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Teilbares Werkzeug für die spanabhebende Bearbeitung
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Bei Werkzeugmaschinen für die spanabhebende Bearbeitung von Werkstücken,
bei denen die Werkzeuge größere Abmessungen haben und überdies in der Regel mit
Hartmetallschneiden bestückt sind, gibt es Bestrebungen, die Werkzeuge derart teilbar
auszuführen, daß an einer bestimmten Trennstelle ein Werkzeugkopf mit der Schneide
vom Werkzeugschaft für die Befestigung des Werkzeug an der Werkzeugmaschine getrennt
werden kann und mittels einer Kupplungsvorrichtung mit ihm verbunden werden kann.
Diese weist aufeinander abgestimmte Führungsflächen oder Anlageflächen teils am
Werkzeugschaft und teils am Werkzeugkopf auf. Dazu gehört außerdem eine Spannvorrichtung,
die eine relativ zum Werkzeugschaft verschiebbare Zugstange aufweist, die mit einem
Kraftantrieb verbunden ist und die mit dem Werkzeugkopf gekoppelt werden kann.
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Bei einer bekannten Ausführung eines-teilbaren Drehmeißels sind an
der Trennstelle zwischen Werkzeugschaft und Werkzeugkopf prismatische Führungsflächen
oder Anlageflächen vorhanden. Die Zugstange weist einen zylindrischen Zugkopf auf,
der am Werkzeugkopf
in eine Ausnehmung eingreift, die einen schlüssellochförmigen
Grundriß hat, wobei sie an der Schmalseite offen ist. Bei dieser Ausführungsform
kann der Werkzeugkopf stets nur in einer ganz bestimmten Stellung mit dem Werkzeugschaft
verbunden werden. Das Verbinden und Trennen des Werkzeugkopfes und des Werkzeugschaftes
erfolgt auf einer Bewegungsbahn, die rechtwinklig zur Längsachse des Werkzeugschaftes
ausgerichtet ist. Das schränkt die Einsatzmöglichkeiten eines solchen Werkzeuges
ein, insbesondere dann, wenn im Zuge der Bearbeitung eines Werkstückes die Htuptschnittkräfte
nach Größe und Richtung sich ändern.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,ein teilbares Werkzeug derart
auszugestalten, daß der Werkzeugkopf gegenüber dem Werkzeug zumindest in mehreren
Stufen auf eine bestimmte Winkelstellung eingestellt werden und in dieser Winkelstellung
sicher festgehalten werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch ein teilbares Werkzeug mit den im Anspruch
1 angegebenen Merkmalen gelöst.
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Dadurch, daß die Führungsflächen der Kupplungsvorrichtung am Werkzeugschaft
und am Werkzeugkopf mittig zu einer gemeinsamen Achse zumindest des Werkzeugschaftes
aber auch zum Teil des Werkzeugkopfes ausgerichtet sind, und dadurch daß die Spannvorri#htung
mittig zu dieser Achse angeordnet ist, und ihre Teile entweder Drehteile sind oder
zumindest eine rotationssymmetrische Ausbildung haben, ist ein Verdrehen des Werkzeugkopfes
gegenüber dem Werkzeugschaft möglich, wobei je nach der besonderen Ausführungsform
der Führungsflächen entweder eine stetige Winkeleinstellung oder zumindest in Stufen
je eine bestimmte Winkeleinstellung zwischen dem Werkzeugkopf und dem Werkzeugschaft
möglich ist. Die Spannbacken der Spannvorrichtung werden bei einer
mittels
der Zugstange auf sie ausgeübten axialen Verschiebekraft parallel zu sich selbst
an den Außenkonusflächen des Werkzeugschaftes entlang bewegt, so daß sie mit der
Axialbewegung zugleich eine radiale Schließbewegung oder Öffnungsbewegung ausführen.
