DE8518206U1

DE8518206U1 - Antriebseinheit für rotierende Schaftwerkzeuge

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Publication number: DE8518206U1
Application number: DE8518206U
Authority: DE
Original assignee: Ledermann and Co 7240 Horb De GmbH
Current assignee: Ledermann and Co 7240 Horb De GmbH
Priority date: 1985-06-22
Filing date: 1985-06-22
Publication date: 1985-08-01
Also published as: IT1204358B; IT8620601A0; JPS6215043A

Description

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Lederniann GmbH + Co. A 38 301/beoa

ätadionstr. 2 - 2a

7240 Horb a.

21.

Antriebseinheit für rotierende Schaftwerkzeuge

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für rotierende Schaftwerkzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Antriebseinheiten dieser Art werden bei zahlreichen Werkzeugmaschinen, wie z. B. Bohrmaschinen, Fräsmaschinen und dgl., eingesetzt, sie sind meist fest mit dem Maschinengestell verbunden und bestehen im wesentlichen aus einem Antriebsmotor mit nachgeschaltetem übersetzungsgetriebe, das die Antriebsleistung auf die im Maschinengestell drehbar gelagerte Maschinenspindel überträgt. Am Ende der Maschinenspindel ist eine Spannvorrichtung befestigt, die zur Aufnahme des jeweils einzusetzenden Werkzeuges dient.

Zum Spannen von Schaftwerkzeugen, wie z. B. Bohrern, Fräsen oder dgl., sind verschiedene Spannvorrichtungen bekannt. Bei den mechanischen Spannvorrichtungen wird die Spannkraft in der Regel durch Klemmschraube, Spannzange oder mittels einer überwurfmutter bei Kegelschaftaufnahmen aufgebracht. Des weiteren sind Dehnspannvorrichtungen bekannt, bei denen die Spannkraft durch ein Druckmedium aufgebracht wird. Bei den bekannten Spannvorrichtungen ist eine Vorpositonierung und Arretierung des zu spannenden Werkzeugschaftes vor der Einleitung

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- 7 des eigentlichen Spanndruckes nicht vorgesehen. |i

Bei den Spannvorrichtungen, bei denen der Werkzeugschaft 1 mittels einer Klemmschraube quer zur Achsrichtung des Werkzeuges gegen eine entsprechende Aufnahme verspannt wird, ergibt sich durch das einseitige Klemmen häufig ein exzentrischer Lauf des Schaftwerkzeuges, so daß

Spannvorrichtungen dieser Art nur bei der Grobbearbeitung ρ einsetzbar sind, wo keine hohen Anforderungen an |

Maßgenauigkeit gestellt sind. '$

Auch beim Spannen des Werkzeugschaftes durch eine Spannzange ist eine Rundlaufgenauigkeit des Werkzeuges im

hundertstel Millimeterbereich nur durch äußerste Sauber- \

keit möglich, da bereits geringste Ablagerungen auf den Innenflächen der Zange zu Exzentrizitäten führen. Das < Reinigen der Spannzange vor Einsetzen des Werkzeuges \

bedeutet aber hohen zeitlichen und damit auch finanziellen f Aufwand, da diese Reinigungsarbeiten in der Regel von ;

Hand durchgeführt werden müssen und neben erhöhten '■

Personalkosten auch zu hohen Maschinenstillstandszeiten führen.

Die Spannvorrichtungen, die nach dem System der Kegelauf- 'i nähme mit überwurfmutter arbeiten, garantieren zwar meist ] einen exakten Rundlauf, doch sind hier die Werkzeugwechselzeiten relativ lang, da bei jedem Werkzeugwechsel die überwurfmutter gelöst und anschließend wieder festgezogen werden muß. Ein weiterer Nachteil der Kegelaufnahme ist, daß eine exakte Längenvoreinstellung des Werkzeuges nicht möglich ist, so daß nach jedem Werkzeugwechsel die Grundeinstellung der Maschine neu justiert werden muß.

Die meist hydraulisQh betriebenen, nach dem Prinzip der Dehnspannüng arbeitenden Spannvorrichtungen haben zwaui

eine sehr hohe Rundlaufgenauigkeit, doch haben sie den Nachteil, daß sich das Werkzeug bei Druckabfall aus der Aufnahme lösen kann, was zu Verletzungen des Bedienungspersonals und Beschädigung von Werkstücken, Werkzeug und Maschine führen kann. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß beim Einschieben des Werkzeuges von Hand ein exaktes Längspositionieren nicht möglich ist, da das Werkzeug bis zum Aufbringen des Spanndruckes in dieser Stellung gehalten werden muß.

