DE1552346A1 - Verfahren zum Spannen und Loesen eines Werkzeugkegels und Vorrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens - Google Patents

Description

Verfahren sum Spannen und lösen eines fc'erkzeugkegels und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sum Spannen und Lösen eines Werkzeugkegels in einem Arbeitespindelende Bit radial beweglichen Spannmitteln und eine Vorrichtung zur Durchfuhrung dea Verfahrene, wobei aev Werkzeugkegel an seinem hinteren Ende mit einem Ansatz versehen ist, der als Nockenscheibe ausgebildet ist, in die als Spannmittel radial verschiebbare Bocken eingreifen.

£s ist eine Werkzeugkegelbefestigung in der Arbeltsspindel von Werkzeugmaschinen bekannt, bei der das Verriegeln und lösen des Werkzeugkegels mittels Ilandkraft erfolgt. Bas Hauptmerkmal dieser Lösung liegt darin, daß sie bei jedem genormten Werkseugkegel Verwendung finden kann, Säbel wird in das Kegelschaftende ein Einsatz mit einer kegelstumpff Uralgen Hockenringflache eingeschraubt, die alt swel In einem radialen Durohbruoh der Arbeitsspindel beweglich angeordneten Nocken zusammenwirkt· Durch eine Gehraube mit gegenläufigem Gewinde in den zwei gegenüberliegenden Nocken wird deren radiale Beweglichkeit erreicht· Über zwei schräge IJookenflächen überträgt sich diese Radialbe-WQgung auf zwei gleichgerichtete _% eine, innere und eine äußere, kegolstumpfförraige Nockenringflachen des in den Werkzeugkegol eingeschraubten Einsatzes, wodurch einmal eine Axialbewegung des Werkzeugkegels nach innen und damit eine Verriegelung und das andere Mal eine Aacia!bewegung nach außen und damit ein Lösen des \"erkseugkegels erreicHt wird.

Weiterhin sind Werkzeugkegelbefestigungen mit Zugstange bekannt. Die Zugstange 1st in einer axial durchbohrten Arbeitsspindel geführt und mit Gewinde versehen,

- 2 909851/0265 BAD ORIGINAL

das in das entsprochende eines Werkzeugkegels eingreift. BoI Drehbewegung der Zugstange wird dieser axial in "bzw. aus der Arbeitsspindel bewegt. Dadurch wird gleichzeitig ein Spannen bzw« Lösen des Verkzeugeo erreicht· Diese Einrichtungen oind Insofern mit Bachteilen behaftet, als die ^ferkseugwechselzeiten, bedingt durch die Handbetätigung der Einrichtungen und des Schrauben der Gewinde, Größenordnungen erreichen, die wirtschaftlich nicht mehr vertretbar sind.

Per Zweck der Erfindung ist es, bei sicherer Spannung

des Werkzeuges, ein schnelles und kraftbetätigtes

Wechseln des Werkzeuges auo der Irbeitsspindel au erreichen

Die Aufgabe der Erfindung ist eo, ein Verfahren sue Spannen und Lösen eines Werkzeugicegels in einem Arbeitsspind elende mit radial beweglichen Spannmitteln und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, wobei der tterkzeugkegel an oelnem hinteren Snde Bit einen Ansatz versehen ist, der als Nockenscheibe ausgebildet 1st, in die als Spannmittel radial verschiebbare Nocken eingreifen, zu schaffen, mit der der.Wegfall der Gewinde' zum Spannen und loben des tferkzeugkegele erreicht oird. EJrfindungagemJiß wird dieses durch folgende Verfahrensschritte gelöst* ein kraftbetätigtes Verschieben einer Schubstange in fliohtung des das Werkzeug aufnehmenden SpiKdelendes bis zum Singriff alt schrägen Arbeitsflächen radial dazu angeordneter, gegen eine Federkraft nach außen verschiebbarer Spannmittel aus Öffnen derselben; Ein gelteres Verschieben der Schubstange bis an daa Bnde des eingespannten Werkzeugkegels sum Ausstoßen desselben; ßln Zurückziehen des Schubstange in dl« üffnungestelle und Einführen eines neuen Verkseugkegele; Sin weiteren Zurückziehen der Sehübatange bis außer Eingriff der Spannmittel,

Die erfindungsgemäfie Lösung der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken von außen her federbelastet sind, an der zur Schubstenge zeigenden leite

