DE19928995B4

DE19928995B4 - Werkzeughalter für ein um eine Drehachse drehbares Werkzeug, insbesondere ein Bohr-, Fräs- oder Reibwerkzeug

Info

Publication number: DE19928995B4
Application number: DE19928995A
Authority: DE
Inventors: Franz Haimer
Original assignee: Franz Haimer Maschinenbau KG
Current assignee: Franz Haimer Maschinenbau KG
Priority date: 1999-06-24
Filing date: 1999-06-24
Publication date: 2009-11-05
Anticipated expiration: 2019-06-25
Also published as: DE19928995A1; DE19964591B4

Abstract

Werkzeughalter für ein um eine Drehachse (3) drehbares Werkzeug, insbesondere ein Bohr-, Fräs- oder Reibwerkzeug, umfassend einen Spannschaft (1), der in einem endseitigen Schaftbereich (7) eine zur Drehachse (3) zentrische Aufnahmeöffnung (9) zur Aufnahme eines Halteschafts (11) des Werkzeugs aufweist, wobei am Umfangsmantel der Aufnahmeöffnung (9) Spannflächen zur Presssitzhalterung des Halteschafts (11) des Werkzeugs angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der endseitige Schaftbereich (7) des Spannschafts (1) in Umfangsrichtung verteilt mehrere Zugspeichen (13) aufweist, auf die zur radialen Auseinanderspreizung der Spannflächen eine im wesentlichen nach radial außen gerichtete Zugkraft ausübbar ist, und dass an den Zugspeichen (13) den Umfangsabstand zwischen diesen überbrückende Brückenelemente (19) angreifen, deren zwischen ihren Angriffsstellen (25) an den Zugspeichen (13) gemessene Sehnenlänge bei Zugkrafteinwirkung auf die Zugspeichen (13) vergrößerbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Werkzeughalter für ein um eine Drehachse drehbares Werkzeug, insbesondere ein Bohr-, Fräs- oder Reibwerkzeug.
Bei rotierenden Hochpräzisionswerkzeugen, wie z. B. Bohrern oder Fräsern, ist eine hohe Rundlaufgenauigkeit erforderlich, um ungleiches Schneiden an den Schnittkanten des Werkzeugs zu vermeiden. Zur rundlaufgenauen Einspannung solcher Werkzeuge ist von der Firma Schunk GmbH & Co. KG ein unter der Bezeichnung ”Tribos” vertriebener Werkzeughalter bekannt, der in einer ringförmig geschlossenen Endhülse eines Spannschafts eine zur Rotationsachse zentrische Aufnahmeöffnung zur Aufnahme eines Halteschafts des Werkzeugs aufweist. Die Aufnahmeöffnung besitzt eine polygonale Querschnittsform, an deren Polygonseiten der Innenumfangsmantel der Endhülse Spannflächen zur Presssitzhalterung des Halteschafts aufweist. Zum Einsetzen oder Abnehmen des Werkzeugs wird in den Eckbereichen des Polygons eine nach radial innen gerichtete Druckkraft auf die Endhülse aufgebracht, durch die der Querschnitt der Aufnahmeöffnung in eine den Presssitz aufhebende Kreisform gebracht wird. Eine Querschnittsvergrößerung der Aufnahmeöffnung findet hierbei im Wesentlichen nicht statt. Vielmehr ist im Wesentlichen nur eine Querschnittsverformung zu beobachten. Der Halteschaft des Werkzeugs kann in diesem Zustand leicht eingesetzt bzw. abgenommen werden. Bei Entlastung der Endhülse von der Druckkraft kehrt die Aufnahmeöffnung wieder in ihre polygonale Querschnittsform zurück.
Diese Schunk-Lösung, deren Funktionsweise beispielsweise in einem Prospekt ”Tribos-Kraftschrumpftechnik” der Firma Fritz Schunk GmbH & Co. KG, Prospekt-Nr. 9901074-7,5M-9/98 sowie im deutschen Patent DE 19521 755 C1 erläutert ist, ist an das Vorhandensein einer polygonalen Querschnittsform der Aufnahmeöffnung gebunden. Dies ist akzeptabel, sofern keine allzu hohen Anforderungen an die Klemmkraft gestellt werden, mit der das Werkzeug in dem Werkzeughalter eingespannt wird. Bei der Schunk-Lösung findet eine Klemmung des Werkzeugs nämlich nur im Bereich der Polygonseiten statt. In den Eckbereichen des Polygons weist der Innenumfangsmantel der Endhülse radialen Abstand vom Halteschaft des Werkzeugs auf, weswegen hier keine Klemmkräfte übertragen werden. In manchen Fällen ist jedoch eine Klemmung des Werkzeugs am gesamten Umfang des Halteschafts erwünscht, um besonders hohe Klemmkräfte übertragen zu können, beispielsweise wenn Werkstücke mit einer hohen Schnitttiefe oder mit hohen Schnittkräften bearbeitet werden sollen. Für solche Fälle eignet sich der angesprochene Schunk-Werkzeughalter aufgrund seines Funktionsprinzips nicht.
Der Erfindung liegt demnach das technische Problem zugrunde, einen Werkzeughalter für ein rotierendes Werkzeug, insbesondere ein Bohr-, Fräs- oder Reibwerkzeug, bereitzustellen, der einen breiten Einsatzbereich bietet.
Zur Lösung dieser Problemstellung geht die Erfindung aus von einem Werkzeughalter für ein um eine Drehachse drehbares Werkzeug, insbesondere ein Bohr-, Fräs- oder Reibwerkzeug, umfassend einen Spannschaft, der in einem endseitigen Schaftbereich eine zur Drehachse zentrische Aufnahmeöffnung zur Aufnahme ei nes Halteschafts des Werkzeugs aufweist, wobei am Umfangsmantel der Aufnahmeöffnung Spannflächen zur Presssitzhalterung des Halteschafts des Werkzeugs angeordnet sind.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der endseitige Schaftbereich des Spannschafts in Umfangsrichtung verteilt mehrere Zugspeichen aufweist, auf die zur radialen Auseinanderspreizung der Spannflächen eine im wesentlichen nach radial außen gerichtete Zugkraft ausübbar ist, und dass an den Zugspeichen den Umfangsabstand zwischen diesen überbrückende Brückenelemente angreifen, deren zwischen ihren Angriffsstellen an den Zugspeichen gemessene Sehnenlänge bei Zugkrafteinwirkung auf die Zugspeichen vergrößerbar ist.
