(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸（２０）を中心に回転する本体（１８）と、
軸方向に摺動可能な制御ロッド（４２）と結合手段とを介して引き込まれた位置と引き出された位置との間で半径方向に変位可能な、それぞれ切断プレートを保持する、少なくとも２つのカッターホルダ（３０、３２、３４）と、
を有する、工作機械内で使用するための工具ホルダ（１０）において、
少なくとも２つのカッターホルダ（３０、３２、３４）は、共通の円周にわたって分配して配置されており、かつ各カッター（３６、３８、４０）は内周溝を形成するために同時に被加工物と係合可能であり、
工具ホルダ（１０）は、本体（１８）の回転運動を制御ロッド（４２）の、軸方向に整合された往復運動に変換するための伝動手段（６４、６６）を有しており、
伝動手段は、互いに対して回動可能な、軸方向に対して斜めに整合された制御カーブ（６４）を介して互いに添接する、２つのカーブ部材（８２、８４）を有している、
ことを特徴とする工具ホルダ。
【請求項２】
工具ホルダ（１０）は、円周にわたって分配して配置された３つのカッターホルダ（３０、３２、３４）を有していることを特徴とする請求項１に記載の工具ホルダ。
【請求項３】
制御ロッド（４２）の軸方向移動が調節可能であることを特徴とする請求項１に記載の工具ホルダ。
【請求項４】
第１のカーブ部材（８２）は、歯車式伝動手段（６６）を介して本体（１８）と結合されていることを特徴とする請求項１に記載の工具ホルダ。
【請求項５】
第２のカーブ部材（８４）は、制御ロッド（４２）と堅固に結合されており、その場合に制御ロッド（４２）は軸方向に摺動可能であるが、回動できないように本体（１８）に保持されていることを特徴とする請求項１または4に記載の工具ホルダ。
【請求項６】
２つのカーブ部材の一方（８４）は、他方のカーブ部材（８２）の方向へばねで付勢されていることを特徴とする請求項１、４または５に記載の工具ホルダ。
【請求項７】
カッターホルダ（３０、３２、３４）は、半径方向に整合されたガイド（１１８）内に摺動可能に保持されており、かつそれぞれ制御ロッド（４２）の、回転軸（２０）に対して斜めに整合された滑り面（４６、４８、５０）に添接することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の工具ホルダ。
【請求項８】
カッターホルダ（３０、３２、３４）は、カッターホルダ（３０、３２、３４）をその引き出された位置から引き込まれた位置へ強制的に復帰させるための復帰部材（１２６）を有していることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の工具ホルダ。
【請求項９】
カッターホルダ（３０、３２、３４）は、引き込まれた位置と引き出された位置との間で摺動可能な、カッター（３６、３８、４０）を保持するキャリッジ（５２、５４、５６）と、キャリッジ（５２、５４、５６）をその引き込まれた位置の方向へ付勢する復帰ばね（１２６）とを有していることを特徴とする請求項８に記載の工具ホルダ。
【請求項１０】
カッターホルダ（３０、３２、３４）は、摺動可能かつ相補形状で結合可能に、制御ロッド（４２）内に保持されていることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の工具ホルダ。
【請求項１１】
相補形状で結合するために、それぞれガイド溝（１２８）が設けられており、前記ガイド溝内へ相補形状で形成されたタイボルト（１３０）が嵌入することを特徴とする請求項１０に記載の工具ホルダ。
【請求項１２】
工具ホルダ（１０）は、その引き込まれた位置におけるカッターホルダ（３０、３２、３４）の位置を調節するための調節機構（９８、１００、１０２）を有していることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の工具ホルダ。
【請求項１３】
制御ロッド（４２）の長さが可変であることを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の工具ホルダ。
【請求項１４】
制御ロッド（４２）は、前方のロッド部分と後方のロッド部分（９６ないし９４）を有しており、それらは調節部材（９８）を介してその軸方向の位置を調節可能に互いに結合可能であることを特徴とする請求項１３に記載の工具ホルダ。
