DE29607885U1

DE29607885U1 - Werkzeughalterung

Info

Publication number: DE29607885U1
Application number: DE29607885U
Authority: DE
Original assignee: Deckel Maho GmbH
Current assignee: Deckel Maho GmbH
Priority date: 1996-04-30
Filing date: 1996-04-30
Publication date: 1996-07-18
Anticipated expiration: 2006-05-01

Description

BEETZ & PARTNER \\ \*\ H.IRateraWiiiiWälte

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Dipl.-Phys. Dr.rer.nat, C-M. MAYR

Dipl.-Ing. A. PFEIFFER

Dipl.-Ing. B. MATIAS

30. April 1996

DECKEL MAHO GmbH D-87459 Pfronten

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Die Erfindung betrifft eine Werkzeughalterung, insbesondere für Werkzeugmagazine an Fräs- und Bohrmaschinen, mit einer Aufnahme für einen Kegelschaft eines Werkzeugs, einem in der Aufnahme angeordneten Haltering und einer an der Innenseite des Halterings angeordneten Spanneinrichtung, die bei eingesetztem Werkzeug mit einer Umfangsnut eines am Ende des Kegelschafts angeordneten Ansatzes in Eingriff steht.

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Bei programmgesteuerten Fräs- und Bohrmaschinen mit automatischem Werkzeugwechsel sind die für die Bearbeitung benötigten Werkzeuge in der Regel in einem Werkzeugmagazin an der Maschine gespeichert. An dem Werkzeugmagazin sind in der Regel gesonderte Werkzeughalterungen angebracht, in denen die Werkzeuge bei herkömmlichen Werkzeugmaschinen vielfach durch einen am Ende des Werkzeugschafts angeordneten Ansatz fixiert sind, der in einen mit einer Kugelrastsperre versehenen Haltering einrastet. Hierzu sind in dem Haltering mehrere gleichwinklig beabstandete Radialbohrungen vorgesehen, in denen jeweils eine einsatzgehärtete oder gehärtete Kugel von einer entsprechenden Druckfeder derart gegen einen Kugelsitz am Übergang der jeweiligen Radialbohrung in die Durchgangsbohrung des Halterings gedruckt wird, daß ein Teil der Kugelaußenfläche radial in die Durchgangsbohrung des Halterings ragt. Beim Einführen des Ansatzes in den Haltering werden die Kugeln entgegen der Federkraft nach außen gedrückt und rasten in ihrer Sperrstellung in eine entsprechende Umfangsnut an der Außenseite des Ansatzes ein. Bei einer zur Überwindung der Sperrkraft ausreichenden Axialbelastung des Werkzeugs rasten die federelasteten Kugeln aus der Umfangsnut des Ansatzes aus und geben das Werkzeug frei. Die Fertigung einer solchen aus einer Vielzahl von Einzelteilen bestehenden Halterung ist jedoch aufwendig, da für eine zentrische Halterung des Werkzeugs mindestens drei Kugeln erforderlich sind und die hierfür benötigten Radialbohrungen mit den aufwendigen Kugelsitzen durch zeit- und kostenintensive Fertigungsschritte in dem Haltering hergestellt werden müssen. Anschließend müssen in die Radialbohrungen die Kugeln mit den jeweiligen Druckfedern eingebaut unä die Radialbohrungen an der Außenseite , z.B. durch eine über den Haltering aufgeschobene Hülse, verschlossen

werden. Dadurch ist auch die Wartung und der Austausch von Ersatzteilen bei eventuellen Schaden äußerst aufwendig.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfach zu fertigende und zuverlässige Werkzeughalterung mit geringem Teileaufwand zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Innenwand des Halterings eine Ringnut für eine ringförmig geschlossene Schraubenfeder angeordnet ist, deren Windungen gegenüber den Radialen um einen vorgegebenen Winkel geneigt sind, wobei die Abmessungen der Ringnut, der Umfangsnut und der Schraubenfeder so aufeinander abgestimmt sind, daß die geneigten Windungen der Schraubenfeder bei eingesetztem Werkzeug über deren gesamten Umfang an den Wandungen der Ringnut und der Umfangsnut anliegen.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Werkzeughalterung liegt in ihrer einfachen Herstellung, da für die Aufnahme der an sich bekannten ringförmigen Schraubenfeder mit den gegenüber den Radialen geneigten Windungen lediglich eine Ringnut an der Innenseite des Halterings erforderlich ist, die im Gegensatz zu den schwierig zu fertigenden Radialbohrungen mit den Kugelsitzen einfach herstellbar ist. Bei Verschleiß oder Zerstörung der Schraubenfeder kann diese ohne zusätzliche Montagearbeiten durch einen einfachen Handgriff ersetzt werden, wodurch die Wartung und Instandsetzung erheblich vereinfacht wird. Gegenüber der Kugelrastsperre mit mehreren Kugeln und den jeweils zugehörigen Druckfedern wird nur noch ein einzelnes Teil für die Klemmung benötigt, was eine deutliche Materialersparnis bedeutet. Die Abmessungen der Ringnut im Haltering, der