BAD 909851/0265

Arbeitsflächen aufweisen und die Schubstange an ihrem vorderen Ende Anschrägungen besitzt. Ba kennen zwei oder mehrere Nocken gleichmJIßig am Umfang der Arbeitsspindel verteilt sein. Die als Spannflache für die Nocken dienende Planseite der Nockenscheibe trägt einen Gewindebolzen mit einer Kontermutter, der in eine.entsprechende Gewindebohrung am Ende des U'erkseugkegels eingreift. Die Nocken sind als zylindrische Körper ausgebildet, die auf ihrer Grundfläohe zur Arbeitsspindelraitte zwei nacheinander liegende Rastzähne tragen, die beide mit zur üchubstange zeigenden schrägen Arbeitsflächen versehen sind, von denen der der Schubstange entfernteste zur Spannung des tiferkzeugkegels dient. In der DeckflUohe des Nocken ist eine zylindrische Ausnehmung zur Aufnahme dor Feder und eine Bohrung fUr den FUhrungsbolzen vorgesehen. Sie schragen Arbeitsflächen der fiast-Eahne können parallel zueinander verlaufen oder unterschiedliche Winkel mit der Grundfläche des Nocken einschließen. Die Feder liegt mit einem linde auf der Grundflüohe der zylindrischen Ausnehmung auf und umschließt in ihrer Länge den Ftihrungsbolzen, der in einer des Durcnbruch der Arbeitsspindel abschließenden Vesreohlußplatte ist, gegen die sich das freie Bnde der Feder abstutst. Die Federn sind vorteilhaft als Tellerfedern ausgebildet. Zum betätigen der Spannung 1st am hintersten beweglichen Arbeitsspindellager ein Ilydraulik- oder Fneumatikzylinder oder ""Kiekt ro spanner angebracht, dessen Kolbenstange alt der Schubstango verbunden 1st. PUr eine veiter· Möglichkeit der Betätigung befindet sich avf dem Uasohlnenaue-Iegeχ ein Festanschlag in Achse,der aus der Arbeitespindel hcruusrngcuden Schubstange.

Eo liegt im Rahmen der Erfindung, Workeeugkegtl aller Neigungen eu spannen. Weiterhin ist es müglioh, Werkzeuge mit zylindrischem Schaft zu spönnen, indte enrfcelle des Werkzeugkegele eine Spannzange oder dgl. verwendet *lr

BAB ORIGINAL

909851/0265

Mit der erfindungsgemSflen LOsung wird zum ersten eine sichere Verriegelung Ujid Spannung des Tferkseugkegels in der Arbeltsspindel fait relativ geringen Aufwand erreicht und zum anderen kann das Weohseln dir Werkzeuge kraftbetätigt in ökonomisch vertretbaren Zeiten durchgeführt werden·

In der dazugehörigen Zeichnung ist ein Längsschnitt durch die Arbeitsspindel dargestellt· Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausffihrungsbelspiel näher erläutert werden·

In den Aufnahmekegel einer Arbeitsspindel 1 ist ein Werkzeußkegel 2 eingespannt. Das Ende des Werkzeugkegels 2 welot einen Ansäte 3 auf, dessen hinterer Teil als Nookenacheibe 4 ausgebildet ist· Die zum i7erkzeugkegel 2 zeigende Planseite 5 cUr Nockenscheibe 4, die am Umfang eine schräge Spannfläche 6 für Nocken 7 aufweist, tragt einen Gewindebolzen 8 nit einer Kontermutter 9· Dieser greift in eine entsprechende Gewindebohrung am Snde des Werkzeugkegels 2 ein und gestaltet dadurch den An-GQtz 3 als verstellbaren Einsatz. In einem oder mehreren radialen Durohbrtlchen 1o der Arbeitsspindel 1 sind zwei oder mehrere Nocken 7 gleichmäßig am Umfang verteilt, beweglieh angeordnet. Die Grundform der Nocken 7 ist ein zylindrischer Körper. Auf ihrer cur Arbeitsspindelmitte zeigenden Grundfläche befinden sieh zwei nacheinander liegende Kaßtzähne, due beide mit zur Sohubstange zeigenden schrägen Arbeitsflächen 11; 12 versehen sind. Der der Schubstange entfernteste Bastaahn dient cur Spannung dea Werkzeugkegels_y wahrend der der Schubstange am nächsten liegende Bas* zahn mit dieser Buaammeaarbeitet. Die Arbeitsflächen 11 12 der Ba crt β ohne können «ate» gleichem Winkel zur Grundfläche und somit parallel zueinander verlaufen. Es sind Jedooh auch unterschiedliche Winkel zweckmäßig, da dadurch das Verhältnis zwischen Spannkraft und lösekraft bevtimot werden kann.