【請求項１５】
工具ホルダ（１０）は、カッターホルダの引き込まれた位置を検出するためのセンサユニット（１３４、１３２）を有していることを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の工具ホルダ。
【請求項１６】
引き込まれた位置が、非接触で検出可能であることを特徴とする請求項１５に記載の工具ホルダ。
【請求項１７】
センサユニットは、ホール素子（１３４）と少なくとも１つの対応する磁石（１３２）とを有していることを特徴とする請求項１５または１６に記載の工具ホルダ。
【請求項１８】
工具ホルダ（１０）は、センサユニット（１３２、１３４）のための電気的な電圧供給部（１４０）を有していることを特徴とする請求項１５、１６または１７に記載の工具ホルダ。
【請求項１９】
センサユニット（１３４）にエレクトロニクスユニット（１３６）が付設されており、前記エレクトロニクスユニットは本体（１８）の回転運動に従って自動的にスイッチオンおよびオフ可能であることを特徴とする請求項１８に記載の工具ホルダ。
【請求項２０】
工具ホルダ（１０）は、リードスイッチ（１３８）と、対応する磁石（１４２）とを有していることを特徴とする請求項１９に記載の工具ホルダ。
【請求項２１】
センサユニット（１３４）に、求められた位置データを工作機械制御へワイヤレスで伝達するための、データ伝達ユニット（１４４）が付設されていることを特徴とする請求項１５から２０のいずれか１項に記載の工具ホルダ。
【請求項２２】
工具ホルダ（１０）は、本体（１８）と取り外し可能に結合できる工具ヘッド（２８）と、本体（１８）を包囲する固定配置のハウジング（１２）とを有しており、前記工具ヘッドにカッターホルダ（３０、３２、３４）が配置されていることを特徴とする請求項１から２１のいずれか１項に記載の工具ホルダ。
【請求項２３】
ハウジング（１２）は、センサユニット（１３４）とエレクトロニクスユニット（１３６）および電圧供給部（１４０）を収容することを特徴とする請求項２２に記載の工具ホルダ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、回転軸を中心に回転する本体および軸方向に摺動可能な制御ロッドと結合手段とによって半径方向に変位可能な、それぞれ切断プレートを保持するカッターホルダを有する、工作機械において使用するための工具ホルダに関する。
【０００２】
この種の工具ホルダは、回転加工するため、特に以下においては内周溝と称する内溝を形成するために使用される。その場合に軸方向に摺動可能な制御ロッドを有し、その制御ロッドが機械側の油圧または電気的なサーボ駆動装置によって軸方向に移動するように駆動可能である、工具ホルダが知られている。軸方向運動は、適当な結合手段によって、たとえば制御ロッドによって操作可能なくさび伝動手段を介して、唯一のカッターホルダの半径方向運動に変換され、そのカッターホルダには切断プレートが配置されており、その切断プレートが被加工物と係合する。この種の工具ホルダは、たとえばＤＥ４０２２５７９Ａ１から知られている。その場合に単独切断加工が行われる。
【０００３】
その代わりに、内周溝を形成するために、回転するホルダの周側に多数のカッターが配置されており、そのホルダ自体は円軌跡上を周回する、工具ホルダがすでに知られている。この種のサーキュラーフライス加工においては、個々のカッターが次々と被加工物と係合する。
ＵＳ−Ａ−４２７５６２４からは、工具ホルダが知られており、その工具ホルダにおいては同時に互いに対して軸方向に距離をおいて配置された２つのカッターホルダが設けられており、そのカッターホルダは偏心して軸承された、軸方向に摺動可能な、斜めの歯切りを有する制御ロッドによって軸方向に変位可能である。カッターホルダには、それぞれ切断工具が固定されているので、被加工物に互いに軸方向に距離を有する２つの内周溝を同時に形成することができる。それぞれの内周溝のために、それぞれ１つの切断工具のみが被加工物と係合する。
【０００４】
単独切断加工を有する工具ホルダも、多数のカッターとサーキュラー加工を有する工具ホルダも、それによって形成される、内溝内の表面状態とその真円度も、多くの場合に満足のゆくものではないので、再加工が必要となる場合がある、という欠点を有している。さらに、内周溝形成のためにかなりの時間が必要である。
