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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einer Aufnahme für
ein spanendes Werkzeug, wobei zu der Vorrichtung eine Spannzange
zum Fixieren eines Werkzeugs und eine Spannzangenbefestigung gehören,
wobei die Spannzange in eine konische Aufnahmeöffnung passt,
welche wahlweise die Spannzange oder einen Konusabschnitt eines
Werkzeugträger-Einsatzes aufnimmt, und wobei für
den Werkzeugträger-Einsatz eine Drehmomentenübertragung
mit Formschluss vorgesehen ist.
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Eine
vergleichbare Vorrichtung ist aus
DE 89 10 774 U1 bekannt. Als Werkzeughalter
ist dabei jeweils eine Spannzange vorgesehen, die drehmomentübertragend
aufgenommen wird und die in ein zugeordnetes Spannzangenfutter passt
und dort einsetzbar ist, so dass die jeweilige ein Werkzeug aufnehmende
Spannzange gegen einen gleichdimensionierte andere Spannzange ausgetauscht
werden kann. Somit sind jeweils unterschiedliche Werkzeuge mit Spannzangen
zu befestigen, wodurch die Einsatzmöglichkeit beschränkt
ist.
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Aus
DE 20 2007 013 371
U1 ist ein Werkzeugadapter bekannt, der maschinenseitig
einen Kegelabschnitt hat. Ein Ausführungsbeispiel gemäß
6 von
DE 20 2007 013 371
U1 sieht eine doppeltkonische Spannzange vor. Die wahlweise
Aufnahme eines Konusabschnittes oder einer Spannzange ist dabei
nicht vorgesehen. Die Befestigung des Adapters oder Werkzeughalters
erfolgt dabei mit einander diametral gegenüberliegenden
einsetzbaren Halteschrauben, so dass eine seitliche Zugänglichkeit
erforderlich ist und der Befestigungsaufwand wegen der Notwendigkeit,
zwei derartige Befestigungsschrauben anziehen zu müssen,
hoch ist.
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Es
besteht deshalb die Aufgabe, eine Vorrichtung der eingangs genannten
Art zu schaffen, die es ermöglicht, schnell und ohne die
Verwendung spezieller Befestigungselemente an der eingangs genannten
Vorrichtung Werkzeuge austauschen zu können.
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Zur
Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, dass der in die konische
Aufnahmeöffnung für die Spannzange passende Konusabschnitt
des Werkzeugträger-Einsatzes so gestaltet ist, dass er
in Gebrauchsstellung zumindest mit Hilfe des Gewindes der Spannzangenbefestigung
festlegbar ist, und dass als Drehmomentenübertragung die
konische Aufnahmeöffnung für die Spannzange einerseits
und der formschlüssig in diese passende Konusabschnitt des
Werkzeugträger-Einsatzes andererseits an in Montagestellung übereinstimmender
Stelle oder in derselben Tiefe einen formschlüssig zusammenpassenden
unrunden Querschnitt haben, wobei die konische Aufnahmeöffnung
zur Bildung der unrunden Stelle wenigstens eine Querschnittserweiterung
hat.
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Auf
diese Weise ergibt sich eine Vorrichtung der eingangs genannten
Art, mit welcher einerseits wahlweise die zu der Vorrichtung gehörende übliche Spannzange
für dazu passende Werkzeuge und andererseits ein Werkzeugträger-Einsatz
verwendet werden kann, der anstelle der Spannzange in deren konische
Aufnahmeöffnung passt und darin auch eine in Drehrichtung
formschlüssige Verbindung für eine Übertragung
eines hohen Drehmoments erhält, wobei der Austausch der
Spannzange gegen den Werkzeugträger-Einsatz schnell und
einfach durchführbar ist, weil zumindest das Gewinde der
Spannzangenbefestigung auch für die Befestigung des Werkzeugträger-Einsatzes
mitbenutzbar ist. Spezielle, einander diametral gegenüberliegende
und radial einschraubbare Halteschrauben oder gegebenenfalls stirnseitig
einsetzbare Halteschrauben mit entsprechenden Gewindeöffnungen
werden vermieden. Ebenso wird vermieden, eine formschlüssige
Drehmomentenübertragung an einem stirnseitigen Rand der
konischen Aufnahmeöffnung anzuordnen, wo eine erhöhte
Verschmutzungs- und Beschädigungsgefahr besteht.
