DE102009027764A1

DE102009027764A1 - Machine tool device e.g. collet chuck, for locking insertion tool, has manual clamping fixture with electrical actuator to lock insertion tool, and mechanical energy conversion unit converting energy into electricity supplying to actuator

Info

Publication number: DE102009027764A1
Application number: DE200910027764
Authority: DE
Inventors: Juergen Hesse; Thilo Koeder; Carsten Raupach; Juergen Mamber
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2009-07-16
Filing date: 2009-07-16
Publication date: 2011-01-27

Abstract

The device (10a) has a manual clamping fixture (14a) including an electrical actuator (16a) to lock an insertion tool (18a) and provide a piezoelement (22a). A clamping device (20a) is designed as the clamping fixture. A mechanical energy conversion unit (24a) converts energy into electricity for supplying to the actuator. A part (26a) of the clamping fixture is provided to actuate the conversion unit. The clamping fixture comprises an electrical switching element (28a) for releasing and/or activating locking process. The actuator extends a chuck jaw (30a) during operating process.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einer Werkzeugmaschinenvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention is based on a machine tool device according to the Preamble of claim 1.

Es ist bereits eine Werkzeugmaschinenvorrichtung, insbesondere ein Spannfutter, mit zumindest einer Handspannvorrichtung, vorgeschlagen worden.It is already a machine tool device, in particular a Chuck, with at least one hand clamping device proposed.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Erfindung geht aus von einer Werkzeugmaschinenvorrichtung, insbesondere einem Spannfutter, mit zumindest einer Handspannvorrichtung.The The invention is based on a machine tool device, in particular a chuck, with at least one hand clamping device.

Es wird vorgeschlagen, dass die Handspannvorrichtung zumindest einen elektrischen Aktuator aufweist, der dazu vorgesehen ist, ein Einsatzwerkzeug zu arretieren. Unter einer „Werkzeugmaschinenvorrichtung” soll insbesondere eine Vorrichtung verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, mit einer tragbaren und/oder stationär aufstellbaren Werkzeugmaschine gekoppelt zu werden. Insbesondere soll unter einer „Handspannvorrichtung” eine Spannvorrichtung verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, zum Spannen eines Einsatzwerkzeugs manuell mechanisch, d. h. insbesondere direkt über ein mechanisches Getriebe, betätigt zu werden. Unter einem „elektrischen Aktuator” soll insbesondere eine Vorrichtung verstanden werden, die eine elektrische Energie in eine Verformungsenergie und/oder eine Bewegungsenergie und/oder eine elektrische Spannung in eine Kraft wandelt. Unter einem „Einsatzwerkzeug” soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, ein Werkstück direkt zu bearbeiten, wie beispielsweise ein Sägeblatt, eine Schleifscheibe, einen Meißel und/oder ein anderes, dem Fachmann als sinnvoll erscheinendes Werkzeug, wie insbesondere einen Bohrer. Vorzugsweise dreht die Werkzeugmaschinenvorrichtung das Einsatzwerkzeug während zumindest eines Arbeitsvorgangs um eine gemeinsame Hauptrotationsachse und/oder bewegt die Werkzeugmaschinenvorrichtung das Einsatzwerkzeug während zumindest eines Arbeitsvorgangs in eine Hauptarbeitsrichtung. Unter „arretieren” soll insbesondere mittels eines Kraftschlusses und/oder eines Formschlusses befestigen verstanden werden. Vorzugsweise ist die Werkzeugmaschinenvorrichtung dazu vorgesehen, das Einsatzwerkzeug zumindest bei zwei entgegengesetzten Drehbewegungen zu arretieren. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell ausgestattet, ausgelegt und/oder programmiert verstanden werden.It It is proposed that the hand-tensioning device at least one electric actuator, which is intended to an insert tool to lock. Under a "machine tool device" is intended in particular a device which is intended to be understood with a portable and / or stationary to be coupled to a deployable machine tool. Especially should under a "hand tensioning device" a clamping device be understood, which is intended for manually tensioning an insert tool mechanically, d. H. in particular directly via a mechanical transmission, actuated to become. Under an "electric Actuator "should In particular, a device can be understood that has an electrical Energy in a deformation energy and / or a kinetic energy and / or converts an electrical voltage into a force. Under a "use tool" should in particular a unit that is intended to directly a workpiece to machine, such as a saw blade, a grinding wheel, a chisel and / or another tool that appears appropriate to the person skilled in the art, especially a drill. Preferably, the machine tool device rotates the Insert tool during at least one work process around a common main axis of rotation and / or the machine tool device moves the insert tool while at least one work process in one main working direction. Under "lock" should in particular secure by means of a frictional connection and / or a positive connection be understood. Preferably, the machine tool device provided the insert tool at least at two opposite Lock rotary movements. In particular, "provided" is intended specially equipped, designed and / or programmed understood become.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Werkzeugmaschinenvorrichtung kann konstruktiv einfach, preiswert und bauraumsparend eine besonders große Arretierungskraft für eine Arretierung erreicht werden. Insbesondere kann erreicht werden, dass große Einsatzwerkzeuge, auch bei hohen Belastungen, insbesondere auch in unterschiedliche Bewegungsrichtungen, mit einer hohen Zuverlässigkeit gespannt werden können.By the embodiment of the invention Machine tool device can be structurally simple, inexpensive and space-saving a particularly large locking force for locking achieved become. In particular, it can be achieved that large deployment tools, even at high loads, especially in different directions of movement, with a high reliability can be stretched.

