DE102011116818A1

DE102011116818A1 - Releasing unit for use in clamping device for actuating clamping mechanism for releasable mounting of tool and tool holder in work spindle, has pressure piece, which is displaced between clamping position and release position

Info

Publication number: DE102011116818A1
Application number: DE201110116818
Authority: DE
Inventors: Josef Greif; Peter Mohr
Original assignee: OTT Jakob Spanntechnik GmbH
Current assignee: OTT Jakob Spanntechnik GmbH
Priority date: 2011-10-22
Filing date: 2011-10-22
Publication date: 2013-04-25
Anticipated expiration: 2031-10-23
Also published as: DE102011116818B4

Abstract

The releasing unit (4) has a pressure piece (16), which is displaced between a clamping position and a release position, a motor arranged within the housing of the releasing unit and a gearbox arranged in the housing for converting the rotational movement of a rotor of the motor into linear movement of the pressure piece. The pressure piece is prestressed by a pressure spring in the direction of the release position. The rotor and the stator of the motor are arranged concentrically around a drive spindle. An independent claim is included for a clamping device with a tension rod.

Description

Die Erfindung betrifft eine Löseeinheit zur Betätigung eines Spannmechanismus für die lösbare Halterung eines Werkzeugs oder einer Werkzeugaufnahme in einer Arbeitsspindel nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem eine Spannvorrichtung mit einer derartigen Löseeinheit.The invention relates to a release unit for actuating a clamping mechanism for the releasable mounting of a tool or a tool holder in a work spindle according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a clamping device with such a release unit.

Die Arbeitsspindeln von Werkzeugmaschinen oder Bearbeitungszentren weisen in der Regel eine integrierte Spannvorrichtung zum automatischen Spannen und Lösen von Bearbeitungswerkzeugen auf. Bei den bekannten Spannvorrichtungen werden die Bearbeitungswerkzeuge durch einen in der Arbeitsspindel angeordneten Spannmechanismus gehalten, der einen in Art einer Spannzange ausgebildeten Spannsatz am vorderen Ende einer durch eine Spannfeder vorgespannten Zugstange aufweist. Der Spannsatz enthält üblicherweise mehrere radial bewegliche Zangenelemente, durch welche das Bearbeitungswerkzeug in die Arbeitsspindel eingezogen wird. Zum Lösen der Bearbeitungswerkzeuge wird die Zugstange durch eine Löseeinheit entgegen der Kraft der Federanordnung verschoben, so dass der Spannsatz mit den Zangenelementen geöffnet wird und das Bearbeitungswerkzeug freigibt.The spindles of machine tools or machining centers usually have an integrated clamping device for automatic clamping and releasing of machining tools. In the known clamping devices, the processing tools are held by a clamping spindle arranged in the work spindle, which has a clamping device designed in the form of a clamping set at the front end of a biased by a tension spring tie rod. The clamping set usually contains a plurality of radially movable pliers elements, through which the machining tool is drawn into the work spindle. To release the processing tools, the pull rod is displaced by a release unit against the force of the spring assembly, so that the clamping set is opened with the forceps elements and the machining tool releases.

Aus der DE 10 2004 051 031 B3 ist eine Spannvorrichtung mit einer elektrisch betätigbaren Löseeinheit bekannt. Dort sind innerhalb eines Gehäuses der Löseeinheit ein Elektromotor und ein Lineargetriebe zur Umwandlung der Drehbewegung eines Rotors des Elektromotors in eine Linearbewegung eines Kolbens zur Verschiebung der Zugstange untergebracht. Bei dieser bekannten Spannvorrichtung muss der Elektromotor jedoch die gesamte Kraft aufbringen, um die Zugstange entgegen der Kraft der Spannfeder aus der Spannstellung in die Lösestellung zu verschieben. Da die Spannfeder zur Erzeugung der Spannkraft in der Regel eine große Kraft aufbringen muss, ist auch eine entsprechende Auslegung des Elektromotors erforderlich. Durch die für die Verschiebung erforderlichen hohen Kräfte ist die Spannvorrichtung außerdem einer hohen Belastung ausgesetzt.From the DE 10 2004 051 031 B3 is a clamping device with an electrically actuated release unit known. There are housed within a housing of the release unit, an electric motor and a linear gear for converting the rotational movement of a rotor of the electric motor into a linear movement of a piston for displacement of the drawbar. In this known clamping device, however, the electric motor has to apply all the force to move the pull rod against the force of the tension spring from the clamping position to the release position. Since the tension spring for generating the clamping force usually has to apply a large force, a corresponding design of the electric motor is required. Due to the high forces required for the displacement, the clamping device is also exposed to a high load.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Löseeinheit und eine Spannvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine vereinfachte Betätigung ermöglichen.The object of the invention is to provide a release unit and a clamping device of the type mentioned, which allow a simplified operation.