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Am
Umfang der konischen Aufnahmeöffnung kann innerhalb von
deren konischem Verlauf oder Bereich zur Bildung einer unrunden
Stelle oder eines unrunden Bereichs wenigstens eine Erweiterung
oder Ausfräsung vorgesehen sein, deren Wandung eine geringere
Konizität als die konische Aufnahmeöffnung hat
und/oder eine zur Mittelachse koaxiale gekrümmte Fläche
bildet. Es kann also in dem konischen Bereich der konischen Aufnahmeöffnung, in
welcher üblicherweise eine Spannzange einsetzbar ist, eine
Querschnittserweiterung eingearbeitet oder ausgefräst werden,
die stellenweise, was die axiale Ausdehnung als auch die Umfangsausdehnung
betrifft, zu einer Abweichung von dem Innenkonus der Aufnahmeöffnung
führt. Dabei wird gleichzeitig dadurch, dass eine geringere
Konizität oder eine koaxiale Ausrichtung des entsprechenden Wandabschnitts
vorgesehen wird, eine Hinterschneidung in Einsteckrichtung vermieden,
die aber gegebenenfalls auch denkbar wäre.
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Eine
besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung kann
vorsehen, dass der unrunde Bereich für die Drehmomentenübertragung
im Querschnitt als Polygon mit wenigstens drei im Winkel zueinander
angeordneten, insbesondere balligen Flächen ausgebildet
ist, wobei die den Eckbereichen des Polygons zwischen den balligen
Flächen im Querschnitt entsprechenden Bereiche dieses Polygons
die Erweiterung oder Ausfräsung des Querschnitts des konischen
Bereiches der Aufnahmeöffnung sind oder diesem entsprechen,
und dass der Werkzeugträger-Einsatz ein in Gebrauchsstellung zumindest
in diesen Bereichen formschlüssig dazu passendes Polygon
hat.
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Es
ist im Maschinenbau bekannt, dass solche Polygon-Kupplungen oder
Verbindungen oder Ausbildungen von ein Drehmoment übertragenden Teilen
einerseits eine gute Montage und andererseits eine Übertragung
eines hohen Drehmoments erlauben. Dies kann bei der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ausgenutzt werden. Da der unrunde oder polygonale Bereich
in axialer Richtung nur einen Bruchteil der axialen Länge
der konischen Aufnahmeöffnung umfasst, bevorzugt weniger
als die Hälfte dieser axialen Länge oder etwa
ein Drittel oder ein Viertel dieser Länge oder noch weniger,
bleibt eine genügend große Wandfläche
im Inneren der konischen Aufnahmeöffnung zum Zusammenwirken
mit einer üblichen Spannzange erhalten.
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Die
polygonale unrunde Stelle der konischen Aufnahmeöffnung
kann wenigstens drei abgerundete Eckbereiche aufweisen, zwischen
denen in Umfangsrichtung des polygonalen Querschnitts insbesondere
ballige Flächenbereiche verlaufen, die jeweils zumindest
bezüglich einer Mantellinie Fortsetzungen der konischen
Aufnahmeöffnung sind und eine in die Aufnahmeöffnung
eingesetzte Spannzange in diesem polygonal gestalte ten Querschnittsbereich
berühren. Somit kann auch in dem unrunden Bereich oder
an der unrunden Stelle die Außenseite einer Spannzange
zumindest stellenweise berührt werden, was zu einem entsprechend
guten Zusammenwirken der konischen Aufnahmeöffnung mit
einer zu ihr passenden Spannzange trotz der unrunden Stelle führt.
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Die
im Querschnitt unrunde Stelle oder der unrunde Bereich kann an demjenigen
Ende der konischen Aufnahmeöffnung angeordnet sein, welches den
geringsten Querschnitt hat. Zwar könnte dieser unrunde
Bereich auch in einem mittleren Abschnitt oder am anderen Ende der
konischen Aufnahmeöffnung angeordnet sein, jedoch ergibt
sich der geringste Herstellungsaufwand bei einer Anordnung am Ende
der konischen Aufnahmeöffnung, wo sich dann ein entsprechender
Auslauf in Form beispielsweise einer sich anschließenden
zylindrischen Fortsetzung ergibt, was einer Herstellung insbesondere
durch Fräsen der unrunden Stelle förderlich ist.
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Gleichzeitig
kann die konische Aufnahmeöffnung an ihrem offenen axialen
Ende und auch in ihrem weiteren Verlauf bis zu dem unrunden Bereich jeweils
einen kreisrunden Querschnitt haben. Dies ergibt eine entsprechend
gleichmäßige Beaufschlagung einer Spannzange und
ebenso auch eine entsprechend gleichmäßige Erfassung
eines im Querschnitt entsprechend kreisförmigen Konusabschnittes
eines Werkzeugträger-Einsatzes.
