DE4101438A1

DE4101438A1 - Spindeladapter fuer werkzeughalter mit werkzeugeinstellsteuerung

Info

Publication number: DE4101438A1
Application number: DE4101438A
Authority: DE
Inventors: H Dean Hollifield
Original assignee: SMITH T M TOOL INT
Current assignee: SMITH T M TOOL INT
Priority date: 1990-06-28
Filing date: 1991-01-17
Publication date: 1992-01-02
Also published as: CA2029754A1; US5032043A

Description

Die Erfindung betrifft Schnellwechsel-Werkzeughalter sowie Spindeladapter oder -stellhülsen für den Einbau einer Einrichtung in eine kraftbetriebene Spindel zum Regulieren der Längseinstellungen eines Schneidwerk zeuges gegenüber dem Werkzeughalter.

In Verbindung mit der Anwendung von zum Einsetzen an diesen Spindeln geeigneten Schnellwechsel-Werkzeug haltern und Spindeladaptern oder -stellhülsen, die einen Hülsenhalterschaft zur Aufnahme einer Hülse und eines Werkzeuges aufweisen, war es bisher so, daß sich das Werkzeug normalerweise axial in den Körper des Schnell wechsel-Werkzeughalters erstreckt und mit dem darin befindlichen Zwangsantrieb in Arbeitseingriff kommt. Ebenso war es bisher so, daß dieser normalerweise mit dem inneren Ende des Werkzeugs in Arbeitseingriff stehende Antrieb so beschaffen ist, daß Längsein stellungen innerhalb des Körpers des Werkzeughalters durchgeführt werden, indem ein Werkzeug oder ein Schraubenzieher an einem Ende des Antriebs angesetzt wird, um diesen zu drehen, wobei der Antrieb mit einer Innenbohrung des Körpers mit dessen Gewinde in Eingriff kommt, um den Antrieb in Längsrichtung vor- oder rückwärts zu führen. Zum Durchführen derartiger Längseinstellungen des Antriebs ist es notwendig, daß der Schnellwechsel-Werkzeughalter von der Spindel entfernt wird und deren Axialbohrung für ein Werkzeug wie einen Schraubenzieher oder ein sonstiges Werkzeug zum Drehen des Antriebs zugänglich ist. Hierdurch wird die Stellung des Werkzeugs innerhalb und außerhalb des Werkzeughalters eingestellt.

Der bisherige Stand der Technik ist in den US-PS 47 10 079 und 48 34 596 der Anmelderin unter dem Titel "Schnellwechsel-Spindeladapter für Werkzeughalter" beschrieben worden.

Ein bedeutsames Merkmal der Erfindung besteht darin, einen Schnellwechselhalter und Spindeladapter zu schaffen, dar einen Schnellwechselabschnitt zum festen Anbringen in einer kraftbetriebenen Spindel, einen Körper mit einer Axialbohrung zum Einsetzen eines Zwangsantriebs und einen Hülsenhalterschaft aufweist, um eine Werkzeughalterhülse mit Werkzeug aufzunehmen, wobei sich das Werkzeug in arbeitenden Eingriff mit dem Zwangsantrieb auf der gesamten Längsachse erstreckt. Ein drehbarer Werkzeugeinsteller ist auf einer Querachse im Körper eingesetzt und besitzt einen elektrischen Anschluß mit dem Zwangsantrieb, so daß gewählte Drehein stellungen des Werkzeugeinstellers geeignet sind, in Längsrichtung gehende Hinein- und Hinauseinstellungen des Werkzeugs gegenüber dem Halter zu steuern.

Ein weiteres Merkmal besteht darin, einen drehbaren Werkzeugeinsteller zu schaffen und diesen Werkzeugein steller mit dem Zwangsantrieb zu verbinden, wobei mit einer Exzenternockenverbindung Dreheinstellungen des Werkzeugeinstellers gewählt werden, die geeignet sind, entsprechend selektive Längseinstellungen des Zwangsantriebs und des dagegen drückenden Werkzeugs zu bewirken.

Des weiteren ist es ein Merkmal der Erfindung, innerhalb des Körpers des Schnellwechselwerkzeughalter- und Spindeladapters eine Längsbohrung auf einer ersten Achse vorzusehen, in welcher ein Zwangsantrieb gemeinsam mit einem selektiv drehbaren Werkzeugeinsteller hin- und herbeweglich angeordnet ist, wobei der Werkzeugein steller im Körper eingesetzt und auf einer zweiten Querachse rechtwinkelig zur ersten Achse zusammen mit einer Nockeneinheit drehbar ist, durch die der drehbare Einsteller und der Zwangsantrieb derart miteinander verbunden werden, daß durch die Bewegung des drehbaren Einstellers in eine der beiden Richtungen selektiv entsprechende Längseinstellungen des Zwangsan triebs innerhalb des Körpers bewirkt werden, wodurch somit entsprechende Längsbewegungen des Werkzeugs gegenüber dem Körper gesteuert werden.

