KR20170110107A

KR20170110107A - 절삭 공구 장치

Info

Publication number: KR20170110107A
Application number: KR1020177024070A
Authority: KR
Inventors: 군터 벅
Original assignee: 볼하웁터 게임베하
Priority date: 2015-02-05
Filing date: 2016-02-03
Publication date: 2017-10-10
Anticipated expiration: 2036-02-03
Also published as: CN107206507B; MX377299B; CA2975539A1; MX2017010113A; US20180001392A1; DE102015101644A1; EP3253518A1; KR102021923B1; EP3253518B1; US10086440B2; WO2016124630A1; CA2975539C; CN107206507A

Abstract

조정축(26)을 따라 조정할 수 있는 공구 슬라이드(24)를 갖고, 상기 공구 슬라이드(24)의 조정 경로를 검출하기 위한 전기 측정 장치(44)를 갖는, 회전축(14)을 중심으로 회전 구동 가능한 공구 헤드(12)를 포함하고, 상기 공구 헤드(12)에 기계적 및 전기적으로 분리 가능하게 연결될 수 있고, 상기 공구 슬라이드(24)의 상기 조정 경로를 표시하기 위한 디스플레이 유닛(48)을 갖는 외부 디스플레이 장치(16)를 포함하는, 절삭 공구 장치(10)가 개시된다. 취급이 쉽게 상기 절삭 공구 장치(10)를 더욱 개발하기 위해, 상기 공구 슬라이드(24)를 설정하도록 상기 정지된 공구 헤드(12) 상에 디스플레이 장치(16)가 기계적으로 고정될 수 있으며, 상기 공구 헤드(12)의 소정의 회전 가속도를 초과하면, 상기 공구 헤드(12)로부터 상기 디스플레이 장치(16)가 자동으로 해제될 수 있다.

Description

절삭 공구 장치

본 발명은 조정축을 따라 조정 가능한 공구 슬라이드(tool slide) 및 상기 공구 슬라이드의 조정 경로를 검출하기 위한 전기 측정 장치를 갖는, 회전축을 중심으로 회전 구동 가능한 공구 헤드(tool head)를 포함하고, 상기 공구 헤드에 기계적 및 전기적으로 해제 가능하게 연결될 수 있고, 상기 공구 슬라이드의 상기 조정 경로를 표시하기 위한 디스플레이 유닛을 갖는 외부 디스플레이 장치를 포함하는, 절삭 공구 장치에 관한 것이다.

유럽 특허 제2 493 647 B1호에는 정밀 선삭 공구 형태의 절삭 공구가 공지되어 있으며,이 공구의 도움에 의해 주로 공차가 협소한 보어(bore)가 기계 가공된다. 정밀 선삭 공구의 공구 헤드는 기계 공구의 스핀들에 클램핑되어 기계 공구에 의해 회전축을 중심으로 회전될 수 있다. 상기 공구 헤드는 절삭 플레이트 홀더(cutting plate holder)가 장착 가능한, 공구 슬라이드를 갖는다. 절삭 플레이트는 재료-제거 방식으로 보어를 기계 가공하도록 상기 절삭 플레이트 홀더 상에 고정될 수 있다. 원하는 선삭 반경 또는 보링 반경을 설정하기 위해 공구 슬라이드는, 별도의 조정 공구, 예를 들어, 다각형 공구를 사용하여 공구 본체의 회전축에 대해 반경 방향으로 조정될 수 있다. 상기 공구 슬라이드의 조정 경로는 정밀 선삭 공구의 측정 장치에 의해 검출 될 수 있고 사용자에게 디스플레이 유닛 상에 표시 될 수 있다. 상기 디스플레이 유닛은 공구 헤드에 통합되어, 상기 공구 슬라이드를 조정할 때 사용자는 디스플레이 유닛 상에서 간단한 방식으로 조정 경로를 판독할 수 있다. 상대적으로 큰 직경의 공구 헤드에는, 이러한 구성이 성공적으로 입증되었다. 그러나, 공구 헤드가 오직 작은 디자인을 갖는 경우에, 디스플레이 유닛의 크기가 제한되고 조정 경로가 더는 쉽게 판독되는 방식으로 디스플레이될 수 없다.

유럽 특허 제1 758 710 B2호에는, 공구 슬라이드가 조정될 수 있는, 별도의 조정 공구의 도움으로, 디스플레이 장치가 공구 헤드에 통합되지 않지만, 상기 별도의 조정 공구에 통합되는 절삭 공구 장치가 공지되어 있다. 상기 공구 슬라이드의 조정 경로는 공구 헤드의 측정 장치에 의해 검출될 수 있고, 전기적 연결은 공구 헤드 상에 측면으로 배열된 접촉 소자에 의해 조정 공구의 디스플레이 장치와 측정 장치 사이에 이루어질 수 있다.

독일 특허 제10 2009 017 094 A1호에는 측정 정보가 공구 헤드의 측정 장치로부터 무선으로 외부 디스플레이 장치에 전송될 수 있는 절삭 공구 장치가 공지되어 있다. 상기 디스플레이 장치는, 홀딩 장치로서 작용하며, 자화 금속체 상에, 예를 들어, 기계 공구 상에, 외부 디스플레이 장치를 고정시킬 수 있게 하는 영구 자석을 갖는다. 상기 디스플레이 장치는 조작자에게 인체 공학적으로 유리한 장소에 위치될 수 있다. 그러나, 금속 칩이 영구 자석 상에 자주 집합하고, 이는 절삭 공구 장치의 취급을 어렵게 한다.