Ausgehend vom letztgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Antriebseinrichtung für rotierende Schaftwerkzeuge, insbesondere für Präzisionswerkzeuge, so auszubilden, daß das Werkzeug auch bei ungespanntem Futter sicher in der Werkzeugaufnahme positipniert und arretiert und gegen unbeabsichtigtes Lösen gesichert ist, wobei zugleich ein schnelles und einfaches Wechseln des Werkzeuges möglich sein soll, zudem soll die Längsposition des Werkzeuges „

in bezug auf das Spannfutter auch nach mehrmaligem Werk- i

zeugwechsel in einfacher Weise reproduzierbar sein.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Antriebseinheit mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Durch die Ausbildung der Antriebseinheit mit einer Positionier- und Arretiereinrichtung nach der Erfindung kann das zu spannende Werkzeug schnell und einfach in das Spannfutter eingesetzt werden, wobei es nach dem Einsetzen bereits in Achsrichtung positioniert ist und durch die Arretiervorrichtung arretiert ist, so daß ein unbeabsichtigtes Lösen des Werkzeuges verhindert Wird. In dieser Stellung kann das Werkzeug gespannt werden,, wobei die vorgesehene Längspositionierung durch Anlage an einen Axialanschlag vorbestimmt ist. Nach einer

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weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist die Arretiervorrichtung als Arretierscheibe ausgebildet, die in Richtiuig auf die Maschinenspindel federkraftbeaufschlagt ist, wodurch das Werkzeug selbsttätig mit gleichbleibender Federkraft gegen den Axialanschlag gedrückt wird. Hierdurch wird auf einfache Weise eine sehr genaue Längspositionierung und somit eine hohe Spanngenauigkeit des Werkzeuges in bezug auf das Spannfutter erreicht, die auch nach mehrmaligem Werkzeug- § wechsel reproduzierbar und unabhängig von der Handkraft des Bedienpersonals ist.

Durch die Ausbildung der Arretiervorrichtting als Fornischlußsicherung wird ein unbeabsichtigtes Lösen des Werkzeuges aus dem Spannfutter verhindert, selbst wenn das 'werkzeug in Eingriff mit dem Werkstück steht und kraftbeaufschlagt ist. Bei Druckabfall im Spannfutter während der Bea-.beitung wird das vom Spannfutter auf das Werkzeug zu übertragende Drehmoment sicher durch die Formschlußsicherung der Arretiervorrichtung übertragen.

Die erfindungsgemäße Ausbildung des Arretier- und Verstellelementes ist besonders günstig, da sie mit geringem konstruktiven und fertigungstechnischen Aufwand zu realisieren ist, was in Anbetracht der zahlreichen zu einer Antriebseinheit gehörenden Werkzeuge besonders kostengünstig und schon deshalb vorteilhaft ist.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist das Arretier- und Verstellelement rückseitig am Werkzeugschaft angeschraubt, wodurch auf einfache Weise die wirksame Werkzeuglänge voreingestellt werden kann.

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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen, die Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigen und im folgenden näher beschrieben sind- Es zeigen:

^Fi9· 1 einen Längsschnitt durch eine

Positionier- und Arretiereinrichtung einer Antriebseinheit nach der Erfindung; die Darstellung zexot ein im Spannfutter eingespanntes Werkzeug,

^Fi9"· 2 den maschinenseitigen Teil der

Positionier- und Arretiereinrichtung nach Fig. 1 in ungespanntem Zustand und ohne Werkzeug (Darstellung entsprechend Fig. 1),

^Fi9· ³ ein teilweise im Schnitt dargestelltes

Schaftwerkzeug, das zur Aufnahme in die Positionier- und Arretiereinheit nach Fig. 2 vorgesehen ist,

Fig. 4 bis 8 weitere Ausführungsformen der

Positionier- und Arretiereinrichtung nach der Erfindung im Längsschnitt (Darstellung entsprechend Fig. 1),

Fig. 9 bis 12 verschiedene Ausführungsformen der

werkzeugseitigen Ausbildung der Positionier- und Arretiereinrichtung, die Werkzeuge sind entsprechend Fig. 3 teilweise im Schnitt dargestellt,

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Fig, 13 eine perspektivische Darstellung

einer Arretierscheibe,

Fig. 14 eine Draufsicht auf die Arretier

scheibe nach Fig, 13,

Fig. 15 einen Schnitt längs der Linie XV-XV

in Fly. 14,

Fig. 16 eine Seitenansicht der Arretier

scheibe nach Fig. 13.

Von der an sich bekannten Antriebseinheit ist in den Zeichnungen das werkzeugseitige Ende der Maschinenspindel 9 mit der daran angeordneten Positionier-* und Arretiereinrichtung 7, 36 dargestellt, die nachfolgend im einzelnen beschrieben wird:

Die in den Zeichnungen dargestellte Positionier- und Arretiereinrichtung 7, 36 besteht im wesentlichen aus einem maschinenseitigen Teil I (Fig. 2) und einem werkzeugseitigen Teil II (Fig. 3), die in den Fig. 1 und 4 bis in Verbindung miteinander dargestellt sind. Maschinenseitig ist eine in den Figuren mit 36 gekennzeichnete Arretiervorrichtung vorgesehen, werkzeugseitig ist ein entsprechendes Arretier- und Verstellelement 7 angebracht, die zusammen die Positionier- und Arretiereinrichtung 7, 36 bilden.

