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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Werkzeughalter – System
nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.
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Bekannt sind Werkzeugadapter für die lösbare und
austauschbare Befestigung eines Bohr-, Fräs-, Säge- oder sonstigen rotierenden
Werkzeuges an der Werkzeugaufnahme einer rotierenden Werkzeugspindel
einer Bearbeitungsmaschine. Dazu wird z. B. ein Werkzeugschaft eines
Werkzeuges an der Werkzeugseite des Adapters in an sich bekannter Weise
eingespannt oder festgelegt. Die Maschinenseite des Werkzeugadapters
ihrerseits wird an der Werkzeugaufnahme befestigt, wobei entweder
die Werkzeugaufnahme lösbar
an der rotierenden Werkzeugspindel des Bearbeitungswerkzeugs befestigbar ist
oder die Werkzeugaufnahme bereits einen Bestandteil dieser Werkzeugspindel
bildet. Der Werkzeugadapter ist dabei im wesentlichen rotationssymmetrisch
zur Rotationsachse des Werkzeugs ausgebildet, um bei den bei der
Bearbeitung auftretenden hohen Drehgeschwindigkeiten Unwuchten zu
vermeiden.
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Im Stand der Technik sind Werkzeugadapter bekannt,
bei denen ein in axialer Richtung gesehen zur Maschinenseite hin
konisch zulaufender Kegelabschnitt mit einem sich zur Werkzeugseite
hin daran unmittelbar anschließenden
Bund mit einer Plananlage versehen ist, wobei die Oberfläche der
Plananlage senkrecht zur Rotationsachse des Werkzeugadapters ausgerichtet
ist. An diesen Bund schließt
sich die Werkzeugseite mit einer an sich bekannten Vorrichtung zur
Befestigung eines Werkzeuges oder Werkzeugschaftes an. Zur Verbindung
des Kegelabschnitts des Werkzeugadapters mit der Werkzeugaufnahme
dient eine in radialer Richtung angeordnete Querbohrung in dem Werkzeugadapter
sowie in der Werkzeugaufnahme. In diese korrespondierenden Bohrungen
wird ein Spannbolzen, der ebenfalls über einen kegelförmigen Abschnitt
verfügen
kann, eingesetzt und üblicherweise über ein
Innengewinde in den Bohrungen sowie ein Außengewinde am Spannbolzen festgelegt.
Derart wird der Werkzeugadapter in der Werkzeugaufnahme lösbar, austauschbar
festgelegt, wobei der Kegelabschnitt zur Führung/Ausrichtung des Werkzeugadapters
relativ zur Werkzeugaufnahme dient. Diese Werkzeugaufnahme verfügt hierzu über eine
entsprechend kegelförmig
ausgebildete Aufnahmeöffnung
für den
Kegelabschnitt des Werkzeugadapters sowie über eine plane Anschlagsfläche, die
in zusammengesetztem Zustand unmittelbar an der Plananlage des Bundes
des Werkzeugadapters anliegt und für eine exakte Ausrichtung des
Werkzeugadapters relativ zur Werkzeugaufnahme bzw. zur Rotationsachse
dient.
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Die Adapter werden dazu verwendet,
um insbesondere Werkzeuge mit unterschiedlichen Werkzeugschaftdurchmessern
an ein und derselben Werkzeugspindel einer Bearbeitungsmaschine
verwenden zu können,
sowie die Werkzeuge in einfacher und kostengünstiger Weise rasch auszutauschen.
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Als nachteilig hierbei hat sich jedoch
erwiesen, dass insbesondere wenn mehrere Adapter, in axialer Richtung
gesehen, hintereinander verwendet werden sollen, um zum Beispiel
in einer Werkzeugspindel mit großem Durchmesser ein Werkzeug
mit geringem Schaftdurchmesser verwenden zu können, d.h. also, wenn mehrere
Adapter als Zwischenstufen verwendet werden, die exakte axiale Ausrichtung
der einzelnen Adapter zueinander und zur Werkzeugspindel mit den
bekannten Adaptern nicht möglich
ist, da durch das einseitige Einspannen/Festlegen mit einem einzigen
Spannbolzen stets ein seitlicher Versatz in axialer Richtung gesehen
auftritt. Des weiteren können
Kräfte,
die senkrecht zur Rotationsachse wirken, was insbesondere beim Fräsen auftritt,
mit den bekannten Adaptern nicht in ausreichender Weise aufgefangen
werden und es treten Unwuchten auf. Das bedeutet, dass bei einer
Querbelastung der Adapter, auch wenn er fest in die Werkzeugaufnahme
eingespannt ist, stets einer geringfügigen Verkippung unterliegt,
so dass das Bearbeitungsergebnis verschlechtert wird.
