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Die Erfindung betrifft eine Spanneinrichtung für einen Werkzeughalter zur Befestigung desselben an einer Aufnahmeeinrichtung insbesondere einer Werkzeugmaschine gemäß der Merkmalskombination des Patentanspruchs 1 der Erfindung.
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Spanneinrichtungen der gattungsgemäßen Art sind seit geraumer Zeit in den unterschiedlichsten Ausführungsformen bekannt. Sie bestehen im Wesentlichen aus einem zwei Spannelemente tragenden hülsenförmigen Grundkörper, der seinerseits zum einen mit einer mit der Werkzeugmaschine wirkverbundenen Aufnahmeeinrichtung lösbar verbunden oder verbindbar ist und zum anderen mittels besagter Spannelemente, die ihrerseits radial gegenüberliegend in einer sich radial erstreckenden Durchgangbohrung des Grundkörpers gleitend gelagert sind, mit einem Werkzeughalter verriegelbar sind. Derartige Spanneinrichtungen verfügen üblicherweise über eine oder mehrere Rohrleitungen zum Hindurchleiten eines Kühl- und/oder Schmiermittels, wie beispielsweis eines Aerosols, welches bei einer sogenannten Minimalmengenschmierung Verwendung findet. Besagte Rohrleitungen sind im Zusammenbau einenends an ein Anschlussrohr der Aufnahmeeinrichtung der Werkzeugmaschine und anderenends am Werkzeugträger angeschlossen. Die besagten Spanneinrichtungen unterscheiden sich im Wesentlichen durch die Festlegung der Spanneinrichtung an der Aufnahmeeinrichtung, durch die Spannmechanik der Spannelemente und durch die Führung der Kühl- und/oder Schmiermittelrohre des Grundkörpers. So ist aus der
DE 697 00 028 T2 sowie der Zeitschrift 18/DECO-MAGAZINE 3/2001, S. 30–31, „HSK 32 Werkzeuge für die DECO 42f” eine Spanneinrichtung bekannt, bei der zwei Spannelemente, hier als Spannkörper oder Spannbacken bezeichnet, während des Verspannens der Spanneinrichtung mittels einer Rechts-Links-Schraube radial nach außen geführt werden. Das Kühl- und/oder Schmiermittelrohr ist relativ aufwendig zweigeteilt ausgebildet, beispielsweise trapezförmig um besagte Spannschraube herumgeführt. In der Praxis wurde gefunden, dass eine derartige Spanneinrichtung infolge erhöhten Verschleißes und erhöhter Beanspruchung zum frühzeitigen versagen durch Bruch neigt und demgemäß eine relativ geringe Standzeit aufweist. Ferner ist zur Befestigung der Spanneinrichtung an der Aufnahmeeinrichtung ein Schnellverbinder in Form eines Bajonettverschlusses vorgesehen. Die
WO 2005/077576 A1 offenbart demgegenüber eine Spanneinrichtung, hier als Spannelement bezeichnet, deren Grundkörper mit der Aufnahmeeinrichtung verschraubbar ist. Des Weiteren ist eine Spannmechanik vorgesehen, die sich ihrerseits zur vorbeschriebenen dahingehend unterscheidet, dass ein erstes Spannelement fest mit einem zwischen den beiden Spannelementen angeordneten Stützelement, hier als Spindel bezeichnet, verbunden ist, wogegen das zweite Spannelement fest mit dem Stützelement, jedoch relativ zum Stützelement mit demselben vermittels einer Stellschraube radial verstellbar verbunden ist. Das Stützelement weist eine Axialbohrung auf, welche von einem Rohr des Grundkörpers zum Hindurchleiten eines Kühl- und/oder Schmiermittels durchsetzt ist. Der Innendurchmesser der Axialbohrung ist derart größer dem Außendurchmesser des besagten Rohres gewählt, dass infolge Verstellung des zweiten Spannelementes im Sinne eines Verspannens der Spanneinrichtung oder Lösens derselben eine radiale Verschiebung des Stützelementes gestattet ist. Eine derartige Spanneinrichtung verfügt zwar über eine erhöhte Standzeit, erfordert jedoch höhere Aufwendung bzgl. der Befestigung derselben an der Aufnahmeeinrichtung.
