DE2056090A1

DE2056090A1 - Werkzeughalter

Info

Publication number: DE2056090A1
Application number: DE19702056090
Authority: DE
Inventors: Milton Lloyd; Walker David Dean; Chagrin Falls Ohio Benjamin (V.St.A.)
Original assignee: EROCKSON TOOL CO
Current assignee: EROCKSON TOOL CO
Priority date: 1970-04-03
Filing date: 1970-11-14
Publication date: 1971-10-21
Also published as: CA923292A; GB1280097A; US3658351A

Description

	SU	COMPANY,	34350	Solon	Road,	2056090
47 349 -	TOOL
ERIGKSON

Solon, Ohio, 44139 (U. S₀ A. )

Werkzeughalter
Die Erfindung betrifft einen Werkzeughalter.

In der amerikanischen Patentanmeldung Ser. No. 779 070 vom 26. November 1968 ist ein Werkzeughalter vorgeschlagen, bei dem eine schnell lösliche Verbindung zwischen dem Sockelabschnitt eines rotierenden Werkzeughaltergehäuses und einem ein Werkzeug aufnehmenden Anschlußstück vorgesehen ist, wobei eine federgespannte Verriegelungshülse im Werkzeughaltergehäuse durch die Wand des Sockelabschnitts hindurchtretende Kugeln in Eingriff mit einer Umfangsnut im Anschlußstück hält, und die Hülse mit einer Innennut versehen ist, die den Kugeln gegenüberliegt, wenn die Hülse entgegen der Feder verschoben wird, wodurch die Kugeln sich nach außen in die Nut verlagern können, so daß das Anschlußstück aus dem Gehäusesockel in axialar Richtung abgenommen werden kann. Bei dieser Konstruktion ist es jedoch notwendig, die Drehung der Spindel, in welche der Werkzeughalter eingesetzt ist, zu stoppen, um das Anschlußstüek in den Gehäusesockel einzusetzen oder das Anschlußstüek vom Sockel abzunehmen. Obwohl bei dieser Konstruktion der Schaft des Anschlußstücks mit engem Sitz in der zylindrischen Bohrung das Gehäusesockels sitzt, kann das Anschlußstüek und das in diesem gehaltene Werkzeug axiales und radiales Spiel haben, walches auf jegliches Spiel oder

1098Λ3/1012

Spalte zwischen dem Schaft und dem Sockel und zwischen den Verriagelungskugeln und der von diesen beaufschx-tgt-jn Pxüchen zurückzuführen ist, wenn die kugeln zwischen der /erriete hülse und der Hut im Schaft des Anschiußstücks in üinistehen.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Werkzeughalter zu schaffen, bei dem ein das Werkzeug aufnehmendes AnschlußstücK während der Drehung der ju_aschinenspindel eingesetzt werden kann, und bei dem das Anschlußstück ohne axiales oder radiales Spiel im "ί/erkzeughalter sitzt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein rotierend* s Antrieb s ge hau se und ein Werkzeug-Ansehiußstücü:, die einen ineinander eingreifenden Sockel bzw. einen Schaft aufweisen, unc die in Axialrichtung durch eine axial auf dem Antriebsgehäuse von einer Verriegelungsste^lung, in der sie ein /erriegelungselement im Gehäuse radial nach innen in Kingriff in eine Umfangsnut im Anschlußstück preßt, in eins Freigabestexlung, in der sie das Verriegelungselement radial nach au2en außer Eingriff mit dar Umfangsnux heraustreten läßt, um den Schaft axial aus dem Sockel herauszuziehen, verschiebbar3 7erriogelungshülse lösbar miteinander verriegelt werdan, und durch eine drehbar und axial fest mit der Verriegelungshülse verbundene Betätigungshülse, die zur Verschiebung der /erriepeiungshülse in die Freigabesteilung von Hand ergreifbar ist.