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Die
mit unrundem Querschnitt ausgebildete Stelle kann bis zu dem Ende
der konischen Aufnahmeöffnung reichen und durch dieses
Ende abgeschlossen sein. Der unrunde Bereich bildet also in axialer
Richtung das äußerste Ende der konischen Aufnahmeöffnung
an ihrer engsten Stelle, so dass die Anpassung des einzusetzenden
Werkzeugträger-Einsatzes in Drehrichtung an diese unrunde
Stelle erst am Ende der Einsetzbewegung erforderlich ist. Darüber
hinaus ist an dieser Stelle, wie schon erwähnt, das Herausarbeiten
von Material aus der eigentlich konischen Aufnahmeöffnung
einfacher als an einer anderen Stelle dieser Aufnahmeöffnung.
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Dabei
ist es zweckmäßig, wenn in Fortsetzung der konischen
Aufnahmeöffnung eine zylindrisch gestaltete Öffnung
vorgesehen ist, deren Durchmesser dem kleinsten Durchmesser der
konischen Aufnahmeöffnung entspricht. Eine derartige zylindrische
Fortsetzung einer konischen Aufnahmeöffnung für
eine Spannzange ist an sich bekannt und kann auch bei der erfindungsgemäßen
Anordnung vorgesehen sein mit dem zusätzlichen Vorteil,
das Ausarbeiten der unrunden Stelle zu begünstigen.
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In
vorteilhafter Weise ist der in die konische Aufnahmeöffnung
für die Spannzange passende Werkzeugträger-Einsatz
so gestaltet, dass er mit Hilfe desjenigen Gewindes der Spannzangenbefestigung
in Gebrauchsstellung festlegbar ist, mit welchem die Spannzange
in der Aufnahmeöffnung befestigbar ist. Somit brauchen
für die Befestigung des Werkzeugträger-Einsatzes
keine besonderen Befestigungsmittel an der Vorrichtung und im Bereich
der konischen Aufnahmeöffnung wie zum Beispiel quer verlaufende
Schrauben oder am stirnseitigen Rand der Aufnahmeöffnung
anzubringende Schrauben vorgesehen zu werden. Vielmehr kann das
für eine Überwurfmutter oder eine Druckschraube
vorgesehene Gewinde im Bereich der konischen Aufnahmeöffnung,
womit eine Spannzange fixiert und gespannt werden kann, auch zur
Befestigung des Werkzeugträger-Einsatzes ausgenutzt werden.
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Dabei
ist es besonders vorteilhaft, wenn der in die konische Aufnahmeöffnung
passende Werkzeugträger-Einsatz so gestaltet ist, dass
er mit Hilfe der zum Befestigen der Spannzange in der konischen
Aufnahmeöffnung dienenden Verschraubung, insbesondere mit
einer zu einem im Bereich der Aufnahmeöffnung angeordneten
Gegengewinde passenden Überwurfmutter oder einer zu einem
Gegengewinde passenden Druckschraube festlegbar ist. Bei einer derartigen
Ausgestaltung kann dann sogar die Überwurfmutter oder Druckschraube
der Spannzangenbefestigung auch bei der Fixierung des Werkzeugträger-Einsatzes
benutzt werden, so dass keinerlei Vorkehrungen für die
Befestigung des an die Stelle einer Spannzange tretenden Werkzeugträger-Einsatzes
notwendig werden.
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Für
Werkzeugträger-Einsätze, die in ihrem aus der
Aufnahme oder Aufnahmeöffnung überstehenden axialen
Abschnitt einen größten Querschnitt haben, welcher
gleich oder kleiner als der Querschnitt der Durchgangsöffnung
einer Überwurfmutter oder Druckschraube zur Befestigung
der Spannzange ist, kann dieselbe zur Befestigung der Spannzange
dienende Überwurfmutter oder Druckschraube auch zur Befestigung
des Werkzeugträger-Einsatzes vorgesehen sein.
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Hat
jedoch der Werkzeugträger-Einsatz in seinem überstehenden
axialen Abschnitt einen größeren Querschnitt als
der Durchgang durch die Spannschraube oder Überwurfmutter,
kann an diesem eine axialer Richtung mittels Haltering fixierte Spannschraube
oder Überwurfmutter drehbar und axial festliegend vorgesehen
sein, deren Gewinde zu dem Gewinde der Überwurfmutter oder
Druckschraube für die Befestigung der Spannzange passt.