Fig. 1 zeigt die Maschinenaufnahme 19 einer nicht dargestellten Antriebseinheit, in der in bekannter Weise die angetriebene Maschinenspindel 9 sitzt. An der Maschinen^ spindel 9 ist mit Schrauben 16 eine Spannvorrichtung in Form eines Spannfutter 14 angeflanscht. Das in den Figuren dargestellte Spannfutter 14 arbeitet nach dem

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Prinzip der Dehnspannung, wobei das Spannen des Werkzeuges 15 durch Druckbeaufschlagen der Kammer 21 mit einem Hydraulikmediüm erfolgt* Die Kombination der Positionier- und Arretiereinrichtung mit einer Dehnspannvorrichtung ist besonders vorteilhaft, prinzipiell können hier jedoch auch andere Spannfutter zur Anwendung kommen.

Das Spannfutter 14 dient zur Aufnahme des zylindrischen Schaftes 13 eines hier nicht im einzelnen dargestellten Rotationswerkzeuges 15. Zwischen Spannfutter 14 und Maschinenspindel 9 ist eine Ausnehmung 10 vorgesehen, in der eine Arretierscheibe 1 axial beweglich sitzt. Die Arretierscheibe 1 ist Teil der maschinenseitig angeordneten Arretiervorrichtung 36, sie ist mittels drei Schrauben 2 am Spannfutter 14 befestigt. Die Schrauben 2 sind als Bundbolzen ausgebildet, d. h. sie haben einen als Anschlag dienenden Kopf 48, der das Bewegungsspiel der Ringscheibe 1 in Richtung auf die Maschinenspindel 9 begrenzt; sie sind mittels eines Gewindefußes 2" im Spannfutter befestigt. Die Arretierscheibe 1 ist in Achsrichtung des Werkzeugschaftes 13 beweglich gelagert, sie ist durch den Schaft 2¹ der Bundbolzen 2 geführt. Die Bundbolzen 2 sind von jeweils einer Schraubenfeder 3 umgeben, die als Druckfeder ausgebildet ist und die die Arretierscheibe 1 in Richtung auf den .^nschlagkopf 48 drückt. Die Federn 3 liegen mit ihrem einen Ende am Spannfutter 14 und mit ihrem anderen Ende an der Arretierscheibe 1 an. Sie sind durch Bohrungen 4 in der Arretierscheibe 1 und im Spannfutter 14 nach außen und durch den Schaft der Bundbolzen 2 nach innen geführt.

In diesem Ausführungsbeispiel (Fig. 1) ist die Arretierscheibe 1 mittels eines Querstiftes 5, hier eines Zylinderstiftes 5, gegen Verdrehen gesichert. Der Zylinderstift 5 sitzt mit einem Ende in einer an der Außenseite

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der Arretierscheibe 1 in Achsrichtung des Werkzeuges verlaufenden Nut 8, das andere Ende sitzt in einer entsprechenden Bohrung in der Maöchinerispindel 9.

Die Ausnehmung 10, in der die Arretierscheibe 1 beweglich gelagert ist/ ist eine im wesentlichen zylindrische Ausnehmung 10 in der Maschinenspindel 9, die achsgleich zur Aufnahmebohrung des Spannfutters 14 für das Werkzeug 15 liegt. Zur Spindel 9 hin weist die Ausnehmung 10 eine sacklochartige Vertiefung 10' mit kleinerem Durchmesser als der übrige Teil der Ausnehmung 10 auf (Fig. 1 und 2). Der Durchmesser dieser sacklochartigen Vertiefung 10' ist deutlich kleiner als der Außendurchmesser der Arretierscheibe 1, aber doch so groß, daß er den Ring 50 (Fig. 13) der Arretierscheibe 1 aufnimmt. Der Boden 11 der Ausnehmung 10' in der Maschinenspindel 9 bildet einen \ im folgenden noch näher beschriebenen Axialanschlag 11 für das Werkzeug 15.

Die Arretierscheibe 1 ist in der Ausnehmung 10 schwimmend gelagert und gegen den Druck der Feder 3 in Richtung auf das Spännfutter 14 bewegbar. Wie in Fig. 2 dargestellt, liegt die Arretierscheibe 1 bei ausgebautem Werkzeug 15 am Anschlagkopf 48 der Schrauben 2 an. Die Arretierscheibe 1 ist in den Fig. 13 bis 16 im einzelnen dargestellt. Sie hat im wesentlichen eine Scheibenform und weist in ihrer Mitte eine Durchgangsbohrung 12 auf, die an der Oberseite der Arretierscheibe 1 (Fig. 13) von einem Ringkragen 50 umgeben wird. Der Außenumfang der Arretierscheibe 1 weist eine in Achsrichtung der Scheibe verlaufende Nut 8 auf, die zur Aufnahme des Zylinderstiftes 5 als Verdrehsicherung dient. Um ein Verkanten in der Ausnehmung 10 zu verhindern, ist der Außenumfang der Arretierscheibe angefast, und zwar jeweils mit einer oberen und unteren Fase 42, die in der Mitte in einer