Zudem geht die Erfindung aus von einer Handwerkzeugmaschinenvorrichtung, insbesondere einem Spannfutter, mit zumindest einer Spannvorrichtung, wobei vorgeschlagen wird, dass die Spannvorrichtung zumindest einen elektrischen Aktuator aufweist, der dazu vorgesehen ist, ein Einsatzwerkzeug zu arretieren. Unter einer „Handwerkzeugmaschinenvorrichtung” soll insbesondere eine Vorrichtung verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, mit einer tragbaren Werkzeugmaschine gekoppelt zu werden. Unter dem Begriff „Spannvorrichtung” soll insbesondere eine Vorrichtung verstanden werden, die ein Einsatzwerkzeug an der Werkzeugmaschinenvorrichtung, vorteilhaft mittels einer Spannkraft, befestigt, wobei die Spannvorrichtung von einem Bediener direkt oder indirekt bedienbar und/oder automatisch arretierend ist.moreover the invention is based on a handheld power tool device, in particular a chuck, with at least one clamping device, wherein it is proposed that the tensioning device at least one electric actuator, which is intended to an insert tool to lock. Under a "hand tool device" is intended in particular a device which is intended to be understood with a portable machine tool to be coupled. The term "tensioning device" is intended in particular a device to be understood, which is an insertion tool on the Machine tool device, advantageously by means of a clamping force attached, wherein the tensioner is directly or indirectly from an operator is operable and / or automatically arresting.

Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung der Handwerkzeugmaschinenvorrichtung kann konstruktiv einfach, preiswert und bauraumsparend eine für einen Bediener besonders komfortable Arretierung des Einsatzwerkzeugs erreicht werden.By this embodiment of the invention the power tool device can be structurally simple, inexpensive and space-saving one for an operator particularly comfortable locking the insert tool be achieved.

In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Spannvorrichtung als Handspannvorrichtung ausgebildet ist, wodurch eine Handwerkzeugmaschinenvorrichtung mit einer wie gewohnt bedienbaren Handspannvorrichtung bereitgestellt werden kann und der Aktuator kostengünstig ausgeführt werden kann.In a further embodiment, it is proposed that the tensioning device is designed as a manual clamping device, whereby a hand tool device provided with a hand-operated device that can be operated as usual can be performed and the actuator cost can.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass der elektrische Aktuator zumindest ein Piezoelement aufweist. Alternativ und/oder zusätzlich kann der Aktuator ein elektrostriktives und/oder ein magnetostriktives Element aufweisen. Unter einem „Piezoelement” soll insbesondere ein Element verstanden werden, das mittels des inversen Piezoeffekts und/oder des direkten Piezoeffekts eine mechanische Größe in eine elektrische Größe wandelt. Vorzugsweise wandelt das Piezoelement eine mechanische Energie in eine elektrische Energie und/oder eine elektrische Energie in eine mechanische Energie. Mittels des Piezoelements kann konstruktiv einfach eine besonders große Arretierungskraft und es kann konstruktiv einfach eine Aufrechterhaltung der Arretierungskraft erreicht werden.Of Furthermore, it is proposed that the electric actuator at least has a piezoelectric element. Alternatively and / or additionally the actuator is an electrostrictive and / or a magnetostrictive Element. Under a "piezoelectric element" is intended in particular an element understood by means of the inverse piezoelectric effect and / or the direct piezoelectric effect a mechanical size in one electrical size converts. Preferably, the piezoelectric element converts a mechanical energy into a electrical energy and / or electrical energy in a mechanical Energy. By means of the piezoelectric element can constructively simply a especially big Locking force and it can be structurally simple maintenance the locking force can be achieved.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Werkzeugmaschinenvorrichtung eine mechanische Energiewandeleinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, eine Energie in eine elektrische Energie zu einer Versorgung des Aktuators umzuwandeln. Vorteilhaft wandelt die Energiewandeleinheit eine Verformungsenergie und/oder eine Bewegungsenergie in eine elektrische Energie. Besonders vorteilhaft wandelt die Energiewandeleinheit eine Verformungsenergie eines Piezoelements in eine elektrische Energie. Durch die Energiewandeleinheit kann konstruktiv einfach auf einen Energiespeicher verzichtet werden und somit ein Wartungsaufwand reduziert werden. Ferner kann eine vorteilhafte autarke Werkzeugmaschinenvorrichtung erreicht werden, die insbesondere auch für einen Nachrüstvorgang vorteilhaft verwendbar ist.It is further proposed that the machine tool device a mechanical energy giewandeleinheit which is intended to convert an energy into electrical energy to a supply of the actuator. Advantageously, the energy change unit converts a deformation energy and / or a kinetic energy into an electrical energy. Particularly advantageously, the energy conversion unit converts a deformation energy of a piezoelectric element into an electrical energy. The energy conversion unit can be structurally easy to dispense with an energy storage and thus a maintenance effort can be reduced. Furthermore, an advantageous self-sufficient machine tool device can be achieved, which can be used advantageously in particular also for a retrofitting process.

Zudem wird vorgeschlagen, dass zumindest ein Teil der Handspannvorrichtung dazu vorgesehen ist, die Energiewandeleinheit zu betätigen. Dabei ist vorzugsweise ein Teil der Handspannvorrichtung, welches zum manuellen Spannen vorgesehen ist, einstückig mit einem Teil der Energiewandeleinheit ausgebildet.moreover It is proposed that at least part of the hand-held jig is intended to operate the energy conversion unit. there is preferably a part of the hand-held jig, which is used for manual clamping is provided, integrally formed with a part of the energy conversion unit.

Vorzugsweise betätigt die Handspannvorrichtung die Energiewandeleinheit mit einer von einem Bediener aufgebrachten Kraft. Dadurch kann der Bediener die Werkzeugmaschinenvorrichtung wie gewohnt, das heißt wie eine Werkzeugmaschinenvorrichtung ohne den erfindungsgemäßen Aktuator, bedienen. Ferner können zusätzliche Bauteile, Gewicht, Montageaufwand und Kosten eingespart werden.Preferably actuated the hand tensioning device the energy change unit with one of force applied to an operator. This allows the operator to Machine tool device as usual, that is like a Machine tool device without the actuator according to the invention, serve. Furthermore, can additional Components, weight, assembly costs and costs can be saved.