Umfangsnut im Ansatz und die Schraubenfeder sind derart dimensioniert, daß die Windungen der Schraubenfeder beim Einführen des Ansatzes in den Haltering zunächst zur Seite wegkippen und dann in die Umfangsnut einrasten. Die Schraubenfeder umschließt bei eingesetztem Werkzeug den gesamten Ansatz, wodurch eine zentrierte positionsgenaue Halterung der Werkzeuge ermöglicht wird.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung liegen die geneigten Windungen der Schraubenfeder im gespannten Zustand mit einer Vorspannung an den Wandungen der Ringnut und der Umfangsnut an.

Eine vorbestimmte Winkellage der Werkzeuge innerhalb der Werkzeughalterung läßt sich auf vorteilhafte Weise durch einen an der Eintittsöffnung der Aufnahmehülse seitlich angeordneten Nutenstein erreichen, der in eine entsprechende Nut am Werkzeug eingreift.

Die Werkzeughalterung ist zur Anordnung an einem Ketten- oder Tellermagazin bzw. an jedem beliebigen Werkzeugmagazin geeignet .

Weitere Besonderheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 eine.erfindungsgemäße Werkzeughalterung im Halbschnitt und

Fig. 2 eine schematische Vorderansicht einer bei der erfindungsgemäßen Werkzeughalterung verwendeten Schraubenfeder.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, umfaßt die erfindungsgemäße Werkzeughalterung eine hülsenförmige Aufnahme 1 für einen Kegelschaft 2 eines Werkzeugs 3. Die Aufnahme 1 weist an ihrer in Fig. 1 rechten Eintrittsöffnung 4 eine innere Konusfläche 5 auf, die in einen zylindrischen Innenwandbereich 6 übergeht. Die Konusfäche 5 ist derart dimensioniert, daß sie einen Kegelsitz für den Kegelschaft 2 im Bereich seines größten Außendurchmessers bildet. Der Kegelschaft 2 wird von der Aufnahme bei eingesetztem Werkzeug 3 vollständig überdeckt und so vor unerwünschten Beschädigungen oder Verschmutzungen geschützt.

Innerhalb der Aufnahme 1 wird das Werkzeug 3 durch eine in Fig. 2 vergrößert dargestellte Schraubenfeder 7 gehalten, die an ihrem Außenumfang in einer Ringnut 8 eines in der Aufnahme angeordneten Halterings 9 sitzt und bei eingesetztem Werkzeug in eine Umfangsnut 10 eines am Ende des Kegelschafts 2 angefomten Ansatzes 11 einrastet. Die Abmessungen der Ringnut 8, der umfangsnut 10 am Ansatz 11 und der Schraubenfeder 7 sind so aufeinander abgestimmt, daß die Windungen 12 der Schraubenfeder 7 bei eingesetztem Werkzeug 3 über deren gesamten Umfang an der Wandungen der Ringnut 8 und der Umfangsnut 10 anliegen.

Der Haltering 9 liegt an einer Ringschulter 13 innerhalb der Aufnahme 1 an wird axial durch einen Federring 14 gesichert. Die axiale Lage des Halterings 9 mit der Schraubenfeder 7 ist so gewählt, daß die Schraubenfeder 7 bei Anlage des Kegel-Schafts 3 an der inneren Konusfläche 5 in der Umfangsnut 10 am

Ansatz 11 eingerastet ist. Der Haltering 9 hat eine Durchgangsbohrung 15, die sich von einem zylindrischen Mittelteil 16 zu beiden Stirnseiten des Halterings 9 hin konisch erweitert. Die Ringnut 8 für die Schraubenfeder 7 ist in der Innenwand des zylindrischen Mittelteils 16 angeordnet.

