WO1991008072A2 - Klemmsystem zum dreh- und rundlaufsicheren verbinden von teilen, insbesondere werkzeugteilen - Google Patents

Klemmsystem zum dreh- und rundlaufsicheren verbinden von teilen, insbesondere werkzeugteilen Download PDF

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WO1991008072A2
WO1991008072A2 PCT/DE1990/000898 DE9000898W WO9108072A2 WO 1991008072 A2 WO1991008072 A2 WO 1991008072A2 DE 9000898 W DE9000898 W DE 9000898W WO 9108072 A2 WO9108072 A2 WO 9108072A2
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Felix Leeb
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23B31/00—Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
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    • B23B31/10—Chucks characterised by the retaining or gripping devices or their immediate operating means
    • B23B31/113—Retention by bayonet connection
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23B2231/04—Adapters
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    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2260/00—Details of constructional elements
    • B23B2260/022—Balls

Definitions

  • Clamping system for connecting parts, especially tool parts, in a rotationally and concentrically safe manner
  • a clamping system is desirable which, on the one hand, meets all requirements and, on the other hand, enables the parts to be connected quickly without losing individual parts and without the clamping system requires a special manufacturing effort.
  • Such a connection of parts very often occurs, for example, but by no means exclusively when connecting parts of multi-part driven tools to one another or with their clamps in a rotationally and concentrically secure manner.
  • a multi-part tool can consist, for example, of a face milling cutter which produces a core hole and a cutting ring which can be connected to this for producing internal threads.
  • Clamping systems consisting of a conical section of the tool shank and an inner cone on an associated tool part or a tool holder are known per se for tools, in particular drilling tools, but these known clamping systems have the disadvantage that the clamping system does not have any tensile forces can be transmitted so that these known clamping systems cannot be used on their own where axial tensile forces occur during tool operation, such as in milling cutters. In such cases, the tool or its extension must be additionally fastened
  • REPLACEMENT LEAF are what is usually done by means of a pull-in screw that is coaxially aligned with the tool and can be inserted from behind and is therefore associated with additional work.
  • additional work also occurs in other known systems, such as, for example, the system for tensioning taper shanks known from DE-GM 76 09 688, in which the tensioning means is formed by a screw cross wedge to be used and tightened.
  • With simple tools such as drills or their extensions cone can sit be sufficient as clamping system, in most cases, but it is a erflache Mitrieh be required to provide a safe rotational drive to reach the tool.
  • the known clamping or clamping systems are unsatisfactory not only because of the additional work or time required for this, but also because of the fact that they have to be constructed in several parts and therefore also contain lost individual parts.
  • the object of the invention is to create a clamping system which can be produced at low cost and which can be handled with the least possible work, in particular a clamping system which can be used as a tool clamping system and which, while ensuring the rotary drive and concentricity of the tool required for tool drives, also for transmitting axial Forces is suitable. Furthermore, a design that is adaptable with the least possible workload of the respective work task, for example the production of counterbored holes, is to be created, which permits " uniform work with a drilling machine and within certain limits also means and ways for the easiest possible representation or handling and to provide absolutely reliable tool retrofitting with regard to the secure setting of the required rotary drive and concentricity of a tool. Furthermore, the clamping system as a whole should have the lowest possible weight in order to improve the effect of impact drilling machines at the same time.
  • the tool can be locked in a rotationally and concentrically secure manner by means of a bayonet locking mechanism via its conical tool shaft in a correspondingly conical receiving recess by means of a bayonet locking mechanism
  • the bayonet locking mechanism comprising at least one for the most part part consists of its circumference out in an internal recess of the inner cone, in particular a tool extension, sincenom ⁇ menen ball and on the outer circumference of the correspondingly conically constructed, 'to be clamped part, in particular the Werk ⁇ generating shaft arranged obliquely, in particular schraubenlinien- shaped rising circumferential groove, and wherein the ball engages in the circumferential groove almost without play.
  • the ball (s) forming part of the bayonet lock are accommodated for the most part of their circumference in the inner recess of the tool extension
  • REPLACEMENT LEAF and the circumferential groove arranged on the outer circumference of the milling cutter is designed to rise in the shape of a screw line in such a way that a kind of helical gear is created by the rotary movement of the tool drive.
  • the tool shank optionally has a further region which tapers conically towards its free end and that a cutting ring projecting radially from a face milling cutter diameter can be placed on the tool shank as a threading device with an inner bore corresponding to the milling shank , in order to produce a rotationally secure connection between the tool shank and the cutting ring, it is further provided that the tool sheep and the cutting ring have a cross-sectional shape that deviates from the pure circular shape, such that they engage in one another in a rotationally secure manner by means of mutually arranged axial lugs and recesses.
  • the recess in the cutting ring associated with the axially directed, polygonal, in particular square cross-sectional shape has a larger cross section in the cutting ring and is in particular dimensioned such that the cross section the recess in the cutting ring prevents the axial projection on the tool shaft engaging in the recess from turning, so that during operation of the tool equipped with the cutting ring a mutual wedging between the cutting ring and the tool shaft is achieved, each any play or tolerance-related play between the mutual engagement means is automatically and reliably eliminated.
  • the invention further provides that at least when the cutting edge is placed on the tool sheep
  • REPLACEMENT LEAF a resiliently elastic ring is inserted between the adjacent end faces of the tool extension and the cutting ring, which ring can be formed in detail either by a ring made of resilient plastic or rubber material or by a metal spring, in particular a plate spring.
  • the desired preload of the resiliently elastic ring during operation of the tool is reinforced by the design of the bayonet lock, which generates an axially directed clamping force as a result of the helical slope of the circumferential grooves in the milling shank.
  • a plurality of radial groove recesses are arranged in the tool shaft and associated balls, which are partially accommodated in recesses of the tool extension, distributed over the outer circumference of the tool shaft and the inner circumference of the tool extension.
  • the radial groove recesses in the tool shank being arranged parallel to one another.
  • the bayonet lock In order to reduce the local surface load of the bayonet lock, provision can furthermore also be made for the bayonet lock to be provided by at least one radial one, which is partially received in a recess in the tool extension and is arranged in an inclined manner in the axial direction or as a helix in the outer circumference of the tool shaft Bolt engaging circumferential groove is formed.
  • a particular relief in the handling of the tool or the parts of the tool when inserting and loosening results from the fact that on the conically shaped mutual contact surfaces, e.g. a lubricant is applied to the milling shank and / or the milling cutter extension, and almost all parts have a width across flats.
  • the required number of tool holders of a machine can be achieved
  • the bayonet lock can also be used in other machines equipped with tools to be clamped, for example drilling machines, with the advantage of simplifying the equipment and handling.
  • the use of the bayonet lock according to the invention enables not only the replacement of the usual drill chucks and milling chucks, but also the use of milling cutters on drilling machines, since on the one hand it enables clamping of tools of all sizes with absolute rotation and concentricity, and on the other hand it can support an axial pull on the tool.
  • the application of the inventive concept due to the safe operation of the bayonet lock, can also apply to the clamping of non-rotary drives Tools such as pushing or pushing tools.
  • the application of the inventive concept can also extend to hose or line couplings as a result of the axially lock-out mode of action of the bayonet lock, where necessary all non-rotationally driven connections additionally with a tensioning device or rotation lock, in particular in the form of with corresponding surfaces interacting support screws and can also be equipped with seals.
  • the invention also provides here, for example, the connection of tool parts, that the clamping of the cutting tools via cones and conical fitting threads or cones with a bayonet lock and that here, regardless of the respective axial length of the cutting tool, cutting tool and tool extensions, together always have an at least approximately constant overall length.
  • this embodiment of the invention requires a corresponding length of the tool shank for each given tool length, so that a large number of tool shanks corresponding to the existing number of tool lengths must be stored, selected and used.
  • the tool shank is formed in several parts.
  • the tool shank is particularly advantageously formed in two parts and consists of a conical clamping part and an extension part connectable to this.
  • the cutting tool, the extension part and the clamping part can be connected to one another via conically shaped, mutually arranged end regions and end region recesses, the extension part having an axial conical recess on its end face associated with the connection of the cutting tool and on its clamping part associated end has a conically shaped end region.
  • the extensions in particular in the case of hand drills, can be accommodated via a bayonet lock on a receiving sleeve connected to the working spindle of the machine tool instead of a conventional drill chuck via an internal thread or internal or external cone, and on the other hand , in particular in the case of upright drilling machines which are connected to the work spindle of the machine tool by means of a bayonet lock and equipped with appropriate receiving sleeves.
  • connection between the tool and the receptacle should be in the manner of a conical fitting thread
  • ERSA T Z B LATT be designed to avoid the disadvantage of the more complex manufacture of a bayonet lock, particularly in the case of tools of smaller diameter.
  • the production is technically difficult and complex.
  • the conical outer surfaces of the conical end region of the cutting tool and the conical end region recess of the extension or the conical clamping part and the clamping sleeve are subdivided into a helically increasing surface by a spiral-shaped circumferential groove recess and likewise a spiral-increasing circumferential web, the circumferential groove on the one hand and the circumferential web rib on the other hand having non-congruent triangular cross-sectional shapes.
  • the cross-sectional shapes of the grooves and the web ribs are designed so that they enclose a gap-shaped free space between them when the tool or the extension is clamped in with their flank surfaces facing away from the working direction of the tool.
  • the grooves and web ribs can have an acute-angled triangular cross-sectional shape with a radius or a chamfer, but can also have a different shape for the purpose of a conical screw connection.
  • flank surfaces of the grooves and web ribs facing the working direction of the cutting tool become effective only when the tool or tool shaft is being clamped or extended in the sense of a feed screw, while the flanges facing away from the working direction of the cutting tool ken vom act only when releasing the clamping and in the opposite direction as an extension screw.
  • the tool is clamped, it is only held in the respective receptacle via the remaining parts of the conical surface, only axial tightening forces that occur, for example when milling, will be additionally safe from the thread flanks acting in the pulling direction supported.
  • the torsional forces that occur during work are mainly supported via the worm-like thread flanks and in connection with the cone seat in a totally non-rotatable manner.
  • tapered fitting threads can be produced more easily by rolling, only a small thread depth is provided, and in a further embodiment it can also be provided that in the case of web ribs or grooves produced by rolling, each has at least one of the flank surfaces of the groove or web rib to create a depression or a free space for the material displaced by the rolling from the counterpart.
  • the cutting tool especially for smaller tool diameter, made of hard or hardened material can be provided according to another feature of the invention that only the tool is equipped with a conical fitting thread and the exception associated with the cutting tool made of softer material only has a corresponding smooth-surface cone recess, such that when the first cutting tool is inserted, the conical receptacle, which consists of a less hard material, is automatically provided with a profile.