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zylindrischen fase 41 zusammenlaufen. Die Schirägflächen 42 (Fasen) haben in diesem Ausführungsbeispiel einen Winkel Von 15° zur Achsrichtung der Scheibe 1, so daß Sich, wie in Fig. 15 dargestellt, ein etwa tonnenförmiger Außenumfang ergibt, der zur Ober- bzw. Unterseite nach innen hin zuläuft. Wie in Fig. 15 dargestellt, weist die Arretierscheibe 1 entsprechend der Anzahl der vorgesehenen Schrauben 2, in diesem Fall sind es drei, Bohrungen 43 zur Aufnahme der Bundbolzen 2 auf. An die bohrungen 4 3 schließen sich achsgleich die Bohrungen 4 größeren Durchmessers an, die zur Aufnahme der Federn 3 vorgesehen sind. Wie in Fig. 14 und 15 dargestellt, weist die Arretierscheibe 1 an der Innenseite der Durchgangsbohrung 12 zwei diametral angeordnete Nuten 44 auf, die sich in Achsrichtung der Arretierscheibe 1 über ihre gesamte Höhe erstrecken. Die in den Fig. 1, 2, 4 bis 6 und 13 bis 16 dargestellten Arretierscheiben 1 weisen an der Oberseite des Ringkragens 50 (Fig. 13) zwei diametral angeordnete Kurvenbahnen 39 auf. Die Kurvenbahnen 39 verlaufen bei horizontal liegender Scheibe 1 in Richtung A (Fig. 13) vom tiefsten Punkt, an einer Nut 44 beginnend, nach oben steigend, bis sie etwa nach 45° Drehung in Richtung A ihren höchsten Punkt erreicht', haben und dann wieder fallen bis zu einem Punkt, der um etwa 90° in Drehrichtung A zur Nut 44 versetzt ist. Von diesem Punkt aus steigen die Bahnen sehr steil zu dem erhabenen Teil des Ringkragens 50 an und b'lden Anschlagflächen 40. Die hier dargestellte Arretierscheibe 1 ist für eine rechtsdrehende Maschinenspindel 9 vorgesehen, bei linksdrehender Maschinenspindel muß der Verlauf der Kurvenbahnen 39 entsprechend umgekehrt, entgegen Drehrichtung A, ausgebildet sein. Die hier dargestellte Arretierscheibe 1 weist in vorteilhafter Weise zwei Nuten 44 und entsprechend zwei Kurvenbahnen 39 auf, die Anzahl von Nuten 44 und Kurvenbahnen 39 kann jedoch auch größer oder auch kleiner sein.

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Werkzeugseitig ist an der rückwärtigen, zur Maschinenspindel 9 weisenden Stirnseite des Werkzeugschaftes 13 ein Arretier- und Verstellelement 7 vorgesehen, das, wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 (siehe Einzeldarstellung in Fig. 3), aus einem Gewindebolzen 49 besteht, der in eine entsprechende Gewindebohrung 17 im Werkzeugschaft 13 eingeschraubt ist. Am freien Ende des Zapfens 49 ist ein Querglied 6 in Form eines Querstiftes 6 vorgesehen. Werkzeugschaft 13 und Arretier- und Ver- jj£.

Stellelement 7 sind achsgleich angeordnet, die Achse |

des Querstiftes 6 schneidet die Achse des Werkzeugschaftes §j

13 senkrecht. Zur Sicherung gegen Verdrehen bzw. gegen | eine unbeabsichtigte Längenverstellung des Arretier- > und Verstellelementes 7 ist eine Kontermutter 18 am ; Zapfen 49 vorgesehen, die gegen die Stirnseite des Werk- j zeugschaftes 13 gekontert wird.

Zum Einsetzen des Werkzeugschaftes 13 in das Spannfutter

14 bzw. zum Fügen des werkzeugseitigen Arretier- und Verstellelementes 7 in die Arretiervorrichtung 36 wird ^i[ das in Fig. 3 beispielhaft dargestellte, mit Gewinde- & zapfen 49 und Querstift 6 (Arretier- und Verstellelement | 7) versehene Werkzeug in die Aufnahmebohrung 20 (Fig. 2) f

des Spannfutters 14 eingeführt. Die Enden des Querstiftes | 6 gelangen dabei durch die Nuten 44 der Arretierscheibe \

1 bis über die Arretierscheibe und zum Anfang der |

Kurvenbahnen 39. In dieser Stellung liegt die Arretier- ^^;

scheibe 1 durch Federkraft an den Anschlagköpfen 48 '

der Schrauben 2 an. In dieser Stellung wird das gesamte Werkzeug 15 in Drehrichtung A (Fig. 13), d. h. entgegen der normalen Arbeitsdrehrichtung der Spindel 9 um 90° gedreht. Dabei laufen die freien Enden des QuerStiftes 6 auf den Kurvenbahnen 39. Das freie Ende des Zapfens 49 liegt an der Anschlagfläche 11 der Maschinenspindel 9 an, so daß sich bei Drehung des Werkzeuges die Arretiefscheibe 1 gegen Federkraft in Richtung auf das