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Diese Parallelbewegung schräg zur Achse ermöglicht es, daß die im
Inneren der Spannbacken an ihrem vorderen Ende gelegenen und einwärts gewandten
Kupplungsflächen in radialer Richtung hinter die vom Werkzeugschaft abgewandte Kupplungsfläche
des Zugschaftes greifen und in axialer Richtung den Zugschaft mitnehmen und so den
Werkzeugkopf gegen den Werkzeugschaft ziehen, bis beide an ihren Führungs- und Anlageflächen
fest aneinander anliegen. Dadurch, daß die Kupplungsflächen an den Spannbacken des
Werkzeugschaftes und am ZugschaFt des Werkzeugkopfes als Konusflächen ausgebildet
sind, wird in der Kupplungsstellung beider Teile bewirkt, daß die Spannbacken nicht
nur eine axiale Zugkraft sondern auch eine allseitige radiale Zentrierkraft auf
den Zugschaft am Werkzeugkopf ausüben. Dadurch erhält der Werkzeugkopf in einem
gewissen Abstand von den Führungs- und Anlageflächen der Trennstelle eine zusätzliche
radiale Einspannung, die zur Entlastung der Führungs- und Anlageflächen an der Trennstelle
beiträgt und die Steifigkeit der Verbindung des Werkzeugkopfes mit dem Werkzeugschaft
erhöht.
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Bei einer Ausgestaltung des Werkzeuges nach Anspruch 2 wird durch
den verhältnismäßig stumpfen Kegel der Kupplungsflächen erreicht, daß die radiale
Bewegungskomponente der Spannbacken zumindest im gleichen Maße, bevorzugt mit einer
gewissen Voreilung, in eine Axialbewegung des Zugschaftes am Werkzeugkopf umgesetzt
wird, und daß außerdem die radialen und axialen Reibungskräfte an den Kupplungsflächen
möglichst niedrig sind und eine Selbsthemmung mit Sicherheit vermieden wird. Durch
eine Ausgestaltung des Werkzeuges nach Anspruch 3 wird erreicht, daß die Axialbewegung
der Zugstange in eine verhältnismäßig große Radialbewegung der Spannbacken
umgesetzt
wird, so daß die notwendigen radialen Wege der Spannbacken zum Hintergreifen der
Kupplungsflächen an der Zugstange innerhalb einer verhältnismäßig kurzen Baulänge
des Werkzeugschaftes erreicht wird.
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Bei einer Ausgestaltung des Werkzeuges nach Anspruch 4 kann durch
die Aufteilung der Kupplungsflächen auf mehrere parallele Abschnitte die radiale
Abmessung der Kupplungsflächen entsprechend vermindert werden, wodurch auch die
davon abhängigen Abmessungen dar übrigen Teile vermindert wer-den können. Durch
die Parallelschaltung mehrerer Kupplungsflächen wird sehr schnell eine verhältnismäßig
große Flächenüberdeckung der Kupplungsflächen erreicht, so daß die Flächenbelastung
während der Bewegungsphase mit der geringeren Formabstimmung der Kegelflächen vermindert
ist. Durch die Anpassung der Übergangsflächen an die die Bewegungsrichtung der Relativbewegung
bestimmenden Konusflächen der Spannbacken und ihrer Gegenflächen wird erreicht,
daß einerseits die Konusabschnitte so nahe wie möglich hintereinander liegen und
andererseits ein gegenseitiges Verhaken der Kupplungsflächen und #ein Ineinandergreifen
in einer falschen Zuordnung vermieden wird, wenn der Werkzeugkopf schon in seine
Kupplunqsstellung geschoben ist, ehe die Spann vorri eh tung in Bewegung gesetzt
wurde.
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Bei einer Ausgestaltung des Werkzzuges nach Anspruch 5 erfolgt die
Schließbewegung der Spannbacken und die axiale Spannbewegung fiir das Festspannen
des Werkzeugkopfes in von voneinander getrennten Bewegungsphasen. Dadurch werden
während des Festspannens des Werkzeugkopfes Relativbewegungen der kupplungsfl';ie1ien
vermieden 1110 d die Zugkraft der Zustange praktisch verlus@frei in die Spannkraft
zum Festhalten des Werkzeugkopfes umgesetzt. Durch den verhältnismäßig großen Kegelspitzenwinkel
der Konusabschnitte am
Werkzeugschaft und an den Spannbacken wird
die Schließbewegung der Spannbacken auf einen verhnltnismäßig kleinen Anteil der
gesamten Axialbewegung der Zugstange beschränkt, so daß für die rein axiale Bewegung
der Spannbacken entlang der zylindrischen Übergangsfliichen noch ein ausreichend
großer Weganteil mit einer entsprechend großen Flächenüberdeckung der zylindrischen
Flächen übrig bleibt.