Diese Aufgabe wird durch eine Löseinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Spannvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8. gelöst. Zweckmäßige Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by a quenching unit having the features of claim 1 and by a clamping device having the features of claim 8. Advantageous developments and advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims.

Bei der erfindungsgemäßen Löseeinheit ist das durch einen Elektromotor zwischen einer Spannstellung und einer Lösestellung verschiebbare Druckstück durch eine Druckfeder in Richtung der Lösestellung vorgespannt. Die Druckfeder der Löseeinheit wirkt der Spannfeder des Spannmechanismus entgegen und sorgt damit für eine Unterstützung des Motors beim Lösevorgang. Durch die als Energiespeicher wirkende Druckfeder innerhalb der Löseeinheit wird die Verschiebung des Druckstücks zur Bewegung der Zugstange entgegen der Spannfeder unterstützt. Der Motor muss daher nicht die gesamte Kraft zum Zusammendrücken der Spannfeder während des Lösevorgangs aufbringen. Außerdem wird das Gesamtsystem entlastet und geschont.In the release unit according to the invention, the displaceable by an electric motor between a clamping position and a release position pressure piece is biased by a compression spring in the direction of the release position. The compression spring of the release unit counteracts the tension spring of the clamping mechanism and thus provides support for the motor during the release process. By acting as energy storage compression spring within the release unit, the displacement of the pressure piece is supported to move the pull rod against the tension spring. The motor therefore does not have to apply all the force needed to compress the tension spring during the dissolution process. In addition, the entire system is relieved and spared.

In einer zweckmäßigen Ausführung ist das innerhalb eines Gehäuses der Löseeinheit angeordnete Getriebe zur Umwandlung einer Drehbewegung eines Rotors des Motors in eine Linearbewegung des Druckstücks als Gewindetrieb mit einer mit dem Rotor verbundenen Antriebsspindel und einer mit dem Druckstück verbundenen Spindelhülse ausgebildet.In an expedient embodiment, the transmission arranged within a housing of the release unit for converting a rotational movement of a rotor of the motor into a linear movement of the pressure piece is designed as a screw drive with a drive spindle connected to the rotor and a spindle sleeve connected to the pressure piece.

In einer besonders kompakten Bauweise sind der Rotor und ein Stator des Motors konzentrisch um die Antriebsspindel angeordnet.In a particularly compact design, the rotor and a stator of the motor are arranged concentrically around the drive spindle.

Zur einfachen Montage kann der Rotor über ein vorderes und hinteres Drehlager auf einem vorderen Gehäuseteil und einem hinteren Gehäuseteil des Gehäuses drehbar gelagert sein. Zur Verbindung von Rotor und Antriebsspindel kann der Rotor einen radial nach innen in einen Zwischenraum zwischen dem vorderen Gehäuseteil und dem hinteren Gehäuseteil ragenden Ringbund aufweisen, der z. B. über Stifte oder andere Verbindungselemente mit einem radial nach außen vorstehenden Ringbund der Antriebsspindel fest verbunden ist.For ease of assembly, the rotor may be rotatably supported via a front and rear pivot bearing on a front housing part and a rear housing part of the housing. To connect the rotor and the drive spindle, the rotor may have a radially inwardly projecting into a gap between the front housing part and the rear housing part annular collar, the z. B. via pins or other connecting elements with a radially outwardly projecting annular collar of the drive spindle is firmly connected.

