DE10309015A1

DE10309015A1 - Werkzeugschrumpfaufnahme

Info

Publication number: DE10309015A1
Application number: DE10309015A
Authority: DE
Inventors: Hermann Oesterle
Original assignee: WAGNER-WERKZEUGSYSTEME MUELLER GmbH; Oesterle Hermann jr; WAGNER WERKZEUGSYSTEME MUELLER; Wagner-Werkzeugsysteme Mueller GmbH
Current assignee: OESTERLE, HERMANN, 72202 NAGOLD, DE
Priority date: 2003-03-01
Filing date: 2003-03-01
Publication date: 2004-09-16
Also published as: US20060147288A1; EP1599304B1; JP4589304B2; EP1599304A2; JP2006520695A; CN1758975A; WO2004078391A2; US7491023B2; WO2004078391A3; CN100546744C

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugschrumpfaufnahme mit einem Aufnahmeabschnitt (3) zum Einschrumpfen eines Werkzeugs und einem Einspannabschnitt (9) zum Einspannen der Werkzeugschrumpfaufnahme in einem Werkzeugaufnahmeträger. DOLLAR A Um eine Werkzeugschrumpfaufnahme bereitzustellen, mit der bessere Oberflächenqualitäten der bearbeiteten Werkstücke erzielbar sind, überlappen sich der Aufnahmeabschnitt (3) für das Werkzeug und der Einspannabschnitt (9) der Werkzeugschrumpfaufnahme (1) in Längsrichtung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugschrumpfaufnahme mit einem Aufnahmeabschnitt zum Einschrumpfen eines Werkzeugs und einem Einspannabschnitt zum Einspannen der Werkzeugschrumpfaufnahme in einem Werkzeugaufnahmeträger. Die Erfindung betrifft auch einen Adapter zum Aufsetzen einer Werkzeugschrumpfaufnahme.

Bei herkömmlichen Werkzeugschrumpfaufnahmen ist der Aufnahmeabschnitt zum Einschrumpfen eines Werkzeugs an einem Ende der Werkzeugschrumpfaufnahme angeordnet. Der Einspannabschnitt zum Einspannen der Werkzeugschrumpfaufnahme in einem Werkzeugaufnahmeträger ist in Längsrichtung von dem Aufnahmeabschnitt für das Werkzeug beabstandet an dem entgegengesetzten Ende der Werkzeugaufnahme angeordnet. Beim Einsatz der eingeschrumpften Werkzeuge auf einer Werkzeugmaschine, zum Beispiel einer Fräs-, Dreh- oder Bohrmaschine, hat die Oberfläche des insbesondere spanend bearbeiteten Werkstücks oft nicht die gewünschte Qualität.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Werkzeugschrumpfaufnahme der eingangs geschilderten Art bereitzustellen, mit der bessere Oberflächenqualitäten der bearbeiteten Werkstücke erzielbar sind.