Bei einem solchen Werkzeughalter werden die Zugspeichen auf Zug belastet, um den durch die Spannflächen definierten Spanndurchmesser des Werkzeughalters zu vergrößern und den Presssitz des Halteschafts des Werkzeugs – sofern dieses in dem Werkzeughalter eingespannt ist – aufzuheben. Es hat sich gezeigt, dass durch eine derartige Zugbelastung der Zugspeichen elastische Verformungen des Spannschafts erzielbar sind, mit denen nicht nur eine Auslenkung der Spannflächen nach radial außen einhergeht, sondern insgesamt eine Querschnittsvergrößerung der Aufnahmeöffnung feststellbar ist. Dieses Funktionsprinzip der erfindungsgemäßen Lösung ist nicht an eine spezielle Querschnittsgestaltung der Aufnahmeöffnung gebunden. Insbesondere ist ein Kreisquerschnitt der Aufnahmeöffnung möglich, der es erlaubt, den Halteschaft des Werkzeugs am gesamten Umfang zu klemmen und dementsprechend hohe Klemmkräfte zu übertragen. Die durch Zugbelastung der Zugspeichen hervorgerufenen Verformungen des Spannschafts sind reversibel, weshalb bei Entlastung der Zugspeichen die Spannflächen wieder in ihre der Presspassung des Halteschafts des Werkzeugs entsprechende Ursprungsposition zurückkehren.
Wenngleich die Aufnahmeöffnung des Spannschafts vorzugsweise der Form des Halteschafts des Werkzeugs angepasst ist und dementsprechend Konus- oder Zylinderform besitzt, ist prinzipiell nicht ausgeschlossen, dass die Aufnahmeöffnung – wie bei der Schunk-Lösung – eine polygonale Querschnittsform besitzt. Der Spannschaft kann unmittelbar durch eine Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine gebildet sein. Es kann sich bei dem aber auch um einen in die Arbeitsspindel einsetzbaren Werkzeughalter, beispielsweise einen Steilkegel-Werkzeughalter oder einen Hohlschaftkegel-Werkzeughalter, handeln.
Zur Aufweitung der Aufnahmeöffnung ist es denkbar, die Zugspeichen einzeln oder gruppenweise zeitlich nacheinander auf Zug zu belasten. Besonders rasch lässt sich das Einsetzen und Abnehmen des Werkzeugs hingegen durchführen, wenn sämtliche Zugspeichen gleichzeitig auf Zug belastet werden. Die radiale Aufweitung der Aufnahmeöffnung muss nicht bereits unmittelbar zeitgleich mit Beginn der Zugkrafteinleitung in die Zugspeichen einsetzen, sondern kann sich aufgrund von Materialelastizitäten des Spannschafts verzögert einstellen.
Um das Verformungsverhalten des Spannschafts gezielt beeinflussen zu können, ist es sogar denkbar, dass mindestens ein Teil der Zugspeichen unterschiedliche Querschnittsform oder/und Querschnittsgröße besitzt.
Wenn sich die Zugspeichen bei Zugbelastung nach radial außen verlagern, wandern zugleich die Angriffsstellen der Brückenelemente nach radial außen. Dies bewirkt eine Vergrößerung der zwischen den Angriffsstellen gemessenen Sehnenlänge der Brückenelemente. Letztere sind so ausgeführt, dass sie eine solche Vergrößerung ihrer Sehnenlänge gestatten.
Grundsätzlich ist es denkbar, Formationen an dem Spannschaft vorzusehen, die es erlauben, mittels gesonderter Zugkörper, beispielsweise Zuganker, von außen her ziehend an den Zugspeichen anzugreifen. Dies wäre jedoch konstruktiv vergleichsweise aufwendig. Es hat sich nun gezeigt, dass zur Einleitung von Zugkräften in die Zugspeichen auch die Brückenelemente herangezogen werden können. Durch geeignete Belastung der Brückenelemente können Verformungen des Spannschafts bewirkt werden, in deren Folge die Zugspeichen nach radial außen gezogen werden. Eine Weiterbildung der Erfindung sieht demgemäß vor, dass zumindest ein Teil der Brückenelemente und deren Angriffsstellen an den Zugspeichen derart gestaltet sind, dass durch Einleitung einer Sehnenlängungskraft, insbesondere in Form einer im wesentlichen nach radial innen gerichteten Druckkraft, in die Brückenelemente die Zugspeichen auf Zug belastbar sind. Die in die Brückenelemente eingeleitete Sehnenlängungskraft verformt die Brückenelemente in solcher Weise, dass als Reaktion resultierende Zugkräfte von den Brückenelementen auf die Zugspeichen übertragen werden, die eine Aufhebung des Presssitzes bewirken. Damit einher geht eine Vergrößerung der Sehnenlänge der Brückenelemente.
Wie bei den Zugspeichen ist auch bei den Brückenelementen grundsätzlich denkbar, dass mindestens ein Teil der Brückenelemente unterschiedliche Querschnittsgröße oder/und Querschnittsform besitzt.
Eine besonders einfache Lösung kann darin bestehen, dass mindestens ein Teil der Brückenelemente als zur Drehachse hin konkav gekrümmte Membranen ausgebildet ist, welche durch annähernd radiale Druckbelastung abflachbar sind. Das Flachdrücken der Membranen zieht die Zugspeichen unter Aufhebung des Presssitzes radial auseinander.
Die Krümmung der Membranen kann geringer als die eines zur Drehachse zentrischen Kreisbogens sein, welcher durch die Angriffsstellen der Membranen an den Zugspeichen hindurchgeht. Hierdurch können günstige Kraftübertragungsverhältnisse zwischen den Brückenelementen und den Zugspeichen erreicht werden.
Die Membranen können einstückig mit den Zugspeichen verbunden sein. Denkbar ist aber auch, dass die Membranen als gesonderte Einsetzteile ausgebildet sind, welche in Aufnahmekammern des endseitigen Schaftbereichs des Spannschafts unverlierbar gehalten sind.
Alternativ zur Ausbildung als flexibel auslenkbare Membranen kann mindestens ein Teil der Brückenelemente von gummielastischen Körpern gebildet sein. Es hat sich gezeigt, dass auch mittels solcher gummielastischer Körper Kräfte auf die Zugspeichen übertragen werden können, die sich in einer Zugbelastung derselben niederschlagen. Es empfiehlt sich, dass die gummielastischen Körper in Aufnahmekammern des endseitigen Schaftbereichs des Spannschafts unverlierbar gehalten sind. Insbesondere können sie darin durch Einfüllen einer härtbaren Füllmasse hergestellt sein.