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Auch bisher bekannte, in der Werkzeugmaschine
aufgenommene Aufnahmebereiche der besagten Werkzeugaufnahmen, wie
z.B. die Aufnahmen nach der Norm ISO 12164, die so genannten Hohlschaftkegel
mit den Formen A, C, E und F, sowie die so genannten Kegelaufnahmen
nach DIN 69871 bzw. ANSI/CAT bzw. MAS BT gewährleisten nicht immer die heutzutage
geforderten hohen Bearbeitungsgenauigkeiten, insbesondere bei der
so genannten Hochgeschwindigkeitsbearbeitung von Werkstücken.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik
ist der Fachmann vor die Aufgabe gestellt, ein Werkzeughalter – System
zu schaffen sowie einen Werkzeugadapter dahingehend zu verbessern,
dass die axiale Ausrichtung des Adapters sowie des darin festgelegten
Werkzeuges relativ zur Werkzeugaufnahme auch beim Auftreten hoher
Querbelastungen zuverlässig
gewährleistet
ist, sowie das Einspannen des Werkzeugadapters in der Werkzeugaufnahme mit
korrekter axialer Ausrichtung erfolgt; zudem soll die Werkzeugaufnahme – als Nebenaufgabe – auch für die Anwendung
eines automatischen Werkzeugwechsels ausgestattet sein.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein
Werkzeughalter – System
mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 oder des Schutzanspruchs
8 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen 2 bis
7 und 9 bis 14.
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Die Erfindung geht aus von dem neuartigen Werkzeugadapter,
der von dem gleichen Anmelder mit der Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen
DE 103 05 601.7 hinterlegt
wurde. Die Verbindungsstelle zwischen jenem Werkzeugadapter und
dessen Werkzeugaufnahme wurde für
den Gegenstand der vorliegenden Gebrauchsmusteranmeldung im Wesentlichen übernommen.
Dadurch wird an der Koppelstelle Werkzeugaufnahme / Werkzeugadapter eine
präzise
axiale Ausrichtung des Adapters bzw. des daran angeordneten Werkzeuges
bezüglich
deren Rotationsachse bzw. bei stehendem Werkzeug und rotierendem
Werkstück
bezüglich dessen
Rotationsachse erreicht und zum anderen wird Beeinträchtigungen,
die durch beim Bearbeiten auftretende Querbelastungen auftreten
können,
zumindest entgegen gewirkt bzw. werden solche vermieden.
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Bei der hier vorliegenden Erfindung
ist die Maschinenseite der Werkzeugaufnahme des Werkzeughalter – Systems
neu gestaltet. So ist einerseits zur verbesserten, präziseren
Positionierung der Werkzeugaufnahme eine Kombination von Merkmalen
vorgesehen, die sich dadurch auszeichnet, dass der die Werkzeugseite
und die Maschinenseite der Werkzeugaufnahme verbindende und zugleich
beide Teile beabstandende Bund maschinenseitig eine Planfläche aufweist,
die im wesentlichen bis zum Aufnahmezapfen der Werkzeugaufnahme
hin reicht und der Aufnahmezapfen in mehrere Teilbereiche unterteilt
ist. Dieser neue Aufnahmezapfen umfasst einen Kurzkegel, ein Führungsteil
und einen Anzugsbolzen mit anschließendem Widerlager, die von
der Planfläche
des Bundes aus gesehen in axialer Richtung zum freien Ende des Aufnahmezapfens
hin nacheinander folgend konzentrisch zur Rotationsachse liegend
angeordnet sind. Dabei ist das Führungsteil
in besagter axialer Richtung gesehen hinter dem Kurzkegel angeordnet
oder das Führungsteil
ist gemäß einer
anderen Ausführungsvariante
zwischen der Planfläche
und dem Kurzkegel, also vor dem Kurzkegel, angeordnet.
