DE2418370A1

DE2418370A1 - DEVICE FOR CLAMPING A TOOL OR ITS HOLDER ON A MACHINE SPINDLE

Info

Publication number: DE2418370A1
Application number: DE19742418370
Authority: DE
Inventors: Hans-Rudolf Huebscher
Original assignee: URMA APPARATE U MASCHINENBAU W
Current assignee: URMA APPARATE U MASCHINENBAU W
Priority date: 1973-04-18
Filing date: 1974-04-16
Publication date: 1974-11-07
Also published as: CH550051A

Description

- Vorrichtung zum Einspannen eines Werkzeuges oder dessen Halters an einer maschinenspindel Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Einspannen eines Werkzeuges oder dessen Halters, das bzw.- Device for clamping a tool or its holder on a machine spindle The present invention relates to an apparatus for clamping a tool or its holder that or

der einen kegelförmigen Schaft aufweist, in eine kegelförmige Bohrung einer maschinenspindel.which has a conical shaft into a conical bore a machine spindle.

Die heutzutage ausgeführten Fertigungsarbeiten auf UIerkzougmaschinen, wie beispielsweise Sohrwerke, Frsmaschinen, Drehbänke, NC-Bearbeitungsstationen usw., erfordern ein schnelles und zeitsparendes Auswechseln der Bearbeitungswerkzeuge oder deren Halter in der maschinenspindel. Ausserdem muss die Vorrichtung, welcheein derartiges Auswechseln der Werkzeuge bzw.The manufacturing work carried out today on UIerkzoug machines, such as clockworks, milling machines, lathes, NC processing stations etc., require a quick and time-saving exchange of the machining tools or their holder in the machine spindle. In addition, the device, which a such replacement of tools or

deren Halter ermöglicht, einfach zu bedienen sein, praktisch wartungsfrei sein und ausserdem eine unfallsichere Handhabung gewährleisten.whose holder enables it to be easy to use, practically maintenance-free and also ensure accident-proof handling.

Es sind bereits Vorrichtungen der eingangigenannten A-rt bekannt, welche die eine oder andere der genannten Forderungen erfüllen können. Sie weisen jedoch alle bestimmte Nachteile auf, welche eine sichere und schnelle Funktionsweise verhindern. Teilweise sind bekannte Vorrichtung derart ausgebildet, dass sie wohl ein schnelles Einspannen eines Werkzeuges ermöglichen, jedoch dieses Werkzeug beim Betrieb der Maschine seine Lage nicht beibehält oder aber nur mit mühe wieder ausgewechselt werden kann.Devices of the A-rt mentioned above are already known, which can meet one or the other of the requirements mentioned. You wise however, all of them have certain drawbacks which make it safe and fast to work impede. Known devices are partly designed in such a way that they can a enable quick clamping of a tool, but this tool during operation the machine does not maintain its position or can only be exchanged again with difficulty can be.

Andere bekannte Vorrichtungen sind derart ausgebildet, dass das Werkzeug nur durch Drehung einer Sicherungsmutter aus der Spindelbohrung entnommen werden kann. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass die hierzu erforderliche Teildrehung der mutter nicht immer reibungslos erfolgen kann, so dass ein einwandfreies Auswechseln des Bearbeitungswerkzeuges wiederum in Frage gestellt wird. Other known devices are designed such that the tool can only be removed from the spindle bore by turning a lock nut can. However, it has been found that the partial rotation required for this the nut cannot always be carried out smoothly, so that it can be replaced without any problems of the machining tool is in turn questioned.

Bekannte Vorrichtungen sind überdies in ihrem Aufbau verhältnismässig komplex, so dass Störungen nicht ausbleiben, insbesondere wann die maschinen von ungeschultem Personal bedient wird. Known devices are also proportionate in their structure complex, so that malfunctions are inevitable, especially when the machines from untrained personnel is operated.

Wiederum andere, zum Stand der Technik gehörende Vorrichtungen der eingangqgenannten Art ermöglichen wohl eine sichere Arbeitsweise, sind jedoch in ihrem Aufbau derart konzipiert, dass ein schnelles Auswechseln des Bearbeitungswerkzeuges kaum möglich ist. Diese Forderung muss aber bei Sassenproduktionsmaschinen unbedingt erfüllt werden können. Still other prior art devices from The type mentioned at the beginning allow safe operation, but are in Its structure is designed in such a way that the machining tool can be changed quickly is hardly possible. However, this requirement is essential for Sassen production machines can be met.

