DE10101095A1

DE10101095A1 - Clamp for tools with rotary driven spindle has operating rod and operating device with an assembly group which for axially biasing rod in one or other direction can be driven short term at higher or lower speed than spindle

Info

Publication number: DE10101095A1
Application number: DE10101095A
Authority: DE
Inventors: Matthias Herrmann; Matthias Weber; Franz Jennwein
Original assignee: ORTLIEB PRAEZ S SPANNZEUGE GMB
Current assignee: ORTLIEB PRAEZ S SPANNZEUGE GMB
Priority date: 2001-01-12
Filing date: 2001-01-12
Publication date: 2002-07-25

Abstract

The spindle (13) has an operating rod (16) for operating a tensioning device (12) and an actuating device (20). An assembly group (60) of the operating device which acts on the operating rod co-rotates with the spindle, and for axially biasing the operating rod in one direction or in the opposite direction can be driven at least short term with a higher or lower speed than the spindle. The operating device has an electric motor and reduction gearing.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spanneinrichtung für Werkzeuge, Werkzeug halter od. dgl. mit den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a clamping device for tools, tool Holder or the like. With the features in the preamble of claim 1.

Es ist eine Spanneinrichtung dieser Art bekannt, die zur Betätigung der Betätigungsstange und damit der Spannvorrichtung ein Federspannsystem aufweist, das aus einzelnen Tellerfedern gebildet ist, die innerhalb der Spindel zwischen letzterer und der Betätigungsstange wirksam sind, sich einerseits an der Spindel und andererseits an der Betätigungsstange abstützen und die Betätigungsstange in Spannrichtung mit einer dauernden Spannkraft beauf schlagen, die die Spannvorrichtung in Schließstellung hält. Die so gestaltete, im Inneren der Spindel und auf der Betätigungsstange angeordnete Betätigungs einrichtung rotiert mit der Spindel. Das gesamte System ist bei den heute verlangten großen Drehzahlen der Spindel z. B. in der Größenordnung von 30.000 U/min dementsprechend großen Beanspruchungen ausgesetzt. Das im Durchmesser relativ große und axial relativ lange Federpaket des Federspann systems kann eine Unwucht auf der Spindel bewirken, was bei den hohen Drehzahlen der Spindel zu ungenauen Bearbeitungsergebnissen führen kann. Ferner können die Federn nach einer bestimmten Beanspruchungsdauer ermüden. Die durch die Federn erzeugte Spannkraft verringert sich über die Laufzeit und muss in vorgeschriebenen Intervallen nachgemessen werden, mit zusätzlich einhergehendem dementsprechend großem Aufwand. Durch die große Anzahl benötigter Federn des Federspannsystems ergibt sich eine große axiale Länge, wodurch auch die Spindel entsprechend lang baut. Der Bearbeitungsraum der Werkzeugmaschine wird durch diese große Baulänge in nachteiliger Weise verringert. Wegen der benötigten Größe der Federn, die innerhalb der Spindel angeordnet sind, bedarf es einer relativ großen Bohrung in der Spindel, wodurch der Gesamtdurchmesser der Spindel entsprechend groß wird. Zusätzlich zu dem erheblichen Nachteil aufgrund großer rotierender Massen, die beschleunigt und verzögert werden müssen und dadurch entsprechend lange Zeiten dafür benötigen, ergibt sich bei derartigen Spannsystemen im Laufe des Betriebs auch ein Verschleiß, der nicht kompensierbar ist. Auch ergeben sich im Laufe des Betriebs Änderungen der durch Federkraft erzeugten Spannkraft, wobei diese Spannkraftänderungen in nachteiliger Weise nicht überwacht werden können und auch nicht korrigiert werden können. Auch besteht die Gefahr sich ergebener Fehlspannungen, die infolge von Verschmutzungen auftreten und die nicht erkannt werden. Nachteilig ist ferner, dass derartige Federspannsysteme durch die hohe unkontrollierte Spannkraft sehr stark verschleißen. Sie ermöglichen im übrigen keinen etwaigen gewünschten Wechsel des Werkzeuges bei laufender Spindel.A tensioning device of this type is known, which is used to actuate the Actuating rod and thus the tensioning device a spring tensioning system has, which is formed from individual disc springs, which are within the spindle between the latter and the actuating rod are effective, on the one hand support the spindle and the other hand on the operating rod and the Actuate the operating rod in the clamping direction with a permanent clamping force beat, which holds the tensioning device in the closed position. The so designed in Inside the spindle and actuation arranged on the actuating rod device rotates with the spindle. The whole system is with today required high speeds of the spindle z. B. in the order of 30,000 rpm accordingly exposed to large loads. That in Diameter of relatively large and axially relatively long spring assembly of the spring tension systems can cause an imbalance on the spindle, which in the high Spindle speeds can lead to inaccurate machining results. Furthermore, the springs can after a certain period of use fatigue. The tension force generated by the springs decreases over the Term and must be measured at prescribed intervals with additionally, correspondingly great effort. By the big one The number of required springs in the spring tensioning system results in a large axial one Length, which also makes the spindle correspondingly long. The machining room The machine tool is disadvantageous due to this large length reduced. Because of the required size of the springs inside the spindle are arranged, it requires a relatively large bore in the spindle, whereby the total diameter of the spindle becomes correspondingly large. In addition to that considerable disadvantage due to large rotating masses that accelerates and have to be delayed and therefore long times for it need arises with such clamping systems during operation wear that cannot be compensated. Also arise in the course of Operating changes in the clamping force generated by spring force, this Tension changes in a disadvantageous manner can not be monitored and cannot be corrected either. There is also the risk of more surrender Mismatched voltages that occur as a result of contamination and that do not be recognized. Another disadvantage is that such spring tensioning systems wear out the high uncontrolled clamping force very much. They allow in no other desired change of tool while running Spindle.

Bekannt sind ferner hydraulische Werkzeugspannsysteme. Diese weisen ein Hydraulikaggregat auf, das an der Werkzeugmaschine anzubringen ist, und ferner zu verlegende Hydraulikleitungen. Diese Bauteile und die Verlegung der Leitungen sind aufwendig und kostenträchtig. Hydraulische Spannsysteme haben ferner den Nachteil, dass aufgrund der mechanischen Verriegelung ein Nachspannen nicht möglich ist. Hydraulic tool clamping systems are also known. These instruct Hydraulic unit to be attached to the machine tool, and hydraulic lines to be laid. These components and the laying of the Lines are complex and costly. Have hydraulic clamping systems further the disadvantage that due to the mechanical locking Retensioning is not possible.

Bekannt sind auch sogenannte Elektrospanner, die einen elektrischen Antriebsmotor mit nachgeschaltetem Planetengetriebe aufweisen, dessen Ausgang auf die Betätigungsstange arbeitet, wobei der komplette Elektrospanner fest mit der Spindel der Maschine verbunden ist und zusammen mit dieser umläuft. Dies führt zu noch größeren rotierenden Massen, wodurch die maximal möglichen Drehzahlen für die Spindel der Werkzeugmaschine z. B. etwa auf 4.000 U/min begrenzt sind und somit wegen geringer Spindeldrehzahl längere Bearbeitungszeiten nötig sind.So-called electrical tensioners are also known, which have an electrical one Have drive motor with a downstream planetary gear, the Output on the operating rod works, the complete electric tensioner is firmly connected to the machine spindle and together with it circulates. This leads to even larger rotating masses, which makes the maximum possible speeds for the spindle of the machine tool z. B. about 4,000 rpm are limited and therefore longer due to the low spindle speed Processing times are necessary.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spanneinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, durch die die vorstehend aufgelisteten Nachteile beseitigt sind, wobei die Einrichtung bei allem einen nur geringen Aufwand benötigt und kompakt, klein und kostengünstig ist, insbesondere kein Federspannsystem benötigt und erheblich größere Drehzahlen der Spindel zulässt.The invention has for its object a tensioning device of the beginning to create the type mentioned, by the disadvantages listed above are eliminated, with the establishment of everything with little effort needed and compact, small and inexpensive, especially none Spring tensioning system required and significantly higher spindle speeds allows.

