DE3639801A1 - Spannvorrichtung fuer ein werkzeug an einer werkzeugmaschine, insbesondere einer senkerodiermaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für ein Werkzeug an einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer Senkerodiermaschine, mit einem Spannfutter, welches eine Zugbolzenaufnahme für einen Zugbol­ zen sowie zwei Paare von aus der Unterseite des Spannfutters vor­ stehenden, in einem rechtwinkligen Kreuz angeordneten Leisten auf­ weist, welche mit Referenzflächen zur Ausrichtung des Werkzeugs in einer x-Richtung und einer y-Richtung bezüglich der Werkzeugmaschi­ ne versehen sind, wobei nach Patentanmeldung P 36 25 608.0 ein mit dem Werkzeug verbindbarer Werkzeughalter eine plane Oberfläche auf­ weist, in welche zwei Paare von kreuzweise ausgerichteten Nuten geschnitten sind, und der Werkzeughalter eine Mittelbohrung mit Kupplungselementen zur lösbaren Aufnahme des Zugbolzens besitzt.

Mit der Erfindung soll die genannte Spannvorrichtung mit einer arretierenden Kupplungsvorrichtung ausgerüstet werden, welche ein schnelles Kuppeln und Lösen des Zugbolzens mit bezw. von dem Werk­ zeughalter erlaubt. Bei der vorstehend genannten Spannvorrichtung ist dazu erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Kupplungselemente wenigstens einen in die Mittelbohrung vorstehenden Steg sowie wenigstens eine am unteren Ende des Zugbolzens radial vorstehende Leiste aufweisen und am Zugbolzen ein axial verschiebbarer Schieber in der Nähe seines unteren Endes gehalten ist. Durch einfaches Einsetzen des unteren Endes des Zugbolzens in die Mittelbohrung und Verdrehen des Zugbolzens bis zum Untergreifen seiner Leiste unter den Steg läßt sich der Zugbolzen schnell und sicher mit dem Werk­ zeughalter koppeln und durch den beispielsweise in eine Vertiefung des Werkstückhalters eingreifenden Schieber arretieren.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung braucht der Zugbolzen nur um etwa 45° gedreht zu werden, wenn zwischen je zwei in Umfangs­ richtung der Mittelbohrung benachbarten Nuten je ein Steg ausgebil­ det ist. Um eine Beeinflussung der am Werkzeughalter ausgebildeten Referenzmittel durch den Eingriff von Stegen und Leisten auszu­ schließen, erweist es sich als zweckmäßig, den Boden der Mittelboh­ rung wenigstens um die Stärke der Leisten tiefer zu legen als die Nuten. Dabei erweist es sich als zweckmäßig, am unteren Ende des Zugbolzens vier umfangmäßig gleich beabstandete Leisten vorzusehen, wobei die umfangmäßige Breite jeder Leiste nicht größer ist als der umfangmäßige Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Stegen, insbe­ sondere als die lichte Weite der Nuten. Bei diese Ausgestaltung der Erfindung empfiehlt es sich, daß der Schieber eine umfangmäßige Breite hat, die der lichten Weite einer der Nuten entspricht.

Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung des Schiebers als ein den Zugbolzen umfassender Ring, von welchem sich wenigstens ein, bevor­ zugt vier umfangmäßig gleich beabstandete Finger axial in Richtung auf das untere Ende des Zugbolzens erstrecken, deren jeweilige umfangmäßige Breite der lichten Weite einer der Nuten entspricht.

Die Handhabung des Schiebers bzw. des Rings wird vereinfacht, wenn der Schieber bzw. der Ring auf dem Zugbolzen unverdrehbar gehalten ist. Dazu empfiehlt es sich, am Umfang des Zugbolzens von seinem unteren Ende ausgehend vier gleich beabstandete Führungsnuten auszu­ bilden, wobei je einer der Finger mit einer radialen Verdickung in je eine der Führungsnuten eintaucht. Zum Einrasten des Rings zur Arretierung der Kupplung zwischen Zugbolzen und Werkzeughalter ist wenigstens eine der Führungsnuten in axialer Richtung zweckmäßig kürzer ist als die anderen Führungsnuten, wobei dann wenigstens der in die kürzere Führungsnut eintauchende Finger radial elastisch ist.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel im ein­ zelnen beschrieben. Dabei wird ausgegangen von demjenigen, was in der beigefügten Ablichtung der Beschreibung, Zeichnung und Ansprüche der Patentanmeldung P 36 25 608.0 beschrieben ist, ohne daß dadurch eine Beschränkung der Erfindung zum Ausdruck gebracht werden soll.