Die Sehnenlängungskraft kann in verschiedenartiger Weise auf die Brückenelemente aufgebracht werden. Eine Möglichkeit besteht darin, dass der endseitige Schaftbereich des Spannschafts ein Druckkammersystem enthält, welches zur Einleitung der Sehnenlängungskraft in die Brückenelemente an eine insbesondere hydraulische Druckmittelversorgung anschließbar ist. Durch das Druckmittel werden die Druckkammern des Druckkammersystems aufgespreizt. Diese Aufspreizung bewirkt elastische Verformungen der die Druckkammern begrenzenden Materialberei che des Spannschafts, die zur Belastung der Brückenelemente ausgenutzt werden können. Besonders wirksam lässt sich die Aufspreizung der Druckkammern nutzen, wenn das Druckkammersystem wenigstens teilweise von den Brückenelementen begrenzt ist.
Alternativ oder zusätzlich kann der Spannschaft Angriffsflächen für von dem Spannschaft separierbare Druckkörper tragen, mittels welcher zur Erzeugung der Sehnenlängungskraft Druckkräfte in den Spannschaft einleitbar sind. Dabei können die Angriffsflächen unmittelbar an den Brückenelementen angeordnet sein. Sofern die Brückenelemente als Einsetz- oder Einfüllteile ausgebildet sind, die in Aufnahmekammern des endseitigen Schaftbereichs des Spannschafts unverlierbar gehalten sind, können die Aufnahmekammern durch Schlitze nach radial außen offen sein, durch welche die Druckkörper einführbar sind und in Eingriff mit den Brückenelementen bringbar sind.
Es ist aber auch denkbar, dass der endseitige Schaftbereich des Spannschafts einen die Brückenelemente radial außen umgebenden Krafteinleitungsring aufweist, welcher durch radiale Druckstege insbesondere einstückig mit den Brückenelementen verbunden ist und die Angriffsflächen trägt. An dem Krafteinleitungsring können die Angriffsflächen großflächig ausgebildet werden, so dass die Flächenpressung zwischen dem Krafteinleitungsring und den Druckkörpern geringgehalten werden kann. Durch die Druckstege kann die über die Druckkörper eingeleitete Druckkraft konzentriert werden und an solchen Stellen in die Brückenelemente eingeleitet werden, die für eine optimale Umsetzung der eingeleiteten Druckkraft in eine Zugbelastung der Zugspeichen am günstigsten sind. Gute Ergebnisse haben sich insbesondere gezeigt, wenn die Druckstege in Umfangsrichtung annähernd mittig zwischen benachbarten Zugspeichen angeordnet sind.
Wenngleich hinsichtlich der Zahl der Zugspeichen an sich keinerlei Beschränkungen bestehen, haben sich bei denjenigen Ausführungsformen, bei denen durch Krafteinleitung in die Brückenelemente die Zugbelastung der Zugspeichen erreicht wird, drei, vier oder fünf in Umfangsrichtung verteilte Zugspeichen als günstig erwiesen.
Alternativ zur Krafteinleitung in die Brückenelemente ist es möglich, durch Erzeugung mechanischer Wärmespannungen in dem Spannschaft die gewünschte Zugbelastung der Zugspeichen zu erzielen. Eine andere Weiterbildung der Erfindung sieht demgemäß vor, dass die Brückenelemente Teil eines die Zugspeichen umschließenden, zugfest mit diesen insbesondere einstückig verbundenen Zugrings sind und dass dem Werkzeughalter eine Heizeinrichtung zugeordnet ist, mittels welcher der Zugring zur Zugbelastung der Zugspeichen thermisch radial aufweitbar ist. Es hat sich gezeigt, dass bei rascher und kurzzeitiger Erhitzung des Zugrings radiale Temperaturdifferenzen und in deren Folge mechanische Wärmespannungen zwischen dem Zugring und den Zugspeichen auftreten, welche die Zugspeichen nach radial außen ziehen und eine Durchmesservergrößerung der Aufnahmeöffnung bewirken. Die Wärmeeinleitung durch die Heizeinrichtung kann gleichmäßig über den gesamten Umfang des Spannschafts erfolgen. Denkbar ist auch, die Wärmeeinleitung lokal zu konzentrieren, insbesondere vorrangig auf die Bereiche zwischen den Zugspeichen.
Die entstehenden Zugkräfte auf die Zugspeichen sind besonders stark, wenn thermische Barrieren eine Erwärmung radial innerer Bereiche des Spannschafts verhindern oder zumindest einschränken. Zur Hemmung des Wärmeflusses zu den radial inneren Bereichen des Spannschafts können in Umfangsrichtung zwischen zumindest einem Teil der Zugspeichen liegende Bereiche des Zug rings durch Isolierkammern von radial inneren Bereichen des endseitigen Schaftbereichs des Spannschafts thermisch getrennt sein. Um eine zusätzliche Kühlung zu erzielen, können die Isolierkammern zumindest beim Einsetzen oder bei der Abnahme des Werkzeugs sogar mit einem Kühlmittel gefüllt werden oder eine Zwangsluftströmung in ihnen erzeugt werden.
Die radiale Auseinanderspreizung der Spannflächen kann dadurch erleichtert werden, dass ein die Spannflächen bildender radial innerer Umfangsbereich des Spannschafts in mehrere voneinander getrennte Umfangssegmente aufgeteilt ist, von denen jedes mit je mindestens einer Zugspeiche verbunden ist.
Konstruktiv einfach kann der endseitige Schaftbereich des Spannschafts von einer ringförmig geschlossenen, insbesondere einstöckigen Endhülse gebildet sein, deren Innenumfangsmantel die Spannflächen bildet. Zur Bildung der Zugspeichen kann dabei in Umfangsrichtung verteilt eine Mehrzahl zumindest angenähert axial sich erstreckender, zum Außenumfangsmantel der Endhülse radial insbesondere geschlossener Ausnehmungen in die Endhülse eingearbeitet sein. Die in Umfangsrichtung zwischen den Ausnehmungen verbleibenden Materialstege der Endhülse bilden dann die Zugspeichen.
Die Ausbildung der Zugspeichen in der Endhülse ist besonders einfach zu bewerkstelligen, wenn die Endhälse gesondert von einem Grundkörper des Spannschafts hergestellt und fest mit diesem verbunden ist. Die Endhülse kann so von beiden axialen Stirnseiten her bearbeitet werden.
