DE1602717B2 - Schnellwechsel-werkzeughalter - Google Patents

Description

aber insbesondere erreicht, daß sich das Paßstück nach dem Festklemmen in der Bohrung leicht wieder aus dieser lösen läßt, da durch die Axialbewegung eine Kraftkomponente auf den Schaftteil übertragen wird, die ihn aus dem klemmenden Eingriff herauszieht.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Gegenstandes lassen sich die schräg gestellten Nuten in der Schalthülse an ihrem einen Ende mit einem Abschnitt größerer Tiefe versehen, der es den Verriegelungskugeln ermöglicht, aus den schräg gestellten Nuten auszutreten, sobald sie mit den tieferen Nutenabschnitten in Überdekkung stehen, wodurch sie in radialer Richtung die im Paßstück vorhandene Umfangsnut vollständig verlassen können. Dabei hat es sich des weiteren als vorteilhaft erwiesen, die Nutenabschnitte größerer Tiefe von der einen Stirnfläche der Schalthülse quer über das eine Ende der benachbartenn schräg gestellten Nut hinweg bis kurz vor die andere Stirnfläche der Schalthülse zu führen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt des Schnellwechsel-Werkzeughalters, wobei das Paßstück in dem Schaftteil eingespannt ist,

Fig.2 eine Schnittansicht längs der Linie 2-2 in Fig. 1,

F i g. 3 eine perspektivische Ansicht der Schalthülse,

F i g. 4 die Abwicklung eines Teils der Schalthülse mit schräg gestellter Nut für die Verriegelungskugeln,

Fig.5 eine Schnittansicht längs der Linie 5-5 in Fig. 3,

F i g. 6 eine Schnittansicht längs der Linie 6-6 in Fig. 2.

Der Schaftteil 5 des Werkzeughalters weist einen konischen Abschnitt 1 auf, der in eine konische Bohrung in der rotierenden Spindel oder in einem anderen Teil der Werkzeugmaschine, an der der Werkzeughalter verwendet werden soll, eingepaßt ist. Der Treibflansch 2 ist mit gegenüberliegenden Schlitzen 2' und 3 versehen, die in radialer Richtung nach innen in Richtung auf den Schaftteil 5 verlaufen und von entsprechenden Antriebselementen der Werkzeugmaschine in an sich bekannter Weise erfaßt werden.

Durch den Schaftteil S verläuft eine Axialbohrung, die an ihrem äußeren, in F i g. 1 rechten Ende in eine konische Längsbohrung 8 übergeht, die sich nach innen zu verjüngt und das Paßstück A aufnimmt. Zwei diametral gegenüberliegende, in axialer Richtung erweiterte Schlitze 4 und 5 nehmen Verriegelungskugeln auf und erstrecken sich durch die Wandung des Schaftteils S in der Nähe dessen äußeren Endes. Diese Schlitze haben einen Querschnitt, der etwas größer ist als der Durchmesser der Verriegelungskugeln 6 und 7, die in ihnen untergebracht sind.

Die in radialer Richtung inneren Enden der Schlitze 4 und 5 sind bei 4' und 5', wie aus F i g. 2 ersichtlich, verengt, so daß die Verriegelungskugeln 6 und 7 in die konische Längsbohrung 8 hineinragen können, die das Paßstück-<4 aufnimmt. Da die Schlitze 4 und 5 in axialer Richtung des Schaftteils S breiter sind als in Umfangsrichtung, können die Kugeln 6 und 7 zusätzlich zu ihrer radialen Bewegung auch eine Axialbewegung bezüglich des Schaftteils S in bestimmten Grenzen ausführen. Auf Grund der geringeren Abmessungen der Schlitze 4 und 5 können die Kugeln 6 und 7 nicht in die Bohrung 8 hineinfallen, wenn das Paßstück A herausgenommen wird.

Das äußere Ende des Schaftteils S ist mit einem zylindrischen Teil 9 versehen, der sich von der Schulter 10 abhebt. Auf dem zylindrischen Teil 9 ist die Schalthülse C leicht drehbar und mit entsprechendem Spiel gelagert. Aus F i g. 3 geht hervor, daß diese Schalthülse C mehrere in axialer Richtung verlaufende Schlitze 11 besitzt, die zum Einstecken eines geeigneten Schraubenschlüssels od. dgl. dienen, so daß durch Drehen dieser Hülse das Paßteil A im Schaftteil 5 festgespannt oder gelöst werden kann.