Bezug genommen wird ferner auf die Ausführungsform der Erfindung, die in der beigefügten Zeichnung dargestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Elektrodenhalter;

Fig. 2 einen Schnitt durch den Elektrodenhalter längs der Linie II-II aus Fig. 1;

Fig. 3 die Ansicht eines Zugbolzens mit Arretierring, teilweise im Schnitt, sowie des in x-Richtung geschnittenen Elektrodenhalters;

Fig. 4 eine Ansicht des um 90° gedrehten Zugbolzens aus Fig. 3 mit eingerastetem Arretierring und des in y-Richtung geschnittenen Elektrodenhalters; und

Fig. 5 eine Ansicht des Zugbolzens mit Arretierring von unten.

Soweit in den Figuren gleiche Teile wie in dem in der Patentanmel­ dung P 36 25 608.0 beschriebenen Ausführungsbeispiel dargestellt sind, sind diese Teile mit gleichen Bezugszeichen wie dort versehen.

In Fig. 1 und 2 ist der Elektrodenhalter 2 noch einmal darge­ stellt. In seine plane, geschliffene Oberfläche 30 sind rechtwink­ lige Nuten 32, 34 in x-Richtung sowie 36, 38 in y-Richtung geschnit­ ten, die von den Seitenkanten 26, 28 beziehungsweise 22, 24 ausgehen und in eine Mittelbohrung 40 münden. Die Nuten 32, 34 sowie 36, 38 bilden ein rechtwinkliges Kreuz und dienen als Referenz zur Aus­ richtung des Elektrodenhalters 2 in x-Richtung und in y-Richtung, wenn dieser mit dem Zugbolzen 3 gegen das hier nicht dargestellte Spannfutter beispielsweise einer Senkerodiermaschine angezogen wird. Aus der Unterseite des Spannfutters ragen hier nicht dargestellte, zu einem rechtwinkligen Kreuz angeordnete Leisten vor, die dann in die Nuten 32, 34, 36, 38 eindringen.

In den Elektrodenhalter 2 sind ferner in seinen vier Eckbereichen je eine Durchgangsbohrung 42, 44, 46, 48 für Maschinenschrauben einge­ bracht, mit deren Hilfe an die nicht dargestellte Unterseite des Elektrodenhalters 2 eine Elektrode angeschraubt werden kann.

Die Mittelbohrung 40 in dem in Draufsicht (Fig. 1) quadratischen Elektrodenhalter 2 ist über die auf gleicher Höhe liegenden Sohlen 32 e, 34 e, 36 e, 38 e der Nuten 32, 34, 36, 38 um eine Tiefe weiter in den Elektrodenhalter 2 eingebracht, die nur wenig größer ist als die Stärke von Leisten 112, 114, 116, 118 am unteren Ende des Zugbolzens 3. Die Mittelbohrung 40 setzt sich darüberhinaus in einem mittleren, den Elektrodenhalter 2 ganz durchdringenden Kanal 40 a fort, der für den Durchlauf von Kühlmittel aus der Senkerodiermaschine durch eine Mittelbohrung 3 a des Zugbolzens 3 zur Elektrode vorgesehen ist.

Die Seitenwand der Mittelbohrung 40 ist in den zwischen je zwei benachbarten Nuten liegenden Abschnitten abgestuft. In diesen Ab­ schnitten ist die Mittelbohrung ausgehend von der planen Oberfläche 30 bis zu einer Tiefe wesentlich erweitert, die größer ist als die Lage der Einschnitte 31 a, 35 a, 35 b (Fig. 2). Dadurch ergeben sich von der Oberfläche 30 ausgehende, vier gleich große, kreisbogenför­ mige Wandabschnitte 40 b, 40 c, 40 d, 40 e der Mittelbohrung 40, die zwischen je zwei benachbarten Nuten sich erstrecken.

