DE102012109534B3

DE102012109534B3 - Werkzeugrevolver mit Werkzeughalter

Info

Publication number: DE102012109534B3
Application number: DE201210109534
Authority: DE
Inventors: Robin C. S. Chang
Original assignee: Apex Dynamics Inc
Current assignee: Apex Dynamics Inc
Priority date: 2012-10-08
Filing date: 2012-10-08
Publication date: 2014-04-10
Anticipated expiration: 2032-10-09

Abstract

Werkzeugrevolver, umfassend: einen Revolverkörper (1), in welchem mindestens eine erste Bohrung (11), mindestens eine zweite Bohrung (13) und mindestens eine dritte Bohrung (12) definiert ist; wobei die erste und die dritte Bohrung (11, 12) in einer ersten Seitenwand und die zweite Bohrung (13) in einer weiteren, vorderen Seitenwand des Revolverkörpers (1) definiert sind; mindestens eine Werkzeugaufnahme (2), welche einen Kopplungsstift (20) zum Einsetzten in die erste Bohrung (11) des Revolverkörpers aufweist, wobei an einer Umfangsseite des Kopplungsstiftes (20) Zähne (21) ausgebildet sind; und mindestens einen Spannkeil (3), der einen Keilblock (5) und einen Schraubenbolzen (6) aufweist; wobei der Keilblock (5) im Wesentlichen zylindrisch ist; wobei sich der Schraubenbolzen (6) durch eine abgestufte Durchgangsbohrung (53) erstreckt, die in Längsrichtung in dem Keilblock definiert ist, und wobei die Zähne (51) des Keilblocks (5) mit den Zähnen (21) des Kopplungsstifts (20) der Werkzeugaufnahme kämmen, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die dritte Bohrung (11, 12) jeweils mit der zweiten Bohrung (13) in Verbindung stehen, der Keilblock (5) in einer Außenfläche über eine Positionierungsnut (52) verfügt und so in der zweiten Bohrung (13) des Revolverkörpers aufgenommen wird, dass die Positionierungsnut (52) mit der dritten Bohrung (12) des Revolverkörpers in Verbindung steht, und mindestens ein Fixierungselement (4) in die dritte Bohrung (12) eingesetzt ist und sich mit einem Ende quer in die Positionierungsnut (52) des Keilblocks (5) eingreift, um eine Drehung des Keilblocks (5) relativ zu dem Revolverkörper (1) einzuschränken.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Werkzeugrevolver nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie ferner auf eine Anordnung aus einem Spannkeil und einem Fixierungselement zum Sichern einer Werkzeugaufnahme an dem Revolverkörper eines Werkzeugrevolvers nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 6.
Ein gattungsgemäßer Werkzeugrevolver ist aus DE 39 29 802 C1 bekannt und wird nachfolgend anhand der 6 bis 8 näher erläutert. Ein solcher Werkzeugrevolver 900 umfasst im Allgemeinen einen Revolverkörper 90 und eine Vielzahl von Werkzeugaufnahmen 96 (der Einfachheit halber ist hier nur eine dargestellt), in welchen Zerspanungswerkzeuge wie Schleifgeräte, Bohrer, Fräser etc. montiert werden können. Dabei ist im Umfang des Revolverkörpers 90 eine erste Bohrung 91 zur Aufnahme eines Kopplungsstifts 960 der Werkzeugaufnahme 96 definiert. An einer Seite des Kopplungsstifts 960 der Werkzeugaufnahme 96 sind Zähne 95 ausgebildet. Weiterhin ist im Revolverkörper 90 eine zweite Bohrung 92 in einem Winkel definiert, die zur Aufnahme eines Spannkeils dient, der einen Keilblock 93 und einen Schraubenbolzen 98 aufweist. Die erste und zweite Bohrung 91, 92 stehen miteinander in Verbindung. Wie am besten in 7 zu erkennen, sind am Rand des Keilblocks 93 Zähne 94 ausgebildet, die mit den Zähnen 95 des Kopplungsstifts 960 der Werkzeugaufnahme 96 korrespondieren. Weiterhin ist in dem Keilblock 93 eine abgestufte Durchgangsbohrung 97 definiert. Der Schraubenbolzen 98 ist durch die Bohrung 97 des Keilblocks 93 in eine Gewindebohrung 99 in der Basis der Bohrung 97 geschraubt, so dass die Zähne 94 des Keilblocks 93 mit den Zähnen 95 des Kopplungsstifts 960 der Werkzeugaufnahme 96 kämmen. Wenn die Zähne des Keilblocks 93 und des Kopplungsstifts 960 ineinander greifen, ist die Werkzeugaufnahme 96 zusammen mit dem Zerspanungswerkzeug sicher am Revolverkörper 90 befestigt und kann zur formgebenden bzw. zerspanenden Bearbeitung von Metall oder anderen starren Werkstoffen verwendet werden.