외부 디스플레이 장치가 공구 헤드의 측정 장치에 케이블을 통해 전기적으로 연결된 절삭 공구 장치가 공지되어 있다. 이 목적을 위해 측정 장치로부터 케이블을 통해 측정 정보를 외부 디스플레이 장치로 전송하기 위해 공구 헤드의 보완적으로 구성된 인터페이스에 자기 플러그를 배치 할 수 있다. 사용자는 한 손으로 외부 디스플레이 장치를 잡고 조정 도구를 사용하여 다른 손으로 공구 슬라이드를 조정할 수 있다. 이러한 구성의 단점은 공구 슬라이드 및 절삭 플레이트 홀더의 정확한 조정을 수행할 수 있게 양손을 자유롭게 가질 수 없다는 점이다.

본 발명의 목적은 초기에 언급된 유형의 절삭 공구 장치를 그의 취급이 간단해지게 더 개발하는 것이다.

이 목적은, 공구 슬라이드를 설정하기 위해 정지된 공구 헤드 상에 디스플레이 장치가 기계적으로 고정 가능하고, 상기 공구 헤드의 소정의 회전 가속도가 초과하는 경우에 상기 디스플레이 장치가 상기 공구 헤드로부터 자동으로 해제 가능하다는 점에서 논의가 되고 있는 유형의 절삭 공구 장치에서 본 발명에 따라 달성된다.

공구 슬라이드를 설정하기 위해, 본 발명에 따른 절삭 공구 장치의 외부 디스플레이 장치는 공구 헤드 상에 기계적으로 고정되고, 그렇게 함으로써, 공구 헤드는 회전 운동을 수행하지 않고 정지한다. 사용자는 공구 슬라이드를 매우 정확하게 조정할 수 있도록 상기 공구 슬라이드를 조정할 때 양손을 자유롭게 사용할 수 있다. 외부 디스플레이 장치는 정지된 공구 헤드 상에 기계적으로 고정 가능하기 때문에, 사용자는 공구 슬라이드를 조정할 때 간단한 방식으로 디스플레이 유닛 상에 표시된 조정 경로를 판독할 수 있다. 디스플레이 유닛의 크기는 공구 헤드의 구조적 크기에 의해 미리 결정되지는 않지만, 디스플레이된 조정 경로가 쉽게 판독될 수 있도록 공구 헤드와 상관없이 충분한 크기로 선택될 수 있다. 공구 헤드에 외부 디스플레이 장치를 기계적으로 고정하면 공구 슬라이드의 설정 작업시 실수로 디스플레이 장치가 공구 헤드에서 분리되지 않는 것을 보장한다. 그럼에도, 공구 헤드를 고정하는 것은 공구 헤드를 회전시키기 전에 공구 헤드로부터 디스플레이 장치를 제거하는 것을 사용자가 잊어 버릴 위험성을 포함한다. 이것은 디스플레이 장치가 공구 헤드와 함께 회전하고 상기 공구 헤드로부터 반경 방향으로 멀리 떨어지게 할 수 있다. 이러한 위험에 대응하기 위해, 본 발명에 따른 절삭 공구 장치의 디스플레이 장치는 공구 헤드가 소정의 회전 가속도를 초과하자마자 상기 공구 헤드로부터 자동으로 해제 가능하다. 공구 헤드가 피가공재를 기계 가공하기 위해 회전하기 시작하면, 짧은 시간 내에 그의 공칭 회전 속도에 도달하기 위해 일반적으로 높은 회전 가속도가 적용된다. 초과시에 디스플레이 장치가 공구 헤드에서 자동으로 해제되는 회전 가속도의 임계값은 매우 작게 선택될 수 있다. 이는 공구 헤드가 회전될 때 공구 헤드 상에 무심코 남은 디스플레이 장치가, 상기 공구 헤드가 높은 회전 속도에 도달하기 전에도 공구 헤드로부터 자동으로 해제되는 것을 보장하며, 따라서 이는 디스플레이가 장치가 회전하는 공구 헤드에 의해 반경 방향으로 최대한 약간 던져질 수 있지만, 상기 공구 헤드가 소정의 회전 가속도를 초과하는 경우 그 중량 힘으로 인해 수직 방향 아래로 더 또는 덜 떨어지게 된다는 이점을 갖는다. 따라서, 공구 헤드가 회전될 될 때 디스플레이 장치를 공구 헤드로부터 해제하는 것을 잊어 버리는 경우에, 디스플레이 장치가 공구 헤드로부터 자동으로 해제되는 것은 사용자에게 손상의 위험을 초래하지 않는다는 것을 보장한다.

디스플레이 장치가 기계적으로 고정된 공구 헤드가 무심코 회전하기 시작하면, 공구 헤드는 높은 회전 가속도를 겪게 된다. 본 발명에 따르면, 공구 헤드의 회전 가속도는 공구 헤드로부터 디스플레이 장치를 자동으로 해제하는데 이용될 수 있다고 알려진다. 이 목적을 위해, 디스플레이 장치가 공구 헤드의 측면(lateral surface)에, 바람직하게는 회전축에 대해 비스듬히 또는 수직으로 배향된 연결 방향(joining direction)으로 배치될 수 있는 것이 유리하다. 따라서, 디스플레이 장치는 공기 헤드 상에 측면 방향으로 위치될 수 있다. 디스플레이 장치가 유지된 공구 헤드가 무심코 회전축을 중심으로 회전하여 피가공재를 기계 가공하는 경우, 공구 헤드의 외부에 놓인 디스플레이 장치는 그의 관성으로 인해 상당한 틸링 모멘트(tilting moment)를 겪게 되는데, 이는 공구 헤드의 회전 가속도에 의존적이다. 회전 가속도가 클수록, 디스플레이 장치상의 공구 헤드의 원주 방향으로 작용하는 틸팅 모멘트가 커진다. 디스플레이 장치의 공구 헤드에 대한 기계적 및 전기적 연결은 공구 헤드의 원주 방향으로 작용하는 소정 크기의 틸팅 모멘트의 영향으로 상기 디스플레이 장치가 공구 헤드로부터 자동으로 해제되게 구성될 수 있다.