【０００５】
本発明の課題は、冒頭で挙げた種類の工具ホルダを、もっと短い時間内に、十分な内周溝の表面の状態と真円度に対する高い要請を満たすことができるように、形成することである。
【０００６】
この課題は、冒頭で挙げた種類の工具ホルダにおいて、本発明によれば、工具ホルダが引き込まれた位置と引き出された位置との間で半径方向に変位可能な少なくとも２つの工具ホルダを有しており、その工具ホルダのカッターは内周溝を形成するために同時に被加工物と係合可能であることによって解決される。多数のカッターホルダを使用し、そのカッターホルダのカッターが加工の際に同時に被加工物と係合することによって、カッターの互いに対する支持が行われる。その結果、形成された内周溝のより高い精度とそれに伴って特に高い表面品質がもたらされる。さらに、それによって内周溝の真円度に対する最高の要請も満たされる。さらに、多数のカッターを同時に使用する結果、内周溝を形成するための時間の著しい減少がもたらされる。それには利用者にとっての極めて著しいコスト利点が結びついており、それは最終的に製造ユニットの節約をもたらし、かつ著しい合理化能力を意味している。
【０００７】
好ましくは、工具ホルダは、周面にわたって分配して配置された、付属のカッターを備えた３つのカッターホルダを有している。３つのカッターの使用は、特に確実な相互の支持をもたらし、さらにそれによって１つのカッターだけによる被加工物の加工に比較して、半径方向の送りがファクター３だけ増大されて、それによっても内周溝の形成時間をそれに応じて減少させることができる。その場合に、カッターホルダを周面にわたって均一に分配して配置することができる。不均一な分配が特に効果的である。というのは、それによって得られる不均一な力の導入が、結果として振動の著しい減衰をもたらすからである。
【０００８】
カッターホルダの半径方向運動は、制御ロッドによってもたらされ、その制御ロッドの運動は適当な結合手段を介してカッターホルダに伝達される。その場合に制御ロッドを駆動するために、油圧または電気的なサーボ駆動装置を使用することができる。しかし、制御ロッドの駆動が機械的に行われると、特に効果的である。そのために、工具ホルダが、本体の回転運動を制御ロッドの、軸方向に整合された往復運動に変換するための伝動手段を有するようにすることができる。この種の実施形態においては、本体は、二重の機能を有している。まず、回転運動によってカッターのそれに応じた回転運動が保証され、さらには本体の回転運動は制御ロッドのための駆動装置として用いられ、その制御ロッド自体はカッターホルダの半径方向運動をもたらす。この種の実施形態は、機械側では駆動スピンドルを用意するだけで済み、その駆動スピンドルに本体が結合されて、回転運動を実施し、従って機械側の油圧または電気的なサーボ駆動装置を省くことができる、という利点を有している。この場合に工具ホルダは、純粋に機械的なドライブトレインを有し、従って特にじょうぶに形成することができる。
【０００９】
カッターホルダの、その引き込まれた位置と引き出された位置との間の作業移動を、それぞれの使用条件に簡単な方法で適合させることができるようにするために、制御ロッドの軸方向移動が調節可能であると、効果的である。そのためには、それぞれ所望の軸方向移動に従って、本体の回転運動を制御ロッドの軸方向運動に変換するために、異なる伝動手段が使用可能であるようにすることができる。
【００１０】
好ましい実施形態においては、伝動手段は、互いに対して回動可能な、軸方向に対して斜めに整合された制御カーブを介して互いに添接する２つのカーブ部材を有している。カーブ部材は、たとえばリング形状に構成され、かつ本体を周方向に包囲するようにすることができ、その場合に、それらが互いに対して異なる回転速度を有することが保証されている。少なくとも一方のカーブ部材は制御カーブを形成し、その制御カーブに他方のカーブ部材が添接し、かつ制御カーブの斜めの方位付けに基づいて、互いに添接するカーブ部材の相対回動が軸方向運動をもたらす。
【００１１】
その場合に、第１のカーブ部材は歯車式伝動手段を介して本体と結合されていると、効果的である。それによって本体の回転運動は、歯車式伝動手段を介して第１の制御カーブへ伝達される。
【００１２】