  • the invention further provides that a wrench size is formed on at least one of two parts to be connected, cutting tool and extension part or extension part and clamping part, and a lubricant is applied in particular between the clamping surfaces.
  • the clamping part has a groove recess in its conically shaped clamping area for receiving a ball of a bayonet lock arranged in the correspondingly designed clamping sleeve of a machine tool, in particular a drilling machine .
  • the cutting tool is received directly in the receiving sleeve directly via cones in order to achieve a further reduction in weight, as a result of which the impact force is increased again.
  • ⁇ SAT Problems associated with the drilling tool are largely excluded, and it should also be provided that a predetermined breaking point, in particular a shear groove, is arranged in the shank of the cutting tool between its working part and its clamping part, in such a way that the drill is in any case not located within the borehole Point breaks and is therefore easier and easier to remove from the borehole with simple means.
  • a predetermined breaking point in particular a shear groove
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through a tool for producing threaded bores in the full material in a tool holder equipped with a concentricity adjustment facility
  • Figure 2 is a plan view of the tool of Figure 1;
  • FIG. 3 shows a partial longitudinal section through a bayonet lock
  • FIG. 5 is a partial side view of the bayonet lock of Figures 3 and 4;
  • FIG. 6 shows a section through a further design form of a bayonet locking device
  • FIG. 7 shows a cross-sectional illustration of the bayonet lock according to FIG. 6;
  • FIG. 8 shows a detail of a bayonet lock on a type of reducing sleeve with a tensioning slot running in two directions.
  • FIG. 9 shows a two-part tool shank inserted into a clamping sleeve with countersink inserted therein;
  • FIG. 10 shows a two-line tool shank inserted into a clamping sleeve with milling cutters inserted therein;
  • FIG. 11 shows a two-part tool shank inserted into a clamping sleeve with a smaller diameter drill inserted therein;
  • FIG. 12 shows a two-part tool shank with long drills of larger diameter inserted therein
  • FIG. 13 shows a large diameter long drill bit inserted into a receiving sleeve by means of a bayonet lock
  • FIG. 14 shows a drill with a smaller diameter received via a multi-part tool shank
  • FIG. 15 a countersink for larger diameters received via a multi-part tool sheep
  • FIG. 16 a long carbide drill bit and holder in a clamping sleeve ⁇
  • FIG. 17 shows a variant of the clamping for a rock drill in a conventional impact-resistant quick-action chuck
  • FIG. 18 another variant of the clamping for a rock drill in a receiving sleeve
  • FIG. 19 a further variant of the clamping for a rock drill clamped directly in the receptacle and receiving sleeve with an inner cone;
  • FIG. 20 shows a further variant of the clamping for a rock drill and receiving sleeve with an inner cone
  • FIG. 21 shows a further variant of the arrangement for clamping a stone drill and receiving sleeve with an inner cone
  • FIG. 22 shows the connection between the tool and the clamping sleeve on an enlarged scale or a connection of larger tools
  • FIG. 23 shows another embodiment of the connection between the tool and the clamping sleeve, also on an enlarged scale or a connection of larger tools.
  • a basic holder 5 is clamped in a milling cutter holder 4, which is provided with a concentricity adjustment device formed by inclined screw bolts i and support surfaces 3 arranged on a tool holder 2.
  • a milling cutter extension 6 is clamped in the basic holder 5, in which a face milling cutter 7 is clamped in turn.
  • the face milling cutter 7 has a milling cutter head 8 and a milling cutter shaft 9 and is free of play in a correspondingly conical slot over the milling cutter shaft 9 which tapers conically towards its free end Receiving recess 10 of the cutter extension 6 added.
  • the milling head is equipped on its working side with flank cutting edges 11 and cutting edges 12 and 13, with a number of cutting edges 12 being designed as V-cutting edges and a corresponding number of cutting edges 13 as simple cutting edges, and with simple cutting edges 13 and V-cutting edges 12 in the circumferential direction are arranged alternately in succession, as can be seen in particular from the illustration in FIG.
  • a threading device formed by an annular body 15 equipped with a cutting ring 14, with radially oriented threading teeth is placed on the cutter shaft 9.
  • the ring body 15 has an inner surface 16 which is conical to the taper of the cutter shank 9.
  • the ring body 15 is provided on its lower string side with an axial recess 17, which has a square profile cross section and into which an axial extension 18 arranged on the rear side of the cutter head 8 engages, the axial extension 18 for Forming a wrench size also has a square profile cross-section, and the clear width of the axial recess 17 in the annular body 15 is greater by an amount than the profile cross-section of the axial extension 18 on the milling cutter head 8 that the latter just barely touches one Slipping in the recess 17 is prevented.
  • the milling cutter head 8 is in the area of its provided at the top with an inwardly inclined circumferential bevel 19.
  • a ring 20 made of a resiliently elastic material is arranged between the lower end face of the milling cutter extension 6 and the upper end face of the ring body 15.
  • the ring body 15 is also provided with a wrench size 21, just as the milling cutter extension 6 is provided with a wrench size 22 on its outer circumference.
  • A is provided with an axial recess 23 penetrating its shaft 9 and its head 8, to which corresponding axial bore recesses 24, 25 and 26 in the milling cutter extension 6, in the basic holder 5 and in the tool holder 4 are aligned.
  • the bayonet lock consists of a ball 27, which is accommodated in the wall of the milling cutter extension 6 over the major part, approximately 60% of its circumference, and a ball 27 arranged in the peripheral surface of the milling cutter shaft 9, starting from the milling cutter head 8, rising helically and at the top a circumferential groove 28 extending transversely to the milling cutter axis.
  • the face milling cutter 7 can be screwed into the milling cutter extension either by itself or together with the ring body 15 which carries the cutting ring 14 and locked therein, and locked at the same time.
  • the cutter shaft 9 is provided with a coating of lubricant and that both the cutter extension 6 and the cutter head 8 or the ring ⁇ body 15 are each provided with a wrench size 18 or 21 and 22.
  • the base holder 5 is equipped on the underside with countersink cutting edges 30 formed in the exemplary embodiment shown by turning plates 29.
  • the cutter extension 6, which is conically formed in its upper region 31, is received at least almost free of play in a conically shaped receiving bore 32 of the basic holder 5 and is locked by means of a bayonet lock, the bayonet locking two in the wall for the most part of its circumference of the basic holder 5 includes balls 33 and two grooves 34 arranged in the outer circumferential surface of the region 31 of the milling cutter extension 6 and rising upwards in a helical manner.
  • the basic holder 5 is locked in the tool holder 2 by means of three balls 37, which are received for the most part in their circumference in recesses in the wall 35 of the tool holder 2 and engage in circumferential grooves 36 of the basic holder 5, although the grooves 36 are arranged starting from the upper end of the basic holder 5.
  • a driven part 40 is received without play via a conically shaped end region 41 in a receiving recess 42 of a driving part 43 which is conical in shape and the bayonet lock is predominantly by a number of its own Balls 46 received in the wall 44 of the driving part 43 and engaging in associated grooves 45 in the driven part are formed.
  • the grooves 45 are arranged starting from the upper end of the driven part 40 in a straight line, running obliquely downward, and are provided at their lower end with a pocket 47 oriented transversely to the axis of the driven part.
  • the pocket 47 is oriented with respect to its longitudinal extent at an angle to the horizontal.
  • the driven part 40 can also be associated with a reverse rotation, which in the exemplary embodiment shown is arranged by a number of screws 48 and 43 arranged tangentially to the axis of the driven part 40 in the wall 44 of the driving part 43 this associated radial contact surfaces 49 is formed on the driven part 40.
  • a reverse rotation which in the exemplary embodiment shown is arranged by a number of screws 48 and 43 arranged tangentially to the axis of the driven part 40 in the wall 44 of the driving part 43 this associated radial contact surfaces 49 is formed on the driven part 40.
  • FIGS. 6 and 7 show yet another
  • REPLACEMENT LEAF Shown for a bayonet lock, in which bolts 50 are used instead of balls, which bear over correspondingly larger flank surfaces 51 with a correspondingly lower surface pressure on the recesses in the wall of the driving part and equally also in the groove recess of the driven part .
  • FIG. 8 shows a reducing sleeve 60 designed in the manner of a cut drill chuck, which has a radial groove recess 61 which extends from top to bottom and then has two end regions 62 and 63 of the groove recess 61 which extend in opposite directions and which Art that the clamping and, accordingly, the release can take place in one or the other direction of rotation.
  • the two end regions 62 and 63 of the radial groove recess are aligned at a flat angle to the horizontal.
  • the cutting tool is a drill, the cutting tool shown in FIG. 1 being a centering drill 1, which has an outer cone 2 on each side of a central section 111, such that the centering drill 1 can be used on both sides by turning.
  • the center drill 1 is received via its one outer cone in the inner cone 3 of an extension 4.
  • the extension 4 is in turn received in a clamping sleeve 5 via an outer cone 222 and an inner cone 333 and a bayonet lock 8, 9 in a rotationally and concentrically secure manner.
  • the clamping sleeve is provided with an internal thread 10, by means of which it can be connected to an output spindle of the drilling machine, which is not particularly shown in the drawing.
  • the cutting tool 1 which is designed as a milling cutter or a drill, is fixed in the extension 4 by a conical fitting thread 11, 12, while the extension 4 is fixed by a ball 8 and an insertion slot 9 formed Bajo ⁇ nice closure is fixed in the clamping sleeve 5.
  • the cutting tool 1 is the longest tool to be clamped and is fixed directly in the clamping sleeve 5 by means of the cones 2,5 and a bayonet lock 8,9.
  • the cutting tool 1 is received once by a conical fitting thread 11, 12 in a first extension 13, which in turn is fixed in a second extension 14 via a conical fitting thread 11, 12, the second extension 14 by means of a cone pair 2, 3 and a bayonet lock 8, 9 is accommodated in the clamping sleeve 5 and is secured against rotation and rotation.
  • the cutting tool 1 is received in a first extension 15 via a conical fitting thread 11, 12 in a rotationally and rotationally secure manner, while the extension 15 in a second extension 16 via a smooth surface cone pairing 222, 533 and a bayonet ⁇ nice locking 8, 9 is added.
  • the second extension 16 is in turn also received via a smooth-surface cone pairing 222, 335 and a bayonet locking device 8, 9 in the clamping sleeve 5 in a rotationally and rotationally secure manner.
  • the cutting tool 1 is designed as a rock drill and is extended exclusively via smooth-surface cones 222, 333 and these in the clamping sleeve 5 also smooth-surface cones 222, 353 and additionally via a bayonet lock 8, 9 concentric and rotationally fixed.
  • FIG. 9 shows a cutting tool 18 designed as a rock drill, which is clamped in by means of a quick-action chuck 17 that is usual for impact drills, the quick-action chuck being connected to the output spindle 19 of the hand drill 20 via an internal thread 10.