Die Aufgabe ist bei einer Werkzeugschrumpfaufnahme mit einem Aufnahmeabschnitt zum Einschrumpfen eines Werkzeugs und einem Einspannabschnitt zum Einspannen der Werkzeugschrumpfaufnahme in einem Werkzeugaufnahmeträger dadurch gelöst, dass sich der Aufnahmeabschnitt für das Werkzeug und der Einspannabschnitt der Werkzeugschrumpfaufnahme in Längsrichtung überlappen. Durch die Überlagerung des Aufnahmeabschnitts für das Werkzeug mit dem Einspannabschnitt in axialer Richtung können kurze, kompakte Werkzeugschrumpfaufnahmen geschaffen werden, die insbesondere in radialer Richtung eine sehr hohe Steifigkeit aufweisen. Das wiederum führt zu einer besseren Oberflächengüte der bearbeiteten Werkstücke. Außerdem kann durch die kurze Baulänge der Werkzeugschrumpfaufnahme die Standzeit der Werkzeuge erhöht werden.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Werkzeugschrumpfaufnahme ist dadurch gekennzeichnet, dass die Überlappung mehr als 50 % der Gesamtlänge der Werkzeugschrumpfaufnahme beträgt. Dadurch wird im Betrieb eine Auslenkung der Werkzeugschrumpfaufnahme in radialer Richtung vermieden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Werkzeugschrumpfaufnahme ist dadurch gekennzeichnet, dass sich die Überlappung im Wesentlichen über die gesamte Länge des Einspannabschnitts zum Einspannen der Werkzeugschrumpfaufnahme in einem Werkzeugaufnahmeträger erstreckt. Mindestens ein Teilabschnitt, dessen Ausdehnung etwa 5 % der Gesamtlänge der Werkzeugschrumpfaufnahme beträgt, kann ohne Überlappung ausgebildet sein.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Werkzeugschrumpfaufnahme ist dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeabschnitt zum Einschrumpfen des Werkzeugs von einem Durchgangsloch gebildet wird, das sich über die gesamte Länge der Werkzeugschrumpfaufnahme erstreckt. Das Durchgangsloch hat vorzugsweise einen kreisförmigen Querschnitt, kann aber auch einen polygonförmigen Querschnitt aufweisen.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Werkzeugschrumpfaufnahme ist dadurch gekennzeichnet, dass das Durchgangsloch an seinem dem Einspannabschnitt entgegengesetzten Ende einen Zentrierabschnitt mit einem erweiterten Innendurchmesser aufweist. Der Zentrierabschnitt dient dazu, vor dem Einschrump fen ein Ende des einzuschrumpfenden Werkzeugs aufzunehmen und zu zentrieren.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Werkzeugschrumpfaufnahme ist dadurch gekennzeichnet, dass im Anschluss an den Einspannabschnitt eine Umfangsnut ausgebildet ist, die einen insbesondere rechteckförmigen Querschnitt aufweist. Die Umfangsnut wirkt mit einem Exzenter zusammen, der an einer Spannmutter ausgebildet ist und zum Lösen der Werkzeugaufnahme nach der Bearbeitung dient.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Werkzeugschrumpfaufnahme ist dadurch gekennzeichnet, dass an dem dem Einspannabschnitt entgegengesetzten Ende der Werkzeugschrumpfaufnahme im Anschluss an die Umfangsnut ein kegelförmiger Abschnitt ausgebildet ist, der sich zur Umfangsnut hin erweitert. Der kegelförmige Abschnitt erleichtert das Aufsetzen einer Spannmutter.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Werkzeugschrumpfaufnahme ist dadurch gekennzeichnet, dass der Einspannabschnitt die Gestalt eines Kegels aufweist. Die Abmessungen des Kegels sind vorzugsweise genormt, zum Beispiel nach der DIN 6499.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Werkzeugschrumpfaufnahme ist dadurch gekennzeichnet, dass der Einspannabschnitt die Gestalt eines Kreiszylinders aufweist. Die Gestalt des Einspannabschnitts ist an die Gestalt des Werkzeugaufnahmeträgers angepasst.