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Bei einer Ausgestaltung des Werkzeuges nach Anspruch 6 wird durch
die getrennte Herstellung des Zugschaftes vom Werkzeugkopf die Herstellung und/oder
Bearbeitupg der Führungs- und Anlageflächen der Trennstelle am Werkzeugkopf erheblich
erleichtert. Bei einem nach Anspruch 7 ausgestalteten Werkzeug ist es trotz der
Trennstelle zwischen dem Werkzeugschaft und dem Werkzeugkopf möglich, ein Fluid,
insbesondere eine Kühl- und/oder Schneidflüssigkeit, bis in den Werkzeugkopf und
dort beispielsweise bis zur Schneide hinzuleiten.
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Mit einer Ausgestaltung des Werkzeuges nach Anspruch 8 wird ein stetiger
Zusammenhalt aller Teile des Werkzeugschaftes auch bei abgenommenem Werkzeugkopf
erreicht.
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Durch eine Ausgestaltung des Werkzeuges nach Anspruch 9 wird einerseits
eine sehr hohe Beweglichkeit der Spannbacken in Umfangsrichturig und damit zugleich
in radialer Richtung erreicht, so daß auch verhältnismäßig große Halbmesserdifferenzen
der Kupplungsflächen überbrückt werden können. Andererseits wird dadurch auf einfache
Weise ein Zusammenhalt der Spannbacken mit einer gleichmäßigen Verteilung in Umfangsrichtung
-erreicht, so daß zusätzliche Führungsmittel und/oder Haltemittel für die Spannbacken
entfallen können.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand zweier in der Zeichnung dargestellter
Ausführungsbeispiele naher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen teilweise geschnitten
dargestellten Aufriß eines ersten Ausführungsbeispieles des Werkzeuges gemäß der
Erfindung im Betriebszustand; Fig. 2 einen teilweise geschnitten dargestellten Aufriß
des Werkzeuges nach Fig. 1 in teilweise getrenntem Zustand; Fig. 3 einen Querschnitt
des Werkzeuges nach Fig. 1 gemäß der Linie III - III; Fig. 4 einen teilweise geschnitten
dargestellten Aufriß eines abgewandelten Ausführungsbeispieles des Werkzeuges in
zwei verschiedenen Betriebszuständen.
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Das aus Fig. 1 bis 3 ersichtliche Werkzeug 10 wird als Drehmeißel
eingesetzt. Es weist zwei Hauptbauteile auf, nämlich. einen Werkzeugschaft 11 und
einen Werkzeugkopf 12. Der Werkzeugschaft 11 dient der Befestigung des Werkzeuges
10 an einer nicht dargestellten Werkzeugmaschine. Die von der Art und vom Aufbau
der Werkzeugmaschine abhängigen Verbindungselemente sind ebenfalls nicht dargestellt.
Der Werkzeugkopf 12 trägt die Werkzeugschneide 13, die hier als aufgelötete Hartmetall-Schneide
ausgebildet ist.
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Das Werkzeug 10 ist teilbar. Der Werkzeugschaft 11 und der Werkzeugkopf
12 können an einer Trennstelle 14 voneinander getrennt werden. Im Betriebszustand
(Fig. 1) werden sie mittels einer Kupplungsvorrichtung 15 miteinander verbunden.
Diese weist Führungs- und Anlageflächen 16 bzw. 17 teils am Werkzeugschaft 11 und
teils am Werkzeugkopf 12 sowie eine Spannvorrichtung 18 auf.
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Die Führungs- und Anlageflächen 16 und 17 (Fig. 2) sind die kreisringförmig
angeordneten Einzelflächen einer stirnseitigen Kerbverzahnung (Hirth-Verzahnung).
Diese stirnseitige Kerbverzahnung
oder kurz Stirnverzahnung ist
mittig zu einer gemeinsamen Achse des Werkzeugschaftes 11 und des Werkzeugkopfes
12 angeordnet. In Bezug auf diese Achse sind der Werkzeugkopf 12 zumindest im Bereich
des der Trennstelle 14 benachbarten Längenabschnittes und der Werkzeugschaft 11
in seiner ganzen Länge als Kreiszylinder mit gleichem Außendurchmesser ausgebildet.