Im Rotationsbetrieb des Werkzeughalters treten Fliehkräfte auf. Diese wirken naturgemäß auf alle Bereiche des Spannschafts, also auch auf die Zugspeichen und Brückenelemente. Die Fliehkräfte versuchen, die Zugspeichen nach radial außen zu verlagern, wodurch die Aufnahmeöffnung radial aufgeweitet werden würde. Es kann dann die Gefahr bestehen, dass der Presssitz des Halteschafts des Werkzeugs in der Aufnahmeöffnung fliehkraftbedingt schwächer wird und das Werkzeug schlimmstenfalls sogar verlorengeht. Es hat sich nun gezeigt, dass bei der erfindungsgemäßen Lösung die Brückenelemente bei geeigneter Gestaltung einer derartigen Abschwächung der Klemmung des Halteschafts des Werkzeugs entgegenwirken können. Es ist nämlich möglich, die Brückenelemente so zu gestalten, dass von ihnen im Rotationsbetrieb des Werkzeughalters Druckkräfte auf die Zugspeichen ausgeübt werden, welche das Bestreben der Zugspeichen, nach radial außen zu wandern, wenigstens teilweise kompensieren. Sogar eine Überkompensation ist möglich, in dem Sinne, dass sich eine fliehkraftbedingte Verstärkung des Presssitzes des Halteschafts des Werkzeugs einstellt. Demgemäß sieht eine weitere Weiterbildung der Erfindung vor, dass die Brückenelemente als Fliehgewichtselemente ausgebildet sind, welche bei Rotation des Spannschafts um die Drehachse unter Zentrifugalkrafteinfluss eine der Fliehtendenz der Zugspeichen entgegenwirkende, im Wesentlichen nach radial innen gerichtete Druckkraft auf die Zugspeichen ausüben. Dabei ist insbesondere denkbar, dass die Fliehgewichtselemente dazu ausgebildet sind, bei Rotation des Spannschafts um die Drehachse unter Zentrifugalkrafteinfluss eine den Presssitz des Halteschafts des Werkzeugs verstärkende Druckkraft auf die Zugspeichen auszuüben. Die Fliehgewichtselemente können z. B. so gestaltet sein, dass sie in ihren annähernd mittig zwischen den Zugspeichen liegenden Bereichen besonders hohen Zentrifugalkräften ausgesetzt sind, beispielsweise indem sie dort Verdickungen aufweisen oder Zusatzgewichte tragen.
Die wenigstens teilweise Kompensation der Fliehtendenz der Zugspeichen durch die Brückenelemente ist nicht nur bei solchen Ausführungsformen denkbar, die auf dem Prinzip der äuße ren Krafteinleitung in die Brückenelemente beruhen, sondern auch bei solchen Ausführungsformen, deren Aufnahmeöffnung thermisch aufweitbar ist.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es stellen dar:
1 einen Axiallängsschnitt durch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkzeughalters,
2 einen Axialquerschnitt entlang der Linie II-II der 1 im Normalzustand des Werkzeughalters,
3 eine Ansicht entsprechend 2, jedoch im druckbelasteten Zustand des Werkzeughalters,
4, 5 Querschnittsansichten ähnlich den 2 und 3 bei einer Variante des erfindungsgemäßen Werkzeughalters und
6–16 Querschnittsansichten ähnlich 2 bei weiteren Varianten des erfindungsgemäßen Werkzeughalters.
Die 1 bis 3 zeigen einen Steilkegel-Werkzeughalter mit einem Spannschaft 1, der an einem werkzeugfernen Ende einen zu seiner Drehachse 3 zentrischen Steilkegel 5 aufweist, mit dem er in eine komplementäre Steilkegelaufnahme einer nicht näher dargestellten, gleichachsig zur Drehachse 3 rotierenden Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer Fräs- oder Bohrmaschine, drehfest einsetzbar ist. An einem werkzeugnahen Ende ist der Spannschaft 1 mit einer ringförmig geschlossenen Endhülse 7 ausgeführt, die eine zur Drehachse 3 zentrische Aufnahmeöffnung 9 zur Presssitzhalterung eines gestrichelt angedeuteten Halteschafts 11 eines rotierenden Werkzeugs, insbesondere eines Bohr- oder Fräswerkzeugs, enthält.
Der Halteschaft 11 kann zylindrisch oder konisch ausgebildet sein; die Endhülse 7 hat eine hierzu komplementäre Innenmantelform mit Passungsmassen, die den in die Aufnahmeöffnung 9 eingreifenden Bereich des Halteschafts 11 im Presssitz halten.
Um den Halteschaft 11 aus der Aufnahmeöffnung 9 entnehmen oder in diese einführen zu können, weist die Endhülse 7 in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt mehrere, im dargestellten Beispielfall drei, etwa axial sich erstreckende Zugspeichen 13 auf, die in einem achsnormalen Schnitt betrachtet sich im wesentlichen radial erstrecken und radial innen in einen ringartig geschlossenen, mit seinem Innenumfangsmantel die Aufnahmeöffnung 9 begrenzenden Hülsenbereich 15 einstückig übergehen. Wie nachfolgend noch erläutert wird, kann durch radiale Zugbelastung der Zugspeichen 13 der Hülsenbereich 15 und damit der Durchmesser der Aufnahmeöffnung 9 so weit radial geweitet werden, dass der Halteschaft 11 des Werkzeugs aus seinem Presssitz befreit und aus der Aufnahmeöffnung 9 entnommen bzw. in diese eingesteckt werden kann.
Wie insbesondere in den 2 und 3 zu erkennen ist, sind zur Ausbildung der Zugspeichen 13 mehrere Hohlkammern 17 etwa axial in die Endhülse 7 eingearbeitet, wobei die in Umfangsrichtung zwischen den Hohlkammern 17 verbleibenden Materialstege die Zugspeichen 13 bilden. Die im Axialquerschnitt vollständig vom Material der Endhülse 7 umschlossenen Hohlkammern 17 sind nach radial außen hin von kreisbogenförmig gekrümmten, membranartigen Brückenelementen 19 begrenzt, welche jeweils den Umfangsabstand zwischen paarweise benachbarten Zugspeichen 13 überbrücken. Sie sind Teil eines radial äußeren Ringbereichs 20 der Endhülse 7, in den die Zugspeichen 13 einstückig übergehen. Die Brückenelemente 19 sind nach radial innen hin flexibel auslenkbar. Eine nach radial innen gerichtete Druckkraft auf die Brückenelemente 19 verformt dieselben im Sinne einer Abflachung. Als Folge entstehen in den Zugspeichen 13 Kräfte, die eine nach radial außen gerichtete, ziehend an den Zugspeichen 13 angreifende Komponente enthalten. Diese Zugbelastung der Zugspeichen 13 führt zur radialen Aufweitung der Aufnahmeöffnung 9.