상기 공구 헤드가 원통형 측면을 갖고, 상기 디스플레이 장치가 원통형 측면과 선형으로 접촉하는 평면의 후방 측면을 갖는 것이 바람직하다. 따라서, 선형 접촉 영역의 양측에서, 상기 디스플레이 장치는 그 후방 측면이 공구 헤드로부터 돌출된다. 이는 공구 헤드가 소정의 회전 가속도를 초과하자마자 상기 공구 헤드로부터 디스플레이 장치의 자동 해제를 용이하게 한다.

디스플레이 장치가 정지된 공구 헤드에 해제 가능하게 래칭(latching)될 수 있도록 마련 될 수 있다. 이 목적을 위해, 래칭 연결의 의미로 서로 협력하는 래칭 소자가 사용될 수 있으며, 상기 래칭 소자는 디스플레이 장치 상에 및 공구 헤드 상에 배열되며, 래칭 연결은 공구 헤드가 소정의 회전 가속도를 초과하면 자동으로 해제될 수 있다. 래칭 소자는 예를 들어 스프링-장착 방식으로 서로 결합할 수 있다. 래칭 소자의 스프링력이 미리 결정될 수 있는 것이 유리하다. 이는 공구 헤드의 소정의, 비교적 낮은 회전 가속도를 초과하면 상기 디스플레이 장치가 공구 헤드로부터 자동으로 해제되게, 상기 디스플레이 장치의 제조사의 작업에 스프링력을 사전결정하는 것을 가능하게 한다.

본 발명의 바람직한 구성에서, 디스플레이 장치는 적어도 하나의 홀딩 부재를 가지며, 상기 공구 헤드는 상기 적어도 하나의 홀딩 부재에 의해 소정의 유지력(holding force)을 받을 수 있다. 제조자에 의해 유지력을 미리 결정하기 때문에, 공구 헤드가 회전시에 소정의 회전 가속도를 초과하면, 디스플레이 장치가 공구 헤드로부터 자동으로 해제되는 것이 구조적으로 간단한 방식으로 보장될 수 있다.

상기 적어도 하나의 홀딩 부재가 상기 홀딩 부재에 의해 공구 헤드에 가해지는 유지력을 설정하기 위한 설정 메카니즘(setting mechanism)을 가질 때에, 특히 바람직하다. 예를 들어, 상기 설정 메커니즘은, 한편으로는, 디스플레이 장치가 정지된 공구 헤드 상에 기계적으로 고정 가능한 것을 보장하도록 및 다른 한편으로는, 공구 헤드가 소정의 회전 가속도를 초과하는 경우에 상기 공구 헤드로부터 상기 디스플레이 장치가 자동으로 해제되는 것을 보장하도록, 홀딩 부재에 의해 상기 공구 헤드 상에 가해지는 특정 유지력을 미리 결정하기 위해 상기 디스플레이 장치의 제조자의 작업에서 작동될 수 있다.

상기 설정 메커니즘은, 예를 들어, 설정 나사(setting screw)를 가질 수 있다. 이는 유지력의 설정을 용이하게 한다.

상기 적어도 하나의 홀딩 부재가 공구 헤드와 기계적으로 결합될 수 있는 경우가 특히 바람직하다. 따라서, 상기 홀딩 부재는 결합 가능하고 상기 홀딩 부재와 상기 공구 헤드의 결합(engagement)에 의해, 디스플레이 장치가 정지된 공구 헤드 상에 기계적으로 적재 가능한 방식으로 고정될 수 있고, 소정의 회전 가속도를 초과하면 상기 공구 헤드로부터 해제가능한 구조적으로 간단한 방식으로 보장될 수 있다.

디스플레이 장치가, 공구 헤드의 회전 방향으로 서로 간격을 두고 배치된 2개의 홀딩 리세스(holding recess)에 삽입 가능한 2개의 홀딩 부재를 갖는 경우에 특히 유리하다. 이러한 구성에서, 공구 헤드는 상기 공구 헤드의 회전 방향으로 서로 간격을 두고 배치되는 2개의 홀딩 리세스를 갖고, 상기 2개의 홀딩 리세스의 각각에, 디스플레이 장치의 홀딩 부재가 삽입될 수 있다.

홀딩 리세스에 삽입된 홀딩 부재는 바람직하게는, 홀딩 리세스의 벽에 소정의 유지력을 가한다.

상기 홀딩 리세스들은 바람직하게는, 서로로부터 멀어지게 향하는 그의 외부 측면에서 개방되어 있다. 상기 홀딩 리세스들은, 예를 들어, 한쪽 면이 개방되어 형성될 수 있다. 이는 공구 헤드가 소정의 가속도를 초과하자마자, 상기 홀딩 리세스로부터 홀딩 부재의 해제를 용이하게 한다.

상기 홀딩 리세스들은, 예를 들면, 각각이 평면의 바닥벽과, 상기 홀딩 리세스들의 평면도에서 U-자형의 측벽을 갖는다. 상기 측벽들은 서로 마주하여 놓인 두 개의 직선형 단부(end section)를 가지며 만곡된 중간부를 통해 서로 연결될 수 있다.

서로 마주하는 내부 측면에서, 상기 홀딩 리세스들은, 본 발명의 유리한 실시 예에서, 각각이 상기 홀딩 리세스 내로 삽입될 수 있는 상기 홀딩 부재의 관련한 래칭 소자와 협동하는 적어도 하나의 래칭 소자를 갖는다.