In einer weiteren zweckmäßigen Ausführung ist die Druckfeder zwischen der Spindelhülse und einem vorderen Teil des Gehäuses eingespannt. Hierzu kann die Spindelhülse einen radial nach außen vorstehenden Ringbund und ein vorderer Teil des Gehäuses am Ende eines nach innen ragenden Innenteils einen radial nach innen ragenden Ringbund aufweisen, zwischen denen die Druckfeder eingespannt ist.In a further advantageous embodiment, the compression spring between the spindle sleeve and a front part of the housing is clamped. For this purpose, the spindle sleeve having a radially outwardly projecting annular collar and a front part of the housing at the end of an inwardly projecting inner part a radially inwardly projecting annular collar, between which the compression spring is clamped.

Die Erfindung betrifft außerdem eine Spannvorrichtung mit einem Spannmechanismus zur lösbaren Halterung eines Werkzeugs oder Werkzeughalters in einer Arbeitsspindel und einer dem Spannmechanismus zugeordneten Löseeinheit, wobei der Spannmechanismus eine axial verschiebbare Zugstange, einen am vorderen Ende des Zugstange angeordneten und über die Zugstange zwischen einer Spannstellung und einer Lösestellung bewegbaren Spannsatz zur Klemmung oder Freigabe des Werkzeugs oder Werkzeughalters und eine der Zugstange zugeordnete Spannfeder zur Erzeugung der Einzugskraft des Spannsatzes enthält und wobei der Spannsatz durch eine vorstehend beschriebene Löseinheit über die Zugstange entgegen der Kraft der Spannfeder in die Lösestellung bewegbar ist.The invention further relates to a clamping device with a clamping mechanism for releasably holding a tool or tool holder in a work spindle and the tensioning mechanism associated release unit, wherein the tensioning mechanism an axially displaceable pull rod, arranged at the front end of the tie rod and the tie rod between a clamping position and a Release position movable clamping set for clamping or release of the Tool or tool holder and the tension rod associated tension spring for generating the retraction force of the clamping set contains and wherein the clamping set is movable by a Löseinheit described above on the pull rod against the force of the tension spring in the release position.

Zweckmäßigerweise weisen die die Druckfeder der Löseeinheit und die Spannfeder des Spannmechanismus eine umgekehrte Federcharakteristik auf. Dadurch können sich die einander entgegenwirkenden Federkräfte beim Lösevorgang größtenteils aufheben, so dass vom Motor nur eine geringere Kraft aufgebracht werden muss.Appropriately, the compression spring of the release unit and the tension spring of the clamping mechanism on a reverse spring characteristic. As a result, the opposing spring forces during the release process can largely cancel, so that only a smaller force must be applied by the engine.

Weitere Besonderheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigen:Other features and advantages of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment with reference to the drawings. Show it:

1 eine Spannvorrichtung mit einer elektrisch betätigbaren Löseeinheit in einem Längsschnitt und 1 a clamping device with an electrically actuated release unit in a longitudinal section and

2 einen vergrößerten Längsschnitt der Löseeinheit von 1. 2 an enlarged longitudinal section of the release unit of 1 ,

1 zeigt eine Spannvorrichtung, die einen innerhalb einer Arbeitsspindel 1 einer Werkzeugmaschine angeordneten Spannmechanismus 2 zum Spannen eines Werkzeugs bzw. Werkzeughalters 3 in der Arbeitspindel 1 und eine elektrisch betätigbare Löseeinheit 4 zum Lösen des Spannmechanismus 2 umfasst. Die durch einen nicht dargestellten Antrieb um ihre Mittelachse 5 drehbare Arbeitsspindel 1 weist an ihrem vorderen Ende einen Innenkegel 6 für die Aufnahme eines hier als Hohlschaftkegel ausgeführten Kegelschafts 7 des Werkzeugs oder Werkzeughalters 3 auf. 1 shows a clamping device, the one within a work spindle 1 a machine tool arranged clamping mechanism 2 for clamping a tool or tool holder 3 in the work spindle 1 and an electrically actuable release unit 4 for releasing the clamping mechanism 2 includes. By a drive, not shown, about its central axis 5 rotatable work spindle 1 has at its front end an inner cone 6 for receiving a tapered shaft designed as a hollow shaft cone 7 of the tool or tool holder 3 on.