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Spannfutter 14 bewegt. Etwa nach 45° Drehung, nachdem die höchsten Punkte der Kurvenbahnen 39 erreicht sind, wird die Arretierscheibe 1 von den Federn 3 wieder in Richtung auf die Maschinenspindel 9 bewegt, bis schließlich die Enden des QuerStiftes 6 an den Enden der Kurvenbahnen 39 angekommen sind und an den Anschlägen 40 anliegen. Die Positionier- und Arretiereinrichtung 7, 36 ist so ausgebildet und angeordnet, daß in dieser Stellung die Arretierscheibe 1 die Anschlagköpfe 48 der Schrauben 2 noch nicht erreicht hat, so daß die Kraft der Federelemente 3 über die Arretierscheibe 1 auf den Querstift 6 und somit den Werkzeugschaft 13 übertragen wird. Hierdurch wird das freie Ende des Zapfens 49 gegen den Axialanschlag 11 gedrückt, wodurch eine vorbestimmbare Längsposition des Werkzeuges 15 in bezug auf die Maschinenspindel 9 erreicht wird. In dieser, im folgenden als Positionierstellung bezeichneten Lage des Werkzeuges 15 ist das Spannfutter 14 noch nicht kraftbeaufschlagt. Das Werkzeug 15 jedoch durch die Anschläge 40 formschlüssig gegen Verdrehen gesichert. Durch die Ausbildung der Kurvenbahnen 39 ist die Positionierstellung des Werkzeuges arretiert, d. h. nur durch Überwindung einer bestimmten Kraft zu lösen. Es sei bemerkt, daß die Kurvenbahnen 39 vorteilhaft so ausgebildet sind, daß beim Erreichen des höchsten Punktes, also nach Drehung des Werkzeugschaftes 13 um 45° der Querstift 6 und somit das Werkzeug 15 selbsttätig in seine Endposition gedreht wird, in der der Querstift 6 an den Anschlägen 4 0 anliegt. In dieser Positionierstellung ist das Werkzeug 15 bereits längspositioniert. Die wirksame Werkzeuglänge ist durch Anlage des Arretier- und Verstellelementes 7 bzw. des Zapfens 49 am Axialanschlag 11 bestimmt. Da die Arretierscheibe 1 den Querstift 6 hintergreift und weil der Querstift 6 in dieser Stellung· arretiert ist, wird ein unbeabsichtigtes Herausfallen des Werkzeuges 15 wirksam verhindert. Das Werkzeug kann hur bewußt und

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gewollt gelöst werden, indem es gegen Federkraft um entgegen Drehrichtung A gedreht wird und aus der Aufnahmebohrung 20 herausgezogen wird. Nach dem Werkzeugwechsel wird beim Wiedereinsetzen eines Werkzeuges wieder exakt die gleiche Längspositionierung erreicht, sofern nicht eine Verstellung das Gewindezapfens 49 erfolgte. Nachdem das Werkzeug 15 in Positionierstellung ist, kann der eigentliche Spannvorgang im Spannfutter 14 eingeleitet werden, was in diesem Ausführungsbeispiel durch Druckbeaufschlagen der Kammer 21 erfolgt. Wenn im normalen Betrieb ein Druckabfall im Spannfutter 14 auftritt, ist das Werkzeug immer noch gegen unbeabsichtigtes Lösen gesichert, selbst die Drehmomentübertragung kann über den Querstift 6 und die Anschlagflächen 40 aufrechterhalten werden. Die dargestellte Positionier- und An<5tiereinrichtung 7, 36 bietet höchste Betriebssicherheit bei geringem konstruktiven Aufwand. Die Werkzeuge können schnell und sicher gewechselt werden, der meist kostspielige werkzeugseitige Aufwand ist bei dieser Ausführung sehr gering, da nur eine Gewindebohrung 17 im Werkzeugschaft 13 vorgesehen sein muß und die hierfür ausgelegten Werkzeuge auch auf andere Maschinen gespannt werden können.

Die exakte Längspositionierung des Werkzeuges ermöglicht einen Werkzeugwechsel, ohne die Grundeinstellung der Maschine verändern zu müssen. Hierzu ist das Arretier- und Verstellelement 7 verstellbar ausgebildet. Nach Lösen der Kontermutter 18 kann der Gewindezapfen 49 durch entsprechendes Drehen verstellt werden, wodurch die wirksame Werkzeuglänge einstellbar ist.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Positionier- und Arretiereinrichtung, werkzeugseitig ist hier ein Arretier- und Verstellelement 7 vorgesehen, das in seiner Funktion dem zuvor beschriebenen entspricht. Bei

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dieser Ausführung ist am unteren Ende des Werkzeugschaftes

, 13 ein Außengewinde 23 vorgesehen, auf dem eine Verstellmutter 22 sitzt. Der hier mit 47 gekennzeichnete maschinenseitige Axialanschlag ist an der Stirnseite des Spannfutters 14 angeordnet, die Einstellung der wirksamen Werkzeuglänge wird durch Verstellen der Mutter 22 erreicht. Der in Fig. 4 mit 24 gekennzeichnete, nahe dem oberen Ende des Werkzeugschaftes 13 angeordnete Wellenabsatz 24 dient zum leichteren Einführen des Werk:: ;ug-

■ii schaftes 13 in das Srannf utter 14.