예를 들어, 래칭 오목부(latching indentation)가 각각의 경우에, 상기 홀딩 리세스들의 서로 마주보는 내부면들에 배치될 수 있으며, 상기 래칭 오목부에는, 상기 홀딩 부재들의 래칭 돌출부가 래칭된다. 이 경우, 래칭 오목부에 관통하는 래칭 돌출부가 상기 래칭 오목부의 방향으로 소정의 스프링력을 받을 수 있을 때에 유리하다. 상기 스프링력은 상기 홀딩 부재의 설정 메카니즘에 의해 유리하게 설정 될 수 있다.

홀딩 부재가 홀딩 리세스와 함께 폼 클로저(form closure)를 형성할 때에 바람직하다. 폼 클로저에 의해, 공구 헤드가 소정의 회전 가속도를 초과하는 경우에만 디스플레이 장치가 상기 공구 헤드로부터 자동으로 해제되는 것을 구조적으로 간단한 방식으로 보장할 수 있다. 특히, 외부 디스플레이 장치가 의도하지 않게 정지된 공구 헤드로부터 해제되지 않는 것을 상기 폼 클로저 (form closure)에 의해 보장할 수 있다.

본 발명의 바람직한 구성에서, 상기 홀딩 부재들은 공구 헤드의 회전 방향으로 180°미만의 각도 영역(angular region)에 걸쳐 연장하는 상기 공구 헤드의 홀딩부(holding section)를, 그들 사이에 수용한다. 상기 2개의 홀딩 부재들은 공구 헤드의 홀딩부를 그들 사이에 클램핑하여 상기 디스플레이 장치를 정지된 공구 헤드 상에 기계적으로 고정할 수 있다.

상기 홀딩부가 상기 공구 헤드의 회전 방향으로 90°미만의 각도 영역(angular region)에 걸쳐 연장하는 것이 바람직하다.

본 발명의 바람직한 구성에서, 상기 홀딩 부재는 서로 마주하여 놓인 스프링-장착된 압력 부재(pressure piece)를 갖는다. 스프링-장착된 압력 부재(pressure piece)의 도움으로, 상기 홀딩 부재들에 의해 공구 헤드에 유지력이 가해질 수 있다.

스프링-장착된 압력 부재(pressure piece)들은 양호하게는, 서로 같은 높이로 정렬된다(alighed flush).

상기 압력 부재들이 각각 압축 스프링에 의해 스프링력을 받을 수 있는 압력 바디를 가지며, 2개의 압력 부재의 스프링력들은 서로 반대를 향하게 제공될 수 있다. 상기 스프링력은 외부 디스플레이 장치가 압력 바디들에 의해 정지된 공구 헤드 상에 고정되어, 스프링력을 받고, 공구 헤드의 홀딩부를 상기 압력 바디들 사이에 클램핑되게 하며, 상기 홀딩부는 상기 공구 헤드의 회전 방향으로 180° 미만의 각도 영역에 걸쳐 연장한다.

두 압력 부재들 사이의 거리가 가변적일 때 이점이 있다. 이는 상기 압력 부재가 서로로부터 더 작거나 더 멀리 위치하도록 배치할 수 있고, 그에 따라 상기 압력 부재들에 의해 가해지는 유지력을 그들 사이에 놓인 공구 헤드의 유지부에 설정하는 것을 가능하게 한다.

본 발명의 바람직한 구성에서, 상기 홀딩 부재들 각각은 압력 부재가 배치되는 가이드부를 갖는다. 예를 들어, 압력 부재들은 각각이 가이드부에 나사 조임되게(screwed) 제공될 수 있다. 이 목적을 위해, 압력 부재들은 가이드부의 내부 나사산과 맞물리는 외부 나사산을 가질 수 있다. 상기 가이드부는 슬리브의 방식으로 구성될 수 있다.

홀딩 부재들은 공구 헤드를 향하는 디스플레이 장치의 후방 측으로부터 돌출하는 돌출부로서 바람직하게는, 구성된다. 바람직하게는, 상기 디스플레이 장치의 후방 측은 상기 공구 헤드의 측면에 놓인다. 돌출부를 각각 형성하는 상기 홀딩 부재들은 상기 후방 측이 놓이는 영역으로부터 거리를 두고 대칭으로 배열될 수 있고, 상기 공구 헤드의 관련한 홀딩 리세스 내로 관통될 수 있다.

상기 공구 헤드의 측정 장치와 상기 디스플레이 장치의 디스플레이 유닛 사이에 전기적 연결을 이루기 위해, 상기 디스플레이 장치 및 상기 공구 헤드는 본 발명의 유리한 구성에서, 서로 관련한 전기 접촉 소자들을 갖는다.

상기 디스플레이 장치 및/또는 상기 공구 헤드의 접촉 소자들은, 상기 디스플레이 장치가 정지된 공구 헤드 상에서 기계적 및 전기적으로 보유될 때에 상기 디스플레이 장치 및 상기 공구 헤드의 상기 접촉 소자들이 서로에 대하여 가압되도록, 스프링-적재된(spring-loaded) 형태 일 수 있다.

바람직하게는, 디스플레이 장치의 접촉 소자들은 공구 헤드의 회전축에 대해, 홀딩 부재들로부터 축방향으로 오프셋되어 배치된다. 이러한 구성에서, 공구 헤드의 접촉 소자들은, 홀딩 부재들이 삽입 될 수 있는 2개의 홀딩 리세스들 사이에 연장하는 상기 공구 헤드의 홀딩 영역으로부터 축방향으로 오프셋되는 위치를 차지한다.

