DE102010006918B4

DE102010006918B4 - Connection system for the detachable connection of two components

Info

Publication number: DE102010006918B4
Application number: DE102010006918.3A
Authority: DE
Inventors: Thomas Retzbach
Original assignee: Schunk SE and Co KG
Current assignee: Schunk SE and Co KG
Priority date: 2010-02-04
Filing date: 2010-02-04
Publication date: 2021-06-10
Anticipated expiration: 2030-02-05
Also published as: DE102010006918A1

Abstract

Verbindungssystem zum lösbaren Verbinden zweier Bauteile, wobei das eine Bauteil (1) einen zylindrischen Schaftabschnitt (3) aufweist und das andere Bauteil (2) eine zylindrische Aufnahme (4) umfasst, in welcher der zylindrische Schaftabschnitt (3) festgespannt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenfläche des zylindrischen Schaftabschnitts wenigstens eine Ausnehmung (7) aufweist, in welche ein Einsatzelement (8) eingesetzt ist, welches an seiner Außenfläche (8a) wenigstens einen nach außen ragenden Vorsprung (6) aufweist, und dass in der Wandung (4a) der zylindrischen Aufnahme (4) wenigstens eine sich im Umfangsrichtung erstreckende Verbindungsnut (5) ausgebildet ist, mit welcher der wenigstens eine Vorsprung (6) im verbundenen Zustand der beiden Bauteile (1, 2) in Eingriff steht.Connection system for releasably connecting two components, one component (1) having a cylindrical shaft section (3) and the other component (2) comprising a cylindrical receptacle (4) in which the cylindrical shaft section (3) can be clamped, characterized that the outer surface of the cylindrical shaft section has at least one recess (7) into which an insert element (8) is inserted, which has at least one outwardly protruding projection (6) on its outer surface (8a), and that in the wall (4a ) the cylindrical receptacle (4) has at least one circumferentially extending connecting groove (5) with which the at least one projection (6) engages when the two components (1, 2) are connected.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verbindungssystem zum lösbaren Verbinden zweier Bauteile gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 10, wobei das eine Bauteil einen zylindrischen Schaftabschnitt aufweist und das andere Bauteil eine zylindrische Aufnahme umfasst, in welcher der zylindrische Schaftabschnitt festgespannt werden kann.The present invention relates to a connection system for releasably connecting two components according to the preambles of claims 1 and 10, one component having a cylindrical shaft section and the other component comprising a cylindrical receptacle in which the cylindrical shaft section can be clamped.

Verbindungssysteme dieser Art sind bekannt und werden insbesondere als Spannsysteme an Werkzeugmaschinen eingesetzt, um den zylindrischen Schaft eines Werkzeuges wie beispielsweise eines Fräsers oder Bohrers an der entsprechenden Werkzeugmaschine zu befestigen. Die bekannten Spannfutter besitzen eine zentrale Aufnahme, in welcher der Werkzeugschaft eingesetzt und festgespannt werden kann. In einfachster Weise ist das Spannfutter als sogenanntes Warmschrumpffutter ausgebildet, welches im Bereich der Aufnahme erwärmt wird, um den Schaft eines zu spannenden Werkzeuges in die Aufnahme einsetzen zu können, und beim Abkühlen den eingesetzten Schaft durch Presssitz fixiert. Weiterhin sind Dehnspannfutter bekannt. Diese besitzen eine die Aufnahme definierende dünnwandige Dehnbüchse, welche von einem Druckraum umgeben ist, welcher hydraulisch beaufschlagbar ist, um die Dehnbüchse radial nach innen zu verformen und so ein in die Aufnahme eingesetztes Werkzeug zu spannen.Connection systems of this type are known and are used in particular as clamping systems on machine tools in order to fasten the cylindrical shank of a tool such as a milling cutter or drill to the corresponding machine tool. The known chucks have a central receptacle in which the tool shank can be inserted and clamped. In the simplest way, the chuck is designed as a so-called heat shrink chuck, which is heated in the area of the receptacle in order to be able to insert the shank of a tool to be clamped into the receptacle and, when it cools, fixes the inserted shank by a press fit. Expansion chucks are also known. These have a thin-walled expansion sleeve which defines the receptacle and which is surrounded by a pressure chamber which can be acted upon hydraulically in order to deform the expansion sleeve radially inwards and thus to clamp a tool inserted into the receptacle.

Die bekannten Verbindungssysteme haben sich in der Praxis durchaus bewährt. Es hat sich allerdings gezeigt, dass während der Bearbeitung und insbesondere beim Fräsen der Fräser durch zu hohe Bearbeitungskräfte aus der Aufnahme des Spannfutters gezogen wird, was zu Beschädigungen bis zu einer Zerstörung des Werkstückes führen kann.The known connection systems have proven themselves in practice. It has been shown, however, that during machining and especially during milling, the milling cutter is pulled out of the holder of the chuck due to machining forces that are too high, which can lead to damage or even destruction of the workpiece.