ι Das in Fig. 5 dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht

in seiner Funktion dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel, die konstruktive Änderung besteht in der anders ausgebildeten Arretierscheibe 1a und den Schrauben 2a sowie der der Arretierscheibe 1a entsprechend angepaßten Ausnehmung 10a. Wie in der Zeichnung (Fig. 5) deutlich zu erkennen ist, wird der Anschlag, gegen den , die Feder 3 die Arretierscheibe 1a drückt, nicht wie in

j Fig. 1 durch die Anschlagköpfe 48, sondern durch einen

umlaufenden Bund 46 der Arretierscheibe 1a gebildet. Bei ausgebautem Werkzeug 15 kommt der Bund 46 an der Stirnseite der Maschinenspindel 9 zur Anlage. Die Schrauben 2a sind als Stehbolzen ausgebildet und schließen etwa bündig mit der Oberseite der Arretierscheibe 1a ab.

Die Ausführung nach Fig. 6 ist ähnlich dfer in Fig. 5 dargestellten Ausführung, jedoch sind hier statt Schraubenfedern 3 Federelemente 3b eingesetzt, die aus elastischem, federndem Material, z. B. Gummi oder Kunststoff, bestehen und die als geschlossener Ring, Einzelzylinder , oder dgl. ausgebildet sein können. Wie bei der Aus-

führung in Fig. 5 ist die Arretierscheibe 1b mit einem ;' umlaufenden Bund 46 versehen, der von den Federelementen 3b bei ausgebautem Werkzeug 15 gegen die äußerste Stirn-seite der Masrthinenspihdel 9 gedrückt wird* Die Aus-

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nehmungen 25 in der Arietierscheibe 1b und dem Spannfutter 14b sind entsprechend der Form der Federelemente 3b ausgebildet und dienen zu ihrer Führung,

Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform, bei der die maschinenseitige Arretiervorrichtung 36c einstückig mit der Maschinenspindel 9c ausgebildet ist. Die Maschinenspindel 9c weist an ihrer Stirnseite eine Ausnehmung 10c auf, die der Durchgangsbohrung 12 in Fig. 13 entspricht. Am Außenumfang dieser Ausnehmung 10c sind zwei diametral angeordnete Nuten 26 vorgesehen, die den Nuten 44 in Fig. 14 entsprechen. Am Ende der Nuten 26 ist im Inneren der Maschinenspindel 9c eine umlaufende Ringnut 45 vorgesehen, die jeweils von der Nut 26 entgegen der normalen Werkzeugdrehrichtung auf der zum Werkzeug nächstiiegenden Seite ansteigt, so daß beim Drehen des Werkzeugschaftes 13 entgegen der Arbeitsdrehrichtung die Stirnseite des Verstell- und Arretierelementes gegen die Anschlagfläche 11 gedrückt wird und in dieser Stellung durch Kraftschluß arretiert ist. Durch die ansteigende Bahn in der Nut 45 wird der Querstift 6 beim Drehen entgegen der normalen Arbeitsdrehrichtung nach oben bewegt, wodurch der Zapfen 49 gegen den Axialanschlag 11 gedrückt wird.

Auch in der Ausführung nach Fig. 8 sind Arretiervorrichtung 36d und Maschinenspindel 9d einstückig ausgebildet. Die Ausnehmung 10d in der Maschinenspindel 9d ist im wesentlichen zylindrisch, nahe ihrem inneren Ende ist eine umlaufende, z. B. keilförmige Nut 29 vorgesehen. Werkzeugseitig sind statt des Querstiftes 6 zwei durch eine Druckfeder 28 kraftbeaufschlagte Kugeln vorgesehen, die von der Feder 28 nach außen gedrückt werden. Die Kugeln 27 sind im Kopf des Arretier- und Verstellelementes 7" in bekannter Weise so gelagert, daß sie zwar nach innen drückbar sind, ein völliges Aus-

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treten der Kugeln nach außen jedoch verhindert ist. Der Schaft 13 des Werkzeuges 15 kann hier auf einfache Weise eingesteckt werden, bis die Kugeln 27 in der Nut 29 einrasten und das Arretier- und Verstellelement T zusammen mit dem Werkzeug 15 durch die Federkraft der Feder 28 gegen den Axialanschlag 11 gedrückt werden. Die von der Feder 28 über die Kugeln 27 aufgebrachte Querkraft wird durch die Nut 29 in eine Längskraft umgelenkt, wodurch das Arretier- und Verstellelement 7' an die Anschlagfläche 11 gedrückt wird.

Die Fig. 9 bis 12 zeigen weitere Ausführungen zur werk- |

zeugseit.igen Ausbildung der Positionier- und Arretiereinheit 7, 36. Bei den in Fig. 9 und 11 dargestellten Ausführungsformen läuft der Werkzeugschaft 13a an seiner Rückseite zu einem fest damit verbundenen Zapfen 30 aus, der mit einem Außengewinde versehen ist, auf dem zwei Muttern 31 und 32 bzw. 31 und 37 sitzen. Bei der Ausführung nach Fig. 9 ist eine Kontermutter 31 und eine Verstellmutter 32 vorgesehen, wobei die Verstellmutter 32 nahe ihrer Oberseite zwei Ansätze 6a aufweist, die den Enden des Querstiftes 6 entsprechen. Das freie Ende des Zapfens 30 ist mit einer Skala 33 versehen, auf der die mittels der Verstellmutter 32 vornehmbare Längeneinstellung ablesbar ist. Zum Feststelxan der Verstellmutter 32 werden bei dieser Ausführungsform Verstellmutter 32 und Kontermutter 31 gegeneinander angezogen. Bei dieser Ausführung muß spindelseitig eine Bohrung in der Anschlagfläche 11 vorgesehen sein, die den Skalenzapfen 33 des Werkzeugschaftes 13 aufnimmt.