Im Gegensatz zu dem oben beschriebenen Werkzeughalter sind bei dem erfindungsgemäßen i/erkzeughalter Hülsen drehbar auf dem Antriebsgehäuse und dem «lerkzeug-AnschxußstücK angeordnet, wodurch das Einsetzen und Aonehmen des rferkzeugc-s bei sich drehendem Gehäuse durchgeführt werden kann, wobei dies auch dann geschehen kann, wenn das Gehäuse und das Anschlußstück mit dem in ihm gehaltenen Yferkzeug sich dreht, wenn, das Anschlußstück mit dem Gehäuse in Antriebseingriff steht. iirfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, daß di^ drehbar

109843/1012

BAD OPiGIf-JAL

auf dem Gehäuse angeordnete Betätigungshülse für den Verriegelungsmechanismus eine verriegelte Frsigabestellung hat, woIche eine einfache Einführung des Anschlußstückes und des von diesem gehalterten Werkzeug gestattet, wobei dar Verriegelungsmechanismus durch die BetätigungshülsG automatisch freigegeben wird, um das Anschlußstück im Gehäuse zu verriegeln, wenn dieses zur Herstellung eines Antriebseingriffs mit dem Gehäuse in das Gehäuse eingeschoben wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung bewirken die das Gehäuse und das Anschlußstück verriegelnden Einrichtungen ein Andrücken des Schafts des Werkzeug-AnschlußStücks gegen Kegelflächen im Gehäusesockel, wodurch das Anschlußstück und das Gehäuse fest und genau in koaxialer Ausrichtung miteinander verbunden sind, ohne daß irgendein axiales oder radiales Spiel auftritt.

Die Erfindung ist in der folgenden Besehreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mi^aar Zeichnung näher erläute und zwar zeigt:

Fig. 1 einen senkrechten Mittelschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkzeughalters, wobei das Antriebsgehäuse und das Werkzeug-Anschlußstück in verriegelter Antriebseingriffsstellung gezeigt sind;

Fig. 2 einen iieilquerschnitt, der die Betätigungshüise

des Antriebsgehäuses in verriegelter Stellung ze±i in der eine Freigabe der Befestigungsstellung nacl· dem Einführen des Schafts des Werkzeug-Anschlußstücks ins Antriebsgehäuss erfolgen kann; und

Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie 3-3 in Fig.

Der erfindungsgemäße Werkzeughalter 1 weist ein Antriebsgehäuse 2 mit einem Schaft 3 auf, mit dem er in der (nicht gazeigten) Spindel einer Werkzeugsmaschine oder dergleichen gehaltert worden kann. Das dam Schaft 2 entgegengesetzte Jnde d3S Antriabsgehäuses 2 hat einen rohrförmigen Sockel 4

109843/101?

BAD ORfGINAL

zur Aufnahme eines ein Werkzeug tragenden Anschlußstücks 5, wobei zwischen dem Antriebsgehäuse 2 und dem Anschlußstück eine Antriebsverbindung durch einen Antriebsstift 6 gebildet wird, der sich diametral quer durch den Sockel 4 hindurchstreckt, und der in einen diametral verlaufenden Schütz 7 im oberen iinde des Schaftes ö¹ des Anschluß stücks eingreift. In der Nähe der Öffnung des Sockels 4 hat das Antriebsgehäuse 2 eine Vielzahl von radial durch seine Wand hindurchtretende Öffnungen, in denen radial bewegbare kugeln 9 sitzen, deren Durchmesser größer als die Dicke der Wand des Sockels 4 ist.

von der Feder 11 beaufschlagte Nocken- oder Verriegelung hülse 10 dient dazu, die kugeln 9 in der in Fig. 1 gezeigten Weise nach innen in eine Verriegelungsstellung einzudrücken oder einzukeilen, wobei sie an der oberen Flanke einer Umfangsnut 12 im Schaft 8 anliegen, wodurch die mit axialem Abstand voneinander angeordneten koaxialen kegelflächen 14 des Anschlußstücks 5 zur Anlage an Komplementären koaxialen kegelflächen 15 im Sockel 4 gebracht werden. Auf diese Weise ist das Anschlußstück 5 in genauer koaxialer Ausrichtung, ohne jede axiale oder radiale Lose im Antriebsgehäuse 2 bef2Stigt.