Die Aufgabe ist bei einer Spanneinrichtung der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung durch die Merkmale im Anspruch 1 gelöst. Weitere besondere Erfindungsmerkmale sowie Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die mit der erfindungsgemäßen Spanneinrichtung erreichten Vorteile sind in der nachfolgenden Beschreibung im einzelnen herausgestellt, ebenso wie weitere Einzelheiten der Erfindung, weswegen diesbezüglich auf die nachfolgende Beschreibung verwiesen wird. Von besonderem, herauszuhebenden Vorteil ist die Tatsache, dass aufgrund der Erfindung die Spannkraft beim Spindelumlauf durch Drehzahlüberwachung und Drehzahlregelung konstant gehalten werden kann, was besonders einfach ist. Die Drehzahlüberwachung ermöglicht ein Nachspannen während des Betriebes. Ferner ist auch ein Werkzeugwechsel während des Spindelumlaufs möglich. Die Spanneinrichtung hat ferner den Vorteil, dass diese auch erheblich größere Drehzahlen, z. B. bis etwa 30.000 U/min. zulässt. Der zur Aufrechterhaltung der Spannkraft erfolgende Axialzug kann spindelseitig über deren Lager aufgenommen werden, wobei aber besonders vorteilhaft ist, statt dessen diesen Axialzug von der Spindel auf die Betätigungseinrichtung zu leiten und im Bereich letzterer aufzunehmen, so dass auf die Lager der Spindel keine permanente Zugbelastung wirkt.The task is in accordance with a tensioning device of the type mentioned of the invention solved by the features in claim 1. More special Features of the invention and refinements of the invention result from the Dependent claims. The achieved with the tensioning device according to the invention Advantages are highlighted in the following description, as well as further details of the invention, which is why in this regard to the the following description is referenced. Of particular The advantage to be emphasized is the fact that due to the invention Clamping force when rotating the spindle through speed monitoring and Speed control can be kept constant, which is particularly simple. The speed monitoring enables re-tensioning during operation. It is also possible to change tools while the spindle is rotating. The Clamping device also has the advantage that it is also considerably larger Speeds, e.g. B. up to about 30,000 rpm. allows. The one to maintain the Axial tension can occur on the spindle side via its bearing are included, but it is particularly advantageous instead Axial pull from the spindle to guide the actuator and in the area the latter so that there is no permanent bearing on the spindle Tensile load acts.

Der vollständige Wortlaut der Ansprüche ist vorstehend allein zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen nicht wiedergegeben, sondern statt dessen lediglich durch Hinweis auf die Ansprüche darauf Bezug genommen, wodurch jedoch alle diese Anspruchsmerkmale als an dieser Stelle ausdrücklich und erfindungswesentlich offenbart zu gelten haben. Dabei sind alle in der vorstehenden und folgenden Beschreibung erwähnten Merkmale sowie auch die allein aus der Zeichnung entnehmbaren Merkmale weitere Bestandteile der Erfindung, auch wenn sie nicht besonders hervorgehoben und insbesondere nicht in den Ansprüchen erwähnt sind.The full wording of the claims above is for avoidance only unnecessary repetitions not reproduced, but instead only referenced by reference to the claims, however, all these claim characteristics as express at this point and disclosed to be essential to the invention. All are in the Features mentioned above and following, as well as the Features that can be inferred solely from the drawing are further components of the Invention, even if not particularly emphasized and in particular are not mentioned in the claims.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die Zeichnung zeigt einen schematischen axialen Längsschnitt einer Werkzeugmaschinenspindel mit Spanneinrichtung, die nachfolgend im Detail erläutert ist.The invention is based on one shown in the drawing Embodiment explained in more detail. The drawing shows a schematic axial longitudinal section of a machine tool spindle with clamping device, the is explained in detail below.

In der Zeichnung ist eine für Werkzeugmaschinen übliche Spindel 13 gezeigt, die umfangsseitig und in Längsrichtung in Abständen voneinander mittels Lagern 9 in einem Gehäuse 5 drehbar gelagert ist. Bei den Lagern 9 kann es sich zumindest teilweise um solche handeln, die zusätzlich zu radialen Kräften auch axiale Kräfte aufnehmen. Die Spindel 13 ist unmittelbar von einem darauf sitzenden Antriebs motor 6 nach Wahl in der einen oder anderen Drehrichtung antreibbar. Der Antriebsmotor 6 ist im Gehäuse 5 enthalten und weist einen gehäusefesten Stator 7 sowie einen Rotor 8 auf, der auf der Spindel 13 sitzt und mit dieser fest verbunden ist. In the drawing, a spindle 13 , which is customary for machine tools, is shown, which is rotatably mounted on the circumference and in the longitudinal direction at a distance from one another by means of bearings 9 in a housing 5 . The bearings 9 can be, at least in part, those which also absorb axial forces in addition to radial forces. The spindle 13 is directly driven by a drive motor 6 seated thereon in one or the other direction of rotation. The drive motor 6 is contained in the housing 5 and has a stator 7 fixed to the housing and a rotor 8 which sits on the spindle 13 and is fixedly connected to the latter.

Ferner ist eine Spanneinrichtung 10 für Werkzeuge, Werkzeughalter od. dgl. vorgesehen, von denen nur beispielshalber und schematisch ein Zerspanungs werkzeug 11 dargestellt ist, das mittels einer Spannvorrichtung 12 axial fest und drehmomentübertragend mit der rotierend antreibbaren Spindel 13 verspannt werden kann. Die Spannvorrichtung 12 ist herkömmlicher Art und bedarf keiner weiteren Beschreibung. Spannvorrichtungen dieser oder ähnlicher Art sind beispielsweise bekannt aus DE-GM 91 04 377, DE 39 36 121 C1, DE-GM 89 12 833, DE 39 36 122 C1 oder auch DE 38 14 550 C1, die vielfältige Variationen und Einzelheiten einer solchen Spannvorrichtung 12 zeigen.Furthermore, a clamping device 10 for tools, tool holder is od. Like. Provided, of which tool way of example only and schematically a Zerspanungs 11 is shown, the axially by means of a clamping device 12 tightly and can be in torque-transmitting braced with the rotationally drivable spindle 13. The tensioning device 12 is conventional and does not require any further description. Clamping devices of this or a similar type are known, for example, from DE-GM 91 04 377, DE 39 36 121 C1, DE-GM 89 12 833, DE 39 36 122 C1 or also DE 38 14 550 C1, the many variations and details of such a clamping device 12 show.