Somit kann auch in dem Falle, dass eine Druckschraube oder Überwurfmutter
nicht über den Werkzeugträger-Einsatz hinweg zugeführt
werden kann, dennoch eine nahezu übereinstimmende Art der
Befestigung des Werkzeugträger-Einsatzes durchgeführt
werden, wie auch die Spannzange zu befestigen ist. Auf jeden Fall
wird dabei wiederum das Gewinde der Spannzangenbefestigung ausgenutzt.
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Der
Werkzeugträger-Einsatz kann Befestigungsmittel zum Halten
eines in ihm eingesetzten Werkzeugs, beispielsweise radial oder
axial zustellbare Klemmschrauben oder seinerseits eine Spannzange,
aufweisen. Somit können unterschiedlichste Werkzeuge an
der erfindungsgemäßen Vorrichtung angebracht werden,
wobei in vorteilhafter Weise jeweils die konische Aufnahmeöffnung
für die Spannzange verwendet werden kann. Entsprechende Werkzeugträger-Einsätze
können bereits mit den jeweiligen Werkzeugen vorbereitet
vorliegen und entsprechend schnell gegen zuvor benutzte derartige Werkzeuge
und Werkzeugträger-Einsätze oder eine Spannzange
ausgetauscht werden.
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Es
sei noch erwähnt, dass der Werkzeugträger-Einsatz
im Bereich seines unrunden Querschnitts einen über die
axiale Ausdehnung dieses Bereichs konstanten Querschnitt haben kann,
wie auch die unrunde Stelle in den konischen Verlauf der konischen
Aufnahmeöffnung gestaltet sein kann. Entsprechend einfach
ist die Herstellung dieses Bereichs, wobei aber nicht über
die gesamte Höhe oder axiale Ausdehnung dieses Bereichs überall
Berührung mit der Aufnahmeöffnung bestehen muss.
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Es
sei noch erwähnt, dass die drehbare Aufnahme des Werkzeugs
einen Drehantrieb haben oder mit einem Drehantrieb kuppelbar sein
kann. Viele derartige Vorrichtungen haben einen Drehantrieb, damit
das Werkzeug selbst bei seiner schneidenden Wirkung rotiert. Es
sind aber auch Anwendungen denkbar und möglich, bei denen
das Werkzeug nicht drehangetrieben ist. Auch bei solchen Ausführungsformen
kann die erfindungsgemäße Anordnung zur Anwendung
kommen.
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Vor
allem bei Kombinationen einzelner oder mehrerer der vorbeschriebenen
Merkmale und Maßnahme ergibt sich eine Vorrichtung mit
einer Aufnahme für ein spanendes Werkzeug, bei welcher
ein sehr schneller Werkzeugwechsel und Wechsel von Werkzeugträger-Einsätzen
möglich ist. Vor allem kann die Befestigung für
die jeweils gegeneinander austauschbaren Spannzangen auch für
die Werkzeugträger-Einsätze verwendet werden,
wobei bei entsprechenden Abmessungen die normalen außenliegenden
oder innenliegenden Spannmuttern oder Spannschrauben mitbenutzt
werden können. Auch sind dabei alle Standard-Muttern nach
wie vor einsetzbar. Ferner bleiben auch die Dichtscheiben in diesem
Bereich in übereinstimmenden Abmessungen benutzbar. Über
die unrunden Stellen und Bereiche oder das Polygon sind hohe Drehmomente übertragbar
und sprunghafte Querschnittsveränderungen werden vermieden.
Die gegeneinander auszutauschenden Spannzangen und Werkzeugträger-Einsätze
haben dabei im Bereich der Aufnahmeöffnung höchste
Präzision, was der Rundlaufgenauigkeit förderlich
ist, obwohl ein Schnellwechselsystem vorliegt und keine zusätzlichen
Schrauben mit Schraubenlöchern verlangt. Vorteilhaft ist
außerdem, dass praktisch keine Durchmesserabhängigkeit
vorliegt, also keinerlei Einschränkung des Durchmessers
der Werkzeuge und Schneidwerkzeuge vorhanden ist.