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In spezieller Weiterbildung der Erfindung
ist vorgesehen, dass das Führungsteil
im Querschnitt gesehen eine kreisförmige Umfangsfläche besitzt. Sind
vom Werkzeugadapter bzw. der Werkzeugaufnahme große Kräfte aufzunehmen,
ist es vorteilhaft, das wenigstens ein Teilbereich des Aufnahmezapfens
im Querschnitt gesehen eine unrunde Umfangsfläche besitzt.
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Eine andere vorteilhafte Weiterbildung
sieht vor, dass die Umfangsfläche
des Widerlagers des Anzugsbolzens ebenfalls als – weitere – Führungsfläche ausgebildet ist. Es versteht
sich für
den Fachmann von selbst, dass die in der Werkzeugmaschine vorgesehene
Aufnahme für
die Positionierung und Halterung der Werkzeugaufnahme korrespondierend zu
selbiger ausgebildet ist. Dabei kann diese Aufnahme in der Werkzeugmaschine
einerseits die Antriebsspindel für
rotierende Werkzeuge sein oder eine Aufnahme für feststehende Werkzeuge, die
an der Werkzeugmaschine, insbesondere in den so genannten Werkzeugrevolvern,
vorgesehen ist.
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Aufgrund der verkürzten Bauart der neuen Werkzeugaufnahme
und der neuen Werkzeugadapter können
die neuen Komponenten des Werkzeughalter – Systems auch bevorzugt in
Planrevolver eingesetzt werden. Besagte Werkzeugmaschinen können Fräsmaschinen, Bearbeitungszentren,
Drehmaschinen, Schleifmaschinen, Holzbearbeitungsmaschinen oder
Zubehöreinheiten
für Werkzeugmaschinen
wie Schleifeinheiten, Rundtaktmaschinen und dgl. Werkzeugmaschinen – Baugruppen
sein.
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Die Vorteile der neuen Komponenten
für das neue
Werkzeughalter – System
bestehen insbesondere darin, dass bei rotierendem Werkzeug eine
sehr gute Rundlauf- und Planlaufgenauigkeit, eine sehr genaue Formschlüssigkeit
und eine hohe Kraftübertragung
erreicht werden. Das Werkzeughalter – System ist für den Einsatz
mit sehr hohen Drehzahlen geeignet, insbesondere auch dadurch, weil
keine oder nur minimale Unwuchten bei diesem Werkzeugsystem auftreten.
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Es versteht sich von selbst, dass
bei dem neuen Werkzeughalter – System
auch Einrichtungen für
die Innen- oder
die Außenkühlung des
Werkzeuges vorgesehen sein können.
Da hierzu an sich bekannte Einrichtungen verwendet werden, wird
auf eine weitere detaillierte Darstellung des Kühlsystems verzichtet.
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Der Grundgedanke der Erfindung wird
andererseits dahingehend ausgebaut, dass für einen günstigeren, insbesondere raumoptimierten
Einsatz des neuen Werkzeughalter – Systems an Werkzeugrevolvern
von Bearbeitungsmaschinen in neuer Ausführung vorgesehen ist, dass
die das Werkzeug oder einen Werkzeugadapter aufnehmende Seite einer
Werkzeugaufnahme in den aufgenommenen Bereich der Werkzeugaufnahme,
also in der Regel den Aufnahmezapfen, hinein verlegt ist. Hierdurch
wird die Baulänge
einer Werkzeugaufnahme um wenigstens ein Drittel ihrer sonst üblichen
Gesamtlänge
verkürzt.
Diese spezielle Werkzeugaufnahme, im Weiteren zweite Werkzeugaufnahme
genannt, besteht aus einem Hülsenteil
und dem als Flansch ausgebildeten Bund der Werkzeugaufnahme. Die äußere Umfangsfläche der
Hülse dient
zur Aufnahme in einer der Aufnahmebohrungen eines Werkzeugrevolvers.
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In einer ersten Ausführung dieser
zweiten Werkzeugaufnahme ist der hohle Innenbereich der Werkzeugaufnahme,
der von der einen Stirnseite des Flansches bis hin zum gegenüberliegenden
Ende des Hülsenteils
reicht, für
die Aufnahme des Adapterzapfens eines besagten neuen Werkzeugadapters ausgebildet.
Das heißt
von der Flanschseite aus erstreckt sich nach innen ein Innenkegel,
der in einen Führungsdurchmesser übergeht.
