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Einrichtung zum Befestigen oder Lösen der Verbindung zwischen einer
Arbeitsspindel und einem Werkzeugschaft Werkzeuge oder Werkzeugschäfte mit Morse-oder
inetrischein Kegelschaft «erden in ihren Arbeitsspiadehi gewöhnlich entweder durch
eine "lugschraulw oder mit einem sog. Querkeil gesichert. Dieser Querkeil wird in
einen hierfür vorgesehenen und entsprechend ausgebildeten Schlitz eingeführt, welcher
quer durch die ArMitsspindel und auch durch den Werkzeugschaft 1ündurc1igeht. Um
einen festen Sitz des Werkzeugschafts und auch des Querkeils zti erzielen, wird
der letztere durch Haininerschläge fest hineingetrieben.
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Soll nun das Werkzeug wieder von der Arbeitsspindel geliist werden,
so ist zunächst finit Hilfe eines Ir<tsseuden Durchschlags der Querkeil mit einem
1lainlner voll der entgegengesetzten Seite aus herauszuschlagen. Hiermit ist die
Verbindung des \\'ei-kzetigscliafts mit der Arbeitsspindel nur entsichert. Hin .iveitel-er
Keil, ein sog. Austreiber, wird sodann in einen zweiten Schlitz, welcher am Ende
ehr l:egeligen Bohrung quer durch die _lrbeitsspindel gellt, eingeführt und mit
einem Hammer so lange Marlleitet, bis sich der Werkzeugschaft aus der l'Inklaminerung
<ler Arlleitsspilidel gelöst hat mid von Hand entfernt werden kann.
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_111e Einzelheiten dieser Verbindungsart sind in den l>1 N-Normen
festgelegt, womit die Anschauung erwiesen ist, da13 die Nachteile dieser Verbin-<Itiiigen
unvermeidbar seien. Der wesentlichste Nachteil ist, allgesehen von der zti geringen
Verjüngung des Kegels, 'hauptsäc'hlic'h durch die Anwendung eures 1lanimers heim
Befestigen und Losliisell des Werkzeugs voll der :1@1>fitsspindel liedingt.
Alle
Hammerschläge müssen von der Arbeitsspindel und deren empfindlicher Lagerung aufgenommen
werden, also den Teilen der Werkzeuginaschiiie; -,velche die größte Genauigkeit
aufweisen müssen.
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In verhältnismäßig kurzer Zeit macht sieh diese Mißhandlung als sehr
unerwünschter Schlag, d. i. Itundlauffehler der Arlaeitsspindel bemerkbar, und schon
vorher kann man feststellen, daß die bearbeitete Werkstiickoberfläclie nicht mehr
die ursprüngliche Güte aufweist.
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Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß immer mehrere Querkeile in
verschiedenen Längen zur Verfügung stehen müssen, wenn einer Unfallgefahr vorgebeugt
werden soll; denn durch geringe Herstellungsungenauigkeiten am Innen- und Außenkegel,
am Querkeilschlitz und am Querkeil selbst kommt es vor, daß der letztere auf der
einen oder anderen Seite der Arbeitsspindel 'heraussteht. Infolgedessen läßt sich
auch z. B. bei Waagerechtbölir- und -fräswerken die Arbeitsspindel nicht vollständig
in ihre Führungshülse zurückziehen. Weiterhin leidet die feinstbearbeitete Oberfläche
der Arbeitsspindel sehr unter fehlgegangenen Hammerschlägen.
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Infolge dieser aufgeführten Ursachen kann die betreffende Werkzeugmaschine
entweder keine Präzisionsarbeiten mehr leisten, oder sie muß überholt werden.
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U m den Nachteil der zu geringen Verjüngung bei Morse- und metrischen
Kegeln zu vermeiden, wird in einzelnen Fällen der sog. amerikanische Ein'heitsfrässpindelkegel
angewendet. Es ist ein Steilkegel mit einem zylindrischen Zapfen am verjüngten Ende
des Werkzeugschafts. Zumeist übernimmt eine Zugschraube die Verbindung mit der Arbeitsspindel,
jedoch wird auch manchmal eine Spanneinrichtung vorgesehen, die in folgendem besteht:
An Stelle von zwei Querschlitzen beim Morse- und metrischen Kegel ist beim amerikanischen
Einheitsfrässpindelkegel eine Querbohrung in der Arbeitsspindel so angeordnet, daß
das zylindrische Zapfenende des Werkzeugschafts noch hineinragt. In dieser Querbohrung
der Arbeitsspindel bewegen sich zwei Spannbacken unter dem Einfluß einer links-
und rechtsgängigen Gewindespindel. Das zylindrische Zapfenende des Werkzeugschafts
ist derartig mit zwei Quernuten versehen, daß die Spannbacken der Arbeitsspindel
mit je einem Zahn hineinpassen. Da nun die Quernuten des Werkzeugschafts nicht parallel
zur Bewegungsrichtung der Spannbacken verlaufen, sondern etwas geneigt sind, so
bewirken die letzteren bei ihrer Querbewegung einen Längszug auf den Werkzeugschaft.