Darüber hinaus besteht ein weiteres Merkmal darin, daß eine nachgebende Sperre zwischen dem drehbaren Werkzeugeinsteller und dem Körper derart eingesetzt ist, daß sie auf ihrer Querachse frei drehbar jedoch gegen Auswärtsbewegung gegenüber dem Körper zwangsläufig gebunden ist.

Es ist ein weiterer Gegenstand der Erfindung, auf dem drehbaren Werkzeugeinsteller einen Antriebsstift exzentrisch einzusetzen, der von dem drehbaren Einstel ler auf eine Achse herabhängt, die seitlich von der Drehachse des drehbaren Einstellers versetzt und somit exzentrisch zu ihm angeordnet ist, wobei ein Endabschnitt von ihr aus ihm hervortritt und innerhalb eines Querschlitzes in der Oberfläche des Zwangsantriebs verläuft.

Die Merkmale der Erfindung und deren technische Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeipsiels in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung. Hierbei zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt in doppelter Größe des erfin dungsgemäßen Werkzeughalters und Spindeladapters mit dem radial drehbaren Einsteller auf dem Werkzeugkörper und seiner Exzenterverbindung zum Antrieb für das Schneidwerkzeug,

Fig. 2 eine Darstellung im querschnitt längs der Linie 2-2 der Fig. 1 und

Fig. 3 eine Draufsicht hiervon.

Der allgemein durch das Bezugszeichen 11 gekennzeichnete Werkzeughalter und Spindeladaptaer nach der Fig. 1 weist einen Schnellwechselabschnitt 13 auf, der allgemein zy linderförmig mit einer ersten Längsachse 23 derart ausgebildet ist, daß er axial hervortreten und innerhalb einer herkömmlichen kraftbetriebenen (nicht dargestell ten) Drehspindel eingesetzt sowie zur gleichlaufenden Drehung verkeilt werden kann.

Der Schnellwechselabschnitt 13 läuft in den Zylinderkör per 15 aus, der eine obere und eine untere Fläche 16 sowie eine Innenaxialbohrung 35 aufweist. Der Körper 15 neben einem Ende läuft in den Hülsenhalterschaft 17 aus, der bei 19 ein Außengewinde trägt und eine nach innen konvergierende oder sich verjüngende Bohrung 21 besitzt, die mit der Bohrung 35 im Körper 15 in Verbindung steht.

Der Hülsenhalterschaft 17 ist ebenfalls auf der Längs achse 23 angeordnet und befähigt, eine ähnliche sich verjüngenden Hülse 25 aufzunehmen, durch die hindurch das Schneidwerkzeug T axial geführt wird. Das Werkzeug T ist auf herkömmliche Weise in der Hülse axial eingesetzt, wobei sich das Werkzeug in ihr am rechtwinkeligen inneren Ende 29 nach Fig. 1 in die keilförmige Ausnehmung 31 auf einem Ende des Werkzeugeinstellgliedes oder des in der Bohrung 35 passend aufgenommenen Zwangs antriebs 33 erstreckt.

Der manchmal als Zwangsantrieb oder Zwangsantriebs bauteil angesprochene Antrieb 33 ist in der Bohrung 35 beweglich angeordnet und dazu befähigt, Längs einstellungen in ihr durchzuführen, um entsprechende hinein- und hinausgehende Längseinstellungen des Werkzeuges T zu steuern oder zu regeln.

Die Hülsenmutter 27 weist einen inneren Ringflansch 57 auf, der von einer entsprechenden ringförmigen Ausnehmung in der Hülse 25 passend aufgenommen wird und in ihr drehbar sowie derart ausgebildet ist, daß er mit dem Gewinde 19 auf dem Hülsenhalterschaft 17 in Eingriff kommt und zwar zu dem Zweck, das Werkzeug T fest zu ergreifen und in der Hülse 25 sowie in bezug zum nächstliegenden Hülsenhalterschaft 17 zu verankern und somit einen Teil des erfindungsge mäßen Schnellwechselwerkzeugshalters 13, 15 zu bilden.

Der drehbare Werkzeugeinsteller 43, der hier auch manch mal als Werkzeugeinstell-Steuereinrichtung bezeichnet wird, ist im allgmeinen zylinderförmig und wird von der Radialbohrung 47 im Körper 15 passend aufgenommen. Er ist auf einer Achse 37 im rechten Winkel zur ersten Achse 23 angeordnet und sein inneres Ende legt sich gegen den Antrieb 33.