Bei der Ausführung nach Fig. 11 sitzt auf dem mit Gewinde versehenen Zapfen 30 des Werkzeugschaftes 13b eine Stellbuchse 37 mit Kontermutter 31, nahe ihrem oberen Ende ist die Stellbuchse 37 mit einem Querstift 6 versehen. Die Einstellung der wirksamen Werkzeuglänge erfolgt hier

	I	Drehen der	- 21 -	37 auf dem Gewinde des	_ ... ..,.ia
	j ebenfalls durch		Buchse		22
	I ZäpfeifS 30.	12 zeigen		Ausführungen des in
•	I Die Fig. 10 und		weitere

Fig. 3 dargestellten Arretier- und Verstellelementes Der Gewindezapfen 49 kann, wie in Fig. 3 dargestellt, auch als Kopfschraube ausgeführt sein, wobei der Querstift 6 in einer Bohrung im Schraubenkopf sitzt. Fig. 10 zeigt eine Anordnung, bei der der Querstift 6 direkt im Gewindezapfen 49 sitzt. Bei der Ausführung nach Fig. 12 weist der Gewindezapfen 49 einen verlängerten Kopf 38 auf, nahe dessen oberen Ende der Querstift 6 sitzt.

Die Fig. 13 bis 16 zeigen die bereits anhand der Fig. 1, 2 und 4 beschriebene Arretierscheibe 1. Die hier dargestellten und anhand der Ausführungsbeispiele beschriebenen Arretierscheiben 1 sind vorteilhaft in Draufsicht (Fig. 14) kreisförmig ausgebildet, doch sind auch beliebige andere Formen denkbar, z. B. quadratisch oder dreieckig. Bei entsprechender Ausbildung der Ausnehmung 10 in der Mcschinenspindel 9 könnte, dann z. B. auf eine Verdrehsicherung 5 verzichtet werden. Die in den Fig. 13 bis 16 dargestellte kreisförmige Arretierscheibe 1 ist besonders vorteilhaft, da durch ihre Ausbildung ein Verkanten wirksam verhindert wird.

Die anhand von Fig. 7 dargestellte Ausführung, bei der Arretiervorrichtung 36c und Maschinenspindel 9c einstückig ausgeführt sind, stellt nur eine von vielen Ausführungsbeispielen dar, so ist z. B. auch eine schwalbenschwanzartige Gegenführung in der Maschinenspindel 9 möglich, in der der Ansatz 7 mit Querstift bajonettartig aufgenommen wird.

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Gemäß der Erfindung ist eine Antriebseinheit mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 denkbar, bei welcher zum Positionieren und Arretieren des Schaftwerkzeüges eine Arretiervorrichtung 36 im Spannfutter 14 vorgesehen ist, in der das am Schaft 13 des Werkzeuges 15 angeordnete Arretier- und Verstell^ element 7 selbsthemmend positionier- und arretierbar ist und gegen einen an der Einrichtung 7, 36 angebrächten Axiälänschläg 11; 47 drückbar ist.

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Claims

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Ledermann GmbH +Co. A 38 301/beoa

Stadionstr. 2 - 2a

Horb a. N. 21, J

Ansprüche

. Antriebseinheit für rotierende Schaf t'--7erkzeuge mit einer Positionier- und Arretiereinrichtung, mit einem an einer Maschineispindel oder dgl. befestigten Spannfutter und einem am Werkzeugschaft angeordneten Arretier- und Verstellelement,

dadurch gekennzeichnet, daß zum Positionieren und Arretieren des Schaftwerkzeuges (15) in der Maschinenspindel (9) eine Arretiervorrichtung (36) vorgesehen ist, in der das am Schaft (13) des Werkzeuges (15) angeordnete Arretier- und Verstellelement (7) selbsthemmend positionier- und arretierbar ist und gegen einen an der Einrichtung (7, 36) angebrachten Axialanschlag (11; 47) drückbar ist.
2. Antriebseinheit nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Arretiervorrichtung (36) eine Formschlußsicherung (40) gegen Drehen des Werkzeugschaftes (13) entgegen der Arbeitsdrehrichtung der Maschinenspindel (9) aufweist.
3. Antriebseinheit nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, daß das Arretier- und Verstellelement (7) an der zur¹ Masähinenspindel (9) weisenden Seite des Werkzeugschaftes (13) und

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achsgleich zu diesem angeordnet ist und nahe seinem Ende ein Querglied (6) aufweist.

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4. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, daß das Arretier- und Verstellelement (7) zur Voreinstellung der wirksamen Werkzeuglänge in Achsrichtung des Werkzeugschaftes (13) verstellbar ist.