Generell ist Teil der Spannvorrichtung 12 eine schematisch angedeutete Spannzange 14, die zum Festspannen und Gespannthalten des Zerspanungs werkzeuges 11 am Ende mittels eines z. B. konischen Zugbolzens 15 gespreizt wird, der fest mit einer Betätigungsstange 16 verbunden ist. Die Betätigungs stange 16 ist innerhalb der Spindel 13 koaxial zu dieser angeordnet und läuft beim Antrieb der Spindel 13 zusammen mit dieser um, wobei sie in Bezug auf die Spindel 13 undrehbar gehalten ist. Je nach Bearbeitungsaufgabe rotiert die Spindel 13 und mit dieser die innere Betätigungsstange 16 mit einer Drehzahl z. B. in der Größenordnung von 30.000 U/min. Die Betätigungsstange 16 enthält im Inneren einen Kanal 17 für den Durchlass eines Schmier- und/oder Kühlmittels, das bis vorn zum Zerspanungswerkzeug 11 zum Zwecke der Schmierung und/oder Kühlung dieses beim Zerspanungsvorgang geleitet wird.Generally part of the clamping device 12 is a schematically indicated collet 14 , the tool for clamping and holding the cutting tool 11 at the end by means of a z. B. conical tension bolt 15 is spread, which is fixedly connected to an actuating rod 16 . The actuating rod 16 is arranged coaxially to the spindle 13 and runs when the spindle 13 is driven together with the latter, whereby it is held non-rotatably with respect to the spindle 13 . Depending on the machining task, the spindle 13 rotates and with this the inner actuating rod 16 at a speed of z. B. in the order of 30,000 rpm. The actuating rod 16 contains in the interior a channel 17 for the passage of a lubricant and / or coolant, which is guided to the front of the cutting tool 11 for the purpose of lubricating and / or cooling it during the cutting process.

Zur Betätigung der Betätigungsstange 16 ist eine Betätigungseinrichtung 20 vorgesehen. Die Betätigungseinrichtung 20 bewirkt in einer Axialrichtung, dass die Betätigungsstange 16 bei eingespanntem Zerspanungswerkzeug 11 permanent in Spannrichtung, d. h. in der Zeichnung in Richtung des Pfeiles 21, mit ausreichend großer Zugkraft beaufschlagt ist, die sicherstellt, dass die Spannzange 14 gespannt gehalten wird und über diese das Zerspanungswerk zeug 11 fest und sicher mit der Spindel 13 gespannt bleibt. Durch gegensinnige Betätigung wird die Spannvorrichtung 12 geöffnet und das Zerspanungswerkzeug 11 freigegeben. Beides kann sowohl im Stillstand der Spindel 13 als auch beim Umlauf der Spindel 13 erfolgen.An actuating device 20 is provided for actuating the actuating rod 16 . In an axial direction, the actuating device 20 causes the actuating rod 16, when the cutting tool 11 is clamped, to be subjected to a sufficiently large tensile force in the clamping direction, ie in the drawing in the direction of the arrow 21 , which ensures that the collet 14 is held clamped and via it the cutting tool 11 remains firmly and securely clamped with the spindle 13 . By actuating in opposite directions, the clamping device 12 is opened and the cutting tool 11 is released. Both can take place both when the spindle 13 is at a standstill and when the spindle 13 rotates.

Zunächst sind Einzelheiten der Betätigungseinrichtung 20 erläutert. Diese weist einen Antriebsmotor 23, insbesondere in Form eines Elektromotors mit Stator 24 und Rotor 25, und ein davon angetriebenes Untersetzungsgetriebe 26 auf, welches auf einen Abtriebsteil 27 arbeitet, der beim gezeigten Ausführungs beispiel koaxial zur Betätigungsstange 16 angeordnet ist und entweder ein eigenständiges Teil bildet und dann drehfest und axial fest mit der Betätigungs stange 16 verbunden ist, oder, wie beim gezeigten Ausführungsbeispiel verwirk licht ist, mit der Betätigungsstange 16 einstückig ist und einen durchlaufenden Teil dieser bildet. Das Untersetzungsgetriebe 26 ist so gestaltet, dass es eine vom Antriebsmotor 23 erzeugte Drehbewegung in eine Translationsbewegung umwandelt. Hierfür gibt es eine Vielzahl von für sich bekannten Gestaltungsmög lichkeiten eines solchen Umwandlungsgetriebes, die jeweils im Rahmen der Erfindung liegen. Bei einem hier dargestellten besonderen Ausführungsbeispiel ist dieses Untersetzungsgetriebe beispielsweise als solches mit Planeten-Wälz- Gewindespindel ausgebildet, das den Vorteil hat, eine schnelle Drehbewegung mit geringen Reibungsverlusten und somit reibungsarm in eine langsame Linearbewegung umsetzen zu können. So ist die Ausführung beim gezeigten Ausführungsbeispiel z. B. so gewählt, dass die Betätigungseinrichtung 20 eine Hohlwelle 28 aufweist, auf der der Rotor 25 des Antriebsmotors 23 drehfest gehalten ist und die im Gehäuse 29 der Betätigungseinrichtung 20 beidendig mittels Lagern 31 drehbar gelagert ist. Die Hohlwelle 28 ist mit einer dazu koaxialen, etwa hülsenförmigen Spindelmutter 32 fest verbunden, die beim gezeigten Ausführungsbeispiel im Inneren der Hohlwelle 28 angeordnet ist. Diese hülsenförmige Spindelmutter 32 wird von der Hohlwelle 28 angetrieben. Die Spindelmutter 32 ist auf der inneren Umfangsfläche z. B. mit einem Rillenprofil aus parallel zueinander verlaufenden, nebeneinander angeordneten Rillen versehen. Der Abtriebsteil 27 durchsetzt den Antriebsmotor 23, insbesondere dessen Hohlwelle 28, und ferner die Spindelmutter 32 jeweils mit radialem Spiel und ist auf demjenigen Längenabschnitt, der sich über den Axialbereich der Spindelmutter 32 erstreckt, mit einem nicht besonders hervorgehobenen Außengewinde 33, z. B. einem Feingewinde, versehen. Zwischen der Spindelmutter 32 und dem Abschnitt mit dem Außengewinde 33 des Abtriebsteils 27 sind getriebliche Koppelglieder 34 vorgesehen, die nur schematisch angedeutet sind und z. B. aus mit Rillenprofil versehenen Rollen bestehen können. Bei eingeschaltetem Antriebsmotor 23 wird dessen Rotor 25 in der einen oder anderen Drehrichtung angetrieben und damit die Hohlwelle 28 und mit dieser die damit drehfest verbundene Spindelmutter 32. Die Drehung dieser wird über das Rillenprofil der Spindelmutter 32, die Koppelglieder 34 und das Außengewinde 33 auf dem Abtriebsteil 27 in eine langsame Linearbewegung in der Zeichnung entweder nach rechts oder, je nach Umlaufrichtung des Rotors 25, nach links umgesetzt.First of all, details of the actuating device 20 are explained. This has a drive motor 23 , in particular in the form of an electric motor with a stator 24 and rotor 25 , and a reduction gear 26 driven thereby, which works on an output part 27 , which in the embodiment shown is arranged coaxially to the actuating rod 16 and either forms an independent part and then rotatably and axially fixed to the actuating rod 16 , or, as is realized in the exemplary embodiment shown, is integral with the actuating rod 16 and forms a continuous part of this. The reduction gear 26 is designed such that it converts a rotary movement generated by the drive motor 23 into a translational movement. For this there are a variety of known design options for such a conversion gearbox, each of which is within the scope of the invention. In a particular exemplary embodiment shown here, this reduction gear is designed, for example, as such with a planetary roller threaded spindle, which has the advantage of being able to convert a rapid rotary movement with low friction losses and thus with little friction into a slow linear movement. So the execution in the embodiment shown, for. B. selected so that the actuating device 20 has a hollow shaft 28 on which the rotor 25 of the drive motor 23 is held in a rotationally fixed manner and which is rotatably supported at both ends in the housing 29 of the actuating device 20 by means of bearings 31 . The hollow shaft 28 is fixedly connected to a coaxial, approximately sleeve-shaped spindle nut 32 which is arranged in the interior of the hollow shaft 28 in the exemplary embodiment shown. This sleeve-shaped spindle nut 32 is driven by the hollow shaft 28 . The spindle nut 32 is on the inner peripheral surface z. B. provided with a groove profile of mutually parallel, side by side grooves. The output part 27 passes through the drive motor 23 , in particular the hollow shaft 28 , and also the spindle nut 32 each with radial play and is on that length section which extends over the axial region of the spindle nut 32 with an external thread 33 , not particularly emphasized, for. B. a fine thread. Between the spindle nut 32 and the section with the external thread 33 of the driven part 27 , gear coupling members 34 are provided, which are only indicated schematically and z. B. may consist of grooved rollers. When the drive motor 23 is switched on, its rotor 25 is driven in one or the other direction of rotation and thus the hollow shaft 28 and with it the spindle nut 32 connected to it in a rotationally fixed manner. The rotation of this is implemented via the groove profile of the spindle nut 32 , the coupling members 34 and the external thread 33 on the driven part 27 into a slow linear movement in the drawing either to the right or, depending on the direction of rotation of the rotor 25 , to the left.