Um dies zu vermeiden, sind bekannte Werkzeughalter, die auch als sogenannte Weldon-Werkzeughalter bezeichnet werden, zusätzlich mit einem Verriegelungselement versehen. Dieses ist in eine radial zu der Aufnahme und in diese mündende Querbohrung eingeschraubt und kann in den Bereich der Aufnahme verstellt werden, um einen in die Aufnahme eingesteckten Werkzeugschaft zusätzlich mit Formschluss festzuklemmen und so gegen ein Herausziehen zu sichern. Dazu sind die Weldon-Werkzeugschäfte an einem Teil ihres Umfangs mit einer Abflachung versehen, an der das Verriegelungselement flächig in Anlage kommt. Solche formschlüssigen Verbindungen können zu Rundlauffehlern führen, da die seitlich eingedrehten Schrauben die Verbindungsteile aus der Achsmitte drücken. Außerdem ist eine radiale Zugänglichkeit der Aufnahme von außen Grundvoraussetzung.In order to avoid this, known tool holders, which are also referred to as so-called Weldon tool holders, are additionally provided with a locking element. This is screwed into a transverse bore opening radially to the receptacle and into this opening and can be adjusted in the area of the receptacle in order to additionally clamp a tool shank inserted into the receptacle with positive locking and thus secure it against being pulled out. For this purpose, the Weldon tool shafts are provided with a flattened portion on part of their circumference, against which the locking element comes to rest flat. Such form-fit connections can lead to runout errors, as the screws screwed in at the side push the connecting parts out of the center of the axis. In addition, a radial accessibility of the receptacle from the outside is a basic requirement.

Aus der WO 2007/0606531 A1 ist ferner ein Verbindungssystem bekannt, bei welchem die Bauteile miteinander verschraubt sind. Die US 5,496,137 A , die DE 603 19 305 T2 und die DE 10 2005 012 025 A1 offenbaren ferner Werkzeughalteranordnungen, bei denen das Werkzeug mit dem Werkzeughalter sowohl verpresst, als auch verschraubt ist.From the WO 2007/0606531 A1 a connection system is also known in which the components are screwed together. The U.S. 5,496,137 A , the DE 603 19 305 T2 and the DE 10 2005 012 025 A1 further disclose tool holder arrangements in which the tool is both pressed and screwed to the tool holder.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verbindungssystem zur lösbaren Verbindung zweier Bauteile der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass ohne Beeinflussung des Rundlaufs eine zuverlässige Verbindung der beiden Bauteile mit einer genauen axialen Ausrichtung gewährleistet ist.The object of the invention is to design a connection system for the detachable connection of two components of the type mentioned at the beginning in such a way that a reliable connection of the two components with an exact axial alignment is ensured without influencing the concentricity.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einem Verbindungssystem der eingangs genannten Art durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst, wobei die Außenfläche des zylindrischen Schaftabschnitts wenigstens eine Ausnehmung oder Einformung aufweist, in welche ein Einsatzelement eingesetzt ist, welches an seiner Außenfläche wenigstens einen nach außen ragenden Vorsprung aufweist, und dass in der Wandung der zylindrischen Aufnahme wenigstens eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Verbindungsnut ausgebildet ist, mit welcher der wenigstens eine Vorsprung im verbundenen Zustand der beiden Bauteile insbesondere formschlüssig in Eingriff steht.This object is achieved according to the invention in a connection system of the type mentioned at the outset by the features of the independent claims, the outer surface of the cylindrical shaft section having at least one recess or indentation into which an insert element is inserted, which has at least one outwardly protruding projection on its outer surface , and that in the wall of the cylindrical receptacle at least one connecting groove extending in the circumferential direction is formed, with which the at least one projection is in particular positively engaged in the connected state of the two components.

Der Erfindung liegt damit die Überlegung zugrunde, die beiden Bauteile des Verbindungssystems formschlüssig miteinander zu verbinden. Dazu werden der Vorsprung und die Verbindungsnut miteinander in Eingriff gebracht und die beiden Bauteile anschließend gegeneinander verdreht. Mit anderen Worten wird der Formschluss von der Innenseite der Aufnahme her durch den Eingriff des Vorsprungs in die Verbindungsnut hergestellt. Dabei ist der schaftseitige Vorsprung nicht an dem zylindrischen Schaftabschnitt selbst ausgebildet, sondern an einem Einsatzelement vorgesehen, welches in eine Ausnehmung des zylindrischen Schaftabschnittes eingelegt ist. Eine solche Ausnehmung kann in dem zylindrischen Schaftabschnitt auf einfache Weise hergestellt werden. Insbesondere ist es auch möglich, existierende Bauteile nachträglich mit einer Ausnehmung zu versehen, so dass bestehende Verbindungssysteme mit der Ausnehmung nachgerüstet werden können. Dabei können die erfindungsgemäßen Ausnehmungen auch in keramischen Werkstoffen sowie Sintermaterialien problemlos vorgesehen werden. Schließlich können auch bereits vorhandene Ausnehmungen in dem zylindrischen Schaft genutzt werden. Dies gilt insbesondere für die Ausnehmungen von bestehenden Weldon-Werkzeugschäften, die mit einer seitlichen Mitnahmefläche gemäß DIN 6535 ausgebildet sind.The invention is thus based on the idea of connecting the two components of the connection system to one another in a form-fitting manner. For this purpose, the projection and the connecting groove are brought into engagement with one another and the two components are then rotated against one another. In other words, the positive fit is produced from the inside of the receptacle by the engagement of the projection in the connecting groove. The projection on the shaft side is not formed on the cylindrical shaft section itself, but rather is provided on an insert element which is inserted into a recess in the cylindrical shaft section. Such a recess can be produced in a simple manner in the cylindrical shaft section. In particular, it is also possible to subsequently provide existing components with a recess so that existing connection systems can be retrofitted with the recess. The recesses according to the invention can also be provided in ceramic materials and sintered materials without any problems. Finally, existing recesses in the cylindrical shaft can also be used. This applies in particular to the recesses of existing Weldon tool shanks, which are designed with a lateral driving surface in accordance with DIN 6535.

