DE4218237A1

DE4218237A1 - Werkzeughalter

Info

Publication number: DE4218237A1
Application number: DE19924218237
Authority: DE
Inventors: Adolf Wellach
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-06-03
Filing date: 1992-06-03
Publication date: 1993-12-09

Description

Die Erfindung betrifft einen Werkzeughalter für Werkzeugma schinen mit einem maschinenseitigen und einem werkzeugseitigen Halterteil, die drehfest und axial verschieblich miteinander verbunden sind, wobei der werkzeugseitige Halterteil eine Auf nahme für ein Werkzeug oder einen Werkzeugeinsatz aufweist, ei ner zwischen den Halterteilen angeordneten Federeinrichtung für einen Längenausgleich auf Zug und/oder Druck und einer zentra len Kühlmittelführung, die eine Kammer des maschinenseitigen Halterteils mit der Aufnahme des werkzeugseitigen Halterteils verbindet, wobei sie ein Rohr aufweist, das verschieblich und abgedichtet im maschinenseitigen Halterteil geführt ist und mit dessen Kammer in Verbindung steht.

Insbesondere bei Haltern für Werkzeuge zum Gewindeschneiden oder Gewindeformen hat das Kühlmittel neben seiner Kühlfunktion die Aufgabe, die anfallenden Späne aus dem Sackloch herauszu spülen. Dies ist insbesondere bei den hohen Schnittgeschwindig keiten moderner Werkzeugmaschinen nicht ganz unproblematisch. Man ist bestrebt, mit möglichst hohen Kühlmitteldrücken zu ar beiten. Diesbezüglich läßt die eingangs genannte bekannte Vor richtung (DE-PS 40 19 760) zu wünschen übrig.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vor richtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die in der Lage ist, einen erhöhten Kühlmitteldruck zu liefern, und zwar ohne dadurch den Längenausgleich zu stören oder zu behindern.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist der Werkzeughalter nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr an seinem ma schinenseitigen Ende offen ist, daß die Kammer zentral im ma schinenseitigen Halterteil angeordnet ist und daß das Rohr mit seinem offenen Ende in der Kammer mündet.

Auf diese Weise werden strömungstechnisch extrem günstige Verhältnisse geschaffen. Die zentrale Kammer des maschinensei tigen Halterteils kann über einen zentralen oder auch über einen radialen Anschluß mit einer Druckquelle verbunden werden, wobei sich in der Kammer der Lieferdruck aufbaut. Das Kühlmit tel tritt sodann nahezu verlustfrei in das offene Ende des Roh res ein, durchströmt die zentrale Kühlmittelführung und gelangt schließlich in das in die Aufnahme eingesteckte Werkzeug. Aus diesem tritt das Kühlmittel praktisch mit dem Lieferdruck aus, da die Strömungsverluste insgesamt äußerst gering sind. Letz teres gilt insbesondere im Vergleich zu dem bekannten Halter, bei dem das Kühlmittel aus der als Ringraum ausgebildeten Kam mer radial in das Rohr eintreten muß, wobei die Kammer durch ein aufwendiges Kanalsystem an die Kühlmittelzuleitungen ange schlossen ist.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, das ma schinenseitige Ende des Rohres als strömungsgünstigen Einlauf auszubilden. Dies minimiert die Strömungsverluste beim Über tritt des Kühlmittels aus der Kammer in das Rohr.

Um auch am Austrittsende der Kühlmittelführung optimale Strömungsverhältnisse zu schaffen, ist es vorteilhaft, daß die Kühlmittelführung einen in die Aufnahme des werkzeugseitigen Halterteils hineinragenden Stutzen zur Anlage an dem in die Aufnahme eingesteckten Werkzeug oder Werkzeugeinsatz aufweist. Das Kühlmittel muß also nicht erst den Raum der Aufnahme hinter dem Werkzeug füllen, sondern wird direkt in das Werkzeug einge leitet.

Dabei ist der Stutzen vorzugsweise elastisch axial ver schiebbar, um eine sichere Anlage am Werkzeug bzw. am Werkzeug einsatz zu gewährleisten. Für eine zuverlässige Abdichtung kann ein O-Ring sorgen, der vorteilhafterweise von dem Stutzen an dessen freier Stirnseite getragen wird.