Das Anschluß stück 15 ist mit einem Spannfutter 17 oder dergleichen versehen, mit dem das Werkzeug 1Ö im Anschlußstück befestigt ist. Offensichtlich können jedoch auch andere Werkzeugsbefestigungsmittel Verwendung finden. Auf dem Anschlußstück 5 ist ein Ring oder eine Hülse 19 drehbar angeordnet, die in Axialrichtung zwischen einem Federring 20 und einer Schulter 21 festgelegt ist.

iine Betätigungshülse 22 ist durch eine Reihe von kugeln 23 drehbar auf dem Antriebsgehäuse 2 und der Verrijgeiungshülse 10 gehaltert, wobei die kugeln 23 in passenden Nuten in der Verriegeiungshülse 10 und der Betätigungshülse 22 sitzen.

t09843/1012 bad original

Die i3etätigungshülse 22 greift also,wie ersichtlich ist, an dor Verriegelungshülse 10 an, so daß sie, wenn das .Antriebsgehäuse 2 und das Anschlußstück 5 in verriegelter Stellung rotieren, wobei eine entsprechende Rotation der Verriegelungs hülse 10 erfolgt, von Hand ergriffen und relativ zum Antriebs gehäuse 2 nach oben in eine Entriegelungsstellung verschoben werden kann, in welcher das Anschlußstück 5 freigegeben wird, und nach unten aus dem Antriebsgehäuse 2 herausgezogen werden kann.

Innerhalb des Sockels 4 in der Nähe des Antriebsstifts 6 ist ein.Auswerfer 24 vorgosehen, durch dessen unteres ü,nde eine Nut 25 diametral verläuft, welche sich passend über den Antriebsstift 6 lagt, so daß der Auswerfer am oberen Ende das Schafts δ dos AnschlußStücks angreift und ihn außer Eingriff mit dem Antriebsstif't 6 drückt, wenn der Auswerfer 24 freigesetzt wird, so daß er unter Einfluß der auf ihn wirkenden Feder 26 eine Abwärtsbewegung ausführt.

Wenn das Anschlußstück vom Gehäuse 2 freigegeben werden soll, während das.Gehäuse und das Anschlußstück 5 miteinander verriegelt sind, und das Anschlußstück vom Gehäuse angetrieben wird, kann der Bedienungsmann der Maschine die Hülse 19 auf dem Anschlußstück 5 und die Betätigungshülse 22 erfassen und die letztere aus der in Fig. 2. in strichpunictierten Linien gezeigten Stellung in die in durchgezogenen linien gezeigte Stellung verschieben. In der oberen Stellung der Betätigungshülse 22 steht eine in ihr vorgesehene Innennut 27 einer radialen Reihe von Kugeln 28 gegenüber, welche in Öffnungen im Gehäuse 2 radial verschiebbar sind, wodurch die Nockenfläche 29 am Auswerfer 24 die kugeln 28 radial nach außen in die in Fig. 2 gezeigte Stellung verschiebt, in welcher sie voji de3 zylindrischen Umfangsflache 30 des Auswerfers 24 gehalten wer den. Wenn der Auswerfer 24 sich nach unten in die in Fig* 2 gezeigte Stellung verschiebt, verschiebt er das Anschlußstück 5 abwärts außer Antriebseingriff mit dem Antriebsstift