Der Spannmechanismus 2 enthält eine innerhalb der Arbeitsspindel 1 zu deren Mittelachse 5 konzentrische Zugstange 8, an deren vorderen Ende ein Spannkonus 9 eines an sich bekannten Spannsatzes befestigt ist. Der Spannsatz enthält eine um den Spannkonus 9 angeordnete Spannzange mit mehreren Zangenelementen 10, die durch eine Spannhülse 11 geführt und durch axiale Verschiebung des Spannkonus 9 zur Klemmung bzw. Freigabe des Werkzeugs bzw. Werkzeughalter 3 radial beweglich sind. Die Zugstange 8 wird durch eine um diese konzentrisch angeordnete Spannfeder 12 nach hinten vorgespannt. Die z. B. als Tellerfederpaket oder Gasdruckfeder ausgeführte Spannfeder 12 ist an der einen Seite an einem Ringabsatz 13 innerhalb der Arbeitsspindel 4 und an der anderen Seite an einem Ringbund 14 im hinteren Bereich der Zugstange 10 abgestützt. Die Zugstange 8 ist bei der gezeigten Ausführung für die Zuführung eines Arbeitsfluids zum Werkzeug bzw. Werkzeughalter 3 hohl ausgeführt. An dem hinteren Ende 15 der Zugstange 8 liegt bei der in 1 gezeigten Lösestellung ein axial verschiebbares vorderes Druckstück 16 der Löseeinheit 4 an.The clamping mechanism 2 contains one inside the work spindle 1 to the central axis 5 concentric pull rod 8th , at the front end of a clamping cone 9 a known clamping set is attached. The clamping set contains one around the clamping cone 9 arranged collet with several pliers elements 10 passing through a collet 11 guided and by axial displacement of the clamping cone 9 for clamping or releasing the tool or tool holder 3 are radially movable. The drawbar 8th is by a concentric around this tension spring 12 biased to the rear. The z. B. designed as a disc spring package or gas spring tension spring 12 is on one side on a ring heel 13 within the work spindle 4 and on the other side on a collar 14 in the back of the drawbar 10 supported. The drawbar 8th is in the embodiment shown for the supply of a working fluid to the tool or tool holder 3 hollow executed. At the rear end 15 the drawbar 8th lies at the in 1 shown release position an axially displaceable front pressure piece 16 the dissolution unit 4 at.

Wenn die Zugstange 8 bei der in 1 gezeigten Lösestellung über das axial bewegliche Druckstück 16 der Löseinheit 4 durch entsprechende Ansteuerung der Löseeinheit 4 entgegen der Kraft der Federanordnung 12 nach vorne geschoben wird, werden die Zangenelemente 14 radial nach innen verschoben und geben das Werkzeug bzw. den Werkzeughalter 3 zur Entnahme aus der Arbeitsspindel 2 frei. Wird dagegen das Druckstück 16 durch entsprechende Ansteuerung der Löseeinheit 4 gemäß 1 nach rechts zurückbewegt, wird auch die Zugstange 10 durch die Kraft der Federanordnung 12 wieder nach hinten verschoben, wodurch die Zangenelemente 14 über den Spannkonus 9 radial nach außen gedrückt werden und das Werkzeug bzw. die Werkzeugaufnahme 3 in die Arbeitsspindel 4 einziehen und spannen. Der Aufbau und die Funktionsweise des Spannmechanismus 2 sind als solches bekannt und z. B. in der DE 100 31 027 A1 ausführlich beschrieben. Auf diese Druckschrift wird bezüglich des Spannmechanismus 2 ausdrücklich Bezug genommen.If the drawbar 8th at the in 1 shown release position on the axially movable pressure piece 16 the Löseinheit 4 by appropriate control of the release unit 4 against the force of the spring assembly 12 pushed forward, the forceps elements 14 moved radially inward and give the tool or the tool holder 3 for removal from the work spindle 2 free. If, however, the pressure piece 16 by appropriate control of the release unit 4 according to 1 moved back to the right, is also the pull rod 10 by the force of the spring arrangement 12 moved backwards, causing the pliers elements 14 over the clamping cone 9 pressed radially outward and the tool or the tool holder 3 in the work spindle 4 move in and tighten. The structure and operation of the clamping mechanism 2 are known as such and z. B. in the DE 100 31 027 A1 described in detail. In this document is with respect to the clamping mechanism 2 expressly referred to.