Die Innenseite 12 der Schalthülse C ist mit einem Paar Umfangsnuten 13 und 14 versehen, die die Verriegelungskugeln 6,7 aufnehmen. Wie aus Fi g. 2 und 3 hervorgeht, sind diese Nuten diametral gegenüberliegend angeordnet und erstrecken sich über jeweils 90° längs des inneren Umfangs der Schalthülse. Die Nuten 13 und 14 sind außerdem in bezug auf die Schalthülsenlängsachse schräg gestellt, wie aus Fig.4 ersichtlich, verlaufen also auf einer Schraubenlinie, wie in F i g. 3 dargestellt ist, wo das Ende 13' der Nut 13 näher an der inneren Stirnfläche IS der Schalthülse C sitzt, als das äußere Ende 13" der Nut.

An den Enden der Nuten 13 und 14, die am weitesten von der Stirnfläche 15 entfernt sind, also am Ende 13", befinden sich in axialer Richtung verlaufende Nuten 16 und 17, deren Tiefe größer ist als die der schraubenförmig verlaufenden bzw. schräg gestellten Nuten 13 und 14. Die Nut 16 verläuft in axialer Richtung von der Stirnfläche 15 aus, am Ende 13" der Nut 13 vorbei und endet kurz vor der gegenüberliegenden anderen Stirnfläche der Schalthülse C. Die Anordnung der Nuten 13 und 16 ergibt sich auch aus Fig.4, wo der Abschnitt 12 der Innenseite der Schalthülse als Abwicklung zu sehen ist. Es wird darauf hingewiesen, daß die Nuten 14 und 17 mit den Nuten 13 und 16 identisch sind, in der Schalthülse C jedoch diesen diametral gegenüberliegend angeordnet sind.

Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß die Nuten 13 und 14 die äußeren Teile der Verriegelungskugeln 6 und 7 aufnehmen. Die Nuten 13 und 14 sind verhältnismäßig flach ausgearbeitet, und ihr Querschnitt ist den Kugeln 6 und 7 angepaßt. Sie halten die Kugeln in der in Fig.2 dargestellten radialen Lage, in der sich diese durch die Schlitze 4 und 5 in eine am Umfang des konischen Abschnittes 20 des Paßstückes A verlaufende Nut 19 erstrecken. Die Schalthülse C wird auf dem zylindrischen Teil 9 des Schaftteils S mit Hilfe einer Scheibe 21 und eines Sicherungsringes 22 gehalten, der in einer Umfangsnut 23 am äußeren Ende des Schaftteils 5 sitzt.

Das Paßstück A hat am äußeren Ende einen Futterring G, der so ausgebildet ist, daß er ein Werkzeug T, beispielsweise einen Bohrer, eine Reibahle, einen Fräser od. dgl., lösbar eingespannt halten kann.

Um zwischen dem Schaftteil S und dem Paßstücke eine Antriebsverbindung herstellen zu können, ist, wie aus Fig. 5 ersichtlich, am äußeren Ende der Bohrung 8 des Schaftteils S mit einer Schraube 25 ein Antriebselement 24 befestigt, das in die koni-

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sehe Bohrung 8 hineinragt. Der konische Endab- Schaftteil S hineinpreßt, die Schalthülse C ihre Stelschnitt 20 des Paßstücks A hat an seiner Oberfläche lung beibehält, bis sie durch eine entgegen dem Uhreinen in axialer Richtung verlaufenden Schlitz 26, in zeigersinn erfolgende Drehbewegung wieder gelöst den das Antriebselement 24 eingreift und zwischen wird. Diese im Gegenuhrzeigersinn erfolgende Drehdem Schaftteil S und dem Paßstück A eine Antriebs- 5 bewegung zum Lösen der Schalthülse C bewirkt inverbindung herstellt. folge der Neigung bzw. Steigung des schraubenlinien-