歯車式伝動手段は、たとえば遊星歯車式伝動手段の形式に従って形成することができ、かつ共通の軸上に配置されて互いに堅固に結合された２つのプラネタリピニオンを有し、それらがそれぞれリングギアと噛合し、その場合にリングギアは好ましくは本体の回転軸に対して同軸に整合されており、かつそれぞれその本体を包囲している。その場合に好ましくは第１のリングギアは本体に回動不可能に保持されており、従ってこの本体と共通の回転運動を実施し、第２のリングギアは本体に対して異なる回転数を有するようにすることができる。第１のカーブ部材は、好ましくは第２のリングギアに直接相対回動不能に保持されている。従ってリングギアとプラネタリピニオンとの間および２つのプラネタリピニオンの間のそれぞれ所望の変換比を選択することによって、第２のリングギアと第１のカーブ部材の回転数を調節することができる。
【００１３】
第２のカーブ部材の回転運動は、このカーブ部材が制御ロッドと堅固に結合されており、その制御ロッドは軸方向に摺動可能であるが、本体に回動できないように保持されていることによって発生させることができる。回動できない保持に基づいて、制御ロッドは本体と同じ回転数を有するので、制御ロッドと堅固に結合されている第２のカーブ部材も同一の回転数を有する。
【００１４】
制御ロッドの往復運動は、制御カーブによってもたらされる。その場合に制御ロッドの後方の移動がばねで支援されると、効果的である。すなわち、たとえば、２つのカーブ部材の一方、たとえば第２のカーブ部材を他方のカーブ部材の方向にばねで付勢することができる。それによって、２つのカーブ部材は、回転数が極めて高い場合でも確実に互いに添接することが、保証される。ばね付勢は、たとえば、制御ロッドに添接する押圧ばねによってもたらすことができ、かつその制御ロッドからその制御ロッドと結合された第２のカーブ部材へ伝達される。
【００１５】
制御ロッドと切断プレートとの間に配置された結合手段は、これまで詳細には説明されていない。本発明に基づく工具ホルダの好ましい実施形態においては、そのために、カッターホルダが半径方向へ向けられたガイド内に摺動可能に保持されており、かつそれぞれ回転軸に対して斜めに整合された、制御ロッドの滑り面に添接する。それによって構造的に特に簡単な方法で、制御ロッドが軸方向前方へ移動された場合に、カッターホルダがその引き込まれた位置から半径方向に、その引き出された位置へ摺動されることが保証される。
【００１６】
制御ロッドが軸方向後方へ移動する場合に、カッターホルダをその引き出された位置からその引き込まれた位置へ強制的に復帰させることを保証するために、好ましくは弾性的な復帰部材が設けられている。その場合に特に好ましい実施形態は、カッターホルダが引き込まれた位置と引き出された位置との間で摺動可能な、カッターを保持するキャリッジと、キャリッジをその引き込まれた位置へ付勢する復帰ばねとを有していることを、特徴としている。
【００１７】
カッターホルダが回転によってもたらされる遠心力によって、半径方向外側へ向けられたコントロールされない運動を実施しないことを保証するために、特に好ましい実施形態においては、カッターホルダは摺動可能かつ相補形状で結合可能に制御ロッドに保持されている。相補形状結合によって、カッターホルダは回転数が高い場合でも確実に制御ロッドに添接することが、保証される。コントロールされない運動は、阻止される。
【００１８】
相補形状結合は、たとえばあり溝状ガイドとして形成することができる。カッターホルダと制御ロッドとの間の相補形状結合の構造的に特に簡単な実施形態においては、結合すべき部分の一方にガイド溝が設けられており、そのガイド溝内へ相補的に形成された、他方の部分に固定されたタイボルトが嵌入する。
【００１９】
工具ホルダがカッターホルダの、その引き込まれた位置における位置を調節するための調節機構を有していると、効果的である。それによってカッターホルダに保持されているカッターは、内周溝を形成するために簡単な方法で、内周溝によって形成すべき被加工物穴のそれぞれの直径に適合することができる。
【００２０】
好ましくはカッターホルダの位置を調節または微調節するために、制御ロッドの長さは可変である。制御ロッドが長くなるほど、その制御ロッドに斜めに添接するカッターホルダは、半径方向外側へそれだけ多く突出する。カッターホルダの長さを、たとえば被加工物穴のより小さい直径に適合させようとする場合には、そのために単に制御ロッドの長さを減少させれば済む。
【００２１】
