DE874855C - Schnellwechselfutter fuer Werkzeugmaschinen, insbesondere Bohrmaschinen, Fraesmaschinen, Drehbaenke - Google Patents

Description

• Schnellwechselfutter für Werkzeugmaschinen, insbesondere Bohrmaschinen, Fräsmaschinen, Drehbänke Gegenstand der Erfindung ist ein Universalschnellwechselfutter und Spannfutter für Werkzeugmaschinen, z. B. für Vertikal- und Horizontalbohrmaschinen, Feinst- und Lehrenbohrwerke, Vertikal- und Horizontalfräsmaschinen, Drehbänke, Revolverdrehbänke, Automaten usw., bei denen die zur Aufnahme des Werkzeugs dienende keb l.ige Einsatzhülse durch mittels einer Schiebehülse bewegbare Sperrelemente in den Futterkörper gegen Axialverschiebung gesichert wird und die auftretenden Drehmomente von einem an .der oberen Stirnseite der kegeligen Einsatzhülse befindlichen Mitnehmierlappen aufgenommen werden. Bei den bisher bekannten Schnellwechselfuttern dieser Art unterscheidet man im wesentlichen drei Gruppen: I. Schnellwechselfutter mit zylindrischer Einsatzhülse und Mitnehmerlappen. Die Einsatzhülse wird mit Hilfe von Kipphebeln. im Futterkörper gehalten; II. Schnellwechselfutter mit zylindrischer Einsatzhülse und Mitnehmerzähnen. Die Einsatzhülse wird mit Hilfe von Kugeln, die an eine Verstel'1-fläche der zylindrischen Einsatzhülse drücken, im Futterkörper gehalten; III. Schnellwechselfutter mit kegeliger Einsatzhülse und spiralförmigen Mitnehmernuten am Außenkegel der Einsatzhülse. Die Einsatzhülse wird durch Kugeln mit Hilfe einer Spannhülse im Futterkörper gehalten.
• Bekanntlich hat dieAusführung Ader vorgenannten Gruppe I den Nachteil, daß, die Einsatzhülse weder axial noch radial vollkommen spielfrei ist, bedingt durch die Passungstoleranz. Außerdem kann das Futter nicht gleichzeitig für Rechts- und Linkslauf verwendet werden, da die Einsatzhülse infolge eines eingeschraubten Mitnehrners durch eine halbzylindrische Nut mitgenommen wird. Die Ausführung .der vorgenannten Gruppe Il hat den. Nachteil, daß die zylindrische Einsatzhülse, auch bedingt durch die Passungstoleranz, radiales Spiel im Futterkörper hat. Durch :die Ausbildung der Mitnehmerzähne an der Stirnseite der Einsatzhülse als Kupplungszähne, die an, der Mitnehmerseite scharfkantig geformt sind und nach hinten schräg abfallen, kann auch dieses Futter nicht gleichzeitig für Rechts- und Linkslauf verwendet werden. Da bei diesem Futter außerdem die Schiebehülse zum Spannen der Einsatzhülse mit einer Hand in die Spannstellung geschoben werden muß,, sind zur Bedienung des Futters beide Hände erforderlich. Auch kann das Futter nicht in horizontaler Lage verwendet werden, da die Klemm-.wirkung der Schiebehülse in der Spannstellung durch die auftretenden Zentrifugalkräfte aufgehoben wird und die Schiebehülse zurückrutscht. Demzufolge wird die Einsatzhülse nicht mehr mitgenommen und bleibt stehen.
• Vorgenannte Gruppe III hat den Nachteil, daß die mit den spiralförmigen Nuten der Einsatzhülse zum Eingriff gebrachten Kugeln das gesamte Drehmoment, verteilt auf zwei Druckpunkte, aufzunehmen haben und demzufolge der Schiebering und die Sicherungshülse einer beträchtlichenBeanspruchung ausgesetzt sind, die gegebenenfalls bis zur Deformation dieser Teile führen kann. Außerdem ist es nicht möglich, die zur Anwendung kommende Einsatzhülse zum gleichzeitigen Rechts- und Linkslauf zu benutzen. Ferner kann der Werkzeugwechsel nicht mit einer Hand vorgenommen werden, da in vertikaler oder horizontaler Lage dieses Schnellwechselfutters stets mit einer Hand die Sicherungshülse vor- oder zurückgeschoben und mit der arideren Hand die Einsatzhülse mit dem Werkzeug in das Futter eingeführt werden muß.
• Durch sinngemäße Kombination verschiedener, bei obengenannten drei Gruppen teilweise bekannter Elemente sollen durch vorliegende Erfindung alle aufgeführten Nachteile dadurch beseitigt werden, daß die auftretenden Drehmomente von einem kräftigen Mitnehmerlappen der Einsatzhülse, der in eine. Nut des Futterkörpers eingreift, aufgenommen werden. Der axiale. Arbeitsdruck wird von der gesamten Kegelmantelfläche der Einsatzhülse auf die Futterkörperbohrung übertragen. Dadurch, daß der Mitnehmerlappen der kegeligen Einsatzhülse in eine- Nut des Futterkörpers eingreift, kann jede Einsatzhülse gleichzeitig für Rechts- und Linkslauf verwendet werden. Die Sperrelemente sind Kugeln, die .durch eine Verstellfläche der Schiebehülse mittels einer Druckfeder dauernd mit einer Umfangsnut der kegeligen Einsatzhülse im Eingriff stehen. Durch die kegelige Ausbildung der Einsatzhülse mit einer Ringnut und VerstellfläChe sowie durch die unter dauerndem Federdruck stehenden Kugeln auf die Verstellfläche wird erreicht, daß die Einsatzhülse keinerlei axiales und radiales Spiel im Futterkörper hat.