  • a rock drill 18 is received by means of an extension 4 in a clamping sleeve 5, the rock drill 18 in the extension 4 via smooth-surface cones 222, 335 and these
  • REPLACEMENT LEAF for its part is accommodated in the clamping sleeve 5 by means of smooth-surface cones 222, 333 and a bayonet lock 8.9 in a rotationally and rotationally secure manner.
  • the clamping sleeve 5 is in turn connected to the output spindle 19 of the hand drill 20 via an internal thread 10.
  • FIG. 18 shows a hand drill 20 whose output spindle 19 is provided with an external thread 21, to which an internal thread 10 of the clamping sleeve 5 is assigned.
  • the cutting tool 18, which is designed as a rock drill, is accommodated in the clamping sleeve 5 by means of a smooth cone pairing 222, 333 in a manner that it is true to rotation and secure against rotation.
  • FIG. 19 shows a hand drill 20, to the output spindle 19 of which a clamping sleeve 5 is connected by means of a smooth cone pairing 222, 333, in which the cutting tool designed as a rock drill 18 is in turn fixed via a further smooth cone pairing 222, 333 .
  • FIG. 20 shows an embodiment in which a drill sleeve 22 has a smooth inner cone 5 and a first extension 23 has a smooth outer cone 2, and drill sleeve 22 and the clamping sleeve 23 are additionally connected in a rotationally and concentric manner via a bayonet lock 8, 9 .
  • the cutting tool 1 is received in a second extension 4 by means of a fitting thread 11, 12, the second extension being received in the first extension 23 by means of a smooth cone pairing 222, 353 and a bayonet lock 8, 9.
  • the cutting tool 1 which is designed as a steel drill, is provided with a shear groove 24 which forms a predetermined breaking point. Furthermore, the two extensions are each provided with a key width 25.
  • FIGS. 21 ' and 22 show two embodiments of conical fitting threads, FIG. 22 showing an embodiment in which the conical outer surfaces of the conical end region 222 of the cutting tool 1 and the conical end region recess 353 of the extension 4 or of the receptacle a s groove-shaped circumferential groove recess
  • the Konusman ⁇ come tel vom 222 and 333 before and in the embodiment of Figure 22, but here is the spirally ascending circumferential NutauEnglishung 300 and the equally spiralen- förm 'ig rising circumferential rib 510 in the tightening direction sur fa ⁇ designed to be larger or flatter. It is also provided in both embodiments that the cross-sectional shapes of the grooves 30 or 300 and the web ribs 31 are respectively "310 such von ⁇ designed deviating each other that they direction in a clamped cutting tool 1 in the extension 4 with their the Hä ⁇ of the cutting tool Flank surfaces 35 facing away enclose a gap-shaped free space 36 between them.
  • the conical fitting threads described here can have all conceivable thread flanks and pitches, but in order to be able to maintain the mode of action of cone connections, the cone surfaces that are used must always have the entry. Set requirements adapted to be sufficiently large.

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Abstract

Vorgestellt wird ein Klemmsystem für die dreh- und rundlaufsichere Verbindung von Teilen, insbesondere Werkzeugteilen (auch von mehrteiligen Werkzeugen) zum Beispiel Stirnfräser mit angeschlossener Gewindeschneidscheibe oder auch Bohrer und dergl., wobei die Verbindung des einen Teiles, z.B. Werkzeugteiles, mit einem weiteren Teil, z.B. Werkzeugaufnahme, über Konusse mit Bajonettverriegelung oder über konische Passgewinde erfolgt und wobei unabhängig von der jeweiligen axialen Länge des Schneidwerkzeuges, Schneidwerkzeug und Werkzeugschaft (bzw. Verlängerung) gemeinsam stets eine nahezu gleichbleibende Gesamtlänge aufweisen und die Werkzeugaufnahme eine sehr schlanke Form sowie ein geringes Gewicht besitzt und wobei ferner insbesondere Bohrwerkzeuge mit einer Sollbruchstelle ausgerüstet sind.

Description

Klemmsystem zum dreh-und rundlaufsicheren Verbinden von von Teilen, insbesondere Werkzeugteilen
Die Erfindung bezieht sich auf ein allgemein verwendbares Klemmsystem, insbesondere aber auf ein Klemmsystem zum dreh-und rundlaufsicheren Verbinden von Werkzeugteilen auch mehrteiliger Werkzeuge, wie beispielsweise Werkzeug und Werkzeugverlängerung bei welchem ein konischer Abschnitt des Werkzeugschaftes in einem Innenkonus der Werkzeugverlängerung aufgenommen ist.
Zum Verbinden von Teilen insbesondere zum dreh- und rundlaufsi- cheren Verbinden von angetriebenen Teilen ist ein Klemmsystem wünschenswert, welches einerseits allen Anforderungen gerecht wird und andererseits ein schnelles Verbinden der Teile ermög¬ licht, ohne daß dabei verlierbare Einzelteile vorhanden sind und ohne daß das Klemmsystem einen besonderen Herstellungsauf¬ wand erfordert. Ein solches Verbinden von Teilen kommt sehr häufig beispielsweise aber keineswegs ausschließlich beim dreh- und rundlaufsicheren Verbinden von Teilen mehrteiliger ange¬ triebener Werkzeuge untereinander bzw. mit deren Einspannungen vor.
Ein mehrteiliges Werkzeug kann dabei beispielsweise aus einem kernlocherzeugender Stirnfräser und einem mit diesem verbind¬ baren Schneidenring zur Erzeugung von Innengewinden bestehen.
Für Werkzeuge insbesondere bohrend arbeitende Werkzeuge, wie Bohrer, sind aus einem konischen Abschnitt des Werkzeugschaftes und einem Innenkonus an einem zugehörigen Werkzeugteil oder einer Werkzeugaufnahme bestehende Klemmsysteme an sich bekannt, jedoch sind diese bekannten Klemmsysteme mit dem Nachteil be¬ haftet, daß das Klemmsystem keine Zugkräfte übertragen kann, so daß diese bekannten Klemmsysteme für sich alleine dort nicht verwendbar sind, wo beim Betrieb des Werkzeuges axiale Zugkräf¬ te auftreten, wie beispielsweise bei Fräsern. In solchen Fällen muß das Werkzeug bzw. dessen Verlängerung zusätzlich befestigt
ERSATZBLATT werden, was meist mittels einer zum Werkzeug koaxial ausgerich¬ teten, von hinten einsetzbaren Einzugsschraube erfolgt und daher mit einem zusätzlichen Arbeitsaufwand verbunden ist. Ein solcher zusätzlicher Arbeitsaufwand fällt auch bei anderen be¬ kannten Systemen an, wie beispielsweise dem aus dem DE-GM 76 09 688 bekannten System zum Spannen von Kegelschäften, bei wel¬ chem das Spannmittel durch einen eigens einzusetzenden und anzuziehenden Schraubenquerkeil gebildet ist. Bei einfachen Werkzeugen wie Bohrern oder deren Verlängerungen können Konus-, sitze als Klemmsystem ausreichend sein, in den meisten Fällen wird aber dabei eine Mitrieh erflache erforderlich sein, um eine sichere Drehmitnahme des Werkzeuges zu erreichen. Die bekannten Klemmoder Einspannsysteme sind aber nicht nur wegen des hierfür erforderlichen zusätzlichen Arbeits- bzw. Zeitaufwandes, son¬ dern auch aufgrund des U standes, daß sie mehrteilig ausgebil¬ det sein müssen und daher auch verlierbare Einzelteile enthal¬ ten unbefriedigend.
Ferner sind die bekannten Klemmsysteme der hier in Rede stehen¬ den Art zum Einspannen sehr kleiner Werkzeuge völlig unwirt¬ schaftlich, so daß solche Werkzeuge mit einem Zylinderschaft ausge- rüstet sind, was dann wiederum die Verwendung eines Spannfutters bzw. eines Bohrfutters erfordert.
Bei Ständerbohrmaschinen, insbesondere Bohrständer mit geringem Hub ist es ein allgemeines Problem mit der gleichen Hubeinstel¬ lung in mehreren Arbeitsgängen, beispielsweise Schraubenlöcher oder Gewindebohrungen mit Zentrierung und Ansenkung, zu erstel¬ lende Bohrungen zu fertigen, da bedingt durch die sehr unter¬ schiedlichen Längen der aufeinanderfolgend einzusetzenden Werk¬ zeuge der Hub der Bohrmaschine nicht ausreichend ist, um die erforderlichen Arbeitsgänge mit einer Einstellung durchführen zu können. Es ist daher unumgänglich eine Verstellung bzw. Neu¬ einstellung unter Aufnahme der bereits erstellten Zentrierung bzw. Bohrung vorzunehmen.
Ferner ist z.B. für den Sonderfall der Schlagbohrmaschinen zu erwähnen das nicht gerade unerhebliche Eigengewicht des Bohr¬ futters die erreichbare Schlagkraft erheb.lich beeinträchtigt.
EHSATZBLATT - - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein mit einem geringen Kostenaufwand herstellbares sowie mit einem geringstmöglichen Arbeitsaufwand hanhabbares Klemmsystem, insbesondere als Werk¬ zeugklemmsystem verwendbares Klemmsystem zu schaffen, welches unter Sicherstellung des für Werkzeugantriebe erforderlichen Drehantriebes und Rundlaufes des Werkzeuges auch zur Übertra¬ gung axialer Kräfte geeignet ist. Weiterhin soll eine mit einem geringstmöglichen Arbeitsaufwand der jeweiligen Arbeitsaufgabe, beispielsweise die Herstellung mit einer Ansenkung versehener Bohrungen, anpassbare Ausgestaltung geschaffen werden, welche ein "einheitliches Arbeiten mit einer Bohrmaschine gestattet sowie innerhalb gewisser Grenzen auch Mittel und Wege für eine möglichst einfach darstellbare bzw. handhabbare und bezüglich der Sichersetllung des erforderlichen Drehantriebes und Rund¬ laufes eines Werkzeuges absolut betriebssichere Umrüstung von Werkzeugen aufzuzeigen. Ferner soll das Einspannsystem insge¬ samt ein möglichst geringes Eigengewicht aufweisen um gegebe- nenfalls gleichzeitig auch die Wirkung von Schlagbohrmaschienen zu verbessern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch ge¬ löst, daß das Werkzeug über seinen konischen Werkzeugschaft in einer eine entsprechend konische Aufnahmeausnehmung aufwei¬ senden Werkzeugverlängerung vermittels einer Bajonettverriege¬ lung dreh- und rundlaufsicher veriegelbar ist, wobei die Bajo¬ nettverriegelung aus wenigstens einer zum überwiegenden Teil ihres Umfanges hin in einer innenliegenden Ausnehmung des Innenkonus, insbesondere einer Werkzeugverlängerung, aufgenom¬ menen Kugel und einer am Außenumfang des entsprechend konisch ausgebildeten, ' einzuspannenden Teiles, insbesondere des Werk¬ zeugschaftes angeordnete, schräg, insbesondere schraubenlinien- förmig ansteigenden Umfangsnut besteht und wobei die Kugel nahezu spielfrei in die Umfangsnut eingreift.