Über die verbleibende Tiefe der Nuten ist die Durchgangsbohrung 40 in den zwischen je zwei benachbarten Nuten liegenden Abschnitten durch Ausbildung von radial einwärts vorstehenden Stegen 102, 104, 106, 108 verengt. Die Stege 102, 104, 106, 108 stehen über den Teil der Mittelbohrung 40 radial nach innen vor, der sich ausgehend von den Sohlen 32 e, 34 e, 36 e, 38 e weiter in den Elektrodehalter 2 er­ streckt. Der radiale Abstand der Stege 102, 104, 106, 108 von der Mittellinie 40 z der Mittelbohrung 40 ist größer als der Außendurch­ messer des Zugbolzens 3 unmittelbar oberhalb seiner Leisten 112, 114, 116, 118; sie können in noch zu beschreibender Weise von diesen Leisten unterfaßt werden. Die Mittellinie 40 z der Durchgangsbohrung 40 erstreckt sich senkrecht zu der Oberfläche 30, also in z- Richtung.

Von dem Zugbolzen 3, der bis auf einige radiale Einschnitte im wesentlichen zylindrische Gestalt hat, wird hier nur sein unterer Abschnitt unterhalb einer Ringnut 10 für einen nicht dargestellten Dichtring beschrieben. Der zylindrische untere Abschnitt 11 besitzt an zwei gegenüberliegenden Umfangsabschnitten je eine Abflachung 12, 13, an denen der Zugbolzen 3 beispielsweise von der Gabel eines Greifers erfaßt und von dieser transportiert werden kann. Unterhalb der Abflachungen 12, 13 hat der Zugbolzen 3 eine Länge, die etwas größer als die Tiefe der Mittelbohrung 40 ist. Am unteren Ende 14 des Zugbolzens 3 stehen radial nach außen vier umfangmäßig gleich beabstandete Leisten 112, 114, 116, 118 vor, die in Umfangsrichtung eine Länge haben, die nicht größer ist als die Breite einer der Nuten 32, 34, 36, 38. In radialer Richtung stehen die Leisten 112, 114, 116, 118 nicht weiter vor als die lichte Weite der Mittelboh­ rung 40 in ihrem untersten Abschnitt unterhalb der Sohlen 32 e, 34 e, 36 e, 38 e. Zwischen je zwei benachbarten Leisten 112, 114, 116, 118 sind ausgehend von der unteren Stirnfläche 15 des Zugbolzens 3 Führungsnuten 111, 113, 115, 117 in Form von Abflachungen der zy­ lindrischen Außenkontur des Abschnittes 11 ausgebildet. Die beiden gegenüberliegenden Führungsnuten 111, 115, welche beziehentlich sich parallel zu den Abflachungen 12 und 13 erstrecken, enden in axialer Richtung mit Abstand vor der zugehörigen Abflachung 12, 13, wie am Beispiel der Führungsnut 111, Fig. 3 erkennen läßt. Die beiden ande­ ren, gegenüberliegenden Führungsnuten 113, 117 reichen am Abschnitt 11 in axialer Richtung weiter von der Stirnfläche 15 weg und enden in der Höhe der Abflachungen 12, 13, wie Fig. 3 und 4 an der Führungsnut 117 erkennen lassen.