Ί09843/1012

BAD ORiGINAL

und die Kugeln 9 sind dann gleichzeitig voa der Umfongsnut 12 des Anschlußstücks nach außen in die in Pig. 2 r^zeigte Stellung gedrückt wordon, wodurch das Ansch^ußstücK 5 _"reig^:;-.;b:jn wird und sein Schaft d nach unten aus dem Sock-i 4 dis Aatriebsgehäuses 2 herausgezogen werden Kann. Die üetätigungshüls3 22 und die Verriegelungshüise 10 warden, wie aus Pig. 2 hervorgeht, in der oberen Freigaoesteiiung so xange verrii-^eic gehalten, bis der Schaft ό des AnschiußStücks in den Sockel 4 eingeschoben wird, i/enn der Schaft ö in den Sockel 4 eingeschoben wird, umfaßt der Schlitz / den Aatri-jDsstif fc b, und das obere Knde des Schafts ö legt sich am Auswerfer 24 an und verschiebt diesen nach oben, so daß die kugeln 2ö eine radiaio hinwärtsbewegung ausführen Können, worauf die Pedjr 11 die Verriegelungshülse 1ü und die Betätigungshülse 22 nach unt m in die in Fig. 1 gezeigte Stellung pressen, so daß die Lugsin 9 radial nach innen in Eingriff mit der oberen Fis-nke der Umfangsnut 12 des AnschlußStücks geproSt und verriegelt werd m.

^s ist zu erkennen, daß die kugeln y, wann sie von der Verriegelungshülse 10 nach innen gepreßt werden, eine senkrechte Lraftkomponente auf den Schaft ö ausüben und so die Kegelflächen 14 und 15 kräftig in feste Anlage aneinander pressen, um das Auftreten einer axialen oder radialen Lose auszuschliessen, so daß jedes Schlagen oder Verkanten des AnschlußstücKs und des von diesem gehalterten Werkzeugs relativ zum Antriebsgehäuse 2 mit Sicherheit verhindert wird.

Das obere Ende des Schafts ö des Anschlußstücics hat gegenüberliegende kegelförmig verlaufende Flächen 31» di-3 ein Umfassen des Antriebsstiftes 6 durch den Antriebsschlitz 7 erleichtern, wenn der Schaft 8 nach oben verschoben wird, so daß er sich am Auswerfer 24 anlegt und diesen entgegen der Federkraft der ihn beaufschlagenden Feder 26 nach oben preßt.

SAD ORIGINAL

109843/101?

Zur besseren Handhabung kann der Ring odor die Hülse 19 den dargestellten konkaven Umriß haben, so daß sie zwischen dem Zeigefinger und Daumen einer Hand srgriffon werden kann, während die Spitze des Daumens nach oben gegen den schrägen kragen 32 der Betätigungshülse 22 drückt, um die Hülse nach oben in die in Fig. 2 gezeigte verriegelte Stellung zu pressen, in welcher das Anschlußstück 5 freigegeben und, wie im vorstehenden beschrieben, ausgeworfen wirdc Beim Einführen d3s Schafts 8 des AnschlußStücks in den Sockel 4 ist es, wenn die Betätigungshülse 22 in der verriegelten Freigabestellung steht lediglich notwendig, den Ring oder die Hülse 19 des Anschlußstücks 5 beispielsweise zwischen Daumen und Zeigefinger zu fassen, und das Anschlußstück 5 nach oben zu schieben, bis der Schaft 8 am Auswerfer 24 zur Anlage kommt, worauf eine weitere Aufwärtsbewegung des Schafts 8 und des Auswerfers 24 as ermöglicht, daß die Feder 11 die Verriegelungshülse 10 und die Betätigungshülse 22 nach unten drückt, wodurch die Kugeln 26 radial nach innen verschoben werden. Gleichzeitig schnappt die Verriegelungshülse 10 nach unten in die in Fig. 1 gezeigte Stellung und zwängt die kugeln 9 in feste Anlage an die Umfangnut 12 des Schafts und befestigt so den Schaft 6 sicher im Sockel 4.

Aus dem im vorstehenden gesagten ist es klar, daß der erfindungsgemäße Werkzeughalter 1 einen solchen Aufbau hat, daß Anschlußstücke 5 zur Befestigung von Werkzeugen schnell in das Gehäuse eingesetzt oder aus diesem herausgenommen werden können, ohne daß die Drehung des Gehäuses 2 unterbrochen warden muß. Außerdem bleibt der das Gehäuse 2 und das Anschiußstück 5 verriegelnde und freigebende Mechanismus in der Freigabestellung verriegelt, wenn das Anschlußstück 5 aus dem Gehäuse 2 herausgenommen ist, und ist aufnahmebereit für das nächste Anschlußstück 5. ϊ/enn dann dar genaue Singriff zwischen dam nächsten Anschlußstück 5 und dem Gehäuse 2 hergestellt ist, wird der Verriegelungsmechanismus entriegelt,