Zur Montage des Spannkeils am Revolverkörper 90 wird der Keilblock 93 zunächst in die zweite Bohrung 92 des Revolverkörpers 90 gesteckt und anschließend wird der Schraubenbolzen 98 im Keilblock 93 in Richtung der Gewindebohrung 99 der zweiten Bohrung 92 geschraubt, bis die Zähne des Keilblocks 93 und des Kopplungsstifts 960 der Werkzeugaufnahme 96 ineinander greifen. Dabei ist es allerdings höchstwahrscheinlich, dass mehr als die nötige Drehkraft (Drehmoment) auf den Schraubenbolzen 98 aufgewendet wird, so dass sich der feststehende Keilblock 93 unerwünschterweise relativ zum Revolverkörper 90 ein wenig dreht und so eine Fehlausrichtung der Zähne des Keilblocks 93 und der Zähne des Kopplungsstifts 96 der Werkzeugaufnahme 96 verursacht, wie in 8 zu sehen, aufgrund einer reibschlüssigen Verbindung zwischen dem Kopf 980 des Schraubenbolzens 98 und einem Absatz 970 der abgestuften Durchgangsbohrung 97. In schwerwiegenden Fällen können sich die Zähne 94 des Keilblocks 93 oder die Zähne 95 des Kopplungsstifts 960 sogar verformen, so dass sich der Schraubenbolzen 98 zusammen mit dem Keilblock 93 kaum mehr aus der zweiten Bohrung 92 des Revolverkörpers 90 lösen lässt.
Ferner ist aus DE 1911824 A1 ein Werkzeugrevolver bekannt, bei dem der Keilblock durch eine Passfeder gegen Verdrehen gesichert ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, an einem Werkzeugrevolver der vorstehend genannten Art ein leichtes Entfernen des Keilblocks aus der zugehörigen Bohrung zu gewährleisten.
Diese Aufgabe wird durch einen Werkzeugrevolver gemäß Patentanspruch 1 sowie ferner durch eine Anordnung gemäß Patentanspruch 6 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand weiterer Patentansprüche.
Falls also mehr als die nötige Drehkraft (Drehmoment) auf den Schraubenbolzen aufgewendet wird, wird der feststehende Keilblock von dem Fixierungselement festgehalten und kann sich bezüglich des Revolverkörpers nicht drehen. Somit wird eine Fehlausrichtung der Zähne des Keilblocks und der Zähne des Kopplungsstifts der Werkzeugaufnahme verhindert und der Schraubenbolzen kann bei Bedarf zusammen mit dem Keilblock normal aus der zweiten Bohrung des Revolverkörpers gelöst werden.