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Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine Spanneinrichtung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, welche bei Beibehaltung der Vorteile des eingangs beschriebenen Standes der Technik weiter verbessert ist.
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Gelöst wird die gestellte Aufgabe demnach durch eine Spanneinrichtung für einen Werkzeughalter zur Befestigung desselben an einer Aufnahmeeinrichtung insbesondere einer Werkzeugmaschine, mit
- – einem ein erstes und ein zweites Spannelement tragenden hülsenförmigen Grundkörper, wobei die Spannelemente radial gegenüberliegend in einer sich radial erstreckenden Durchgangsbohrung des Grundkörpers gleitend gelagert und gleichzeitig betätigt oder betätig bar sind,
- – wobei das erste Spannelement im montierten Zustand fest mit einem zwischen den beiden Spannelementen angeordneten Stützelement verbunden ist, wogegen das zweite Spannelement im montierten Zustand vermittels einer Stellschraube relativ zum Stützelement radial verstellbar mit demselben verbunden ist,
- – wobei das Stützelement eine Axialbohrung aufweist, welche von einem dem Grundkörper zugeordneten Rohr zum Hindurchleiten eines Kühl- und/oder Schmiermittels, insbesondere eines Aerosols, durchsetzt ist,
- – wobei der Innendurchmesser der Axialbohrung derart größer dem Außendurchmesser des besagten Rohres gewählt ist, dass infolge radialer Verstellung des zweiten Spannelementes im Sinne eines Verspannens der Spanneinrichtung oder Lösens derselben eine radiale Verschiebung des Stützelementes gestattet ist, und
- – wobei der Grundkörper auf Seiten der Aufnahmeeinrichtung einen oder mehrere radial auskragende Halteabschnitte aufweist, die ihrerseits nach Art einer Bajonettverriegelung formschlüssig in korrespondierende Aufnahmen der Aufnahmeeinrichtung eingesetzt oder einsetzbar sind.
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Es ist eine Spanneinrichtung geschaffen, welche ein vereinfachtes Handling derselben während der Montage mit einer standfesten Spannmechanik vorteilhaft kombiniert, woraus insbesondere Einsparungen an Montage-, Material- und Instandsetzungskosten resultieren.
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Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen oder Ausgestaltungen der Erfindung.
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Danach kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass das erste Spannelement mit dem Stützelement zwar fest, jedoch schraubverbunden ist, wodurch während der Montage der Spanneinrichtung vorteilhaft eine radiale Voreinstellung des ersten Spannelementes zum Stützelement darstellbar ist und nicht zu vermeidende Toleranzen der wesentlichen Bestandteile der Spannmechanik einfach und kostengünstig ausgleichbar sind. Der Stand der Technik (
WO 2005/077576 A1 ) sieht demgegenüber eine derartige Verstellbarkeit nicht vor, sondern favorisiert ein erstes Spannelement, welches in einer einzigen vorgegebenen Stellung am Stützelement befestigt ist. Was das zweite Spannelement anbelangt, kann vorgesehen sein, dass die Stellschraube des zweiten Spannelementes einenends mittels eines ersten Schraubgewindes mit einem korrespondierenden Schraubgewinde des Stützelementes und anderenends mittels eines zweiten Schraubgewindes mit einem korrespondierenden Schraubgewinde des zweiten Spannelementes schraubverbunden ist, wobei eine der realisierten Schraubverbindungen über rechtsgängige Gewinde wogegen die andere Schraubverbindung über linksgängige Gewinde verfügt. Durch diese Maßnahme ist während der Betätigung der Stellschraube gleichzeitig eine Relativbewegung zwischen Stellschraube und Stützelement und Stellschraube und zweitem Spannelement bewirkt, wobei die Bewegungen von Stellschraube und zweitem Spannelement radial gleichgerichtet sind. Des Weiteren hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass die Spannelemente verdrehfest in der Durchgangsbohrung des Grundkörpers gleitend gelagert sind, welches insbesondere durch Spannelemente bewerkstelligbar ist, die als Spannbacken ausgebildet sind.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die einzige Figur zeigt eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Spanneinrichtung im Zusammenbau mit einer Aufnahmeeinrichtung insbesondere einer Werkzeugmaschine und einem Werkzeughalter.