Beim Zusammenbau des Schaftteils S, der Schalt- förmigen Verlaufes der Nuten 13 und 14 eine Aushülse C und der Verriegelungskugel 6 und 7, mit de- wärtsbewegung der Kugeln 6 und 7 in den Schlitzen 4 nen sich das Paßstück lösen oder festspannen läßt, und 5 des Schaftteils 5. Da die Kugeln mit der Umwerden die Kugeln 6,7 zuerst in die entsprechenden 10 fangsnut 19 im Paßstück/4 dabei in Eingriff stehen, Schlitze 4 und 5 eingelegt und mit den in axialer lösen sie das Paßstück A und ziehen es aus der koni-Richtung verlaufenden, relativ tiefen Nuten 16 und sehen Bohrung 8 des Schaftteils S heraus.
17 in der Schalthülse C ausgerichtet. Dann wird die Wenn die Schalthülse C in der Spannrichtung, d. h. Schalthülse C axial nach innen bewegt, d. h. also be- also im Gegenuhrzeigersinn, gedreht worden ist, bis zogen auf Fig. 1 nach links, bis ihre innere Stirn- 15 die in axialer Richtung verlaufenden Nuten 16 und fläche 15 an der Schulter 10 anstößt. Nun werden die 17 über den Kugeln 6 und 7 liegen, können die Ku-Scheibe 21 und der Sicherungsring 22 in der darge- geln auf Grund der im Vergleich zu den Nuten 13 stellten Weise angebracht, so daß die Schalthülse C und 14 größeren Tiefe der Nuten 16 und 17 nach gegen axiale Bewegung gesichert ist, auf dem Schaft- außen über die Wandung der Bohrung 8 des Schaftteil S jedoch frei gedreht werden kann. 20 teils S¹ hinausbewegt werden, so daß das Paßstück A

Die Verriegelungskugeln 6 und 7 befinden sich ohne Widerstand herausgenommen werden kann,
jetzt in den tieferen, in axialer Richtung verlaufenden Wie aus F i g. 1 und 2 ersichtlich und bereits erNuten 16, 17 und können radial nach außen bewegt wähnt, sitzt die Schalthülse C ziemlich lose auf dem werden, bis sie sich vollständig außerhalb der koni- zylindrischen Teil 9 des Schaftteils S. Das zwischen sehen Bohrung 8 des Schaftteils S befinden. Diese 25 diesen Teilen vorgesehene Spiel dient dazu, beim Auswärtsbewegung der Kugeln 6 und 7 erlaubt es, Drehen der Schalthülse C mit Hilfe der schraubenliden konischen Endabschnitt 20 des Paßstücks A un- nienförmig in ihr verlaufenden Nuten die Kugeln 6 gehindert in die Bohrung 8 einzuführen, wenn die und 7 in axialer Richtung des Schaf tteils S vorwärts zu axialen Nuten 16 und 17 mit den Kugeln ausgerichtet treiben. Die Schalthülse C gleitet dabei auf den Kusind, bis das Paßstück in der Bohrung festsitzt. 30 geln 6 und 7 und übt auf sie gleichen Druck aus, und

Wird nun die Schalthülse C im Uhrzeigersinn ge- zwar unabhängig davon, ob die Konzentrizität zwi-

dreht, so laufen die Kugeln 6 und 7 in den in der sehen der Bohrung 8 des Schaftteils S, der Umfangs-

Schalthülsenlängsachse schräg gestellten, flachen Nu- nut 19, dem Paßstück/i und der Schalthülse C exakt

ten 13 und 14, wie aus Fig.2 ersichtlich ist, und gegeben ist oder kleine Abweichungen vorhanden

werden dort infolge der schraubenlinienförmigen 35 sind. Ferner wird die Schalthülse C dann, wenn sie

Steigung dieser Nuten durch Drehen der Schalthül- im Uhrzeigersinn, also so, wie in Fig.2 dargestellt,

se C auf dem Schaftteil S in axialer Richtung nach in- gedreht wird, um das Paßstück^ in den Schaftteil S

nen bewegt, d.h. bezogen auf Fig. 1 nach links. Da hineinzupressen, durch den radial nach außen gerich-

die Kugeln 6 und 7 mit der Umfangsnut 19 des Paß- teten Druck, der auf die Schalthülse C an zwei dia-

stücks^l in Eingriff stehen, bewirkt diese axial nach 40 metral einander gegenüberliegenden Punkten infolge

innen gerichtete Bewegung der Kugeln eine entspre- des Eingriffs der Kugeln 6 und 7 in den Nuten 13

chende axiale, nach innen gerichtete Bewegung des und 14 ausgeübt wird, federnd etwas aus der Mitte

