DE102015005776B4

DE102015005776B4 - Device for the play-free clamping of a component, in particular a tool, and component for use in the device

Info

Publication number: DE102015005776B4
Application number: DE102015005776.6A
Authority: DE
Inventors: Andreas Kisselbach; Jürgen Graef; Heiko Ehrensperger
Original assignee: Leitz GmbH and Co KG
Current assignee: Leitz GmbH and Co KG
Priority date: 2015-05-08
Filing date: 2015-05-08
Publication date: 2016-12-08
Anticipated expiration: 2035-05-09
Also published as: DE102015005776A1

Abstract

Eine Einrichtung zum spielfreien Aufspannen eines mit einer zentralen Bohrung (6) versehenen Bauteils (5), insbesondere eines Werkzeugs, auf einer einen Zapfen (3) aufweisenden, um eine Rotationsachse (21) drehbar angetriebenen Welle (1), bei dem in der Bohrung (6) ein über eine Verschraubung (6.1, 12; 4, 13) elastisch deformierbares hohlzylindrisches Klemmelement (9) angeordnet ist, zeichnet sich dadurch aus, dass das Klemmelement (9) unmittelbar auf den Zapfen (2) einwirkt.A device for play-free clamping of a central bore (6) provided with a component (5), in particular a tool on a pin (3), about a rotation axis (21) rotatably driven shaft (1), wherein in the bore (6) a hollow-cylindrical clamping element (9), which is elastically deformable via a screw connection (6.1, 12; 4, 13), is characterized in that the clamping element (9) acts directly on the pin (2).

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum spielfreien Aufspannen eines mit einer in seinem Grundkörper vorgesehenen zentralen Bohrung versehenen Bauteils, insbesondere Werkzeugs, auf einer einen Zapfen aufweisenden, drehbar angetriebenen Welle, bei dem in der Bohrung ein über eine Verschraubung elastisch deformierbares Klemmelement angeordnet ist, das unmittelbar auf den Zapfen einwirkt, und ein Bauteil, insbesondere Werkzeug, zur Verwendung mit dieser Einrichtung.The invention relates to a device for play-free clamping of a provided with a provided in its base central bore component, in particular tool, on a pin having a rotatably driven shaft, wherein in the bore via a screw-elastically deformable clamping element is arranged directly acting on the pin, and a component, in particular tool, for use with this device.

Eine solche Einrichtung ist beispielsweise aus der DE 10 2013 217 401 B3 bekannt. Dabei sind zum Spannen entlang eines Umfanges Spannbacken verteilt, die über entsprechende elastische Biegestege mit einem Grundkörper verbunden sind, wobei die Spannbacken mittels einer axial beweglichen Betätigungsvorrichtung in einer radialen Richtung von einer Freigabeposition in die Halteposition verstellbar sind. Hierzu sind Scheiben vorgesehen, die in etwa die Form von radial geschlitzten Tellerfedern besitzen und aus Stahl gefertigt sind.Such a device is for example from the DE 10 2013 217 401 B3 known. In this case, for clamping along a circumference clamping jaws are distributed, which are connected via corresponding elastic bending webs with a base body, wherein the clamping jaws are adjustable by means of an axially movable actuating device in a radial direction from a release position to the holding position. For this purpose, discs are provided which have approximately the shape of radially slotted disc springs and are made of steel.

Eine weitere Einrichtung ist beispielsweise aus der DE 102 21 507 C1 bekannt. Das Werkzeug ist beispielsweise ein Fräswerkzeug, das in die Spindel einer Werkzeugmaschine eingesetzt wird. Hierzu ist eine dünnwandige Dehnbüchse vorgesehen, die den Werkzeugschaft aufnehmen kann. Um die Dehnbüchse herum ist ein Spannring angeordnet, der mit einem Grundkörper der Einrichtung verschraubt werden kann. Zwischen der Dehnhülse und dem Spannring bildet sich eine Ringkammer aus, in der mehrere hülsenförmige Klemmelemente angeordnet sind. Wird der Spannring mit dem Grundkörper verschraubt, reduziert sich das Volumen der Ringkammer, sodass die Klemmelemente in radialer Richtung aufgeweitet werden, wodurch die dünnwandige Dehnbüchse auf den Werkzeugschaft gepresst wird.Another device is for example from the DE 102 21 507 C1 known. The tool is, for example, a milling tool that is inserted into the spindle of a machine tool. For this purpose, a thin-walled expansion sleeve is provided which can accommodate the tool shank. To the expansion sleeve around a clamping ring is arranged, which can be screwed to a body of the device. Between the expansion sleeve and the clamping ring, an annular chamber is formed in which a plurality of sleeve-shaped clamping elements are arranged. If the clamping ring is screwed to the base body, the volume of the annular chamber is reduced, so that the clamping elements are widened in the radial direction, whereby the thin-walled expansion sleeve is pressed onto the tool shank.