Die Anordnung ist hierbei so getroffen, dass ein auf die Betätigungsstange 16 zu deren Betätigung wirkender Baugruppenteil 60 der Betätigungseinrichtung 20 mit der Spindel 13 mit Betätigungsstange 16 synchron umläuft und zur axialen Beaufschlagung der Betätigungsstange 16 in einer Richtung oder dazu gegensinniger Richtung, zumindest kurzfristig, mit höherer bzw. niedrigerer Drehzahl als die Spindel 13 antreibbar ist. Der wellenförmige Abtriebsteil 27 arbeitet auf die Betätigungsstange 16 zu deren axialer Beaufschlagung und ist als damit fester, hier einstückiger, Teil ein Bestandteil der Baugruppe 60, die mit der Spindel 13 und der Betätigungsstange 16 umläuft. Ferner ist auch der angetriebene Teil des Antriebsmotors 23, hier somit der Rotor 25, und außerdem das Untersetzungsgetriebe 26 Teil des mit der Spindel 13 und der Betätigungs stange 16 umlaufenden Baugruppenteils 60, die somit alle mit der Spindel 13 und Betätigungsstange 16 drehbar sind und umlaufen. Nicht umlaufender Teil der Betätigungseinrichtung 20 ist somit allein der Stator 24 und das Gehäuse 29, das am Gehäuse 5 befestigt ist. The arrangement is such that a component part 60 of the actuating device 20 acting on the actuating rod 16 for actuating it rotates synchronously with the spindle 13 with the actuating rod 16 and for axially actuating the actuating rod 16 in one direction or in the opposite direction, at least for a short time higher or lower speed than the spindle 13 can be driven. The wave-shaped output part 27 works on the actuating rod 16 to apply it axially and, as a solid, in this case integral, part of the assembly 60 , which rotates with the spindle 13 and the actuating rod 16 . Further, also the driven portion of the drive motor 23, thus here the rotor 25, and also the reduction gear rotate 26 portion of the revolving with the spindle 13 and the actuating rod 16 assembly part 60, which thus are all rotatable with the spindle 13 and actuator rod 16 and , The non-revolving part of the actuating device 20 is therefore solely the stator 24 and the housing 29 , which is fastened to the housing 5 .

Bei einem anderen, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Abtriebsteil 27 nicht einstückig mit der Betätigungsstange 16, sondern mit dieser drehfest und axial verschiebefest verbunden, jedoch ein eigenes Bauteil.In another embodiment, not shown, the driven part 27 is not integrally connected to the actuating rod 16 , but is connected to it in a rotationally fixed and axially displaceable manner, but is a separate component.

Die Spindel 13 ist axial an dem umlaufenden Baugruppenteil 60 abgestützt, insbesondere gelagert. Dies hat den Vorteil, dass die die Spindel 13 lagernden Lager 9 keine permanente Zugbelastung in Axialrichtung haben. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt die Axiallagerung in der Weise, dass zwischen der Spindel 13 am in der Zeichnung rechten Stirnende und einem Teil der umlaufenden Baugruppe 60 ein Axiallager 50 angeordnet ist. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Spindelmutter 32 an dem Ende, das dem Axiallager 50 zugewandt ist, mit einem Bund 39 versehen, an dem das Axiallager 50 abgestützt ist.The spindle 13 is axially supported, in particular supported, on the rotating assembly part 60 . This has the advantage that the bearings 9 supporting the spindle 13 have no permanent tensile load in the axial direction. In the exemplary embodiment shown, the axial bearing is carried out in such a way that an axial bearing 50 is arranged between the spindle 13 at the right end of the drawing and part of the rotating assembly 60 . In the embodiment shown, the spindle nut 32 is provided with a collar 39 on the end facing the axial bearing 50 , on which the axial bearing 50 is supported.

Bei einem anderen, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel kann die Anordnung auch so getroffen sein, dass zumindest eines der Lager 9 und/oder 31 als Radial- und Axiallager ausgebildet ist und damit der Axialabstützung der Spindel 13 dienen kann.In another exemplary embodiment, not shown, the arrangement can also be such that at least one of the bearings 9 and / or 31 is designed as a radial and axial bearing and can thus serve to axially support the spindle 13 .

Bei eingeschaltetem Antriebsmotor 6 und dadurch angetriebener Spindel 13, mit der die Betätigungsstange 16 umläuft, ist auch der Antriebsmotor 23 eingeschaltet und derart geregelt, dass der Rotor 25 und der Teil des Untersetzungsgetriebes 26, der die Drehbewegung in eine Axialbewegung umwandelt, synchron mit der Spindel 13 umlaufen. Über die Drehzahl des Antriebsmotors 23 kann die auf die Betätigungsstange 16 in Pfeilrichtung 21 wirkende axiale Spannkraft konstant gehalten werden. Ist ein Nachspannen dieser Spannkraft während des Umlaufs der Spindel 13 erforderlich, so wird der Synchronismus zwischen dem Antriebsmotor 6 und dem Antriebsmotor 23 zumindest kurzzeitig aufgehoben, insbesondere in der Weise, dass der Antriebsmotor 23 in der entsprechenden Drehrichtung zumindest kurzzeitig mit höherer Drehzahl läuft. Es ergibt sich gegenüber dem Antriebsmotor 6 beim Antriebsmotor 23 dadurch ein Winkelversatz, wodurch eine Axialbewegung der Betätigungsstange 16 in Pfeilrichtung 21 mit einhergehendem Nachspannen geschieht.When the drive motor 6 is switched on and the spindle 13 driven thereby, with which the actuating rod 16 rotates, the drive motor 23 is also switched on and regulated in such a way that the rotor 25 and the part of the reduction gear 26 which converts the rotary movement into an axial movement, synchronously with the spindle 13 circulate. The axial clamping force acting on the actuating rod 16 in the direction of arrow 21 can be kept constant via the speed of the drive motor 23 . If a re-tensioning of this clamping force is necessary during the rotation of the spindle 13 , the synchronism between the drive motor 6 and the drive motor 23 is at least temporarily canceled, in particular in such a way that the drive motor 23 runs at a higher speed at least briefly in the corresponding direction of rotation. This results in an angular offset with respect to the drive motor 6 in the drive motor 23, as a result of which an axial movement of the actuating rod 16 in the direction of the arrow 21 takes place with accompanying retensioning.

