DE2632228C2

DE2632228C2 - Luftausblaseeinrichtung in einer Werkzeugmaschinenspindel

Info

Publication number: DE2632228C2
Application number: DE2632228A
Authority: DE
Inventors: Michael 8130 Starnberg Geiger; Johann 8192 Geretsried Ratzek
Original assignee: FRIEDRICH DECKEL AG 8000 MUENCHEN DE
Current assignee: FRIEDRICH DECKEL AG 8000 MUENCHEN DE
Priority date: 1976-07-16
Filing date: 1976-07-16
Publication date: 1983-11-10
Also published as: DE2632228A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftausblaseeinrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art. Insbesondere bei automatischem Werkzeugwechsel ist keine Kontrolle darüber gegeben, ob die Werkzeugaufnahme oder der in diese einzusetzende Werkzeugschaft frei von Fremdkörpern, wie Schmutz oder Metallspänen, ist Es ist deshalb bei automatischen Werkzeugmaschinen üblich, die Werkzeugaufnahme und den Werkzeugschaft beim Werkzeugwechsel jeweils mittels Druckluft freizublasen.

Bei einer bekannten Konstruktion wird die Druckluft durch die in der Spindel angeordnete hohle Spannstange zur Werkzeugaufnahme geführt Diese Lösung ist im allgemeinen ausreichend, um die Werkzeugaufnahme selbst zu säubern, nicht jedoch, um auch den Werkzeugschaft sicher freizublasen.

Es ist auch schon eine Lösung bekannt, bei der mehrere über den Umfang der Werkzeugaufnahme in der Aufnahmewand angeordnete Ausblaseöffnungen vorgesehen sind (DE-Z »Maschine + Werkzeug«, 14. Okt 1974, S. 10, Abb. 3). Diese sind jedoch sehr weit von der Aufnahmemündung entfernt im hinteren Teil der Aufnahme angeordnet Dadurch wird die Ausblas; mg erst

ίο wirksam, wenn der Werkzeugkonus, wie gestrichelt dargestellt, fast vollständig in die Aufnahme eingeführt ist Dabei besteht jedoch die Möglichkeit, daß Verunreinigungen, z. B. Späne, sich in dem engen Spalt zwischen Konus und Aufnahme verklemmen und nicht mehr ausgeblasen werden können, vor allem, wenn durch Verkanten der Konus an bestimmten Stellen schon vorzeitig anliegt

Als weiterer Nachteil wird angesehen, daß die Ausblaseöffnungen rechtwinklig zur Wand der Aufnahme und damit zur Konusoberfläche ausgerichtet sind, so daß sich die auf die Konusoberfläche auftreffende Luft sowohl in Richtung zur Aufnahineöffnung als auch entgegengesetzt verteilt Dadurch besteht die Gefahr, daß Verunreinigungen statt nach außen nach innen geblasenwerdea

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Luftausblaseeinrichtung der gattungsgemäßen ArS zu schaffen, welche ein sicheres Freiblasen des Werkzeugschaftes gewährleistet, ohne daß die Gefahr besteht, daß die Verunreinigungen des Werkzeugschaftes in die Aufnahme gelangen und sich dort festsetzen.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 genannten Merkmale gelöst

Durch die vorne am Aufnahmerand angeordneten Ausblaseöffnungen ist sichergestellt, daß das Werkzeug schon bei Beginn des Einführens fortschreitend von hinte nach vorne saubergeblasen wird. Durch die eindeutig nach außen geneigte Richtung der Ausblaseöffnungen wird erreicht, daß Vcrunrev.iifungen nur nach außen geblasen werden können.