Im Bereich des Innenkegels sind entsprechend der Gestaltung des Werkzeugadapters
mehrere radiale, durchgehende Bohrungen vorgesehen.
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Die Befestigung eines Werkzeugadapters bzw.
eines Werkzeuges, dessen Aufnahmeschaft die Ausgestaltung eines
Adapterzapfens besitzt, erfolgt bevor die zweite Werkzeugaufnahme
in den Werkzeugrevolver eingesteckt wird. Die Befestigung der Werkzeugaufnahme
an der betreffenden, dem Flansch zugewandten Anschlagfläche des
Werkzeugrevolvers erfolgt in an sich bekannter Weise. Hierzu sind
im Flansch der zweiten Werkzeugaufnahme entsprechende Befestigungspunkte
( Durchgangsbohrungen und eventuell ein oder mehrere Positionierzapfen
) vorgesehen.
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In einer zweiten Ausführung ist
die innere Aufnahme der zweiten Werkzeugaufnahme mit mehreren zueinander
gestuften Innendurchmessern ausgestattet. Zudem ist im Endbereich
des Hülsenteils eine
Durchgangsbohrung vorgesehen. In diese gestuften Innendurchmesser
ist ein an sich bekanntes Drehlager einsetzbar, welches für die Aufnahme
des Adapterzapfens eines speziellen Werkzeugadapters ausgebildet
ist. Der Aufnahmebereich, also die Werkzeugseite, dieses speziellen
Werkzeugadapters ist für
die Aufnahme eines Werkzeuges oder eines weiteren Werkzeugadapters
vorgesehen.
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Dieser weitere Werkzeugadapter ist
entweder ein Längen
reduzierender Werkzeugadapter oder ein Längen verlängernder Werkzeugadapter. Dabei kann
dieses Reduzierstück
bzw. Verlängerungsstück an seinem
werkzeugseitigen Ende zur Aufnahme eines Werkzeuges ausgebildet
sein, z.B. als so genannter Welldon-Schaft oder als Gewindebohrerhalter
oder als Adapter für
Einschraubfräser
oder als Schrumpffutterteil oder als Spannzangenfutterteil oder
als Adapterdorn in Form eines Aufsteckfräserdornes. Die vorgenannte
Adapterhülse
oder der Adapterdorn ist in einer weiteren Ausführungsvariante zur Aufnahme
von Drehstähle
oder Wendeschneidplatten ausgebildet.
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Durch die erfindungsgemäß gestaltete
zweite Werkzeugaufnahme in ihrer ersten und zweiten Ausführung wird
erreicht, dass in einem Werkzeugrevolver eine Baulängenreduzierung
für feststehende, als
auch für
rotierende Werkzeuge erreicht ist. Die Vorteile dieser Ausführung der
Erfindung gegenüber bekannten
Werkzeughaltern für
Werkzeugrevolver sind insbesondere eine sehr genaue Rund- und Planlaufgenauigkeit,
eine kurze Bauweise, geringe Massekräfte, hohe Kräfteaufnahme,
insbesondere bei Fräsarbeiten.
Zudem ist die Möglichkeit
der Voreinstellung der Werkzeuge außerhalb der Maschine in höchster Genauigkeit
gewährleistet.
Weiterhin kann durch die kurze Bauweise bei Bedarf am Plan- oder Sternrevolver
in dessen Zentrum ein Mittenarbeitsplatz vorgesehen werden, der
seinerseits ebenfalls als ein Werkzeugrevolver, z.B. ein Kronenrevolver, ausgebildet
werden kann.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und
Vorteile der Erfindung werden in dem folgenden Beschreibungsteil
genannt und näher
erläutert
und sind zudem in Verbindung mit der Beschreibung den in Zeichnungen
schematisiert dargestellten Ausführungsbeispielen
der Erfindung entnehmbar. Dabei zeigen:
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1a bis 1f: bekannte Werkzeugaufnahmen
mit deren Zapfenteil, Hohlschaftkegel-Varianten und Steilkegel-Varianten;
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2:
einen Werkzeugadapter nach der Patentanmeldung
DE 103 05 601.7 , aufgenommen in einer
Werkzeugaufnahme;
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3, 3a, 3b: eine Werkzeugaufnahme mit neuartiger
Maschinenseite;
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4:
einen neuartigen Werkzeugadapter als Verlängerungsstück und
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5:
einen neuen Werkzeugadapter als Reduzierstück, und die
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6, 7, 8: eine neue zweite Werkzeugaufnahme
in einer ersten und einer zweiten Ausführung, teils eingesteckt in
die Aufnahmebohrung eines im Schnitt dargestellten Sternrevolvers.