In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Handspannvorrichtung von einem Bediener werkzeuglos arretierbar ist. Unter „werkzeuglos arretierbar” soll insbesondere verstanden werden, dass die Handspannvorrichtung dazu vorgesehen ist, von dem Bediener händisch betätigt zu werden. Dadurch kann die Handspannvorrichtung besonders komfortabel und zeitsparend, insbesondere ohne einen Bohrfutterschlüssel, von dem Bediener betätigt werden.In a further embodiment, it is proposed that the manual clamping device can be locked without tools by an operator. Under "tool-free lockable "should in particular be understood that the hand-tensioning device to do so is intended to be operated manually by the operator. This can the hand-held clamping device is particularly comfortable and time-saving, especially without a chuck key, operated by the operator.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Handspannvorrichtung zumindest ein elektrisches Schaltelement aufweist, das dazu vorgesehen ist, eine Arretierung zu lösen und/oder zu aktivieren. Unter einem „Schaltelement” soll insbesondere ein Element verstanden werden, das von einem Bediener betätigt zumindest eine elektrische Energie beeinflusst. Durch das Schaltelement kann komfortabel eine geringe Kraft erreicht werden, die ein Bediener zu einem Aktivieren und/oder insbesondere Lösen der Arretierung benötigt. Ferner kann eine Aktivierung des Aktuators gezielt von einem Bediener gesteuert werden.Of Furthermore, it is proposed that the manual clamping device at least an electrical switching element, which is intended to a Release lock and / or activate. Under a "switching element" in particular an element understood to be operated by an operator at least affects an electrical energy. By the switching element can A low force can be achieved comfortably by an operator an activation and / or particular release of the lock needed. Further Activation of the actuator can be specifically controlled by an operator become.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Werkzeugmaschinenvorrichtung wenigstens eine Spannbacke umfasst, die den Aktuator aufweist. Unter einer „Spannbacke” soll insbesondere ein Element verstanden werden, das direkt eine Kraft auf das Einsatzwerkzeug, zu einer Arretierung des Einsatzwerkzeugs, ausübt. Unter „umfasst” soll dabei insbesondere verstanden werden, dass der Aktuator und die Spannbacke während zumindest eines Betriebsvorgangs, insbesondere während eines manuellen Spannvorgangs, gemeinsam, relativ gegenüber zumindest einem anderen Element der Werkzeugmaschinenvorrichtung, bewegt werden. Vorteilhaft ist der Aktuator dazu vorgesehen, zumindest zwei Bereiche der Spannbacke relativ zueinander zu bewegen und/oder eine Kraft auf die beiden Bereiche auszuüben. Durch den Aktuator, den die Spannbacke aufweist, kann eine besonders große Spannkraft und damit eine zuverlässige Arretierung konstruktiv einfach und Platz sparend erreicht werden.Further It is proposed that the machine tool device at least a clamping jaw comprising the actuator. Under a "jaw" is intended in particular an element that directly applies a force to the insertion tool, to a locking of the insert tool exercises. By "comprises" is meant in particular be that the actuator and the jaw during at least one operation, especially during a manual tensioning process, in common, relative to at least another element of the machine tool device. Advantageously, the actuator is provided to at least two areas to move the jaw relative to each other and / or a force to exercise the two areas. By the actuator, which has the jaw, a special size Tension and thus a reliable Arresting constructively simple and space saving can be achieved.

In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass der Aktuator die Spannbacke in zumindest einem Betriebsvorgang verlängert. Unter „verlängern” soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass ein Abstand zwischen zwei in entgegensetzte Längsrichtungen weisende Endpunkte des Spannbackens und/oder des Grundkörpers vergrößert wird. Vorzugsweise verlängert der Aktuator die Spannbacke bei einem Arretiervorgang. Vorteilhaft wird die Verlängerung durch eine geringfügige elastische Verformung zumindest eines Elements, beispielsweise eines Teils des Einsatzwerkzeugs, ermöglicht. Durch die mittels des Aktuators verlängerte Spannbacke kann konstruktiv einfach eine besonders große Spannkraft erreicht werden.In Another embodiment proposes that the actuator extends the jaw in at least one operation. Under "extend" is intended in In this context, in particular, be understood that a distance between two endpoints pointing in opposite longitudinal directions the clamping jaw and / or the base body is increased. Preferably, the extended Actuator the jaw in a locking operation. Becomes advantageous the extension by a slight elastic deformation of at least one element, for example one Part of the insert tool allows. By means of the actuator elongated jaw can constructively just a very big one Clamping force can be achieved.

Zudem wird vorgeschlagen, dass die Werkzeugmaschinenvorrichtung einen Grundkörper umfasst, der den Aktuator aufweist. Unter einem „Grundkörper” soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Körper verstanden werden, in dem zumindest ein Spannbacken gelagert ist. Vorzugsweise sind der Aktuator und der Grundkörper mechanisch fest miteinander verbunden. Vorteilhaft ist der Aktuator dazu vorgesehen, zumindest zwei Bereiche des Grundkörpers relativ zueinander zu bewegen und/oder eine Kraft auf die beiden Bereiche auszuüben. Durch den Aktuator, den der Grundkörper aufweist, kann eine besonders große Spannkraft konstruktiv einfach erreicht werden. Ferner kann eine bewegliche Lagerung des gesamten Aktuators innerhalb der Werkzeugmaschinenvorrichtung vorteilhaft vermieden werden.moreover It is proposed that the machine tool device a body comprising the actuator. Under a "basic body" should in this context especially a body be understood, in which at least one jaw is mounted. Preferably, the actuator and the base body are mechanically fixed to each other connected. Advantageously, the actuator is provided, at least two areas of the body to move relative to each other and / or a force on the two Exercise areas. By the actuator, which has the main body, a particular size Clamping force can be easily achieved structurally. Furthermore, a movable storage of the entire actuator within the machine tool device be avoided advantageous.