Der untere Abschnitt 11 des Zugbolzens 3 ist von einem im ganzen mit 150 bezeichneten Schieber umfaßt, der im dargestellten Ausführungs­ beispiel die Form eines mit Fingern versehenen Arretierrings bei­ spielsweise aus Kunststoff besitzt. Der Ring 150 ist auf dem unteren Abschnitt 11 in axialer Richtung verschiebbar und weist oberhalb der Finger eine umlaufende, radial vorstehende Griffleiste 152 auf. Von der Griffleiste 152 erstrecken sich abwärts vier in Umfangsrich­ tung gleich beabstandete Finger 142, 144, 146, 148, die mit ihren Innenflächen am Mantel des Abschnittes 11 anliegen. In Umfangsrich­ tung besitzen die Finger 142, 144, 146, 148 jeweils eine Breite, die den Zwischenraum zwischen je zwei benachbarten Leisten 112, 114, 116, 118 praktisch vollständig ausfüllt. An der Rückseite weist jeder Finger 142, 144, 146, 148 von seinem unteren Ende her eine Verdickung auf, so daß jede der Verdickungen in je eine der Füh­ rungsnuten 111, 113, 115, 117 eintauchen kann. Dabei bleiben die gegenuberliegenden Finger 142, 146 über ihre rückseitigen Ver­ dickungen mit den zugehörigen Führungsnuten 113, 115 ständig im Eingriff, während die gegenüberliegenden radial elastischen Finger 144, 148 mit ihren rückseitigen Verdickungen nur in der in Fig. 4 dargestellten arretierenden Stellung in die kürzeren Führungsnuten 111, 115 eingreifen, in der in Fig. 3 dargestellten entarretierten, angehobenen Stellung jedoch nach oben aus den Führungsnuten 111, 113 herausgeglitten sind. Die größte Breite jedes der Finger 142, 144, 146, 148 ist jedenfalls kleiner als die Breite einer der Nuten 32, 34, 36, 38. Aufgrund des Eingriffs der rückseitigen Verdickungen der Finger 142, 146 in den Führungsnuten 113, 117 ist der Ring 150 auf dem unteren Abschnitt 11 des Zugbolzens 3 unverdrehbar, jedoch axial verschieblich gehalten.

Zum Kuppeln des mit dem Ring 150 versehenen Zugbolzens 3 mit dem Elektrodenhalter 2 wird der untere Abschnitt 11 so in die Mittelboh­ rung 40 eingeführt, daß jede der Leisten 112, 114, 116, 118 in den durch die Nuten 32, 34, 36, 38 gebildeten Zwischenraum zwischen den Stegen 102, 104, 106, 108 bis zum Boden der Mittelbohrung 40 ein­ dringen kann. Der Ring 150, falls er sich nicht von vorneherein in der in Fig. 3 dargestellten angehobenen Stellung befindet, wird durch Aufstoßen der Unterseite der Finger 142, 144, 146, 148 auf die Stege 102, 104, 106, 108 beim weiteren Einschieben des Zugbolzens 3 in die Mittelbohrung in die in Fig. 3 dargestellte angehobene Stel­ lung axial auf dem Zugbolzen 3 verschoben. Sodann wird der Zugbolzen 3 in der Mittelbohrung 40 um einen Winkel von etwa 45°, jedenfalls soweit gedreht, daß die Finger 142, 144, 146, 148 in die durch die Nuten 32, 34, 36 gebildeten Zwischenräume zwischen den Stegen ein­ dringen können. Der Ring 150 wird sodann von Hand in die in Fig. 4 dargestellte Arretierstellung auf dem unteren Abschnitt 11 nach unten geschoben, so daß die Finger sich zwischen den Stegen befinden und ein weiteres Drehen des Zugbolzens 3 verhindert.

In dieser Stellung des Zugbolzens 3 unterfaßt je eine der Leisten 142, 144, 146, 148 je einen der Stege 102, 104, 106, 108. Der Zug­ bolzen 3 ist auf diese Weise mit dem Elektrodenhalter 2 gekoppelt und kann dann mit diesem in das Spannfutter der Senkerodiermaschine etwa gemäß Patentanmeldung P 36 25 608.0 eingeführt werden.

Zum Entkuppeln wird der Ring 150 von Hand an der Griffleiste 152, die oberhalb der Nuten und der oberen, radial erweiterten Abschnitte der Mittelbohrung leicht erreichbar ist, auf dem unteren Abschnitt 11 axial nach oben verschoben, wobei die Finger 144, 148 aufgrund ihrer radialen Elastizität leicht aus den Führungsnuten 111, 115 freikommen können. Der Zugbolzen 3 kann dann soweit gedreht werden, daß seine Leisten aus dem Eingriff mit den Stegen freikommen, so daß der Zugbolzen 3 dann ohne Behinderung vom Elektrodenhalter 2 nach oben abgehoben werden kann.