바람직하게는, 상기 공구 헤드는 상기 공구 헤드의 접촉 소자들이 배치되는 접촉 리세스를 갖는다. 상기 접촉 리세스는, 바람직하게는, 상기 공구 헤드의 원통형 측면 상에 배치되고 상기 공구 헤드의 상기 접촉 소자들을 수용하는 오목부 (indentation)를 형성한다. 상기 디스플레이 장치의 상기 접촉 소자들은 상기 접촉 리세스 내로 침투할 수 있고 거기에 배열된 공구 헤드의 접촉 소자들에 전기적 및 기계적으로 접촉할 수 있다.

처음에 언급했듯이, 상기 공구 헤드는 작은 구조적 크기를 가질 수 있다. 특히, 상기 공구 헤드의 직경이 최대 20 mm, 특히 19 mm로 제공 될 수 있다. 외부 디스플레이 장치의 사용에 의해, 사용자는, 상기 공구 헤드의 구조적 크기가 비교적 작음에도 불구하고, 상기 사용자가 공구 슬라이드를 확실히 조정할 수 있게 하는 판독이 용이한 디스플레이 유닛, 및 상기 공구 슬라이드와 함께, 절삭 플레이트 홀더와 그 위에 고정되는 절삭 플레이트가 제공될 수 있다.

본 발명의 유익한 실시형태의 다음 기재는 더욱 상세한 설명을 위해, 도면과 함께 제공된다. 도면에서,
도 1은 공구 헤드와 상기 공구 헤드 상에 측면으로 장착된 외부 디스플레이 장치를 갖는 절삭 공구 장치의 사시도이며;
도 2는 도 1로부터 화살표 A의 방향에서의 상기 절삭 공구 장치의 측면도이며;
도 3은 도 1로부터 화살표 B의 방향에서의 상기 절삭 공구 장치의 측면도이며;
도 4는 도 3의 4-4 선을 따른 상기 절삭 공구 장치의 개략적인 단면도이며;
도 5는 상기 공구 헤드로부터 떨어진 상기 외부 디스플레이 장치의 정면 방향에서의 도 1로부터의 상기 절삭 공구 장치의 사시도이며;
도 6은 상기 공구 헤드로부터 떨어진 상기 외부 디스플레이 장치의 후면 방향에서의 도 1로부터의 상기 절삭 공구 장치의 사시도이며;
도 7은 도 1로부터 상기 절삭 공구 장치의 상기 공구 헤드의 사시도이다.

본 발명에 따른 유익한 실시형태의 절삭 공구 장치가 도면에 개략적으로 도시되며, 전체로서 참조 부호(10)로 지정되었다. 상기 절삭 공구 장치는 회전축(14)을 중심으로 회전 구동 가능한 공구 헤드(12)와 외부 디스플레이 장치(16)를 포함한다. 상기 디스플레이 장치는 상기 공구 헤드의 측면(lateral surface)(18) 상에 측면으로 놓일 수 있고, 상기 공구 헤드(12)가 회전 운동을 수행하지 않고, 정지된다면, 상기 공구 헤드(12) 상에 기계적으로 확보될 수 있다. 상기 공구 헤드(12)가 상기 회전축(14)을 중심으로 회전될 때에, 상기 공구 헤드(12)가 소정의, 비교적 낮은 회전 가속도를 초과하자마자, 상기 디스플레이 장치(16)는 자동으로 상기 공구 헤드(12)로부터 해제된다. 이는 아래에 더 상세히 설명된다.

도 2로부터 특히 명백한 바와 같이, 상기 공구 헤드(12)는 기계 공구의 스핀들에 클램핑될 수 있는 생크(shank)(15)를 갖는다. 또한, 상기 공구 헤드는, 각각이 회전축(14)에 수직이게 배향되는 전방 리세스(recess)(20) 및 후방 리세스(22)를 갖는다. 상기 전방 리세스(20)에서, 공구 슬라이드(24)는 공지된 방식으로 변위 가능하게 장착되며, 이러한 공구 슬라이드는 조정축(26)을 따라 조정될 수 있다. 상기 공구 슬라이드(24)를 조정하기 위해, 상기 공구 슬라이드(24)가 유지되고 공구 헤드(12)의 커버(30)상에 회전 가능하게 장착되는 스핀들(28)이 사용된다. 상기 커버(30)의 영역에서, 상기 스핀들(28)은 결합 개구(32)를 형성하며, 이 결합 개구(32) 내에 조정 공구가 상대 회전에 대해 고정된 방식으로 결합할 수 있다. 조정 공구는 다각형으로 구성되는 것이 바람직하다. 상기 조정축(26)에 대하여 스핀들(28)을 회전시킴에 의해, 상기 공구 슬라이드(24)는 조정축(26)을 따라 조정될 수 있다.

상기 공구 슬라이드(24)는 커버(30)로부터 멀어지는 방향의 그의 단부면(34)에서 절삭 플레이트 캐리어(36)가 고정될 수 있는 장착면을 형성한다. 절삭 플레이트(38)는 절삭 플레이트 캐리어(36) 상에 통상적인 방식으로 고정될 수 있다. 피가공재는 절삭 플레이트(38)에 의해 재료 제거 방식으로 기계 가공될 수 있다.

후방 리세스(22)는 공지된 방식으로, 상기 공구 슬라이드(24)를 조정할 때 반대 방향으로 이동하는 방식으로 톱니형 롤러(42)를 통해 상기 공구 슬라이드(24)에 연결되는 보상 슬라이드(40)를 수용한다. 상기 공구 슬라이드(24)가 스핀들(28)에 의해 조정축(26)을 따라 변위 될 때, 상기 보상 슬라이드(40)는 공구 슬라이드(24)의 운동에 대향하는 방향으로 보상 운동을 수행한다. 이는 상기 공구 헤드(12)가 전반적으로, 항상 균형을 이루도록 상기 공구 슬라이드(24) 및 상기 보정 슬라이드(40)의 각각의 질량이 바뀌는 것을 결과한다.