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So ist gemäß der einzigen Zeichnungsfigur mit 1 die Spanneinrichtung bezeichnet, welche bestimmungsgemäß einen Werkzeughalter 2 und eine Aufnahmeeinrichtung 3 insbesondere einer Werkzeugmaschine miteinander fest verbindet. Werkzeughalter 2 und Aufnahmeeinrichtung 3 der Werkzeugmaschine sind dem Fachmann an sich bekannt, so dass eine detaillierte Beschreibung derselben entbehrlich ist.
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Wie der einzigen Figur weiter zu entnehmen ist, besitzt der Werkzeughalter 2 eine konische Außenkontur 4, welche zu einer konischen Innenkontur 5 der Aufnahmeeinrichtung 3 korrespondiert. Werkzeughalter 2 und Aufnahmeeinrichtung 3 sind axial übereinander gefügt, so dass die konische Außenkontur 4 des Werkzeughalters 2 und die konische Innenkontur 5 der Aufnahmeeinrichtung 3 Kontaktflächen ausbilden.
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Werkzeughalter 2 und Aufnahmeeinrichtung 3 verfügen jeweils über eine Axialbohrung 6, 7. In den Axialbohrungen 6, 7 ist die Spanneinrichtung 1 angeordnet.
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Die Spanneinrichtung 1 weist einen hülsenförmigen Grundkörper 1a auf, der seinerseits auf Seiten der Aufnahmeeinrichtung 3 zwei radial gegenüberliegende und auskragende Halteabschnitte 8a, 8b aufweist, welche nach Art einer an sich bekannten Bajonettverriegelung formschlüssig in korrespondierende Aufnahmen 9a, 9b der Aufnahmeeinrichtung 3 eingesetzt sind.
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Im Bereich der Überlappung von Werkzeughalter 2 und Aufnahmeeinrichtung 3 respektive im Bereich deren besagter Kontaktflächen ist eine sich radial erstreckende Durchgangsbohrung 10 im Grundkörper 1a der Spanneinrichtung 1 vorgesehen. Beidenends der Durchgangsbohrung 10 schließen sich radiale Bohrungen 11, 12 im Werkzeughalter 2 und in der Aufnahmeeinrichtung 3 an.
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Innerhalb der Durchgangsbohrung 10 sind radial gegenüberliegend ein erstes und ein zweites Spannelement 13, 14 gleitend gelagert.
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Zwischen den beiden Spannelementen 13, 14 ist ein sogenanntes Stützelement 15 angeordnet. Das Stützelement 15 weist eine Axialbohrung 16 auf, welche von einem dem Grundkörper 1a der Spanneinrichtung 1 zugeordneten Rohr 17 zum Hindurchleiten eines Kühl- und/oder Schmiermittels, insbesondere eines Aerosols, durchsetzt ist.
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Das Rohr 17 ist zentrisch des Grundkörpers 1a der Spanneinrichtung angeordnet und endseitig an ein Anschlussrohr 18 des Werkzeughalters 2 und ein Anschlussrohr 19 der Aufnahmeeinrichtung 3 angeschlossen. Zur fluiddichten Abdichtung besagter Anschlüsse ist eine Mehrzahl an sich bekannter Ringdichtungen 20 vorgesehen.
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Das erste Spannelement 13 ist vorliegend mittels Schraubverbindung 21 im montierten Zustand fest mit dem Stützelement 15 verbunden, wodurch, wie bereits oben erläutert, während der Montage der Spanneinrichtung 1 vorteilhaft eine radiale Voreinstellung des ersten Spannelementes 13 zum Stützelement 15 darstellbar ist und nicht zu vermeidende Toleranzen der wesentlichen Bestandteile der Spannmechanik einfach und kostengünstig ausgleichbar sind.