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Die 1a bis 1c zeigen eine Werkzeugaufnahme
nach dem Stand der Technik, bei denen deren maschinenseitiges Aufnahmeteil
in Form eines Hohlschaftkegels nach ISO 12164 ausgebildet ist. In
Reihenfolge werden die Formen A und C, E und F gezeigt. In den 1d bis 1f ist je eine bekannte Werkzeugaufnahme
gezeigt, deren maschinenseitiges Aufnahmeteil als Steilkegel ausgebildet
ist und zwar in Reihenfolge der Figuren nach DIN 69871, nach ANSI/CAT
und nach der Norm MAS BT.
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In der
2 ist
zum besseren Verständnis der
vorgestellten Erfindung ein Werkzeugadapter nach der Patentanmeldung
mit dem Aktenzeichen
DE 103
05 601.7 des gleichen Anmelders gezeigt.
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Der Werkzeugadapter 1, ist
im Wesentlichen zur Rotationsachse R symmetrisch ausgebildet. Der Werkzeugadapter 1 verfügt über einen
Bund 2 mit einer Plananlage 3, die im wesentlichen
senkrecht zur Rotationsachse R ausgerichtet ist. In zusammengesetztem
Zustand des Werkzeugadapters 1 mit der Werkzeugaufnahme 4 liegt
diese Plananlage 3 im wesentlichen vollflächig und
unmittelbar an der Anschlagsfläche 13 der
Werkzeugaufnahme 4 an. Die Plananlage 3 kann auch
einen Hohlschliff aufweisen, das heißt sie ist geringfügig gegen
die Senkrechte zur Rotationsachse R geneigt, wobei der radial äußere Bereich
der Plananlage 3 beim Verspannen des Werkzeugadapters 1 mit
der Werkzeugaufnahme 4 zuerst mit der Anschlagsfläche 13 in
Berührung kommt.
An den Bund 2 schließt
sich zur Werkzeugseite 1a hin ein Adapterdorn an, an dessen
freies Ende in an sich bekannter Weise eine Befestigungsvorrichtung
für Werkzeuge 12 vorgesehen
ist.
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An den Bund 2 schließt sich
zur Maschinenseite 1b hin ein Kegelabschnitt 5 an,
der zur Führung und
Ausrichtung des Werkzeugadapters 1 bezüglich der Werkzeugaufnahme 4 dient.
Zur Aufnahme des Kegelabschnittes 5 ist in der Werkzeugaufnahme 4 ein
von dessen Anschlagsfläche 13 aus
nach innen gerichteter Innenkegel 15' eingearbeitet. In dem Kegelabschnitt 5 sind
symmetrisch über
dessen Umfang verteilt Querbohrungen 6 eingebracht, vorzugsweise
zwei diametral ejnander gegenüberliegende. In
diesen Querbohrungen 6 sowie in korrespondierende Bohrungen 14 in
der Aufnahmehülse 4b der Werkzeugaufnahme 4,
bevorzugt Gewindebohrungen, sind Spannbolzen 7 angeordnet,
um den Werkzeugadapter 1 lösbar an der Werkzeugaufnahme 4 festzulegen
bzw. zu verspannen.
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Die Spannbolzen 7 weisen
vorzugsweise ebenfalls einen Kegelabschnitt 7a auf, wobei
die Bohrung 14 in der Werkzeugaufnahme 4 und/oder die
Querbohrung 6 im Werkzeugadapter 1 korrespondierend
ausgebildet sind. Der Spannbolzen 7 ist in einfacher Weise
mit einem Inbusschlüssel,
der in eine entsprechende Öffnung 7b im
Spannbolzen 7 eingreifen kann, in die Bohrungen 14, 6 einschraubbar.
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Mit diesen Spannbolzen 7 ist
zudem erreicht, dass der Adapter 1 in der Werkzeugaufnahme 4 symmetrisch
einspannbar ist. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn die Spannbolzen 7 sukzessive
nacheinander, z.B. in den als Gewindebohrungen ausgelegten Querbohrungen 14,
schrittweise angezogen werden.