Grundsätzlich reicht es aus, wenn an dem Einsatzelement ein einziger Vorsprung, der insbesondere radial nach außen ragen kann, ausgebildet ist. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass an der Außenfläche des Einsatzelements mehrere Vorsprünge vorgesehen sind, die im verbundenen Zustand der beiden Bauteile mit entsprechenden Verbindungsnuten oder Verbindungsnutabschnitten in der Wandung der zylindrischen Aufnahme in Eingriff stehen.In principle, it is sufficient if a single projection, which can in particular protrude radially outward, is formed on the insert element. According to one embodiment of the invention, however, it is provided that several projections are provided on the outer surface of the insert element, which, when the two components are connected, engage with corresponding connecting grooves or connecting groove sections in the wall of the cylindrical receptacle.

In bevorzugter Weise ist die wenigstens eine Verbindungsnut in der Wandung der zylindrischen Aufnahme gegen die Umfangsrichtung geneigt, d.h. sie besitzt eine Steigung, so dass die beiden Bauteile relativ zueinander axial bewegt werden, wenn sie gegeneinander verdreht werden. Zweckmäßigerweise besitzen die beiden Bauteile axiale Anschlagflächen, wobei dann die Steigung so gewählt ist, dass die beiden Anschlagflächen beim Verdrehen der beiden Bauteile gegeneinander bewegt und insbesondere verspannt werden, um eine axiale Positionierung sicherzustellen. Dabei kann die wenigstens eine Verbindungsnut eine sich ändernde Steigung besitzen. Beispielsweise kann die Anordnung so getroffen werden, dass die Steigung immer kleiner wird, je weiter sich die Bauteile der gewünschten relativen Endposition annähern.The at least one connecting groove in the wall of the cylindrical receptacle is preferably inclined against the circumferential direction, i.e. it has a slope so that the two components are moved axially relative to one another when they are rotated against one another. The two components expediently have axial stop surfaces, the slope then being selected such that the two stop surfaces are moved relative to one another when the two components are rotated and, in particular, are braced in order to ensure axial positioning. The at least one connecting groove can have a changing slope. For example, the arrangement can be made in such a way that the slope becomes smaller and smaller the closer the components approach the desired relative end position.

Die formschlüssige Verbindung kann nach Art eines Bajonettverschlusses ausgebildet sein, wobei dann in der Wandung der zylindrischen Aufnahme eine sich in der Längsrichtung der Aufnahme erstreckende Einschubnut ausgebildet ist, durch welche der Vorsprung in die Verbindungsnut geschoben werden kann.The interlocking connection can be designed in the manner of a bayonet lock, with an insertion groove extending in the longitudinal direction of the receptacle, through which the projection can be pushed into the connecting groove, is then formed in the wall of the cylindrical receptacle.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass der Vorsprung an der Außenfläche des Einsatzelementes als Gewindezahn oder Außengewindeabschnitt und die Verbindungsnut in der Wandung der zylindrischen Aufnahme als ein korrespondierendes Innengewinde oder als Innengewindeabschnitt ausgebildet ist. In diesem Fall erstreckt sich zweckmäßigerweise das Innengewinde in der Wandung der zylindrischen Aufnahme bis zur Einsetzöffnung, so dass der zylindrische Schaftabschnitt in die Aufnahme eingeschraubt werden kann.According to a preferred embodiment of the invention, however, it is provided that the projection on the outer surface of the insert element is designed as a threaded tooth or external thread section and the connecting groove in the wall of the cylindrical receptacle is designed as a corresponding internal thread or as an internal thread section. In this case, the internal thread expediently extends in the wall of the cylindrical receptacle up to the insertion opening, so that the cylindrical shaft section can be screwed into the receptacle.