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Das zweite Spannelement 14 ist demgegenüber vermittels einer Stellschraube 22 relativ zum Stützelement 15 radial verstellbar mit demselben verbunden. Insoweit ist die Stellschraube 22 des zweiten Spannelementes 14 einenends mittels eines ersten Schraubgewindes 23a mit einem korrespondierenden Schraubgewinde 23b des Stützelements 15 und anderenends mittels eines zweiten Schraubgewindes 24a mit einem korrespondierenden Schraubgewinde 24b des zweiten Spannelementes 14 schraubverbunden. Dadurch, dass eine der gebildeten Schraubverbindungen über rechtgängige Gewinde und die andere Schraubverbindung über linksgängige Gewinde verfügt, ist bei Betätigung der Stellschraube 22 eine radial gleichgerichtete Bewegung von Stellschraube 22 und zweitem Spannelement 14 zu verzeichnen.
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Wie der einzigen Zeichnungsfigur weiter zu entnehmen ist, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die Spannelemente 13, 14 verdrehfest in der Durchgangsbohrung 10 des Grundkörpers 1a der Spanneinrichtung 1 gleitend zu lagern, indem beispielsweise die Spannelemente 13, 14 als Spannbacken mit einer von einer rotationssymmetrischen abweichenden Außenkontur und mit beispielsweise zwei Aufstandsflächen ausgebildet sind (nicht näher dargestellt) und/oder wie vorliegend ersichtlich, die Lagerung der Spannelemente 13, 14, sei es direkt über das Stützelement 15 oder über die Stellschraube 22, außermittig der Spannelemente 13, 14 erfolgt.
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Der Innendurchmesser der Axialbohrung 16 des Stützelementes 15 ist vorliegend derart größer dem Außendurchmesser des der Spanneinrichtung 1 zugeordneten Rohres 17 zum Hindurchleiten eines Kühl- und/oder Schmiermittels gewählt, dass bei Betätigung der Stellschraube 22 mittels eines an sich bekannten und demgemäß hier nicht näher dargestellten sowie durch radial übereinander angeordnete Bohrungen 11, 12 des Werkzeughalters 2 und Grundkörpers 3 hindurch zur Stellschraube 22 mit beispielsweise Innensechskant geführten Werkzeugs, ein z. B. Verspannen der Spanneinrichtung 1 und demgemäß Fixieren des Werkzeughalters 2 an der Aufnahmeinrichtung 3 infolge einer daraus resultierenden radialen Verstellung des zweiten Spannelementes 14 nach außen gleichzeitig eine radiale Verschiebung des Stützelementes 15 innerhalb der Durchgangsbohrung 10 und demgemäß gleichzeitig eine radiale Verschiebung des ersten Spannelementes 13 nach außen gestattet ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Spanneinrichtung
- 1a
- Grundkörper (Spanneinrichtung 1)
- 2
- Werkzeughalter
- 3
- Aufnahmeeinrichtung
- 4
- konische Außenkontur (Werkzeughalter 2)
- 5
- konische Innenkontur (Aufnahmeeinrichtung 3)
- 6
- Axialbohrung (Werkzeughalter 2)
- 7
- Axialbohrung (Aufnahmeeinrichtung 3)
- 8a, b
- Halteabschnitte (Grundkörper 1a)
- 9a, b
- Aufnahmen (Aufnahmeeinrichtung 3)
- 10
- radiale Durchgangsbohrung (Grundkörper 1a)
- 11
- radiale Bohrungen (Werkzeughalter 2)
- 12
- radiale Bohrungen (Aufnahmeeinrichtung 3)
- 13
- erstes Spannelement
- 14
- zweites Spannelement
- 15
- Stützelement
- 16
- Axialbohrung (Stützelement 15)
- 17
- Rohr (Spanneinrichtung 1)
- 18
- Anschlussrohr (Werkzeughalter 2)
- 19
- Anschlussrohr (Aufnahmeeinrichtung 3)
- 20
- Ringdichtungen
- 21
- Schraubverbindung (erstes Spannelement 13)
- 22
- Stellschraube
- 23a
- erstes Schraubgewinde (Stellschraube 22)
- 23b
- Schraubgewinde (Stützelement 15)
- 24a
- zweites Schraubgewinde (Stellschraube 22)
- 24b
- Schraubgewinde (Spannelement 14)
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 69700028 T2 [0002]
- WO 2005/077576 A1 [0002, 0007]
