DE20200398U1

DE20200398U1 - Längeneinstellbarer Werkzeughalter

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Publication number: DE20200398U1
Application number: DE20200398U
Authority: DE
Original assignee: Franz Haimer Maschinenbau KG
Current assignee: Franz Haimer Maschinenbau KG
Priority date: 2002-01-11
Filing date: 2002-01-11
Publication date: 2003-06-18
Anticipated expiration: 2012-01-12
Also published as: US20030132582A1; AT5817U1; US6726223B2

Description

- 1 -Längeneinstellbarer Werkzeughalter

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen längeneinstellbaren Werkzeughalter für ein rotierendes Werkzeug.

Herkömmliche Werkzeughalter für rotierende Werkzeuge, beispielsweise Bohrer, Fräser oder Reibwerkzeuge, wie sie beispielsweise aus US 5 311 654 bekannt sind, haben ein mit einem Kupplungsschaft für die Verbindung mit einer Werkzeugmaschine versehenes Basiselement, welches dem Kupplungsschaft axial abgewandt in einem eine zentrische Aufnahmeöffnung bildenden Hülsenteil endet. Bei dem Kupplungsschaft kann es sich um einen herkömmlichen Normanschluss, beispielsweise in Form eines Steilkegels oder dgl., handeln. Der Hülsenteil nimmt den Schaft des Werkzeugs im Presssitz auf und ist mittels einer Heizeinrichtung, vorzugsweise einer induktiven Heizeinrichtung, thermisch aufweitbar, so dass der im abgekühlten Zustand in dem Hülsenteil festsitzende Werkzeugschaft in die Aufnahmeöffnung des Hülsenteils axial eingesteckt oder aus dieser herausgezogen werden kann.

Aus US 5 311 654 ist es ferner bekannt, den Werkzeughalter 2-teilig auszubilden. In die Aufnahmeöffnung des Basiselements ist eine rohrzylindrische Reduzierhülse eingeschrumpft, die ihrerseits eine Aufnahmeöffnung für den Werkzeugschaft bildet. Auch die Reduzierhülse nimmt den Werkzeugschaft im Presssitz auf und steht mit ihrem die Presssitzkräfte übertragenden Bereich über den Hülsenteil des Basiselements vor, so dass die Reduzierhülse unabhängig davon, ob sie in das Basiselement eingesetzt ist oder nicht, zum Wechseln des Werkzeugs thermisch, beispielsweise mittels der Induktionsheizeinrichtung, aufgeweitet werden kann.

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Die Aufnahmeöffnung sowohl des Hülsenteils als auch der Reduzierhülse erstreckt sich über die gesamte axiale Länge des Werkzeughalters und ist in dem die Presssitzkräfte auf den Werkzeugschaft übertragenden, inneren Mantelbereich mit mehreren, beispielsweise 4 Nuten versehen, über die im Betrieb des Werkzeugs Kühlflüssigkeit durch den Werkzeughalter hindurch dem Werkzeug zugeführt werden kann.

In der Praxis ist es wünschenswert, längeneinstellbare Werkzeughalter, insbesondere in Form der vorstehend erläuterten wärmeschrumpfbaren Werkzeughalter, zur Verfügung zu haben. Bei herkömmlichen wärmeschrumpfbaren Werkzeughaltern kann zwar der Werkzeugschaft vielfach axial positioniert werden, doch sind dieser Möglichkeit vergleichsweise enge Grenzen durch die gleichbleibend festgelegten Abmessungen des Werkzeughalters gesetzt. Es ist Aufgabe der Erfindung, einen wärmeschrumpf baren Werkzeughalter anzugeben, der es erlaubt, das Werkzeug in sehr weiten Grenzen relativ zum Kupplungsschaft wählbar zu positionieren, ohne die Drehmomentübertragungseigenschaften des Werkzeughalters zu beeinträchtigen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß ein längeneinstellbarer Werkzeughalter für ein rotierendes Werkzeug vorgeschlagen, der gekennzeichnet ist durch:

Ein mit einem Kupplungsschaft für die Verbindung mit einer Werkzeugmaschine versehenes Basiselement, welches dem Kupplungsschaft axial abgewandt in einem eine zentrische Aufnahmeöffnung bildenden Hülsenteil endet und durch mehrere rohrzylindrische, ihrerseits jeweils eine zentrische Aufnahmeöffnung bildende Verlängerungshülsen, von denen eine erste axial variabel positionierbar im Presssitz in der Aufnahmeöffnung des Hülsenteils angeordnet ist und jede weitere der Verlängerungshülsen axial variabel positionierbar im Presssitz in der Aufnahmeöffnung der zum Basiselement hin benachbarten Verlängerungshülse angeordnet ist,

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wobei das Werkzeug mit seinem Schaft im Presssitz in der Aufnahmeöffnung der zum Basiselement am weitesten entfernt gelegenen Verlängerungshülse angeordnet ist und der die Presssitzkräfte übertragende Bereich des Hülsenteils und jeder der Verlängerungshülsen für das Einführen oder Positionieren oder Herausnehmen der Verlängerungshülse bzw. des Werkzeugschafts durch Erwärmen, insbesondere mittels einer Induktionsheizeinrichtung, aufweitbar ist.

Bei einem solchen Werkzeughalter sind die Verlängerungshülsen relativ zueinander und zum Hülsenteil des Basiselements teleskopierbar, so dass die axiale Länge des Werkzeughalters insgesamt in sehr weiten Grenzen variiert werden kann. Die an der Übertragung der Presssitzkräfte beteiligten, einander zugeordneten Flächen, sind hochpräzise herstellbar, so dass trotz variabler Positionierung präzise Rundlaufeigenschaften erreicht werden. Die Aussendurchmesser der Verlängerungshülsen entsprechen zweckmäßigerweise Normdurchmessern von Werkzeugschäften, so dass die Anzahl der zur Verlängerung benutzten Verlängerungshülsen den Praxisanforderungen entsprechend gewählt werden kann und ggf. mit einem Satz im Aussendurchmesser oder/und Innendurchmesser abgestufter Verlängerungshülsen nicht nur die axiale Länge des Werkzeughalters variiert werden kann, sondern auch der Werkzeughalter an den Nenn-Durchmesser des letztendlich zu spannenden Werkzeugschafts angepasst werden kann.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der die Presssitzkräfte übertragende Bereich des Hülsenteils und der Verlängerungshülsen jeweils im Wesentlichen bis an das dem Kupplungsschaft axial abgewandte Stirnende heranreicht und die Aufnahmeöffnung des Hülsenteils oder/und der Verlängerungshülsen über den die Presssitzkräfte übertragenden Bereich axial zum Kupplungsschaft hin verlängert und im Durchmesser bezogen auf den Durchmesser des die Pressitzkräfte übertragenden Bereichs vergrößert ist. Da der die Presssitzkräfte übertragende Bereich bis an das axiale Stirnende heranreicht, hat der Werkzeughalter verbesserte Drehmo-

mentübertragungseigenschaften. Der die Presssitzkräfte übertragende Bereich hat eine definierte axiale Länge, vorzugsweise etwa das 2- bis 3-fache des Durchmessers der Aufnahmeöffnung, was die thermische Aufweitung erleichtert, da sie auf den definierten Bereich begrenzt bleiben kann. Dennoch kann die teleskopierbare Länge jeder Verlängerungshülse und des Hülsenteils beträchtlich größer gewählt werden, nachdem der den teleskopierbaren Längenüberschuss aufnehmende Bereich im Durchmesser vergrößert ist. Die axiale Länge des Durchmesser vergrößerten Bereichs der Aufnahmeöffnung zumindest der Verlängerungshülsen beträgt zweckmäßigerweise wenigstens das 1,5-fache, vorzugsweise wenigstens das 2-fache der axialen Länge des die Presssitzkräfte übertragenden Bereichs.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass von dem vom Kupplungsschaft axial abgewandten Ende des Presssitzkräfte übertragenden Bereichs zumindest der im Durchmesser kleinsten Verlängerungshülse in Umfangsrichtung der Aufnahmeöffnung verteilt mehrere axial langgestreckte, zur Aufnahmeöffnung offene, die Verlängerungshülse radial jedoch nicht vollständig durchdringende Schlitze ausgehen. Schlitze dieser Art erhöhen, wenn sie in hinreichender Anzahl vorhanden sind, den für die Schrumpfdehnung wirksamen Durchmesser in dem die Presssitzkräfte übertragenden Bereich bezogen auf den Innendurchmesser der Aufnahmeöffnung und senken damit die Anforderungen an die Einhaltung von Herstellungstoleranzen. Dies ist besonders bei kleinen Innendurchmessern von Bedeutung, wenn Klemmprobleme beim Ausschrumpfen des Werkzeugschafts oder ggf. der Verlängerungshülsen vermieden werden sollen. Die Schlitze sind in die ansonsten ringförmig geschlossene Verlängerungshülse eingebracht. Vorzugsweise ist jede der Verlängerungshülsen oder/und der Hülsenteil mit solchen den für die Schrumpfdehnung wirksamen Durchmesser erhöhenden Schlitzen versehen.