상기 공구 슬라이드(24)의 조정 경로를 검출하기 위해, 그의 위치는 전자 측정 장치(44)에 의해 비접촉식으로 검출된다. 이러한 측정 장치(44)는 당업자에게 공지되어 있다. 상기 공구 슬라이드(24)의 조정 경로는 상기 측정 장치(44)에 의해 비접촉식으로 검출 가능하다.

외부 디스플레이 장치(16)는 측정 장치(44)에 의해 검출된 조정 경로가 용이하게 판독 가능하게 표시될 수 있는 디스플레이 유닛(48)을 갖는다. 이를 위해, 상기 디스플레이 유닛(48)은 측정 장치(44)에 전기적으로 연결될 수 있다. 이 목적을 위해, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 외부 디스플레이 장치(16)가 상기 공구 헤드(12) 상에 측면으로 놓일 때에, 상기 디스플레이 장치(16)는 공구 헤드(12)를 향하는 그의 후방 측면(50) 상에, 상기 공구 헤드(12)의 제2 접촉 소자(54)와 전기적 및 기계적으로 접촉하는 스프링-장착된 제1 접촉 소자(52)를 갖는다. 상기 제2 접촉 소자(54)는 상기 공구 헤드(12)의 접촉 리세스(56) 내에 배열된다.

상기 접촉 리세스(56)로부터 축방향으로 오프셋되는 생크(15)의 방향에서의 회전축(14)에 대하여, 상기 공구 헤드(12)는 홀딩 리세스(holding recess)(58,60)를 갖으며, 상기 홀딩 리세스(58,60)는 서로 대칭으로 형성되고, 상기 공구 헤드(12)의 원주 방향으로 서로로부터 거리를 두고 배치되며, 각각이 일 측면 상에 개방된 리세스의 형태로 구성된다. 이들은 각각 평면의 바닥 벽(62,64)과 U-자형의 측벽(66,68)을 제각기 갖는다. 각각의 측벽(66,68)은 서로 마주하는 직선형 단부를 가지며 만곡된 중간부를 통해 서로 연결된다. 중간부에는 각각의 경우에 래칭 오목부(latching indentation)(70,72)가 배치된다. 이는 특히, 도 4로부터 명확해진다. 상기 래칭 오목부(70,72)는 쐐기 형상의 구성이고 언더컷을 형성한다.

두 개의 홀딩 리세스(58,60) 사이의 영역에서, 상기 공구 헤드(12)는 180°미만의 각도 영역(angular region)에 걸쳐 상기 공구 헤드(12)의 원주 방향으로 연장되는 홀딩 영역(74)을 형성한다. 도시된 예시적인 실시형태에서, 상기 홀딩 영역(74)은 약 20°의 각도 영역(angular region)에 걸쳐 상기 공구 헤드(12)의 원주 방향으로 연장된다. 상기 접촉 리세스(56)는 상기 홀딩 영역(74)으로부터 축방향으로 오프셋되어 배치된다.

상기 공구 헤드(12)의 측면(18)에 기계적으로 고정하기 위해, 실질적으로 입방체 형상의 디스플레이 장치(16)가 그의 후면(50)상에 돌출부로서 구성된 두 개의 홀딩 부재들(76,78)을 갖는다. 상기 홀딩 부재(76,78)는 상기 홀딩 리세스(58,60)에 삽입될 수 있고, 그렇게 해서, 그들은 측벽(66,68)의 직선 단부 상에 놓이고 상기 홀딩 리세스(58,60)와 클로저(closure)를 형성한다.

상기 홀딩 부재(76,78)들은 각각 가이드 슬리브(77,79) 형태의 가이드부를 갖으며, 이 가이드 슬리브(77,79)에 스프링-장착된 압력 부재(pressure piece)(80,82)가 나사 결합(screw)된다. 상기 압력 부재(80,82)은 각각 외부 나사산이 제공되고 상기 가이드 슬리브(77,79)는 각각 내부 나사산을 갖는다. 상기 압력 부재(80,82)은 각각 구형의 압력 바디(84,86)와, 상기 압력 바디(84,86)에 스프링력을 가하는 압축 스프링(88,90)을 각각 포함한다. 상기 압력 바디(84,86)에 작용하는 스프링력들은 서로 반대를 향하게 된다. 상기 압력 바디(84,86)가 상기 공구 헤드(12)의 홀딩 영역(74)을 그들 사이에 클램핑하도록 상기 가이드 슬리브(77,79)와 마찬가지로, 상기 압력 부재들(80,82)은 서로 동일 높이로 정렬된다. 그렇게 할 때, 상기 구형의 압력 바디(84,86)는 각각 상기 홀딩 리세스(58,60)의 측벽(66,68)의 래칭 오목부(70,72)로 관통한다.

상기 압력 바디(84,86)에 의해 홀딩 영역(74)에 가해지는 유지력은 압력 부재(80,82)을 가이드 슬리브(77,79) 내로 더 크게 또는 덜 조이는 것에 의해 설정될 수 있다. 따라서, 스프링-장착된 압력 부재(80,82)은 가이드 슬리브(77,79)와 조합하여 디스플레이 장치(16)에 의해 공구 헤드(12)에 가해지는 유지력을 설정하기 위한 설정 메커니즘을 형성한다. 상기 유지력은 쐐기 형상의 래칭 오목부(70,72)에 작용한다. 쐐기 각을 변화시킴으로써, 상기 디스플레이 장치(16)를 상기 공구 헤드(12)로부터 해제시키는데 필요한 힘이 마찬가지로 변경될 수 있다.