そのためには、制御ロッドが独立した前方のロッド部分と後方のロッド部分とを有し、それらが調節部材を介してその軸方向の距離を調節可能に互いに結合できると、効果的である。
【００２２】
本発明に基づく工具ホルダは、それぞれ１つのカッターを備えた多数のカッターホルダを有しており、そのカッターは回転する本体によって機械的な伝達手段を介して、そのカッターがその引き込まれた位置からその引き出された位置へ、そして再び引き込まれた位置へ半径方向運動を実施することによって、半径方向に向けられた運動をするように駆動可能である。全部のカッターは、同時に被加工物と係合して、それによって互いに支持し合う。内周溝を形成するためには、本体を回転運動するように駆動するだけで済み、それによってカッターホルダは半径方向に突刺すために外側へ移動し、次にまたその引き込まれた位置をとる。
【００２３】
特に好ましい実施形態においては、工具ホルダは、カッターホルダの引き込まれた位置を検出するためのセンサユニットを有している。センサユニットによって、本体の機械側の駆動装置のためのストップ信号を生成することができるので、機械側では、カッターホルダが再びその引き込まれた位置をとった場合に、本体の駆動装置をオフにすることができる。
【００２４】
カッターホルダの引き込まれた位置も引き出された位置もセンサユニットによって検出可能であると、特に効果的である。これは、内周溝加工の特に確実な監視を可能にする。
【００２５】
好ましくは引き込まれた位置と、好ましくは引き出された位置も、非接触で検出可能である。それによってセンサユニットの機械的な摩耗を防止することができる。
【００２６】
好ましい実施形態においては、センサユニットは少なくとも１つのホールセンサを有しており、そのホールセンサには少なくとも１つの関連する磁石が付設されている。カッターホルダの引き込まれた位置は、たとえばカッターホルダにそれぞれ磁石が配置されており、それぞれホールセンサがその磁石と通信することによって、求めることができる。また、カッターホルダの位置に応じた、制御ロッドの位置が非接触で検出可能とすることもできる。というのは、使用される、カッターホルダの強制ガイドによって、制御ロッドの位置とカッターホルダの位置との間の一義的な関係が存在するからである。すなわちたとえば多数の磁石を、制御ロッドと堅固に結合されている第２のカーブ部材に配置することができ、その場合に第２のカーブ部材の軸方向移動は、制御ロッドの対応する軸方向移動と関連している。
【００２７】
工具ホルダがセンサユニット、たとえばホールセンサ、のための電気的な電圧供給部を有していると、効果的である。というのは、外部の電気的な供給導線を省くことができるからである。
【００２８】
センサユニットによって準備されたセンサ信号の評価と編集は、通常のようにエレクトロニクスユニットによって行われる。このエレクトロニクスユニットは、好ましくはセンサユニットに隣接して配置されている。
【００２９】
好ましい実施形態においては、エレクトロニクスユニットは本体の回転運動に従って自動的にオンオフ可能である。それによって、エレクトロニクスユニットは、本体が回転し、従ってカッターホルダの位置の検出が望ましい場合にのみ、スイッチオンされることが保証される。その他においてはエレクトロニクスユニットはオフにされているので、そのエネルギ消費は極めて低く抑えられる。
【００３０】
センサエレクトロニクスユニットを自動的にオンオフするために、工具ホルダはたとえばリードスイッチとそれに対応づけられた磁石とを有することができる。
【００３１】
好ましくは制御ユニットには、求められた位置データを機械側の制御へワイヤレスで伝達するために、電気的なデータ伝達ユニットが付設されている。その場合に伝達は、たとえば無線信号または赤外線信号によって行うことができる。
【００３２】
工具ホルダが、本体と取り外し可能に結合できる工具ヘッドと本体を包囲する固定配置のハウジングを有しており、その工具ヘッドにカッターホルダが配置されていると、効果的である。それによって、工具ヘッド全体が本体から外されることによって、特に簡単かつ時間を節約する方法で、それぞれ固定されたカッターを有する所望のカッターホルダを交換することが可能になる。
【００３３】
好ましくは固定配置のハウジングは、付属のエレクトロニクスユニットを有するセンサユニットと電圧供給部を収容し、またリードスイッチはハウジングに保持されるようにすることができる。
【００３４】