Nachfolgend wird nun exemplarisch ein Werkzeugrevolver gemäß der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben:
1 ist eine isometrische Darstellung des Werkzeugrevolvers;
2 ist eine isometrische Darstellung des Spannkeils des Werkzeugrevolvers aus einem anderen Winkel;
3 ist eine Teil-Querschnittdarstellung des Werkzeugrevolvers;
4 ist eine weitere Teil-Querschnittdarstellung des Werkzeugrevolvers, aufgenommen aus einer anderen Ebene;
5 ist eine ähnliche Darstellung wie 4, nur dass die Schraube (4) durch einen Stift (4a) ersetzt wurde;
6 ist eine isometrische Teildarstellung eines Werkzeugrevolvers nach Stand der Technik, der zur Veranschaulichung der Details teilweise beschnitten wurde;
7 ist eine Teil-Querschnittdarstellung des Werkzeugrevolvers aus 6; und
8 ist eine vergrößerte Teildarstellung von 6, bei der mit einer punktierten Linie die Bewegung des Keilblocks (93) veranschaulicht ist.
In den 1–4 ist ein Werkzeugrevolver 100 gemäß der bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung dargestellt. Der Werkzeugrevolver 100 umfasst grundsätzlich einen Revolverkörper 1, mindestens eine Werkzeugaufnahme 2, mindestens einen Spannkeil 3 zum Befestigen der Werkzeugaufnahme 2 am Revolverköper 1, und mindestens ein Fixierungselement 4, das eine Drehung des Keilblocks 5 des Spannkeils 3 im Revolverkörper 1 einschränkt.
Wie in 1 zu sehen, ist in einer Seitenwand des Revolverkörpers 1 mindestens eine erste Bohrung 11 zur Aufnahme eines Kopplungsstifts 20 der Werkzeugaufnahme 2 definiert. Die Werkzeugaufnahme 2 wird an einer Seite des Revolverköpers 1 befestigt und dient zum Halten eines Zerspanungswerkzeugs, wie zum Beispiel eines Schleifwerkzeugs, Bohrers, Fräsers oder von Ähnlichem. An einer Seite des Kopplungsstifts 20 der Werkzeugaufnahme 2 sind Zähne 21 ausgebildet. Weiterhin ist auf der vorderen Seitenwand des Revolverkörpers 1 eine zweite Bohrung 13 zur Aufnahme des Spannkeils 3 definiert. Darüber hinaus ist mindestens eine dritte Bohrung 12 in der Seitenwand des Revolverkörpers 1 zur Aufnahme eines Fixierungselements 4, wie zum Beispiel einer Schraube oder eines Stifts, definiert. Außerdem stehen sowohl die erste Bohrung 11 als auch die dritte Bohrung 12 in der Seitenwand des Revolverkörpers 1 mit der zweiten Bohrung 13 in der vorderen Seitenwand des Revolverkörpers 1 in Verbindung.
Wie am besten in 2 zu erkennen, umfasst der Spannkeil 3 den besagten Keilblock 5, einen Schraubenbolzen 6, der sich durch eine abgestufte Durchgangsbohrung 53 erstreckt, die in Längsrichtung in dem Keilblock 5 ausgebildet ist, und am Ende einen Haltering 7. Der Keilblock 5 ist im Wesentlichen zylindrisch und weist an einer Seite Zähne 51 auf, die mit den Zähnen 21 des Kopplungsstifts 20 der Werkzeugaufnahme 2 korrespondieren. Der Haltering 7 liegt neben dem Schraubenbolzen 6 und wird in ein offenes Ende der abgestuften Durchgangsbohrung 53 des Keilblocks 5 geschraubt. Zur Sicherung der Werkzeugaufnahme 2 am Revolverkörper 1 wird zunächst der Keilblock 5 zusammen mit dem Schraubenbolzen 6 und dem Ring 7 in die zweite Bohrung 13 des Revolverkörpers 1 gesteckt, und anschließend wird der Schraubenbolzen 6 angezogen, so dass der Keilblock 5 weiter nach vorne geschoben wird, bis die Zähne 51 des Keilblocks 5 mit den Zähnen 21 des Kopplungsstifts 20 der Werkzeugaufnahme 2 kämmen, wie in 3 abgebildet.