2 zeigt die Verhältnisse vor dem Anlegen einer Druckkraft an die Brückenelemente 19. Die Aufnahmeöffnung 9 besitzt hierbei einen den Presssitz des Halteschafts 11 ermöglichenden Durchmesser. Zur Durchmesservergrößerung der Aufnahmeöffnung 9 wird die angesprochene Druckbelastung auf die Brückenelemente 19 aufgebracht. In 3 sind hierzu von radial außen gegen die Brückenelemente 19 herangefahrenen Spannbacken 21 einer im Übrigen nicht näher dargestellten Spannvorrichtung erkennbar, in welche der Werkzeughalter zum Einsetzen und Abnehmen des Werkzeugs eingespannt wird. Durch das Flachdrücken der Brückenelemente 19 nimmt der Außenumfangsmantel der Endhülse 7 eine angenähert polygonale Querschnittsform an. Dabei werden die Zugspeichen 13 nach radial außen gezogen, mit der Folge, dass sich der radial innere Hülsenbereich 15 um ein die Presspassung aufhebendes Maß radial aufweitet. Dieser Verformungszustand der Endhülse 7 ist in 3 mit durchgezogenen Linien gezeigt. Strichpunktiert ist in dieser Figur die ursprüngliche Kontur der unverformten, das Werkzeug im Presssitz klemmenden Endhülse 7 eingezeichnet. Die radiale Aufweitung der Aufnahmeöffnung 9 bewegt sich in der Praxis beispielsweise in der Größenordnung von einigen 10 μm, was genügt, um die Presspassung aufzuheben. In 3 ist der Unterschied zwischen unverformter und verformter Endhülse aus Veranschaulichungsgründen übertrieben dargestellt. Die Deformierung der Endhülse 7 bei Druckbelastung der Brückenelemente 19 findet im elastischen Bereich statt, weswegen bei Zurückbewegung der Spannbacken 21 die Endhülse 7 in ihren Ursprungszustand zurückkehrt und sich der radial innere Hülsenbereich 15 wieder auf sein ursprüngliches Maß einengt.
Den Brückenelementen 19 kann jeweils eine Sehne zugeordnet werden, welche sich zwischen den Verbindungsbereichen des jeweiligen Brückenelements 19 mit den zugehörigen Zugspeichen 13 erstreckt. In 2 ist eine solche Sehne für das dortige obere Brückenelement 19 eingezeichnet. Die Sehne ist mit 23 bezeichnet. Sie verbindet zwei virtuelle Angriffspunkte 25 des Brückenelements 19 an den zugehörigen Zugspeichen 13. Es versteht sich, dass wegen des einstückigen Übergangs der Brückenelemente 19 in die Zugspeichen 13 keine eindeutig lokalisierten Angriffspunkte der Brückenelemente 19 an den Zugspeichen 13 angegeben werden können, sondern dass vielmehr von einem Angriffsbereich auszugehen ist. Der Einfachheit halber wird jedoch in 2 der idealisierte Fall zweier definierter Angriffspunkte 25 betrachtet.
Wenn sich die Brückenelemente 19 infolge der Belastung durch die Spannbacken 21 flach strecken und hierdurch die Zugspeichen 13 nach radial außen wandern, verlagern sich zugleich die Angriffspunkte 25 nach radial auswärts. In 3 sind die verlagerten Angriffspunkte und die zwischen ihnen gezogene Sehne eingezeichnet. Sie sind dort mit 25' bzw. 23' bezeichnet. Zum Vergleich ist außerdem mit gestrichelter Linie die im unverformten Zustand der Endhülse 7 erhaltene Sehne 23 mit ihren Angriffspunkten 25 eingezeichnet. Man erkennt, dass mit der radialen Aufweitung der Aufnahmeöffnung 9 eine Vergrößerung der Sehnenlänge einhergeht. Diese Sehnenlängung ist charakteristisch für den zur Aufhebung des Presssitzes führenden Verformungsvorgang der Endhülse 7.
Zur leichteren Ausbildung der Zugspeichen 13 und der Brückenelemente 19 ist die Endhülse 7 ein gesondert hergestelltes Bauteil, in das die Hohlkammern 17 von einer oder beiden axialen Seiten her eingearbeitet werden können, beispielsweise durch Bohren oder Erodieren. Die so vorbereitete Endhülse 7 wird mit einem Grundkörper 27 des Spannschafts 1, etwa durch Reibschweißen, fest verbunden. In ihrem werkzeugfernen axialen Endbereich kann die Endhülse 7 zudem eine den Innendurchmesser vergrößernde Freidrehung 29 aufweisen, welche die Bearbeitung der Endhülse 7 im radial inneren Bereich erleichtert. Um die Flexibilität der Membranen 19 zu erhöhen, können außerdem in axialem Abstand vom werkzeugnahen Hülsenende Freischnittschlitze 31 in die Endhülse 7 eingearbeitet werden, die in Umfangsrichtung längs der Membranen 19 verlaufen. Die Membranen 19 sind so an beiden ihrer axialen Ränder frei beweglich.
In den weiteren Figuren sind Ausführungsvarianten gezeigt, bei denen gleiche oder gleichwirkende Komponenten mit gleichen Bezugszeichen wie in den 1 bis 3 versehen sind, jedoch ergänzt um einen kleinen Buchstaben. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird im Folgenden im Wesentlichen lediglich auf Unterschiede zu dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel eingegangen.
Die 4 und 5 zeigen eine Variante, die sich von dem zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel lediglich dadurch unterscheidet, dass der radial innere Hülsenbereich 15a durch mehrere Trennschnitte 33a in seinem dünnwandigen Bereich zwischen den Hohlkammern 17a und der Aufnahmeöffnung 9a in mehrere Umfangssegmente 35a unterteilt ist. Jedes der Umfangssegmente 35a hängt an je einer der Zugspeichen 13a. Durch die Trennschnitte 33a wird radial innen eine mechanische Entkopplung der Zugspeichen 13a voneinander erreicht. Hierdurch kann die Aufnahmeöffnung 9a mit geringerem Kraftaufwand aufgeweitet werden. Während 4 den unbelasteten Zustand der Endhülse 7a zeigt, in dem die Segmente 35a im Bereich der Trennschnitte 33a anei nanderstoßen können, zeigt 5 den verformten Zustand der Endhülse 7 mit der aufgeweiteten Aufnahmeöffnung 9a. In diesem Zustand haben sich die Trennschnitte 33a zu vergleichsweise großen Spalten geweitet.
6 zeigt eine Variante, bei der die Endhülse 7b auch im unverformten Zustand eine von einer Kreisform abweichende Außenumfangskontur besitzt. Sie besitzt einen angenähert polygonalen Querschnitt mit drei Eckbereichen, wobei die Membranen 19b im Bereich der Polygonseiten liegen. Im Vergleich zu den vorherigen Ausführungsbeispielen ist die Krümmung der Membranen 19b geringer. Die leicht abgeflachte Form der Membranen 19b führt zu besonders günstigen Kräfteverhältnissen, was die Umsetzung der in die Membranen 19b eingeleiteten Kräfte in eine Zugbelastung der Zugspeichen 13b anbelangt.