Die Schlitze beginnen bevorzugt im Wesentlichen direkt an dem vom Kupplungsschaft axial abgewandten Stirnende und erstrecken sich in axialer

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Richtung zweckmäßigerweise über wenigstens 5-10 mm, da hier die Ausschrumpfprobleme am größten sind, bevorzugt aber mindestens über die Länge des die Presssitzkräfte übertragenden Bereichs der Aufnahmeöffnung und können ggf. in axialer Richtung sich ändernde radiale Tiefe haben, insbesondere von der Einsteckseite des Werkzeugschafts zum Kupplungsschaft hin abnehmende radiale Tiefe haben.

Um die das Drehmoment übertragende Kontaktfläche der Aufnahmeöffnung möglichst wenig zu verringern, ist die Breite der Schlitze in Umfangsrichtung so gering wie möglich. Zweckmäßigerweise haben die Schlitze in Umfangsrichtung eine Breite zwischen 0,1 mm und 0,5 mm. Um trotz der geringen Breite einfach hergestellt werden zu können, haben die Schlitze im Wesentlichen parallele Schlitzwände.

Die radiale Tiefe der Schlitze bestimmt die Erhöhung des für die Wärmedehnung wirksamen Durchmessers des die Presssitzkräfte übertragenden Bereichs. Die radiale Tiefe ist so bemessen, dass sich ein wirksamer Dehnungsdurchmesser ergibt, der es erlaubt, die Aufnahmeöffnung mit hinreichend großen und damit einfach zu realisierenden Toleranzen herzustellen.

Da der wirksame Dehnungsdurchmesser des Hülsenteils umso größer sein soll, je kleiner der Nenn-Durchmesser der Aufnahmeöffnung ist, ist in einer bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen, dass die radiale Tiefe der Schlitze im Presssitzkräfte übertragenden Bereich der Aufnahmeöffnung bei einem Nenn-Durchmesser der Aufnahmeöffnung kleiner oder gleich 10 mm größer als der 0,1-fache Nenn-Durchmesser, bevorzugt gleich oder größer als der 0,2-fache Nenn-Durchmesser ist. Der Nenn-Durchmesser ist hierbei der Wert des Aussendurchmessers des im Presssitzkräfte übertragenden Bereich aufgenommenen Elements. Bei einem Nenn-Durchmesser der Aufnahmeöffnung kleiner oder gleich 6 mm ist die radiale Tiefe der Schlitze bevorzugt größer als der 0,15-fache Nenn-Durchmesser besser aber gleich oder größer als der 0,3-fache Nenn-Durchmesser und bei einem Nenn-Durchmesser der Aufnahmeöffnung kleiner oder gleich 3 mm ist die radiale

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Tiefe zweckmäßigerweise größer als der 0,2-fache Nenn-Durchmesser bevorzugt aber gleich oder größer als der 0,5-fache Nenn-Durchmesser. Diese Abmessungen stellen sicher, dass die zwischen den Schlitzen verbleibenden Stegbereiche des Hülsenteils bei Drehmomentbelastung noch hinreichend biegesteif sind.

Die Anzahl der in Umfangsrichtung bevorzugt in gleichen Winkelabständen angeordneten Schlitze soll einen Kompromiss zwischen hinreichender Tragfähigkeit der zwischen den Schlitzen verbleibenden Stegbereiche einerseits und der Verbesserung des Dehnungsverhaltens der Verlängerungshülse andererseits sein. Zweckmäßigerweise sind wenigstens 6 Schlitze, besser jedoch wenigstens 8 Schlitze, vorgesehen. Um die bei der Drehmomentübertragung wirksame Kontaktfläche nicht allzusehr zu verringern, sind zweckmäßigerweise weniger als 20 Schlitze vorgesehen.