디스플레이 장치(48) 이외에, 상기 디스플레이 장치(16)는 배터리 홀더(102) 내에 배열되는 배터리(98) 형태의 에너지 공급 유닛을 갖는다. 상기 배터리 홀더(102)는 서랍 방식으로 구성되며, 배터리(98)로 교환하기 위해 상기 디스플레이 장치(16)의 배터리(98)와 함께 제거될 수 있다. 배터리(98)의 도움으로, 공구 헤드(12)의 측정 장치(44)에 전기 에너지가 공급될 수 있다. 전기 에너지는 디스플레이 장치(16)가 공구 헤드(12)의 측면(18)에 고정될 때 제1 및 제2 접촉 소자(52, 54)를 통해 측정 장치(44)에 의해 제공된 측정 정보와 마찬가지로 전송된다.

상기 디스플레이 장치(16)는 도 5의 화살표(106)로 표시되고, 회전축(14)에 수직이게 배향되는, 연결 방향(joining direction)으로, 원통형 공구 헤드(12)의 측면(18)에 측 방향으로 놓일 수 있으며, 이로 인해, 상기 홀딩 부재(76,78)가 홀딩 리세스(58,60)를 관통하고, 압력 바디(84,86)가 래칭 오목부(70,72)에 래칭된다. 상기 디스플레이 장치(16)에 의해 공구 헤드(12) 상에 가해지는 유지력은 압력 부재(80,82)를 가이드 슬리브(77,79) 내로 더 크게 또는 덜 조이는 것에 의해 설정될 수 있다. 유지력을 미리 결정함으로써, 공구 헤드(12)의 회전 속도가 짧은 시간 간격 내에서 크게 변화하자마자, 즉, 상기 공구 헤드(12)의 회전 가속도가 소정의 한계값을 초과하자마자, 상기 디스플레이 장치(16)가 상기 공구 헤드(12)로부터 자동으로 해제되는 것을 보장할 수 있다. 상기 한계 값은 상기 공구 헤드(12)가 높은 회전 속도를 가지기 전에 상기 공구 헤드(12)가 회전을 시작할 때에, 상기 디스플레이 장치(16)가 해제되는 것을 보장하도록 선택될 수 있다. 따라서, 디스플레이 장치의 자동 해제에서, 상기 공구 헤드는 반경 방향으로 최대한 약간 가속된다.

정지 위치로부터 시작하여, 상기 공구 헤드가 회전 운동으로 변화하면, 상기 공구 헤드(12)에 측 방향으로 배치된 상기 디스플레이 장치(16)의 관성은 회전 운동을 방해한다. 그 결과, 상기 디스플레이 장치(16)는 틸팅 모멘트(tilting moment)를 겪게 된다. 공구 헤드(12)의 회전 가속도가 클수록 틸팅 모멘트(12)가 커질 것이다. 회전 가속도가 소정 값을 초과하면, 홀딩 부재(76,78)가 홀딩 리세스(58,60)로부터 해제됨으로써 상기 디스플레이 장치는 공구 헤드(12)로부터 자동으로 해제된다. 홀딩 부재가 공구 헤드(12)에 작용시키는 유지력의 크기는 디스플레이 장치가 공구 헤드(12)로부터 해제되는 회전 가속도를 결정한다. 유지력은 압력 바디(84,86) 사이의 거리에 의해 영향을 받고, 압력 부재(80,82)을 가이드 슬리브(77,79) 내로 더 크게 또는 덜 조이는 것에 의해 설정될 수 있다.

디스플레이 장치(16)는 정지된 공구 헤드(12) 상에 확실히 고정될 수 있어서, 사용자는 양손으로 공구 슬라이드(24) 및 따라서, 절삭 플레이트(38)를 정확하게 설정할 수 있다. 설정 후, 사용자가 공구 헤드(12)로부터 디스플레이 장치(16)를 해제하는 것을 잊어 버리고 상기 공구 헤드(12)를 회전시키는 경우, 상기 디스플레이 장치(16)는 매우 낮은 회전 속도에서도 공구 헤드로부터 자동으로 해제되고, 무게 때문에 수직방향 아래로 떨어진다. 따라서, 디스플레이 장치(16)가 공구 헤드(12) 상에 부주의하게 남아있는 채로 반경 방향으로의 발사체 방식으로 상기 공구 헤드(12)로부터 떨어져 나와 사용자의 건강에 위험을 초래할 위험의 원인이 존재하지 않는다.