In einer zweckmäßigen Ausgestaltungsform ist dabei im Einzelnen vorgesehen, daß die einen Teil der Bajonettverriegelung bilden¬ de Kugel(n) zum überwiegenden Teil ihres Umfanges hin in der innenliegenden Ausnehmung der Werkzeugverlängerung aufgenommen
ERSATZBLATT ist und die am Außenumfang des Fräsers -angeordnete Umfangsnut schrau- benlinienförmig ansteigend ausgebildet ist, derart, daß durch die Drehbewegung des Werkzeugantriebes eine Art Schraubgetriebe entsteht.
In einer bevorzugten Verwirklichungsform der Erfindung ist weiter vorgesehen, daß der Werkzeugschaft gegebenenfalls einen weiteren, sich zu seinem freien Ende hin konisch verjüngenden Bereich aufweist und ein einem Stirnfräserdurchmesser gegenüner radial auskragender Schneidenring als Gewindeschneideinrichtung mit einer zum Fräserschaft entsprechend konisch gestalteter Innenbohrung auf den Werkzeugschaft aufsetzbar ist, wobei zur Herstellung einer drehsicheren Verbindung zwischen dem Werk¬ zeugschaft und dem Schneidenring weiterhin vorgesehen ist, daß der Werkzeugschaf und der Schneidenkranz eine von der reinen Kreisform abweichende Querschnittsform aufweisen, derart, daß sie mittels wechselseitig angeordneter axialer Ansätze und Aus¬ nehmungen drehsicher ineinandergreifen.
Zur Erzielung einer spielfreien Mitnahme des Schneidenkranzes durch den Werkzeugschaf ist dabei vorgesehen, daß die dem axial gerichteten eine vielkantige, insbesondere vierkantige Querschnittsform aufweisenden Ansatz am Werkzeugschaf zuge¬ ordnete Ausnehmung im Schneidenkranz einen größeren Querschnitt aufweist und insbesondere derart bemessen ist, daß der Quer¬ schnitt der Ausnehmung im Schneidenkranz ein Durchdrehen des in die Ausneh- mung eingreifenden axialen Ansatzes am Werkzeug¬ schaft gerade noch verhindert wird, so daß im Betrieb des mit dem Schneidenkranz ausgerüsteten Werkzeuges - eine gegenseitige Verkeilung zwischen dem Schneidenkranz und Werkzeugschaft er¬ zielt wird, die jedes evtl. herstellungs- oder toleranzbedingte Spiel zwischen den wechselseitigen Eingriffsmitteln selbsttätig und zuverlässig beseitigt.
Zum weiteren Ausgleich evtl. herstellungsbedingter Toleranzen und daraus resultierender Ungleichmäßigkeiten des Antriebes bzw. des Rundlaufes ist erfindungsgemäß ferner vorgesehen, daß wenigstens bei auf den Werkzeugschaf aufgesetztem Schneiden-
RSATZBLATT kränz zwischen die einander benachbarten Stirnflächen von Werk¬ zeugverlängerung und Schneidenkranz ein federnd elastischer Ring eingeschaltet ist der im Einzelnen entweder durch einen Ring aus federnd elastischen Kunststoff- oder Gummimaterial oder aber durch eine Metallfeder, insbesondere eine Tellerfeder gebildet sein kann. Dabei wird die erwünschte Vorspannung des ferdernd elastischen Ringes im Betrieb des Werkzeuges durch die Ausbildung der Bajonettverriegelung verstärkt, die infolge der schraubenlinienför igen Steigung der U fangsnuten im Frä¬ serschaft eine axial gerichtete Spannkraft erzeugt.
Bei der Anwendung des Klemmsystemes in Verbindung mit Fräsern ist ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Gestaltung ist ferner in dem Umstand zu sehen, daß bei Verwendung des gleichen Strinfräs-ers einfach durch den Austausch der Fräser¬ verlängerung verschiedene Ausnehmungs-bzw. Gewindesausnehmungs- tiefen gearbeitet und sogar gleichzeitig, d.h. in einem Ar¬ beitsgang mit einer Ansenkung versehen werden können, wobei der mit der oder den Senkerschneiden ausgestattete Grundhalter nicht gewechselt zu werden braucht.
Nach einer zweckmäßigen Weiterbildung der Bajonettverriegelung ist vorgesehen, daß über den Außenumfang des Werkzeugschaftes und den Innenumfang der Aufnahmeausnehmung der Werkzeugver¬ längerung hin verteilt eine Mehrzahl von radialen Nutausneh- mungen im Werkzeugschaft und zugehörigen, teilweise in Ausneh¬ mungen der Werkzeugverlängerung aufgenommenen Kugeln angeordnet sind, wobei die radialen Nutausnehmungen im Werkzeugschaft zu¬ einander parallel verlaufend angeordnet sind.
Zur Verringerung der lokalen Flächenbelastung der Bajonettver¬ riegelung kann weiterhin auch vorgesehen sein, daß die Bajo¬ nettverriegelung durch wenigstens einen teilweise in einer Ausnehmung der Werkzeugverlängerung aufgenommenen und in eine in axialer Richtung schräg bzw. schraubenlinienar ig ansteigend im Außenum- fang des Werkzeugschaftes angeordnete radiale Um¬ fangsnut eingreifenden Bolzen gebildet ist.
ERSATZBLATT Eine umgekehrte Anordnung der Teile der Bajonettverriegelung liegt selbstverständlich im Rahmen der Erfindung, insbesondere kann auch vorgesehen sein, daß die Kugeln oder die Bolzen im angetriebenen Teil, z.B. Fräserschaft, angeordnet und die zuge¬ hörigen Nutausnehmunge als Innenumfangsnuten im treibenden Teil, z.B. Fräserverlängerung, angeordnet sind.
Eine besondere Erleichterung in der Handhabung des Werkzeuges bzw. der Teile des Werkzeuges beim Einsetzen und Lösen ergibt sich dadurch, daß auf die konisch gestalteten gegenseitigen Anlageflächen, z.B. des Fräserschaftes und/oder der Fräserver¬ längerung ein Gleitmittel aufgetragen ist, sowie fast alle Teile eine Schlüsselweite aufweisen.
Im Rahmen der Erfindung ist schließlich auch eine allgemeine Verwendung des vorstehend aufgezeigten Prinzipes der gegensei¬ tigen Verspannung von Werkzeugteilen und/oder Werkzeugen mit Werkzeugaufnahmen vorgesehen, dahingehend, daß in die Verbin¬ dung sämtlicher drehangetriebener Teile sowie auch in die Verbindung sämtlicher nicht drehangetriebener Teile, wie Werk¬ zeug, Werkzeugverlängerung bzw. Werkzeugaufnahme mit dem je¬ weils aufnehmenden Teil eine Bajonettverriegelung nach einer der voraufgehend aufgezeigten Ausgestaltungen eingeschaltet ist. Beispielsweise könnte bei nicht mit einem automatischen Werkzeugwechsler ausgrüsteten Werkzeugmaschinen, insbesondere Fräsmaschinen auf die Anwendung der bisher erforderlichen Werk¬ zeuganzugsspindel verzichtet werden, da die konische Gestaltung von Schaft und Aufnahme in Verbindung mit entsprechend gestal¬ tetem Einführungsschlitz innerhalb gewisser Grenzen eine rund¬ lauf- und verdrehsichere Einspannung auch für unterschiedliche Schaftdurchmesser gewährleistet, wobei die Montage durch einfa¬ ches Ein- bzw. Ausdrehen des Schaftes in die bzw. aus der Auf¬ nahme von außen erfolgt.
In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens kann die erforderliche Anzahl der Werkzeugaufnahmen einer Maschine durch
ERSATZBLATT - / - die Anwendung einfacher Reduzierhülsen, beispielsweise einer Art abgeschnittener Bohrhülsen, in Verbindung mit dem erfin¬ dungsgemäßen Klemmsystem verringert werden, da in dieser Weise bei einer größtmöglich ausgelegten Werkzeugaufnahme alle vor¬ kommenden Werkzeuggrößen eingespannt werden können, wobei es hinsichtlich der Handhabung, besonders vorteilhaft ist, daß zum Werkzeugwechsel jeweils nur die Reduzierhülse mittels eines Gabelschlüssels aus der Werkzeugaufnahme herausgedreht zu wer¬ den braucht und der Rest der Werkzeugaufnahme bzw. der Redu¬ zierhülsen an der Maschine verbleibt. Dies ist gerade bei größeren mit schweren Werkzeugaufnahmen ausgestatten Maschinen von besonderem Vorteil, weil deren Handhabung erheblich er¬ leichtert wird. Dies gilt auch für den Fall, daß zusätzlich zu der Bajonettverriegelung eine aus einer Anzahl tangential in der Wandung des aufnehmenden treibenden Teiles angeordneter Schrauben und zugehörigen radial Stützflächen am Umfang des getriebenen Teiles gebildete Rückdrehsicherung in die Verbin¬ dung eingeschaltet ist. Diese Ausgestaltung ermöglich in einer Abwandlung, bei der die Schrauben und die diesen zugeordneten radialen Flächen unter einem Winkel, etwa im Bereich von 30° angestellt sind auch die Erzeugung einer Spannwirkung.
Im Rahmen der weiteren Ausgestaltung des Erfindungsgedankens kann die Bajonettverriegelung auch bei sonstigen mit einzuspan¬ nenden Werkzeugen ausgestatteten Maschinen, beispielsweise Bohrmaschinen mit dem Vorteil einer Vereinfachung der Ausrüs¬ tung und Handhabung eingesetzt werden. Insbesondere ermöglicht die Anwendung der erfindungsgemäßen Bajonettverriegelung neben einem Ersatz der üblichen Bohrfutter und Fräserspannfutter auch den Einsatz von Fräsern an Bohrmaschinen, da sie einmal eine absolut dreh- und rundlaufsichere Einspannung von Werkzeugen jeder Größe ermöglicht und zum anderen einen axialen Zug am Werkzeug abzustützen vermag.
Fernerhin kann sich die Anwendung des Erfindungsgedankens, infolge der auszugssicheren Wirkungsweise der Bajonettverrie¬ gelung auch auf das Einspannen von nicht drehangetriebenen Werkzeugen, wie stoßend oder drückend arbeitende Werkzeuge erstrecken.