本発明の好ましい実施形態の以下の説明は、図面との関連において詳細に説明するために用いられる。
【００３５】
図面には、全体として参照符号１０を有する工具ホルダが示されている。この工具ホルダは、工作機械に使用するように定められており、そのために通常の方法で工作機械の機械スピンドルと結合することができる。工具ホルダ１０は、それ自体既知で、したがって図面には図示されていないトルク支持体によって工作機械に固定的に保持されたハウジング１２を有しており、そのハウジングは玉軸受１４、１６によって回転可能にハウジング１２に配置された、工作機械により回転駆動される本体１８を包囲している。本体１８は、回転軸２０を中心に回転可能であって、ほぼ円筒状に形成されている。機械スピンドルと結合するために、本体１８の、工作機械に向いた後ろ側２２には、中央の収容部２４が設けられている。あるいは結合するために、通常の急峻円錐シャフトを設けることもできる。本体１８は、収容部２４とは逆の端面２６上に、本体１８と取り外し可能に結合できる工具ヘッド２８を支持しており、その工具ヘッドに−特に図４から明らかなように−周面にわたって均一に分配して配置された３つのカッターホルダ３０、３２、３４が半径方向に摺動可能に保持されており、そのカッターホルダにそれぞれカッター３６、３８ないし４０が固定されている。
【００３６】
カッターホルダ３０、３２、３４の操作は、制御ロッド４２を介して行われ、その制御ロッドは本体１８の、端面２６に開口する、回転軸２０に対して同軸に制動された縦孔５８内へ挿入されており、かつその、端面２６を越えて突出する自由端部に、それぞれ１２０°の角度で回転軸２０に対して斜めに整合された滑り面４６、４８、５０を有しており、その滑り面にそれぞれ、キャリッジ５２、５４ないし５６を有するカッターホルダ３０、３２ないし３４が添接している。
【００３７】
回転軸２０に対して横方向に整合された、本体１８と縦孔５８を貫通する長孔６０が、長孔６０と制御ロッド４２を貫通する、長孔６０から両側へ張り出すボルト６２のためのガイドを形成し、そのボルトは、制御ロッド４２が本体１８内で相対回動不能であるが、軸方向には、すなわち回転軸２０に対して同軸に、摺動可能に保持されることを保証する。
【００３８】
制御ロッド４２の軸方向運動は、その回転運動と同様に、本体１８の運動によってもたらされる。軸方向運動を得るために、ボルト６２を有する制御ロッド４２は、制御カーブ６４と遊星歯車式伝動装置６６を介して本体１８と結合されている。遊星歯車式伝動装置６６は、回転軸２０に対して同軸に整合された、本体１８の半径方向外側を向いたカラー６８に添接する２つのリングギア７０、７２と、互いに堅固に結合された、ハウジング１２の収容部７６内で共通の軸７４上に軸承されている２つのプラネタリピニオン７８、８０とを有しており、それらプラネタリピニオンはそれぞれリングギア７０ないし７２と噛合する。２つのプラネタリピニオン７８、８０を介して、本体１８と相対回動不能に結合された第１のリングギア７０の回転運動が、回動可能に保持された第２のリングギア７２へ伝達される。その場合に遊星歯車式伝動装置６６の変換比は、第２のリングギア７２が第１のリングギア７０および本体本体１８よりもわずかに高い回転数を有するように選択されている。
【００３９】
第２のリングギア７２には送りリング８２が相対回動不能に結合されており、その送りリングは本体１８を包囲し、かつこの本体に対して回動可能である。この送りリングに、軸方向に第２の送りリング８４が接続されており、この第２の送りリングは同様に本体１８を周方向に包囲し、かつ半径方向の透孔８６を有しており、その透孔内へボルト６２が挿通されている。ボルト６２を介して、第２の送りリング８４は制御ロッド４２と相対回動不能に結合されている。
【００４０】
２つの送りリング８２、８４は、その互いに添接する領域内に制御カーブ６４を形成しており、その制御カーブは、特に図２から明らかなように、螺旋形状の部分８７を有しており、その部分に周方向に連続して凹部８８が設けられている。従って制御カーブは、回転軸２０に対して斜めに整合されている。選択された変換比に基づいて、第２のリングギア７２と相対回動不能に結合された第１の送りリング８２は、ボルト６２を介して本体１８と相対回動不能に結合された第２の送りリング８４よりも、わずかに高い回転数を有している。それによって得られる、２つの送りリング８２、８４の間の相対運動は、制御カーブ６４が斜めに整合されていることによって、第２の送りリング８４と、ボルト６２を介してこの第２の送りリングと結合されている制御ロッド４２の軸方向運動をもたらす。回転軸２０に対して平行に整合された凹部８８によって、第２の送りリング８４とそれに伴って制御ロッド４２は、最初に軸方向に端面２６方向に移動した後に、再び飛躍的にその初期位置へ戻るように案内されることが保証される。