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Nachstehend
sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung
näher beschrieben. Es zeigt in zum Teil schematisierter
Darstellung:
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1 einen
Längsschnitt einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung mit einer Aufnahme für ein spanendes Werkzeug,
wobei eine drehantreibbare Welle als Fortsetzung eine konische Aufnahmeöffnung
für eine Spannzange hat, so dass mit der Spannzange ein
Werkzeug festgelegt werden kann, wobei aber gleichzeitig in die
konische Aufnahmeöffnung ein Werkzeugträger-Einsatz
passt,
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2 eine
Seitenansicht des Endbereiches der Vorrichtung mit einer zum Fixieren
der Spannzange oder eines Werkzeugträger-Einsatzes in der
konischen Aufnahmeöffnung dienenden Überwurfmutter,
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3 in
schaubildlicher Darstellung einen Teillängsschnitt der
Vorrichtung gemäß 1 mit eingesetzter
Spannzange,
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4 eine
Explosionsdarstellung des Bereiches mit der Aufnahmeöffnung,
der Spannzange und der Überwurfmutter vor ihrer Zusammenfügung,
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5 einen
Längsschnitt des Aufnahmebereiches der Vorrichtung für
einen Werkzeugträger-Einsatz mit eingefügter Spannzange,
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6 einen
Teilquerschnitt im Bereich einer unrunden polygonalen Stelle der
konischen Aufnahmeöffnung gemäß der Schnittlinie
VI-VI in 5,
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7 eine
Seitenansicht der Vorrichtung im Bereich der Werkzeugaufnahme, wobei
anstelle der Spannzange ein Werkzeugträger-Einsatz vorgesehen
ist,
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8 eine
perspektivische Teilschnitt-Darstellung der Anordnung gemäß 7,
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9 eine
Explosionsdarstellung der Anordnung gemäß 7 und 8,
wobei die Überwurfmutter mittels eines Ringes in axialer
Richtung an dem Werkzeugträger-Einsatz angreift und zu
dem Gewinde der Spannzangenbefestigung passt,
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10 einen
Längsschnitt der Anordnung gemäß 7,
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11 einen
Längsschnitt des Aufnahmebereichs der Vorrichtung für
ein Werkzeug mit einem gegenüber 7 bis 10 abgewandelten
Werkzeugträger-Einsatz, der einen Bohrer hält,
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12 einen
Längsschnitt, bei welchem in der konischen Aufnahmeöffnung
für die Spannzange ein Werkzeugträger-Einsatz
angeordnet ist, der seinerseits eine Spannzange aufweist,
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13 einen
Längsschnitt mit wiederum abgewandeltem Werkzeugträger-Einsatz,
der wie der Spannzangeneinsatz gemäß 12 den
Querschnitt der Überwurfmutter überragt, so dass
diese Überwurfmutter mit einem sie axial festlegenden Ring
unterhalb der Querschnittserweiterung drehbar angeordnet ist,
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14 eine
abgewandelte Ausführungsform, bei welcher eine Spannzange
und der in 14 dargestellte Werkzeugträger-Einsatz
mit einer ein Außengewinde aufweisenden Druckschraube fixiert
ist,
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15 einen
wiederum abgewandelten Werkzeugträger-Einsatz, der mit
einer mit einem Ring in axialer Richtung fixierten Druckschraube
festlegbar ist,
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16 einen
gegenüber 15 abgewandelten Werkzeugträger-Einsatz,
der ebenfalls eine mit einem Ring in axialer Richtung festgelegte
Druckschraube hat,
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17 einen
Werkzeugträger-Einsatz mit einer Spannzange, der mit einer
Druckschraube an einem Innengewinde festgelegt ist, mit der auch
eine Spannzange festlegbar ist,
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18 einen
Werkzeugträger-Einsatz analog dem gemäß 17,
wobei die Befestigung dieses Werkzeugträger-Einsatzes mit
der Überwurfmutter erfolgt, mit der die in die Aufnahmeöffnung
passende Spannzange festlegbar ist,
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19 einen
abgewandelten Werkzeugträger-Einsatz, der seinerseits eine
konische Aufnahme für eine Spannzange hat, welcher mit
einer Druckschraube festlegbar ist, die mit einem Befestigungsring
in axialer Richtung fixiert ist, sowie
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20 eine
Ausführungsform analog 19, wobei
zur Fixierung eine mit einem Ring in axialer Richtung festgelegte Überwurfmutter
vorgesehen ist.
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Bei
der nachfolgenden Beschreibung unterschiedlicher Ausführungsbeispiele
erhalten hinsichtlich ihrer Funktion übereinstimmende Teile
auch bei abgewandelter Formgebung übereinstimmende Bezugszahlen.
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Eine
im Ganzen mit 1 bezeichnete Vorrichtung weist eine im Ganzen
mit 2 bezeichnete Aufnahme für ein spanendes Werkzeug 3 auf,
wobei Beispiele für verschiedene derartige spanende Werkzeuge 3 in
den 11 bis 16 dargestellt
sind. Wichtig ist, dass die Vorrichtung 1 die Aufnahme
unterschiedlicher Werkzeuge 3 ermöglicht, die
möglichst schnell gewechselt werden können sollen.