Beim Rückwärtsdrehen der Gewindespindel bewegen sich, die beiden Spannlacken nach
außen, die Zähne gehen aus den Nuten heraus, und die hintere Stirnseite des Werkzeugscliafts
erhält von den Spannbacken infolge ihrer zweckentsprechenden Gestalt einen Längsdruck,
welcher den Werkzeugschaft aus der Arbeitsspindel loslöst. Alle Teile dieser Einrichtung
sind dauernd in der Arbeitsspindel eingebaut. Die Spanneinrichtung ist jedoch nur
bei einem Steilkegel, anwendbar" da nur bei einem solchen die Ungenauigkeiten Mini
Kegeldurchmesser in der Längsrichtung sieh nicht nachteilig auswirken.
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Würde diese Einrichtung beim Morse- oder metrischen Kegel angewendet,
so würde es sehr häufig vorkommen, daß entweder das Ende des Werkzeugschafts an
den Spannbacken anstößt, bevor der Kegel ringsum spielfrei anliegt, oder der Werkzeugschaft
würde sieh im Kegel festsetzen, und die Zähne der Spannbacken würden nicht bis zu
den Quernuten übergreifen. Der innerhalb der Arbeitsspindel zur Verfügung stehende
Weg für zwei Spannbacken, welche gleichzeitig zum Sichern und Loslösen des Werkzeugschafts
bestimmt sind, ist beim Morse- und metrischen Kegel viel zu kurz. Die Spanneinrichtung
müßte daher herausnehmbar sein.
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Die Erfindung bezweckt, die -Mängel der bekannten Befestigungsmethode
zu beseitigen, und erreicht dieses Ziel in Gestalt einer Einrichtung, welche gekennzeichnet
ist durch einen Spannkeil und einen Abdrückkeil, die je in einem in einen Querschlitz
der Arbeitsspindel einsetzbaren Keilhalter mittels Gewindewirkung verschiebbar gelagert
sind.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt.
Es zeigt Fig. i einen Längsschnitt durch die Arbeitsspindel und den Werkzeugschaft
in Richtung der Spannkeile, Fig. 2 einen Längsschnitt senkrecht zu demjenigen von
Fig. i quer durch die Spannkeile, Fig.3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Spannkeils
in der Anwendung als Austreiber, quer zur Arbeitsspindel geschnitten, Fig.4 das
Ausführungsbeispiel nach Fig.3 im Längsschnitt der Arbeitsspindel.
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In den Zeichnungen bedeutet i die Arbeitsspindel, welche in einem
kegeligen Sitz 2 den entsprechend geformten kegeligen Schaft 3 des Werkzeuges aufnimmt.
Quer durch die Arbeitsspindel ist am vorderen Ende ein Schlitz 4 gestoßen und am
inneren Ende ,der @kegeligen Sitzfläche ein Schlitz 5. Durch den kegeligen Schaft
des Werkzeuges verläuft ein Schlitz 6, der sich mit den Öffnungen des Schlitzes
4 deckt. Die rückwärtige Fläche 7 des Schlitzes 6 ist, wie Fig. i zeigt, in Form
einer Doppelkeilfläche ausgebildet.
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Um das Werkzeug, in diesem Fall den Fräser 8, in der Arbeitsspindel
zu befestigen, wird ,der kegelige Schaft 3 in. die kegelige Bohrung 2 so eingeschoben,
d@aß sich die Schlitze 4 und 6 decken. Dann wird ein Keilhalter 9 eingesetzt, auf
welchen in Schwalhenschwanzausführung ein Spannkeil 1a angeordnet ist, der mittels
einer Gewindespindel I i auf dem Keilhalter 9 beweglich ist. Der Keilhalter 9 faßt
mit einer Nase 12 hinter einen entsprechenden Vorsprung 13 in der Arbeitsspindel.
Wird jetzt die Gewindespindel i i mittels Sc'hraubenzie'her gedreht, so drückt sich
der io gegen eine der Keilflächen 7 des Werkzeugschafts und andererseits gegen eine
entsprechende Keilfläche 14 am Keilhalter 9. Dieser Keil treibt den Kegelschaft
fest in seinen Sitz und hält ilin !hier einwandfrei fest. Das i Werkzeug ist also
in der Arbeitsspindel einwandfrei
befestigt iiii(1 (11111c ;clt:i(lliclw
Sclil:ige le(liglich durch einfaches _\nzieliett (lcr (@cwi»<lesl>indel 11 festgesetzt.