Die vorliegende Erfindung bezweckt nun die Schaffung einer Vorrichtung der eingangs genannten Art, bei welcher die genannten mängel bekannter Vorrichtungen nicht auftreten.The present invention now aims to provide an apparatus of the type mentioned above, in which the mentioned shortcomings of known devices do not occur.

Die Vorrichtung zum Einspannen eines Werkzeuges oder dessen Halters, das bzw. der einen kegelförmigen Schaft aufweist, in eine kegelförmige Bohrung einer maschinenspindel ist hierzu erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass eine Frontspannmutter über ein Sperrgetriebemit einem Spannring gekuppelt ist, dass mit Hilfe des Sperrgetriebes beim Auswechseln des Werkzeuges bzw. dessen Halters der Spannring und die Frontspannmutter drehbar und in eine vorbestimmte Stellung feststellbar sind und dass ein frei innerhalb der Frontspannmutter beweglich gelagerter Auswerferring vorgesehen ist, der durch Drehen der Frontspannmutter in Richtung gegen die maschinenspindel gegen ein eingespanntes Werkzeug bzw. gegen einen Werkzeughalter pressbar ist, zum Zwecke, die beim Einspannen des Werkzeuges bzw. dessen Halters hergestellte Kegelschaftverbindung zu lösen. The device for clamping a tool or its holder, which or which has a conical shaft, in a conical bore of a machine spindle is for this characterized according to the invention, that a front clamping nut is coupled to a clamping ring via a locking gear, that with the help of the locking gear when changing the tool or its holder the clamping ring and the front clamping nut are rotatable and in a predetermined position can be determined and that a freely movably mounted within the front clamping nut Ejector ring is provided by turning the front clamping nut towards against the machine spindle against a clamped tool or against a tool holder can be pressed, for the purpose of clamping the tool or its holder to loosen the tapered shank connection.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung gemäss der Erfindung, Fig. 2 eine Vorderansicht der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung, und Fig. 3 eine Teilansicht der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung, wobei die Frontspannmutter in einer gegenüber der Fig. 2 verstellten Lage gezeigt ist.An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown below explained in more detail with reference to the drawings. In the drawings: FIG. 1 shows a Longitudinal section through a device according to the invention, FIG. 2 is a front view of the device shown in Fig. 1, and Fig. 3 is a partial view of the device shown in Fig. 2 shown device, the front clamping nut in a relative to FIG. 2 misaligned position is shown.

In der Figur 1 ist ein Teil der Frontseite der Hauptspindel 10 einer Werkzeugmaschine dargestellt, welche Spindel eine kegelförmige, in der Längsachse der Spindel befindliche Bohrung 11 aufweist. Das Stirnende der Spindel 10 weist ein Aussengewinde 12 auf, über das eine Frontspannmutter 13 aufgeschraubt ist. Die Frontspannmutter 13 weist einen Innenbund 14 auf, gegen welchen ein Auswerferring 15 anliegt. Zwei im Auswerferring vorgesehen Aussparungen sind in Breite und Tiefe den nachfolgend näher umschriebenen Nutensteinen 16 und 17 angepasst und werhindern so ein ungewolltes Drehen des Auswerferringes 15.In FIG. 1, part of the front side of the main spindle 10 is one Machine tool shown, which spindle has a conical, in the longitudinal axis the spindle located bore 11 has. The front end of the spindle 10 has an external thread 12, over which a front clamping nut 13 is screwed. the Front clamping nut 13 has an inner collar 14 against which a Ejector ring 15 rests. Two recesses provided in the ejector ring are in The width and depth are adapted to the slot nuts 16 and 17 described in more detail below and thus prevent the ejector ring 15 from rotating unintentionally.

Die Frontspannmutter 13 lässt sich nur so weit drehen, bis der Auswerferring 15 an der Nase 18 des Nutensteines 17 ansteht.The front clamping nut 13 can only be turned until the ejector ring 15 is pending on the nose 18 of the sliding block 17.

Dadurch wird ein ungewolltes und insbesondere zu weites Herausdrehen der Frontspannmutter verhindert.This results in an unwanted and, in particular, unscrewing that is too far the front clamping nut prevents.

Ein Spannring 19 ist beweglich zwischen dem Auswerferring 15 und einem Gewindering 31 angeordnet. Am Spannring befinden sich zwei Lappen 20, welche das Bearbeitungswerkzeug bzw. den Werkzeughalter 21 über den Bund 22 in die kegelförmige Bohrung 11 der Spindel pressen. Die gewünschte Lappenstellung wird automatisch über ein Sperrgetriebe, das aus Rollen 23 und 24, sowie aus Druckfeder 25 besteht, erreicht.A clamping ring 19 is movable between the ejector ring 15 and a Threaded ring 31 arranged. There are two tabs 20 on the clamping ring, which Machining tool or the tool holder 21 over the collar 22 in the conical Press hole 11 in the spindle. The desired flap position is automatically selected via a locking mechanism consisting of rollers 23 and 24 and a compression spring 25 is achieved.

