DE2632228A1

DE2632228A1 - Werkzeugmaschinenspindel mit luftausblaseeinrichtung

Info

Publication number: DE2632228A1
Application number: DE19762632228
Authority: DE
Inventors: Michael Geiger; Johann Ratzek
Original assignee: Friedrich Deckel AG
Current assignee: Friedrich Deckel AG
Priority date: 1976-07-16
Filing date: 1976-07-16
Publication date: 1978-01-26
Also published as: DE2632228C2

Description

Werkzeugmaschinenspindel mit Luftausblasseinrichtung
Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmasciiinenspindel lait einen Luftausblaseeinrichtung zum Ausblasen der w'erkzeugau fnahme.
Insbesondere bei automatischem Werkzeugwechsel ist keine Kontrolle dahingehend gegeben, ob die Werkzeugaufnahme oder der in diese einzusetzende Werkzeugschaft frei von Fremdkörpern, wie Schmutz oder Hetallspänen, ist.
Es ist deshalb schon eine Werkzeugmaschinenspindel der eingangs genannten Art bekannt, bei welcher beispielsweise durch die hehl ausgebildete, innerhalb der Spindel angeordnete Spannstange Luft mit Überdruck ausgeblasen wird. Diese Einrichtung ist im allgemei in en ausreichend, um die Werkzeugaufnahme selbst von Frer>dkörporn, Kühlflüssigkeit etc zu sauberen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Wirksamkeit der bekannten Ausblaseeinrichtung nicht genügt, um den Werkzeugschaft sicher freizublasen. Darüber hinaus setzen sich sogar gelegentlich Späne und dergleichen aus der Aufnahme auf dem einzusetzenden Werkzeugschaft ab, so daß der Zweck der Einrichtung nicht erreicht wird.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Werkzeugspindel mit Luftausblaseeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher eine sichere Säuberung insbesondere des Werkzeugschaftes vor dem Einsetzen gewährleistet ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Wandfläche der Werkzeugaufnahme über den Umfang verteilt mehrere mit Luftzuführungskanälen in Verbindung stehende Ausblaseöffnungen angeordnet sind, welche schräg nach außen auf die Spindelachse zu gerichtet sind.
Wenn ein Werkzeug der Spindel g7end3lert wird, dann komnit es vor dem Einsetzen in den Bereich der von der Spindel weg gerichteten Luftströme, so daß der Werkzeugschaft kontinuierlich, von seinem der Spindel zugewandten Ende ausgehend, nach vorne freigeblasen wird.
Flach einem Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die if US'Dr aseöffnungen im Bereich des vorderen Randes der Werkzeugaufnahme angeordnet sind. Auf diese Weise trifft die Blasluftstrkimung weit vor der Mündung der Werkzeugaufnahme auf den Werkzeugschaft, so daß die Gefahr, daß abgeblasene Späne in die Spindelöffnung fallen, gering ist.
Die Richtung der Ausblaseöffnungen ist erfindungsgemäß gegenüber dem Lot auf die Wandfläche der Werkzeugaufnahme nach außen geneigt, d. h. die Luftströme treffen auch auf die zu dieser Wandflache parallele Mantelfläche des Werkzeugschaftes in einem Winkel auf, der gewährleistet, daß die Späne u. dgl. nach außen geblasen werden. Bei einer konischen Werkzeugaufnahme mit einem Hormkegel (ca. 16 ° Konuswinkel) liegt der Winkel zwischen den Lot auf die genannte Wandfläche und der Richtung der Ausblaseöffnungen im Bereich von 20 ° - 40 0. Ein Winkel von 33 ° hat sich dabei gut bewährt.
Konstruktiv besteht die Aufgabe, die Blasluft der drehenden Spindel zuzuführen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die mit den Ausblaseöffnungen verbundenen Luftzuführungskanäle als die Spindelwand etwa radial durchdringende Bohrungen ausgebildet, welche auf ihrer Außenseite mit im Spindelgehäuse ausgebildeten Luftzuführungskammern in Verbindung stehen. Diese Luftzuführungskammern können beispielsweise so angeordnet sein, daß bei in einer bestimmten Winkelstellung anhaltender Spindel jeweils eine derartige Kammer mit einer Bohrung zusammentrifft.
Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Luftzufhrungskammern durch eine die Spindel umgebende, dieser gegenüber durch eine Dichtung abgedichtete Ringkammer gebildet, welche ihrerseits an Luftzuführungsleitungen angeschlossen ist. Auf diese Weise ist die Luftzufuhr bei jeder beliebigen Winkelstellung der Spindel gewährleistet.