Ferner wird vorgeschlagen, dass der Aktuator in einem arretierten Betriebszustand unbestromt ist. Unter „unbestromt” soll insbesondere verstanden werden, dass der Aktuator spannungslos ist, das heißt keine elektrische und/oder magnetische Energie speichert und/oder austauscht. Unter einem „arretierten Betriebszustand” soll insbesondere ein Betriebszustand verstanden werden, bei dem die Werkzeugmaschinenvorrichtung fest mit dem Einsatzwerkzeug gekoppelt ist und mit einer Spannkraft auf das Einsatzwerkzeug wirkt. Durch den in einem arretierten Betriebszustand unbestromten Aktuator kann vorteilhaft ein Lösen der Arretierung durch einen Ausfall einer Energieversorgung des Aktuators und/oder durch eine zeitbedingte Selbstentladung des Aktuators verhindert werden. Es kann eine hohe Sicherheit und Zuverlässigkeit der Werkzeugmaschinenvorrichtung erreicht werden.It is also proposed that the actuator is de-energized in a locked operating state. By "not energized" is to be understood in particular that the actuator is de-energized, that is, no electrical and / or magnetic energy stores and / or exchanges. A "locked operating state" should in particular be understood as an operating state in which the machine tool device is firmly coupled to the insertion tool and acts on the insertion tool with a clamping force. By not energized in a locked operating state actuator can advantageously be prevented from loosening the lock by a failure of a power supply to the actuator and / or by a time-related self-discharge of the actuator. High safety and reliability of the machine tool device can be achieved.

Zudem wird ein System, mit einer Werkzeugmaschine und einer Werkzeugmaschinenvorrichtung und/oder einer Handwerkzeugmaschinenvorrichtung vorgeschlagen. Unter einer „Handwerkzeugmaschine” sollen sämtliche, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Handwerkzeugmaschinen, wie insbesondere, Bohrhämmer, Sägen, Schrauber, Fräsen, Winkelschleifer und/oder Multifunktionswerkzeuge und insbesondere Bohrmaschinen verstanden werden. Durch das System aus einer Werkzeugmaschine und einer Werkzeugmaschinenvorrichtung können die Werkzeugmaschine und die Werkzeugmaschinenvorrichtung vorteilhaft aufeinander abgestimmt werden.moreover is a system with a machine tool and a machine tool device and / or proposed a hand tool device. Under a "hand tool" should all, those skilled in the art appear reasonable hand tool machines, such as in particular, rotary hammers, saws, Screwdrivers, milling, angle grinder and / or multifunction tools and in particular drills be understood. Through the system of a machine tool and a machine tool device, the machine tool and the machine tool device advantageously matched become.

Zeichnungdrawing

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further Advantages are shown in the following description of the drawing. In the drawing are two embodiments represented the invention. The drawing, the description and the Claims included numerous features in combination. The skilled person will become the characteristics appropriately also individually consider and summarize to meaningful further combinations.

Es zeigen in einem schematischen Schnitt:It show in a schematic section:

1 eine erfindungsgemäße Werkzeugmaschinenvorrichtung mit Spannbacken, die einen Aktuator aufweisen, und 1 a machine tool device according to the invention with clamping jaws, which have an actuator, and

2 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Werkzeugmaschinenvorrichtung mit einem Grundelement, das einen Aktuator aufweist. 2 a further embodiment of the machine tool device with a base member having an actuator.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

1 zeigt eine Werkzeugmaschinenvorrichtung 10a, die als eine Handwerkzeugmaschinenvorrichtung 12a ausgebildet ist, mit einer Spannvorrichtung 20a. 1 shows a machine tool device 10a acting as a handheld power tool device 12a is formed with a clamping device 20a ,

Die Spannvorrichtung 20a ist als eine Handspannvorrichtung 14a ausgebildet. Die Werkzeugmaschinenvorrichtung 10a ist mit einer Werkzeugspindel 38a einer Werkzeugmaschine 36a, die als Handwerkzeugmaschine ausgebildet ist, gekoppelt. Die Spannvorrichtung 20a umfasst eine Griffhülse 44a, einen Grundkörper 32a, einen zweiteiligen Gewindestellring 46a und drei Spannbacken 30a, von denen lediglich eine dargestellt ist. Die Werkzeugmaschinenvorrichtung 10a wird während eines Arbeitsvorgangs von der Werkzeugmaschine 36a um eine Hauptrotationsachse 42a drehend angetrieben und in einer Hauptarbeitsrichtung 52a bewegt.The tensioning device 20a is as a hand tension device 14a educated. The machine tool device 10a is with a tool spindle 38a a machine tool 36a , which is designed as a hand tool, coupled. The tensioning device 20a includes a grip sleeve 44a , a basic body 32a , a two-piece threaded collar 46a and three jaws 30a of which only one is shown. The machine tool device 10a is during a work process of the machine tool 36a around a main axis of rotation 42a rotationally driven and in a main working direction 52a emotional.

Der im Wesentlichen zylindrische Grundkörper 32a weist ein innenliegendes koaxiales Kopplungselement 48a zu einer Kopplung mit der Werkzeugspindel 38a der Werkzeugmaschine 36a auf. Das Kopplungselement 48a ist als Innengewinde ausgebildet. Ferner weist der Grundkörper 32a eine innenliegende koaxiale Aussparung 50a zu einer Aufnahme eines Teils eines Einsatzwerkzeugs 18a auf. Die Aussparung 50a ist an einem in der Hauptarbeitsrichtung 52a der Werkzeugmaschinenvorrichtung 10a liegenden Ende des Grundkörpers 32a angeordnet.The essentially cylindrical body 32a has an internal coaxial coupling element 48a to a coupling with the tool spindle 38a the machine tool 36a on. The coupling element 48a is designed as an internal thread. Furthermore, the main body 32a an internal coaxial recess 50a to a receptacle of a part of an insert tool 18a on. The recess 50a is at one in the main working direction 52a the machine tool device 10a lying end of the body 32a arranged.