Diese Einrichtung ist konstruktiv sehr aufwendig, weil die Ringkammer exakt gearbeitet sein muss, um eine gleichmäßige elastische Aufweitung der Dehnhülse und damit eine spielfreie Fixierung des Werkzeugschafts mit einer ausreichend hohen Übertragbarkeit von Drehmomenten zu ermöglichen. Je weiter der Spannring mit dem Grundkörper verschraubt wird, umso größer werden die Reibkräfte, die durch die sich radial aufweitenden Klemmelemente erzeugt werden. Gleichzeitig wirken Torsionskräfte auf die Klemmelemente, die zu inneren Schubspannungen führen, sodass die Gefahr der Beschädigung der Klemmelemente besteht.This device is structurally very complicated because the annular chamber must be worked exactly to allow a uniform elastic expansion of the expansion sleeve and thus a backlash-free fixation of the tool shank with a sufficiently high transferability of torques. The further the clamping ring is screwed to the base body, the greater the frictional forces generated by the radially widening clamping elements. At the same time torsional forces act on the clamping elements, which lead to internal shear stresses, so there is a risk of damaging the clamping elements.

Aus der Patentschrift DE 943 872 ist eine Spannvorrichtung bekannt, mit dem ein zu bearbeitendes Werkstück auf einem Dorn fixiert werden kann. Hierzu ist im Dorn ein Gummihohlkörper vorgesehen, der über eine Verschraubung unter Druck gesetzt werden kann. Zwischen dem Gummihohlkörper und der Schraube ist eine Platte angeordnet, die sich beim Verschrauben nicht mitdrehen soll, um eine auf den Gummikörper einwirkende Reibung zu verhindern. Hierzu kann die Platte in der Bohrung über Nuten oder Zapfen geführt werden. Das Werkstück liegt zur axialen Fixierung an einem an der Welle ausgebildeten Anschlag an. Beim Spannen muss dieses manuell gegen den Anschlag angelegt werden, die Montage muss hier sehr sorgfältig erfolgen, um einen definierten Sitz des Werkstücks zu erhalten.From the patent DE 943 872 is a clamping device is known with which a workpiece to be machined can be fixed on a mandrel. For this purpose, a rubber hollow body is provided in the mandrel, which can be set via a screw under pressure. Between the rubber hollow body and the screw, a plate is arranged, which should not rotate when screwing to prevent a force acting on the rubber body friction. For this purpose, the plate can be guided in the bore via grooves or pins. The workpiece is for axial fixation on a formed on the shaft stop. When clamping this must be applied manually against the stop, the assembly must be done very carefully here in order to obtain a defined seat of the workpiece.

Aus der DE 102 21 463 A1 ist eine Einrichtung zum hydraulischen Aufspannen eines Werkzeugs in einer Werkzeugmaschine bekannt, bei dem zur Gewährleistung einer definierten Plananlage das Werkzeug während des Spannvorganges durch Federkraft permanent gegen den Anschlag an der Welle gedrückt wird.From the DE 102 21 463 A1 a device for hydraulic clamping of a tool in a machine tool is known, in which the tool is permanently pressed against the stop on the shaft during the clamping operation by spring force to ensure a defined plan contact.

Die DE 10 2012 102 914 A1 offenbart eine Spannvorrichtung mit einer Spannhülse, die über ihren Umfang mit radialen Ausnehmungen versehen ist, durch deren besondere Gestaltung die Spannkraft einstellbar ist.The DE 10 2012 102 914 A1 discloses a clamping device with a clamping sleeve, which is provided over its circumference with radial recesses, through the special design, the clamping force is adjustable.

In der DE 20 2012 000 801 U1 wird ein Spanndorn zum Einspannen von Werkstücken in einer Drehmaschine beschrieben, auf dem ein Ring aus einem elastischen Material sitzt, der von einer Druckscheibe zusammengepresst wird und bewirkt, dass sich der Ring in seinem Durchmesser verändert und gegen die Innenwandung der im Werkstück vorgesehenen zentrischen Öffnung gepresst wird, um dadurch das Werkstück auf dem Spanndorn reversibel zu fixieren.In the DE 20 2012 000 801 U1 For example, a mandrel for clamping workpieces in a lathe on which a ring of resilient material is seated which is compressed by a thrust washer and causes the ring to change in diameter and pressed against the inner wall of the central opening provided in the workpiece is to thereby reversibly fix the workpiece on the mandrel.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die beschriebene Einrichtung zum spielfreien Aufspannen eines Bauteils, insbesondere Werkzeugs, so zu verbessern, dass sie konstruktiv einfach aufgebaut ist, die Montage erleichtert wird, die Zentrierung selbsttätig erfolgt und hohe Drehmomente zwischen Bauteil und Welle übertragbar sind.The invention has for its object to improve the described device for backlash-free clamping of a component, in particular tool so that it is structurally simple, the assembly is facilitated, the centering is done automatically and high torques between the component and shaft are transferable.

Zur Lösung der Aufgabe ist eine gattungsgemäße Einrichtung dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement eine Hülse aus einem elastisch deformierbaren Elastomer ist und an einem nach radial innen ragenden Absatz in einem Grundkörper des Bauteils anliegt.To achieve the object, a generic device is characterized in that the clamping element is a sleeve made of an elastically deformable elastomer and rests against a radially inwardly projecting shoulder in a base body of the component.