Ein Adapter zur Verwendung mit einer vorab beschriebenen Werkzeugschrumpfaufnahme ist durch eine Senkung gekennzeichnet, deren Abmessungen an das Ende des Einspannabschnitts der Werkzeugschrumpfaufnahme angepasst sind. Die Senke kann als Kegel- oder Zylindersenkung ausgebildet sein und gewährleistet, dass fast die gesamte äußere Umfangsfläche der Werkzeugschrumpfaufnahme von außen zugänglich ist, um Wärme in die Werkzeugschrumpfaufnahme einzubringen. Die Höhe der Senkung ist dabei so gewählt, dass ein Kippen der aufgesetzten Werkzeugaufnahme sicher verhindert wird. Vorzugsweise beträgt die Höhe der Senkung 1 bis 5, insbesondere etwa 2 mm.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Adapters ist dadurch gekennzeichnet, dass sich der Adapter zu der Werkzeugschrumpfaufnahme hin verjüngt. Durch die Verjüngung wird das Aufsetzen eines Heizelements auf den Adapter vereinfacht.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Adapters ist dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter mindestens zweiteilig ausgebildet ist und einen Grundadapter und einen Adaptereinsatz umfasst, an dem die Senkung und/oder die Verjüngung ausgebildet sind/ist. Das ermöglicht die Verwendung des Grundadapters für verschieden große Werkzeugschrumpfaufnahmen. Die verschiedenen Werkzeugschrumpfaufnahmen können zusammen mit den zugehörigen Adaptereinsätzen mit ein und demselben Grundadapter verwendet werden. Der Grundadapter wiederum ist an das zu verwendende Heizgerät angepasst.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Adapters ist durch eine zentrale Gewindebohrung gekennzeichnet, in der ein Gewindebolzen verdrehbar aufgenommen ist, dessen freies Ende einen Anschlag für das Werkzeug bildet, wenn die Werkzeugschrumpfaufnahme auf den Adapter aufgesetzt ist. Durch Verdrehen des Gewindebolzens kann die Einschrumpftiefe des Werkzeugs stufenlos verstellt werden.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel im einzelnen beschrieben ist. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen:
1 eine erfindungsgemäße Werkzeugschrumpfaufnahme im Längsschnitt;
2 die Werkzeugschrumpfaufnahme aus 1 vor dem Einschrumpfen eines Werkzeugs;
3 die Werkzeugschrumpfaufnahme aus 1 beim Zentrieren des Werkzeugs;
4 die Werkzeugschrumpfaufnahme aus 1 mit eingeschrumpftem Werkzeug;
5 einen Adaptereinsatz zum Aufsetzen der in 1 dargestellten Werkzeugschrumpfaufnahme im Längsschnitt;
6 einen Grundadapter zur Verwendung mit dem in 5 dargestellten Adaptereinsatz im Längsschnitt;
7 die vergrößerte Darstellung einer Einzelheit VII aus 6;
8 den Grundadapter aus 6 mit aufgesetztem Adaptereinsatz und
9 den Adapter aus 8 mit aufgesetzter Werkzeugschrumpfaufnahme.
In 1 ist eine Werkzeugschrumpfaufnahme 1 dargestellt, die eine Durchgangsbohrung 3 zur Aufnahme eines Werkzeugschafts 16 eines Werkzeugs 15 (siehe 2 bis 4) aufweist. Die Durch gangsbohrung 3 weist einen Abschnitt 5 mit einem konstanten Innendurchmesser auf. An einem Ende geht der Abschnitt 5 in einen Zentrierabschnitt 6 mit einem geringfügig erweiterten Innendurchmesser über. An dem anderen Ende geht der Abschnitt 5 in einen Abschnitt 7 mit einem ebenfalls geringfügig erweiterten Innendurchmesser über.
Die Werkzeugschrumpfaufnahme 1 ist rotationssymmetrisch ausgebildet und weist an ihrem äußeren Umfang einen kegelförmigen Einspannabschnitt 9 auf, der sich zum Ende hin verjüngt. An das sich erweiternde Ende des Einspannabschnitts 9 schließt sich eine Umfangsnut 10 an, die zur Aufnahme eines Exzenters einer (nicht dargestellten) Spannschraube dient. Auf die Umfangsnut 10 folgt in axialer Richtung ein kegelförmiger Abschnitt 12, der sich von der Umfangsnut 10 weg verjüngt. Der kegelförmige Abschnitt 12 dient dazu, ein einfaches Aufsetzen beziehungsweise Überschieben der Spannmutter mit dem Exzenter zu gewährleisten. Zu diesem Zweck ist der größte Außendurchmesser des kegelförmigen Abschnitts 12 größer als der zugehörige Innendurchmesser der Spannmutter mit dem Exzenter.
In 2 ist das Werkzeug 15, zum Beispiel ein Bohrer, kurz vor dem Einschrumpfen in die Werkzeugschrumpfaufnahme dargestellt. In 3 ist das freie Ende des Werkzeugschafts 16 zu dessen Zentrierung in den Zentrierabschnitt 6 der Werkzeugschrumpfaufnahme 1 eingeführt. In 4 ist der Werkzeugschaft 16 des Werkzeugs 15 in die Durchgangsbohrung 3 eingeschrumpft.