Der Gewindestellring 46a ist fest mit der Griffhülse 44a verbunden. Die Griffhülse 44a und der Gewindestellring 46a sind um die Hauptrotationsachse 42a relativ zu dem Grundkörper 32a von einem nicht näher dargestellten Lager drehbar gelagert. Der Gewindestellring 46a greift mit einem Innengewinde 40a in Gewindebereiche 54a der Spannbacken 30a. Dreht der Bediener die Griffhülse 44a und somit den Gewindestellring 46a, bewegt der Gewindestellring 46a die Spannbacken 30a mittels des Innengewindes 40a und mittels der Gewindebereiche 54a der Spannbacken 30a. Der Gewindestellring 46a bewegt die Spannbacken 30a auf, in Bezug auf die Hauptrotationsachse 42a, schiefen Ebenen 56a in eine Richtung, die die Spannbacken 30a an die Hauptrotationsachse 42a annähert oder von der Hauptrotationsachse 42a entfernt. Spannbereiche 58a der Spannbacken 30a sind bei einer teilweise geöffneten Werkzeugmaschinenvorrichtung 10a in der Aussparung 50a angeordnet. Die Spannbacken 30a sind in radialer Richtung von dem Grundkörper 32a abgestützt.The threaded collar 46a is fixed to the grip sleeve 44a connected. The grip sleeve 44a and the threaded collar 46a are the main axis of rotation 42a relative to the main body 32a rotatably supported by a bearing, not shown. The threaded collar 46a engages with an internal thread 40a in threaded areas 54a the jaws 30a , The operator turns the grip sleeve 44a and thus the threaded collar 46a , moves the threaded collar 46a the jaws 30a by means of the internal thread 40a and by means of the threaded areas 54a the jaws 30a , The threaded collar 46a moves the jaws 30a on, with respect to the main axis of rotation 42a , inclined planes 56a in one direction, the jaws 30a to the main axis of rotation 42a approaching or from the main axis of rotation 42a away. clamping ranges 58a the jaws 30a are in a partially open machine tool device 10a in the recess 50a arranged. The jaws 30a are in the radial direction of the main body 32a supported.

Zu einer Arretierung des Einsatzwerkzeugs 18a weist die Spannvorrichtung 20a, genauer die Spannbacken 30a, elektrische Aktuatoren 16a auf, die jeweils ein Piezoelement 22a umfassen. Die Aktuatoren 16a verlängern einen Abstand zwischen zwei Endpunkten der Spannbacken 30a in einem arretierten Betriebszustand der Werkzeugmaschinenvorrichtung 10a. Durch die verlängerten Spannbacken 30a vergrößert sich eine Arretierungskraft der Spannvorrichtung 20a während eines Arretiervorgangs.To a locking of the insert tool 18a has the tensioning device 20a , more precisely, the jaws 30a , electric actuators 16a on, each a piezoelectric element 22a include. The actuators 16a extend a distance between two end points of the jaws 30a in a locked operating state of the machine tool device 10a , Due to the extended jaws 30a increases a locking force of the clamping device 20a during a locking process.

Die Spannvorrichtung 20a weist eine mechanische Energiewandeleinheit 24a auf, die eine Verformungsenergie in elektrische Energie zu einer Versorgung und einer Betätigung der Aktuatoren 16a umwandelt. Die Energiewandeleinheit 24a erstreckt sich kreisförmig auf einer Ebene senkrecht zu der Hauptrotationsachse 42a um die Hauptrotationsachse 42a. Die Energiewandeleinheit 24a schließt sich in einem der Aussparung 50a abgewandten Bereich, der zwischen dem Grundkörper 32a und der Werkzeugmaschine 36a angeordnet ist, an den Grundkörper 32a an. Die Energiewandeleinheit 24a weist ein ringförmiges Piezoelement 60a, ein Lagerelement 64a und eine Betätigungsfläche 66a auf. Die Betätigungsfläche 66a ist einstückig mit der Griffhülse 44a ausgebildet. Das Lagerelement 64a lagert das Piezoelement 60a der Energiewandeleinheit 24a drehbar gegenüber der Betätigungsfläche 66a und gegenüber der Griffhülse 44a. Die Betätigungsfläche 66a ist parallel zu der Hauptrotationsachse 42a ausgerichtet und in Umfangsrichtung wellenförmig ausgebildet.The tensioning device 20a has a mechanical energy change unit 24a on which a ver forming energy into electrical energy to a supply and actuation of the actuators 16a transforms. The energy change unit 24a extends in a circle on a plane perpendicular to the main axis of rotation 42a around the main axis of rotation 42a , The energy change unit 24a closes in one of the recess 50a remote area, between the main body 32a and the machine tool 36a is arranged on the main body 32a at. The energy change unit 24a has an annular piezoelectric element 60a , a bearing element 64a and an actuating surface 66a on. The actuating surface 66a is integral with the grip sleeve 44a educated. The bearing element 64a stores the piezoelectric element 60a the energy change unit 24a rotatable relative to the actuating surface 66a and opposite the grip sleeve 44a , The actuating surface 66a is parallel to the main axis of rotation 42a aligned and formed wavy in the circumferential direction.