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5. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

& dadurch gekennzeichnet, daß das Arretier- und Ver-

Stellelement (7) aus einem ir den Werkzeugschaft

(13) einschraubbaren Gewindezapfen (49) besteht, der vorzugsweise mittels einer daraufsitzenden Mutter (18) feststellbar ist.

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6. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, daß das Arretier- und Verstellelement (7) aus einem fest mit dem Werkzeug-

[ schaft (13) verbundenen Gewindezapfen (30) besteht,

> auf dem eine Verstellmutter (32) mit Querglied (6) sitzt, die vorzugsweise mittels einer weiteren Mutter (31) feststellbar ist.

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7. Antriebseinheit nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Ende des Zapfens (49; 30) eine Längeneinstellskala (33) angeordnet ist.

8. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis Ί, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionier- und Arretiereinrichtung (7, 36) zwischen Spannfutter (14) und Masehinenspindel (9) angeordnet ist, wobei die Ärretiervorrichtüng (36) der Masehinenspindel (9j oder dem Spannfutter (14) zugeordnet ist.

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9* Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet/ daß die Arretiervorrichtürtg (36) eine Arretierscheibe (1) aufweist, die in Axialrichtung zur Maschinenspindel (9) federkraftbeaufschlagt ist.

10. Antriebseinheit nach Anspruch 9,

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(1) in der Maschinenspindel (9) axial verschiebbar gelagert ist und von mindestens einer Druckfeder (3) in Richtung auf den Axialanschlag (11; 47) kraftbeaufschlagt ist.

11. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Axialanschlag (11) durch die dem Verstell- und Arretierelement (7) gegenüberliegende Seite der Maschinenspindel (9) gebildet ist.

12. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierscheibe (1) mindestens eine, dem Axialanschlag (11) gegenüberliegende Kurvenbahn (39) aufweist, die an mindestens einem Anschlag (40) endet (Fig. 1 bis 6).

13. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierscheibe (1) schwimmend und verkantfrei zwischen Maschinenspindel (9) und Spannfutter (14) gelagert ist und durch mindestens einen Bolzen (2) in Achsrichtung des Werkzeugschaftes (13) geführt ist.

14- Antriebseinheit nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (2) einen Anschlag (48) aufweist, der die Bewegung der Arretierscheibe (1) in Richtung auf den Axialanschlag

(11) begrenzt.

15. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 9 bis 14/ dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierscheibe (1) an einer Außenseite eine Ausnehmung (8) aufweist, in der als Verdrehsicherung das eine Ende eines Querstiftes (5) liegt, dessen anderes Ende

16. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretiervorrichtung (36) eine Mittenausnehmung (12) mit mindestens einer Nut (8) zum Einführen des Arretier- und Verstellelementes (7) mit Querglied (6) des Werkzeugschaftes (13) aufweist.

17. Antriebseinheit nach Anspruch 16,

dadurch gekennzeichnet, daß die Mittenausnehmung

(12) mit mindestens einer Nut (8) in der Arretierscheibe (1) vorgesehen ist.

18. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierscheibe (1a) an ihrer zum Werkzeug (15) weisenden Seite einen Bund (46) aufweist, der einen Anschlag für die Bewegung der Arretierscheibe (1a) in Richtung auf den Axialanschlag (11) bildet.

19. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 9 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierscheibe (1) mindestens eine Ausnehmung (4, 25) aufweist, die einen Teil mindestens eines Federelementes (3, 24) aufnimmt.

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2Ö. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, u^durch gekennzeichnet, daß das Arretier-* und Verstellelement (7) mindestens eine Kugel (27) aufweist, die quer zur Achsrichtung des Werkzeügschaftes (13) federkraftbeaufschlagt ist, und daß die Arretiervorrichtung (36) durch eine Ausnehmung (1Od) mit umlaufender Nut (29) in der Maschinenspindel (9d) gebildet ist.

21. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß ein Axialanschlag

(47) an der Stirnseite des Spannfutters (14) angeordnet ist, und daß am Außenumfang des Werkzeugschaftes (13) ein entsprechender Gegenanschlag

(22) vorgesehen ist.

22. Antriebseinheit nach Anspruch 21,

dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenanschlag (22) zum Längspositionieren verstellbar angebracht ist und vorzugsweise als Verstellmutter (22) ausgebildet ist.

23. Antriebseinheit für rotierende Schaftwerkzeuge mit einer Positionier- und Arretiereinrichtung, mit einem an einer Maschinenspindel oder dgl. befestigten Spannfutter und einem am Werkzeugschaft angeordneten Arretier- und Verstellelement, dadurch gekennzeichnet, daß zum Positionieren und Arretieren des Schaftwerkzeuges (15) eine Arretiervorrichtung (36) im Spannfutter (14) vorgesehen ist, in der das am Schaft (13) des Werkzeuges (15) angeordnete Arretier- und Verstellelement (7) selbsthemmend positionier- und arretierbar ist und gegen einen an der Einrichtung (7, 36) angebrachten Axialanschlag (11; 47) drückbar ist..

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