Die Höhe des Vorsprungs kann auch derart bemessen sein, dass der zylindrische Schaftabschnitt mit dem Vorsprung im ungespannten Zustand des Verbindungssystems in die Aufnahme eingeschoben werden kann und die formschlüssige Verbindung hergestellt wird, wenn der Spannvorgang durchgeführt wird und dadurch der Durchmesser der Aufnahme kleiner wird. In diesem Fall kann darauf verzichtet werden, im Falles eines Bajonettverschlusses eine Einschubnut vorzusehen bzw. das Innengewinde bis zur Einsetzöffnung der zylindrischen Aufnahme zu führen.The height of the projection can also be dimensioned such that the cylindrical shaft section with the projection can be pushed into the receptacle in the unstressed state of the connection system and the positive connection is established when the clamping process is carried out and the diameter of the receptacle becomes smaller as a result. In this case there is no need to provide an insertion groove in the case of a bayonet lock or to guide the internal thread up to the insertion opening of the cylindrical receptacle.

Wenn der Vorsprung an der Außenfläche des Einsatzelementes in der vorbeschriebenen Weise als Gewindezahn oder Außengewindeabschnitt und entsprechend die Verbindungsnut in der Wandung der zylindrischen Ausnahme als korrespondierendes Innengewinde oder als Innengewindeabschnitt ausgebildet ist, kann das Verbindungssystem auch ohne einen separaten Spannmechanismus eingesetzt werden.If the protrusion on the outer surface of the insert element is designed as a threaded tooth or an externally threaded section and the connecting groove in the wall of the cylindrical exception is designed as a corresponding internal thread or as an internally threaded section, the connection system can also be used without a separate tensioning mechanism.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Einsatzelement eine an die Außenfläche des zylindrischen Schaftabschnitts angepasste Zylinderfläche besitzt, von welcher der wenigstens eine Vorsprung nach außen ragt.According to a further development of the invention, it is provided that the insert element has a cylinder surface which is adapted to the outer surface of the cylindrical shaft section and from which the at least one projection protrudes outward.

In bevorzugter Weise ist vorgesehen, dass das Einsatzelement eine an die Kontur der Ausnehmung angepasste Innenkontur besitzt, so dass das Einsatzelement in der Ausnehmung sicher gehalten wird.It is preferably provided that the insert element has an inner contour that is adapted to the contour of the recess, so that the insert element is securely held in the recess.

Die Ausnehmung kann durch eine Abflachung gebildet sein, wobei deren Bodenfläche vorzugsweise tangential zu der Außenfläche des zylindrischen Schaftabschnittes und parallel oder leicht geneigt zu dessen Längsachse verläuft. Dabei kann die Ausnehmung an ihren axialen Endbereichen durch Stirnflächen begrenzt sein, die mit der Futterachse einen Winkel α, β ≤ 140°, insbesondere ≤ 90° einschließen. Wenn der Winkel 90° beträgt, wird das Einsatzelement bei einem Verdrehen der beiden Bauteile gegeneinander nicht beeinflusst, da es sich radial bewegen kann. Ist der Winkel α dagegen kleiner als 90°, kann ein zusätzlicher Spanneffekt erzielt werden, da sich das Einsatzelement wie ein Keil verhält, wenn die axialen Anschlagflächen in Anlage kommen und gegeneinander gespannt werden. Bei einem Winkel α, β > 90° wird eine Art Schwalbenschwanzkontur geschaffen, in die das Einsatzelement eingeschoben werden kann und durch die ein Herausfallen des Einsatzelementes verhindert wird.The recess can be formed by a flattening, the bottom surface of which preferably runs tangentially to the outer surface of the cylindrical shaft section and parallel or slightly inclined to its longitudinal axis. The recess can be delimited at its axial end areas by end faces which enclose an angle α, β 140 °, in particular 90 °, with the chuck axis. If the angle is 90 °, the insert element is not influenced when the two components are rotated relative to one another, since it can move radially. If, on the other hand, the angle α is less than 90 °, an additional clamping effect can be achieved, since the insert element behaves like a wedge when the axial stop surfaces come into contact and are clamped against one another. At an angle α, β> 90 °, a type of dovetail contour is created into which the insert element can be pushed and which prevents the insert element from falling out.

In bevorzugter Weise ist die Ausnehmung nach Art einer seitlichen Mitnahmefläche eines Zylinderschaftes gemäß DIN 6535 , insbesondere DIN 6535 HB oder DIN 6535 HE ausgebildet.The recess is preferably in the manner of a lateral driving surface of a cylindrical shank according to FIG DIN 6535 , especially DIN 6535 HB or DIN 6535 HE trained.

Im Übrigen können die Kanten der wenigstens einen Ausnehmung verrundet sein, um Kerbwirkungen zu minimieren.In addition, the edges of the at least one recess can be rounded in order to minimize notch effects.

Schließlich ist es möglich, zwei Ausnehmungen mit darin eingelegten Einsatzelement einander diametral gegenüberliegend in der Außenfläche des zylindrischen Schaftabschnittes auszubilden. Hierdurch wird eine symmetrische Anordnung erzielt.Finally, it is possible to form two recesses with an insert element inserted therein, diametrically opposite one another, in the outer surface of the cylindrical shaft section. A symmetrical arrangement is achieved in this way.

Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen an der Erfindung wird auf die Unteransprüche sowie nachfolgende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung verwiesen. In der Zeichnung zeigt

1 eine Ausführungsform eines Verbindungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung im Längsschnitt,
2 das Verbindungssystem aus 1 im Schnitt A-A,
3 eine weitere Ausführungsform eines Verbindungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung im Längsschnitt,
4 ein Einsatzelement für ein Verbindungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung in perspektivischer Darstellung,
5 das Einsatzelement aus 4 im Querschnitt,
6 das Einsatzelement aus 4 in Draufsicht,
7 einen Ausschnitt eines mit einer Ausnehmung versehenen Schaftabschnittes des erfindungsgemäßen Spannsystems,
8 den Schaftabschnitt aus 7 in Draufsicht,
9 ein als Dehnspannfutter ausgebildetes Verbindungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung im Längsschnitt, und
10 die Einzelheit X aus 9 in vergrößerter Darstellung.

With regard to further advantageous embodiments of the invention, reference is made to the subclaims and the following description of an exemplary embodiment with reference to the accompanying drawings. In the drawing shows

1 an embodiment of a connection system according to the present invention in longitudinal section,
2 the connection system 1 in section AA,
3rd a further embodiment of a connection system according to the present invention in longitudinal section,
4th an insert element for a connection system according to the present invention in a perspective view,
5 the insert element 4th in cross section,
6th the insert element 4th in plan view,
7th a section of a shaft section provided with a recess of the clamping system according to the invention,
8th the shaft section 7th in plan view,
9 a connecting system designed as an expansion chuck according to the present invention in longitudinal section, and
10 the detail X from 9 in an enlarged view.

In den 1 und 2 ist eine erste Ausführungsform eines Verbindungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Das Verbindungssystem umfasst zwei Bauteile 1, 2, wobei das eine Bauteil 1 einen zylindrischen Schaftabschnitt 3 aufweist und das andere Bauteil 2 eine zylindrische Aufnahme 4 umfasst, in welcher der zylindrische Schaftabschnitt 3 fixiert werden kann. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden Bauteile 1, 2 miteinander verschraubt. Hierzu ist in der Wandung 4a der zylindrischen Aufnahme 4 ein Innengewinde 5 ausgebildet, welches sich im wesentlichen über die gesamte Länge der Aufnahme 4 erstreckt, und an dem zylindrischen Schaftabschnitt 3 sind zu dem Innengewinde 5 korrespondierende Außengewindeabschnitte 6 vorgesehen. Die Außengewindeabschnitte 6 sind nicht unmittelbar an der Außenfläche des zylindrischen Schaftabschnittes 3 ausgebildet. Vielmehr sind in der Außenfläche des zylindrischen Schaftabschnittes 3 zwei einander diametral gegenüberliegend positionierte Ausnehmungen 7 vorgesehen, in welche jeweils ein Einsatzelement 8 eingelegt ist, das an seiner Außenfläche jeweils drei als Außengewindeabschnitte ausgebildete Vorsprünge 6 trägt, über die der zylindrische Schaftabschnitt über die Vorsprünge 6 in die Aufnahme 4 geschraubt werden kann.In the 1 and 2 a first embodiment of a connection system according to the present invention is shown. The connection system comprises two components 1 , 2 , with the one component 1 a cylindrical shaft portion 3rd has and the other component 2 a cylindrical receptacle 4th comprises, in which the cylindrical shaft portion 3rd can be fixed. In the illustrated embodiment, the two components 1 , 2 screwed together. This is in the wall 4a the cylindrical seat 4th an internal thread 5 formed, which extends essentially over the entire length of the recording 4th extends, and on the cylindrical shaft portion 3rd are to the internal thread 5 corresponding male thread sections 6th intended. The externally threaded sections 6th are not directly on the outer surface of the cylindrical shaft section 3rd educated. Rather, they are in the outer surface of the cylindrical shaft section 3rd two recesses positioned diametrically opposite one another 7th provided, in each of which an insert element 8th is inserted, the three projections formed as external thread sections on its outer surface 6th carries over which the cylindrical shaft portion over the projections 6th in the recording 4th can be screwed.

