 zeigt den Gegenstand von 4 in einer Ansicht von unten.
6 ist eine Ansicht gemäß der Schnittlinie A–A in 5.
6a ist ein Ausschnitt aus dem Gegenstand von 6.
7 ist eine Ansicht gemäß der Schnittlinie B–B in 5.
7a ist ein vergrößerter Ausschnitt aus 7.
8 ist eine Seitenansicht des Gegenstandes von 4.
9 ist eine Schnittansicht gemäß der Schnittlinie C-C in 8.
9a ist ein vergrößerter Ausschnitt aus 8.
10 bis 17 veranschaulichen eine dritte Ausführungsform mit Schwenkhebeln.
10 zeigt den Gegenstand gemäß der dritten Ausführungsform in einer perspektivischen Darstellung.
11 zeigt den Gegenstand von 10 in vergrößerter Teilansicht.
12 zeigt eine Ansicht des Gegenstandes gemäß 10 von unten.
13 ist ein Schnitt durch den Gegenstand von 12 gemäß der Schnittlinie A-A.
14 ist ein Schnitt durch den Gegenstand von 12 gemäß der Schnittlinie B-B.
15 zeigt den Gegenstand von 12 in einer Schnittdarstellung gemäß der Schnittlinie B-C.
15a ist ein vergrößerter Ausschnitt aus 15.
16 ist eine Seitenansicht des Gegenstandes von 10.
17 ist eine Schnittansicht gemäß der Schnittlinie E-E in 16.
Die in 1 gezeigte Vorrichtung umfasst einen Schaft 1. Dieser dient als Werkzeugträger. Schaft 1 ist von einem Düsenkörper 2 umgeben. Düsenkörper 2 weist an seinem oberen Ende einen Bund 2.1 auf. Dieser ist mit zwei Langlöchern 2.2 versehen.
Beidseits des Schaftes 1 und des Düsenkörpers 2 befinden sich zwei Klemmbacken 3. Diese sind mit Kanälen versehen, welche dem Zuführen eines flüssigen oder gasförmigen Mediums dienen. Von den Kanälen erkennt man Langlöcher 3.1. Diese decken sich im dargestellten Zustand mit den Einlassöffnungen 2.2 des Düsenkörpers 2.
Die Klemmbacken 3 sind aus der dargestellten Betriebsposition vom Düsenkörper 2 abfahrbar. Zuvor müssen Verriegelungsbolzen 4 hochgefahren werden. Hierzu dienen Druckzylinder 5.
Eine Spindel 6 ist von einer hier nicht gezeigten Werkzeugmaschine oder einem Bearbeitungszentrum getragen. Sie trägt ihrerseits alle zuvor genannten Teile.
In 2 ist die Verschieberichtung der Klemmbacken 3 durch die Doppelpfeile angedeutet.
4 zeigt die zweite Ausführungsform in perspektivischer Darstellung. Diese weist nur einen einzigen Klemmbacken auf. Auch diese Ausführungsform weist wieder einen Schaft als Werkzeughalter sowie einen Düsenkörper auf. Dem Düsenkörper wird über den Klemmbacken ein Medium zugeführt, das am unteren Ende des Düsenkörpers austritt und dem Werkzeug beziehungsweise Werkstück zugeführt wird.
In 5 sind zwei Schnittlinien A-A und B-B dargestellt.
6 zeigt den Schnitt A-A. Man erkennt im Einzelnen wiederum den Schaft 1, den Düsenkörper 2, ferner einen Luftkanal 7, einen Kolben mit Rastnasen 8, eine Befestigungsplatte 9 sowie ein Ventil 10.
Die 7 und 7a lassen im Einzelnen folgendes erkennen: Zwei Druckfedern 12, einen O-Ring 13, eine Druckkammer 14 sowie eine Rastnase 15.
8 zeigt nochmals die Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform in einer Aufrissansicht mit der Schnittlinie C-C.
Die 9 und 9a veranschaulichen Einzelheiten im Bereich des Klemmbackens 3. Siehe die folgenden Bauteile: Kolbenbegrenzung 3.1, O-Ring 3.2, Druckfeder 3.3, Dichtgummi 3.4, Luftkanal 3.5, Kolben 3.6, Düsenring 3.7, Druckfläche 3.8, Druckkammer 3.9, Anlagefläche 3.10.
Die dritte Ausführungsform der Erfindung ist in perspektivischer Darstellung gemäß 10 veranschaulicht. Hierbei sind die Klemmbacken 3 als Kipphebel ausgeführt, besonders gut aus den 11 und 13 erkennbar. Die Kipphebel 3 sind durch eine Druckluft-Feder-Einrichtung 11 gesteuert.
Aus 12 erkennt man die Schnittlinien.
In 13 ist wieder die Kolben-Feder-Einheit zum Betätigen der Kipphebel 3 dargestellt.
14 zeigt noch genauer die Luftführungskanäle 3.5. Die 15 und 15a lassen ebenfalls genauer die Zusammenhänge zwischen Kolben-Feder-Einheit 11, Kipphebel 3 und Düsenkörper 2 erkennen.
17 zeigt die folgenden Einzelheiten: Luftkanal 7, Dichtscheiben 12, Lagerstange 13, Hub- und Zugstange 14, Sicherungsscheibe 15, Lagerbolzen 16.
Bezugszeichenliste

1: Schaft
2: Düsenkörper
2.1: Bund
2.2: Einlassöffnungen
3: Klemmbacken
3.1: Kolbenbegrenzung
3.2: O-Ring
3.3: Luftkanal
3.6: Kolben
3.7: Düsenring
3.8: Druckfläche
3.9: Druckkammer
3.10: Anlagefläche
4: Verriegelungsbolzen
5: Druckzylinder
6: Spindel
7: Luftkanal
8: Kolben mit Rastnasen
9: Befestigungsplatte
10: Ventil
11: Kolben-Feder-Einheit
12: Dichtscheibe
13: Lagerstange
14: Hub- und Zugstange
15: Sicherungsscheibe
16: Lagerbolzen

Claims

Vorrichtung zum Tragen eines Werkzeuges für eine Werkzeugmaschine oder ein Bearbeitungszentrum, umfassend die folgenden Merkmale: 1.1 einen Schaft (1) mit einem Aufnahmeende zum Aufnehmen des Werkzeuges; 1.2 ein den Schaft (1) umgebender Düsenkörper (2), der zusammen mit dem Schaft (1) einen Ringraum zum Führen eines Kühl- oder Spülmediums bildet; 1.3 der Düsenkörper (2) weist an seinem einen Ende Einlassöffnungen (2.2) zum Einleiten des Mediums, und an seinem anderen Ende Auslassöffnungen zum Abgeben des Mediums auf; 1.4 es sind mediumführende Klemmbacken (3) vorgesehen, die Austrittsöffnungen (3.1) aufweisen; 1.5 die Klemmbacken (3) sind an den Düsenkörper (2) derart heranfahrbar, dass die Austrittsöffnungen (3.1) der Klemmbacken (3) die Einlassöffnungen (2.2) des Düsenkörpers (2) überdecken, und dass der Düsenkörper (2) eingespannt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das die Einlassöffnungen (2.2) tragende Ende des Düsenkörpers (2) einen Bund bildet, der mit den Klemmbacken (3) zusammenarbeitet.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (1) einen Anschlussbund zum Ankoppeln an eine Spindel der Werkzeugmaschine und/oder an die Klemmbacken (3) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmbacken (3) von einer Befestigungsplatte (9) getragen sind, und dass die Befestigungsplatte (9) an eine Spindel der Werkzeugmaschine angeschlossen ist.