Paßstücks A, bis dieses in der Bohrung 8 des Schaft- gerückt, wobei diese Bewegung durch das zwischen '

teils S festgespannt ist. der Schalthülse C und dem zylindrischen Teil 9 des ;

Der Steigungswinkel der schraubenlinienförmig 45 Schaftteils S vorhandene Spiel möglich wird. Da- Λ,

verlaufenden Nuten 13 und 14 und die Konizität des durch wirkt eine federnde Kraft auf die Schalthülse C

Abschnittes 20 des Paßstückes A sind so gewählt, ein und verhindert eine unbeabsichtigte Bewegung

daß bei einer im Uhrzeigersinn erfolgenden Drehbe- dieser Schalthülse in Losspannrichtung, also bezogen j

wegung der Schalthülse C, die das Paßstück A in den auf F i g. 2 im Gegenuhrzeigersinn. j

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 2 Patentansprüche- aufweisenden Schaftteil, einem in die Bohrung ein- " steckbaren, mit einer Umfangsnut versehenen Paß-

1. Schnellwechsel-Werkzeughalter mit einem stück und mit einer auf dem Schaftteil gelagerten eine konische Längsbohrung aufweisenden Schalthülse, die auf ihrer Innenseite mit mehreren Schaftteil, einem in die Bohrung einsteckbaren, 5 sich über einen Teilumfang der Schalthülse erstrekmit einer Umfangsnut versehenen Paßstück und kenden Nuten versehen ist, welche einer in der Paßmit einer auf dem Schaftteil gelagerten Schalt- Stückoberfläche vorhandenen Umfangsnut gegenhülse, die auf ihrer Innenseite mit mehreren sich überliegen, wobei mit den gegenüberliegenden Nuten über einen Teilumfang der Schalthülse erstrek- im Paßstück und in der Schalthülse in rollendem kenden Nuten versehen ist, welche einer in der io Eingriff stehende Verriegelungskugeln vorgesehen Paßstückoberfläche vorhandenen Umfangsnut ge- sind, die in in dem Schaftteil vorhandenen Schlitzen genüberliegen, wobei mit den gegenüberliegenden sitzen und durch Verdrehen der Schalthülse verNuten im Paßstück und in die Schalthülse in rol- schiebbar sind.

lendem Eingriff stehende Verriegelungskugeln Bei einem bekannten Schnellwechsel-Werkzeugvorgesehen sind, die in in dem Schaftteil vorhan- 15 halter dieser Art (französische Patentschrift denen Schlitzen sitzen und durch Verdrehen der 1 068 473) bewegen sich die Verriegelungskugeln Schalthülse verschiebbar sind, dadurch ge- beim Verdrehen der Schalthülse in der einen oder in kennzeichnet, daß die in der Schalthülse der anderen Richtung radial, da sich die im Schaftteil (C) befindlichen Nuten (13, 14) in bezug auf die vorhandenen Schlitze zur Schaftteiloberfläche hin, Schalthülsenlängsachse schräggestellt sind, und 20 also in radialer Richtung, trichterförmig erweitern, die die Verriegelungskugeln (6,7) aufnehmenden Die Verriegelungskugeln wandern dabei auf dem geSchlitze (4,5) im Schaftteil (S) zur beim Verdre- neigten Rand der in dem Paßstück befindlichen Nut hen der Schalthülse (C) in axialer Richtung nach nach innen, so daß eine Kraftkomponente erzeugt innen oder außen erfolgenden Bewegung der wird, die das Paßstück in die konische Längsbohrung Verriegelungskugeln in axialer Richtung des 35 im Schaftteil hineindrückt. Wird dann die Schalthülse Schaftteils (S) erweitert sind. in der anderen Richtung gedreht, die es den Verriege-