Dabei sind die beiden Bauteile 1, 2 mit axialen Anschlagflächen 9, 10 versehen, die aneinander in Anlage kommen, wenn der zylindrische Schaftabschnitt 3 in die Aufnahme 4 eingeschraubt wird. Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Anschlagflächen 9, 10 durch eine radial nach außen ragende Schulter 9, die benachbart zu dem zylindrischen Schaftabschnitt 3 des einen Bauteils 1 ausgebildet ist, und durch eine axiale Stirnfläche 10 des anderen Bauteils 2, welche die Einsetzöffnung 4b der Aufnahme 4 umgibt, gebildet. Wie in der 3 gezeigt ist, ist es auch möglich, in dem Boden der Aufnahme 4 eine Gewindebohrung vorzusehen, in welcher ein Axialanschlag 11 eingeschraubt ist, an dessen in die Aufnahme 4 ragenden Stirnfläche 10 die Stirnfläche 9 des zylindrischen Schaftabschnittes 3 in Anlage kommt.Here are the two components 1 , 2 with axial stop surfaces 9 , 10 which come into abutment when the cylindrical shaft portion 3rd in the recording 4th is screwed in. The in 1 The illustrated embodiment are the stop surfaces 9 , 10 by a shoulder protruding radially outwards 9 adjacent to the cylindrical shaft portion 3rd of the one component 1 is formed, and by an axial end face 10 of the other component 2 showing the insertion opening 4b the recording 4th surrounds, formed. Like in the 3rd shown, it is also possible to take in the bottom 4th to provide a threaded hole in which an axial stop 11 is screwed into the receptacle 4th protruding face 10 the face 9 of the cylindrical shaft section 3rd comes into plant.

Wie in der Zeichnung gut erkennbar ist, besitzt das Einsatzelement 8 eine an die Außenfläche des zylindrischen Schaftabschnittes 3 angepasste zylindrische Außenfläche 8a und eine an die Kontur der Ausnehmung 7 angepasste Innenkontur.As can be clearly seen in the drawing, the insert element has 8th one on the outer surface of the cylindrical shaft portion 3rd adapted cylindrical outer surface 8a and one to the contour of the recess 7th adapted inner contour.

Die Ausnehmung 7 ist als Einformung bzw. Abflachung in dem zylindrischen Schaftabschnitt 3 ausgebildet und besitzt eine Bodenfläche 7a, die tangential zu der Außenfläche des zylindrischen Schaftabschnittes 3 und parallel zu dessen Längsachse verläuft. An ihren axialen Endbereichen sind die Ausnehmungen 7 jeweils durch Stirnflächen 7b begrenzt, die mit der Längsachse X an einen Winkel α bzw. β von etwa 45° einschließen. Dabei sind die Kanten der Ausnehmung 7 und insbesondere die Übergänge zwischen der ebenen Bodenfläche 7a und den geneigten Stirnflächen 7b verrundet, um Kerbwirkungen zu minimieren.The recess 7th is as an indentation or flattening in the cylindrical shaft section 3rd formed and has a bottom surface 7a that is tangential to the outer surface of the cylindrical shaft portion 3rd and runs parallel to its longitudinal axis. The recesses are at their axial end regions 7th each by end faces 7b limited, which include with the longitudinal axis X at an angle α or β of about 45 °. Here are the edges of the recess 7th and in particular the transitions between the flat floor surface 7a and the inclined end faces 7b rounded to minimize notch effects.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Winkel α, β, welche die Bodenfläche 7a mit den Stirnflächen 7b einschließen, gleich groß. Sie können jedoch auch voneinander abweichen.In the illustrated embodiment, the angles α, β, which are the bottom surface 7a with the end faces 7b include, same size. However, they can also differ from one another.

Im Übrigen können durch geeignete Wahl der Winkel α und β die Spanneigenschaften beeinflusst werden. Bei α = 90° ist eine radiale Bewegung des Einsatzelementes 8 möglich, wodurch eine hohe Spanngenauigkeit erzielt wird. Wenn der Winkel α kleiner wird und gegen 0° geht, wird durch das Einsatzelement 8 im Bereich der Seitenfläche 7b eine Keilwirkung erzielt, durch welche der Schaftabschnitt 3 in der Aufnahme 4 festgeklemmt wird.In addition, the clamping properties can be influenced by a suitable choice of the angles α and β. At α = 90 ° there is a radial movement of the insert element 8th possible, whereby a high clamping accuracy is achieved. When the angle α becomes smaller and approaches 0 °, the insert element 8th in the area of the side surface 7b a wedge effect achieved through which the shaft portion 3rd in the recording 4th is clamped.

Zusätzlich kann der Schaftabschnitt 3 in der Aufnahme 4 durch einen Schrumpfsitz befestigt werden. Dazu sind der Außendurchmesser des Schaftabschnittes 3 und der Innendurchmesser der Aufnahme 4 nach Art einer Presspassung dimensioniert, wobei das Bauteil 2 im Bereich der Aufnahme vor dem Einschrauben des Schaftsabschnitts 3 erwärmt wird, um die Aufnahme 4 in dem gewünschten Maß aufzuweiten.In addition, the shaft section 3rd in the recording 4th be attached by a shrink fit. For this purpose, the outer diameter of the shaft section 3rd and the inside diameter of the receptacle 4th dimensioned in the manner of a press fit, the component 2 in the area of the receptacle before the shaft section is screwed in 3rd is heated to the inclusion 4th to expand to the desired extent.