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Diese Stirnverzahnung 16 und 17 erlaubt es, den Werkzeugkopf 12 stufenweise
entsprechend der Teilung der Stirnverzahnung auf unterschiedliche Winkelstellurgen
gegenüber dem Werkzeugschaft 11 einzustellen.
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Die Spannvorrichtung 18 ist ebenfalls mittig zu der gemeinsamen Achse
angeordnet, so daß sie auch mit der Stirnverzahnung 16, 17 fluchtet. Die Teile der
Spannvorrichtung 18 sind entweder Drehteile oder aus Drehteilen abgeleitet, so daß
die Spannvorrichtung 18 in jeder beliebigen Winkelstellung zwischen dem Werkzeugkopf
12 und dem Werkzeugschaft 11 wirken kann.
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Der Werkzeugschaft 11 ist lediglich aus fertigungstechnischen Gründen
zweiteilig ausgebildet und aus einem Kernteil 21 und einem Mantelteil 22 in der
aus Fig. 1 und 2 ersichtlichen Weise zusammengesetzt und mittels mehrerer stirnseitig
angeordneter Schrauben 23 miteinander vereinigt. Soweit es im folgenden dieser Unterscheidung
nicht bedarf, wird der Werkzeugschaft 11 als ein Teil betrachtet.
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Zu den dem Werkzeugschaft 11 zugeordneten Teilen der Spannvorrichtung
18 gehört ein in seinem dem Werkzeugkopf 12 zugekehrten Endabschnitt vorhandener
und zur Stirnseite mit der Stirnverzahnung hin zumindest teilweise offener Hohlraum
24. Die Umfangsflächen dieses Hohlraumes 24 sind im Bereich des Kernteils 21 als
Innenkonus ausgebildet, der sich zur offenen Stirnseite hin erweitert.
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Als weitere Teile der Spannvorrichtung 18 sind im Hohlraum 24 insgesamt
6 Spannbacken 26 angeordnet, zwischen denen je ein Federelement 27 (Fig. 3) vorhanden
ist, das als gummielastischer Zwischensteg ausgebildet ist, der zweckmäßigerweise
mit dem jeweils
benachbarten Spannbacken 26 fest verbunden ist,
indem er beispielsweise angegossen oder anvulkanisiert oder auch angeklebt ist.
In Umfangsrichtung haben diese Zwischenstücke eine Erstreckung von wenigstens 4
mm. In radialer Richtung haben sie gegenüber dem benachbarten Bauteil, nämlich gegenüber
der Konusfläche 25 des Kernteils 21 und gegenüber dem Grund der im Querschnitt U-förmigen
Trennfuge zwischen den Spannbacken 26 einen Mindestabstand von bevorzugt. 2-4 mm,
so daß sie sich bei einem Stauchvorgang beim Schließen der Spannbacken frei in die
verbleibenden Räume hinein auswölben können. Die Außenfläche der Spannbacken ist
auf dem größten Teil ihrer Längserstreckung als Außenkonus 28 ausgebildet. Dieser
Außenkonus 28 ist zumindest in der Schließstellung der Spannbacken 26 (Fig. 1) auf
den Innenkonus 25 am Werkzeugschaft 11 abgestimmt. Die Spannbacken 26 haben auf
ihrer Innenseite in dem vom Werkzeugkopf 12 abgekehrten Endbereich eine kreisringabschnittförmige
Anlagefläche 29 mit einer geraden Mantellinie. Im einfachsten Falle ist die Anlagefläche
eben. Sie könnte jedoch auch als Kegelstumpffläche mit einem sehr grcßen Kegelspitzenwinkel
ausgebildet sein, deren Basis vom Werkzeugkopf 12 abgekehrt ist. An der Anlagefläche
29 der Spannbacken 26 liegt eine zu ihr parallele kreisringförmige Anlagefläche
31 eines Zugkopfes 32 an, der Teil einer Zugstange 33 ist.
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Die Zugstange 33 ist am Werkzeugschaft 11, genau genommen in einer
darauf abgestimmten mittigen Längsbohrung des Kernteils 21, relativ zum Werkzeugschaft
11 bewegbar geführt. Die Zugstange 33 ist in nicht dargestellter Weise mit einem
Kraftantrieb verbunden, der im allgemeinen an der Werkzeugmaschine angeordnet ist
und Teil derselben ist.
