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Dokumentenidentifikation DE4307497A1 15.09.1994
Titel Werkzeughalter
Anmelder Hasenstab, Werner, 63814 Mainaschaff, DE;
Feeß, Armin, 63801 Kleinostheim, DE;
Feeß, Bertram, 63773 Goldbach, DE
DE-Anmeldedatum 10.03.1993
DE-Aktenzeichen 4307497
Offenlegungstag 15.09.1994
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.09.1994
IPC-Hauptklasse B23B 31/08
Zusammenfassung Die vorliegende Erfindung beschreibt einen Werkzeughalter, der eine exakte, nach Versatz einstellbare Werkzeugaufnahme darstellt, welche in ihrer Eigenschaft auch in der zu zerspanenden Schnittkraft oder Eigenfrequenz des Systems optimiert werden kann. Ziel der Erfindung sollte es sein, eine einfach handhabbare Werkzeugaufnahme zu realisieren, die in ihrer Anwendung völlig unahängig vom etwaigen Werkzeugmaschinentyp oder der antriebstechnischen Auslegung der angetriebenen Elemente vom Anwender problemlos einsetzbar ist. Marktüblichen Werkzeugaufnahmen im nach dem Stand der Technik handelsüblichen Sinne sind schon in der technischen Auslegung, wie in den geometrischen Abmessungen mti der hier erfindungsgemäßen Wekrzeugaufnahme nicht vergleichbar. Durch den Einsatz der hier beschriebenen Werkzeugaufnahme können wesentlich höhere Werkzeugstandzeiten erreicht und eine höhere Fertigungspräzision ermöglicht werden.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Werkzeughalter, in der Fachsprache auch als Pendelhalter bezeichnet, der gegenüber handelsüblichen Werkzeughaltern den eingesetzten Werkzeugen eine wesentlich höhere Standzeit garantiert und zudem auch beim Einsatz der Werkzeuge, wie Reibahlen usw. einen Versatzausgleich nach allen 3 Freiheitsgraden, wie Axial-, Lateral und Winkelversatz ermöglicht. Generell zeichnet sich der in der Erfindung beschriebene Werkzeughalter dadurch aus, daß durch das in der Beschreibung beschriebene und nach dem Stand der Technik in der Europäischen Patentanmeldung EP 88 116 341.4 aufgezeigte Federausgleichselement (2) eine stetige Feder aufzeigt, welche dem Werkzeughalter ein problemloses Eintauchen z. B. durch eine vorgegebene Durchgangsbohrung oder ein Sackloch garantiert. Die Eigenfrequenz, welche in ihrer Ausführung durch Masse, bzw. in ihrer Torsionssteife hin bestimmbar wird, zeichnet sich dadurch aus, daß man mittels ihrer technischen Feinabstimmungsmöglichkeiten generell Resonanzschwingungen vermeiden kann. Exakte, riefenfreie Passungsbohrungen werden durch diese Erfindung mittels Reibahlen oder anderer geeignetere Werkzeuge ermöglicht, auch riefenfreie Oberflächenbearbeitungen sind machbar.

Die erforderlichen Drehmomente werden, wie schon in der Europäischen Patentanmeldung EP 88 116 341.4 vom Antriebselement über die in ihrer Art beschriebenen Elemente des Werkzeughalters je nach Ausführung torsionssteif übertragen.

Bei den bisher bekannten Werkzeughalterungen sind diese nach regelungstechnischen Überlegungen eines PID-Reglers nicht realisiert. Das zum Bearbeiten hochwertigster Fertigungsgenauigkeiten erforderliche Prinzip der neuartigen Werkzeughalterung befähigt diese Erfindung dazu, eine Eigenfrequenz der Werkzeughalterung vorzugeben, das Element (2) definitiv zu bedämpfen und somit einem etwaigen Verschleiß durch nach dem Stand der Technik zu geringen Versatzausgleich oder durch Schwingungen vorzubauen. Die Fertigungsgenauigkeit spanabhebender Vorgänge ist ebenfalls ein Attribut, das durch die multifunktionelle Auslegung des Werkzeughalters positiv beizufügen ist.