Die Hohlkammern 17b sind bei der Variante der 6 als bananenartig gekrümmte, in Umfangsrichtung längliche Schlitze ausgebildet. Durch Druckbelastung der Membranen 19b ist jedoch die gleiche Zugwirkung auf die Zugspeichen 13b und die radial inneren Umfangssegmente 35b wie bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen erzielbar.
7 zeigt eine Variante mit vier in Umfangsrichtung verteilten Zugspeichen 13c. Entsprechend sind auch vier Membranen 19c vorgesehen. Wie bei dem Ausführungsbeispiel der 6 sind die Membranen 19c schwächer gekrümmt als eine gedachte, die Zugspeichen 13c zentrisch zur Drehachse umschließende Kreislinie.
8 zeigt eine Variante, bei der die Endhülse 7d als integralen Bestandteil einen weiteren Ringbereich 37d aufweist, welcher den Ringbereich 20d in radialem Abstand umschließt. Die beiden Ringbereiche 20d, 37d sind durch Druckstege 39d miteinander verbunden, welche in Umfangsrichtung im Wesentlichen mittig an den Membranen 19d angreifen. In radialer Verlängerung der Zugspeichen 13d sind weitere Verbindungsstege 41d zwischen dem Ringbereich 37d und dem Ringbereich 20d vorgesehen. Zur radialen Aufweitung der Aufnahmeöffnung wird der Ringbereich 37d im Umfangsbereich der Druckstege 39d beispielsweise mittels Spannbacken, wie sie in 3 gezeigt sind, zusammengedrückt. Der Ringbereich 37d kann hierbei vergleichsweise großflächig belastet werden, um die Flächenpressung in zulässigen Grenzen zu halten. Die Druckstege 39d bewirken eine Fokussierung der eingeleiteten Kraft auf die in Umfangsrichtung mittleren Bereiche der Membranen 19d. Hierdurch wird eine gleichmäßige Verteilung der eingeleiteten Kräfte auf das mit den Membranen 19d jeweils verbundene Paar von Zugspeichen 13d erreicht, selbst wenn die Spannbacken in Umfangsrichtung nicht bezüglich der Druckstege 39d zentriert gegen den äußeren Ring 37d gedrückt werden.
Bei der Variante der 9 enthält die Endhülse 7e zur Krafteinleitung in die Membranen 19e ein internes System von Druckkammern 43e, welche an eine in aller Regel hydraulische Druckmittelquelle 45e angeschlossen sind. Zur Verbindung der Druckkammern 43e mit der Druckmittelquelle 45e kann in dem axialen Verbindungsbereich zwischen der Endhülse 7e und dem Grundkörper des Spannschafts (vgl. 1) ein ringförmig geschlossener Verteilerkanal ausgebildet sein, welcher mit den Druckkammern 43e kommuniziert und zu einem Druckmitteleingabeanschluss des Spannschafts führt, an dem die Druckmittelquelle 45e anschließbar ist. Selbstverständlich sind auch andere Gestaltungen der Druckmittelzufuhr denkbar.
Die Druckkammern 43e grenzen radial außen unmittelbar an die Membranen 19e an. Bei Druckmitteleinleitung in die Druckkammern 43e spreizen sich diese im Wesentlichen in radialer Rich tung auf, wodurch die Membranen 19e nach radial innen im Sinne einer Abflachung ausgelenkt werden und die bereits eingehend erläuterte Zugbelastung auf die Zugspeichen 13e ausüben.
Bei der Variante der 10 sind Membranen 19f vorgesehen, die nicht integraler Bestandteil der Endhülse 7f sind, sondern als gesonderte Einlegeteile ausgebildet sind, welche in die Hohlkammern 17f der Endhülse 7f eingesetzt sind. Die Membranen 19f sind beispielsweise von Federstahlstücken gebildet, welche sich an den in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Randbereichen der Hohlkammern 17f abstützen. Die Hohlkammern 17f sind von radial außen her durch Durchbrüche 47f zugänglich, welche vom Außenumfangsmantel der Endhülse 7b bis zu den Hohlkammern 17f durchgehen. Durch diese Durchbrüche 47f können Druckstempel 21f eingeführt werden, mittels welcher die Federstahlmembranen 19f zur Aufweitung der Aufnahmeöffnung 9f nach radial innen gedrückt werden können.
11 zeigt eine Variante, welche sich von den vorstehenden Ausführungsbeispielen dadurch unterscheidet, dass als Brückenelemente keine dünnwandigen Membranen vorgesehen sind, sondern gummielastische Körper 19g, beispielsweise aus Hartgummi, welche in den Kammern 17g der Endhülse 7g aufgenommen sind. Die gummielastischen Körper 19g können vorgefertigt und in die Kammern 17g eingepresst sein. Bevorzugt werden sie jedoch in den Kammern 17g durch Ausgießen derselben hergestellt.
Auch bei dem Ausführungsbeispiel der 11 ist durch Eindrücken von Druckstempeln 21g in die gummielastischen Körper 19g eine radiale Aufweitung der Aufnahmeöffnung 9g erzielbar. Die durch die Druckstempel 21g mittig komprimierten gummielastischen Körper 19g versuchen, dieser Druckbelastung durch eine Ausdehnung in Umfangsrichtung zu entgehen. Hierbei üben sie auf die in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Wandbereiche der Kammern 17g Kräfte aus, die bei geeigneter Formgebung der gummielastischen Körper 19g und der Kammern 17g in einer Zugbelastung der Zugspeichen 13g resultieren.
Die 12 bis 16 zeigen Varianten, bei denen die Zugspeichen nicht durch äußere Krafteinleitung in die Brückenelemente nach radial außen gezogen werden, sondern eine thermische Aufweitung der Aufnahmeöffnung durch Wärmeeinleitung in die Endhülse erzielt wird. Hierzu ist in 12 eine Heizeinrichtung 49h schematisch angedeutet, die in einen den Außenumfangsmantel der Endhülse 7h bildenden, vergleichsweise dickwandigen Ringbereich 20h der Endhülse 7h kurzzeitig und rasch eine solche Wärmemenge einleitet, dass mechanische Wärmespannungen in der Endhülse 7h entstehen, welche die Zugspeichen 13h nach radial außen ziehen. Die Heizeinrichtung 49a kann gleichmäßig über den Umfang der Endhülse 7h verteilt Wärme in diese einleiten. Es kann auch ausreichend sein, wenn die Heizeinrichtung 49h ihre Wärmeeinleitung im Wesentlichen auf diejenigen Umfangsbereiche der Endhülse 7h beschränkt, die sich zwischen den Zugspeichen 13h befinden. Dementsprechend sind in 12 Heizdüsen 53h angedeutet, die in gegenseitigem Abstand um die Endhülse 7h verteilt sind. Die Heizdüsen 53h können beispielsweise Warmluft oder heißen Dampf ausstoßen. Selbstverständlich können anstelle solcher Heizdüsen andere Heizaggregate verwendet werden, beispielsweise Induktionsspulen.