In vorteilhafter Weise ist die Stellkraft, insbesondere die Spannkraft, mit der die Betätigungsstange 16 beaufschlagt wird bzw. beaufschlagbar ist, geregelt oder regelbar, vorzugsweise direkt oder unmittelbar. Hierzu ist der Betätigungseinrich tung 20 eine schematisch angedeutete Regeleinrichtung 40 zugeordnet. Die Regeleinrichtung 40 arbeitet auf den Antriebsmotor 23 und weist mit Vorzug mehrere Sensoren auf, die den Ist-Wert bestimmter Größen ermitteln, der der Regeleinrichtung 40 zugeführt wird und dort mit einem vorgegebenen Soll-Wert verglichen wird, woraufhin eine etwaige Regelabweichung durch Aktivieren der Betätigungseinrichtung 20 ausgeglichen wird. Als Beispiele für derartige Sensoren dienen z. B. ein Sensor 52 auf der Spindel 13 zur Erfassung der Spindeldrehzahl. Der Sensor 52 kann kontaktlos arbeiten oder statt dessen in gezeigter Weise mittels einer angedeuteten Signalleitung 52a mit der Regelein richtung 40 verbunden sein.The actuating force, in particular the clamping force with which the actuating rod 16 is acted upon or can be acted upon, is advantageously regulated or regulatable, preferably directly or immediately. For this purpose, the actuating device 20 is assigned a schematically indicated control device 40 . The control device 40 works on the drive motor 23 and preferably has a plurality of sensors which determine the actual value of certain variables, which is fed to the control device 40 and is compared there with a predetermined target value, whereupon any control deviation by activating the actuating device 20 is balanced. Examples of such sensors are e.g. B. a sensor 52 on the spindle 13 for detecting the spindle speed. The sensor 52 can work contactless or instead can be connected in the manner shown by means of an indicated signal line 52 a with the Regelein device 40 .

Auch dem Antriebsmotor 23 ist ein Sensor 53 zugeordnet, der z. B. auf der Hohlwelle 28 angeordnet ist und beispielsweise als Drehzahlgeber ausgebildet ist, der die Drehzahl des Antriebsmotors 23 erfasst. Der Sensor 53 kann kontaktlos arbeiten oder er ist statt dessen, wie gezeigt, über die Signalleitung 53a mit der Regeleinrichtung 40 verbunden. Aufgrund der beiden Sensoren 52 und 53 ist eine Drehzahlerfassung der Drehzahlen der Spindel 13 einerseits und der Hohlwelle 28 andererseits möglich. Aufgrund dieser Drehzahlerfassung wird über die Regeleinrichtung 40 der Synchronismus eingestellt und aufrecht erhalten. Die Regeleinrichtung 40 ist über eine Steuerleitung 35 mit dem Antriebsmotor 23 zu dessen jeweiliger Ansteuerung verbunden.The drive motor 23 is also assigned a sensor 53 which, for. B. is arranged on the hollow shaft 28 and is designed for example as a speed sensor that detects the speed of the drive motor 23 . The sensor 53 may operate without contact or is, instead, as shown, via the signal line 53a to the control device 40th Due to the two sensors 52 and 53 , a speed detection of the speeds of the spindle 13 on the one hand and the hollow shaft 28 on the other hand is possible. On the basis of this speed detection, the synchronism is set and maintained via the control device 40 . The control device 40 is connected via a control line 35 to the drive motor 23 for its respective actuation.

Angedeutet ist im Bereich zwischen dem Bund 39 der Spindelmutter 32 und dem benachbarten Lager 31 ein weiterer Sensor 41, der über eine zugeordnete Signalleitung 41a ebenfalls mit der Regeleinrichtung 40 verbunden ist. Bei diesem Sensor 41 kann es sich z. B. um einen solchen handeln, der den Hubweg erfasst. Auch dieser Sensor 41 kann kontaktlos arbeiten oder er ist statt dessen in gezeigter Weise über die Signalleitung 41a mit der Regeleinrichtung 40 verbunden.In the area between the collar 39 of the spindle nut 32 and the adjacent bearing 31, a further sensor 41 is indicated, which is also connected to the control device 40 via an assigned signal line 41 a. In this sensor 41 it can be, for. B. act one that detects the stroke. This sensor 41 can also work without contact, or instead it is connected in the manner shown to the control device 40 via the signal line 41 a.

Außerdem ist ein weiterer Sensor 42 vorgesehen, der zwischen der Spindel 13 und dem Zerspanungswerkzeug 11 angeordnet ist. Der Sensor 42 besteht z. B. aus einem Kraftgeber, der die Größe der axialen Kraft misst, mit der das Zerspanungswerkzeug 11 an der Spindel 13 gespannt gehalten ist. Auch dieser Sensor 42 kann kontaktlos arbeiten oder er ist in gezeigter Weise über die Signalleitung 42a mit der Regeleinrichtung 40 verbunden. Dadurch kann die Größe der Spannkraft auch während des Spindelumlaufs geregelt und auch werkzeugbezogen auf unterschiedlich hohe Werte eingestellt werden.In addition, a further sensor 42 is provided, which is arranged between the spindle 13 and the cutting tool 11 . The sensor 42 is, for. B. from a force transducer that measures the magnitude of the axial force with which the cutting tool 11 is held tensioned on the spindle 13 . This sensor 42 can also work without contact or it is connected in the manner shown via the signal line 42 a to the control device 40 . This means that the size of the clamping force can also be regulated while the spindle is rotating and can also be set to different values depending on the tool.

Für die Gestaltung der Sensoren 52, 53, 41, 42 und auch für die Positionierung dieser und dafür, welche Größe der jeweilige Sensor ermittelt, bestehen vielfältige Möglichkeiten, die im Rahmen der Erfindung liegen. Als Sensoren können statt dessen oder zusätzlich auch ein Positionsgeber, der die jeweilige Drehstellung erfasst, oder ein Drehmomentgeber, der ein jeweils herrschendes Drehmoment misst, oder ein Kraftgeber, der eine jeweils in der einen und/oder anderen Axialrichtung herrschende Kraft misst, oder ein sonstiges geeignetes Messglied vorgesehen sein. Die einzelnen Sensoren können in Abwandlung der gezeigten Anordnung auch an anderer Stelle des Systems platziert sein.There are various possibilities for the design of the sensors 52 , 53 , 41 , 42 and also for the positioning of these and for the size of the respective sensor which are within the scope of the invention. Instead of or in addition, sensors can also be a position transmitter, which detects the respective rotational position, or a torque transmitter, which measures a respective prevailing torque, or a force transmitter, which measures a force prevailing in one and / or other axial direction, or another suitable measuring element can be provided. In a modification of the arrangement shown, the individual sensors can also be placed elsewhere in the system.