Nach einem Merkmal der Erfindung liegt der Winkel zwischen dem Lot auf die Wandfläche der Aufnahme und der Richtung der Ausblaseöffnung bei einem Normkegel (ca. 16" Konuswinkel) im Bereich von 20°—40°; ein Winkel von 33° hat sich dabei gut bewährt

Konstruktiv besteht die Aufgabe, die Blaseluft der drehbaren Spindel Tuzuführen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die mit den Ausblaseöffnungen verbundenen Luftzuführungskanäle als die Spindelwand etwa radial durchdringende Bohrunger: ausgebildet, weiche 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 Luftzuführungskammern 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 zen-

tralen Ausblaseeinrichtung vorgesehen und werden gemeinsam mit dieser betätigt Auf diese Weise wird mit Sicherheit die Werkzeugaufnahme und der Werkzeugschaft gesäubert

Die genaue konstruktive Ausbildung der erfindungsgemäßen Werkzeugspindel geht aus den Patentansprüchen, der Beispielsbeschreibung sowie der Zeichnung hervor. En 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 hehlen Spindel ist eine Spannstange 6 drehbar oder längsverschiibbar 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 angeordnet welche mit Luftzuführungskanälen 18 in 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°. Damit treffen die aus den Ausblaseöffnungen austretenden Luftströme unter dem gleichen Winkel auf die zur Wandfläche parallele Mantelfläche 24 des Werkzeugschaftes 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, weiche auf ihrer Außenseite mit im Spindelgehäuse 28

bzw. daran befestigten Teilen ausgebildeten Luftzuführungskammern 30 in Verbindung stehen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Luftzuführungskammern 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 Ringkammer ist ihrerseits an Luftzuführungsleitungen 36 angeschlossen, die ihre Luft z.B. von einem gesonderten Druckluftaggregat oder

von der in den meisten Werkstätten vorgesehenen Druckluftversorgung beziehen.

Wie aus der Zeichnung ersichiiirh. 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 grö-

ßerem Durchmesser sowie einen inneren, düsenartig verengten Bohrungsteil 46 aufweisen. Der Bohrungsteil 44 ist in seinem Durchmesser so gestaltet, daß er einerseits die Spindel nicht zu stark schwächt, andererseits aber der strömenden Luft möglichst wenig Widerstand bietet Im Bohrungsteil 46 wird die Luft dann gebündelt und beschleunigt, so daß ihre säubernde Wirkung möglichst groß ist

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Luhausblaseeinrichtung an einer Werkzeugmaschinenspindel, zum Ausblasen der Aufnahme der Werkzeugmaschinenspindel zum Zwecke der Entfernung von Spänen, Kühlflüssigkeit oder anderen Fremdkörpern, mit mehreren in der Wandfläche der Werkzeugaufnahme über den Umfang verteilt angeordneten, mit Luftzuführungskanälen in Verbindung stehenden Ausblaseöffnungen, dadurch gekennzeichnet,

daß die Ausblaseöffnungen (16) im Bereich des vorderen Randes der Werkzeugaufnahme (12) angeordnet sind und

daß ihre Richtung gegenüber dem Lot auf die Wandfläche der Werkzeugaufnahme (12) nach außen geneigt ist

2. Luftausblaseeinrichtung nach Anspruch 1, mit einer konisciien Werkzeugaufnahme mit einem Konuswinkel von ca. 16° (Normkegei), 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° —40°, vorzugsweise bei 33° liegt

3. Luftausblaseeinrichtung _frach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftzuführungskanäle (18) als die Spindelwand etwa radial durchdringende Bohrungen ausgebildet sind, welche auf ihrer Außenseite mit im Spindelgehäuse ausgebildeten '.,uftzuführungskammern (30) in Verbindung stehen.

4. Luftausblaseeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die L^rvftzuführungskammern (30) durch eine die Spinde! umgebende, dieser gegenüber durch eine Dichtung abgedichtete Ringkammer (32) gebildet werden, welche ihrerseits an Luftzuführungsleitungen (36) angeschlossen ist

5. Luftausblaseeinrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen einen radial äußeren Bohrungsteil (44) mit größerem sowie einen inneren Bohrungsteil (46) mit demgegenüber düsenartig verengtem Durchmesser aufweisen.

6. Luftausblaseeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zehn gleichmäßig über den Umfang der Werkzeugaufnahme verteilte Ausblaseöffnungen (16) vorgesehen sind.