Dadurch dass das Klemmelement unmittelbar auf den Zapfen einwirkt, kann die Ringkammer entfallen und durch eine einfach herstellbare zentrale Stufenbohrung ersetzt werden. Da die Deformation des elastischen Klemmelementes zu einer gleichmäßigen radialen Aufweitung führt, erfolgt eine sichere Klemmung über die volle wirksame axiale Länge des Klemmelementes. Das Bauteil kann neben einem Werkzeug insbesondere einem Schneid- oder Fräswerkzeug, auch ein Zahnrad oder ein Lüfterrad oder ähnliches sein.The fact that the clamping element acts directly on the pin, the annular chamber can be omitted and replaced by a simple producible central stepped bore. Since the deformation of the elastic clamping element leads to a uniform radial expansion, there is a secure clamping over the full effective axial length of the clamping element. The component may be in addition to a tool, in particular a cutting or milling tool, a gear or a fan or the like.

Vorzugsweise ist zwischen der Verschraubung und dem Klemmelement ein ausschließlich axial verschiebbarer Ring angeordnet, der drehfest mit dem Werkzeug und mit der Welle verbunden ist. Dieser Ring überträgt einerseits die zur Verquetschung des Klemmelementes notwendigen axialen Kräfte von der Verschraubung und stellt andererseits eine starre Verbindung zwischen dem Bauteil und der Welle her, sodass eine sichere Drehmomentübertragung ermöglicht wird.Preferably, an exclusively axially displaceable ring is arranged between the screw and the clamping element, which is rotatably connected to the tool and to the shaft. On the one hand, this ring transmits the axial forces necessary for crimping the clamping element from the screw connection and, on the other hand, establishes a rigid connection between the component and the shaft, so that reliable torque transmission is made possible.

Zur Herstellung der drehfesten Verbindung zwischen Bauteil und Welle ist vorzugsweise in der im Durchmesser größeren Innenwandung der gestuften Bohrung mindestens eine erste Axialnut vorgesehen, in die ein am Ring angeordneter, nach radial außen ragender Vorsprung eingreift und mindestens ein nach radial innen ragender Vorsprung des Ringes greift in mindestens eine im Zapfen angeordnete zweite Axialnut ein.To produce the non-rotatable connection between the component and the shaft, at least one first axial groove is preferably provided in the larger inner diameter of the stepped bore into which a ring arranged on the radially outwardly protruding projection engages and engages at least one radially inwardly protruding projection of the ring in at least one pin arranged in the second axial groove.

Vorzugsweise sind in der Bohrung und/oder im Zapfen mehrere Axialnuten angeordnet, in die insbesondere mehrere am Ring radial innen und/oder außen vorgesehene Vorsprünge eingreifen können.Preferably, a plurality of axial grooves are arranged in the bore and / or in the pin, in particular a plurality of radially inwardly and / or outwardly provided on the ring projections can engage.

Vorzugsweise sind die nach radial innen ragenden Vorsprünge asymmetrisch angeordnet, um das Bauteil immer in einer eindeutigen Winkelorientierung zur Welle montieren zu können.Preferably, the radially inwardly projecting projections are arranged asymmetrically in order to always assemble the component in a unique angular orientation to the shaft can.

Um den Aufbau des Rings konstruktiv einfach zu halten und keine Unwucht hervorzurufen, sind die Vorsprünge vorzugsweise diametral zueinander angeordnet, bzw. regelmäßig zueinander beabstandet.In order to keep the structure of the ring structurally simple and cause no imbalance, the projections are preferably arranged diametrically opposite each other, or regularly spaced from each other.

Wenn der Ring von mindestens einer Druckfeder beaufschlagt wird, die sich im Grundkörper des Bauteils abstützt, wird erreicht, dass das Bauteil während des Anziehens der axialen Spannschraube immer gegen den Anschlag der Welle gedrückt wird. Außerdem wird erreicht, dass die Verschraubung mit dem Klemmring im Bauteil unter einer Vorspannung steht, sodass insbesondere beim Transport des Bauteils im nichtmontierten Zustand keine Klappergeräusche entstehen können.When the ring is acted upon by at least one compression spring, which is supported in the main body of the component, it is achieved that the component is always pressed during the tightening of the axial clamping screw against the stop of the shaft. In addition, it is achieved that the screw with the clamping ring in the component is under a bias, so in particular when transporting the component in the unmounted state no rattling noises can occur.

Das Klemmelement ist eine Hülse. Es können aber auch mehrere elastische Klemmelemente axial zueinander beabstandet angeordnet sein, zwischen denen vorzugsweise eine starre Hülse angeordnet ist. Dies hat einerseits den Vorteil, dass sich bei einer Druckbeaufschlagung mindestens zwei definierte ringförmige Klemmbereiche einstellen und zum anderen den Vorteil, dass genormte Bauteile, beispielsweise O-Ringe, als Klemmelemente zum Einsatz gelangen können.The clamping element is a sleeve. But it can also be arranged axially spaced from each other several elastic clamping elements, between which preferably a rigid sleeve is arranged. On the one hand, this has the advantage that at least two defined annular clamping areas are established when pressure is applied and, on the other hand, the advantage that standardized components, for example O-rings, can be used as clamping elements.