2. Schnellwechsel-Werkzeughalter nach An- lungskugeln ermöglicht, nach außen zu wandern, so sprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schräg werden auf die Kugeln und das Paßstück keinerlei gestellten Nuten (13, 14) in der Schalthülse (C) Kraft übertragen, die das Paßstück nach außen driikan ihrem einen Ende mit Abschnitten (16, 17) 30 ken, so daß das Paßstück gewöhnlich in der konigrößerer Tiefe versehen sind, die es den Verrie- sehen Bohrung steckenbleibt und besondere Mittel gelungskugeln (6,7) ermöglichen, sobald diese und Maßnahmen erforderlich werden, um das Paßmit den Abschnitten fluchtend ausgerichtet sind, stück aus der Bohrung herauszuziehen.

sich radial nach außen in eine Lage zu bewegen, Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, einen

in der sie aus der in dem Paßstück vorhandenen 35 Schnellwechsel-Werkzeughalter zu schaffen, bei dem

Nut (19) vollständig ausgerückt sind. durch Drehen der Schalthülse in der einen Richtung

3. Schnellwechsel-Werkzeughalter nach An- eine Verriegelung des in der Längsbohrung sitzenden spruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Paßstücks bewirkt werden kann und durch Drehen in größere Tiefe aufweisenden Abschnitte (16, 17) der anderen Richtung ein Lösen des Paßstücks, der-Nuten bilden, die sich von der einen Stirnfläche 40 art, daß es für den Werkzeugwechsel aus der Bohrung der Schalthülse (C) über das eine Ende der be- entnommen werden kann. Zu diesem Zweck wird ernachbarten, schräg gestellten Nut (13, 14) hinweg findungsgemäß vorgeschlagen, den Schnellwechselbis kurz vor die andere Stirnfläche der Schalt- Werkzeughalter so auszubilden, daß die in der hülse (C) erstrecken. Schalthülse befindlichen Nuten in bezug auf die

4. Schnellwechsel-Werkzeughalter nach An- 45 Schalthülsenlängsachse schräg gestellt sind, und die spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Verriegelungskugeln aufnehmenden Schlitze im Schalthülse (C) auf dem Schaftteil (S) einen Schaftteil zur beim Verdrehen der Schalthülse in Gleitsitz hat, so daß die Verriegelungskugeln axialer Richtung nach innen oder außen erfolgenden (6,7) beim Drehen der Schalthülse mit dieser un- Bewegung der Verriegelungskugeln in axialer Richter im wesentlichen gleichmäßigem Druck in Ein- 50 rung des Schaftteils erweitert sind.

griff stehen. Die axiale Erweiterung der die Verriegelungsku-

5. Schnellwechsel^Werkzeughalter nach An- geln aufnehmenden Schlitze im Schaftteil des Werkspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schräg zeughalters bewirkt in Verbindung mit der Schräggestellten Nuten (13, 14) in der Schalthülse (C) stellung der Nuten in bezug auf die Schaftlängsachse, diametral gegenüberliegen und in der gleichen 55 daß die Verriegelungskugeln beim Verdrehen der Richtung geneigt sind, so daß dann, wenn die Hülse und damit Verspannen oder Lösen des Werk-Veraegelungskugeln (6,7) sich in der Umfangs- zeughalters eine in axialer Richtung erfolgende Bewenut (19) des Paßstücks (A) befinden, eine Dreh- gung nach innen bzw. nach außen ausführen. Diese bewegung der Schalthülse auf dem Schaftteil (S) axiale Einwärtsbewegung der Kugeln erfolgt längs in der einen Richtung die Verriegelungskugeln 60 einer geraden Linie parallel zur Längsachse des veranlaßt, das Paßstück in der in dem Schaftteil Schaftteils, und durch diese Bewegung wird das Paßbefindlichen Bohrung (8) nach innen zu drücken stück in die konische Bohrung des Schaftteils hinein- und in der entgegengesetzten Richtung das Paß- geschoben bzw. bei Umkehrung des Drehsinns der stück aus der Bohrung des Schaftteils herauszu- Schalthülse aus dieser Bohrung herausgezogen. Dies drücken. 65 geschieht auf Grund der Tatsache, daß die Verriege-

lungskugeln mit der Umfangsnut in dem abgeschräg-

Die Erfindung betrifft einen Schnellwechsel-Werk- ten Abschnitt des Schaftteils in Berührung treten,

zeughalter mit einem eine konische Längsbohrung Auf Grund dieser Axialbewegung der Kugeln wird