Wie in 4 zu sehen, weist der Keilblock 5 außerdem ein Paar Positionierungsnuten 52, 54 auf, die einander gegenüberliegend definiert sind. Wenn der Keilblock 5 in der zweiten Bohrung 13 des Revolverkörpers 1 aufgenommen ist, steht die Positionierungsnut 52 mit der dritten Bohrung 12 des Revolverkörpers 1 in Verbindung, so dass das Fixierungselement 4 durch die dritte Bohrung 12 des Revolverkörpers 1 in die Positionierungsnut 52 des Keilblocks 5 geschoben werden kann und das Ende 40 in der Nut 52 aufgenommen wird. So wird sichergestellt, dass der Keilblock 5 sich nicht gegen den Revolverkörper 1 verdrehen kann, unabhängig davon, welches Drehmoment von dem Schraubenbolzen 6 auf den Keilblock 5 übertragen wird. Folglich hindert das Fixierungselement 4, anders als bei Werkzeugrevolvern nach Stand der Technik, den feststehenden Keilblock 5 daran, sich relativ zum Revolverkörper 1 zu drehen, selbst wenn mehr als die nötige Drehkraft (Drehmoment) auf den Schraubenbolzen 6 aufgewendet wird. Somit wird eine Fehlausrichtung der Zähne des Keilblocks 5 und der Zähne des Kopplungsstifts 20 der Werkzeugaufnahme 2 verhindert und der Schraubenbolzen 6 kann bei Bedarf zusammen mit dem Keilblock 5 normal aus der zweiten Bohrung 13 des Revolverkörpers 1 gelöst werden.
Wie wiederum in 4 zu sehen, ist die dritte Bohrung 12 des Revolverkörpers 1 als Gewindebohrung ausgebildet und das Fixierungselement 4 ist eine Schraube, die sich durch die dritte Gewindebohrung 12 des Revolverkörpers 1 erstreckt. Die dritte Bohrung 12 des Revolverkörpers 1 kann jedoch auch, wie in einem weiteren Beispiel in 5 dargestellt, als Bohrung ohne Gewinde ausgeführt sein, und das Fixierungselement 4a kann ein Stift sein, der durch die dritte Bohrung 12 des Revolverkörpers 1 eingepresst wird. Weiterhin ist in dem anderen Ende des Fixierungselements 4 eine sechsseitige Aussparung ausgebildet, so dass das Fixierungselement 4 mithilfe eines Inbusschlüssels in die dritte Bohrung 12 des Revolverkörpers 1 hineingedreht bzw. aus diesem herausgedreht werden kann.
Es sei darauf hingewiesen, dass sich die Positionierungsnut 52 in Längsrichtung des Keilblocks 5 erstreckt. So rastet das Fixierungselement 4 mit höchster Wahrscheinlichkeit erfolgreich in die Positionierungsnut 52 ein, wenn der Keilblock 5 in die zweite Bohrung 13 des Revolverkörpers 1 geschoben wird. Ferner sei darauf hingewiesen, dass auf der gegenüberliegenden Seite des Keilblocks 5 ebenfalls eine Positionierungsnut 54 vorgesehen ist, so dass der Keilblock 5 auch in einem anderen Revolverkörper (nicht dargestellt) verwendet werden kann, der spiegelsymmetrisch zu dem Revolverkörper 1 ausgebildet ist.
Es versteht sich, dass die offenbarten Ausführungsbeispiele lediglich illustrativer Natur sind und die Erfindung nicht dadurch eingeschränkt wird, sondern nur dem Geltungsbereich der folgenden Patentansprüche unterliegt.