In 5 ist ein Adaptereinsatz 20 im Längsschnitt dargestellt. Der Adaptereinsatz 20 ist rotationssymmetrisch ausgebildet und umfasst eine Senkung 22, die zur Aufnahme des freien Endes des Einspannabschnitts der in 1 dargestellten Werkzeugschrumpfaufnahme dient. Die Senkung 22 kann als Zylindersenkung ausgebildet sein. In 5 ist die Senkung 22 leicht konisch ausgebildet, um das Aufsetzen der Werkzeugschrumpfaufnahme zu erleichtern.
Der Adaptereinsatz 20 ist mit einer durchgehenden Bohrung 23 ausgestattet. Die Bohrung 23 umfasst einen Bohrungsabschnitt 24 und einen Bohrungsabschnitt 25, wobei der Bohrungsabschnitt 24 einen größeren Innendurchmesser aufweist als der Bohrungsabschnitt 25. In dem Bohrungsabschnitt 25 wird die Bohrung 23 von einer Durchgangsbohrung 26 durchdrungen, die senkrecht zu der Durchgangsbohrung 23 verläuft. Die Bohrung 26 dient zur Aufnahme einer vorgespannten Kugel, die wiederum zum Fixieren des Adaptereinsatzes 20 in einem Grundadapter (siehe 6) dient. Die Durchgangsbohrung 23 verläuft zentral durch den Adaptereinsatz 20 und bildet gleichzeitig die Längsachse des rotationssymmetrischen Bauteils.
An seinem äußeren Umfang umfasst der Adaptereinsatz 20 vier Abschnitte 29, 30, 31 und 32. Der Abschnitt 29 ist im Bereich der Senkung 22 angeordnet und leicht konisch ausgebildet, wobei sich der Abschnitt 29 zu seinem freien Ende hin verjüngt. Der Abschnitt 30 folgt auf den konischen Abschnitt 29 und weist einen konstanten Außendurchmesser auf. Der Abschnitt 31 schließt sich an den Abschnitt 30 an und erweitert sich von dem Abschnitt 30 kegelförmig. Der Abschnitt 32 folgt auf den Abschnitt 33 und weist einen etwas kleineren Außendurchmesser als der Abschnitt 30 auf.
In 6 ist ein Grundadapter 35 im Längsschnitt dargestellt, der ebenfalls rotationssymmetrisch ausgebildet ist. Der Grundadapter 35 ist mit einer zentralen Aufnahmebohrung 37 ausgestattet, deren Innendurchmesser an den Außendurchmesser des Abschnitts 32 des Adaptereinsatzes 20 angepasst ist. Dadurch wird ein Einsetzen des Adaptereinsatzes 20 mit dem Abschnitt 32 in die Aufnahmebohrung 37 des Grundadapters 35 ermöglicht.
In der Aufnahmebohrung 37 ist eine umlaufende Nut mit einem dreieckförmigen Querschnitt ausgebildet. In der vergrößerten Ausschnittsdarstellung der 7 sieht man, dass die Nutflanken der dreieckförmigen Nut 38 in einem Winkel 39 zueinander angeordnet sind.
Wie man in 6 sieht, ist die Aufnahmebohrung 37 Teil einer zentralen Durchgangsbohrung 40, die die Längsachse oder Rotationsachse des Grundadapters 35 bildet. Die Durchgangsbohrung 40 umfasst ausgehend von der Aufnahmebohrung 37 drei weitere Abschnitte 41, 42 und 43 mit unterschiedlichen Innendurchmessern. Der Bohrungsabschnitt 41 weist den kleinsten und der Bohrungsabschnitt 43 den größten Innendurchmesser auf. Darüber hinaus ist in dem Bohrungsabschnitt 41 ein Innengewinde ausgebildet. Außen weist der Grundadapter 35 einen Abschnitt 44 mit erweitertem Außendurchmesser auf.