Die in 2 vergrößert dargestellte Löseeinheit 4 enthält ein stationäres Gehäuse mit einem als Bandhülse ausgebildeten vorderen Gehäuseteil 17, einem mit diesem über Stifte 18 fest verbundenen hülsenförmigen Mittelstück 19 und einem mit dem Mittelstück 19 über Schrauben 20 fest verbundenen hinteren Gehäuseteil 21. Das als Bundhülse ausgebildete vordere Gehäuseteil 17 enthält an seinem vorderen Ende einen radial nach außen ragenden vorderen Ringbund 22 und am inneren Ende seines in das hülsenförmige Mittelstück 19 ragenden Innenteils 23 einen radial nach innen ragenden hinteren Ringbund 24. Über den vorderen Ringbund 22 ist das vordere Gehäuseteil 17 durch die Stifte 18 fest mit dem hülsenförmigen Mittelstück 19 verbunden. Auch das hintere Gehäuseteil 21 enthält einen Ringbund 25 und einen in das Mittelstück 19 ragenden Lageransatz 26. Über den Ringbund 25 ist das hintere Gehäuseteil 21 mit Hilfe der Schrauben 20 fest mit dem hülsenförmigen Mittelstück 19 verbunden.In the 2 enlarged release unit shown 4 contains a stationary housing with a trained as a band sleeve front housing part 17 , one with this over pins 18 firmly connected sleeve-shaped center piece 19 and one with the middle piece 19 about screws 20 firmly connected rear housing part 21 , The trained as a collar sleeve front housing part 17 contains at its front end a radially outwardly projecting front annular collar 22 and at the inner end of his in the sleeve-shaped centerpiece 19 protruding inner part 23 a radially inwardly projecting rear annular collar 24 , Over the front waistband 22 is the front housing part 17 through the pins 18 firmly with the sleeve-shaped center piece 19 connected. Also the rear housing part 21 contains a ring collar 25 and one in the middle piece 19 outstanding bearing approach 26 , About the ring collar 25 is the rear housing part 21 with the help of screws 20 firmly with the sleeve-shaped center piece 19 connected.

Innerhalb des stationären Gehäuses ist ein Elektromotor mit einem Rotor 27 und einem Stator 28 sowie ein als Gewindetrieb ausgebildeter Linearantrieb mit einer Antriebsspindel 29 und einer Spindelhülse 30 zum Umwandlung der Drehbewegung des Rotors 27 in eine Linearbewegung des Druckstücks 16 untergebracht.Inside the stationary housing is an electric motor with a rotor 27 and a stator 28 and a trained as a screw linear drive with a drive spindle 29 and a spindle sleeve 30 for converting the rotational movement of the rotor 27 in a linear movement of the pressure piece 16 accommodated.

Der Rotor 27 ist über ein vorderes und hinteres Drehlager 31 und 32 auf dem Innenteil 23 des vorderen Gehäuseteils 17 und dem Lageransatz 26 des hinteren Gehäuseteils 25 drehbar gelagert. Der Rotor 22 enthält an seiner Innenseite einen radial nach innen vorstehenden Ringbund 33, der in einen Zwischenraum zwischen dem Lageransatz 26 der hinteren Gehäuseteils 21 und dem hinteren Ringbund 24 des vorderen Gehäuseteils 17 ragt und zur Verbindung mit der Antriebsspindel 29 dient. Die hier hohl ausgeführte Antriebsspindel 29 liegt mit einem radial nach außen vorstehenden hinteren Ringbund 34 an dem nach innen ragenden Ringbund 33 des Rotors 27 an und ist mit diesem über Stifte 35 verbunden. Der Stator 28 ist fest innerhalb des Gehäuses an der Innenwand des hülsenförmigen Mittelstücks 19 angeordnet und umgibt mit einem Spalt konzentrisch den mit der Antriebsspindel 29 verbundenen Rotor 27.The rotor 27 is via a front and rear pivot 31 and 32 on the inside part 23 of the front housing part 17 and the stock approach 26 of the rear housing part 25 rotatably mounted. Of the rotor 22 contains on its inside a radially inwardly projecting annular collar 33 which is in a gap between the bearing approach 26 the rear housing part 21 and the rear waistband 24 of the front housing part 17 protrudes and for connection to the drive spindle 29 serves. The here hollow executed drive spindle 29 lies with a radially outwardly projecting rear annular collar 34 on the inwardly protruding collar 33 of the rotor 27 and is with this over pins 35 connected. The stator 28 is firmly inside the housing on the inner wall of the sleeve-shaped center piece 19 arranged and surrounds with a gap concentric with the drive spindle 29 connected rotor 27 ,