Die radial aussenliegenden Böden der Schlitze liegen bevorzugt auf der Mantel kontur eines Kegels mit dem Kupplungsschaft axial zugewandter Kegelspitze. Dies erleichtert die Herstellung auch relativ schmaler Schlitze, beispielsweise im Drahterosionsverfahren.

Im Folgenden werden bevorzugt die Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt:
Fig. 1A einen Axiallängsschnitt durch einen 2-fach teleskopierbaren, erfindungsgemäßen Werkzeughalter in maximal verlängerter Position;

Fig. 1B den Werkzeughalter aus Fig. 1A in maximal verkürzter Position;
Fig. 2A einen Axiallängsschnitt durch einen 3-fach teleskopierbaren, erfindungsgemäßen Werkzeughalter in maximal ausgezogener Position;
Fig. 2B den Werkzeughalter aus Figur 2A in minimaler Position;
Fig. 3 einen Axiallängsschnitt durch eine bei den Werkzeughaltern der Fig.

1 und 2 verwendbare Verlängerungshülse und

Fig. 4 eine Stirnansicht der Verlängerungshülse, gesehen in Richtung eines Pfeils IV in Fig. 3.

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Die Fig. 1&Agr; und 1B zeigen einen teleskopierbaren Werkzeughalter 1 einmal auf seine maximale Länge ausgezogen (Fig. 1A) und zum anderen auf seine minimale Länge zusammengeschoben (Fig. 1B). Der zur Aufnahme eines mit seinem Werkzeugschaft bei 3 angedeuteten, im Betrieb um eine Drehachse 5 rotierenden Werkzeugs, beispielsweise eines Bohrers, eines Fräsers oder eines Reibwerkzeugs, bestimmte Werkzeughalter 1 hat ein Basiselement 7, welches an seinem werkzeugfernen axialen Ende in einem Kupplungsschaft 9 für die Verbindung mit einer rotierend angetriebenen, nicht näher dargestellten Maschinenspindel versehen ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Kupplungsschaft 9 als Norm-Steilkegel ausgebildet.

Das Basiselement 7 geht auf seiner werkzeugnahen Seite in ein Hülsenteil 11 über, welches eine zur Drehachse 5 zentrischen Aufnahmeöffnung 13 mit Kreiszylinderkontur enthält. In der Aufnahmeöffnung 13 des Hülsenteils 11 sitzt im Presssitz eine rohrzylindrische Verlängerungshülse 15, die in ihrer axial durchgehenden, gleichfalls kreiszylindrisch konturierten Aufnahmeöffnung 17 eine weitere Verlängerungshülse 19 im Presssitz enthält. Auch die Verlängerungshülse 1 9 hat eine axial durchgehende Aufnahmeöffnung 21, die in nachfolgend noch näher erläuterter Weise den Werkzeugschaft 3 gleichfalls im Presssitz aufnimmt. Das von der Maschinenspindel auf den Kupplungsschaft 9 ausgeübte Drehmoment wird über die Presssitzverbindungen auf den Werkzeugschaft 3 übertragen.

Jede der Aufnahmeöffnungen 13, 17, 21 sowohl des Hülsenteils 11 als auch der Verlängerungshülsen 15, 19 überträgt die Presssitzkräfte nur in einem an das werkzeugseitige Stirnende 23 des Hülsenteils 11 bzw. der Verlängerungshülsen 15, 19 im Wesentlichen unmittelbar anschließenden Bereich 25. Zum Kupplungsschaft 9 hin ist jede der Aufnahmeöffnungen 13, 17, 21 hin verlängert und in ihrem Durchmesser soweit vergrößert, derart dass sie die im Bereich 25 im Presssitz gehaltene Verlängerungshülse mit vergleichsweise geringem radialen Spiel aufzunehmen vermag.