Ein Teil 26a der Spannvorrichtung, nämlich die Griffhülse 44a, betätigt die Energiewandeleinheit 24a bei einem Arretierungsvorgang. Dreht der Bediener in einem ersten Schritt die Griffhülse 44a in eine Arretierungsrichtung, bewegt der Gewindestellring 46a die Spannbacken 30a, wie bei einem herkömmlichen Bohrfutter, in die Aussparung 50a hinein, bis diese an dem Einsatzwerkzeug 18a anliegen und das Einsatzwerkzeug 18a in dieser Position halten. Der Grundkörper 32a wird hierbei von der Werkzeugspindel 38a der Werkzeugmaschine 36a drehfest gehalten. Die Werkzeugspindel 38a ist dazu über ein, dem Fachmann als sinnvoll erscheinendes, nicht näher dargestelltes System, beispielsweise von einem Spindellock, drehfest mit einem Gehäuse der Werkzeugmaschine 36a verbunden. Alternativ kann die Spannvorrichtung auch zweihülsig ausgebildet sein, das heißt ein Bediener fixiert den Grundkörper mittels einer nicht näher dargestellten Hülse von Hand.A part 26a the tensioning device, namely the grip sleeve 44a , presses the energy change unit 24a in a locking process. The operator rotates the grip sleeve in a first step 44a in a locking direction, moves the threaded collar 46a the jaws 30a as in a conventional chuck, in the recess 50a into it until this on the insert tool 18a abutment and the insertion tool 18a hold in this position. The main body 32a This is done by the tool spindle 38a the machine tool 36a held against rotation. The tool spindle 38a is about a, the expert appears reasonable, not shown in detail system, such as a Spindellock, rotatably with a housing of the machine tool 36a connected. Alternatively, the clamping device can also be formed zweihülsig, that is, an operator fixes the body by means of a sleeve, not shown by hand.

Beim Drehen der Griffhülse 44a übt die Griffhülse 44a mittels der wellenförmigen Betätigungsfläche 66a eine zunehmende und wieder abnehmende Kraft auf das Piezoelement 60a aus. Dabei wird das Piezoelement 60a der Energiewandeleinheit 24a in radialer Richtung verformt, das heißt komprimiert und dekomprimiert. Mittels eines Richtelements 68a der Energiewandeleinheit 24a, beispielsweise einer Sperrdiode, und einer elektrischen Leitung 70a wird eine dabei entstehende elektrische Energie in ein Speicherelement 72a geleitet. Durch Betätigen eines Schaltelements 28a der Spannvorrichtung 20a wird den Aktuatoren 16a die im Speicherelement 72a gespeicherte Energie zugeführt und das Einsatzwerkzeug 18a arretiert. Somit ist die Werkzeugmaschinenvorrichtung 10a von einem Bediener werkzeuglos arretierbar. Die Werkzeugmaschinenvorrichtung 10a arretiert das Einsatzwerkzeug 18a in einem ersten und einem zweiten Schritt bzw. zweistufig. Zuerst wird das Einsatzwerkzeug 18a wie bei einem herkömmlichen Zahnkranzwerkzeugfutter gehalten. Die Arretierung erfolgt mittels der Aktuatoren 16a.When turning the grip sleeve 44a exercises the grip sleeve 44a by means of the wave-shaped actuating surface 66a an increasing and decreasing force on the piezoelectric element 60a out. This is the piezoelectric element 60a the energy change unit 24a deformed in the radial direction, that is compressed and decompressed. By means of a straightening element 68a the energy change unit 24a , For example, a blocking diode, and an electrical line 70a is a resulting electrical energy in a storage element 72a directed. By actuating a switching element 28a the tensioning device 20a becomes the actuators 16a in the memory element 72a stored energy supplied and the insert tool 18a locked. Thus, the machine tool device is 10a Locked by an operator without tools. The machine tool device 10a locks the insert tool 18a in a first and a second step or in two stages. First, the deployment tool 18a held like a conventional sprocket tool chuck. The locking takes place by means of the actuators 16a ,

Ferner dient das Schaltelement 28a zum Lösen der Arretierung. Das Schaltelement 28a ist an einer Außenseite der Griffhülse 44a angeordnet und als Taster ausgebildet. Das Schaltelement 28a ist mittels einer nicht näher dargestellten Leitung und eines Schleifkontakts mit der Energiewandeleinheit 24a verbunden. Grundsätzlich wären jedoch auch eine Funkverbindung und/oder eine Anordnung eines Schaltelements am Grundkörper denkbar. Das Schaltelement 28a entlädt die Aktuatoren 16a und das Piezoelement 60a der Energiewandeleinheit 24a, wodurch die Aktuatoren 16a die Spannbacken 30a auf eine Ausgangslänge verkürzen und die Werkzeugmaschinenvorrichtung 10a das Einsatzwerkzeug 18a entarretiert. Mittels einer Drehung der Griffhülse 44a entgegen der Arretierungsrichtung kann ein Bediener das Einsatzwerkzeug 18a vollständig lösen.Furthermore, the switching element is used 28a for releasing the lock. The switching element 28a is on an outside of the grip sleeve 44a arranged and designed as a button. The switching element 28a is by means of a non-illustrated line and a sliding contact with the energy conversion unit 24a connected. In principle, however, a radio connection and / or an arrangement of a switching element on the base body would be conceivable. The switching element 28a unloads the actuators 16a and the piezo element 60a the energy change unit 24a , causing the actuators 16a the jaws 30a shorten to an initial length and the machine tool device 10a the insertion tool 18a unlocked. By means of a rotation of the grip sleeve 44a contrary to the locking direction, an operator can use the insertion tool 18a completely solve.

Durch eine dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Wahl eines Materials der Piezoelemente 22a, 60a und/oder einer Größe der Piezoelemente 22a, 60a kann ein elektrischer Hebeleffekt erreicht werden.By a choice of a material of the piezoelectric elements that appears appropriate to a person skilled in the art 22a . 60a and / or a size of the piezoelectric elements 22a . 60a An electrical lever effect can be achieved.