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An den Kegelabschnitt 5 des
Werkzeugadapters 1 schließt sich unmittelbar und einstückig daran
angeformt ein Zylinderabschnitt 8 an, dessen Radius über seine
Längserstreckung
im wesentlichen konstant ist. Dieser Zylinderabschnitt 8 greift
in eine entsprechend ausgebildete, dem Innenkegel 15' nachgeordnete
zylindrische Ausnehmung 15 in der Werkzeugaufnahme 4 ein,
wobei der Umfang des Zylinderabschnitts 8 im Wesentlichen
vollflächig
und unmittelbar an der inneren Wandung der zylindrischen Ausnehmung 15 anliegt.
Dieser Zylinderabschnitt 8 nimmt dadurch die beim Bearbeiten
auftretenden Querkräfte
auf und verhindert, dass der Werkzeugadapter 1 seitlich
verkippt.
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Das freie Ende des Zylinderabschnitts 8 ist zur
Erleichterung des Einführens
des Werkzeugadapters 1 in die korrespondierende Öffnung der
Werkzeugaufnahme 4 mit einer Fase 10 versehen,
so dass das freie Ende konisch zulaufend ausgebildet ist. An der
zylindrischen Ausnehmung 15 der Werkzeugaufnahme 4 ist
zudem eine entsprechende Radiuserweiterung 16 vorgesehen.
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Des weiteren sind an dem Bund 2 radial
gerichtete Bohrungen 17 ausgebildet, insbesondere sechs
symmetrisch über
den Umfang verteilt, um bei Bedarf, wie vorstehend genannt, Auswuchtgewichte an
dem Werkzeugadapter 1 anzubringen.
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Die Werkzeugaufnahme 4 ist
hier mit einer nur prinzipiell angedeuteten an sich bekannten Einspannvorrichtung 4a (Aufnahmezapfen
in Form eines Steilkegels) versehen, um die Werkzeugaufnahme 4 ihrerseits
an der Werkzeugmaschine einzuspannen. Mit dem Bezugszeichen 4c ist
der Bund der Werkzeugaufnahme 4 bezeichnet.
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In den 3, 3a und 3b ist eine Werkzeugaufnahme 4' des neuen Werkzeughalter – System
in verschiedenen Ansichten gezeigt. Bei dieser neuen Werkzeugaufnahme 4' ist der Aufnahmezapfen 40 speziell
gestaltet. Der an den Bund 48 maschinenseitig anschließende Aufnahmezapfen 40 der
Werkzeugaufnahme 4' umfasst
einen Kurzkegel 41, ein Führungsteil 42 und
einen Anzugsbolzen 44 mit einem Widerlager 45,
die in axialer Richtung zum freien Ende des Aufnahmezapfens hin
nacheinander folgend konzentrisch zur Rotationsachse liegend angeordnet
sind.
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Der Bund 48 besitzt eine
zum Aufnahmezapfen 40 hin zeigende Planfläche 47 sowie
eine in seine Umfangsfläche
eingearbeitete Rille 49. Diese Rille 49 ist für den Eingriff
eines Greifelementes einer Werkzeugwechseleinrichtung ausgelegt.
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Die Aufnahme zur Positionierung dieser Werkzeugaufnahme 4' in der in den
Figuren nicht dargestellten Werkzeugmaschine weist korrespondierende
Flächen
auf, nebst einer auf den Anzugsbolzen 44 einwirkenden Einrichtung.
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Werkzeugseitig schließt an den
Bund 48 eine Aufnahmehülse 4b an,
die für
die Aufnahme eines Werkzeugadapters ausgestaltet ist.
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Das Führungsteil 42 ist
bei der gezeigten Ausführungsvariante, 3, in axialer Richtung zum freien
Ende des Aufnahmezapfens 40 hin gesehen nach dem Kurzkegel 41 angeordnet.
Im Querschnitt gesehen ist die Umfangsfläche des Führungsteiles 42 vorzugsweise
kreisförmig.
An der maschinenseitigen Kante der Umfangsfläche ist eine Fase 43 angearbeitet,
die bei der Einsteckbewegung als Einführungshilfe wirkt. Zur Orientierung
und Positionierhilfe ist in der Umfangsfläche des Führungsteiles 42 wenigstens
eine Orientierungsnut 42' angeordnet,
s. hierzu in 3a, die
eine Sicht in axialer Richtung zeigt.