Der Einsteller 43 wird in der Bohrung 47 durch einen herkömmlichen Sprengring 49 festgehalten, um ein unbeabsichtigtes Abtrennen des Einstellers vom Körper 15 zu verhindern. Gleichzeitig wird vom Sicherungsring 49 der innere Endabschnitt des Einstellers 43 nächst liegend und gegen den Dreh- oder Zwangsantrieb 33 gehalten.

Um die Drehbewegung des Einstellers 43 leichter zu gestalten, befindet sich axial an seinem oberen Teil eine Inbusbuchse 45 zur Aufnahme eines Inbusschlüssels, um eine gewählte und begrenzte Drehung von Hand zu erleichtern. Zwischen dem Einsteller 43 und dem Antrieb 33 ist eine Exzenterverbindung vorgesehen, wobei das Drehen des Einstellers 43 dahingehend wirksam wird, gewählte Längseinstellungen des Antriebs 33 in einer von zwei Richtungen vorzunehmen. Hierdurch kommt es zu entsprechenden Einstellungen in Längsrich tung nach außen von Werkzeug T, wobei selektiv von Hand durchgeführte Einstellungen nach innen vorgenommen werden können.

Zu diesem Zweck ist innerhalb des Einstellers 43 sowie innerhalb der Bohrung auf einer von der Querachse des Einstellers seitlich versetzten Achse ein Exzenter stift 41 vorgesehen, der an ihm befestigt ist und dessen inneres Ende aus dem Einsteller heraus- sowie in einen Querschlitz 39 eintritt, der quer über dem oberen Teil des Antriebs 33 ausgebildet ist.

Durch diesen Aufbau sind nach Lösen der Hülsenmutter 27 zur Freigabe des Werkzeugs T in Bezug zur Hülse 25 vorgewählte Dreheinstellungen des Einstellers 43 durch den Exzenterstift 41 geeignet, selektive Hinein- und Hinauseinstellungen des Antriebs 33 nach innen und außen innerhalb der Bohrung 35 zu bewirken, was zweckmäßig ist, eine Längsbewegung nach außen des Werkzeugs T hervorzurufen. Dementsprechend verur sacht ein Drehen in entgegengesetzter Richtung ein Einziehen des Antriebs 33, was als Kontrolle dient, die Einstellbewegungen nach innen des Werkzeugs T von Hand gegen die Kegelfläche 31 zu begrenzen.

Nach dem zweckentsprechenden Drehen des Einstellers 43, indem die Länge des Werkzeugs T für einen besonderen Schneid- oder Bohrvorgang eingestellt wird, wird der Einsteller durch Einstellen der Stellschraube 51 in seiner Stellung kraftschlüssig gesperrt. Die Stellschraube ist einstellbar in der Bohrung im rechten Winkel zur Achse 37 angeordnet. Ihr Innenende ruht in einer ringförmigen Rille 59 im Einsteller 43. In einer Stellung kommt die Stellschraube mit dem Einsteller 43 in reibenden Eingriff, wodurch dieser gegen unbeabsichtigtes Drehen verankert wird. In einer anderen Stellung gibt sie den Einsteller wieder frei.

Im bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Stell schraube 51 eine Inbusbuchse 55 auf. Begrenztes Drehen der Stellschraube führt sie aus dem Reibungseingriff mit dem Einsteller 43.

In Fig. 3 ist durch die Linien 61 der annähernde Einstellbereich angedeutet, der vom Einsteller 43 für das Werkzeug T vorgesehen wird. Dieser Bereich liegt etwa zwischen 0,94 bis 0,965 cm (0,370 bis 0,380 Zoll). Je nach Bedarf kann dieser Bereich verändert werden. Er kann von anderen Abmessungen der Teile einschließlich des Einstellers 43, des Stifts 41 sowie des Kontroll schlitzes 39 im Drehantrieb 33 abhängig sein.

Durch den vorstehend beschriebenen Aufbau wird ein leichtes Mittel geschaffen, entgegen den bestehenden Möglichkeiten eine Längseinstellung des Werkzeugs ohne Zugang vom Endes des Werkzeughalters her vorzunehmen. Dies bedingt normalerweise das Einbringen eines Werkzeugs wie eines Schraubenschlüssels oder eines Schraubenziehers oder dgl. in die Axialbohrung 38 im Abschnitt 13.