Claims

Werkzeugrevolver, umfassend: einen Revolverkörper (1), in welchem mindestens eine erste Bohrung (11), mindestens eine zweite Bohrung (13) und mindestens eine dritte Bohrung (12) definiert ist; wobei die erste und die dritte Bohrung (11, 12) in einer ersten Seitenwand und die zweite Bohrung (13) in einer weiteren, vorderen Seitenwand des Revolverkörpers (1) definiert sind; mindestens eine Werkzeugaufnahme (2), welche einen Kopplungsstift (20) zum Einsetzten in die erste Bohrung (11) des Revolverkörpers aufweist, wobei an einer Umfangsseite des Kopplungsstiftes (20) Zähne (21) ausgebildet sind; und mindestens einen Spannkeil (3), der einen Keilblock (5) und einen Schraubenbolzen (6) aufweist; wobei der Keilblock (5) im Wesentlichen zylindrisch ist; wobei sich der Schraubenbolzen (6) durch eine abgestufte Durchgangsbohrung (53) erstreckt, die in Längsrichtung in dem Keilblock definiert ist, und wobei die Zähne (51) des Keilblocks (5) mit den Zähnen (21) des Kopplungsstifts (20) der Werkzeugaufnahme kämmen, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die dritte Bohrung (11, 12) jeweils mit der zweiten Bohrung (13) in Verbindung stehen, der Keilblock (5) in einer Außenfläche über eine Positionierungsnut (52) verfügt und so in der zweiten Bohrung (13) des Revolverkörpers aufgenommen wird, dass die Positionierungsnut (52) mit der dritten Bohrung (12) des Revolverkörpers in Verbindung steht, und mindestens ein Fixierungselement (4) in die dritte Bohrung (12) eingesetzt ist und sich mit einem Ende quer in die Positionierungsnut (52) des Keilblocks (5) eingreift, um eine Drehung des Keilblocks (5) relativ zu dem Revolverkörper (1) einzuschränken.
Werkzeugrevolver nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierungselement (4) ein Stift ist, der durch die dritte Bohrung (12) des Revolverkörpers und in die Positionierungsnut (52) des Keilblocks eingepresst ist.
Werkzeugrevolver nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierungselement (4) eine Schraube ist, die sich durch die dritte Bohrung (12) des Revolverkörpers und in die Positionierungsnut (52) des Keilblocks erstreckt.
Werkzeugrevolver nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Positionierungsnut (52) in Längsrichtung entlang dem Keilblock (5) erstreckt.
Werkzeugrevolver nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Keilblock (5) weiterhin eine zweite Positionierungsnut (54) gegenüber der ersten Positionierungsnut (52) definiert ist.
Anordnung aus einem Spannkeil (3) und einem Fixierungselement (4) zum Sichern einer Werkzeugaufnahme an dem Revolverkörper eines Werkzeugrevolvers, bei welcher der Spannkeil (3) umfasst: einen Keilblock (5), der im Wesentlich zylindrisch ist, um in eine Bohrung (13) des Revolverköpers eingesetzt zu werden, und der an einer Seite Zähne (51) aufweist; einen Bolzen (6), der sich durch eine abgestufte Durchgangsbohrung (53) erstreckt, die in Längsrichtung in dem Keilblock (5) definiert ist, um den Keilblock so zu beaufschlagen, dass die Zähne (51) des Keilblocks mit Zähnen (21) eines Kopplungsstifts einer Werkzeugaufnahme in Eingriff gelangen; wobei der Keilblock (5) an einer Außenfläche eine Positionierungsnut (52) zur Aufnahme eines Fixierungselements (4) aufweist, das in dem Revolverkörper angeordenbar ist, um eine Drehung des Keilblocks relativ zu dem Revolverkörpers einzuschränken, wenn der Keilblock in die Bohrung des Revolverkörpers geschoben wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierungselement (4) quer zum Keilblock (5) verläuft und mit einem Ende in die Positionierungsnut (52) eingreift.
Spannkeil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Positionierungsnut (52) in Längsrichtung entlang des Keilblocks erstreckt.
Spannkeil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Keilblock weiterhin eine zweite Positionierungsnut (54) gegenüber der ersten Positionierungsnut definiert ist.