Alternativ ist es möglich, einen Spannmechanismus vorzusehen, um den zylindrischen Schaftabschnitt 3 in der Aufnahme 4 festzuspannen. Grundsätzlich sind hierfür alle im Bereich von Spannfuttern gängigen Spannmechanismen geeignet. In den 9 und 10 ist ein Verbindungssystem der erfindungsgemäßen Art dargestellt, bei dem das eine, zu spannende Bauteil 1 durch den zylindrischen Schaft eines Bohr- oder Fräswerkzeuges 1 und das andere, die Aufnahme 4 aufweisende Bauteil durch den Grundkörper 2 eines Dehnspannfutters gebildet wird. Der Grundkörper 2 des Dehnspannfutters besteht aus einem formsteifen Material, der an seinem linksseitigen Endbereich in an sich bekannter Weise einen Befestigungskonus 2a zur Einspannung einer drehangetriebenen Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine aufweist. An dem anderen Ende des Grundkörpers 2 ist ein Anschlussschaft mit einer zentralen Axialbohrung vorgesehen, in die eine Dehnbüchse 12 eingesetzt ist. Die Dehnbüchse 12 bildet dabei die Aufnahme 4, in die der zylindrische Schaft 3 des Werkzeuges 1 eingeschoben werden kann. Zwischen der Dehnbüchse 12 und dem Grundkörper 2 ist eine Druckkammer 13 ausgebildet, welche die Aufnahme 4 umgibt und koaxial zu dieser ausgerichtet ist.Alternatively, it is possible to provide a clamping mechanism around the cylindrical shaft section 3rd in the recording 4th to tighten. In principle, all clamping mechanisms common in the field of chucks are suitable for this. In the 9 and 10 a connection system of the type according to the invention is shown in which the one component to be clamped 1 through the cylindrical shaft of a drilling or milling tool 1 and the other, the recording 4th having component through the base body 2 an expansion chuck is formed. The basic body 2 of the expansion chuck consists of a dimensionally stable material, which has a fastening cone on its left-hand end region in a manner known per se 2a for clamping a rotationally driven work spindle of a machine tool. At the other end of the body 2 a connecting shaft with a central axial bore is provided, in which an expansion sleeve 12th is used. The expansion sleeve 12th forms the recording 4th into which the cylindrical shaft 3rd of the tool 1 can be inserted. Between the expansion sleeve 12th and the main body 2 is a pressure chamber 13th trained which the recording 4th surrounds and is aligned coaxially to this.

Zur Aufnahme 4 hin wird die Druckkammer 13 von einer relativ schmalen Innenwand der Dehnbüchse 12 und radial nach außen von der Wandung des Grundkörpers 2, deren Wandstärke um ein Mehrfaches größer als die Wandstärke der Innenwand ist, begrenzt. Die Druckkammer 13 ist mit einem Hydraulikmittel wie beispielsweise Öl gefüllt und steht über einen im Grundkörper 2 ausgebildeten, nicht näher dargestellten Kanal mit einer Hydraulikquelle in Verbindung, durch die sie zum Spannen eines Werkzeuges mit Druck beaufschlagt werden kann.To record 4th the pressure chamber is there 13th from a relatively narrow inner wall of the expansion sleeve 12th and radially outward from the wall of the base body 2 whose wall thickness is several times greater than the wall thickness of the inner wall. The pressure chamber 13th is filled with a hydraulic medium such as oil and is located in the base body via a 2 formed, not shown channel in connection with a hydraulic source through which it can be pressurized to clamp a tool.

Wie insbesondere in der 10 gut erkennbar ist, ist in der Wandung 4a der Aufnahme 4 ein Innengewinde 5 ausgebildet, das sich ausgehend von der Einsetzöffnung 46 nahezu über die gesamte Länge der Aufnahme 4 erstreckt, wobei die Gewindegänge zum Teil in dem Grundkörper 2 und zum Teil in der Dehnbüchse 13 ausgebildet sind. Der zylindrische Schaft 3 ist mit einer Ausnehmung 7 versehen, in die ein Einsatzelement 8 eingelegt ist, welches außenseitig Vorsprünge 6 in Form von Außengewindeabschnitten aufweist. Die Ausnehmung 7 und das Einsatzelement 8 sind dabei wie zuvor bereits beschrieben ausgebildet.As in particular in the 10 is clearly visible is in the wall 4a the recording 4th an internal thread 5 formed starting from the insertion opening 46 almost the entire length of the recording 4th extends, the threads partly in the base body 2 and partly in the expansion sleeve 13th are trained. The cylindrical shaft 3rd is with a recess 7th provided, in which an insert element 8th is inserted, which protrusions on the outside 6th in the form of externally threaded sections. The recess 7th and the insert element 8th are designed as already described above.

Wie auch bei der in 3 dargestellten Ausführungsform mündet in den Boden der Aufnahme 4 eine Gewindebohrung, in welche ein Axialanschlag 11 eingeschraubt ist, an dessen in die Aufnahme 4 ragende Stirnfläche 10 die Stirnfläche 9 des zylindrischen Schaftes 3 in Anlage bringbar ist.As with the in 3rd The embodiment shown opens into the bottom of the receptacle 4th a threaded hole in which an axial stop 11 is screwed into the receptacle 4th protruding face 10 the face 9 of the cylindrical shaft 3rd can be brought into plant.