Da der Regeleinrichtung 40 die vom Sensor 52 ermittelte Drehzahl der Spindel 13 und die vom Sensor 53 ermittelte Drehzahl des Rotors 25 bzw. der Hohlwelle 28 zugeführt wird, ist die Regeleinrichtung 40 in der Lage, beim Umlauf der Spindel 13 und des Antriebsmotors 23 den Synchronismus zu regeln, der für die Konstanthaltung der Spannkraft in Pfeilrichtung 21 notwendig ist. Mittels der Regeleinrichtung ist der Drehsinn und/oder die Drehzahldifferenz zwischen der Spindeldrehzahl und der Antriebsdrehzahl des Antriebsmotors 23 für die Axialbeaufschlagung der Betätigungsstange 16 regelbar.Since the control device 40 receives the speed of the spindle 13 determined by the sensor 52 and the speed of the rotor 25 or the hollow shaft 28 determined by the sensor 53 , the control device 40 is able to synchronize when the spindle 13 and the drive motor 23 rotate to regulate, which is necessary for keeping the clamping force constant in the direction of arrow 21 . The direction of rotation and / or the speed difference between the spindle speed and the drive speed of the drive motor 23 for the axial application of the actuating rod 16 can be regulated by means of the control device.

Der Abtriebsteil 27 ist im Inneren vom Kanal 17 durchzogen, der mit demjenigen der Betätigungsstange 16 zur Führung des Schmier und/oder Kühlmittels in Verbindung steht. Über diesen Kanal 17 wird von einer geeigneten, nur schematisch mit 37 angedeuteten Einrichtung zugeführtes Schmier- und/oder Kühlmittel geleitet.The output part 27 is traversed in the interior by the channel 17 , which is connected to that of the actuating rod 16 for guiding the lubricant and / or coolant. A suitable lubricant and / or coolant, which is only schematically indicated by 37, is conducted via this channel 17 .

Bei einem nicht gezeigten abgewandelten Ausführungsbeispiel kann im Kraftfluss von der Betätigungseinrichtung 20 zur Betätigungsstange 16 eine axial wirkende, geeignete Federeinrichtung, z. B. mindestens eine Feder, angeordnet sein. Diese kann so gestaltet sein, dass diese eine Axialkraft in Pfeilrichtung 21 auf die Betätigungsstange 16 ausübt. Die Federeinrichtung kann aber auch an anderer Stelle sitzen. Statt dessen oder zusätzlich dazu kann z. B. eine zwischen der Betätigungseinrichtung 20, insbesondere dem Abtriebsteil 27, und der Spindel 13 angeordnete Federeinrichtung, insbesondere mindestens eine Feder, von Vorteil sein.In a non-shown alternative embodiment, in the force flow from the actuating device 20 can be an axially acting, suitable spring means for actuating rod 16, z. B. at least one spring. This can be designed such that it exerts an axial force in the direction of arrow 21 on the actuating rod 16 . The spring device can also sit elsewhere. Instead of or in addition to this, e.g. B. between the actuating device 20 , in particular the driven part 27 , and the spindle 13 arranged spring device, in particular at least one spring, may be advantageous.

Bei stillstehender Spindel 13 mit Betätigungsstange 16 wird ein Lösen der Spannkraft dadurch erreicht, dass der Antriebsmotor 23 mit entsprechendem Drehsinn eingeschaltet wird, wobei der Abtriebsteil 27 gegensinnig zum Pfeil 21 die Betätigungsstange 16 axial so weit verschiebt, dass die Spannkraft im Bereich der Spannvorrichtung 12 aufgehoben wird und die Spannvorrichtung 12 öffnet. Soll hiernach ebenfalls bei Stillstand der Spindel 13 das Zerspanungs werkzeug 12 festgespannt werden, so wird wiederum der Antriebsmotor 23 eingeschaltet, nunmehr mit entgegengesetztem Drehsinn, so dass über die Axialbetätigung des Abtriebsteils 27 die Betätigungsstange 16 in Pfeilrichtung 21 beaufschlagt und die Spannvorrichtung 12 gespannt wird. Bei Umlauf der Spindel 13 mit Betätigungsstange 16 laufen auch alle Bestandteile der Betätigungsein richtung 20, ausgenommen aber der Stator 24 und das Gehäuse 29, ebenfalls um, wobei zur Konstanthaltung der Spannkraft der Antriebsmotor 23 synchron mit dem Antriebsmotor 6 läuft. Während des Umlaufs der Spindel 13 ist eine Nachregulierung der Werkzeugspannkraft in bereits beschriebener Weise möglich, wobei bei Spindelumlauf bedarfsweise auch ein Werkzeugwechsel möglich ist.When the spindle 13 with the actuating rod 16 is at a standstill, the clamping force is released by switching the drive motor 23 on with the appropriate direction of rotation, the driven part 27, in the opposite direction to the arrow 21, displacing the actuating rod 16 axially to such an extent that the clamping force in the region of the clamping device 12 is canceled is and the clamping device 12 opens. If the cutting tool 12 is then also to be clamped when the spindle 13 is at a standstill, then the drive motor 23 is switched on again, now with the opposite direction of rotation, so that the actuating rod 16 is acted upon in the direction of arrow 21 via the axial actuation of the driven part 27 and the clamping device 12 is clamped. When the spindle 13 rotates with the actuating rod 16 , all the components of the actuating device 20 also run , except for the stator 24 and the housing 29 , and the drive motor 23 runs synchronously with the drive motor 6 in order to maintain the clamping force. During the rotation of the spindle 13 , readjustment of the tool clamping force is possible in the manner already described, a tool change also being possible if the spindle rotates.

Durch die Erfindung werden vielfältige Vorteile gegenüber bekannten Betätigungseinrichtungen erzielt, die mittels eines Federspannsystems, insbesondere z. B. mittels Tellerfedern, den Axialzug gemäß Pfeil 21 erzeugen, wobei bei bekannten Spanneinrichtungen diese Federspannsysteme Teil der Spindel 13 und Betätigungsstange 16 sind und deswegen mit diesen zusammen umlaufen. Diese Federspannsysteme haben den Nachteil, dass die Federn eine Unwucht bei der Spindel 13 bewirken. Dies führt zu ungenauen Bearbeitungser gebnissen der Werkzeugmaschine besonders bei hohen Drehzahlen der Spindel 13. Bei der erfindungsgemäßen Spanneinrichtung hingegen sind derartige Federn, die mit umlaufen, nicht vorhanden. Dadurch verringert sich die Unwucht der Spindel 13. Es lassen sich bessere Bearbeitungsergebnisse erzielen. Bei bekannten Federspannsystemen ermüden die einzelnen Federn nach bestimmter Beanspruchungsdauer. Sie sind nicht dauerfest. Dies hat zur Folge, dass sich über die Laufzeit die axiale Spannkraft verringert und deswegen laufend nachgemessen werden muss, was nur durch Ausbau der Spanneinrichtung verwirklichbar ist. Dieser wiederum bedeutet Maschinenstillstand und damit Produktionsausfall. Im Vergleich dazu sind bei der erfindungsgemäßen Spann einrichtung derartige Ermüdungen ausgeschaltet, da keine Federn vorhanden sind. Dies hat den Vorteil größerer Wartungsintervalle, wobei die Maschinen stillstandszeiten reduziert werden und damit die Wirtschaftlichkeit der Werkzeugmaschine verbessert wird.Through the invention, various advantages over known actuators are achieved, which by means of a spring tensioning system, in particular z. B. by means of disc springs, generate the axial tension according to arrow 21 , these spring tensioning systems being part of the spindle 13 and actuating rod 16 in known tensioning devices and therefore rotating together with them. These spring tensioning systems have the disadvantage that the springs cause an imbalance in the spindle 13 . This leads to inaccurate machining results of the machine tool, particularly at high speeds of the spindle 13 . In the tensioning device according to the invention, however, there are no such springs that rotate with it. This reduces the imbalance of the spindle 13 . Better machining results can be achieved. In known spring tensioning systems, the individual springs tire after a certain period of use. They are not permanent. The consequence of this is that the axial clamping force is reduced over the running time and therefore has to be continuously measured, which can only be achieved by removing the clamping device. This in turn means machine downtime and thus loss of production. In comparison, such fatigue is switched off in the clamping device according to the invention, since there are no springs. This has the advantage of longer maintenance intervals, whereby machine downtimes are reduced and the efficiency of the machine tool is improved.