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Die Umfangsfläche des Widerlagers 45 des Anzugsbolzen 44 ist
bei dieser Ausführung
ebenfalls als Führungsfläche ausgebildet.
Die Übergangsfläche vom
Durchmesser des Anzugsbolzens 44 zur Umfangsfläche des
Widerlagers 45 hin ist als Hinterschneidung 46,
s. 3b, ausgeführt,
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Eine weitere Ausführungsvariante der Erfindung
ist in den
4 und 5 gezeigt. So ist ein Werkzeugadapter
des neuen Werkzeughalter – Systems entweder
ein Längen
reduzierender Werkzeugadapter 1 oder ein Längen verlängernder
Werkzeugadapter 1. Dabei ist dieses Reduzierstück bzw.
Verlängerungsstück an seinem
werkzeugseitigen Ende zur Aufnahme eines weiteren Werkzeugadapters
ausgebildet. Die in diesen Figuren verwendeten Bezugszeichen haben
die gleiche Bedeutung wie in der 2, sodass
hier nicht wiederholt wird.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in den 6, 7 und 8 gezeigt.
Ausgehend vom Grundgedanken ist die Erfindung hier dahingehend weiterentwickelt,
dass für
einen günstigeren,
insbesondere raumoptimierten Einsatz des neuen Werkzeughalter – Systems
an Werkzeugrevolvern 50 von Bearbeitungsmaschinen die das
Werkzeug oder einen Werkzeugadapter 1 oder 30 aufnehmende
Seite einer zweiten Werkzeugaufnahme 20 bzw. 20' in den aufgenommenen
Bereich 21 der zweiten Werkzeugaufnahme 20 bzw. 20', also in der
Regel den Aufnahmezapfen, hinein verlegt, also in letzteren integriert
ist. Hierdurch ist die Baulänge
einer Werkzeugaufnahme um wenigstens ein Drittel ihrer sonst üblichen
Gesamtlänge
verkürzt.
Diese spezielle zweite Werkzeugaufnahme 20 bzw. 20' besteht jeweils
aus einem Hülsenteil 21 und
dem als Flansch 22 bzw. 22' ausgebildeten Bund der Werkzeugaufnahme 20 bzw. 20'. Die äußere Umfangsfläche des
Hülsenteils 21 ist zur
Positionierung im Werkzeugrevolver 50 – hier ein Sternrevolver – in eine
seiner Aufnahmebohrungen 51 eingesteckt. Der Werkzeugrevolver 50 ist
in den 6 und 7 in schematischer Darstellung
angedeutet. Es sind mehrere radial gerichtete Aufnahmebohrungen 51 vorgesehen.
Mit 53 ist die Drehachse dieses Revolvers bezeichnet. Die
Aufnahmenbohrungen 51 enden körpereinwärts in einen zentralen Innenhohlraum 52.
In 6 ist mit der Strichpunktlinie 54 schematisch
der für
die im Revolver aufgenommenen Werkzeugen freie Bewegungsraum markiert (Raumgrenze).
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Die Befestigung der zweiten Werkzeugaufnahme 20 bzw. 20' an der betreffenden,
dem Flansch 22 bzw. 22' zugewandten Anschlagfläche des
Werkzeugrevolvers 50 erfolgt in an sich bekannter Weise. Hierzu
sind im Flansch 22 bzw. 22' der zweiten Werkzeugaufnahme 20 bzw. 20' entsprechende
Befestigungspunkte ( Durchgangsbohrungen und eventuell ein oder
mehrere Positionierzapfen ) vorgesehen.
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In einer ersten Ausführung dieser
zweiten Werkzeugaufnahme 20 ist der hohle Innenbereich der
Werkzeugaufnahme 20, der von der einen Stirnfläche 23 des
Flansches 22 bis hin zum gegenüberliegenden Ende des Hülsenteils 21 reicht,
für die
Aufnahme des Adapterzapfens eines besagten neuen Werkzeugadapters 1 ausgebildet.
Das heißt
von der Flanschseite 22 aus erstreckt sich nach innen ein
Innenkegel 15',
der in einen Führungsdurchmesser 15 übergeht.
Im Bereich des Innenkegels 15' sind entsprechend der Gestaltung
des Werkzeugadapters mehrere radiale, durchgehende Bohrungen 14 vorgesehen.