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Die Halbmesser der beiden Anlageflächen 29 und 31 sind so aufeinander
abgestimmt, daß die Spannbacken 26 sowohl in ihrer Schließstellung (Fig. 1) wie
auch in ihrer Offenstellung (Fig. 2) stets im Eingriff mit dem Zugkopf 32 der Zugstange
33 stehen.
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Daher ist der größte Halbmesser der Anlage 31 des Zugkopfes 32 kleiner
als der in der Schließstellung der Spannbacken
26 gemessene größte
Halbmesser der Anlagefläche 29 der Spannbacken. 26 und größer als der in der Offenstellung
der Spannbacken 26 gemessene kleinste Halbmesser der Anlagefläche 29.
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Außerdem ist der kleinste Halbmesser der Anlagefläche 29 der Spannbacken
26 in deren Schließstellung größer ausgeführt als der kleinste Halbmesser der Anlage
fläche 31 des Zugkopfes 32, so daß die Spannbacken 26 in der Schließstellung nicht
auf der Zugstange 33 aufsitzen, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist.
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Als weiterer Teil der Spannvorrichtung 18 ist am Werkzeugkopf 12 an
der dem Werkzeugschaft 11 zugekehrten Stirnseite ein Zugschaft 34 vorhanden, der
mit der gemeinsamen Achse der gesamten Spannvorrichtung 18 fluchtet. Der Zugschaft
34 erstreckt sich in der Längsrichtung bis in den Längenbereich der Spannbacken
hinein. An dem in die Spannbacken 26 hineinragenden Endbereich des Zugschaftes 34
sind zwei untereinander parallele Kupplungsflächen 35 und 36 vorhanden (Fig. 2).
Sie haben die Form eines kreisringförmigen Außenkonus, der sich zum freien Ende
des Zugschaftes 34 hin erweitert. Die zwischen den beiden Kupplungsflächen 35 und
36 befindliche Übergangsfläche 37 und die zu ihr parallele Übergangsfläche 38, die
an die am weitesten außen gelegene Kupplungsfläche 36 anschließt, haben eine Mantellinie,
die parallel zur Mantellinie des Innenkonus 25 am Werkzeugschaft 11 oder parallel
zur Mantellinie des Außenkonus 28 der Spannbacken 26 verläuft. Den Kupplungsflächen
35 und 36 am 1#ugschaft 34 stehen an den Spannbacken 26 auf sie abgestimmte Kupplungsflächen
39 und 40 gegenüber (Fig. 2), die in der Schließstellung der Spannbacken 26 (Fig.
1) an den Kupplungsflächen 35 und 36 des Zugschaftes 34 anliegen. Die an den Spannbacken
26 zwischen den untereinander parallelen Kupplungsflächen 39 und 40 vorhandene Übergangsfläche
41 ist ebenfalls parallel zur Mantellinie des Außenkonus 28 der Spannbacken 26
ausgerichtet.
Die Halbmesser der Kupplungsflächer1 35, 36 am Zugschaft 34 und der Kupplungsflächen
39, 40 an den Spannbacken 26 und die Halbmesser der jeweils zwischen den Kupplungsflächen
befindlichen Übergangsflächen 37 bzw. 41 sind r;o aufeinander abgestimmt, daß in
der Schließstellung der Spannbacken (Fig. 1) zwar die Kupplungsflächen 35 und 3G
einerseits und 39 und 40 andererseits aneinander anliegen, daß aber zwischen den
Übergangsflächen 37 einerseits und 41 andererseits und zwischen den übrigen Umfangsflächen
des Zugschaftes 34 und der Spannbacken 26 ein gewisses radiales Spiel verbleibt.
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Der Zugschaft 34 wird als Einzelteil getrennt vom Werkzeugkopf 11
hergestellt und mittels einer Gewindeverbindung 42 mit dem Werkzeugkopf 12 verbunden.
Das erleichtert die Herstellung der dem Werkzeugkopf 12 zugeordneten Einzelflächen
17 der Stirnverzahnung an der Trennstelle 14.