Ein Bauteil zur Verwendung mit einer vorbeschriebenen Einrichtung, bei der zwischen der Verschraubung und der Hülse ein ausschließlich axial verschiebbarer Ring angeordnet ist, der drehfest mit dem Bauteil und mit der Welle verbunden ist, ist in einer ersten Ausführungsform gekennzeichnet durch eine zentrale Stufenbohrung im Grundkörper mit einem im Durchmesser kleineren Bereich, in dem die elastisch deformierbare Hülse angeordnet ist, und einem im Durchmesser größeren Bereich, der ein Innengewinde und mindestens eine Axialnut aufweist, eine in dem Innengewinde angeordnete, mit einem Außengewinde versehene Schraube und einem zwischen der Schraube und der Hülse angeordneten Ring, der einen in der mindestens einen Axialnut geführten nach radial außen ragenden ersten Vorsprung und mindestens einen nach radial innen ragenden zweiten Vorsprung aufweist.A component for use with a device described above, in which between the screw and the sleeve, an exclusively axially displaceable ring is arranged, which is non-rotatably connected to the component and to the shaft, is characterized in a first embodiment by a central stepped bore in the base body a smaller diameter portion in which the elastically deformable sleeve is disposed, and a larger diameter portion having an internal thread and at least one axial groove, an externally threaded screw disposed in the female thread and one between the screw and the sleeve arranged ring having a guided in the at least one axial groove radially outwardly projecting first projection and at least one radially inwardly projecting second projection.

In einer alternativen Ausführungsform ist ein Bauteil zur Verwendung mit einer Einrichtung, bei der zwischen der Verschraubung und der Hülse ein ausschließlich axial verschiebbarer Ring angeordnet ist, der drehfest mit dem Bauteil und mit der Welle verbunden ist, gekennzeichnet durch eine zentrale Stufenbohrung im Grundkörper mit einem im Durchmesser kleineren Bereich, in dem mindestens eine elastisch deformierbare Hülse angeordnet ist, und einem im Durchmesser größeren Bereich, der mindestens eine Axialnut aufweist, ein mit einem Innenkonus versehenes Druckstück und einen zwischen dem Druckstück und der Hülse angeordneten Ring, der einen in der mindestens einen Axialnut geführten, nach radial außen ragenden ersten Vorsprung und mindestens einen nach radial innen ragenden zweiten Vorsprung aufweist.In an alternative embodiment, a component for use with a device in which between the screw and the sleeve, an exclusively axially displaceable ring is arranged, which is rotatably connected to the component and to the shaft, characterized by a central stepped bore in the main body with a in the smaller diameter portion in which at least one elastically deformable sleeve is arranged, and a larger diameter portion having at least one axial groove, provided with an inner cone pressure piece and arranged between the pressure piece and the sleeve ring, one in the at least having an axial groove, radially outwardly projecting first projection and at least one radially inwardly projecting second projection.

Vorzugsweise ist in dem Bauteil mindestens eine sich im Grundkörper und gegen den Ring abstützende Druckfeder vorgesehen.Preferably, in the component at least one is provided in the base body and against the ring supporting compression spring.

Wenn das Klemmelement an einem im im Durchmesser kleineren Bereich vorgesehenen Anschlag anliegt, ist sichergestellt, dass das Klemmelement beim Transport aus dem Bauteil nicht unbeabsichtigt herausfallen kann.If the clamping element rests against a stop provided in the smaller diameter area, it is ensured that the clamping element can not accidentally fall out of the component during transport.

Vorzugsweise sind zwei Klemmelemente vorgesehen, zwischen denen eine starre Hülse angeordnet ist.Preferably, two clamping elements are provided, between which a rigid sleeve is arranged.

Insbesondere vorzugsweise sind zwei jeweils diametral angeordnete erste und zweite radiale Vorsprünge am Ring vorgesehen, wodurch die Montage des Bauteils erleichtert und die übertragbaren Drehmomente erhöht werden.In particular, preferably two diametrically arranged first and second radial projections are provided on the ring, whereby the assembly of the component is facilitated and the transmittable torques are increased.