Schließlich kann sich die Anwendung des Erfindungsgedankens, infolge der axial auszugssicheren Wirkungsweise der Bajonett¬ verriegelung auch auf Schlauch- oder Leitungskup lungen er¬ strecken, wobei soweit erforderlich alle nicht drehangetrie¬ benen Verbindungen zusätzlich mit einer Verspanneinrichtung bzw. Drehsicherung, insbesondere in Form von mit entsprechenden Flächen zusammenwirkenden Stützschrauben und auch zusätzlich mit Dichtungen ausgerüstet sein können.
In weiterer Vervollkommnung des vorstehend am Beispiel der ge¬ genseitigen Verbindung von Werkzeugteilen aufgezeigten Kle m- systemes ist im Rahmen der Erfindung, hier gleichfalls am Bei¬ spiel der Verbindung von Werkzeugteilen dargestellt, weiter vorgesehen, daß die Einspannung der Schneidwerkzeuge über Konusse sowie konische Passgewinde oder Konusse mit Bajonett¬ verschluß erfolgt und daß hierbei unabhängig von der jeweiligen axialen Länge des Schneidwerkzeuges, Schneidwerkzeug und Werk¬ zeugverlängerungen gemeinsam stets eine wenigstens annähernd gleichbleibende Gesamtlänge aufweisen.
Dies gestattet es die Einstellung der Maschine unabhängig von der Länge des jeweils eingesetzten Werkzeuges gleichbleibend beizubehalten, so daß bei einem Werkzeugwechsel jedweder zu¬ sätzlicher Arbeitsaufwand für Einstellarbeiten entfallen kann. Die Einspannung des Werkzeuges über konische Eingriffs- und Aufnahmeteile bringt gleichzeitig den Vorteil eines gegenüber den bisher gebräuchlichen Spannfuttern erheblich vereinfachten Einspannens des Werkzeuges und ferner eines wesentlich gerin¬ geren Eigengewichtes mit sich. Vor allem wird hierdurch ein besserer Rundlauf und eine absolut sichere Werkzeugdrehmitnahme erreicht.
Gemäß einer ersten Verwirklichungsform der Erfindung kann vor¬ gesehen sein, daß jeder gegebenen Länge eines Werkzeuges eine
ERSATZBLATT entsprechende Länge einer Verlängerung zugeordnet ist.
Diese Ausgestaltung der Erfindung erfordert jedoch für jede gegebene Werkzeuglänge eine entsprechende Länge des Werkzeug¬ schaftes, so daß eine der vorkommenden Anzahl der Werkzeuglän¬ gen entsprechende Vielzahl von Werkzeugschäften bevorratet, ausgewählt und eingesetzt werden muß.
Nach einer bevorzugten Verwirklichungsform der Erfindung ist daher vorgesehen, daß der Werkzeugschaft mehrteilig ausgebildet ist .
Besonders vorteilhaft ist dabei der Werkzeugschaft zweiteilig ausgebildet und besteht aus einem konischen Einspannteil und einem an dieses anschließbaren Verlängerungsteil. Im einzelnen ist dabei zweckmäßigerweise vorgesehen, daß Schneidwerkzeug, Verlängerungsteil und Einspannteil über konisch ausgebildete, wechselseitig angeordnete Endbereiche und Endbereichsausneh- mungen untereinander verbindbar sind, wobei das Verlängerungs¬ teil an seinem dem Anschluß des Schneidwerkzeuges zugeordneten Stirnende eine axiale konische Ausnehmung und an seinem dem Einspannteil zugeordneten Ende einen konisch gestalteten End¬ bereich aufweist.
Dabei können zum einen, insbesondere bei Handbohrmaschinen, die Verlängerungen, wie beim Vorschlag nach der Hauptanmeldung, über einen Bajonettverschluß an einer anstelle eines üblichen Bohrfutters über ein Innengewinde oder Innen-oder Außenkonus an die Arbeitsspindel der Werkzeugmaschine angeschlossenen Auf¬ nahmehülse aufgenommen sein und zum anderen, insbesondere bei Ständerbohrmaschinen, die mit entsprechenden Mitteln ausgestat¬ teten Aufnahmehülsen über eine Bajonettverriegelung an die Ar¬ beitsspindel der Werkzeugmaschine angeschlossen sein.
Um ferner auch das Werkzeug auf einfache Weise sowie wirt¬ schaftlich, rundlaufsicher und drehsicher an der jeweiligen Aufnahme festlegen zu können sollte die Verbindung zwischen Werkzeug und Aufnahme nach Art eines konischen Passgewindes
ERSATZBLATT ausgebildet sein, um den Nachteil der aufwendigeren Fertigung einer Bajonettverriegelung insbesondere bei Werkzeugen kleine¬ ren Durchmessers zu vermeiden. Zum anderen ist auch bei größe¬ ren Durchmessern, bei denen mehrere Kugeln oder Bolzen und Einführungsschlitze vorgesehen sind, die Fertigung technisch schwierig und aufwendig.
Dabei wäre noch anzumerken, daß bei ins volle Material arbei¬ tenden Werkzeugen, vor allem Zentrierbohrern oder Steinbohrern, eine Verbindung zwischen Werkzeug und Aufnahme bzw. Werkzeug¬ schaft und Werkzeug sowie Verlängerung über glatte Konusmantel¬ flächen ausreichend ist, da durch den beim Arbeiten ins volle Material auftretenden axialen Widerstand das Werkzeug stets ausreichend mit der Aufnahme verbunden bleibt. Schließlich dürfte auch beim allgemeinen Einsatz die sehr schlanke Ausfüh¬ rung der Einspannung von Werkzeug bzw. Verlängerung oder Auf¬ nahmehülse von Vorteil sein.
Hinsichtlich der Ausgestaltung der gegenseitigen Verbindung zwischen Schneidwerkzeug und Werkzeugschaf bzw. diesem und einer Verlängerung kann nach einem Merkmal der Erfindung vor¬ gesehen sein, daß die Konusmantelflächen des konischen Endbe¬ reiches des Schneidwerkzeuges und der konischen Endbereichs- ausnehmung der Verlängerung bzw. des konischen Einspannteiles und der Einspannhülse durch eine spiralenförmig ansteigend umlaufende Nutausnehmung und ebenso einen spiralenförmig an¬ steigend umlaufenden Steg in eine schraubenlinienförmig an¬ steigende Fläche unterteilt sind, wobei die umlaufend Nut einerseits und die umlaufende Stegrippe andererseits zueinander nicht kongruente dreieckför ige Querschnittsformen aufweisen.
Um bei einer solchen Ausgestaltung der die rundlaufsichere Halterung bzw. Einspannung von Schneidwerkzeug und /oder Werk¬ zeugschaft bzw. Verlängerung bewirkenden Konusmantelflächen sicher zu stellen ist vorgeschlagen, daß sämtliche radialen und in Anzugsrichtung axialen Kräfte ausschließlich über die Konusflächen aufgenommen bzw. übertragen werden und um dies
ERSÄTZBLATT zu erreichen ist weiterhin vorgesehen, daß die Querschnittsfor¬ men der Nuten und der Stegrippen derart voneinander abweichend gestaltet sind, daß sie bei eingespanntem Werkzeug bzw. einge¬ spannter Verlängerung mit ihren der Arbeitsrichtung des Werk¬ zeuges abgewandten Flankenflächen einen spaltförmigen Freiraum zwischen sich einschließen. Die Nuten und Stegrippen können dabei eine spitzwinkelig dreieckförmige Querschnittsform mit einem Radius oder einer Fase entschärft besitzen, aber auch eine andere Formgestaltung zum Zwecke einer konischen Schraub¬ verbindung aufweisen. Infolge dieser Gestaltung wird erreicht, daß die der Arbeitsrichtung des Schneidwerkzeuges zugewandten Flankenflächen von Nuten und Stegrippen lediglich beim Einspan¬ nen des Werkzeuges bzw. des Werkzeugschaftes oder der Verlän¬ gerung im Sinne einer Einzugsschnecke wirksam werden, während die der Arbeitsriςhtung des Schneidwerkzeuges abgewandten Flan¬ kenflächen lediglich beim Lösen der Einspannung und in umge¬ kehrter Richtung als Auschubschnecke wirksam werden. Bei einge¬ spanntem Werkzeug ist dieses ausschließlich über die verblei¬ benden Teile der Konus- mantelflachen in der jeweiligen Aufnah¬ me gehalten, lediglich auftretende axiale Anzugskräfte, wie sie zum Beisp. beim Fräsen auftreten werden von den in Einzugs¬ richtung tätigwerdenden Gewindeflanken zusätzlich sicher abge¬ stützt. Ferner werden die beim Arbeitseinsatz auftretenden Verdrehkräfte hauptsächlich über die schneckenartigen Gewind.e- flanken und in Verbindung mit dem Konussitz total drehsicher abgestützt.
Damit konische Passgewinde im Wege des Walzens leichter erzeugt werden zu können ist lediglich eine geringe Gewindetiefe vorge¬ sehen und in weiterer Ausgestaltung kann dabei ferner noch vor¬ gesehen sein, daß bei durch Walzen erzeugten Stegrippen bzw. Nuten jeweils neben wenigstens einer der Flankenflächen von Nut oder Stegrippe eine Vertiefung bzw. einen Freiraum für das durch das Walzen verdrängte Material vom Gegenstück zu schaf¬ fen.
Sofern das Schneidwerkzeug, insbesondere bei kleineren Werk- zeugdurchmesser, aus hartem oder gehärtetem Material gefertigt ist kann nach einem anderen Merkmal der Erfindung vorgesehen sein, daß lediglich das Werkzeug mit einem konischen Passgewin¬ de ausgestattet ist un-d die dem Schneidwerkzeug zugeordnete Ausnahme aus weicherem Material lediglich eine entsprechende glattflächige Konusausnehmung aufweist, derart, daß beim Ein¬ setzen des ersten Schneidwerkzeuges auch die aus einem weniger harten Material bestehende konische Aufnahme automatisch mit einer Profilierung versehen wird.
Da bei einer Verbindung sowohl des Werkzeuges mit dem Einspann¬ teil bzw. der Verlängerung als auch des Einspannteiles mit der Einspannhülse über gegenseitigen konischen Eingriff ein Lösen der jeweiligen Verbindung ohne Zuhilfenahme eines Hilfsmittels nicht oder nur sehr schwer möglich ist, ist erfindungsgemäß weiterhin vorgesehen, daß jeweils an wenigstens einem von zwei miteinander zu verbindenden Teilen, Schneidwerkzeug und Verlän¬ gerungsteil bzw. Verlängerungsteil und Einspannteil eine Schlüsselweite ausgebildet ist und vor allem zwischen den Spannflächen ein Gleitmittel aufgetragen wird.