Alternativ zu der beschriebenen Energiewandeleinheit 24a kann ein Aktuator auch auf andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Art und Weise betätigt werden. Beispielsweise könnte die Werkzeugmaschinenvorrichtung 10a eine Spule oder Schleifkontakte aufweist, die eine von der Werkzeugmaschine 36a übertragene elektrische Energie, die aus einem Akku oder Stromnetz stammt, empfängt. Ferner kann die Energie aus einer Drehbewegung einer Werkzeugmaschinenvorrichtung gegenüber einer Werkzeugmaschine gewonnen werden, beispielsweise indem an einer Werkzeugmaschine ein Magnet und an einer Werkzeugmaschinenvorrichtung eine Spule angebracht ist. Alternativ kann eine Werkzeugmaschinenvorrichtung zu einer Versorgung von Aktuatoren einen Energiespeicher, wie eine Batterie, einen Akku und/oder einen Kondensator aufweisen. Zudem könnte eine Energiewandeleinheit von der Werkzeugmaschinenvorrichtung getrennt ausgeführt sein.Alternative to the described energy change unit 24a For example, an actuator can also be actuated in other ways that appear appropriate to a person skilled in the art. For example, the machine tool device could 10a a coil or sliding contacts, one of the machine tool 36a transmitted electrical energy, which comes from a battery or mains, receives. Furthermore, the energy can be obtained from a rotational movement of a machine tool device relative to a machine tool, for example by a magnet being mounted on a machine tool and a coil being mounted on a machine tool device. Alternatively, a machine tool device for supplying actuators may have an energy store, such as a battery, a rechargeable battery and / or a capacitor. In addition, an energy conversion unit could be executed separately from the machine tool device.

Alternativ zu der hier gezeigten Werkzeugmaschinenvorrichtung, die auf einem Zahnkranzbohrfutter basiert, kann die Werkzeugmaschinenvorrichtung auch auf einem, dem Fachmann bekannten und als sinnvoll erscheinenden Schnellspannfutter, insbesondere einem selbstspannenden Schnellspannfutter, basieren.alternative to the machine tool device shown here, which on a Gear chuck is based, the machine tool device also on a, the expert known and appears to be useful Quick chuck, in particular a self-tensioning quick-action chuck, based.

In der 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Zu einer Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in der 1 durch den Buchstaben b in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in der 2 ersetzt. Die nachfolgenden Beschreibungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels in der 1 verwiesen werden kann.In the 2 a further embodiment of the invention is shown. For a distinction of the embodiments, the letter a in the Reference numeral of the embodiment in the 1 by the letter b in the reference numerals of the embodiment in the 2 replaced. The following descriptions are essentially limited to the differences between the embodiments, with respect to the same components, features and functions on the description of the embodiment in the 1 can be referenced.

2 zeigt eine Werkzeugmaschinenvorrichtung 10b, die eine Spannvorrichtung 20b mit einer Griffhülse 44b, einem Grundkörper 32b, einem zweiteiligen Gewindestellring 46b und drei Spannbacken 30b aufweist. Die Spannvorrichtung 20b ist als eine Handspannvorrichtung 14b ausgebildet. Der Grundkörper 32b weist einen elektrischen Aktuator 16b zu einer Arretierung eines Einsatzwerkzeugs 18b auf, der den Grundkörper 32b während eines Arretierungsvorgangs, das heißt, während ein Bediener das Einsatzwerkzeug 18b einspannt, verlängert. 2 shows a machine tool device 10b which is a tensioning device 20b with a grip sleeve 44b , a basic body 32b , a two-piece threaded collar 46b and three jaws 30b having. The tensioning device 20b is as a hand tension device 14b educated. The main body 32b has an electrical actuator 16b to a locking of an insert tool 18b on, the body of the body 32b during a locking operation, that is, while an operator is using the insert tool 18b clamped, extended.

Dazu weist der Aktuator 16b ein scheibenförmiges Piezoelement 22b auf. Der Aktuator 16b ist auf einer Ebene, senkrecht zu einer Hauptrotationsachse 42b der Werkzeugmaschinenvorrichtung 10b, in axialer Richtung neben dem Gewindestellring 46b, in einem dem Einsatzwerkzeug 18b zugewandten Bereich des Grundkörpers 32b, angeordnet.For this purpose, the actuator 16b a disk-shaped piezoelectric element 22b on. The actuator 16b is on a plane perpendicular to a main axis of rotation 42b the machine tool device 10b in the axial direction next to the threaded collar 46b , in a use tool 18b facing area of the body 32b arranged.

Ferner weist die Werkzeugmaschinenvorrichtung 10b eine mechanische Energiewandeleinheit 24b auf, die einerseits drehfest mit der Griffhülse 44b und andererseits drehfest mit dem Gewindestellring 46b verbunden ist. Die Energiewandeleinheit 24b weist ein Piezoelement 60b auf, das ein Drehmoment zwischen der Griffhülse 44b und dem Gewindestellring 46b in eine elektrische Spannung bzw. eine elektrische Energie wandelt. Über einen Schleifkontakt 74b ist die Energiewandeleinheit 24b mit dem Aktuator 16b elektrisch verbunden. Ferner weist die Energiewandeleinheit 24b ein elektrisches Richtelement 68b auf. Durch das Richtelement 68b verursacht ein Drehmoment zwischen der Griffhülse 44b und dem Gewindestellring 46b drehrichtungsunabhängig mittels des Aktuators 16b eine Verlängerung des Grundkörpers 32b. Ferner ist durch das Richtelement 68b eine schubweise Betätigung des Aktuators 16b möglich, in dem der Bediener mehrmalig ein Drehmoment auf die Energiewandeleinheit 24b aufbringt.Furthermore, the machine tool device 10b a mechanical energy change unit 24b on the one hand rotatably with the grip sleeve 44b and on the other hand rotatably with the threaded collar 46b connected is. The energy change unit 24b has a piezoelectric element 60b on that torque between the grip sleeve 44b and the threaded collar 46b converted into an electrical voltage or an electrical energy. Via a sliding contact 74b is the energy change unit 24b with the actuator 16b electrically connected. Further, the energy change unit points 24b an electrical straightening element 68b on. Through the straightening element 68b causes a torque between the grip sleeve 44b and the threaded collar 46b Direction of rotation independent by means of the actuator 16b an extension of the body 32b , Furthermore, by the straightening element 68b a push-pull actuation of the actuator 16b possible in which the operator several times a torque on the energy conversion unit 24b applies.