Mit Hilfe einer Zeichnung sollten Ausführungsbeispiele der Erfindung nachfolgend näher beschrieben werden. Es zeigen: With the aid of a drawing embodiments of the invention should be described in more detail below. Show it:

1 – Die perspektivische Explosionsdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Werkzeugs; 1 - The exploded perspective view of a first embodiment of a tool;

2a – eine perspektivische Schnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels in vormontierter Stellung des Werkzeugs; 2a - A perspective sectional view of a second embodiment in the preassembled position of the tool;

2b – eine perspektivische Schnittdarstellung des zweiten Ausführungsbeispiels in endmontierter Stellung des Werkzeugs; 2 B - A perspective sectional view of the second embodiment in the final assembled position of the tool;

3 – den Längsschnitt durch das Werkzeug nach 2b; 3 - The longitudinal section through the tool after 2 B ;

4 – eine weitere Ausführungsform eines Werkzeugs in perspektivischer Schnittdarstellung; 4 - Another embodiment of a tool in a perspective sectional view;

5 – den Längsschnitt durch das Werkzeug gemäß 4; 5 - The longitudinal section through the tool according to 4 ;

6 – den Längsschnitt durch eine vierte Ausführungsform eines Werkzeugs. 6 - The longitudinal section through a fourth embodiment of a tool.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Fräswerkzeuges 5 beschrieben, das aus einem Grundkörper mit auf dessen Umfang angeordneten Schneidelementen 8 besteht. Grundsätzlich könnte anstatt eines Fräswerkzeuges aber auch ein Zahnrad oder ein Lüfterrad oder dergleichen verwendet werden. Zentral im Grundkörper ist eine Stufenbohrung 6 vorgesehen, mit einem im Durchmesser größeren Bereich 6b und einem Durchmesser kleineren Bereich 6a. Im im Durchmesser größeren Bereich 6b ist ein Innengewinde 6.1 vorgesehen, in das eine mit einem entsprechenden Außengewinde 20 versehene Schraube 13 eingeschraubt werden kann. Im im Durchmesser kleineren Bereich 6a ist ein Klemmelement 9 eingesetzt, das an einem nach radial innen ragenden Absatz 18 im Grundkörper anliegt. Des Weiteren sind im im Durchmesser größeren Bereich 6b zwei diametral angeordnete Axialnuten 7 vorgesehen, in denen ein Ring 11 über entsprechende erste nach radial außen ragende Vorsprünge 16 geführt ist. Zwischen dem Ring 11 und dem Klemmelement 9 ist ein Stützring 10 angeordnet.The invention will be described below with reference to a milling tool 5 described that from a body with arranged on the circumference cutting elements 8th consists. In principle, instead of a milling tool but also a gear or a fan or the like could be used. Central in the main body is a stepped bore 6 provided, with a larger diameter area 6b and a smaller diameter area 6a , In the larger diameter range 6b is an internal thread 6.1 provided in the one with a corresponding external thread 20 provided screw 13 can be screwed. In the smaller diameter area 6a is a clamping element 9 used, on a radially inwardly projecting paragraph 18 abuts in the body. Furthermore, the larger diameter range 6b two diametrically arranged axial grooves 7 provided in which a ring 11 via corresponding first radially outwardly projecting projections 16 is guided. Between the ring 11 and the clamping element 9 is a support ring 10 arranged.

Die um die Rotationsachse 21 drehbar gelagerte Welle 1 einer hier nicht dargestellten Werkzeugmaschine weist an ihrem freien Ende einen zylindrischen Zapfen 2 auf, der zentral eine mit einem Innengewinde 4 versehene Bohrung 15 aufweist und axial außen mit zwei diametral verlaufenden Axialnuten 3 versehen ist. In die Axialnuten 3 können am Ring 11 ausgebildete nach radial innen ragende zweite Vorsprünge 17 eingreifen. Die axiale Sicherung des Werkzeuges 5 auf der Welle 1 erfolgt über die Schraube 13 und das Gewinde 4 in der Bohrung 15.The around the axis of rotation 21 rotatably mounted shaft 1 a machine tool not shown here has at its free end a cylindrical pin 2 on, the central one with an internal thread 4 provided hole 15 has and axially outside with two diametrically extending axial grooves 3 is provided. In the axial grooves 3 can on the ring 11 formed radially inwardly projecting second projections 17 intervention. The axial securing of the tool 5 on the wave 1 via the screw 13 and the thread 4 in the hole 15 ,