109843/1012

BAD ORIGINAL

um den Schaft ο des Anschlußstücks ira Sockel 4 des Gehäuses genau und stramm zu befestigen, wobei die Kegelflächen 14 fest an den korrespondierenden LegeIflachen 15 im Sockel 4 anliegen, so daß eine genaue koaxiale Aurichtung ohne jedes Spiel zwischen dem Anschlußstück 5 und dem Gehäuse 2 sichergestellt ist.

Die Erfindung schafft also einen Y/erkz eughalt er mit einem Antriebsgehäuse-Sockel und einem von diesem Sockel angetrieDenen Anschlußstück mit einem das Werkzeug halterndon Schafτ, die schneilösbar miteinander verbunden sind. Weiter sind Hülsen auf dem Sockel und dem Anschlußstück vorgesehen, um das Verbinden und Lösen des Anschiußstücks und des Gehäuses ohne Unterbrechung des Antriebes der Werkzeugmaschinen spindel, in weicher das Antriebsgehause eingesetzt werden kann, zu erleichtern. Die dem Gehäuse zugeordnete Hülse ist auf diesem axial zwischen einer Verriegelungsstellung und einer Freigäbest ellung verschiebbar und ist mit einem Verriegelungsmechanismus versehen, der die Hülse in der Freigabestellung hält. Der Verriegelungsmechanismus wird beim Einführen des Schafts des Anschluß stacks in den Gehäuse-Sockel entriegelt, so daß die Hülse automatisch in die Verriegeiungsstellung für das Anschlußstück springt. Der erfindungsgemäße Werkzeughalter zeichnet sich auch dadurch aus, daß Sockel und Schaft aneinander in Anlage bringbare Kegelflächen aufweisen, die sie ohne axiales oder radiales Spiel in koaxialer Ausrichtung halten.

EAD ORIGINAL

109843/101?

Claims

Patentansprüche

Werkzeughalter, gekennzeichnet durch ein rotierendes Antriebsgehäuse (2) und ein Werkzeug-Anschlußstück (5), die einen ineinander eingreifenden Sockel (4) bzw. oinen Schaft (8) aufweisen und in Axialrichtung durch eine axial auf dem Antriebsgehäuse verschiebbare Verriegelungshülse (10) lösbar miteinander verriegelt werden, wobei die Verriegelungshülse von einer Verriegelungsstellung, in der sie ein Verriegelungselement (Kugeln 9) im Gehäuse radial nach innen in Eingriff in eine Umfangsnut (12) im Anschlußstück (5) preßt, in eine Freigabestellung, in der sie das Verriegelung! element (Kugeln 9) radial nach außen außer Eingriff mit der Umfangsnut (12) heraustreten läßt, um den Schaft (8) axial aus dem Sockel (4) herauszuziehen, verschiebbar ist, und durch eine drehbar und axial unverschiebbar mit der Verriegelungshülse (10) verbundene Betätigungshülse (22), die zur Verschiebung der Verriegelungshülse (10) in die Freigabestellung von Hand ergreifbar ist.

2. Werkzeughalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Anschlußstück (5) eine drehbare, in ax-ialer Richtung unverschiebbare Hülse (19) befestigt ist, welche von Hand ergreifbar ist, um den Schaft (8) während der Drehung des Anschlußstücks (5) aus dem Sockel (4) herauszunehmen.

3. Werkzeughalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnj daß die Verriegelungshülse (10) von einer Feder (11) in Verriegelungsstellung vorgespannt wird.

4. Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gek< - zeichnet, daß im Antriebsgehäuse (2) Verriegelungseinrichtung;en zum lösbaren Festhalten dar Betätigungshülse (22) vorgesehen sind, welche die Verriegelungshülse (10) in Freigabestellung c-

rx ^ τ-» VT ηΐ λ <r%

1098437 TO IT

BAU ORIGINAL

Einführen dos Schaftes (ö) des Anscin.u:.,stücks in den Sokkel (4) verschiebbare Betätigungseinrichtungen aufweisen, welche die Verriegelungseinrichtungen von der ßetätigungshülse lösen, wodurch die Verriegeiungshüis ; (1u) durch die Vorspannung der Feder (11) in die Verriegelungsstellung - gedruckt wird.

5. Werkzeughalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dafc die Verriegelungseinrichtungen ein radi'j. in und außer ,ingrifx mit einer Innennut (27) in der Betätigungshüise (22) verschiebbares Verriegelungselement (kugeln 2o) und die Betätigungseinrichtungen einen in Axiairiehtung durch eine Feder (26) vorgespannten Auswirfer (24) aufweisen, wooei der Auswerfer das Kerriegelun^säement mit der Innennut (27) in eingriff bringt, wenn die Verriegeiungshüis..· in j?reigabe stellung steht, und eine radialen Verschiebung djs Verriegelungselementes (Lugein 2o) au.« er jingriff mit der Inner nut (27) der Betätigungshüise (22) ermöglicht, wenn er vom Schaft (ö) des AnschlußStücks beaufschlagt wird.

6. i/erkzeughalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, der Auswerfer(24) den Schaft (8) axial aus dom Sockel (4) auswirft, wenn die Verriegelungshüiss in die Freigabestellung bewegt wird.

7. Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge· kennzeichnet, daß im Sockel (4) ein diametral quer durch ihn hindurchverlaufender Antriebsstift (6) angeordnet und am ^nde das Schaftes (ö) ein axial verlaufender Schlitz (7) vorgesehen ist, weicher dän Antriebsstift (6) umfaßt, wenn das Antriebsgehäuse (2) und das Anschiußstück (5) miteinander verbunden sind.

6. ,Verkzeughalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Auswerfer (24) ein axial geschlitztes ^nde aufweist,

BAD ORIGINAL

109843/101?

wexches sich über den Antriebsstift (c) legt, wenn die Verrie^eluiVshius : (Tu) in dor Froigabesteilung steht, während dieses ,snd ϊ vom geschlitzten und ο des Schaftes (d) beaufschlagt wird, wenn di ^ser axial in djn Sockel (4) eingeführt ist.

Werkzeughalter, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein. rotierendes Antriebsgehäuse (2) und ¹In «Verkzeug-Anschlußstück (5), die einen ineinander eingreifenden Sockel (4) bzw. einen Schaft (b) aufweisen und in Axialrichtung durch eine axial auf dem Antriebsgehäuse verschiebbare VerriGgelungshülse (10) lösoar miteinander verriegelt werden, wobei die Verriegelungshülse von einer Verriegelungsstellung, in der sie ein Verriegelungselement (Lugeln ^) in Gehäuse radial nach innen in .eingriff in eine Umfangsnut (12) in Anschluß stück (5) preßt, in eine Px-eigabestellung, in der sie das Verriegelungselement (kugeln i?) radial nach außen außer jüngriif mit der umfangsnut (12) heraustreten läßt, um den Schaft (ο) axial aus dem Sockel (4) herauszuziehen, verschiebbar ist; durch koaxial angeordnete aneinander zur Anlage bringbare Legelfläehen (15 und 14) im Sockel (4) und auf dom Schaft (ό); und durch eine schräge Auscildung einer vom Verriegelungselement (kugeln 9) beaufschlagten Flanke der Umfangsnut (12), wobei eine Axiaikraftkomponente erzeugt wird, weiche die Legeiflachen (15, 14) fest aneinander in Anlage hält und so axiales oder radiales Spiel des Anschluß shucks (?) Ie Antriebsgehäuse (2) vermeidet.

10. Werkzeughalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die le^eIflachen (14, 15) auf dem Schaft (6) bzw. im Sockel (4) axial voneinander entfernt liegen und gleiche Scheitelviinko-t haben.

BAD ORIGINAL

109843/101?

Lee rs e

it