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Der Hülsenteil 11 und die Verlängerungshülsen 15, 19 bestehen aus wärmefestem Stahl und sind jeweils im Presssitzkräfte übertragenden Bereich mittels einer bei 27 schematisch angedeuteten Induktionsheizeinrichtung erwärmbar und damit thermisch bis auf einen Durchmesser aufweitbar, der es erlaubt, die Verlängerungshülse 15 bzw. 19 oder den Werkzeugschaft 3 relativ zur zugeordneten Aufnahmeöffnung 13 bzw. 17 oder 21 axial zu verschieben bzw. in die Aufnahmeöffnung einzusetzen oder aus ihr herauszunehmen. Nach dem Abkühlen des Bereichs 25 schrumpfen der Hülsenteil 11 bzw. die Verlängerungshülsen 15, 19 wieder auf das Presssitzkräfte erzeugende Maß zurück. Geeignete induktive Heizeinrichtungen sind in WO 01/89 758 A1 erläutert.

Der die Presssitzkräfte übertragende Bereich hat eine axiale Länge, die etwa das 2- bis 3-fache des Aussendurchmessers des in diesem Bereich 25 zu haltenden Elements beträgt. So ist beispielsweise der Bereich 25 der Verlängerungshülse 19 in axialer Richtung etwa zwei- bis dreimal so lang, wie der Werkzeugschaft 3 in seinem zu spannenden Abschnitt dick ist. Der im Durchmesser vergrößerte an dem Bereich 25 axial anschließende Bereich zumindest der Aufnahmeöffnungen 17, 21 der Verlängerungshülsen 15, 19 ist wenigstens um das 2-fache länger als der Presssitzkräfte übertragende Bereich 25 dieser Aufnahmeöffnung. Der im Durchmesser vergrößerte Bereich der Aufnahmeöffnung 13 des Basiselements 7 kann aus Kostengründen ggf. auch kürzer als der Presssitzkräfte übertragende Bereich 25 des Hülsenteils 11 sein, insbesondere wenn das Basiselement 7 mit Stellorganen für die axiale Voreinstellung des Werkzeugs relativ zum Basiselement 7 ausgerüstet ist.

Die Fig. 2A und 2B zeigen eine Variante eines 3-fach teleskopierbaren Werkzeughalters, der sich von dem Werkzeughalter der Fig. 1A und 1B lediglich durch die erhöhte Zahl seiner Verlängerungshülsen und die Art seines Kupplungsschafts unterscheidet. Gleichwirkende Komponenten sind hier, wie auch bei der nachfolgenden Erläuterung weiterer Varianten, mit

den Bezugszahlen der Fig. 1A und 1B bezeichnet und zur Unterscheidung mit einem Buchstaben versehen. Zur Erläuterung des Aufbaus und der Wirkungsweise wird auf die Beschreibung der Figuren 1A und 1B verwiesen.

Der in Fig. 2A im vollständig ausgezogenen Zustand und in Fig. 2B im vollständig verkürzten Zustand dargestellte, teleskopierbare Werkzeughalter 1a ist zur Verbindung mit der Maschinenspindel mit einem als HSK-Kegel ausgebildeten Kupplungsschaft 9a versehen und umfasst eine dritte Verlängerungshülse 29, die in ihrem Aufbau und ihrer Funktion den Verlängerungshülsen 15a und 19a entspricht und im dargestellten Ausführungsbeispiel zwischen die Verlängerungshülsen 15a und 19a eingesetzt ist. Die zusätzliche Verlängerungshülse 29 vergrößert den nutzbaren axialen Hub des Werkzeughalters 1a. Auch die Verlängerungshülse 29 hat eine axial durchgehende Aufnahmeöffnung 31, die unmittelbar an ihr werkzeugseitiges Stirnende 23a anschließend einen Presssitzkräfte auf die Verlängerungshülse 19a übertragenden Bereich 25a bildet und sich zum Kupplungsschaft 9a hin im Durchmesser vergrößert fortsetzt, wie dies vorangegangen anhand der Fig. 1A und 1B erläutert wurde. Im übrigen ist der Werkzeughalter 1a gleich dem Werkzeughalter 1 aufgebaut und kann durch eine induktive Heizeinrichtung für die axiale Positionierung und das Einsetzen bzw. Entnehmen des Werkzeugschafts 3a in den Bereichen 25a wärmegedehnt werden. Es versteht sich, dass ggf. auch mehr als drei Verlängerungshülsen vorhanden sein können. Zweckmäßigerweise stehen dem Benutzer ein Satz im Innen- und Aussendurchmesser unterschiedlich gestufter Verlängerungshülsen zur Verfügung, um so den Werkzeughalter an unterschiedliche Gesamtlängenerfordernisse oder/und unterschiedliche Werkzeugschaftdurchmesser anpassen zu können.