Das Werkzeug 5 kann vormontiert sein. Das aus einem elastisch deformierbaren Elastomer bestehende hülsenförmigen Klemmelement 9 mit konzentrischer Bohrung ist in dem im Durchmesser kleineren Bereich 6b angeordnet, der Ring 11, der verdrehsicher angeordnet ist, wirkt über den (nicht zwingend notwendig vorzusehenden) Stützring 10 auf das Klemmelement 9 ein, die Schraube 12 ist in den im Durchmesser größeren Bereich 6b eingeschraubt. Das Klemmelement 9 ist so konzipiert, dass im unbelasteten Zustand sein Außendurchmesser als Spiel- oder Übergangspassung zu der Bohrung mit im Durchmesser kleineren Bereich 6a ausgeführt ist und der Durchmesser seiner konzentrischen Bohrung als Spielpassung zu dem zylindrischen Zapfen 2 ausgebildet ist. Zum Aufspannen wird das Werkzeug 5 auf den Zapfen 2 der Welle 1 aufgesetzt und gegen den an der Welle 1 ausgebildeten Anschlag 19 gedrückt. Das Klemmelement 9 ist unmittelbar dem Zapfen 2 zugeordnet. Wird die Schraube 12 in die Bohrung 6b eingedreht, wird das aus einem Elastomer bestehende Klemmelement 9 gequetscht und weitet sich in radialer Richtung auf, drückt dabei unmittelbar auf den Zapfen 2, sodass eine Klemmung des Werkzeugs 5 auf dem Zapfen 2 erfolgt. Der kleinere Durchmesser der Stufenbohrung 6a, der dem Absatz 18 bildet, entspricht in dem zur Plananlage der Welle 1 gerichteten Bereich in etwa dem Außendurchmesser des Zapfens 2 und ist als Spielpassung ausgeführt. Im übrigen Bereich ist der Durchmesser um einige Millimeter größer. Dieser um einige Millimeter vergrößerte Bereich dient der Aufnahme des Klemmelements 9. Da der Ring 11 sich nur in axialer Richtung bewegen kann, wirken auf das Klemmelement 9 beim Eindrehen der Schraube 12 keine Torsionskräfte. Ebenso ist ein Verdrehen des Klemmelementes im Grundkörper ausgeschlossen. Über die ersten und zweiten Vorsprünge 16, 17 am Ring 11 wird zwischen der Welle 1 und dem Werkzeug 5 das Drehmoment übertragen. Zur axialen Sicherung des Werkzeugs 5 auf Welle 1 wird die Schraube 13 in die Gewindebohrung 4 im Zapfen 2 eingeschraubt.The tool 5 can be pre-assembled. The existing of an elastically deformable elastomer sleeve-shaped clamping element 9 with concentric bore is in the smaller diameter area 6b arranged the ring 11 , which is arranged torsionally, acts on the (not necessarily be provided) support ring 10 on the clamping element 9 one, the screw 12 is in the larger diameter range 6b screwed. The clamping element 9 is designed so that in the unloaded state its outer diameter as play or transition fit to the bore with smaller diameter area 6a is executed and the diameter of its concentric bore as a clearance fit to the cylindrical pin 2 is trained. For clamping the tool 5 on the cones 2 the wave 1 put on and against the on the shaft 1 trained stop 19 pressed. The clamping element 9 is directly to the pin 2 assigned. Will the screw 12 into the hole 6b screwed, which is made of an elastomer clamping element 9 squeezed and widens in the radial direction, while pressing directly on the pin 2 so that a clamping of the tool 5 on the cone 2 he follows. The smaller diameter of the stepped bore 6a , the paragraph 18 forms corresponds to that in the plan system of the shaft 1 directed area approximately the outer diameter of the pin 2 and is designed as a clearance fit. In the remaining area, the diameter is larger by a few millimeters. This enlarged by a few millimeters area serves to accommodate the clamping element 9 , Because the ring 11 can only move in the axial direction, acting on the clamping element 9 when screwing in the screw 12 no torsional forces. Likewise, a rotation of the clamping element in the body is excluded. About the first and second protrusions 16 . 17 on the ring 11 will be between the shaft 1 and the tool 5 transmit the torque. For axial securing of the tool 5 on wave 1 will the screw 13 into the threaded hole 4 in the cone 2 screwed.

Im Grundkörper können axiale Bohrungen 14 (vgl. 3) zur Aufnahme von Druckfedern 22 vorgesehen sein, die sich im Grundkörper und gegen den Ring 11 abstützen. Über diese Druckfedern 22 (vgl. 4, 5) wird im vormontierten Zustand des Werkzeugs 5 der Ring 11 gegen die Schraube 12 gespannt. Gleichzeitig liegt der Stützring 10 am Klemmelement 9 an, das am Absatz 18 anliegt, sodass die Teile sich im Grundkörper nicht bewegen können, wodurch Klappergeräusche bim Transport des Werkzeugs 5 ausgeschlossen werden.In the main body can axial holes fourteen (see. 3 ) for receiving compression springs 22 be provided, which is in the main body and against the ring 11 support. About these springs 22 (see. 4 . 5 ) is in the preassembled state of the tool 5 the ring 11 against the screw 12 curious; excited. At the same time the support ring lies 10 on the clamping element 9 on, on the heel 18 rests so that the parts can not move in the body, causing rattling bim during transport of the tool 5 be excluded.

2a und 5 zeigen, dass im vormontierten Zustand des Werkzeugs 5 zwischen dem Ring 11 und dem Klemmelement 9 ein Spalt X vorgesehen ist, der sich durch die axial innere Fläche des Rings 11 und einem im Grundkörper ausgebildeten Ringanschlag 6.2 definiert. Dieser Ringanschlag 6.2 begrenzt den Verschiebeweg des Ringes 11 und damit die mögliche Deformation des Klemmelementes 9. 2a and 5 show that in the preassembled state of the tool 5 between the ring 11 and the clamping element 9 a gap X is provided which extends through the axially inner surface of the ring 11 and a formed in the body ring stop 6.2 Are defined. This ring stop 6.2 limits the displacement of the ring 11 and thus the possible deformation of the clamping element 9 ,