Zur Fixierung des Schaftes 3 in dem Dehnspannwerkzeug wird der Schaft 3 in die Aufnahme 4 eingeschraubt, bis er an dem Axialanschlag 11 in Anlage kommt. Anschließend wird der Dehnspannmechanismus betätigt, um den Schaft 3 in der Aufnahme 4 festzuspannen. Damit wird der Schaft 3 in der Aufnahme 4 kraft- und formschlüssig gehalten.To fix the shaft 3rd the shaft is in the expansion tool 3rd in the recording 4th screwed in until it hits the axial stop 11 comes into plant. Then the stretching mechanism is actuated to move the shaft 3rd in the recording 4th to tighten. This becomes the shaft 3rd in the recording 4th held positively and positively.

Claims

Connection system for releasably connecting two components, one component (1) having a cylindrical shaft section (3) and the other component (2) comprising a cylindrical receptacle (4) in which the cylindrical shaft section (3) can be clamped, characterized that the outer surface of the cylindrical shaft section has at least one recess (7) into which an insert element (8) is inserted, which has at least one outwardly protruding projection (6) on its outer surface (8a), and that in the wall (4a ) the cylindrical receptacle (4) has at least one circumferentially extending connecting groove (5) with which the at least one projection (6) engages when the two components (1, 2) are connected.

Connection system according to Claim 1 , characterized in that the projection (6) protrudes radially outward.

Connection system according to Claim 1 or 2 , characterized in that several projections (6) are provided on the outer surface (8a) of the insert element (8) which, when the two components (1, 2) are connected, with corresponding connecting grooves (5) or connecting groove sections in the wall (4a) the cylindrical receptacle (4) are in engagement.

Connecting system according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one connecting groove (5) in the wall (4a) of the cylindrical receptacle (4) is inclined with respect to the circumferential direction and thus has a slope.

Connection system according to Claim 4 , characterized in that on the two components (1, 2) axial stop surfaces (9, 10) are provided and the slope of the connecting groove (5) is chosen so that the stop surfaces (9, 10) axially are moved against each other when the components are rotated against each other.

Connection system according to Claim 4 or 5 , characterized in that the at least one connecting groove (5) has a changing slope.

Connection system according to one of the preceding claims, characterized in that in the wall (4a) of the cylindrical receptacle (4) an insertion groove extending in the longitudinal direction of the receptacle (4) is formed, through which the projection (6) into the connecting groove (5 ) can be pushed.

Connection system according to one of the preceding claims, characterized in that the projection (6) on the outer surface of the insert element as a threaded tooth or external thread section (6) and the connecting groove (5) in the wall (4a) of the cylindrical receptacle (4) as a corresponding internal thread or is designed as an internally threaded section.

Connection system according to Claim 8 , characterized in that the internal thread (5) in the wall (4a) of the cylindrical receptacle (4) extends to its insertion opening, so that the cylindrical shaft section (3) can be screwed into the receptacle (4).

Connection system for releasably connecting two components, one component (1) comprising a cylindrical shaft section (3) and the other component (2) comprising a cylindrical receptacle (4) with an internal thread (5) into which the cylindrical shaft section (3) is screwed characterized in that the outer surface of the cylindrical shaft section (3) has at least one recess (7) into which an insert element (8) is inserted, which on its outer surface (8a) has at least one projection ( 6), via which the cylindrical shaft section (3) can be screwed into the receptacle (4).

Connection system according to Claim 10 , characterized in that several projections (6) designed as threaded teeth or external thread sections are formed on the outer surface (8a) of the insert element (8), via which the cylindrical shaft section (3) can be screwed into the receptacle (4).

Connection system according to one of the preceding claims, characterized in that the insert element (8) has a cylindrical outer surface (8a) which is adapted to the outer surface of the cylindrical shaft section (3) and from which the at least one projection (6) protrudes outward.

Connection system according to one of the preceding claims, characterized in that the insert element (8) has an inner contour which is adapted to the contour of the recess (7).

Connection system according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one recess (7) is formed by a flattening.

Connection system according to Claim 14 , characterized in that the bottom surface (7a) of the at least one recess (7) runs tangentially to the outer surface of the cylindrical shaft section (3).

Connection system according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one recess (7) is delimited at its axial end areas by end faces (7b) which enclose an angle α, β ≤ 140 ° with the longitudinal axis (X).

Connection system according to the Claims 14 to 16 , characterized in that the recess (7) is designed in the manner of a lateral driving surface of a cylindrical shank in accordance with DIN 6535.

Connection system according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one recess (7) is rounded in order to minimize notch effects.

Connecting system according to one of the preceding claims, characterized in that two recesses (7) with insert elements (8) inserted therein are formed diametrically opposite one another in the outer surface of the cylindrical shaft section (3).