Der die Presssitzkräfte übertragende Bereich 25 der Aufnahmeöffnung des Hülsenteils als auch jeder Verlängerungshülse der vorstehend erläuterten Werkzeughalter kann eine kreiszylindrische Mantelfläche haben. Der Durch-

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messer dieser Mantelfläche bestimmt das Wärmedehnungsverhalten, denn dieser Durchmesser muss sich zum Freigeben des darin im Presssitz gehaltenen Elements schneller oder/und stärker aufweiten als das im Presssitz gehaltene Element, wenn es nicht zu unerwünschten Klemmeffekten kommen soll. Solange der Durchmesser relativ groß ist, ist dies in aller Regel möglich. Bei kleinen Durchmessern hingegen muss die Mantelfläche der Aufnahmeöffnung oder/und der Aussenmantel des im Presssitz zu haltenden Elements, beispielsweise des Werkzeugschafts, mit hinreichend kleinen Toleranzen hergestellt werden, wenn das Ausschrumpfen problemlos vonstatten gehen soll.

Ausschrumpfprobleme können insbesondere bei der durchmesserkleinsten Verlängerungshülse auftreten, wie sie in Fig. 1 bei 19 oder Fig. 2 bei 19a dargestellt ist. Die Fig. 3 und 4 zeigen eine Ausgestaltung einer Verlängerungshülse 19c, deren Aufnahmeöffnung 21c in dem die Presssitzkräfte übertragenden Bereich 25c wenigstens 6, jedoch höchstens 20, hier 8, zur Aufnahmeöffnung 21c offene, die Verlängerungshülse 19c jedoch nicht vollständig durchdringende, axial langgestreckte Schlitze 33 enthält. Die Schlitze 33 beginnen im Wesentlichen unmittelbar am werkzeugnahen Stirnende 23c der Verlängerungshülse 19c und erstrecken sich in axialer Richtung wenigstens 5 bis 10 mm, vorzugsweise jedoch über den gesamten Presssitzkräfte übertragenden Bereich 25c. Die Schlitze 33 sind unmittelbar in das Material der vorzugsweise aus wärmefestem Stahl bestehenden Verlängerungshülse 19c eingearbeitet. Der sich radial aussen an den Bereich der Schlitze 33 anschließende Umfangsbereich 35 ist ringförmig geschlossen. Das Dehnungsverhalten dieses Bereichs wird nun durch den Durchmesser des die radial äußeren Böden 37 der Schlitze 33 enthaltenden Umkreises bestimmt und nicht mehr durch den Durchmesser der Aufnahmeöffnung 21c. Die Aufnahmeöffnung 21c wird damit im Bereich 25c stärker gedehnt als es bei einer Verlängerungshülse ohne radiale Schlitze der Fall wäre und kann deshalb entsprechend auch bei kleinen Nenn-Durchmessern mit größeren Toleranzen hergestellt werden.

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Wie bereits vorangegangen beschrieben, ist die Aufnahmeöffnung 21c gestuft. An den die Presssitzkräfte übertragenden Bereich 25c schließt sich auf der werkzeugfernen Seite ein Bereich mit etwas vergrößertem Durchmesser an, so dass der zu spannende Werkzeugschaft ausschließlich im Bereich 25c gehalten wird. Auch hier hat der Bereich 25c eine Länge gleich etwa dem 2- bis 3-fachen des zu spannenden Nenn-Durchmessers.

Um die das Drehmoment übertragende Kontaktfläche zum Werkzeugschaft möglichst groß zu halten, sind die Schlitze 33 möglichst schmal, beispielsweise in Umfangsrichtung zwischen 0,1 mm und 0,5 mm, besser kleiner als 0,4 mm breit. Die Schlitzwände verlaufen zueinander parallel, um zwischen den Schlitzen 33 gelegene Stegbereiche 39 im Sinne einer hohen Biegefestigkeit bei Drehmomentbelastung zu gestalten. Auch die Anzahl der Schlitze 33 zwischen 6 und 20, vorzugsweise 8 Schlitzen, stellt einen Kompromiss zwischen hinreichend großer Kontaktfläche der Aufnahmeöffnung 19c einerseits und hinreichender Biegefestigkeit der Stegbereiche 39 andererseits dar.