Wie 6 zeigt, können anstatt eines einzigen Klemmelementes 9 auch zwei axial zueinander beabstandete Klemmelemente 9 vorgesehen sein, zwischen denen eine starre Distanzhülse 25 vorgesehen ist. Die Klemmelemente 9 können in diesem Fall beispielsweise als handelsübliche O-Ringe ausgeführt sein. Bei dem in 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Schraube 12 durch ein Druckstück 23 ersetzt. Um das Klemmelement 9 zu deformieren wird die Schraube 13 benutzt, die mit einem Konuskopf ausgebildet ist, der mit einem im Druckstück 23 vorgesehenen Innenkonus zusammenwirkt. Das Druckstück 23 und die Schraube 13 können auch einteilig ausgebildet sein, sodass keine Konusse notwendig sind. Um das Werkzeug 5 vormontieren zu können, kann der Ring 11 durch einen Sprengring 24 gegen Herausfallen gesichert sein. Die Druckfedern 22 bewirken außerdem, dass das Werkzeug 5 während des Spannvorgangs immer am Anschlag 19 anliegt, auch wenn die Klemmkräfte an dem Klemmelement 9 noch nicht aufgebaut sind. Die Bohrungen 14 zur Aufnahme der Druckfedern 22 sind vorzugsweise so im Grundkörper eingebracht, dass sie gleichzeitig die Axialnuten 7 im Durchmesser größeren Bereich 6b ausbilden können.As 6 shows, instead of a single clamping element 9 also two axially spaced-apart clamping elements 9 be provided, between which a rigid spacer sleeve 25 is provided. The clamping elements 9 can be executed in this case, for example, as a commercial O-rings. At the in 4 and 5 illustrated embodiment is the screw 12 by a pressure piece 23 replaced. To the clamping element 9 to deform the screw 13 used, which is formed with a cone head, with a in the pressure piece 23 cooperates provided inner cone. The pressure piece 23 and the screw 13 can also be formed in one piece, so that no cones are necessary. To the tool 5 The ring can be preassembled 11 through a snap ring 24 be secured against falling out. The compression springs 22 also cause the tool 5 during the clamping process always at the stop 19 is present, even if the clamping forces on the clamping element 9 not yet set up. The holes fourteen for receiving the compression springs 22 are preferably incorporated in the body so that they simultaneously the axial grooves 7 in the larger diameter range 6b can train.

Das Klemmelement 9 ist vorzugsweise aus einem Elastomer-Werkstoff gefertigt. Ebenfalls geeignet sind handelsübliche Klemmelemente aus Stahl, wie meanderförmig ausgebildete „Spieth-Hülsen” oder Kegelspannelemente. Der Vorteil eines Elastomer-Werkstoffs liegt in der zusätzlichen Dämpfung, die die Übertragung von Schwingungen zwischen Werkzeug 5 und Welle 1 mindert. Der optional vorgesehene Stützring 10 wirkt wie ein Ringkolben, um bei der Verwendung eines Elastomer-Werkstoffs das Klemmelement 9 in einer durch die im Durchmesser kleinere Bohrung 6a, den Absatz 18, den zylindrischen Zapfen 2 und den Stützring 10 gebildeten Ringkammer zu komprimieren. Er kann auch einstückig mit dem Ring 11 ausgebildet sein oder komplett entfallen. Um eine Überbeanspruchung des Elastomer-Werkstoffs des Klemmelements 9 zu vermeiden, ist die axiale Länge des im Durchmesser kleineren Bereichs 6a der Bohrung 6 so auf die Länge des Klemmelementes 9 abgestimmt, dass sich beim Anziehen der Schraube 12 auf Block eine ausreichende radiale Deformation zur spielfreien Klemmung des Werkzeugs 5 auf dem Zapfen 2 der Welle 1 einstellt. Das Werkzeug 5 ist fest auf der Welle 1 gespannt, wenn die Schraube 12 auf Block angezogen ist, das heißt wenn der Abstand X zu Null geworden ist (vgl. 2). Bei Verwendung von Klemmelementen aus Stahl ist keine Wegbegrenzung notwendig.The clamping element 9 is preferably made of an elastomeric material. Also suitable are commercially available clamping elements made of steel, such as meandering "Spieth sleeves" or cone clamping elements. The advantage of an elastomer material lies in the additional damping, which is the transmission of vibrations between tool 5 and wave 1 decreases. The optionally provided support ring 10 acts as an annular piston to the clamping element when using an elastomeric material 9 in a through the smaller diameter hole 6a , the paragraph 18 , the cylindrical pin 2 and the support ring 10 to compress formed annular chamber. He can also be integral with the ring 11 be formed or completely eliminated. To overuse the elastomeric material of the clamping element 9 to avoid is the axial length of the smaller diameter portion 6a the bore 6 so on the length of the clamping element 9 adjusted that when tightening the screw 12 on block sufficient radial deformation for backlash-free clamping of the tool 5 on the cone 2 the wave 1 established. The tool 5 is stuck on the wave 1 curious if the screw 12 is attracted to block, that is, when the distance X has become zero (see. 2 ). When using steel clamping elements, no travel limitation is necessary.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Wellewave
22: Zapfenspigot
33: Axialnutaxial groove
44: Innengewindeinner thread
55: Bauteil/WerkzeugComponent / tool
66: Bohrungdrilling
6a6a: im Durchmesser kleinerer Bereichin the diameter smaller range
6b6b: im Durchmesser größerer Bereichin diameter larger area
6.16.1: Innengewindeinner thread
6.26.2: Ringanschlagannular stop
77: Axialnutaxial groove
88th: Schneidecutting edge
99: Klemmelement/HülseClamping member / sleeve
1010: Stützringsupport ring
1111: Ringring
1212: Schraubescrew
1313: Schraubescrew
1414: Bohrungdrilling
1515: Gewindebohrungthreaded hole
1616: Vorsprunghead Start
1717: Vorsprunghead Start
1818: Absatzparagraph
1919: Absatzparagraph
2020: Außengewindeexternal thread
2121: Rotationsachseaxis of rotation
2222: Druckfedercompression spring
2323: DruckstückPressure piece
2424: Sprengringsnap ring
2525: DistanzhülseStand Off
XX: Spaltgap