• Die Zeichnung stellt beispielsweise eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dar, und zwar ist - Abb. r ein Längsschnitt durch das Schnellwech-selfutter in der Sperrlage und Abb. 2 ein entsprechender Schnitt in der entsicherten Lage.
• Im wesentlichen besteht das Futter aus dem Futterkörper F, der an seinem oberen Ende einen konischen Zapfen Z aufweist. Der Futterkörper F ist senkrecht zur Längsrichtung mit einer Anzahl Bohrungen versehen, und in jeder Bohrung ist eine Kugel K als Sperrelement frei beweglich gelagert. Die Kugeln K werden von einer aus zwei miteinander verschraubten Ringteilen bestehenden Schiebehülse S umschlossen, und zwischen dem unteren Ringteil und einem an .dem Futterkörper F vorgesehenen Ansatz A ist eine Druckfeder D angeordnet, welche die Schiebehülse S nach unten bzw. nach vorn drückt. In der kegeligen Bohrung des Futterkörpers F ist eine Einsatzhülse E eingesetzt, die an ihrem oberen Ende einen halbzylindrischen abgerundeten Mitnehmerlappen M aufweist, der in eine Quernut Q des Futterkörpers F eingreift. An dem kegeligen Umfang der Einsatzhülse E ist eine Ringnut N vorgesehen:- Auf dem unteren zylindrischen Teil der Einsatzhülse E ist ein Handring H vorgesehen, der gegen Axialverschiebung durch einen Sprengring R gesichert. ist. An der zweiteiligen Schiebehülse S, welche die Kugeln K umschließt, ist eine Verstellfläche V1 angeordnet; die bei der Bewegung der Schiebehülse S nach oben unter Überwindung :der Spannkraft der Druckfeder D gestattet, .daß sich die Kugeln Kin den Bohrungen frei bewegen lassen,während bei darauffolgender Aufwärtsbewegung der Schiebehülse .S' die Kugeln K durch die Verstellfläche V1 wieder nach innen bewegt werden.
• Bei der in A-bb. z dargestellten Lage befindet sich die Schiebehülse S in ihrer unteren Stellung, so daß durch die Verstel'lfläche h1 die Kugeln K in die Ringnut N der Einsatzhülse E eingreifen und diese mit dem Futterkörper F starr verbunden ist. Die Einsatzhülse E hat also in der kegeligen Bohrung des Futterkörpers F weder axiales noch radiales Spiel.
• Die Verstellfläehe Ih drückt,die Kugeln K an die Verstellfläche V2 in der Ringnut N der Einsatzhülse E, und infolgedessen ist die Einsatzhülse E gegen Herausziehen aus dem Futterkörper gesichert. Soll die Einsatzhülse E aus. dem Futterkörper F herausgenommen werden, dann braucht nur die Schiebehülse S gegen -die Wirkung der Druckfeder D nach oben geschoben werden, so daß die Verstellfläche T, den Kugeln K den Weg aus der Ringnut N freigibt und diese außer Eingriff mit der Ringnut K der Einsatzhülse E kommen. Nach Herausnahme der Einsatzhülse E aus dem Futterkörper F kommt infolge der Federkraft D die Anschlagfläche A1 der :Schiebehülse S mit der Anschlagfläche A2 des Futterkörpers F zur Anlage.
• Die Schiebehülse S ist im unteren Teil schwächer gehalten, so daß nach ,oben ein Ansatz entsteht, der die Möglichkeit gibt, die Einsatzhülse E. während des Ganges der Maschine mit einer Hand zu lösen. Die Schiebehülse S wird durch eine Druckfeder D dauernd in der Sperrlage gehalten, so daß das Futter F in jeder Lage verwendbar ist.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Schnellwechselfutter für Werkzeugmaschinen, insbesondere Bohrmaschinen, Fräsmaschinen, Drehbänke, mit einer zur Aufnahme des Werkzeugs dienenden Einsatzhülse, dadurch gelcennzeichnet, daß am oberen Ende der kegeligen Einsatzhülse (E) ein halbzylindrisch abgerundeter Mitn ehmerlappen (M) angeordnet ist, der in die Quernut (Q) des Futterkörpers (F) eingreift.
2. 2. Schnellwechselfutter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebehülse (S) durch eine Druckfeder (D) dauernd in der Sperrlage gehalten wird.
3. 3. Schnellwechselfutter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil der Schiebehülse (S) schwächer ausgebildet ist als der obere, so daß nach oben ein Ansatz entsteht.
4. 4. Schnel'lwecbselfutter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die an der inneren Stirnseite der kegeligen Bohrung des Futterkörpers (F) angeordnete Quernut (Q) halbzylindrischen Querschnitt hat. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 433 380, 590 144; britische Patentschrift Nr. 593 843; schweizerische Patentschrift Nr. 224'26O.