Die Spindelhülse 30 ist auf der Antriebsspindel 29 über ein z. B. als Trapezgewinde ausgeführtes Bewegungsgewinde 36 drehbar angeordnet. Die Spindelhülse 30 ist gegenüber dem Gehäuse axial verschiebbar, jedoch gegenüber dem Gehäuse, z. B. durch einen im vorderen Gehäuseteil 17 angeordneten und in eine Längsnut an der Außenseite der Spindelhülse 30 eingreifenden Stift, gegen Verdrehen gesichert, so dass sich die Spindelhülse 30 bei einer Drehung des Antriebsspindel 29 axial bewegt. Die Spindelhülse 30 enthält einen vorderen Ringbund 37, an dessen vorderer Stirnseite das Druckstück 16 befestigt ist. Zwischen dem Ringbund 37 der Spindelhülse 30 und dem hinteren Ringbund 24 des vorderen Gehäuseteils 17 ist eine Druckfeder 38 eingespannt. Diese Druckfeder 38 kann ähnlich wie die Spannfeder 20 als Tellerfederpaket oder Gasdruckfeder mit einer in idealer Weise umgekehrten Federkennlinie ausgebildet sein. Durch die Druckfeder 38 wird die Spindelhülse 30 und das mit ihr verbundene Druckstück 16 nach vorne gedrückt und dadurch die Verschiebung der Zugstange entgegen der Kraft der Spannfeder unterstützt.The spindle sleeve 30 is on the drive spindle 29 about a z. B. running as trapezoidal thread of movement 36 rotatably arranged. The spindle sleeve 30 is axially displaceable with respect to the housing, but with respect to the housing, for. B. by one in the front housing part 17 arranged and in a longitudinal groove on the outside of the spindle sleeve 30 engaging pin, secured against twisting, so that the spindle sleeve 30 upon rotation of the drive spindle 29 moved axially. The spindle sleeve 30 includes a front collar 37 , at the front end side of the pressure piece 16 is attached. Between the ring collar 37 the spindle sleeve 30 and the rear waistband 24 of the front housing part 17 is a compression spring 38 clamped. This pressure spring 38 can be similar to the tension spring 20 be designed as a plate spring package or gas spring with an ideal reversed spring characteristic. By the compression spring 38 becomes the spindle sleeve 30 and the pressure piece associated with it 16 pressed forward and thereby supports the displacement of the drawbar against the force of the tension spring.

Im Folgenden wird die Funktionsweise der vorstehend beschriebenen Spannvorrichtung erläutert: Zur Durchführung eines Werkzeugwechsels wird das Druckstück 16 der Löseeinheit 4 durch entsprechende Drehung des Rotors 27 über die Antriebsspindel 29 und die Spindelhülse 30 axial nach vorne (in 2 nach links) verschoben, bis es zur Anlage an dem hinteren Ende 15 der Zugstange 8 gelangt und die Zugstange 8 durch weitere Drehung des Rotors 27 entgegen der Kraft der Spannfeder 12 in die in 2 dargestellte Lösestellung drückt. Durch die vorgespannte Druckfeder 38 wird die Verschiebung der Zugstange 8 in die Lösestellung unterstützt. Bei der Verschiebung der Zugstange 8 in die Lösestellung werden die an der Außenseite des Spannkonus 9 anliegenden Zangenelemente 10 radial nach innen verschoben und geben das Werkzeug bzw. die Werkzeugaufnahme 3 zur Entnahme aus der Arbeitsspindel 1 frei.The mode of operation of the clamping device described above is explained below: The pressure piece is used to carry out a tool change 16 the dissolution unit 4 by appropriate rotation of the rotor 27 via the drive spindle 29 and the spindle sleeve 30 axially forward (in 2 moved to the left) until it attaches to the rear end 15 the drawbar 8th passes and the drawbar 8th by further rotation of the rotor 27 against the force of the tension spring 12 in the in 2 shown release position presses. Due to the preloaded compression spring 38 becomes the displacement of the drawbar 8th supported in the release position. When moving the drawbar 8th in the release position are on the outside of the clamping cone 9 adjoining pliers elements 10 moved radially inward and give the tool or the tool holder 3 for removal from the work spindle 1 free.