Gemäß Fig. 2 sind die Windungen 12 der als geschlossener Federring ausgebildeten Schraubenfeder 7 gegenüber den vom ihrem Mittelpunkt 18 ausgehenden Radialen 17 um einen vorbestimmten Winkel gekippt . Die Windungen 12 sind außerdem elliptisch gewickelt und können bei einer inneren Radialbelastung zur Seite wegkippen und dabei eine radiale Federspannung erzeugen. Der zylindrische Ansatz 11 weist einen größeren Außendurchmesser als der Innendurchmesser der Schraubenfeder 7 im nicht ausgelenkten Zustand auf, so daß die Windungen 12 der Schraubenfeder 7 beim Einführen des zylindrischen Ansatzes 11 in den Haltering 1 zur Seite wegkippen und dabei eine radial nach innen gerichtete Kraft auf den Ansatz 11 ausüben. Wenn das Werkzeug seine Haltestellung innerhalb der Aufnahme erreicht, schnappen die Windungen 12 der Schraubenfeder 7 in die Umfangsnut 10 am Ansatz 11 zurück, wodurch eine sichere Fixierung des Werkzeugs gewährleistet ist.

Zur zentrischen Einführung des Ansatzes 11 in den Haltering 9 und zur einfacheren Auslenkung der Schraubenfeder 7 ist das hintere Ende des Ansatzes 11 konisch ausgebildet.

Eine Winkelpos i.tionierung des Werkzeugs 3 innerhalb der Werkzeughalterung"wird durch einen an der Eintrittsöffnung 4 der Aufnahme 1 seitlich angeordneten Nutenstein 19 erreicht, der in

eine entsprechende Nut 2 0 an einem Ringbund 21 des Werkzeugs 3
eingreift.

Die Aufnahmehülse 1 mit dem darin angeordneten Haltering 9 kann gemäß Fig. 1 an den Kettengliedern 22 eines Kettenmagazins oder an einem Tellermagazin bzw. an jedem beliebigen Werkzeugmagazin angeordnet sein.

Claims

Ansprüche

Werkzeughalterung, insbesondere für Werkzeugmagazine an Fräs- und Bohrmaschinen, mit

einer Aufnahme (1) für einen Kegelschaft (2) eines Werkzeugs (3) ,

einem in der Aufnahme (1) angeordneten Haltering (9) und einer an der Innenseite des Halterings (9) angeordneten Spanneinrichtung, die ,bei eingesetztem Werkzeug (3) mit einer Umfangsnut (10) eines am Ende des Kegelschafts (2) angeordneten Ansatzes (11) in Eingriff steht,

dadurch gekennzeichnet,

daß eine Ringnut (8) in der Innenwand des Halterings (9) angeordne t ist,

daß in der Ringnut (8) eine ringförmig geschlossene Schraubenfeder (7) angeordnet ist, deren Windungen (12) gegenüber den Radialen (17) um einen vorgegebenen Winkel geneigt sind, und

daß die Abmessungen der Ringnut (8), der Umfangsnut (10) im Ansatz (11) und der Schraubenfeder (7) so aufeinander abgestimmt sind, daß die geneigten Windungen (11) der Schraubenfeder "'(7) bei eingesetztem Werkzeug (3) über deren gesamten Umfang an den Wandungen der Ringnut (8) und der Umfangsnut (10) anliegen.
2. Werkzeughalterung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die geneigten Windungen (12) im gespannten Zustand mit einer Vorspannung an den Wandungen der Ringnut (8) und der Umfangsnut (10) anliegen.
3. Werkzeughalterung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß an der Aufnahme (1) ein seitlicher Nutenstein (19) zum Eingriff mit einer entsprechenden Nut (20) an einem Ringbund (21) des Werkzeugs (3) angeordnet ist.
4. Werkzeughalterung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

daß die Aufnahme (1) an einem Kettenmagazin angeordnet ist.
5. Werkzeughalterung nach einem der Ansprüche 1. bis 3, dadurch gekennzeichnet,

daß die Aufnahme (1) an einem Tellermagazin angeordnet ist.