Claims

조정축(26)을 따라 조정 가능한 공구 슬라이드(24) 및 상기 공구 슬라이드(24)의 조정 경로를 검출하기 위한 전기 측정 장치(44)를 갖는, 회전축(14)을 중심으로 회전 구동 가능한 공구 헤드(12)를 포함하고, 상기 공구 헤드(12)에 기계적 및 전기적으로 해제 가능하게 연결될 수 있고, 상기 공구 슬라이드(24)의 상기 조정 경로를 표시하기 위한 디스플레이 유닛(48)을 갖는 외부 디스플레이 장치(16)를 포함하는, 절삭 공구 장치로서,
상기 공구 헤드(12)의 소정의 회전 가속도가 초과 되면, 상기 디스플레이 장치(16)는 상기 공구 슬라이드(24)를 설정하기 위해 상기 정지된 공구 헤드(12) 상에 기계적으로 고정 가능한 것을 특징으로 하는, 절삭 공구 장치.
제1항에 있어서, 상기 디스플레이 장치(16)는 상기 회전축(14)에 대해 비스듬히 또는 수직이게 배향된 연결 방향(joining direction)(106)으로 상기 공구 헤드(12)의 측면(lateral surface)(18) 상에 배치 가능한 것을 특징으로 하는, 절삭 공구 장치.
제2항에 있어서, 상기 공구 헤드(12)는 원통형 측면(18)을 가지며, 상기 디스플레이 장치(16)는 상기 원통형 측면(18)과 선형으로 접촉하는 평면의 후방 측면 (50)을 갖는 것을 특징으로 하는, 절삭 공구 장치.
제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 디스플레이 장치(16)는 상기 정지된 공구 헤드(12)에 해제할 수 있게 래칭 가능한 것을 특징으로 하는, 절삭 공구 장치.
제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 디스플레이 장치(16)는 적어도 하나의 홀딩 부재(76,78)를 갖으며, 상기 공구 헤드(12)는 상기 적어도 하나의 홀딩 부재(76,78)에 의해 소정의 유지력(holding force)을 받는 것을 특징으로 하는, 절삭 공구 장치.
제5항에 있어서,
상기 적어도 하나의 홀딩 부재(76,78)는 상기 홀딩 부재(76,78)에 의해 상기 공구 헤드(12) 상에 가해지는 상기 유지력을 설정하기 위한 설정 메커니즘(setting mechanism)(77, 79, 84, 86)을 갖는 것을 특징으로 하는, 절삭 공구 장치.
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 적어도 하나의 홀딩 부재(76,78)는 상기 공구 헤드(12)와 기계적으로 결합(engagement)될 수 있는 것을 특징으로 하는, 절삭 공구 장치.
제5항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 디스플레이 장치(16)는 상기 공구 헤드(12)의 회전 방향으로 서로 간격을 두고 배치된 2개의 홀딩 리세스들(holding recesses)(58,60)에 삽입 가능한 2개의 홀딩 부재(76,78)를 갖는 것을 특징으로 하는, 절삭 공구 장치.
제8항에 있어서, 상기 홀딩 리세스들(holding recesses)(58,60)은 서로로부터 멀어지게 향하는 그의 외부 측면에서 개방되는 것을 특징으로 하는, 절삭 공구 장치.
제8항 또는 제9항에 있어서,
서로 마주하는 내부 측면(66,68)에서, 상기 홀딩 리세스들은 각각, 상기 홀딩 리세스(58,60) 내로 삽입될 수 있는 상기 홀딩 부재(76,78)의 관련한 래칭 소자(84,86)와 협동하는 적어도 하나의 래칭 소자(70,72)를 갖는 것을 특징으로 하는, 절삭 공구 장치.
제8항, 제9항 또는 제10항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 2개의 홀딩 부재들(76,78)은 각각 상기 홀딩 리세스들(holding recesses)(58,60)과 폼 클로저(form closure)를 형성하는 것을 특징으로 하는, 절삭 공구 장치.
제8항 내지 제11항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 홀딩 부재들(76,78)은 상기 원주 방향으로 180°미만의 각도 영역(angular region)에 걸쳐 연장하는 상기 공구 헤드(12)의 홀딩 영역(74)을, 그들 사이에 수용하는 것을 특징으로 하는, 절삭 공구 장치.
제12항에 있어서, 상기 홀딩 부재들(76,78)은 서로 마주하여 놓인 스프링-장착된 압력 부재들(spring-mounted pressure pieces)(80,82)을 갖는 것을 특징으로 하는, 절삭 공구 장치.
제13항에 있어서, 상기 압력 부재들(80,82)은 서로 같은 높이로 정렬(alighed flush)되는 것을 특징으로 하는, 절삭 공구 장치.
제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 압력 부재들(80,82)은 각각 압축 스프링(88,90)에 의해 스프링력을 받을 수 있는 압력 바디(84,86)를 가지며, 상기 2개의 압력 부재들(80,82)의 상기 스프링력들은 서로 반대를 향하는 것을 특징으로 하는, 절삭 공구 장치.
제8항 내지 제15항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 홀딩 부재들(76,78)은 상기 공구 헤드(12)를 향하는 상기 디스플레이 장치(16)의 후방 측면(50)으로부터 돌출하는 돌출부들을 형성하는 것을 특징으로 하는, 절삭 공구 장치.
제1항 내지 제16항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 디스플레이 장치(16) 및 상기 공구 헤드(12)는 상기 측정 장치(44)와 상기 디스플레이 유닛(48) 사이의 전기적 연결을 이루기(establish) 위해 서로 관련된 전기 접촉 소자들(52, 54)을 갖는 것을 특징으로 하는, 절삭 공구 장치.
제8항 내지 제16항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 디스플레이 장치(16) 및 상기 공구 헤드(12)는 상기 측정 장치(44)와 상기 디스플레이 유닛(48) 사이의 전기적 연결을 이루기 위해 서로 관련된 전기 접촉 소자들(52, 54)을 갖으며, 상기 디스플레이 장치(16)의 상기 접촉 소자들(52)은 상기 홀딩 부재들(76,78)로부터 축방향으로 오프셋되어 배치되는 것을 특징으로 하는, 절삭 공구 장치.
제18항에 있어서, 상기 공구 헤드(12)는, 상기 공구 헤드(12)의 상기 접촉 소자들(54)이 배치되는, 접촉 리세스(56)를 갖는 것을 특징으로 하는, 절삭 공구 장치.
제1항 내지 제19항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 디스플레이 장치(16)는 에너지 공급 유닛(98)을 갖는 것을 특징으로 하는, 절삭 공구 장치.