Claims

Device for play-free clamping one with a central bore ( 6 ) provided component ( 5 ), in particular a tool, on a pin ( 3 ) to a rotation axis ( 21 ) rotatably driven shaft ( 1 ), in which in the bore ( 6 ) via a screw connection ( 6.1 . 12 ; 4 . 13 ) elastically deformable clamping element ( 9 ) is arranged directly on the pin ( 2 ), characterized in that the clamping element ( 9 ) is a sleeve of an elastically deformable elastomer and on a radially inwardly projecting paragraph ( 18 ) in a body of the component ( 5 ) is present.

Device according to claim 1, characterized in that between the screw ( 12 . 13 ) and the sleeve ( 9 ) an exclusively axially displaceable ring ( 11 ) is arranged, the non-rotatably with the component ( 5 ) and with the wave ( 1 ) connected is.

Device according to claim 2, characterized in that the bore ( 6 ) and in the in diameter larger inner wall ( 6b ) at least one first axial groove ( 7 ), in which one on the ring ( 11 ) arranged radially outwardly projecting first projection ( 16 ) engages and at least one radially inwardly projecting second projection ( 17 ) in at least one in the journal ( 2 ) arranged second axial groove ( 3 ) intervenes.

Device according to claim 3, characterized in that in the bore ( 6 ) and / or in the journal ( 3 ) a plurality of axial grooves ( 7 . 3 ) are arranged.

Device according to claim 4, characterized in that the ring ( 11 ) a plurality of radially outer and / or inner projections ( 16 . 17 ) having.

Device according to one of claims 3 to 5, characterized in that the radially inner projections ( 17 ) are arranged asymmetrically.

Device according to claim 5, characterized in that the radially outer projections ( 16 ) and / or the radially inner projections ( 17 ) are arranged diametrically opposite one another.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the ring ( 11 ) of at least one compression spring ( 22 ) is acted upon.

Device according to claim 1, characterized in that at least two clamping elements ( 9 ) are arranged spaced from each other and between the clamping elements ( 9 ) a rigid sleeve ( 25 ) is provided.

Component, in particular tool, for use with a device according to one of Claims 2 to 9, characterized by a central stepped bore ( 6 ) in the main body with a smaller diameter area ( 6a ), in which the at least one elastically deformable sleeve ( 9 ) is arranged, and a larger diameter area ( 6b ), which has an internal thread ( 6.1 ) and at least one axial groove ( 7 ), one in the internal thread ( 6.1 ), with an external thread ( 20 ) provided screw ( 12 ) and one between the screw ( 12 ) and the sleeve ( 9 ) arranged ring ( 11 ).

Component, in particular tool, for use with a device according to one of Claims 2 to 9, characterized by a central stepped bore ( 6 ) in the main body with a smaller diameter area ( 6a ), in which the at least one elastically deformable sleeve ( 9 ) is arranged, and a larger diameter area ( 6b ), the at least one axial groove ( 7 ), provided with an inner cone pressure piece ( 23 ) and one between the pressure piece ( 23 ) and the sleeve ( 9 ) arranged ring ( 11 ).

Component according to claim 10 or 11, characterized in that the ring ( 11 ) one in the at least one axial groove ( 7 ) guided radially outwardly projecting first projection ( 16 ) and at least one radially inwardly projecting second projection ( 17 ) having.

Component according to one of claims 10 to 12, characterized by at least one in the main body and against the ring ( 11 ) supporting compression spring ( 22 ).

Component according to one of claims 10 to 13, characterized in that the clamping element ( 9 ) at a smaller diameter area ( 6a ) ( 18 ) is present.

Component according to one of claims 10 to 14, characterized by two clamping elements ( 9 ), between which a rigid sleeve ( 25 ) is arranged.

Component according to claim 12, characterized by two respectively diametrically arranged first and second radial projections ( 17 . 16 ).