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Gemäß 2 bis 5 gehört
zu der Vorrichtung 1 eine Spannzange 4 zum Fixieren
eines derartigen Werkzeugs 3 und eine im Folgenden noch näher
zu beschreibende Spannzangenbefestigung, wobei die Spannzange 4 in
eine konische Aufnahmeöffnung 5 der Aufnahme 2 passt,
welche Aufnahme 5 wahlweise die Spannzange 4 oder
gemäß den 7 bis 20 einen
Konusabschnitt 6 eines Werkzeugträger-Einsatzes 7 aufnimmt.
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Wie
aus den genannten Figuren ersichtlich, kann dabei dieser Werkzeugträger-Einsatz 7 unterschiedlich
gestaltet und an das jeweils von ihm zu haltende Werkzeug 3 angepasst
sein.
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Die
Aufnahme 2 in Vorrichtung 1 weist außerdem
eine Drehmomentenübertragung mit Formschluss für
den Werkzeugträger-Einsatz 7 auf, der vor allem
bei gleichzeitiger Betrachtung der 5, 6 und
beispielsweise 9 erkennbar und im Folgenden
noch beschrieben wird.
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Anhand
der Figuren erkennt man, dass der in die konische Aufnahmeöffnung 5 für
die Spannzange 4 passende Konusabschnitt 6 der
verschiedenen Werkzeugträger-Einsätze 7 so
gestaltet ist, dass er in Gebrauchsstellung zumindest mit Hilfe
eines zu der Spannzangenbefestigung gehörenden Gewindes 8, eines
Außengewindes für eine Überwurfmutter 9 oder
eines Innengewindes 10 für eine Druckschraube 11,
festlegbar ist.
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Als
Drehmomentenübertragung haben die konische Aufnahmeöffnung 5 und
der formschlüssig in diese passende Konusabschnitt 6 an
in Montagestellung übereinstimmender Stelle 12 und
somit in derselben Tiefe der konischen Aufnahmeöffnung 5 einen
formschlüssig zusammenpassenden unrunden Querschnitt, der
in 6 angedeutet ist. Dabei verdeutlicht 6,
dass die konische Aufnahmeöffnung 5 zur Bildung
der unrunden Stelle 12 gegenüber dem eigentlichen
kreisrunden Querschnitt 13 an dieser Stelle Querschnittserweiterungen 14 hat,
in welche entsprechende Formen des Werkzeugträger-Einsatzes 7 passen
und in Gebrauchsstellung gemäß 8 bis 20 eingreifen.
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Gemäß 5 und 6 sind
am Umfang der konischen Aufnahmeöffnung 5 innerhalb
von deren konischen Verlauf im Bereich oder an der Stelle 12 Erweiterungen 14 oder
Ausfräsungen vorgesehen, deren Wandung gemäß 5 im
Längsschnitt koaxial und parallel zur Mittelachse A der
Vorrichtung 1 verläuft, also im Verlauf der Querschnittsverminderung
der konischen Aufnahmeöffnung 5 von diesem ursprünglich
konischen Verlauf einen zunehmenden Abstand hat.
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Anhand
der 6 und 9 wird deutlich, dass der unrunde
Bereich für die Drehmomentenübertragung im Querschnitt
als polygon mit drei im Winkel zueinander angeordneten, balligen
Flächen ausgebildet ist, wobei die den Eckbereichen des
Polygons zwischen den balligen Flächen im Querschnitt entsprechenden
Bereiche die Erweiterungen 14 des Querschnitts des konischen
Bereichs der Aufnahmeöffnung 5 sind. Der jeweilige
Werkzeugträger-Einsatz 7 hat ein in Gebrauchsstellung
in diesen Bereich zumindest teilweise formschlüssig passendes
Polygon, so dass eine Drehmomentenübertragung mittels Polygon
verwirklicht ist, die im Maschinenbau an sich allgemein bekannt
ist. Die Besonderheit liegt darin, dass diese polygone Ausbildung
in einem eigentlich konischen Bereich vorgesehen ist.