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Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist am Werkzeugkopf 12 eine Leitung
43 für Fluide, beispielsweise für eine Kühl- und Schneidflüssigkeit, vorhanden,
die etwa an der Spanfliiche mündet. Diese Leitung 43 erstreckt sich durch den Zugschaft
34 hindurch und mündet an dessen dem Werkzeugschaft 11 zugekehrten Stirnseite in
einer zylindrischen Ausnehmung 44, deren Mündung an der Stirnseite des Zugschaftes
34 mit einem schlanken Einlaufkonus versehen ist, der in Fig. 1 und 2 nicht erkennbar
ist. Als Gegenstück zur Ausnehmung 44 ist an der Zugstange 33 an der dem Werkzeugkopf
12 zugekehrten Stirnseite des Zugkopfes 32 ein zylindrischer Fortsatz 45 vorhanden.
Dessen Außendurehmesser ist auf den Innendurchmesser der Ausnehmung 44 am Zugschaft
34 so abgestimmt, daß mindestens ein Schiebesitz, besser ein Laufsitz
erreicht
wird. Die Länge des Fortsatzes 45 ist auf die Lage und Länge der Ausnehmung 44 im
Zugschaft 34 derart abgestimmt, daß zumindest in der Kuppelstellung des Werkzeugkopfes
12 gegenüber dem Werkzeugschaft 11 der Fortsatz 45 in die Ausnehmung 44 so weit
hineinragt, daß der über den Einlaufkonus der Ausnehmung 44 hinwegreichende Längenabschnitt
des Fortsatz es 45 noch ein Dichtungselement aufzunehmen vermag. Dort ist der Fortsatz
45 mit einer Umfangsnut 46 versehen, in die ein Rundschnurring 47 als Dichtungselement
eingelegt ist. In Fortsetzung der Leitung 43 ist in der Zugstange 33 ebenfalls eine
Leitung 48 für Fluide vorhanden, die an einer nicht mehr dargestellten Stelle an
eine Fluidpumpe und über diese an einen Fluidvorrat angeschlossen werden kann.
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Am Werkzeugschaft 11 ist ein in axialer Richtung wirkender Anschlag
für die Spannbacken 26 vorhanden. Er wird durch eine am Mantelteil 22 des Werkzeugschaftes
11 einstückig hergestellte Kreisringscheibe 49 gebildet. An diesem Anschlag legen
sich die Spannbacken in ihrer. Offenstellung (Fig. 2) an. Dadurch wird verhindert,
daß die Spannbacken -26 zu weit auseinandergespreizt werden, so daß ihre Anschlagflächen
29 von der Anlagefläche 31 am Zugkopf 32 der Zugstange 33 auskuppeln.
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Im folgenden werden anhand der Fig. 4 zwei Abwandlungen des Werkzeuges
nach Fig. 1 bis 3 näher erläutert. Die eine Abwandlung betrifft die Kupplungsfläcfien
zwischen den -Spannbacken und dem Zugschaft am Werkzeugkopf und die andere Abwandlung
betrifft die Konusflächen zwischen den Spannbacken und dem Werkzeugschaft.
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Im übrigen gelten die bisherigen Ausführungen in gleicher Weise oder
zumindest sinngemäß.
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Der Werkzeugkopf 12' weist einen Zugschaft 51 auf, der an seinem freien
Ende lediglich eine einzige Kupplungsfläche 52 aufweist, die die Form eines kreisringförmigen
Außenkonus hat, der sich, wie bisher, zum freien Ende hin erweitert. Die Spannbacken
53 haben dementsprechend auch nur eine Kupplungsfläche 54. Für gleiche Zugkräfte
müßten diese Kupplungs#flächen 52 und 54 mit einer größeren Halbmesserdifferenz
ausgeführt werden. Für geringere Zugkräfte genügt möglicherweise die gleiche Halbmesserdifferenz
wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform mit mehreren parallelen Kupplungsflächen.
Die einfachere Ausführungsform der Kupplung nach Fig. 4 kann auch als Grundform
verstanden werden, gegenüber der die Ausfuhrungsform mit je zwei Paar Kupplungsflächen
gemäß Fig. 1 und 2 abgewandelt ist.
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Beim Werkzeugschaft 11' ist an seiner Innenseite der Innenkonus in
zwei Längenabschnitte, den Konusabschnitt 55 und den Konusabschnitt 56, unterteilt.