In Verbindung mit diesem Ersatz des üblichen Spannfutters der Bohrmaschine durch eine Einspannhülse kann erfindungsgemäß weiterhin vorgesehen, daß das Einspannteil in seinen konisch gestalteten Einspannbereich eine Nutausneh ung zur Aufnahme eines in der entsprechend gestalteten Einspannhülse einer Werk¬ zeugmaschine, insbesondere Bohrmaschine, angeordneten Kugel eines Bajonettverriegelung aufweist.
Bei einer vor allem für Schlagbohrmaschinen hervorragend geeig¬ neten Ausgestaltungsform ist ferner vorgesehen, daß das Schneidwerkzeug direkt über Konusse gleich in der Aufnahmehülse aufgenommen ist, um eine nochmalige Gewichtsreduzierung zu er¬ reichen, wodurch die Schlagkraft nochmals erhöht wird.
Schließlich kann, um bei einem eventuellen Bruch des Werkzeuges die mit dem Entfernen des im Bohrloch verbleibenden Teiles des
^SAT Bohrwerkzeuges verbundenen Probleme weitgehend auszuschließen, noch vorgesehen sein, daß im Schaft des Schneidwerkzeuges zwi¬ schen seinem Arbeitsteil und seinem Einspannteil eine Soll¬ bruchstelle, insbesondere eine Abschernut, angeordnet ist, der¬ art, daß der Bohrer jedenfalls an einer nicht innerhalb des Bohrloches liegenden Stelle bricht und daher auch leichter und mit einfachen Mitteln aus dem Bohrloch zu entfernen ist.
Es ist darauf hinzuweisen, daß das erfindungsgemäße Klemmsystem in seinen verschiedenen Ausgestaltungsformen vorstehend zwar aus Gründen der besseren Verständlichkeit durchgehend in Ver¬ bindung mit dem Anwendungsbeispiel einer dreh- und rundlaufsi- cheren Verbindung von Werkzeugteilen" erläutert wurde, die Er¬ findung aber grundsätzlich auf ein allgemein verwendbares Klemmsystem zur Verbindung von Teilen aller Art und zum Einsatz auf allen Gebieten gerichtet ist.
Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beispielsbeschreibung anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbei¬ spiele im Einzelnen beschrieben. In der Zeichnung zeigt die
Figur 1 einen Längsschnitt durch ein Werkzeug zur Herstellung von Gewindebohrungen im vollen Material in einer mit einer Rundlaufeinstellmöglichkeit ausgestatteten Werk¬ zeugaufnahme;
Figur 2 eine Draufsicht auf das Werkzeug nach Figur 1;
Figur 3 einen Teil-Längsschnitt durch eine Bajonettverriege¬ lung;
Figur 4 einen Schnitt durch die Bajonettverriegelung nach Figur 3 entlang der Linie IV-IV;
Figur 5 eine teilweise Seitenansicht der Bajonettverriegelung nach Figur 3 und 4;
ERSATZBLATT Figur 6 einen Schnitt durch eine weitere Gestaltungsform einer BajonettVerriegelung;
Figur 7 eine Querschnittdarstellung der Bajonettverriegelung nach Figur 6;
Figur 8 eine ausschnittweise Darstellung einer Bajonettverrie¬ gelung an einer Art Reduzierhülse mit einem in zwei Richtungen verlaufenden Spannschlitz.
Figur 9 einen in eine Einspannhülse eingesetzten zweiteiligen Werkzeugschaft mit in diesen eingesetzten Senker;
Figur 10 einen in eine Einspannhülse eingesetzten zweitzei- ligen Werkzeugschaft mit in diesen eingesetzten Fräser;
Figur 11 einen in eine Einspannhülse eingesetzten zweiteiligen Werkzeugschaft mit in diesen eingesetzten Bohrer kleineren Durchmessers;
Figur 12 einen zweiteilig ausgebildeten Werkzeugschaft mit darin eingesetzten langen Bohrer größeren Durchmes¬ sers ;
Figur 13 einen vermittels einer Bajonettverriegelung in eine Aufnahmehülse eingesetzten langen Bohrer großen Durchmessers ;
Figur 14 einen über einen mehrteiligen Werkzeugschaf aufge¬ nommenen Bohrer kleineren Durchmessers;
Figur 15 einen über einen mehrteiligen Werkzeugschaf aufge¬ nommenen Senker für größere Durchmesser;
Figur 16 einen langen Hartmetallbohrer nebst Aufnahme in einer Einspannhülse}
ERSATZBLATT Figur 17 eine Variante der Einspannung für einen Gesteinsboh¬ rer in einem üblichen schlagfesten Schnellspannfut¬ ter;
Figur 18 eine andere Variante der Einspannung für einen Ge¬ steinsbohrer in einer Aufnahmehülse;
Figur 19 eine weitere Variante der Einspannung für einen Ge¬ steinsbohrer direkt in der Aufnahme gespannt und aufnehmender Hülse mit Innenkonus;
Figur 20 eine weitere Variante der Einspannung für einen Ge¬ steinsbohrer und aufnehmender Hülse mit Innenkonus;
Figur 21 eine weitere Variante der Anordnung zur Einspannung eines Steinbohrers und aufnehmender Hülse mit Innen¬ konus;
Figur 22 eine Darstellung der Verbindung zwischen Werkzeug und Einspannhülse im vergrößerten Maßstab bzw. eine Verbindung von größeren Werkzeugen;
Figur 23 eine Darstellung einer anderen Ausführungsform der Verbindung zwischen Werkzeug und Einspannhülse, eben¬ falls im vergrößerten Maßstab bzw. eine Verbindung von größeren Werkzeugen.
In einer mit einer durch schräg gestellte Schraubenbolzen i und an einer Werkzeugaufnahme 2 angeordneten Stützflächen 3 gebildeten Rundlaufeinstellvorrichtung ausgestatteten Fräser¬ aufnahme 4 ist ein Grundhalter 5 eingespannt. Im Grundhalter 5 ist eine Fräserverlängerung 6 eingespannt, in welcher wiede¬ rum ein Stirnfräser 7 eingespannt ist. der Stirnfräser 7 weist einen Fräserkopf 8 und einen Fräserschaft 9 auf und ist über den sich zu seinem freien Ende hin konisch verjüngenden Fräser¬ schaft 9 spielfrei in einer entsprechend konisch gesalteten Aufnahmeausnehmung 10 der Fräserverlängerung 6 aufgenommen. An seiner Arbeitsseite ist der Fräserkopf mit Flankenschneiden 11 und Schneiden 12 und 13 ausgestattet, wobei eine Anzahl von Schneiden 12 als V-Schneiden und eine entsprechende Anzahl von Schneiden 13 als einfache Schneiden ausgebildet ist und wobei einfache Schneiden 13 und V-Schneiden 12 in Umfangsrichtung wechselweise aufeinanderfolgend angeordnet sind, wie dies ins¬ besondere aus der Darstellung der Figur 2 ersichtlich ist. An den Fräserkopf 8 anschließend ist eine durch einen mit einem Schneidenkranz 14 ausgerüsteten Ringkörper 15 gebildete Gewin¬ deschneideinrichtung mit radial ausgerichteten Gewindeschneid¬ zähnen auf den Fräserschaft 9 aufgesetzt. Der Ringkörper 15 weist dabei eine zur Konizität des Fräserschaftes 9 gleichför¬ mig konische Innenfläche 16 auf. Zur Drehsicheren Verbindung mit dem Fräserkopf 8 ist der Ringkörper 15 an seiner unteren Strinseite mit einer axialen Ausnehmung 17- versehen, die einen quadratischen Profilquerschnitt aufweist und in die ein an der Rückseite des Fräserkopfes 8 angeordneter axialer Fortsatz 18 eingreift, wobei der axiale Fortsatz 18 zur Bildung einer Schlüsselweite gleichfalls einen quadratischen Profilquer¬ schnitt, besitzt und wobei die lichte Weite der axialen Aus¬ nehmung 17 im Ringkörper 15 um einen solchen Betrag größer ist als der Profilquerschnitt des axialen Fortsatzes 18 am Fräser¬ kopf 8, daß letzterer gerade noch an einem Durchdrehen in der Ausnehmung 17 gehindert ist. Daraus ergibt sich im Betrieb des Werkzeuges eine Verkeilung der Kanten des axialen Fortsatzes 18 an den Umfangsflachen der axialen Ausnehmung 17 im Ringkör¬ per 15, mit dem Erfolg einer absolut spielfreien Verspannung von Stirnfräser 7 und Schneidenkranz 14. Weiterhin ist der Fräserkopf 8 im Bereich seines oberen Endes mit einer nach innen geneigten Umfangsabschrägung 19 versehen. Zwischen der unteren Stirnfläche der Fräserverlängereung 6 und der oberen Stirnfläche des Ringkörpers 15 ist ein Ring 20 aus einem fe¬ dernd elastischen Material angeordnet. An seinem Außenumfang ist der Ringkörper 15 ferner mit einer Schlüsselweite 21 verse¬ hen, wie auch die Fräserverlängerung 6 an ihren Aussenumfang mit einer Schlüsselweite 22 versehen ist. Der Stirnfräser 7
A ist mit einer seinen Schaft 9 und seinen Kopf 8 durchsetzenden axialen Ausnehmung 23 versehen, an welche entsprechende axiale Bohrungsausnehmungen 24, 25 und 26 in der Fräserverlängerung 6, im Grundhalter 5 und in der Werkzeugaufnahme 4 fluchtend anschließen.
über seinen in der konischen Aufnahmeausnehmung 27 spielfrei aufgenommenen konischen Fräserschaft 9 ist der Stirnfräser 7 samt dem auf seinen Kopf 8 aufgesetzten Ringkörper 15 vermit¬ tels einer Bajonettverriegelung in axialer Richtung und dreh¬ sicher festgelegt. Die Bajonettverriegelung besteht im gezeig¬ ten Ausführungsbeispiel aus einer über den überwiegenden Teil, etwa 60% ihres Umfanges hin inder Wandung der Fräserverlänge¬ rung 6 aufgenommenen Kugel 27 und einer in der Umfangsflache des Fräserschaftes 9 angeordneten, ausgehend vom Fräserkopf 8 schraubenlinienförmig ansteigenen und oberendig mit einer quer zur Fräserachse verlaufend ausgerichteten Tasche versehe¬ nen Umfangsnut 28. Dadurch kann der Stirnfräser 7 entweder für sich alleine oder aber zusammen mit dem aufgesetzten, den Schneidenkranz 14 tragenden Ringkörper 15 schraubenartig in die Fräserverlängerung eingedreht und in dieser gleichzeitig verriegelt werden. Um das Lösen des Stirnfräsers 7 für sich alleine oder aber zusammen mit dem Ringkörper 15 zu erleichtern ist zunächst vorgesehen, daß der Fräserschaft 9 mit einer Be¬ schichtung aus Gleitmittel versehen ist und daß sowohl die Fräserverlängerung 6 als auch der Fräserkopf 8 bzw. der Ring¬ körper 15 jeweils mit einer Schlüsselweite 18 bzw. 21 und 22 versehen sind.