In der Figur 2 ist die Lage der oben erläuterten Teile der Vorrichtung gezeigt, welche dieselben beim Einführen eines Bearbeitungswerkzeuges bzw. eines Werkzeughalters einnehmen. Dabei stehen die beiden Lappen über den Nutensteinen 16 und 17. Durch Drehung in Richtung des eingezeichneten Pfeiles X (Figur 2) bleiben die Lappen über den genannten Nutensteinen stehen, sobald die Anschlagfläche 26 des Spannringes 19 an den Nutenstein 17 zur Anlage kommt. Gleichzeitig wird das Sperrgetriebe durch Anlage der Rolle 24 am Nocken 27 des Nutensteines 17 in Richtung des Pfeiles X freigegeben. Die Frontspannmutter 13 mit dem Spannring 19 können nun so weit herausgedreht werden, bis der Abstand so gross ist, dass die Fläche 28 des Werkzeug- bzw. des Werkzeughalterbundes 22 in Richtung des in der Figur 1 eingezeichneten Pfeiles Z tiefer liegt, als die Fläche 29 dss Lappens 20 am Spannring 19.FIG. 2 shows the position of the parts of the device explained above shown which the same when introducing a machining tool or a Take the tool holder. The two tabs stand over the slot nuts 16 and 17. Remain by turning in the direction of the arrow X (FIG. 2) the tabs are over the aforementioned slot nuts as soon as the stop surface 26 of the clamping ring 19 comes to rest on the sliding block 17. At the same time that will Locking gear by contact of the roller 24 on the cam 27 of the sliding block 17 in the direction of the arrow X released. The front clamping nut 13 with the clamping ring 19 can now be unscrewed until the distance is so great is that the surface 28 of the tool or tool holder collar 22 in the direction of the in The arrow Z drawn in FIG. 1 lies lower than the surface 29 of the lobe 20 on the clamping ring 19.

Das Werkzeug bzw. der Werkzeughalter 21, an dessen Bund 22 den Nutensteinen 16 und 17 ensprechende Nuten eingefräst sind, kann nunmehr in die Halterung eingeführt werden. Durch Drehen der Frontspannmutter 13 in Richtung des Pfeiles Y (Figur 2), wird der Spannring 19 zwangsläufig über das Sperrgetriebe (Rolle 23) in gleicher Richtung wie die Frontspannmutter mitgedreht, bis die Lappen 20 in bezug auf die Nutensteinl6 und 17 den gewünschten Winkel oC erreicht haben (Figur 3). Die Lappen 20 stehen nun nicht mehr über den ausgefrästen Nuten des Werkzeug- bzw. des Werkzeughalterbundes 22, sondern über der Fläche 28 des Bundes 22. The tool or the tool holder 21, on whose collar 22 the slot nuts 16 and 17 corresponding grooves are milled, can now be inserted into the holder will. By turning the front clamping nut 13 in the direction of arrow Y (Figure 2), the clamping ring 19 is inevitably over the locking gear (roller 23) in the same Direction as the front tensioning nut rotated until the tabs 20 with respect to the Nutensteinl6 and 17 have reached the desired angle oC (Figure 3). The rag 20 are no longer above the milled grooves of the tool or tool holder collar 22, but above the surface 28 of the federal 22.

Mit Hilfe der Anschlagfläche 30 am Spannring 19, welcher Anschlag am Nutenstein 17 zur Anlage kommt, wird der Winkel ot bestimmt. With the help of the stop surface 30 on the clamping ring 19, which stop comes to rest on the sliding block 17, the angle ot is determined.

Wenn die Rolle 23 ihrerseits am Nocken 27 des Nutensteines 17 zur Anlage kommt, wird das Sperrgetriebe zwischen Frontspannmutter 13 und Spannring 19 in Richtung des Pfeiles Y (Figur 2) entsperrt. Durch Weiterdrehen der Frontspannmutter 13 in Richtung des Pfeiles V wird der Spannring 19 in Richtung des Pfeiles 1Z (Figur 1) verschoben und zwar bis die Lappen 20 über den Bund 22 das Werkzeug bzw. den Werkzeughalter 21 festklemmen. If the roller 23 in turn on the cam 27 of the sliding block 17 to If the system comes into contact, the locking gear is located between the front clamping nut 13 and the clamping ring 19 unlocked in the direction of arrow Y (Figure 2). By further turning the front clamping nut 13 in the direction of the arrow V, the clamping ring 19 in the direction of the arrow 1Z (FIG 1) moved until the tabs 20 over the collar 22, the tool or the Clamp the tool holder 21.