Zum Spannen eines Werkzeugs oder Werkzeughalters 3 in der Arbeitsspindel 1 wird der Rotor 27 in entgegen gesetzter Richtung gedreht, so dass das Druckstück 16 der Löseeinheit soweit nach hinten (in 2 nach rechts) verschoben wird, dass zwischen dem hinteren Ende der Zugstange 8 und dem Druckstück 16 ein kleiner Spalt vorhanden ist. Wenn sich das Druckstück 16 nach hinten bewegt, wird die Zugstange 8 von der Spannfeder nach hinten gedrückt, wodurch die an der Außenseite des Spannkonus 9 anliegenden Zangenelemente 10 nach außen gedrückt werden und das Werkzeug bzw. die Werkzeugaufnahme 3 in die Arbeitsspindel 4 einziehen und spannen. Bei der Verschiebung des Druckstücks 16 in die hintere Spannstellung wird die in der Löseeinheit 4 angeordnete Druckfeder 38 gespannt, so dass der Motor der Kraft der Druckfeder 38 entgegenwirken muss. Solange die Zugstange 8 mit ihrem hinteren Ende 15 jedoch noch an dem Druckstück 16 anliegt, wird dieser Spannvorgang der Druckfeder 38 innerhalb der Löseeinheit 4 durch die Kraft der Spannfeder 12 unterstützt. Lediglich für dem letzten geringen Weg zur Erzeugung des kleinen Spalts zwischen dem hinteren Ende 15 der Zugstange 8 und dem Druckstück 16 fällt die unterstützende Kraft der Spannfeder 12 weg, so dass nur auf diesem kleinen Weg eine größere Kraft überwunden werden muss. Zweckmäßigerweise weisen die Spannfeder 12 und die Druckfeder 38 umgekehrte Federkennlinien auf, so dass sich die beim Lösevorgang einander entgegenwirkenden Federkräfte möglichst aufheben und daher vom Motor nur eine geringe Kraft aufgebracht werden muss.For clamping a tool or tool holder 3 in the work spindle 1 becomes the rotor 27 Turned in the opposite direction, so that the pressure piece 16 the release unit as far back (in 2 moved to the right), that between the rear end of the drawbar 8th and the pressure piece 16 a small gap is present. When the pressure piece 16 moved backwards, the drawbar is 8th pressed by the tension spring to the rear, causing the on the outside of the clamping cone 9 adjoining pliers elements 10 pressed outwards and the tool or the tool holder 3 in the work spindle 4 move in and tighten. During the displacement of the pressure piece 16 in the rear clamping position is in the release unit 4 arranged compression spring 38 cocked so that the engine of the force of the compression spring 38 must counteract. As long as the drawbar 8th with her back end 15 but still on the pressure piece 16 is applied, this clamping operation of the compression spring 38 within the dissolution unit 4 by the force of the tension spring 12 supported. Only for the last small way to create the small gap between the rear end 15 the drawbar 8th and the pressure piece 16 falls the supporting force of the tension spring 12 away, so that only on this small path a greater force must be overcome. Appropriately, the tension spring 12 and the compression spring 38 reverse spring characteristics, so that cancel each other as possible during the release process spring forces and therefore only a small force must be applied by the engine.

Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. So kann das erfindungsgemäße Spannsystem nicht nur bei Hohlkegelspannsystemen, sondern auch bei Steilkegelspannsystemen zum Einsatz gelangen. Der Spannsatz kann sowohl zur Halterung von Werkzeugen mit Hohlschaftkegel (HSK) als auch Halterung von Werkzeugen mit Steilkegel (SK) in Art einer Spannzange oder dgl. ausgeführt sein.The clamping device according to the invention is not limited to the embodiments described above. Thus, the clamping system according to the invention can be used not only in hollow cone clamping systems, but also in steep taper clamping systems. The clamping set can be designed both for holding tools with hollow shaft taper (HSK) and mounting tools with steep taper (SK) in the manner of a collet or the like.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102004051031 B3 [0003]
DE 10031027 A1 [0018]

Claims

Dissolution unit ( 4 ) for actuating a clamping mechanism ( 2 ) for the detachable mounting of a tool or a tool holder ( 3 ) in a work spindle ( 1 ), with a displaceable between a clamping position and a release position pressure piece ( 16 ), one within a housing ( 17 . 19 . 21 ) of the quenching unit ( 4 ) arranged engine ( 27 . 28 ) and one in the housing ( 17 . 19 . 21 ) arranged gear ( 29 . 30 ) for converting the rotational movement of a rotor ( 27 ) of the motor ( 27 . 28 ) in a linear movement of the pressure piece ( 16 ), characterized in that the pressure piece ( 16 ) by a compression spring ( 38 ) is biased in the direction of the release position.

Release unit according to claim 1, characterized in that the transmission ( 29 . 30 ) as a screw drive with one with the rotor ( 27 ) connected drive spindle ( 29 ) and one with the pressure piece ( 16 ) associated spindle sleeve ( 30 ) is trained.

Release unit according to claim 2, characterized in that the rotor ( 27 ) and a stature ( 28 ) of the motor ( 27 . 28 ) concentrically around the drive spindle ( 29 ) are arranged.

Reading unit according to claim 2 or 3, characterized in that the rotor ( 27 ) via a front and rear pivot bearing ( 31 . 32 ) on a front housing part ( 17 ) and a rear housing part ( 21 ) of the housing ( 17 . 19 . 21 ) is rotatably mounted.

Release unit according to claim 4, characterized in that the rotor ( 27 ) a radially inwardly into a space between the front housing part ( 17 ) and the rear housing part ( 21 ) projecting annular collar ( 33 ) for fixed connection with a radially outwardly projecting annular collar ( 34 ) of the drive spindle ( 29 ) contains.

Release unit according to claim 4 or 5, characterized in that the front housing part ( 17 ) and the rear housing part ( 21 ) via a sleeve-shaped center piece ( 19 ) are interconnected.

Release unit according to one of claims 1 to 6, characterized in that the compression spring ( 38 ) between the spindle sleeve ( 30 ) and a front part ( 17 ) of the housing ( 17 . 19 . 21 ) is clamped.

Clamping device with a clamping mechanism ( 2 ) for releasably holding a tool or tool holder ( 3 ) in a work spindle ( 1 ) and a release mechanism associated with the tensioning mechanism ( 4 ), the tensioning mechanism ( 2 ) an axially displaceable pull rod ( 8th ), one arranged at the front end of the drawbar and the pull rod ( 8th ) between a clamping position and a release position movable clamping set ( 9 . 10 ) for clamping or releasing the tool or tool holder ( 3 ) and one of the drawbar ( 8th ) associated tension spring ( 12 ) for generating the pull-in force of the clamping set ( 9 . 10 ) and where the clamping set ( 9 . 10 ) through the release unit ( 4 ) over the drawbar ( 10 ) against the force of the tension spring ( 12 ) is movable into the release position, characterized in that the release unit ( 4 ) is designed according to one of claims 1 to 7.

Clamping device according to claim 8, characterized in that the compression spring ( 38 ) of the dissolution unit ( 4 ) and the tension spring ( 12 ) of the clamping mechanism ( 2 ) have a reverse spring characteristic.

Clamping device according to claim 8 or 9, characterized in that the clamping set ( 9 . 10 ) one at the front end of the drawbar ( 8th ) arranged clamping cone ( 9 ) and several around the clamping cone ( 9 ) arranged pliers elements ( 10 ).