Der Grundhalter 5 ist unterseitig mit, im gezeigten Ausfüh¬ rungsbeispiel durch Wendeplatten 29 gebildeten Senkerschneiden 30 ausgerüstet. Die in ihrem oberen Bereich 31 konisch ausge¬ bildete Fräserverlängerung 6 ist mindestens nahezu spielfrei in einer gleichsinnig konisch ausgebildeten Aufnah ebohrung 32 des Grundhalters 5 aufgenommen und vermittels einer Bajo¬ nettverriegelung verriegelt, wobei die Bajonettverriegelung zwei zum überwiegenden Teil ihres Umfanges hin in der Wandung des Grundhalters 5 aufgenommene Kugeln 33 und zwei in der Außenumfangsflache des Bereiches 31 der Fräserverlängerung 6 angeordnete nach oben schraubenlinienförmig ansteigende Nuten 34 umfaßt. Desgleichen " ist der Grundhalter 5 in der Werkzeug¬ aufnahme 2 vermittels dreier zum überwiegenden Teil ihres Um¬ fanges in Ausnehmungen in der Wandung 35 der Werkzeugaufnahme 2 aufgenommene und in U fangs- nuten 36 des Grundhalters 5 eingreifende Kugeln 37 verriegelt, wobei allerdings die Nuten 36 vom oberen Ende des Grundhalters 5 ausgehend angeordnet sind.
Bei der in den Figuren 3 bis 5 dargestellten Ausführungsform einer Bajonettverriegelung ist ein angetriebenes Teil 40 über einen konisch ausgebildeten Endbereich 41 in einer ihrerseits konisch 'ausgebildeten Aufnahmeausnehmung 42 eines treibenden Teiles 43 spielfrei aufgenommen und ist die Bajonettverriege¬ lung durch eine Anzahl zum überwiegenden Teil ihres Umfanges hin in der Wandung 44 des treibenden Teiles 43 aufgenommener und in zugehörige Nuten 45 im angetriebenen Teil eingreifender Kugeln 46 gebildet ist. Dabei sind die Nuten 45 vom oberen Ende des angetriebenen Teiles 40 ausgehend geradlinig schräg nach unten verlaufend angeordnet und an ihrem unteren Ende mit einer quer zur Achse des getriebenen Teiles ausgerichteten Tasche 47 versehen. Die Tasche 47 ist dabei hinsichtlich ihrer Längs¬ erstreckung unter einem Winkel zur Horizontalen ausgerichtet. Wie insbesondere aus der Darstellung der Figur 3 ersichtlich kann dabei dem Getriebenen Teil 40 auch noch eine Rückdrehsi¬ cherung zugeordnet sein, die im gezeigten Ausführungsbeispiel durch eine Anzahl tangential zur Achse des getriebenen Teiles 40 in der Wandung 44 des treibenden Teiles 43 angeordneter Schrauben 48 und diesen zugeordneter radialer Anlageflächen 49 am getriebenen Teil 40 gebildet ist. Dabei kann durch An¬ stellen der Schraubenachsen und der radialen Abstützflachen etwa um 30° neben einer Rückdrehsicherung gleichzeitig auch eine Abstützwirkung oder Spannwirkung erreicht werden.
In den Figuren 6 und 7 ist schließlich noch eine weitere Ge-
ERSATZBLATT staltungsfor einer Bajonettverriegelung gezeigt, bei welcher anstelle von Kugeln Bolzen 50 verwendet werden, die über ent¬ sprechend größere Flankenflächen 51 mit entsprechend geringerer Flächenpressung an den Ausnehmungen in der Wandung des treiben¬ den Teiles und gleichmaßen auch in der Nutausnehmung des ge¬ triebenen Teiles anliegen. .
In der Figur 8 ist eine nach Art eines abgeschnittenen Bohrfut¬ ters ausgebildete Reduzierhülse 60 gezeigt, die eine sich von oben nach unten erstreckende radiale Nutausnehmung 61 und an diese anschließend zwei in entgegengesetzte Richtungen verlau¬ fende Endbereiche 62 und 63 der Nutausnehmung 61 aufweist, der art, daß das Einspannen und entsprechend auch das Lösen wahl¬ weise in der einen oder der anderen Drehrichtung erfolgen kann. Die beiden Endbereiche 62 und 63 der radialen Nutausnehmung sind dabei in einem flachen Winkel zur Horizontalen verlaufend ausgerichtet .
Bei den in den Figuren 9 bis 17 dargestellten Ausführungsformen ist das Schneidwerkzeug ein Bohrer, wobei das in der Figur 1 gezeigte Schneidwerkzeug ein Zentrierbohrer 1 ist, welcher bei¬ derseits eines Mittelabschnittes 111 je einen Außenkonus 2 auf¬ weist, derart, daß der Zentrierbohrer 1 durch Wenden beidseitig eingesetzt werden kann. Im gezeigten Aus ührungsbeispiel ist der Zentrierbohrer 1 über seinen einen Außenkonus im Innenkonus 3 einer Verlängerung 4 aufgenommen. Die Verlängerung 4 ist ih¬ rerseits über einen Außenkonus 222 und einen Innenkonus 333 sowie eine Bajonettverriegelung 8,9 dreh-und rundlaufsicher in einer Einspannhülse 5 aufgenommen. Die Einspannhülse ist andererseits mit einem Innengewinde 10 versehen, über welches sie mit einer in der Zeichnung nicht besonders gezeigten Ab¬ triebsspindel der Bohrmaschine verbindbar ist.
Bei den Ausführungsformen nach den Figuren 10 bis 12 ist das jeweils als Fräser bzw. als Bohrer ausgebildete Schneidwerkzeug 1 jeweils über ein konisches Paßgewinde 11,12 in der Verlänge¬ rung 4 festgelegt, während die Verlängerung 4 über einen aus einer Kugel 8 und einen Einführungsschlitz 9 gebildeten Bajo¬ nettverschluß in der Einspannhülse 5 festgelegt ist.
ERSATZBLATT Bei der Ausführungsform nach Figur 13 ist das Schneidwerkzeug 1 das längste zu spannende Werkzeug und vermittels der Konusse 2,5 und eines Bajonettverschlußes 8,9 unmittelbar in der Ein¬ spannhülse 5 festgelegt.
Bei der in der Figur 14 dargestellten Ausführungsform ist das Schneidwerkzeug 1 einmal durch ein konisches Paßgewinde 11,12 in einer ersten Verlängerung 13 aufgenommen, welche ihrerseits über ein konisches Paßgewinde 11, 12 in einer zweiten Verlän¬ gerung 14 festgelegt ist, wobei die zweite Verlängerung 14 ver- ittels einer Konuspaarung 2,3 und einer Bajonettverriegelung 8, 9 in der Einspannh-ülse 5 aufgenommen und rundlauf- sowie drehsicher festgelegt ist.
Bei dem in der Figur 15 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Schneidwerkzeug 1 über ein konisches Paßgewinde 11, 12 in einer ersten Verlängerung 15 rundlauf- und drehsicher aufgenom- men während die Verlängerung 15 in einer zweiten Verlängerung 16 über eine glattflächige Konuspaarung 222, 533 und eine Bajo¬ nettverriegelung 8, 9 aufgenommen ist. Die zweite Verlängerung 16 ist ihrerseits ebenfalls über eine glattflächige Konuspaa¬ rung 222, 335 und eine Bajonettverrlegelung 8, 9 in der Ein¬ spannhülse 5 rundlauf-und drehsicher aufgenommen. Bei der in der Figur 16 dargestellten Aus ührungsbeispiel ist das Schneidwerkzeug 1 als Gesteinsbohrer ausgebildet und aus¬ schließlich über glattflächige Konusse 222, 333 in der Verlän¬ gerung und diese in der Einspannhülse 5 ebenfalls glattflächige Konusse 222, 353 und zusätzlich über eine Bajonettverriegelung 8, 9 rundlauf-und drehsicher festgelegt.
In der Figur 9 ist ein als Gesteinsbohrer ausgeführtes Schneid¬ werkzeug 18 dargestellt, welches vermittels eines für Schlag¬ bohrmaschinen üblichen Schnellspannfutters 17 eingespannt ist, wobei das Schnellspannfutter über ein Innengewinde 10 mit der Abtriebsspindel 19 der Handbohrmaschine 20 verbunden ist.
Bei dem in der Figur 17 gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein gesteinsbohrer 18 vermittels einer Verlängerung 4 in einer Ein¬ spannhülse 5 aufgenommen, wobei der Gesteinsbohrer 18 in der Verlängerung 4 über glattflächige Konusse 222, 335 und diese
ERSATZBLATT ihrerseits in der Einspannhülse 5 vermittels glattflächiger Konusse 222, 333 und eine Bajonettverriegelung 8,9 rundlauf-und drehsicher aufgenommen ist. Die Einspannhülse 5 ist ihrerseits über ein Innengewinde 10 mit der Abtriebsspindel 19 der Hand¬ bohrmaschine 20 verbunden.
Die Figur 18 zeigt eine Handbohrmaschine 20 deren Abtriebs¬ spindel 19 mit einem Außengewinde 21 versehen ist, welchem ein Innenge- winde 10 der Einspannhülse 5 zugeordnet ist. Das als Gesteinsbohrer ausgebildete Schneidwerkzeug 18 ist in der Ein¬ spannhülse 5 über eine glattflächige Konuspaarung 222, 333 rundlauf- und drehsicher aufgenommen.
Die Figur 19 zeigt eine Handbohrmaschine 20, an deren Abtriebs¬ spindel 19 vermittels einer glattflächigen Konuspaarung 222, 333 eine Einspannhülse 5 angeschlossen ist, in welcher seiner¬ seits das als Gesteinsbohrer 18 ausgeführte Schneidwerkzeug über eine weitere glattflächige Konuspaarung 222, 333 festge¬ legt ist.
Die Figur 20 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher eine Bohr¬ hülse 22 einen glattflächigen Innenkonus 5 und eine erste Ver¬ längerung 23 einen glattflächigen Außenkonus 2 aufweisen und Bohrhülse 22 und die Einspannhülse 23 zusätzlich über eine Bajonettverriegelung 8, 9 dreh-und rundlaufgenau verbunden sind. Das Schneidwerkzeug 1 ist vermittels eines Passgewindes 11, 12 in einer zweiten Verlängerung 4 aufgenommen, wobei die zweite Verlängerung in der ersten Verlängerung 23 vermittels einer glattflächigen Konuspaarung 222, 353 und einer Bajonett¬ verriegelung 8, 9 aufgenommen sind.