Bei bekannten Werkzeugspannsystemen mit Betätigung hydraulisch oder mit Federspannung ist es erforderlich, an der Maschine ein Hydraulikaggregat einzubauen und Hydraulikleitungen zu verlegen. Die erfindungsgemäße, nicht hydraulisch arbeitende Spanneinrichtung hat demgegenüber den Vorteil, dass derartige Aggregate, Leitungen und Verlegearbeiten völlig entfallen. Es ergibt sich eine einfachere Montage der Werkzeugmaschine mit einhergehenden Kosteneinsparungen für den Maschinenhersteller.In known tool clamping systems with hydraulic actuation or with Spring tension requires a hydraulic unit on the machine to install and to lay hydraulic lines. The invention, not Hydraulic clamping device has the advantage that such units, lines and laying work are completely eliminated. It results easier assembly of the machine tool with accompanying Cost savings for the machine manufacturer.

Bei bekannten Spanneinrichtungen nach dem Prinzip der Federspannsysteme ist eine große Anzahl von Federn, insbesondere Tellerfedern, erforderlich, um die notwendigen Spannkräfte aufzubringen. Dies bedingt eine große Gesamtlänge. Diese hat nachteilig eine Verringerung des Bearbeitungsraumes der Werkzeug maschine zur Folge. Es sind auch Werkzeugspannsysteme bekannt, die ohne Federn auskommen und auf hydraulischem Wege eine Spannung bewirken. Diese erlauben aufgrund der mechanischen Verriegelung kein Nachspannen. Außerdem können Leckagen an Dichtungsstellen entstehen. Hydrauliköl kann in den Antriebsmotor der Spindel gelangen und diesen schädigen. Im Vergleich dazu bestehen bei der erfindungsgemäßen Spanneinrichtung diese Probleme nicht. Da keine Federn vorhanden sind, kann die Länge der Spindel 13 und damit die Gesamtlänge wesentlich verkürzt werden, so dass eine sehr kurze Bauweise erreichbar ist. Ferner hat die erfindungsgemäße Spanneinrichtung den Vorzug, ein Nachspannen zu ermöglichen, und diese beim Umlauf der Spindel 13.In known tensioning devices based on the principle of spring tensioning systems, a large number of springs, in particular disc springs, are required in order to apply the necessary tensioning forces. This requires a large overall length. This has the disadvantage of reducing the machining space of the machine tool. Tool clamping systems are also known which do not require springs and bring about a hydraulic tension. Due to the mechanical locking, these do not allow re-tensioning. There may also be leaks at sealing points. Hydraulic oil can get into the drive motor of the spindle and damage it. In comparison, these problems do not exist in the tensioning device according to the invention. Since there are no springs, the length of the spindle 13 and thus the total length can be shortened considerably, so that a very short construction can be achieved. Furthermore, the tensioning device according to the invention has the advantage of allowing re-tensioning, and this when the spindle 13 rotates.

Bei bekannten Federspannsystemen ergibt sich wegen der benötigten Größe der Federn ein großer Bohrungsdurchmesser in der Spindel 13. Da die erfindungs gemäße Spanneinrichtung keine derartigen Federn benötigt, kann der Durchmesser der Innenbohrung der Spindel 13 verkleinert werden und dadurch der Durchmesser der Spindel 13 deutlich reduziert werden. Während ferner bekannte Federspannsysteme auftretenden Verschleiß an den Kraftübertragungsflächen nicht kompensieren können, ist die Spanneinrichtung gemäß der Erfindung in der Lage, auftretenden Verschleiß an den Kraftüber tragungsflächen zu kompensieren. Von erheblichem Vorteil ist ferner, dass wegen nicht erforderlicher Federn die mit umlaufenden rotierenden Massen reduziert sind. Dadurch werden schnellere Beschleunigungen der Spindel 13 und Verzögerungen dieser möglich. Während bei bekannten Federspannsystemen die Spannkraft während des Betriebes nicht überwacht werden kann und dabei während des Betriebes erforderlichenfalls nicht korrigierend eingegriffen werden kann, ermöglicht die erfindungsgemäße Spanneinrichtung eine ständige Überprüfung und erforderlichenfalls ein Nachspannen der Spannkraft auch während des Betriebes und damit eine Verbesserung der Betriebssicherheit der Werkzeugmaschine. Während bei bekannten Federspannsystemen Fehlspannungen, die infolge Verschmutzungen auftreten, nicht erkannt werden, werden bei der Spanneinrichtung gemäß der Erfindung solche Fehlspannungen erkannt, so dass dann erforderlichenfalls ein Anlauf der Spindel 13 verhindert werden kann. Während bekannte Federspannsysteme durch hohe unkontrollierte Spannkraft sehr stark verschleißen können, ist bei der erfindungsgemäßen Spanneinrichtung durch die mögliche Spannkraftregelung der Verschleiß minimiert. Ferner werden die Werkzeugwechselzeiten verkürzt. Von Vorteil ist ferner, dass bei Bedarf ein Werkzeugwechsel auch bei laufender Spindel 13 möglich ist, und dabei mit geringem durch das sonst erforderliche Abbremsen und Beschleunigen der Spindel bedingtem Verschleiß.In known spring tensioning systems, a large bore diameter results in the spindle 13 because of the size of the springs required. Since the tensioning device according to the invention does not require such springs, the diameter of the inner bore of the spindle 13 can be reduced and the diameter of the spindle 13 can thereby be significantly reduced. Furthermore, while known spring tensioning systems cannot compensate for wear on the power transmission surfaces, the tensioning device according to the invention is able to compensate for wear on the power transmission surfaces. It is also of considerable advantage that, due to the springs not being required, those with rotating rotating masses are reduced. This makes faster accelerations of the spindle 13 and decelerations possible. While in known spring tensioning systems the tensioning force cannot be monitored during operation and, if necessary, corrective intervention cannot be taken during operation, the tensioning device according to the invention enables constant checking and, if necessary, re-tensioning of the tensioning force even during operation and thus an improvement in the operational safety of the machine tool , While in the case of known spring tensioning systems faulty voltages which occur as a result of contamination are not recognized, such faulty voltages are recognized in the tensioning device according to the invention, so that the spindle 13 can then be prevented from starting if necessary. While known spring tensioning systems can wear out very heavily due to high uncontrolled tensioning force, wear is minimized in the tensioning device according to the invention due to the possible tensioning force regulation. The tool change times are also shortened. It is also advantageous that, if necessary, a tool change is possible even when the spindle 13 is running, and with little wear due to the otherwise required braking and acceleration of the spindle.