Die Hohlkammern 17h sorgen für eine thermische Isolierung des Ringbereichs 20h gegenüber den radial inneren Bereichen der Endhülse 7h, so dass diese radial inneren Bereiche der Endhülse 7h vor Erwärmung gut geschützt sind und entsprechend große mechanische Wärmespannungen entstehen können. Die Isolierwirkung der Hohlkammern 17h kann sogar durch eine Kühlmittelfüllung oder eine kühlende Luftzirkulation in den Hohlkammern 17h gefördert werden.
Auch die thermisch bedingte Aufweitung der Endhülse 7h ist reversibel. Nach Beendigung der Wärmeeinleitung engt sich die Aufnahmeöffnung 9h deshalb wieder auf ihr Presspassungsmaß ein.
Während 12 eine Variante mit kreisförmiger Außenumfangskontur der Endhülse 7h und mit fünf Zugspeichen 13h zeigt, ist in 13 eine Variante mit annähernd polygonaler, nämlich viereckiger Außenumfangskontur der Endhülse 13i und mit vier Zugspeichen 13i dargestellt. Die Kammern 17i des Ausführungsbeispiels der 13 sind als in einem achsnormalen Querschnitt betrachtet längliche, gewünschtenfalls ovale Schlitze ausgebildet, welche längs der Polygonseiten angeordnet sind.
14 zeigt eine Variante mit Kammern 17k, welche in einem achsnormalen Schnitt betrachtet als im Wesentlichen radial sich erstreckende längliche Schlitze ausgebildet sind. Dabei ist eine große Zahl von Zugspeichen 13k gebildet, beispielsweise zwischen 10 und 20.
Die Variante der 15 besitzt Kammern 171, die in einem achsnormalen Querschnitt betrachtet annähernd eiförmig ausgebildet sind und sich nach radial innen hin verjüngen. Die den radial inneren Hülsenbereich segmentierenden Trennschnitte oder -schlitze 331 sind in Umfangsrichtung zwischen den Kammern 171 angeordnet und reichen in radialer Richtung bis weit in den Bereich zwischen benachbarten Kammern 171 hinein. Diese Gestaltung führt dazu, dass zwischen jedem Paar benachbarter Kammern 171 zwei jeweils durch einen Trennschlitz 331 getrennte Zugspeichen 131 gebildet sind und jedes der radial inneren Hülsensegmente 351 mit zwei Zugspeichen 131 verbunden ist.
Die Variante der 16 entspricht dem Ausführungsbeispiel der 15 mit dem Unterschied, dass die Kammern 17m statt eines ovalen Querschnitts einen sich nach radial innen hin verjüngenden, annähernd trapezförmigen Querschnitt besitzen.
Insbesondere bei den Membran-Lösungen der 2 bis 9, aber auch – unter Umständen in abgeschwächter Form – bei den thermischen Lösungen kann im Rotationsbetrieb des Werkzeughalters infolge der auftretenden Fliehkräfte eine geringfügige Wanderung der mittleren Bereiche der Brückenelemente nach radial außen auftreten, die zu einer stärkeren Krümmung der Brückenelemente führt. Umgekehrt zu den Verhältnissen beim Lösen des Presssitzes führt diese Verformung der Brückenelemente zu einer nach radial innen gerichteten Druckbelastung der Zugspeichen, die die Fliehtendenz der Zugspeichen wenigstens teilweise aufhebt. Dieser Effekt kann sowohl bei Endhülsen mit annähernd kreisförmiger Außenumfangskontur (wie beispielsweise in den 2 und 4) als auch bei Endhülsen mit annähernd polygonaler Außenumfangskontur (wie beispielsweise in den 6 und 7) auftreten. Im letzteren Fall kann er unter Umständen sogar verstärkt auftreten. Der Effekt kann insbesondere so stark sein, dass die Fliehneigung der Zugspeichen überkompensiert und in eine verstärkte Pressung des Halteschafts des Werkzeugs umgesetzt wird. Die angesprochene Wanderbewegung der mittleren Bereiche der Brückenelemente kann durch eine geeignete Gestaltung der Brückenelemente noch verstärkt werden. Diesbezüglich wird nochmals auf 2 verwiesen. Man erkennt dort an dem in der Darstellung oberen Brückenelement 19 eine gestrichelt angedeutete Materialverdickung 57, die als zusätzliches Fliehgewicht wirkt und besonders starke Fliehkräfte im mittleren Bereich des Brückenelements 19 entstehen lässt. Zur Herstellung einer solchen ungleichmäßigen Massenverteilung des Brückenelements 19 sind selbstverständlich Alternativen zu der gezeigten Materialverdickung denkbar, beispielsweise die Anbringung eines gesonderten Gewichtskörpers.
Bei allen vorstehenden Ausführungsformen wird entweder durch äußere Krafteinleitung oder durch äußere Wärmeeinleitung eine Zugwirkung an den Zugspeichen hervorgerufen, die zu einer radialen Ausdehnung der Endhülse und zu einer Aufhebung des Presssitzes führt. Die Querschnittsform der Endhülse und die Gestaltung der Zugspeichen, Brückenelemente und Hohlkammern sind in weitem Umfang variabel. Abhängig von der Gestalt der Hohlkammern können beispielsweise die Zugspeichen in radialer Richtung stark unterschiedliche Länge und Position besitzen. Ebenso ist die Zahl der Zugspeichen und der Hohlkammern variierbar. Im Einzelfall wird die konkrete Gestaltung des Werkzeughalters unter anderem von der gewünschten Klemmkraft, von der gewünschten Stärke der radialen Aufweitung der Aufnahmeöffnung und vom Material des Spannschafts und dessen Verformungseigenschaften abhängen.