Das als Stahlbohrer ausgeführte Schneidwerkzeug 1 ist mit einer eine Sollbruchstelle bildenden Abschernut 24 versehen. Ferner sind die beiden Verlängerungen jeweils mit einer Schlüs¬ selweite 25 versehen.
In den Figuren 21' und 22 sind zwei Ausführungsformen konischer Passgewinde dargestellt, wobei die Figur 22 eine Ausführungs¬ form zeigt, bei welcher die Konusmantelflächen des konischen Endbereiches 222 des Schneidwerkzeuges 1 und der konischen End- bereichsausnehmung 353 der Verlängerung 4 bzw. der Aufnahme durch eine s iralenförmig ansteigend umlaufende Nutausnehmung
ERSATZBLATT _ ~ 9 _
30 und ebenso einen spiralenförmig ansteigend umlaufenden Steg
31 in schraubenlinienförmig ansteigende Flächen 32 unterteilt sind, wobei die umlaufende Nut 30 einerseits und die umlaufende Stegrippe 31 andererseits zueinander nicht kongruente dreieck- för ige Querschnittsformen aufweisen und wobei im Außengewinde des Werkzeuges 1 Vertiefungen 40 für den durch den Gewindewalz¬ vorgang im Gegenstück 4 entehenden Materialauftrag zu schaffen.
Bei der in der Figur 23 dargestellten Ausführungsform kommen wie auch bei der Ausführungsform nach Figur 22 die Konusman¬ telflächen 222 und 333 vor, doch ist hier die spiralenförmig ansteigend umlaufende Nutaunehmung 300 und der ebenso spiralen- förm'ig ansteigend umlaufende Steg 510 in Anzugsrichtung flä¬ chen- größer bzw. flacher ausgelegt. Ferner ist bei beiden Ausführungsformen vorgesehen, daß die Querschnittsformen der Nuten 30 bzw. 300 und der Stegrippen 31 bzw. " 310 derart von¬ einander abweichend gestaltet sind, daß sie bei eingespanntem Schneidwerkzeug 1 in der Verlängerung 4 mit ihren der Arbeits¬ richtung des Schneidwerkzeuges abgewandten Flankenflächen 35 einen spaltför igen Freiraum 36 zwischen sich einschließen.
Anmerkung:
Die hier beschriebenen konischen Passgewinde können alle er¬ denklichen Gewindeflanken und Steigungen aufweisen, um aber die Wirkungsweise von Konusve-rbindungen erhalten zu können müssen die zum Tragen kommenden Konusflächen immer den Ein-. Satzerfordernissen angepaßt ausreichend großflächig vorhanden sein.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E :
1) Klemmsystem zum dreh-und rundlaufsicheren Verbinden von Teilen, insbesondere Werkzeugteilen, wie beispielsweise Werkzeug und Werkzeugverlängerung bei welchem ein konischer Abschnitt des Werkzeugschaftes in einem Innenkonus der Werkzeugverlängerung aufgenommen ist, dadurch gekennzeich¬ net, daß das Werkzeug (7) über seinen konischen Werkzeug¬ schaft (9) in einer eine entsprechend konische Aufnahme¬ ausnehmung (10) aufweisenden Werkzeugverlängerung (6) ver¬ mittels einer Bajonettverriegelung dreh- und rundlaufsicher veriegelbar ist, wobei die Bajonettverriegelung aus wenig¬ stens einer zum überwiegenden Teil ihres Umfanges hin in einer innenliegenden Ausnehmung des Innenkonus, insbesonde¬ re einer Werkzeugverlängerung (6) , aufgenommenen Kugel (27) und einer am Außenumfang des entsprechend konisch ausgebil¬ deten, einzuspannenden Teiles, insbesondere des Werkzeug¬ schaftes (9) angeordnete, schräg, insbesondere schrauben- linienförmig ansteigenden Umfangsnut (28) besteht und wobei die Kugel (27) nahezu spielfrei in die Umfangsnut (28) ein¬ greift .
2) Klemmsystem nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugkopf (8) bzw. Werkzeugschaft (9) und ein -mit diesem verbindbarer Schneidenkranz (14) vermittels wechsel¬ seitig angeordneter ineinandergreifender, eine von der rei¬ nen Kreisform abweichende Querschnittsform aufweisender axialer Ansätze (18) und Ausnehmungen (17) drehsicher inei¬ nandergreifen und wobei die Querschnittes des Ansätze (18) und der Ausnehmungen (17) derart bemessen sind, daß ein gegenseitiges Durchdrehen gerade noch ausgeschlossen ist und daß zwischen die Stirnseiten von Werkzeugaufnahme und einzuspannendem Werkzeug ein federnd elastischer Ring (20) eingeschaltet ist.
3) Klemmsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß über den Außenumfang des Werkzeugschaftes (9) und den
ERSATZBLATT Innenumfang der Aufnahmeausnehmung (10) der Werkzeugverlän¬ gerung (6) hin verteilt eine Mehrzahl von radialen Nutaus- nehmungen (28) im Werkzeugschaft und zugehörigen, teilweise in Ausnehmungen der Werkzeugverlängerung (6) aufgenommenen Kugeln (27) oder Bolzen (50) angeordnet ist, wobei die Nut- ausnehmungen (28) im Werkzeugschaft (9) zueinander parallel verlaufend angeordnet sind.
4) Klemmsystem nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bajonettverriegelung durch wenigstens eine zum überwiegenden Teil ihres Umfanges hin in einer Ausnehmung des Werkzeugschaftes aufgenommene und spielfrei in eine in der Werkzeugverlängerung in axialer Richtung schräg bzw. schraubenlinienartig ansteigend angeordnete radiale Innen- umfangsnut eingreifende Kugel oder einen Bolzen gebildet ist und daß die Umfangsnut (61) sich in entgegengesetzte Richtungen erstreckende Endbereiche (62,63) aufweist, der¬ art daß das Werkzeug in beiden Drehrichtungen einspannbar ist und daß auf wenigstens eine der konisch gestalteten gegenseitigen Anlageflächen, z.B. des Werkzeugschaftes (9) oder der Werkzeugverlängerung (6), ein Gleitmittel aufge¬ tragen ist.
5) Klemmsystem nach einem oder mehreren der voraufgehenden Ansprüche 1 bis 4 sowie auch zur allgemeinen Anwendung, daß in die Verbindung sämtlicher drehangetriebener Teile (40) sowie auch in die Verbindung sämtlicher nicht drehan¬ getriebener Teile z.B. in die Verbindung zwischen einem Werkzeug, einer Werkzeugverlängerung bzw. einer Werkzeug¬ aufnahme mit dem treibenden teil (43) eine Bajonettverrie¬ gelung (45 bis 47) nach einem der voraufgehenden Ansprüche eingeschaltet ist, wobei auch die Verbindung einzelner einen innenliegenden Leitungsweg, z.B. einen Leitungsweg (26, 25, 24 und 23) bildender Rohrleitungs- bzw. Werkzeug¬ teile jeweils eine Bajonetverriegelung (27/28, 33/34, 36/37, 45/46 oder 50/51) eingeschaltet ist.
ERSATZBLATT 6) Klemmsystem nach einem oder mehreren der voraufgehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem treibenden (43) und dem getriebenen Teil (40) eine durch tangential in der Wandung (44) des aufnehmenden treibenden Teiles (43) angeordnete und mit entsprechenden radialen Flächen (49) am angetriebenen Teil (40) zusammen¬ wirkende Schrauben (48) gebildete, gleichzeitig eine Rück¬ drehsicherung bildende Verspanneinrichtung vorgesehen ist, wobei die Schrauben (48) und die radialen Flächen (49) der erforderlichen Spannung entsprechend bis zu 30° angestellt sind .
7) Klemmsystem nach einem oder meheren der voraufgehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein¬ spannung der Schneidwerkzeuge (1 u.18) über Konusse (2 u. 3 bzw. 222 u. 333) sowie über konische Passgewinde (11 u.19) erfolgt und das Werkzeug (1) (Zentrierbohrer) auf Umschlag über die Konusse (2) spannbar ist, wobei die Konusmantelflächen (222) des konischen Endbereiches des Schneidwerkzeuges (1) und der konischen Endbereichsausneh- mung (533) der Einspannhülse (4) durch eine spiralenför- mig ansteigend umlaufende Nutausnehmung(30) und ebenso
' einen spiralenförmig ansteigend umlaufenden Steg (51) in schraubenlinienförmig ansteigende konische Flächen (32) unterteilt sind, wobei die umlaufende Nut (30) einerseits und die umlaufende Stegrippe (31) andererseits zueinander nicht kongruente dreieckför ige Querschnittsformen aufwei¬ sen, derart, daß diese Flächen zusammen ein konisches Pass¬ gewinde (11 u. 12) bilden.
8) Klemmsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsformen der Nuten (30) und der Stegrippen (31) derart voneinander abweichend gestaltet sind, daß sie bei eingespanntem Schneidwerkzeug (1) in die Verlängerung (4) mit ihren der Arbeitsrichtung des Werkzeuges abgewand¬ ten Flankenflächen einen spaltförmigen Freiraum (36) zwi¬ schen sich einschließen und daß bei durch Walzen erzeugten
ERSATZBLATT Stegrippen (31) bzw. Nuten (30) jeweils neben wenigstens einer der Flankenflächen von Nut oder Stegrippe eine Ver¬ tiefung (40) bzw. einen Freiraum zu schaffen um das durch den Walzvorgang verdrängte Material vom Gegenstück aufneh¬ men zu können und daß ferner im Schaft des Schneidwerkzeu¬ ges (1) zwischen seinem Arbeitsteil und seinem Einspannteil eine Sollbruchstelle, insbesondere eine Abschernut (24), angeordnet ist.
9) Klemmsystem nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (1) bzw. die Verlängerung (4) in einer an Stelle der bekannten Spannfutter (17) angeordneten Hülse (5) aufgenommen ist, welche mit der Arbeitsspindel (19) der Maschine (20) über ein Innengewinde (10) oder einen Innen-bzw. Außenkonus (333 u. 222) verbindbar ist und an ihrer werkzeugaufnehmenden Seite einen gegebenen¬ falls mit einer zusätzlichen Bajonettverriegelung (8 u.9) versehenen Innenkonus (333) aufweist und daß fast alle Teile eine Schlüsselweite (25) aufweisen und daß hierbei unabhängig von der jeweiligen axialen Länge des Schneid¬ werkzeuges (1), Schneidwerkzeug (1) und Werkzeugverlänge¬ rungen (4 u. 13 bis 16) gemeinsam stets eine wenigstens annähernd gleichbleibende Gesamtlänge aufweisen.
ERSATZBLATT
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