Die radiale Tiefe der Schlitze 33 hängt zweckmäßigerweise vom Nenn-Durchmesser der Aufnahmeöffnung 19c ab. In einem Bereich mit einem Nenn-Durchmesser des Werkzeugschafts kleiner gleich 3 mm ist die radiale Tiefe der Schlitze gleich oder größer als der 0,5-fache Nenn-Durchmesser gewählt. Mit größer werdendem Nenn-Durchmesser kann das Verhältnis der Schlitztiefe zum Nenn-Durchmesser verringert werden. Bei einem Nenn-Durchmesser zwischen 4 mm und 20 mm genügt im Einzelfall eine radiale Schlitztiefe von 2 mm. Bei einem Nenn-Durchmesser größer 25 mm sollte die Schlitztiefe wenigstens 2,5 mm betragen. Die vorstehenden Tiefenangaben beziehen sich auf den Bereich der Stirnfläche 23c.

Wenngleich die Schlitze 33 über die gesamte axiale Länge die vorstehend genannten Tiefenabmessungen haben sollen, so kann die radiale Tiefe jedes Schlitzes in Längsrichtung jedoch auch verändert werden. So können, wie

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Fig. 3 zeigt, die Böden 37 der Schlitze 33 auch auf dem Mantel eines bei 41 angedeuteten Kegels liegen, dessen Kegelspitze 43 nahe dem werkzeugfernen Ende der Verlängerungshülse 19c liegt. Derartige Schlitze lassen sich, selbst wenn sie in Umfangsrichtung sehr schmal sind, z.B. in einem Draht-Erosionsverfahren, herstellen.

Die Fig. 3 und 4 zeigen die Gestaltung des Presssitzkräfte übertragenden Bereichs der dem Spannschaft am weitesten entfernt gelegenen Verlängerungshülse. Es versteht sich, dass Schlitze der vorstehenden Art nicht nur in den übrigen Verlängerungshülsen, sondern auch an dem Hülsenteil des Basiselements vorgesehen sein können.

Claims

1. Längeneinstellbarer Werkzeughalter für ein rotierendes Werkzeug, gekennzeichnet durch
ein mit einem Kupplungsschaft (9) für die Verbindung mit einer Werkzeugmaschine versehenes Basiselement (7), welches dem Kupplungsschaft (9) axial abgewandt in einem eine zentrische Aufnahmeöffnung (13) bildenden Hülsenteil (11) endet
und mehrere rohrzylindrische, ihrerseits jeweils eine zentrische Aufnahmeöffnung (17, 21; 17a, 21a, 31; 21c) bildende Verlängerungshülsen (15, 19; 15a, 19a, 29; 19c), von denen eine erste (17; 17a) axial variabel positionierbar im Presssitz in der Aufnahmeöffnung (13) des Hülsenteils (11) angeordnet ist und jede weitere der Verlängerungshülsen (19; 19a, 29; 19c) axial variabel positionierbar im Presssitz in der Aufnahmeöffnung (17; 17a, 31) der zum Basiselement (7) hin benachbarten Verlängerungshülse (15; 15a, 29) angeordnet ist,
wobei das Werkzeug mit seinem Schaft (3) im Presssitz in der Aufnahmeöffnung (21; 21a; 21c) der zum Basiselement (7) am weitesten entfernt gelegenen Verlängerungshülse (19; 19a; 19c) angeordnet ist
und der die Presssitzkräfte übertragende Bereich (25) des Hülsenteils (11) und jeder der Verlängerungshülsen (15, 19; 15a, 19a, 29; 19c) für das Einführen oder Positionieren oder Herausnehmen der Verlängerungshülsen (15, 19; 15a, 19a, 29; 19c) bzw. des Werkzeugschafts (3) durch Erwärmen, insbesondere mittels einer Induktionsheizeinrichtung, aufweitbar ist.