In 8 ist der Grundadapter 35 aus 6 mit aufgesetztem Adaptereinsatz 20 aus 5 dargestellt. Wie man sieht, ist der Abschnitt 32 des Adaptereinsatzes 20 in der Aufnahmebohrung 37 des Grundadapters 35 aufgenommen. In den Abschnitt 41 mit Innengewinde des Grundadapters 35 ist ein Gewindebolzen 50 eingeschraubt, von dem ein freies Ende in den Abschnitt 42 der Durchgangsbohrung 40 und von dem das andere freie Ende 51 in den Bohrungsabschnitt 24 des Adaptereinsatzes 20 ragt. Außerdem ist in der Durchgangsbohrung 26 des Adaptereinsatzes 20 eine Kugel 22 mit Hilfe einer Feder 53 vorgespannt. Die Kugel 52 wird durch die Feder 53 zum Teil aus der Durchgangsbohrung 26 herausgedrückt. Der aus der Durchgangsbohrung 26 herausragende Teil der Kugel 52 ist im aufgesetzten Zustand des Adaptereinsatzes 20 in der Nut 38 des Grundadapters 35 aufgenommen. Dadurch wird ein unerwünschtes Lösen des Adaptereinsatzes 20 von dem Grundadapter 35 vermieden.
In 9 sieht man, wie die in 1 dargestellte Werkzeugschrumpfaufnahme 1 mit dem freien Ende des Einspannabschnitts 9 auf die Senkung 22 des Adaptereinsatzes 20 aufgesetzt ist. Der Abschnitt 43 der Durchgangsbohrung 40 dient dazu, den Grundadapter 35 mit einem (nicht dargestellten) Heizgerät zu verbinden.
Durch die Erwärmung der erfindungsgemäßen Werkzeugschrumpfaufnahme und die daraus resultierende Aufweitung der Durchgangsbohrung 3 kann der Werkzeugschaft 16 eines Werkzeugs 15 reversibel fest mit der Werkzeugschrumpfaufnahme 1 verbunden werden. Die Durchgangsbohrung 3 der Werkzeugschrumpfaufnahme 1 wird gegenüber dem zylindrischen Werkzeugschaft 16 um mindestens circa 0,02 mm kleiner ausgeführt als der Spanndurchmesser des Schneidwerkzeugs 15. Die Überdeckung des Innendurchmessers der Durchgangsbohrung 3 und des Außendurchmessers des Werkzeugschafts 16 wird unter anderem vom verwendeten Werkstoff beeinflusst. Infolge der temperaturproportionalen Volumenveränderung fester Stoffe bei Erwärmung wird der Innendurchmesser der Durchgangsbohrung 3 der Werkzeugschrumpfaufnahme 1 vergrößert. Die Aufweitung durch Erwärmung wird im elastischen Bereich des Werkstoffs durchgeführt. Somit ist der Spannvorgang beliebig oft wiederholbar, also reversibel.
Die Erwärmung beim Einschrumpfen des Werkzeugschafts in die Durchgangsbohrung der Werkzeugschrumpfaufnahme liegt im Temperaturbereich von 250 bis 330°C. Im erwärmten Zustand der Werkzeugschrumpfaufnahme 1 kann der, gegebenenfalls heruntergekühlte, Werkzeugschaft 16 in die Durchgangsbohrung 3 eingeführt werden. Bei der anschließenden Abkühlung der Werkzeugschrumpfaufnahme 1 mit dem eingesetzten Werkzeugschaft 16 auf Temperaturen im Bereich von –20 bis +110°C versucht die Werkzeugschrumpfaufnahme 1 wieder ihren Urzustand zu erreichen. Dabei wird auf den zylindrischen Werkzeugschaft 16 durch das Erkalten der Werkzeugschrumpfaufnahme 1 in radialer Richtung ein Spann druck erzeugt. Die Höhe des Spanndrucks wird primär von der Überdeckung des Außendurchmessers des Werkzeugschafts 16 mit dem Innendurchmesser der Durchgangsbohrung 3 der Werkzeugschrumpfaufnahme 1 bestimmt. Eine geringe Überdeckung führt zu einem geringen Spanndruck. Eine große Überdeckung führt zu einem hohen Spanndruck. Der Spannvorgang ist reversibel und beliebig oft wiederholbar, solange sich die Verformung im elastischen Bereich des verwendeten Werkstoffes bewegt.