Durch diese Anordnung und Auslegung der beschriebenen Werkzeugaufnahme (1), Federausgleichselement (2) und Werkzeugklemmhülse (3) können generell die Kippmomente oder ungünstig auftretende, ungewollt einfließende Momente unterdrückt werden. Die vom Antrieb eingehenden Kräfte können in der Ideallinie des Kraftverlaufs gehandhabt werden und somit kann auf gemäß nach dem Stand der Technik beschriebene Kugellager oder anderer Führungselemente zur Stützung der Kippmomente notwendige Elemente verzichtet werden.

Vorteilhaft sind auch die Auslegung einer Basisaufnahme mit für unterschiedlich ausgelegte Schaft- oder Wellendurchmesser von Werkzeugen, die gegebene schnelle Austauschbarkeit der Werkzeuge wird dadurch gewährleistet. Ein schnelles Umrüsten von Werkzeugen oder das maschinenseitige Voreinstellen der Werkzeuge ist unproblematisch. Exotische Werkzeugträgerkonstruktionen entfallen. Die Eintauchtiefe des Werkzeugschaftes ist mittels eines integrierten Anschlags (4) regulierbar.


Anspruch[de]
  1. 1. Werkzeughalterung aus einem oder mehreren zylindrischen Körpern mit Werkzeugaufnahme (1), Ausgleichselement (2) und Werkzeugklemmhülse (3), die von einem Basisträger, einem versatzausgleichendem Federausgleichselement (2) ausgebildet ist und somit in allen Freiheitsgraden axial, lateral und winklig wirkt, um den Versatzausgleich wie eine Dämpfung nahezu ohne Hysterese zu bewirken, um ohne Resonanzschwingungen positiv das Fertigungsverhalten von Werkzeugen zu kompensieren, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugklemmhülse (3) auf die physikalischen Drehmomentübertragungen oder geforderten Axialkräfte generell auf die Anwendungen der geforderten Fertigungsabläufe hin anpaßbar sind.
  2. 2. Werkzeughalterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unter (3) beschriebene Werkzeugklemmhülse austauschbar in der Art ihrer physikalischen Eigenschaften und geometrischen Abmessungen dienliche Werkzeugaufnahme multifunktionell ausgelegt werden kann und jeweils auf die geforderten Umgebungen angepaßt wird.
  3. 3. Werkzeughalterung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in ihrer dreiteiligen oder mehrteiligen Ausführung beschriebenen Elemente generell auch funktionell einteilig auslegbar in handelsübliche Werkzeugaufnahmen integrierbar ist.
  4. 4. Werkzeughalterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß, vorausgesetzt das Werkzeug ist in einer Hohlwellenausführung ausgelegt, die notwendigen Ausgleichsschlitze bereits in den Schaft, bzw. den Zylinder des Werkzeuges bereits eingebracht werden können.
  5. 5. Werkzeughalterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Werkzeugklemmhülse (3) befindliche oder wie in Anspruch 4 beschriebene Element als Aufnahme von Werkzeugen führend wirkt, so daß sich beim Bearbeiten von Durchgangs-, Sacklochbohrungen oder generell beim Zerspanen eine Selbstzentrierung der Werkzeuge ergibt und beispielsweise bei Sacklochbohrungen eine natürliche Auflaufdämpfung realisiert wird, die durch den effektiven Federweg gekennzeichnet ist und somit auch exakt auslegbar ist, also Werkzeugbruch vermieden wird.
  6. 6. Werkzeughalterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die geometrische Auslegung dieser Werkzeugaufnahme sehr kompakt und kurz bauend ist, und somit ein Eigenschwingen der Werkzeugaufnahme vermieden wird und größere Bearbeitungsräume gegeben sind.
  7. 7. Werkzeughalterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch austauschbare zylindrische oder auch in der geometrischen Ausführung jederzeit andersartig gestaltbare Aufnahmen (3) Werkzeuge mit unterschiedlichen Schaft- oder Wellendurchmessern aufgenommen werden können.
  8. 8. Werkzeughalterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen variabel ausgelegten integrierten Anschlag die Aufnahmetiefe des Werkzeuges gehändelt werden kann.






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