Dazwischen liegt eine zylindrische Übergangsfläche 57. Am Konusabschnitt 56 mit
dem kleinsten Halbmesser schließt an diesen eine weitere zylindrische Übergangsfläche
58 an. Dementsprechend ist auch an den Spannbacken 53 der Außenkonus in zwei Längenabschnitte,
die Konusabschnitte 59 und 60 unterteilt. Dazwischen liegt die zylindrische Übergangsfläche
61. An den Konusabschnitt 59 mit dem größten Halbmesser schließt an diesen eine
weitere zylindrische Übergangsfläche 62 an. Die zylindrischen Übergangsflächen 57
und 58 am Werkzeugschaft 11' und die zylindrischen Übergangsflächen 61 und 62 an
den Spannbacken 53 sind hinsichtlich ihrer Halbmesser so aufeinander abgestimmt,
daß in der Schließstellung der Spannbacken 53 (Fig. 4, oben) ihre Übergangsfläche
61 zwischen den beiden Konusabschnitten 59 und 60 den gleichen Halbmesser wie die
weitere zylindrische Übergangsfläche 58 am Werkzeugschaft 11' hat, und daß ihre
weitere zylindrische Übergangsfläche 62 den
gleichen Halbmesser
wie die zylindrische Ubergangsfläche 57 zwischen den Konusflächen 55 und 56 am Werkzeugschaft
11' hat.
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Die Konusabschnitte 55 und 56 am W-erkzeugschaft 11' und die Konusabschnitte
59 und 60 an den Spannbacken 53 haben untereinander den gleichen axialen Abstand.
Sie haben einen verhältnismäßig großen Kegelspitzenwinkel von bevorzugt 700.
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Hinsichtlich ihrer Halbmesser sind die Konusabschnitte am Werkzeugschaft
11 ' und an den Spannbacken 53 bevorzugt in derjenigen axialen Relativstellung aufeinander
abgestimmt, die kurz vor. oder bei dem Erreichen der radialen Schließstellung der
Spannbacken 53 auftritt. Diese Relativstellung ist in Fig. 4 etwa in der Mitte zwischen
den beiden in der oberen und in der unteren Zeichnungshälfte dargestellten Endstellungen
der Spannbacken 53 gegeben. Es ist diejenige Relativstellung, in der die Spreizkraft
der Federelemente 27 zwischen den Spannbacken am größten ist,und ehe die zylindrischen
Übergangsflächen die Führung der Spannbacken 53 im Werkzeugschaft 11' übernehmen.
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Bei dieser Ausführungsform der Konusflächen in Verbindung mit den
zylindrischen Übergangsflächen sorgen die Konusabschnitte auf dem ersten Teil des
axialen Verschiebeweges der Spannbacken 53 mit je einer zweifachen Abstützung der
Spannbacken für deren radiale Schließbewegung bis zu einem gewissen verbleibenden
restlichen Radialspiel aller einander gegenüberstehender Zylinderflächen. Auf dem
weiteren axialen Verschiebeweg der Spännbacken übernehmen die zylindrischen Übergangsflächen
die weitere rein axiale Führung der Spannbacken 53 bis zum Erreichen der Kupplungsstellung
aller Teile, in der die Kupplu.ngsflächen 54 der Spannbacken 53 an der Kupplungsfläche
52 des Zugschaftes 51 und dementsprechend auch die Führungs- und Anlageflächen der
Stirnverzahnung an der Trennstelle fest aneinander an liegen.
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Je nach der Art und Wirkungsweise des Antriebes für die Kolbenstange
33 (Fig. 1 und 2) kann es zweckmäßig sein, daß neben dem axialen Anschlag für die
Spannbacken 26 in Form der Kreisringscheiben 49 noch ein weiterer Anschlag vorhanden
ist, der den Hub der Kolbenstange 33 zumindest in der Bewegungsrichtung zur Öffnungsstellung
der Spannbacken 26 hin begrenzt. In Fig. 1 ist als ein solcher Längsanschlag im
Werkzeugschaft 11 eine quer zur Verschieberichtung der Kolbenstange 33 ausgerichtete
Schraube 63 vorhanden, deren Schaftende in eine Längsnut 64 eingreift, deren Längsabmessung
und Lage entsprechend ihrer Aufgabe gewählt ist.
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