Es versteht sich, dass bei einem anderen, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel die Betätigungseinrichtung 20 so gestaltet sein kann, dass eine kinematische Umkehr vorliegt und somit vom Rotor 25 eine Welle angetrieben wird, auf deren Umfang in einem entsprechenden Rillenprofil die Koppelglieder 34 sitzen und arbeiten, die ferner mit einer diese umgebenden, mit Innengewinde versehenen Hülse in Verbindung stehen, die dann den mit dem gezeigten Abtriebsteil 27 vergleichbaren Abtriebsteil darstellt und mit der Betätigungsstange 16 drehfest und axial verschiebefest verbunden ist.It goes without saying that in another exemplary embodiment, not shown, the actuating device 20 can be designed in such a way that there is a kinematic reversal and thus a shaft is driven by the rotor 25 , on the circumference of which the coupling members 34 sit and work in a corresponding groove profile are also connected to a surrounding sleeve which is provided with an internal thread and which then represents the driven part comparable to the driven part 27 shown and is connected to the actuating rod 16 in a rotationally fixed and axially displaceable manner.

Claims

1. Clamping device for tools, tool holder or the like, with a rotationally drivable spindle ( 13 ), an actuating rod ( 16 ) in the spindle ( 13 ) for actuating a clamping device ( 12 ) and an actuating device ( 20 ) for the actuating rod ( 16 ), characterized in that a component part ( 60 ) of the actuating device ( 20 ) acting on the actuating rod ( 16 ) for its actuation rotates, preferably in synchronism, with the spindle ( 13 ) with the actuating rod ( 16 ) and for the axial actuation of the actuating rod ( 16 ) in one direction or in the opposite direction, at least for a short time at a higher or lower speed than the spindle ( 13 ) can be driven.

2. Clamping device according to claim 1, characterized in that the actuating device ( 20 ) has a drive motor ( 23 ), in particular an electric motor, and a reduction gear ( 26 ) driven by it, converting a rotary movement into a translational movement, the output part ( 27 ) of which on the actuating rod ( 16 ) works to apply it axially, and that the driven part of the drive motor ( 23 ), in particular its rotor ( 25 ), and the reduction gear ( 26 ) as a component part ( 60 ) of the actuating device ( 20 ) together with the spindle ( 13 ) are rotatable with the actuating rod ( 16 ).

3. Clamping device according to claim 1 or 2, characterized in that the driven part ( 27 ) of the reduction gear ( 26 ) is connected to the actuating rod ( 16 ) in a rotationally fixed and axially fixed manner, or is integral therewith.

4. Clamping device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the actuating rod ( 16 ) relative to the spindle ( 13 ) is non-rotatable.

5. Clamping device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the driven part of the drive motor ( 23 ), in particular its rotor ( 25 ), is held on a hollow shaft ( 28 ) which by means of bearings ( 31 ) in a fixed housing ( 29 ) is rotatably mounted.

6. Clamping device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the spindle ( 13 ) is axially supported on the component part ( 60 ) rotating therewith, in particular is mounted.

7. Clamping device according to claim 6, characterized by an axial bearing ( 50 ) between the spindle ( 13 ) on the one hand and the rotating assembly part ( 60 ) on the other hand, for. B. a collar ( 39 ) of the hollow shaft ( 28 ) or another component of the reduction gear ( 26 ).

8. Clamping device according to one of claims 1 to 7, characterized in that at least one bearing ( 31 ) of the hollow shaft ( 28 ) is designed as a radial and axial bearing and serves the axial support of the spindle ( 13 ).

9. Clamping device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the non-driven part of the drive motor ( 23 ), in particular its stator ( 24 ), is not rotating and is arranged in the fixed housing ( 29 ).

10. Clamping device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the actuating force, in particular the clamping force with which the actuating rod ( 16 ) is acted upon or acted upon, is regulated or regulated, preferably directly.

11. Clamping device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the actuating device ( 20 ) is assigned a control device ( 40 ) for regulating the clamping force.

12. Clamping device according to claim 11, characterized in that the control device ( 40 ) works on the drive motor ( 23 ) and has at least one sensor ( 41 , 42 , 52 , 53 ) which determines a variable which is a measure of the actuating force, in particular the clamping force, which is compared with a predetermined target value.

13. Clamping device according to claim 12, characterized in that the at least one sensor ( 41 , 42 , 52 , 53 ) is formed from a speed sensor, force sensor or the like. Measuring element.

14. Clamping device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the spindle ( 13 ) is assigned at least one sensor ( 52 ), in particular a speed sensor, by means of which the respective spindle speed is detected.

15. Clamping device according to one of claims 1 to 14, characterized in that the spindle ( 13 ) and / or the driven part ( 27 ) of the reduction gear ( 26 ) is assigned a displacement sensor ( 41 ) detecting the axial stroke.

16. Clamping device according to one of claims 1 to 15, characterized in that the drive motor ( 23 ), for. B. its driving part, in particular rotor ( 25 ), or the part driven by it, for. B. the hollow shaft ( 28 ) or similar drive part ( 32 ) of the reduction gear ( 26 ), at least one sensor ( 53 ), in particular a speed sensor, is assigned, by means of which the respective drive speed of the drive motor ( 23 ) is detected.

17. Clamping device according to claims 15 and 16, characterized in that the control device ( 40 ) is supplied with the variable for the spindle speed and the drive speed detected by the respective sensor ( 52 , 53 ).

18. Clamping device according to claim 17, characterized in that the synchronism of the drive motor ( 23 ) is regulated in relation to the spindle speed by means of the regulating device ( 40 ).

19. Clamping device according to claim 17 or 18, characterized in that by means of the control device ( 40 ) the direction of rotation and / or the speed difference between the spindle speed and the drive speed perm axially acting on the actuating rod ( 16 ) is regulated.

20. Clamping device according to one of claims 1 to 19, characterized in that the output part ( 27 ) of the reduction gear ( 26 ) has an output rod or output sleeve.

21. Clamping device according to one of claims 5 to 20, characterized in that the reduction gear ( 26 ) has an approximately sleeve-shaped spindle nut ( 32 ) which is arranged within the hollow shaft ( 28 ) coaxially with it and thus connected in a rotationally fixed manner or with this in one piece Component forms.

22. Clamping device according to one of claims 5 to 21, characterized in that the driven part ( 27 ) of the reduction gear ( 26 ), in particular the driven rod, is arranged coaxially to the actuating rod ( 16 ) and is thus connected axially and rotationally fixed or a one-piece component forms.

23. Clamping device according to claim 22, characterized in that the driven part ( 27 ), in particular the driven rod, passes through the spindle nut ( 32 ) at a radial distance and runs approximately coaxially therewith.

24. Clamping device according to claim 22 or 23, characterized in that the driven part ( 27 ), in particular the driven rod, is provided with an external thread ( 33 ) on a longitudinal section which extends at least over the axial region of the spindle nut ( 32 ) and in that between the spindle nut ( 32 ) and the longitudinal section with the external thread ( 33 ), geared coupling members ( 34 ), in particular rollers provided with a grooved profile, are arranged such that a rotary drive of the spindle nut ( 32 ) by means of the drive motor ( 23 ) into a translational movement of the Output part ( 27 ), in particular the output rod, is converted.