Die erfindungsgemäßen Ausblaseöffnungen sind vorzugsweise zusätzlich zu einer an sich bekannten zentralen Ausblaseeinrichtung vorgesehen und werden gemeinsam mit dieser betätigt. Auf diese Weise wird mit Sicherheit die Werkzeug.aufnals.e und der Werkzeug schaft gesäubert.
Die genaue konstruktive Ausbildung der erfindungsgemäßen Werkzeugspindel geht aus den Patentansprüchen, der Beispielsbeschre1-bung sowie der Zeichnung hervor. Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben.
Die Figur zeigt eine Werkzeugspindel im Bereich der Werkzeugaufnahme im Längsschnitt, wobei ein Werkzeug in einer Stellung vor dem Einsetzen dargestellt ist.
Die in der Zeichnung dargestellte Werkzeugspindel 2 ist in herkömmlicher Weise in vorderen Wälzlagern 4 und, wie nicht näher dargestellt zu werden braucht, hinteren Wälzlagern drehbar im Spindelgehäuse gelagert und mit einem Spindelantrieb verbunden.
Die Spindel 2 ist hohl ausgebildet. Innerhalb der hohlen Spindel ist eine Spannstange 6 drehbar oder längsverschiebbar gelagert, welche zum Spannen der Werkzeuge in die Werkzeugspindel dient.
Auch die Spannstange 6 sowie der am vorderen Ende der Spannstange angeordnete Spannkopf 8 sind hohl ausgebildet. Durch die zentrale Bohrung 10 kann Druckluft ausgeblasen werden, welche zum Freiblasen der Werkzeugaufnahme 12 dient, wie ebenfalls bekannt ist und deshalb nicht näher erläutert zu werden braucht.
Im Bereich des vorderen Randes 14 der Werkzeugaufnahme sind gleichmäßig über den Umfang verteilt mehrere Ausblaseöffnungen 16 angcordnet, welche mit Luftzuführungskanälen 18 iii Verbindung stehen. Die Luftzuführungskanäle und die Ausblaseöffnungen sind schräg nach außen auf die Spindelachse 20 zu gerichtet. Der Winkel α zwischen der Richtung dieser Ausblaseöffnung und dem Lot 22 auf die Wandfläche der Werkzeugaufnahme 12 ist bei dem dargestellten Normkegel etwa 33 0. Damit treffen die aus den Ausblaseöffnungen austretenden Luftströme unter dem gel eichen Winkel auf die zur Wandfläche parallele Mantelfläche 24 des l?e5]c zeugschaftes 26 auf, wie die Zeichnung deutlich erkennen läßt, Dieser Winkel ist ausreichend, um alle Fremdkörper vom Werkzeugschaft zu lösen und nach außen, d. h. von der Spindel weg, zu entfernen Die Luftzuführungskanäle 18 sind als die Spindelwand etwa radial durchdringende Bohrungen ausgebildet, welche auf ihrer Außenseite mit im Spindelgehäuse 28 bzw. daran befestigten Teilen ausgebi£-deten Luftzufülirungskammern 30 in Verbindung stehen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Luftzufuhrungskammern durch eine die Spindel 2 umgebende, im Spindelgehäuse 28 ausgebildete.
Ringkammer 32 gebildet. Diese ist durch eine Dichtung 34 aus einem geeigneten, vorzugsweise selbstschmierenden Material gegenüber der Spindel abgedichtet. Die Ringkamrner ist ihrerseits an Luftzuführungsleitungen 36 angeschlossen, die ihre Luft z. B. von einem gesonderten Druckluftaggregat oder von der in den meisten Werksatten vorgesehenen Druckluftversorgung beziehen.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist die Ringkammer 32 nicht direkt im Spindelgehäuse 28 ausgebildet, sondern teilweise in einer an diesem angebrachten Stirnplatte 38 und teilweise in einem auf der Stirnplatte sitzenden Deckel 40 ausgebildet, welche durch Schrauben 42 am Spindelgehäuse 28 befestigt sind.
Die Zeichnung läßt weiter erkennen, daß die Luftzuführungskanäle einen äußeren Bohrungsteil 44 mit größerem Durchmesser sowie einen inneren, düseriartig verengten Bohrungsteil 46 aufweisen. Der Bohrungsteil 44 ist in seinem Durchmesser so gestaltet, daß er einerseits die Spindel nicht zu stark schwach, andererseits aber der strömenden Luft möglichst wenig Widerstand bietet. Im Bohrungsteil 46 wird die Luft dann gebündelt und bescnleun.Lgt, so daß ihre säubernde Wirkung möglichst groß ist.
L e e r s e i t e