【００４１】
その結果、本体１８が回転運動するように駆動されると、制御ロッド４２は軸方向に向けられた往復運動を実施する。凹部８８に達した場合に第２の送りリング６４が後ろ側２２の方向へ摺動されることを保証するために、送りリング６４はその外側に半径方向に整合された２つの連動ピン９０を有しており、その場合に図では１本の連動ピン９０しか見えない。この連動ピン９０は、周方向に凹部８８に隣接してそれぞれ、第１の送りリング８２に相対回動不能に配置されたガイド収容部９２内へ嵌入し、そのガイド収容部によって、第２の送りリング８４はそれが第１の送りリング８２に対して回動する際に凹部８８へ達した場合に唐突にまたその元の位置をとることが保証される。
【００４２】
制御ロッド４２は、３つの部分で構成されており、ボルト６２によって貫通される後方のロッド部分９４、本体１８の端面２６を越えて突出する前方のロッド部分９６およびそれら２つのロッド部分９４、９６を互いに結合する中央部分９８を有している。中央部分は調節機構を形成し、その調節機構によって制御ロッド４２の長さを調節することができる。そのために中央部分９８は円筒状に形成されており、かつ本体１８の縦孔５８内に回動可能に保持されている。  中央部分９８はその両方の端面に、それぞれガイドボルト１００、１０２を支持しており、その場合に後方のガイドボルト１００は後方のロッド部分９４の関連する袋孔内へ挿入され、ねじピン１０４および関連する周溝１０６によって回動可能に、しかし軸方向には摺動しないように後方のロッド部分９４と結合されている。それとは異なり、前方のロッド部分９６の関連する袋孔内へ挿入された前方のガイドボルト１０２は、外ねじを有しており、その外ねじは前方のロッド部分９６の対応する内ねじと関連している。
【００４３】
中央部分９８とそれに伴って前方のガイドボルト１０２が、前方のロッド部分９６に対して回動されると、それによって前方のロッド部分９６はガイドボルト１０２上へより多く、またはより少なく螺合される。その結果、制御ロッド４２の全長は、中央部分９８の回動によって変化する。回動を行うことができるようにするために、中央部分９８は、回転軸２０に対して横方向に整合された多数の透孔１０８を有しており、かつ透孔１０８の高さにおいて本体１８には開口部１１０が形成されているので、開口部１１０を閉鎖するカバー１１２を外した後に透孔１０８は接近可能となり、開口部１１０を介して中央部分９８を、透孔の１つに嵌入する適当な工具を用いて回動させることができる。
【００４４】
工具ヘッド２８は、制御ロッド４２の前方の終端領域を包囲するジャケット１１４を有している。このジャケット１１４は、図４で工具ヘッド２８を図示する際には、より良好な見通しを得るために取り去られている。ジャケット１１４の自由端部は、図４では見通しをよくするために同様に取り去られているカバー１１６によって覆われている。ジャケット１１４と制御ロッド４２の中央部分９８との間には、押圧ばね１１５が弾装されており、その押圧ばねは制御ロッド４２にその後方の位置の方向へのばね力を供給する。その結果、第２の送りリング８４への力の供給が行われる。
【００４５】
ジャケット１１４は、周方向に均一に分配されて、軸方向においては等しい高さにある、半径方向に整合された３つのガイド開口部１１８を有しており、そのガイド開口部内にキャリッジ５２、５４ないし５６が回動できないように、しかし半径方向に摺動可能に保持されている。キャリッジ５２、５４、５６は、その端面２６とは逆の前側に、それぞれ保持ピン１２０を支持しており、その保持ピンはガイド開口部１１８に対して平行にカバー１１６に形成された袋孔１２２内へ挿入される。袋孔１２２は、それぞれねじピン１２４によって閉鎖される。そのねじピンは、それぞれ螺旋形状の復帰ばね１２６の一方の端部と結合されており、その復帰ばねの他方の端部はそれぞれ保持ピン１２０に固定されている。
【００４６】