Die Erfindung stellt sicher, daß keine wesentlichen Diffe renzdrücke auftreten, die den Längenausgleich behindern. Dies gilt auch für die Aufnahme des Rohres im maschinenseitigen Hal terteil.

In Weiterbildung der Erfindung wird nämlich vorgeschlagen, als Dichtung zwischen dem maschinenseitigen Halterteil und dem Rohr eine Nutringdichtung vorzusehen. Die Nutringdichtung wird durch den Druck des Kühlmittels auf geweitet und in ihrer Dicht wirkung verstärkt, ohne daß die Beweglichkeit des Rohres darun ter leidet. Die Nutringdichtung bewirkt eine optimale Abdich tung des Rohres relativ zur Kammer.

Vorteilhafterweise ist das Rohr im maschinenseitigen Hal terteil in einer Führungshülse geführt, die dank der Nutring dichtung keine Dichtfunktion übernehmen muß, sondern lediglich der möglichst reibungsarmen Führung des Rohres dient.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß das Rohr im Bereich der Nutringdichtung und/oder der Führungshülse oberflächenvergütet und poliert ist, um die Dicht- und/oder Führungsfunktion zu optimieren. Zur Optimierung der Dichtfunk tion wird ferner der maschinenseitige Halterteil im Bereich der Nutringdichtung oberflächenvergütet und poliert.

Als erfindungswesentlich offenbart gelten auch solche Kom binationen der erfindungsgemäßen Merkmale, die von den vorste hen diskutierten Verknüpfungen abweichen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch einen erfindungsgemäßen Werkzeughalter;

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab eine Einzelheit aus Fig. 1.

Der Werkzeughalter weist einen maschinenseitigen Halterteil 1 und einen werkzeugseitigen Halterteil 2 auf. Letzterer ist mit einer axialen Nut 3 versehen, in die eine am maschinensei tigen Halterteil 1 gelagerte Rolle 4 eingreift. Auf diese Weise sind die beiden Halterteile 1 und 2 drehfest und axial ver schieblich miteinander verbunden. Der werkzeugseitige Halter teil 2 ist ferner mit einer Aufnahme 5 versehen, in die ein Werkzeug bzw. ein Werkzeugeinsatz eingesteckt werden kann. Der vorliegende Halter dient zur Aufnahme eines Werkzeugs zum Ge windeschneiden, wobei die Aufnahme (5) als Hülse ausgebildet ist. Eine Spannzange kann gleichermaßen eingesetzt werden.

Eine Federeinrichtung 6 dient dazu, einen Längenausgleich auf Zug zu ermöglichen. Die Federeinrichtung 6 weist mehrere Federelemente 7 auf, die von einem Rohr 8 getragen werden. Letzteres ist mit dem werkzeugseitigen Halterteil 2 verbunden und trägt einen Bund 9, der an den Federelementen 7 angreift. Letztere stützen sich an einer Mutter 10 ab, die in einen Ein satz 11 eingeschraubt ist. Der Einsatz 11 sitzt im maschinen seitigen Halterteil 1 und ist mit diesem fest verbunden. Tritt am werkzeugseitigen Halterteil 2 eine Zugkraft auf, so wird diese über das Rohr 8 auf den maschinenseitigen Halterteil 1 übertragen, und zwar unter Zwischenschaltung der Federelemente 7, die sich dabei zusammendrücken.

Der maschinenseitige Halterteil 1 bildet eine Kammer 12, in die über eine zentrale Zuführung 13 oder aber über eine radiale Zuführung 14 Kühlmittel unter Druck eingeleitet wird. In der Kammer 12 mündet das Rohr 8 mit seinem maschinenseitig offenen Ende 15. Letzteres ist als strömungsgünstiger Einlauf ausgebil det. Das Kühlmittel tritt also praktisch verlustfrei in das Rohr 8 ein und wird von diesem zur Aufnahme 5 des werkzeugsei tigen Halterteils 2 geleitet, und zwar unter Zwischenschaltung eines Stutzens 16, der in die Aufnahme 5 hineinragt und ab dichtend am Werkzeug anliegt. Der Stutzen 16 stützt sich axial verschieblich an einem Federelement 17 ab, welches von einer Mutter 18 getragen wird. Diese ist auf das Rohr 8 aufge schraubt. An seiner freien Stirnseite trägt der Stutzen 16 einen nicht dargestellten O-Ring.