- 5 909851/0265 BAD ORIGINAL

In ihrer tJeckflache haben die Nocken 7 eine zylindrische Ausnehmung 15 zur Aufnahme einer Feder 16, sowie eine im !Durchmesser kleiner 3 tief ergehende Preibohrung 17 für den Ftihrungsbolzen 18 der Feder 16. Auf der Grundfläche der Ausnehmung 15 liegt ein Ende der Feder 16 auf, Sie umschließt den Führungabölzen 18 auf einem Teil seiner Dinge. Durch eine Schulter am freien Bnde des FUhrungsbolzens 18 wirä jedoch der maximal© Federweg begrenzt. Der Durchbruoh 1o der Arbeitsspindel 1 wird durch eine in einer ßlnsenkung befestigten Versehlußplatte 19 abgeschlossene In dieser Verschlußplatte 19 Ist der FtJhrun'gsholzen 18 befestigt, wfihrtmd das andere Bnde der Feder 16 sich gegen die Innerifloche der Vei'schlußplatte 19 abstützt. Die Federn 16 selbst sind als £ellerfedern ausgebildet.

Die Arbeitsspindel 1 ist in ihrer gesamten länge für die Schubstange 14 durchbohrt. An Ihren vorderen Ende weist diese die der hinteren schrligen Fläche 12 der Hocken 7 entsprechende Ansohrägung 13 auf. Hit ihrem hinteren 2nde ragt die Sohubstcnge 14 aus der Arbeitsspindel 1 heraus. Durch.ein Zwi&chenstllok 2o mit Mutter 21 ist das ν,ηάβ der Sohubstange 14 ciit einer XoIl enstange 22 eines Hydraulikeylinders verbunden. Der Hydraulikzylinder ist fest mit dem hintersten beweglich gestalteten Lager der Arbeitsspindel 1 verbunden.

Naoh einer anderen Au«fuhrun;j befindet sich auf dem Maöfehinenausleger ein Festanschlag der Schubstange 14 in Achse der aus der xbeitsüpindel 1 hersusragenden Sohubstange 14.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung 1st folgende:

Duroh den Hydraulikzylinder wird über die Kolbenstange 22 die Schubstange 14 vorvrärtsbewegt· Die iluschrägung der Sohubstange 14 gleitet über die hinteren schrägen

Flächen 12 der Nooken 7 imd drückt diese auseinander»

_ä BAD

909851/0265

Dadurch kommt die Öffnungsstellung sustande. Durch weiteres Verschieben der Schubstange 14 gegen den Ansatz des Werkseugkegels 2 wird das ffertaeeug aus dem Aufnahme·» kegel der Arbeitsspindel 1 gelöst· Nach der entfernung dee Werkzeuges wird die Schubstange 14 in die üffnungsstellung der Nooken 7 uuroekgefWhrt. Gleichzeitig wird das neue Werkzeug in die Arbeitsspindel eingesetzt· Her Hydraulikzylinder sieht daraufhin die Schubstange 14 in die Ausgangsstellung eurtiok* Die Federn 16 drücken jetzt die freigegebenen Nocken 7 radial nach innen« Durch die vorderen schrägen Flächen 11 der Nooken 7 wird der Werkeeugkegel 2 über die Spannfläche 6 des Ansatzes 3 des Werkzeugkegels fest in der Arbeltsspindel 1 verriegelt und gespannt, tfenn der Werkaeugkegöl 2 schon bei öffnungsstelluag der Nooken 7 aus der Arbeitsspindel 1 entfernt werden kann, entfällt das darauffolgende weitere Versehleben der Sohubetange 14 gegen den An sata des Werk^eugkegels 2.