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e : 1. Werkzeugmaschjinenspindel mit einer Luftausblaseeinrichtung zum Ausblasen der Werkzeugaufnahme . dadurch gekennzeichnet, daß in der Wandfläche der Werkzeugaufnahme (12) über den Umfang verteilt mehrere mit Luftzuführungskanälen (18) in Verbindung stciinde Ausblaseöffnungen (16) angeordnet sind, welche schräg nach außen auf die Spindelachse (20) zu gerichtet sind.
2. Werkzeugmaschinenspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da5 die Ausblaseöffnungen (16) im Bereich des vorcieen Randes der Werkzeugaufnahme (12) angeordnet sind.
3. Werkzeugmaschinenspindel nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet a daß die Richtung der Ausblaseöffnungen (16) gegenüber dem Lot auf die Wandfläche der Werkzeugaufnahme (12) nach außen geneigt ist.
4. Werkzeugmaschinenjspindel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mix einer konischen Werkzeugaufnahme mit einem Konuswinkel von ca. 18 ° (Normkegel), dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen dem Lot (22) auf die Wandfläche der Werkzeugaufnahme (12) und der Richtung der Ausblaseöffnungen (16) im Bereich von 20 0 - 40° 0, vorzugsweise bei 33 ° liegt
5. Werkzeugmaschinenspindel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftzuführungskanäle t18) als die Spindeiwand etwa radial durchdringende Bohrungen ausgebildet sindg welche auf ihrer Außenseite mit im Spindelgahäuse ausgebildeten Luftzuführungskammern (30) in Verbindung stehen.
6. Werkzeugmaschinenspindel nacll Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftzuführungskammern (30) durch eine die Spindel umgebende, dieser gegenüber durch eine Dichtung abgedichtete Ringkammer (32) gebildet werden5 welche ihrerseits an Luftzuführungsleitungen (36) angeschlossen ist.
7. Werkzeugmaschinenspindel nach einem der Ansprüche 5 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich Rohrungen einen radial äußeren Bohrungsteil (44) mit größerem sowie einen inneren Bohrungsteil (46) mit demgegenüber düsenartig verengtem Durchmesser aufweisen.
8. Werkzeugmaschinenspindel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zehn gleichmäßig über dem Umfang der Werkzeugaufnahme verteilte Ausblaseöffnungen (16) vorgesehen Siflrj.
9. Werkzeugmaschinenspindel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Ausblaseöffnungen lich zu einer zentralen Ausblaseeinrichtung (10) vo@gesehen si und gemeinsem mit dieser betätigt werden.