Auch die Einleitung des Kühlmittels in das Werkzeug ge schieht also in strömungstechnisch günstiger Weise. Das Kühl mittel wird nicht gezwungen, den Raum der Aufnahme 5 hinter dem Werkzeug zu füllen, sondern tritt direkt in das Werkzeug ein. Die Abdichtung des Rohres 8 gegenüber der Kammer 12 erfolgt über eine Nutringdichtung 19, die sich deutlicher aus Fig. 2 ergibt. Der Druck des Kühlmittels spreizt die Nutringdichtung 19 und läßt sie mit hoher Dichtwirkung sowohl am Rohr 8 als auch am Einsatz 11 anliegen. Der Einsatz 11 seinerseits ist über einen O-Ring 20 gegen den maschinenseitigen Halterteil 1 abgedichtet.

Die Führung des Rohres 8 erfolgt über eine Führungshülse 21, die von einer Buchse 22 umgeben ist.

Das Rohr 8 ist im Bereich der Nutringdichtung 19 und der Führungshülse 21 oberflächenvergütet sowie poliert. Mit dersel ben Oberflächenbehandlung ist der maschinenseitige Halterteil 1 im Bereich der Nutringdichtung 19 ausgestattet.

Im Rahmen der Erfindung sind durchaus Abwandlungsmöglich keiten gegeben. So kann die Federeinrichtung derart ausgebildet sein, daß sie einen Längenausgleich nicht nur auf Zug sondern auch auf Druck ermöglicht. In diesem Falle wird zwischen dem Bund 9 und dem Einsatz 11 ein weiterer Stapel von Dichtelemen ten untergebracht. Ferner kann der Werkzeughalter mit einer Kupplung versehen sein, die dem werkzeugseitigen Halterteil Ra dialbewegungen und/oder Winkelverstellungen gegenüber dem ma schinenseitigen Halterteil ermöglicht. In diesem Falle wird in die Kühlmittelführung ein elastisches Schlauchelement einge baut, welches durch die Kupplung hindurchführt und deren Bewe gungen ermöglicht.

Claims

1. Werkzeughalter für Werkzeugmaschinen mit
einem maschinenseitigen und einem werkzeugseitigen Halter teil, die drehfest und axial verschieblich miteinander verbun den sind, wobei der werkzeugseitige Halterteil eine Aufnahme für ein Werkzeug oder einen Werkzeugeinsatz aufweist,
einer zwischen den Halterteilen angeordneten Federeinrich tung für einen Längenausgleich auf Zug und/oder Druck und
einer zentralen Kühlmittelführung, die eine Kammer des ma schinenseitigen Halterteils mit der Aufnahme des werkzeugseiti gen Halterteils verbindet, wobei sie ein Rohr aufweist, das verschieblich und abgedichtet im maschinenseitigen Halterteil geführt ist und mit dessen Kammer in Verbindung steht,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Rohr (8) an seinem maschinenseitigen Ende (15) of fen ist;
die Kammer (12) zentral im maschinenseitigen Halterteil (1) angeordnet ist und
das Rohr (8) mit seinem offenen Ende (15) in der Kammer (12) mündet.

2. Werkzeughalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das maschinenseitige Ende (15) des Rohres (8) als strö mungsgünstiger Einlauf ausgebildet ist.

3. Werkzeughalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Kühlmittelführung einen in die Aufnahme (5) des werkzeugseitigen Halterteils (2) hineinragenden Stutzen (16) zur Anlage an dem in die Aufnahme eingesteckten Werkzeug oder Werkzeugeinsatz aufweist.

4. Werkzeughalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stutzen (16) elastisch axial verschiebbar ist.

5. Werkzeughalter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn zeichnet, daß der Stutzen (16) an seiner freien Stirnseite einen O-Ring trägt.

6. Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Dichtung zwischen dem maschinenseitigen Halterteil (1) und dem Rohr eine Nutringdichtung (19) vorgese hen ist.

7. Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (8) im maschinenseitigen Halter teil (1) in einer Führungshülse (21) geführt ist.

8. Werkzeughalter nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn zeichnet, daß das Rohr (8) im Bereich der Nutringdichtung (19) und/oder der Führungshülse (21) oberflächenvergütet und poliert ist.

9. Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der maschinenseitige Halterteil (1) im Be reich der Nutringdichtung (19) oberflächenvergütet und poliert ist.