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In einer zweiten Ausführung ist
die innere Aufnahme der zweiten Werkzeugaufnahme 20' mit mehreren
zueinander abgestuften Innendurchmessern 24, bis 27 (Abschnitte)
ausgestattet. Zudem ist im Endbereich des Hülsenteils 21 eine
Durchgangsbohrung 28 vorgesehen. In diese abgestuften Innendurchmesser 24,... 27 ist
ein an sich bekanntes Drehlager 29 einsetzbar, welches
für die
Aufnahme des Adapterzapfens 32 eines speziellen Werkzeugadapters 30 ausgebildet
ist. Maschinenseitig besitzt der Adapterzapfen 32 noch
eine einstückig
angeformte oder lösbar
befestigte Kupplung 34. Mit dieser Kupplung 34 wird
die Verbindung zu einer nicht dargestellten, an sich bekannten Antriebsspindel
der Werkzeugmaschine hergestellt. Durch diese Wirkverbindung kann
der Werkzeugadapter 30 und mit ihm das aufgenommene Werkzeug
wahlweise in Rotation versetzt werden. Der Adapterzapfen 32 und der
Aufnahmebereich 31 des Werkzeugadapters 30 sind
durch den Bund 33 einstückig
miteinander verbunden. Der Aufnahmebereich 31, also die
Werkzeugseite, dieses speziellen Werkzeugadapters 30 ist
für die
Aufnahme eines Werkzeuges oder eines weiteren Werkzeugadapters 1 vorgesehen.
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Alle in der vorstehenden Beschreibung
erwähnten
sowie auch die allein aus den Zeichnungen entnehmbaren Merkmale
sind weitere Bestandteile der Erfindung auch wenn sie nicht besonders
hervorgehoben und in den Ansprüchen
erwähnt
sind.
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Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel
beschränkt,
sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.
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- 1
- Werkzeugadapter
- 1a
- Werkzeugseite
von Pos. 1 (Aufnahmebereich,
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- Adapterhülse, -dorn)
- 1b
- Maschinenseite
von Pos. 1 (Adapterzapfen)
- 2
- Bund
von Pos. 1
- 3
- Plananlage
an Pos. 2
- 4,
4'
- Werkzeugaufnahme
- 4a
- Aufnahmezapfen
(Einspannvorrichtung von Pos. 4)
- 4b
- Aufnahmehülse
- 4c
- Bund
- 40
- Aufnahmezapfen
- 41
- Kurzkegel
- 42
- Führungsteil
(scheibenförmig)
- 42'
- Orientierungsnut
in Pos. 42
- 43
- Einführfase
- 44
- Anzugsbolzen
- 45
- Widerlager
(zylindrisch)
- 46
- Hinterschneidung
- 47
- Planfläche (Stirnfläche)
- 48
- Bund
- 49
- Rille
- 5
- Kegelabschnitt
von Pos. 1
- 6
- Querbohrung
in Pos. 5
- 7
- Spannbolzen
- 7a
- Kegelabschnitt
von Pos. 7
- 7b
- Inbuss
in Pos. 7
- 8
- Zylinderabschnitt
von Pos. 1
- 10
- Fase
an Pos. 8
- 12
- Schneide
eines Werkzeugs
- 13
- Anschlagsfläche an Pos. 4
- 14
- radiale
Bohrung in Pos. 4
- 15
- zylindrische
Ausnehmung in Pos. 4
- 15'
- Innenkegel
in Pos. 4
- 16
- Radiuserweiterung
in Pos. 15
- 17
- Bohrung
in Pos. 2
- 20,
20'
- zweite
Werkzeugaufnahme
- 21
- Hülsenteil
- 22,
22'
- Flansch
- 23,
23'
- Stirnflächen
- 24,
25, 26, 27
- Innendurchmesser
- 28
- Durchgangsbohrung
- 29
- Drehlager
- 30
- Werkzeugadapter
- 31
- Aufnahmebereich
- 32
- Adapterzapfen
(gestuft)
- 33
- Bund
- 34
- Kupplung
- 50
- Sternrevolver
- 51
- Bohrungen
in Pos. 50
- 52
- Innenhohlraum
- 53
- Drehachse
von Pos. 50
- 54
- Raumgrenze
- R
- Rotationsachse