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I)cr 'hcilitalter o ist eiitsl)reclieti(1 dein Durcli-»icsser (Icr
.@rl(eit;;ltilt(lcl 1(c»r:;;e» und paflt genau 111 (ICH Schlitz @,
t@(il(ei (lie .\illftge der N<lse 12 am Vorspru»g 13 die 1_agc (les Keilhalters
9 in der :\rlxitssl@i»(lel eill(letitig so l)estiniitit, daß keines (ler zur I;etcstigutig
(lieitc»(leit Teile über den Vrtifaiig (lcr _\rlicitssl(iti(lcl hi»ausra`@en kann.
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Soll (las \\'crhzcug gcli>st t;-ct-(leu, s(> wird zun:ic'li;t
(IR, (@et\ i»(lcslti»del i i losgesclirattl)t, der heil io kmnint 1();e, 1i11(1
(lainit kaiiii nian den Keillia@ter o initsantt (lein heil att; der _\rheitsspindel
lierattsziehc».
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l-111 iltttt <lull durch (lic 111eil\\-irktitig in der Bohrung
der _\rl>cit;slii»(Ie@ fcst"esetztelt kugeligen Schaft au; der .\rlicitsslün(lcl
ztt eiitferlteti, wird ci» :iliiiliclr(,s I>ruckheilclenie»t l)e»utzt, (las in den
i tiil(1 2 rechts (larl@estellt i;t. l>iese Eirichtung llestelit aus einem z\\-cit(,ii
l#_leilil@ilter i#, auf (lern ebenfalls mittels @clm@ill)eiiscliwanzfiilirung ein
:\1>,(lrüchkeil tli altgc(ir(1»et i<t, der mittels eitler ( iet@ iii(lesl)Iii(lcl
i; 1>('@@"egt @\-er(len kann. Auf (lern Stirneii(lc (tu; \\-erlczeu@@schaft; sind.
den Doppell;eilflüclien ; ettt;l(recltcnd, lieilfl;iclien I8 vorgesellett. I )er
hcillialtui- 1 ; wird i» den Schlitz 5 eingesctzt und legt sich finit ciller \ase
i9 in eine entslir(@c'lien(le -\»sclilagaus»cltmu»g 2o ein. Wird jetzt die Gewilldespindel
mittel; (les Spi»delgriffs 21 ge-(lrelit, s(> drückt sich (lei- Abdrückkei116 zwischen
hcilltaltcr t ; uncl Stir»l:eilfl:iclieit i8 ein, und dieser heil(lrticl; drückt
(1e» \\-erkzettgschaft aus der :\rl)citssl)iii(lel heraus. Auch hier wird ein sanftes
und völlig stol,i- und schlagfreies 1-ösen des Kegels (IltrCli die (@ewill(lewirkttiig
erzielt.
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Im .\usführu»@@;licispiel ilaCll dell hig. 3 und d ist eitle Konstruktion
der Abdri_ickvorriclitung dargestellt. hier ist in der Arbeitss@ün(@d iiii 1>ei-cic1i
de; Stirnendes des Werkzeugschaft; eilt Schlitz 22 \orgeselien. in den ein Abdrücklceil23
liiileilll)iißt, der sielt finit einer Keilflüche _@@ gegeit eine (ler Stirnkeilflächen
ig des \\'erhzeugkegcls 3 anlegen kaim. Der Abdrückkeil 23 ist liiiigc ;ersclliebliar
gelagert in einem Drttckgell:iu;e ?;, (12t; finit zwei seitlichen Zapfen 26 in eiiteiil
offellell lliigel 27 gelagert ist, der entspreclteild (lullt I )urchmesser der Arbeitsspindel
gekriimnit ist und im Gebrauch mit seinem freien I?tt(le =7' (lie :\rlicitsspin(lel
i tuitergreift. Durch 1)rclitiiig (les @pi»(lelgriff; 28 kann der Abdrückkeil 23
atlf »1t(1 ilieder bewegt «-erden.
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('in niit Hilfe ilfe dieser :\ll(Lrückvorrichtung einen festsitzell<lc»
\\'crl:zcugsc1taft aus der Arbeitssl>itt(Id auszudrüclceii. ',\ ird (lie Einrichtung,
wie in 1# ig. 3 gez.igt, auf die -Arbeitsspindel so aufgesetzt, (l all zttii@ic'list
der _\bdrückkeil 23 in den Schlitz 22 sog weit ei»gefiilirt wird, daß der bewegliche
Bügel 27 111 die Fig. 3 gezeigte Lage geschwenkt werden kann. I)aiiac1i wird (Ale
Handliahe 28 niedergcsciir:ittl)t, bis der Abdrückkeil in den Bereich der heilfl:iclie
iS gelangt ist, und bei weiterem Drehen nett 1\erl;zeugschaft 3 aus seinem Sitz
herausdrückt.
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Aus der Darstellung und lleschreihu»g ergibt sich, (1a1.9 (las
angestrebte Ziel einer einwandfreien und die Arbeitsspindel und die @\'erkzetige
schotien-(leit Spann- und 1_ösevorric'litutig finit einfachen Mitteln erreicht ist.