Zum Ausspannen des Werkzeuges bzw. des Werkzeughalters wirddie Frontspannmutter 13 in Richtung des Pfeiles X (Figur 2) gedreht. The front clamping nut is used to unclamp the tool or the tool holder 13 rotated in the direction of arrow X (Figure 2).

Die Lappen 20 heben sich demzufolge von der Fläche 28 ab, drehen sich mit dem Spannring 19 in gleicher Richtung wie die Frontspannmutter 13, bis die Lappen 20 infolge Anlage des Anschlages 26 und Entriegelung des Sperrgetriebes der Rolle 24 über die Nutensteine 16 und 17 stehen stehXep,4XqçbW.Durch eine Weiterdrehung der Frontspannmutter 13 wird derAusurerferring 15 in Richtung des Pfeiles Z 1 (Figur 1) bewegt, stört gegen die Fläche 32 und löst die Kegelverbindung zwischen Kegelbohrung 11 und Werkzeug bzw. Werkzeughalter. Das Werkzeug bzw. der Werkzeughalter kann nun von Hand ausgewechselt werden. The tabs 20 therefore lift off the surface 28 and rotate with the clamping ring 19 in the same direction as the front clamping nut 13 to the tabs 20 as a result of the abutment 26 and unlocking of the locking mechanism the roller 24 over the sliding blocks 16 and 17 are standXep, 4XqçbW. By one further rotation the Front clamping nut 13 is the Ausurerferring 15 in the direction of the arrow Z 1 (Figure 1) moves, interferes with the surface 32 and releases the conical connection between the conical bore 11 and tool or tool holder. The tool or the tool holder can now can be replaced by hand.

Wie aus den vorstehenden Erläuterungsn hervorgeht, kann entweder das Bearbeitungswerkzeug unmittelbar oder mit Hilfe eines Werkzeughalters in die kegelförmige Bohrung 11 der maschinenspindel 10 eingesetzt werden. Der Konus der Bohrung ist dabei so gewählt, dass Werkzeuge und Werkzeughalter nach den üblichen zur Anwendung gelangenden Normen Verwendung finden können.As can be seen from the explanations above, either the Machining tool directly or with the help of a tool holder in the conical Bore 11 of the machine spindle 10 can be used. The cone of the hole is chosen in such a way that tools and tool holders are used according to the usual ones applicable standards can be used.

Der Auswerferring 15 ist aus einem solchen Werkstoff gefertigt, dass dessen Reibflächen ohne Zuhilfenahme eines Gleitmittels einen sehr geringen Reibungskoeffizienten aufweisen.The ejector ring 15 is made of such a material that whose friction surfaces have a very low coefficient of friction without the aid of a lubricant exhibit.

Claims

EXPECTATIONS

1. Device for clamping a tool or its holder, which or which has a conical shaft, in a conical bore of a Machine spindle, characterized in that a front clamping nut (13) has a Locking gear (23, 24, 25) is coupled to a clamping ring (19) that with the help the locking mechanism when changing the tool or its holder, the clamping ring and the front tensioning nut is rotatable and lockable in a predetermined position and that an ejector ring freely moveable within the front clamping nut (15) is provided, which by turning the front clamping nut (23) in direction Z 1 can be pressed against a clamped tool or against a tool holder, for Purposes, the tapered shank connection produced when clamping the tool or its holder to solve.

2O device according to claim 1, characterized in that the locking gear formed from rollers (23 and 24) which are acted upon by compression springs (25) is.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the clamping ring (19) is provided with clamping tabs (20) directed against the spindle axis, which Flags when changing tools or tool holders by turning the front clamping nut (13) can be brought above Keälan (16, 17) provided in the ejector ring (15).

4o device according to claim 3, characterized by such Design and arrangement of the front clamping nut (13) and the one with the clamping tabs (20) provided clamping ring (19) that when turning the front clamping nut (13) in the direction of rotation Y the tool or the tool holder can be firmly clamped and by turning the Front clamping nut in the direction of rotation X, the tapered shaft connection can be released again.

5. The device according to claim 1, characterized in that the ejector ring (15) consists of such a material that its friction surfaces without assistance of a lubricant have a very low coefficient of friction.

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