Durch den am hintersten Arbeit spindellager befestigten Hydraulikzylinder kaon d er üerkaeugweohselvorgang in jeder beliebigen Stellung der Arbeitsspindel 1 durchgeführt werden·

909851/026S. ^BAD

Claims (1)

1. Verfahren sum Spannen und Lösen eine» Werkseugkegele In einem Arbeitespindelende mit radial beweglichen Spannmitteln, gekennzeichnet durch ein kraftbetätlgtee Verschieben einer Schubstange (1'0 *^tt Richtung des das Serkaseug auf nehme ad en Splndelendf 3 bis bus Eingriff mit schrägen Arbeitsflächen (12) raeüal daeu angeordneter, gegen eine federkraft nach außen veroehiebbaren Spannmittel η zum öffneι derselben; ein weiteren Verschieben der Schubstange (14t) bie an das Snde des eingespannten «erkseugkegelo (S) atm Attsrtoßim desselben; ein Zurückziehen der Sohubotange (H) in die öffmusgoetellung «ad 3inf uhren β luge neuen Werkeeugfcegele (S) $ ein weiteres Zurtiefcslehen der Sehn^etange (14) bis außer Eingriff der Spannmitte}«

2, Vorrichtung sux IiirohflÜBPwng dna ferfahrene nach An- . Bpruofc 1, w©b@i der rorksetigkegel an aeineii hinteren

Bnde mit eimern An Mt κ ^eroeiien lot ».der ale WockPüschelbe aueße^iläei; iet₀ im di© als Spamuolttei radial feraehiebfeui« Ifecfce» ala^elfeÄg iadweln -ieß die m&km (?) wm atttta lies federbelaetet on des rar istaibstaago »»ig®ai©s Seit« eohs8e* (IS)

t»t»it«t

8v§£

Axi»*it0ttpindf& (1) w«9t«iif sind«

aaeh iUmpriieli 2₉ ieäuseli gekeonselohnet ₉ die als Spasnfläiihe (6) fliz 41« leofcen (7)

} iets Wmtmna^siä±\im (4) einen I?e«indeb0lsei (8) mit ein»* KentexaHtiex C§) tx%t₉ da* in eine entsprechende Qewlndebohraäjg as Bnde dee üerkseugkegels (2) eingreift.

90985 1/026 S _BAD

5· Vorrichtung naoh cen Ansprüchen 2 und 3, daduroh gekennzeichnet, caß die ffooken (7) ale zylindrische Körper ausgebildet Bind, die auf ihrer Grundfläche ■or Arbeitsspindel mitte zwei nacheinander liegende Raetaahne tragen, die beide mit zur Oohubotange (14) Beißenden schräger Arbeltsflächen (11;12) versehen sind, γόη denen der der Schubstange (14) entfernteste (11) zur Spannung des ^'_erkzeugkegels (2) dient und in der Deckfläohe eine zylindrische Ausnehmung (15) zur Entnahme der feder (16) und eine Bohrung (17) für einen Führung?bolzen (18) aufweisen.

6· Vorrichtung naoh Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsuchen (11;12) der Iiaetzähne parallel zueinander verlaufen oder unterschiedliche winkel mit der Grundfläche des Becken (7).einschließen.

7· Vorrichtung naoh den Ansprüchen 2, 3 und 5, dadurch gekennselolutet, de 8 dl« Feder (16) mit einem Ende Mf der Grundfläote dar Ausnehmung (15) aufliegt und in ihrer Länge der. führungsbolzen (le)uBschließt, der in einer einer Durchbruoh (1o) der Arbeitespindel (1) abschließenden VeisohluOplatte (19) befestigt ist, gegen die sich das andere Ende der Feder (16) abstützt.

8« Vorrichtung naoh den Arspxtlehen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die federn (16) als Tellerfedern ausgebildet sind.

9· Vorrichtung naoh Anspruch ft, dadurch gekennzeichnet, dafl as hinterster] bewegliche» Arbeitsspindellage* ein Hydraulik- oder Preuoetiksy linder angebraeht let, bur. ein Slektroapanner, dessen lalbeiunang· (82) nit das 3ohubstange (U) luroh tia Zwlschenetöok (2o) verlet·

1o. Vorriohtung naoh Jnapruoh 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich auf den kaschlnenausleger eis Festaneohlag in Aohe· dar aus der Arbeitsspindel (i) heramsrageaden Schubstange (14) tefindet.

9 0 9 8 5 1 / 0 2 6'5 ^BAD ORIGINAL