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Die
polygone unrunde Stelle 12 der konischen Aufnahmeöffnung 5 hat
gemäß 6 drei abgerundete Eckbereiche,
wobei die Abrundung so stark ist, dass wirkliche Ecken praktisch
nicht mehr vorhanden sind. Das Polygon ist an sich bekannter Weise
durch Bereiche mit geringerem Krümmungsradius entsprechend
den Seiten des Polygons und Bereichen mit kleinerem Krümmungsradius
entsprechend den Ecken gebildet. Zwischen den Eckbereichen befindet
sich somit jeweils ein balliger Flä chenbereich, der zumindest
einer Mantellinie 15 eine Fortsetzung der konischen Aufnahmeöffnung 5 bildet
und eine in die Aufnahmeöffnung 5 eingesetzte
Spannzange 4 somit auch in diesem polygonal gestalteten Querschnittsbereich 12 berührt,
wie es der untere Teil der Querschnittsdarstellung der 5 zeigt.
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Die
im Querschnitt unrunde Stelle 12, also das Polygon, ist
an denjenigem Ende der konischen Aufnahmeöffnung 5 angeordnet,
welches den geringsten Querschnitt hat, also das Einsteckende der konischen
Aufnahmeöffnung 5 bildet. Dabei hat die konische
Aufnahmeöffnung 5 an ihrem entgegengesetzten offenen
axialen Ende wie auch in ihrem übrigen Verlauf bis auf
den unrunden Bereich 12 einen kreisrunden Querschnitt.
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Die
mit unrundem Querschnitt ausgebildete Stelle 12 reicht
bis zu dem Ende der konischen Aufnahmeöffnung 5 und
ist mit diesem Ende selbst beendet oder abgeschlossen. Gegebenenfalls
kann sich jedoch noch ein Zentrierring 16 axial anschließen,
der in eine zylindrische Öffnung 17 passt, die
in Fortsetzung der konischen Aufnahmeöffnung 5 vorgesehen
ist und deren Durchmesser dem kleinsten Durchmesser der konischen
Aufnahmeöffnung 5 etwa entspricht. Man erkennt
diese Ausbildung und Wirkungsweise im Zusammenwirken mit einem Werkzeugträger-Einsatz 7 z.
B. in 10, während die Spannzange 4 keinen
derartigen Zentrierring 16 hat.
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Der
in die konische Aufnahmeöffnung 5 für die
Spannzange 4 jeweils passende Werkzeugträger-Einsatz 7 ist,
wie schon kurz erwähnt, so gestaltet, dass er mit Hilfe
desjenigen Gewindes 8 oder 10 der Spannzangenbefestigung
in Gebrauchsstellung festlegbar ist, mit welchem die Spannzange 4 selbst in
der Aufnahmeöffnung 5 befestigbar ist. Somit ist der
Befestigungsaufwand beim Werkzeugwechsel sehr gering, wenn anstelle eines
von der Spannzange 4 gehaltenen Werkzeugs 3 ein
solches eingesetzt werden soll, das von einem Werkzeugträger-Einsatz 7 gehalten
wird, weil dann lediglich die übliche Befestigung für
die Spannzange zu öffnen und nach Einfügen des
Werkzeugträger-Einsatzes 7 wieder zu schließen
und festzuschrauben ist. Spezielle Befestigungselemente in Anpassung
an den jeweiligen Werkzeugträger-Einsatz 7 und
insbesondere dafür vorgesehene besondere Gewindelöcher
werden vermieden.
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Dabei
ist in den Ausführungsbeispielen gemäß 11, 14, 17 und 18 vorgesehen,
dass der in die konische Aufnahmeöffnung 5 passende
Werkzeugträger-Einsatz 7 so gestaltet ist, dass
er mit Hilfe der zum Befestigen der Spannzange 4 in der
konischen Aufnahmeöffnung 5 dienenden Verschraubung,
also mit einer zu einem im Bereich der Aufnahmeöffnung 5 angeordneten
Gegengewinde 8 passenden Überwurfmutter 9 oder
mit einer zu einem als Innengewinde gestalteten Gegengewinde 10 passenden
Druckschraube 11 festlegbar ist. Somit können
die für die Befestigung der Spannzange 4 dienenden
Schraubelemente unverändert auch zum Befestigen der entsprechenden
Werkzeugträger-Einsätze 7 benutzt werden,
ohne dass es besonderer zusätzlicher Vorkehrungen für
die Fixierung bedarf.
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In
den 7 bis 10, 12, 13, 15, 16, 19 und 20 sind
hingegen Werkzeugträger-Einsätze 7 dargestellt,
die in ihrem aus der Aufnahme 2 überstehenden
axialen Abschnitt einen größeren Querschnitt haben,
als der Querschnitt der Durchgangsöffnung einer Überwurfmutter 9 oder
Druckschraube 11 zur Befestigung der Spannzange 4 ist.