Claims

Werkzeughalter für ein um eine Drehachse (3) drehbares Werkzeug, insbesondere ein Bohr-, Fräs- oder Reibwerkzeug, umfassend einen Spannschaft (1), der in einem endseitigen Schaftbereich (7) eine zur Drehachse (3) zentrische Aufnahmeöffnung (9) zur Aufnahme eines Halteschafts (11) des Werkzeugs aufweist, wobei am Umfangsmantel der Aufnahmeöffnung (9) Spannflächen zur Presssitzhalterung des Halteschafts (11) des Werkzeugs angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der endseitige Schaftbereich (7) des Spannschafts (1) in Umfangsrichtung verteilt mehrere Zugspeichen (13) aufweist, auf die zur radialen Auseinanderspreizung der Spannflächen eine im wesentlichen nach radial außen gerichtete Zugkraft ausübbar ist, und dass an den Zugspeichen (13) den Umfangsabstand zwischen diesen überbrückende Brückenelemente (19) angreifen, deren zwischen ihren Angriffsstellen (25) an den Zugspeichen (13) gemessene Sehnenlänge bei Zugkrafteinwirkung auf die Zugspeichen (13) vergrößerbar ist.
Werkzeughalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Brückenelemente (19) und deren Angriffsstellen (25) an den Zugspeichen (13) derart gestaltet sind, dass durch Einleitung einer Sehnenlängungskraft, insbesondere in Form einer im wesentlichen nach radial innen gerichteten Druckkraft, in die Brückenelemente (19) die Zugspeichen (13) auf Zug belastbar sind.
Werkzeughalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der Brückenelemente (19) als zur Drehachse (3) hin konkav gekrümmte Membranen (19) ausgebildet ist, welche durch annähernd radiale Druckbelastung abflachbar sind.
Werkzeughalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Krümmung der Membranen (19b) geringer als die eines zur Drehachse zentrischen Kreisbogens ist, welcher durch die Angriffsstellen der Membranen (19b) an den Zugspeichen (13b) hindurchgeht.
Werkzeughalter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranen (19) einstückig mit den Zugspeichen (13) verbunden sind.
Werkzeughalter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranen (19f) als gesonderte Einsetzteile ausgebildet sind, welche in Aufnahmekammern (17f) des endseitigen Schaftbereichs (7f) des Spannschafts unverlierbar gehalten sind.
Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der Brückenelemente (19g) von gummielastischen Körpern gebildet ist.
Werkzeughalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die gummielastischen Körper (19g) in Aufnahmekammern (17g) des endseitigen Schaftbereichs (7g) des Spannschafts unverlierbar gehalten sind und vorzugsweise durch Einfüllen einer härtbaren Füllmasse in die Aufnahmekammern (17g) hergestellt sind.
Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der endseitige Schaftbereich (7e) des Spannschafts ein Druckkammersystem (43e) enthält, welches zur Einleitung der Sehnenlängungskraft in die Brückenelemente (19e) an eine insbesondere hydraulische Druckmittelversorgung (45e) anschließbar ist.
Werkzeughalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckkammersystem (43e) mindestens teilweise von den Brückenelementen (19e) begrenzt ist.
Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannschaft (1) Angriffsflächen für von dem Spannschaft (1) separierbare Druckkörper (21) trägt, mittels welcher zur Erzeugung der Sehnenlängungskraft Druckkräfte in den Spannschaft (1) einleitbar sind.
Werkzeughalter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Angriffsflächen an den Brückenelementen (19) angeordnet sind.
Werkzeughalter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausbildung der Brückenelemente (19f) als in Aufnahmekammern (17f) des endseitigen Schaftbereichs (7f) des Spannschafts unverlierbar gehaltene, gesonderte Einsetz- oder Einfüllteile die Aufnahmekammern (17f) durch Schlitze (47f) nach radial außen offen sind, durch welche die Druckkörper (21f) einführbar sind.
Werkzeughalter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der endseitige Schaftbereich (7d) des Spannschafts einen die Brückenelemente (19d) radial außen umgebenden Krafteinleitungsring (37d) aufweist, welcher durch radiale Druckstege (39d) insbesondere einstückig mit den Brückenelementen (19d) verbunden ist und die Angriffsflächen trägt.
Werkzeughalter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckstege (39d) in Umfangsrichtung annähernd mittig zwischen benachbarten Zugspeichen (13d) angeordnet sind.
Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 2 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass in Umfangsrichtung verteilt drei, vier oder fünf Zugspeichen (13) vorgesehen sind.
Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Brückenelemente (19h) Teil eines die Zugspeichen (13h) umschließenden, zugfest mit diesen insbesondere einstückig verbundenen Zugrings (20h) sind und dass dem Werkzeughalter eine, Heizeinrichtung (49h) zugeordnet ist, mittels welcher der Zugring (20h) zur Zugbelastung der Zugspeichen (13h) thermisch radial aufweitbar ist.
Werkzeughalter nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass in Umfangsrichtung zwischen zumindest einem Teil der Zugspeichen (13h) liegende Bereiche des Zugrings (20h) durch Isolierkammern (17h) von radial inneren Bereichen des endseitigen Schaftbereichs (7h) des Spannschafts thermisch getrennt sind.
Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Spannflächen bildender radial innerer Umfangsbereich (15a) des Spannschafts in mehrere voneinander getrennte Umfangssegmente (35a) aufgeteilt ist, von denen jedes mit je mindestens einer. Zugspeiche (13a) verbunden ist.
Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der endseitige Schaftbereich (7) des Spannschafts (1) von einer ringförmig geschlossenen, insbesondere einstückigen Endhülse (7) gebildet ist, deren Innenumfangsmantel die Spannflächen bildet, und dass in die Endhülse (7) zur Bildung der Zugspeichen (13) in Umfangsrichtung verteilt eine Mehrzahl zumindest angenähert axial sich erstreckender, zum Außenumfangsmantel der Endhülse (7) radial insbesondere geschlossener Ausnehmungen (17) eingearbeitet sind.
Werkzeughalter nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Endhülse (7) gesondert von einem Grundkörper (27) des Spannschafts (1) hergestellt und fest mit diesem verbunden ist.
Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeöffnung (9) im entlasteten Zustand der Zugspeichen (13) im wesentlichen Kreisquerschnitt besitzt.
Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Brückenelemente (19) als Fliehgewichtselemente ausgebildet sind, welche bei Rotation des Spannschafts um die Drehachse (3) unter Zentrifugalkrafteinfluss eine der Fliehtendenz der Zugspeichen (13) entgegenwirkende, im Wesentlichen nach radial innen gerichtete Druckkraft auf die Zugspeichen (13) ausüben.
Werkzeughalter nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Fliehgewichtselemente (19) dazu ausgebildet sind, bei Rotation des Spannschafts (1) um die Drehachse (3) unter Zentrifugalkrafteinfluss eine den Presssitz des Halteschafts (11) des Werkzeugs verstärkende Druckkraft auf die Zugspeichen (13) auszuüben.