Bei den herkömmlichen Verfahren liegt der Schrumpfbereich außerhalb des Spanneinsatzes. Das hat den Nachteil, dass für jeden Schneidwerkzeugspannschaftdurchmesser eine entsprechend aufwendige und teuere Werkzeugaufnahme benötigt wird. Die lange Bauform hat darüber hinaus den Nachteil, dass die radiale Belastung der Bearbeitungsspindel erheblich ansteigt, was dann zu einem Steifigkeitsverlust und einer radialen Auslenkung der Bearbeitungsspindel führt.
Das erfindungsgemäße Schrumpf-Spannsystem benötigt keine teueren Sonderwerkzeugaufnahmen, sondern kann in gewöhnliche Universal-Spannzangenaufnahmefutter oder Bearbeitungsspindeln mit Spannzangenaufnahmen eingebaut werden. Durch die Überlagerung des Schrumpfbereichs mit dem Spannbereich lassen sich kürzeste Schneidwerkzeugspannungen realisieren. Ein wesentlicher Vorteil ist in der maximalen Radialsteifigkeit der Bearbeitungswerkzeuge zu sehen. Das wiederum führt zu höchsten Oberflächengüten der bearbeiteten Werkstücke.
Der Schrumpf-Spannvorgang findet gemäß der vorliegenden Erfindung direkt im Spannkegel statt. Dadurch ist eine extrem kurze Spannung der Schneidwerkzeuge möglich. Die Spanneinsatzbohrung, die auch als Durchgangsbohrung 3 bezeichnet wird, wird von dem Spannkegel, der auch als Einspannabschnitt 9 bezeichnet wird, überlagert. Der Schrumpf-Spanneinsatz, der auch als Werkzeug schrumpfaufnahme 1 bezeichnet wird, ist sehr kostengünstig herzustellen und lässt sich in jede handelsübliche Norm-Spannzangenaufnahme einsetzen. Die erfindungsgemäße Werkzeugschrumpfaufnahme 1 ermöglicht gegenüber herkömmlichen Spanntechniken eine um zwei- bis vierfach höhere Drehmomentübertragung bei gleichzeitig höherer Radialsteifigkeit.
Das erfindungsgemäße Schrumpf-Spannsystem ermöglicht kurze Ein- und Ausschrumpfzeiten. Durch eine induktive Erwärmung der Werkzeugschrumpfaufnahme mit hoher Energiedichte lässt ein Werkzeugwechsel im Sekundenbereich durchführen. Dadurch lassen sich Rundlaufgenauigkeiten der Schneidwerkzeuge von weniger als 3 μm realisieren, und zwar bei maximaler Spannkraft und Radialsteifigkeit.
Das Einschrumpfen eines Werkzeugschafts in eine erfindungsgemäße Schrumpfaufnahme mit Hilfe eines erfindungsgemäßen Adapters wird im Folgenden beschrieben. Zunächst muss der Grundadapter 35 mit einem passenden Adaptereinsatz 20, der von der Gestalt und den Abmessungen der Werkzeugschrumpfaufnahme 1 abhängig ist, zusammengesteckt werden. Dann wird der so vormontierte Adapter in eine Grundaufnahme eines (nicht dargestellten) Schrumpfgerätes eingesetzt. Dann wird die Werkzeugschrumpfaufnahme 1 auf den Adaptereinsatz 20 aufgesteckt. Anschließend wird eine (nicht dargestellte) Induktionsspule über der Werkzeugschrumpfaufnahme 1 zentriert und fixiert. Daraufhin wird der Werkzeugschaft 16 in den Zentrierabschnitt 6 der Durchgangsbohrung 3 eingeführt. Dann wird das Schrumpfgerät aktiviert.