キャリッジ５２、５４および５６は、その、制御ロッド４２のそれぞれの滑り面４６、４８ないし５０に向いた添接面に、Ｔ字状のガイド溝１２８を有しており、そのガイド溝内へ、それぞれの滑り面４６、４８ないし５０に対して垂直に制御ロッド４２内へ螺合された、ガイド溝１２８に対して相補的に形成されたボルトヘッドを有するタイボルト１３０が挿入される。
【００４７】
本体１８が機械スピンドルによって回転駆動されると、その結果工具ヘッド２８のそれに応じた回転運動がもたらされる。同時に、すでに説明したように、遊星歯車式伝動装置６６と制御カーブ６４を介して制御ロッド４２の軸方向運動がもたらされるので、制御ロッドはカバー１１６の方向へ定められて移動し、その場合にキャリッジ５２、５４、５６とそれに配置されているカッター３６、３８、４０を半径方向外側へ摺動させる。その場合にキャリッジ５２、５４、５６の摺動は、復帰ばね１２６の力に抗して行われる。さらに、タイボルト１３０とガイド溝１２８によって形成される形状結合によって、キャリッジ５２、５４、５６は、それらに加わる著しい遠心力にもかかわらず、定められた半径方向運動を実施することが保証され、その場合に同時に３つすべてのカッター３６、３８、４０が被加工物と係合して、内周溝を行うことができる。キャリッジ５２、５４、５６が所望の引き出された位置へ達すると、送りリング８２、８４に形成された凹部８８に基づいて制御ロッド４２の後方移動が行われるので、キャリッジ５２、５４、５６はまたその、引き込まれた初期位置をとる。
【００４８】
キャリッジ５２、５４、５６を有するカッターホルダ３０、３２、３４の位置を非接触で検出して、機械側の制御へ伝達することができるようにするために、第２の送りリング８４はその、第１の送りリング８２とは逆の端面に、その周面にわたって分配して配置された多数の永久磁石１３２を有しており、その永久磁石に対応して、ハウジング１２の該当する収容部内にホール素子１３４が配置されており、そのホール素子によって第２の送りリング８４の位置を検出することができる。この送りリング８４は、ボルト６２を介して制御ロッド４２と堅固に結合され、かつ制御ロッドはカッターホルダ３２、３４、３６のキャリッジと結合されているので、従って磁石１３２とホール素子１３４を介してカッターホルダ３０、３２、３４の位置を検出することができる。
【００４９】
ホール素子１３４は、同様にハウジング１２内に位置決めされているエレクトロニクス１３６と電気的に接続されており、そのエレクトロニクスにはリードスイッチ１３８を介して、ハウジング１２内に配置された電圧供給部１４０が接続されている。リードスイッチ１３８に対応して、第２の送りリング８４に配置された磁石１４２が設けられており、その磁石によってリードスイッチ１３８を操作することができる。リードスイッチ１３８によって、エレクトロニクス１３６は、本体１８が回転運動した場合にのみ作動される。そうでない場合には、エレクトロニクス１３６のエネルギ消費を削減し、ホール素子１３４とデータ伝達ユニット１４４の電流供給を遮断するために、エレクトロニクス１３６は電流節約モードにある。
【００５０】
エレクトロニクス１３６は、データ伝達ユニット１４４を有しており、そのデータ伝達ユニットによって、ホール素子１３６によって検出された位置データをワイヤレスで機械側の制御へ伝達することができる。それによって特に、機械スピンドルのためのストップ信号が生成されるので、カッターホルダ３２、３４、３６がその引き出された位置を通過した後に再びその引き込まれた位置へ達するとすぐに、本体１８の回転運動を工作機械制御によって中断することができる。その後工具ホルダ１０は、機械スピンドルによって容易に加工された被加工物から引き出すことができ、その場合にカッター３６、３８、４０と被加工物との衝突がもたらされることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  工具ホルダの概略的な縦断面図である。
【図２】  ハウジングを取り外した工具ホルダの本体の、一部断面で示す側面図である。
【図３】  ハウジングを有する本体の側面図である。
【図４】  工具ホルダの工具ヘッドの部分的な斜視図である。
【図５】  図１の矢印Ａ方向における、工具ホルダの正面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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