Claims

1. Werkzeughalter- und Spindeladapter bestehend aus einem Schnellwechselteil mit einer ersten Längsachse zum axialen Einsetzen und Befestigen in einer motorischen drehbewegten Spindel, dadurch gekennzeich net, daß
ein Körper auf dem Schnellwechselteil eine Axialbohrung aufweist,
ein Zwangsantrieb in der Bohrung zum selektiven Längs einstellen im Körper angeordnet ist, wobei ein Querschlitz quer über dem oberen Teil des Zwangsantriebs liegt,
ein Hülsenhalterschaft sich von dem auf der Achse angeordneten Körper aus erstreckt,
eine Hülse, in die ein Schneidwerkzeug axial eingesetzt ist, sich in den Hülsenhalterschaft erstreckt und an ihm zum Verankern des Schneidwerkzeugs im Schaft einstellbar befestigt ist,
das innere Ende des Schneidwerkzeugs mit dem Zwangsantrieb in Arbeitseingriff kommt,
eine Radialbohrung in dem sich zur Axialbohrung hin erstreckenden Körper vorgesehen ist,
ein Werkzeugeinsteller zum Drehen um eine erste Achse in etwa rechtem Winkel zur ersten Achse in der Radialbohrung passend einsitzt und gehalten wird,
ein Nockenstift in dem Werkzeugeinsteller eingesetzt ist auf einer dritten Achse, die exzentrisch, in einem Abstand und parallel zur zweiten Achse liegt, wobei ein Ende des Stiftes aus dem Einsteller hervor- und in den Querschlitz hineintritt und mit dem Zwangsantrieb in Arbeitseingriff kommt, und
selektives Einstellen des Werkzeugeinstellers auf Freigabe der Hülse entsprechende Längseinstellungen des Zwangsantriebs im Körper und entsprechende Längsein stellungen des Werkzeugs bewirkt.

2. Werkzeughalter- und Spindeladapter bestehend aus einen Schnellwechselteil mit einer ersten Längsachse zum axialen Einsetzen und Befestigen in einer motorischen drehbewegten Spindel, dadurch gekennzeich net, daß
ein Körper auf dem Schnellwechselteil eine Axialbohrung aufweist,
ein Zwangsantrieb in der Bohrung zum selektiven Längs einstellen im Körper angeordnet ist,
ein Hülsenhalterschaft sich von dem auf der Achse angeordneten Körper aus erstreckt,
eine Hülse, in die ein Schneidwerkzeug axial eingesetzt ist, sich in den Hülsenhalterschaft erstreckt und an ihm zum Verankern des Schneidwerkzeugs im Schaft einstellbar befestigt ist,
das innere Ende des Schneidwerkzeugs mit dem Zwangsantrieb in Arbeitseingriff kommt,
ein Werkzeugeinsteller zum Drehen um eine erste Achse in etwa rechtem Winkel zur ersten Achse in der Radialbohrung passend einsitzt und gehalten wird,
eine exzentrische Nockeneinheit auf dem Werkzeug einsteller mit dem Zwangsantrieb in Arbeitseingriff kommt, wobei bei freigegebener Hülse selektives Einstel len des Werkzeugeinstellers entsprechende Längsein stellungen des Zwangsantriebs im Körper und entsprechende Längseinstellungen des Werkzeugs bewirkt, und
der Zwangsantrieb eine keilförmige Öffnung an einem Ende hat, wobei das Werkzeug an einem Ende passend in der Öffnung einsitzt.

3. Werkzeughalter- und Spindeladapter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Ende des Schneidwerkzeuges rechteckig ist.

4. Werkzeughalter- und Spindeladapter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der drehbare Werkzeugeinsteller und die Radialbohrung verbindende ringförmige Ausnehmungen aufweisen und daß ein Sprengring passend in diesen Ausnehmungen einsitzt, wodurch der Werkzeugeinsteller gegen die radiale Auswärtsbewegung bezüglich des Körpers gehalten wird, während er für Dreheinstellungen frei ist.

5. Werkzeughalter- und Spindeladapter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Schlüsseleingriffeinrichtung auf dem Werkzeugeinsteller, wodurch die Dreheinstellungen leicht durchführbar sind.

6. Werkzeughalter- und Spindeladapter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Sperre einschließlich einer Stellschraube, die auf einer Achse in rechtem Winkel zur zweiten Achse angeordnet und in den Körper eingeschraubt ist, wobei eine Ringnut im Werkzeugeinsteller vorgesehen ist und die Stellschraube sich in die Nut erstreckt und mit dem Werkzeugeinsteller in Arbeitseingriff kommt, wodurch dessen zufällige und unbeabsichtigte Drehbewegungen vermieden werden.

7. Werkzeughalter- und Spindeladapter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Bewegen des Werkzeug einstellers in eine Richtung, wobei das Schneidwerkzeug längsläufig nach außen vom Hülsenhalterschaft vorge schoben wird, und durch Drehen in der entgegengesetzten Richtung, wodurch ein Bewegen von Hand des Werkzeugs axial einwärts vom Schaft ermöglicht wird.