Durch die temperaturproportionale Volumenveränderung wird die Durchgangsbohrung 3 der Werkzeugschrumpfaufnahme 1 vergrößert. Sobald die Aufweitung der Durchgangsbohrung 3 der Werkzeugschrumpfaufnahme 1 größer als der Außendurchmesser des Werkzeugschafts 16 ist, fällt das Werkzeug 15 durch sein Eigenge wicht in die Durchgangsbohrung 3. Das freie Ende 51 der Gewindespindel 50 bildet dabei einen Anschlag für das freie Ende des Werkzeugschafts 16. Dann kann die Wärmequelle ausgeschaltet werden. Durch die nun folgende Abkühlung versucht die Werkzeugschrumpfaufnahme 1 ihre ursprüngliche Gestalt zu erreichen, was jedoch durch den Werkzeugschaft 16 verhindert wird. Die dadurch entstehende Spannung sorgt dafür, dass der Werkzeugschaft 16 form- und kraftschlüssig in der Werkzeugschrumpfaufnahme 1 festgehalten wird.
Um den Abkühlvorgang zu beschleunigen, kann die Werkzeugschrumpfaufnahme 1 mit dem darin befindlichen Werkzeugschaft 16 in einer (nicht dargestellten) Kühlstation abgekühlt werden.

Claims

Werkzeugschrumpfaufnahme mit einem Aufnahmeabschnitt (3) zum Einschrumpfen eines Werkzeugs (15) und einem Einspannabschnitt (9) zum Einspannen der Werkzeugschrumpfaufnahme (1) in einem Werkzeugaufnahmeträger, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Aufnahmeabschnitt (3) für das Werkzeug (15) und der Einspannabschnitt (9) der Werkzeugschrumpfaufnahme (1) in Längsrichtung überlappen.
Werkzeugschrumpfaufnahme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überlappung mehr als 50 % der Gesamtlänge der Werkzeugschrumpfaufnahme (1) beträgt.
Werkzeugschrumpfaufnahme nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Überlappung im Wesentlichen über die gesamte Länge des Einspannabschnitts (9) zum Einspannen der Werkzeugschrumpfaufnahme (1) in einem Werkzeugaufnahmeträger erstreckt.
Werkzeugschrumpfaufnahme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeabschnitt (3) zum Einschrumpfen des Werkzeugs von einem Durchgangsloch gebildet wird, das sich über die gesamte Länge der Werkzeugschrumpfaufnahme erstreckt.
Werkzeugschrumpfaufnahme nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchgangsloch (3) an seinem dem Einspannabschnitt (9) entgegengesetzten Ende einen Zentrierabschnitt (6) mit einem erweiterten Innendurchmesser aufweist.
Werkzeugschrumpfaufnahme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Anschluss an den Einspannabschnitt (9) eine Umfangsnut (10) ausgebildet ist, die einen insbesondere rechteckförmigen Querschnitt aufweist.
Werkzeugschrumpfaufnahme nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an dem dem Einspannabschnitt (9) entgegengesetzten Ende der Werkzeugschrumpfaufnahme (1) im Anschluss an die Umfangsnut (10) ein kegelförmiger Abschnitt (12) ausgebildet ist, der sich zur Umfangsnut hin erweitert.
Werkzeugschrumpfaufnahme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einspannabschnitt (9) die Gestalt eines Kegels aufweist.
Werkzeugschrumpfaufnahme nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Einspannabschnitt die Gestalt eines Kreiszylinders aufweist.
Adapter zum Aufsetzen einer Werkzeugschrumpfaufnahme (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Senkung (22), deren Abmessungen an das Ende des Einspannabschnitts (9) der Werkzeugschrumpfaufnahme (1) angepasst sind.
Adapter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Adapter (20) zu der Werkzeugschrumpfaufnahme hin verjüngt.
Adapter nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter mindestens zweiteilig ausgebildet ist und einen Grundadapter (35) und einen Adaptereinsatz (20) umfasst, an dem die Senkung (22) und/oder die Verjüngung (29, 31) ausgebildet sind/ist.
Adapter nach einem der Ansprüche 10 bis 12, gekennzeichnet durch eine zentrale Gewindebohrung (41), in der ein Gewindebolzen (15) verdrehbar aufgenommen ist, dessen freies Ende einen An schlag für das Werkzeug bildet, wenn die Werkzeugschrumpfaufnahme (1) auf den Adapter (20) aufgesetzt ist.