Der vorstehende beschriebene Arretierungsmechanismus für die Kopp­ lung des Zugbolzens 3 mit dem Elektrodenhalter 2 ist nicht auf die spezielle Ausgestaltung des Ringes 150 beschränkt. An seiner Stelle genügt auch ein einfacher auf dem unteren Abschnitt 11 axial ver­ schiebbar befestigter Schieber, der zur Arretierung entweder in eine der Nuten oder auch in eine radiale Ausnehmung an einem der Stege in Umfangsrichtung formschlüssig eingreifen kann.

Es liegt ferner im Rahmen der Erfindung, den Ring 150 oder den Schieber in Richtung auf die untere in Fig. 4 dargestellte Arretier­ stellung durch ein oder mehrere Federelemente elastisch zu beauf­ schlagen, so daß der Ring 150 oder der Schieber beim Einsetzen des unteren Abschnittes 11 in die Mittelbohrung 40 gegen Federdruck nach oben ausweichen und nach Drehen des Zugbolzens 3 selbsttätig unter der Wirkung der Feder in Arretierstellung übergehen kann.

Claims (12)

1. Spannvorrichtung für ein Werkzeug an einer Werkzeugmaschine, insbe­ sondere einer Senkerodiermaschine, mit einem Spannfutter, welches eine Zugbolzenaufnahme für einen Zugbolzen (3) sowie zwei Paare von aus der Unterseite des Spannfutters vorstehenden, in einem recht­ winkligen Kreuz angeordneten Leisten aufweist, welche mit Referenz­ flächen zur Ausrichtung des Werkzeugs in einer x-Richtung und einer y-Richtung bezüglich der Werkzeugmaschine versehen sind, wobei nach Patentanmeldung P 36 25 608.0 ein mit dem Werkzeug verbindbarer Werkzeughalter (2) eine plane Oberfläche (30) aufweist, in welche zwei Paare von kreuzweise ausgerichteten Nuten (32, 34, 36, 38) geschnitten sind, und der Werkzeughalter (2) eine Mittelbohrung (40) mit Kupplungselementen zur lösbaren Aufnahme des Zugbolzens (3) besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungselemente wenig­ stens einen in die Mittelbohrung (40) vorstehenden Steg (102, 104, 106, 108) sowie wenigstens eine am unteren Ende des Zugbolzens radial vorstehende Leiste (112, 114, 116, 118) aufweisen und am Zugbolzen ein axial verschiebbarer Schieber (150) in der Nähe seines unteren Endes gehalten ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen je zwei in Umfangsrichtung der Mittelbohrung (40) benachbarten Nuten je ein Steg ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelbohrung tiefer in den Elektrodenhalter (2) eingeschnitten ist als die Sohlen (32 e, 34 e, 36 e, 38 e) der Nuten.

4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß vom unteren Ende (14) des Zugbolzens (3) vier umfang­ mäßig gleich beabstandete Leisten radial vorstehen, wobei die um­ fangmäßige Breite jeder Leiste nicht größer ist als der umfangmäßige Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Stegen.

5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Werkzeughalter eine Vertiefung zum Einrasten des Schiebers aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver­ tiefung eine der Nuten (32, 34, 36, 38) ist, und daß der Schieber (150) eine umfangmäßige Breite hat, die der lichten Weite einer der Nuten entspricht.

7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schieber ein den Zugbolzen umfassender Ring (150) ist, von welchem sich wenigstens ein Finger (142, 144, 146, 148) axial in Richtung auf das untere Ende (14) des Zugbolzens (3) erstreckt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring vier umfangmäßig gleich beabstandete Finger aufweist, deren jewei­ lige umfangmäßige Breite der lichten Weite einer der Nuten ent­ spricht.

9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schieber bezw. der Ring auf dem Zugbolzen unver­ drehbar gehalten ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang des Zugbolzens von seinem unteren Ende (15) ausgehend vier gleich beabstandete Führungsnuten (111, 113, 115, 117) ausgebildet sind, wobei wenigstens einer der Finger (142, 146) mit einer radialen Verdickung in eine der Führungsnuten eintaucht.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenig­ stens eine der Führungsnuten (111, 115) in axialer Richtung kürzer ist als andere Führungsnuten (113, 117), und daß wenigstens der in die kürzere Führungsnut eintauchende Finger radial (144, 148) elastisch ist.

12. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schieber bzw. Ring (150) durch ein Federelement in seine Arretierstellung elastisch beaufschlagt ist.