Dreht ein Bediener an der Griffhülse 44b in eine Arretierungsrichtung, legen sich die Spannbacken 30b an das Einsatzwerkzeug 18b an. Übt der Bediener ein Drehmoment auf die Griffhülse 44b aus, erzeugt die Energiewandeleinheit 24b eine elektrische Energie und der Aktuator 16b verlängert den Grundkörper 32b. Somit lässt eine Arretierungskraft der Spannbacken 30b nach und der Bediener kann die Griffhülse 44b etwas weiter drehen, bis ein für den Bediener maximales Drehmoment erreicht ist. Ein nicht näher dargestellter Widerstand entlädt den Aktuator 16b mit einer Entladezeitkonstante von 2 Sekunden. Dabei verkürzt der Aktuator 16b den Grundkörper 32b auf seine Ausgangslänge. Dadurch erhöht sich die Arretierungskraft der Spannbacken 30b und das Einsatzwerkzeug 18b ist arretiert. Der Aktuator 16b ist in einem arretierten Betriebszustand unbestromt. Ein Drehmoment, das der Bediener bei einem Lösen der Arretierung auf die Griffhülse 44b aufbringt, verlängert den Grundkörper 32b wie beschrieben und die Griffhülse 44b kann von dem Bediener leicht gedreht und das Einsatzwerkzeug 18b gelöst werden.Turns an operator on the grip sleeve 44b in a locking direction, put the jaws 30b to the insert tool 18b at. The operator applies torque to the grip sleeve 44b out, generates the energy change unit 24b an electrical energy and the actuator 16b extends the body 32b , Thus leaves a locking force of the jaws 30b after and the operator can use the grip sleeve 44b Turn it a little further until the maximum torque for the operator is reached. A non-illustrated resistor discharges the actuator 16b with a discharge time constant of 2 seconds. This shortens the actuator 16b the main body 32b to its original length. This increases the locking force of the clamping jaws 30b and the insertion tool 18b is locked. The actuator 16b is de-energized in a locked operating state. A torque that the operator when releasing the lock on the grip sleeve 44b applies, lengthens the body 32b as described and the grip sleeve 44b can easily be turned by the operator and the insertion tool 18b be solved.

Alternativ kann die Energiewandeleinheit Aktuatoren betätigen, die in den Spannbacken angeordnet sind und die die Spannbacken bei einer Betätigung verkürzen. Des Weiteren kann alternativ die Energiewandeleinheit einen Aktuator betätigen, der in dem Grundkörper angeordnet ist und eine radiale Kraft direkt auf die Spannbacken bewirkt.alternative The energy conversion unit can actuate actuators that are in the jaws are arranged and shorten the jaws in one operation. Of Further alternatively, the energy change unit may be an actuator actuate, in the main body is arranged and a radial force directly on the jaws causes.

Claims

Machine tool device, in particular chuck, with at least one manual clamping device ( 14a . 14b ), characterized in that the hand tensioning device ( 14a . 14b ) at least one electric actuator ( 16a . 16b ), which is intended to be an insertion tool ( 18a . 18b ) to lock.

Hand tool machine device, in particular chuck, with a clamping device ( 20a . 20b ), characterized in that the tensioning device ( 20a . 20b ) at least one electric actuator ( 16a . 16b ), which is intended to be an insertion tool ( 18a . 18b ) to lock.

Hand machine tool device according to claim 2, characterized in that the clamping device ( 20a . 20b ) as a hand tensioning device ( 14a . 14b ) is trained.

Machine tool device according to one of the preceding claims, characterized in that the electric actuator ( 16a . 16b ) at least one piezoelectric element ( 22a . 22b ) having.

Machine tool device according to one of the preceding claims, characterized by a mechanical energy change unit ( 24a . 24b ), which is intended to transfer an energy into an electrical energy to a supply of the actuator ( 16a . 16b ) to convert.

Machine tool device at least according to claim 1 and 5 and / or 3 and 5, characterized in that at least one part ( 26a . 26b ) of the hand tensioning device ( 14a . 14b ), the energy transformation unit ( 24a . 24b ).

Machine tool device at least according to claim 1 and / or 3, characterized in that the manual clamping device ( 14a . 14b ) can be locked without tools by an operator.

Machine tool device at least according to claim 1 and / or 3, characterized in that the manual clamping device ( 14a ) at least one electrical switching element ( 28a ), which is intended to release a lock and / or to activate.

Machine tool device according to one of the preceding claims, characterized by at least one actuator ( 16a ) having jaw ( 30a ),

Machine tool device according to claim 9, characterized in that the actuator ( 16a ) the clamping jaw ( 30a ) extended in at least one operation.

Machine tool device according to one of the preceding claims, characterized by a the actuator ( 16b ) having basic body ( 32b ),

Machine tool device according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator ( 16b ) is de-energized in a locked operating condition.

System from a machine tool ( 36a . 36b ) and a machine tool device ( 10a . 10b ) and / or a handheld power tool device ( 12a . 12b ) according to one of the preceding claims.