In diesem Falle ist an dem jeweiligen Werkzeugträger-Einsatz 7 eine
Spannschraube oder Druckschraube 11 oder Überwurfmutter 9 vorgesehen,
die in axialer Richtung mittels eines Halterings 20 in
axialer Richtung festliegend aber drehbar gehalten wird. Das Gewinde
dieser Schrauben 9 und 11 passt dabei wieder zu
dem Gewinde 8 und 10 der Verschraubung für
die Spannzange 4.
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Während
also bei den Ausführungsbeispielen gemäß 11, 14, 17 und 18 die Überwurfmutter 9 oder
die Druck- oder Spannschraube 11 über den in seinem
Querschnitt entsprechend klein gehaltenen Werkzeugträger-Einsatz 7 aufsteckbar
und verschraubbar ist, sind bei den einen größeren
Querschnitt aufweisenden Werkzeugträger-Einsätzen 7 Vorkehrungen
betreffend die Überwurfmutter 9 und/oder die Druckschraube 11 zu
treffen, damit diese dennoch ihre axiale Haltefunktion erfüllen
können. In jedem Falle passen sie aber auch zu den Gewinden 8 und 10 und
erlauben einen entsprechend schnellen Wechsel des jeweiligen Werkzeugeinsatzes 7 mit
seinem Werkzeug 3. Die Aufnahme 2 und die gesamte
Vorrichtung 1 können also für unterschiedlichste
Werkzeuge 3 mit den zugehörigen Werkzeugträger-Einsätzen 7 genutzt
werden, ohne dass aufwendige zusätzliche Befestigungsmittel
wie zum Beispiel in radialer Richtung einsetzbare Schrauben oder
stirnseitig neben der Aufnahmeöffnung 5 anbringbare
Schraubenlöcher erforderlich sind.
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Aus
den 7 bis 20 sind unterschiedlichste Werkzeugträger-Einsätze
erkennbar und es wird deutlich, dass dabei praktisch alle gängigen Werkzeugträger-Einsätze
für unterschiedlichste insbesondere schneidende Werkzeuge 3 möglich
sind.
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Dabei
ist in den 12 und 17 bis 20 dargestellt,
dass der jeweilige Werkzeugträger-Einsatz 7 Befestigungsmittel
zum Halten eines in ihm eingesetzten Werkzeugs 3 in Form
einer weiteren Spannzange aufweisen kann, während andere Figuren
andere Befestigungsmittel wie beispielsweise radial oder axial zustellbare
Klemmschrauben zeigen.
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Es
sei noch erwähnt, dass der Werkzeugträger-Einsatz 7 im
Bereich seines unrunden Querschnitts einen über die axiale
Ausdehnung dieses Bereichs 12 konstanten Querschnitt haben
kann, um eine relativ einfache Herstellung zu erlauben und eine
in axialer Richtung ausreichend große Anpassung an die
Querschnittserweiterungen 14 zu ermöglichen.
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Gemäß 1 ist
eine drehbare Aufnahme 2 mit Welle 18 vorgesehen,
die mit einem Drehantrieb kuppelbar ist.
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Die
Vorrichtung 1 mit einer Aufnahme 2 für ein
spanendes Werkzeug 3 hat eine konische Aufnahmeöffnung 5,
in welche eine Spannzange 4 zum Halten eines derartigen
Werkzeuges 3 passt. In diese Aufnahmeöffnung 5 kann
wahlweise die Spannzange 4 oder ein Konusabschnitt 6 eines
Werkzeugträger-Einsatzes 7 eingesetzt werden,
um einen Werkzeugwechsel durchzuführen. Dabei ist für
den Werkzeugträger-Einsatz 7 eine Drehmomentenübertragung
mit Formschluss vorgesehen. Für einen schnellen und einfachen
Werkzeugwechsel ist der in die konische Aufnahmeöffnung 5 passende
Konusabschnitt 6 des Werkzeugträger-Einsatzes 7 so
gestaltet, dass er in Gebrauchsstellung zumindest mit Hilfe des
Gewindes 8 oder 10 der Spannzangenbefestigung
festlegbar ist, so dass keine besonderen Schraubenlöcher
oder dergleichen erforderlich sind. Als Drehmomentenübertragung
weist die konische Aufnahmeöffnung 5 und der formschlüssig
zu dieser passende Konusabschnitt 6 an einer in Montagestellung übereinstimmenden
Stelle 12 oder in derselben Tiefe einen formschlüssig
zusammenpassenden unrunden Querschnitt, bevorzugt einen Polygon-Querschnitt
auf.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 8910774
U1 [0002]
- - DE 202007013371 U1 [0003, 0003]