2. Längeneinstellbarer Werkzeughalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der die Presssitzkräfte übertragende Bereich (25) des Hülsenteils (11) und der Verlängerungshülsen (15, 19) jeweils im Wesentlichen bis an das dem Kupplungsschaft (9) axial abgewendete Stirnende heranreicht und die Aufnahmeöffnung (13, 17, 21) des Hülsenteils (11) oder/und der Verlängerungshülsen (15, 19) über den die Presssitzkräfte übertragenden Bereich (25) axial zum Kupplungsschaft (9) hin verlängert und im Durchmesser bezogen auf den Durchmesser des die Presssitzkräfte übertragenden Bereichs (25) vergrößert ist.

3. Längeneinstellbarer Werkzeughalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Länge des im Durchmesser vergrößerten Bereichs (25) der Aufnahmeöffnung (13, 17, 21) wenigstens das 1,5-fache vorzugsweise wenigstens das 2-fache der axialen Länge des die Presssitzkräfte übertragenden Bereichs beträgt.

4. Längeneinstellbarer Werkzeughalter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Länge des die Presssitzkräfte übertragenden Bereichs (25) etwa das 2- bis 3-fache des Durchmessers der Aufnahmeöffnung (13, 17, 21) beträgt.

5. Längeneinstellbarer Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass von dem vom Kupplungsschaft (9) axial abgewandten Ende des Presssitzkräfte übertragenden Bereichs (25c) zumindest der im Durchmesser kleinsten Verlängerungshülse (19c) in Umfangsrichtung der Aufnahmeöffnung (21c) verteilt mehrere axial langgestreckte, zur Aufnahmeöffnung (21c) offene, die Verlängerungshülse (19c) radial jedoch nicht vollständig durchdringende Schlitze (33) ausgehen.

6. Längeneinstellbarer Werkzeughalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jede Verlängerungshülse oder/und der Hülsenteil im Presssitzkräfte übertragenden Bereich (25c) mit Schlitzen (33) versehen sind.

7. Längeneinstellbarer Werkzeughalter nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der die Presssitzkräfte übertragende Bereich (25c) zumindest der im Durchmesser kleinsten Verlängerungshülse (19c) im Wesentlichen bis dicht an das dem Kupplungsschaft axial abgewandte Stirnende (23c) heranreicht.

8. Längeneinstellbarer Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (33) in axialer Richtung wenigstens 5 mm vorzugsweise wenigstens 10 mm lang sind.

9. Längeneinstellbarer Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (33) sich im Wesentlichen über die gesamte axiale Länge des Presssitzkräfte übertragenden Bereichs (25c) der Aufnahmeöffnung (21c) erstrecken.

10. Längeneinstellbarer Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (33) in Umfangsrichtung der Aufnahmeöffnung (21c) zwischen 0,1 mm und 0,5 mm breit sind.

11. Längeneinstellbarer Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (33) jeweils im Wesentlichen parallele Schlitzwände haben und in Umfangsrichtung der Aufnahmeöffnung (21c) schmäler sind als in radialer Richtung tief.

12. Längeneinstellbarer Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeöffnung (21c) wenigstens 6, vorzugsweise wenigstens 8 Schlitze (33) in Umfangsrichtung in gleichen Winkelabständen aufweist.

13. Längeneinstellbarer Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
dass die radiale Tiefe der Schlitze (33) im Presssitzkräfte übertragenden Bereich der Aufnahmeöffnung (21c) bei einem Nenn-Durchmesser der Aufnahmeöffnung (21c) kleiner oder gleich 10 mm größer als der 0,1-fache Nenn-Durchmesser vorzugsweise gleich oder größer als der 0,2-fache Nenn-Durchmesser ist
oder bei einem Nenn-Durchmesser der Aufnahmeöffnung (21c) kleiner oder gleich 6 mm größer als der 0,15-fache Nenn-Durchmesser, vorzugsweise gleich oder größer als der 0,3-fache Nenn-Durchmesser ist
oder bei einem Nenn-Durchmesser der Aufnahmeöffnung (21c) kleiner oder gleich 3 mm größer als der 0,2-fache Nenn-Durchmesser, vorzugsweise gleich oder größer als der 0,5-fache Nenn-Durchmesser ist.

14. Längeneinstellbarer Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die radial aussenliegenden Böden (37) der Schlitze (33) der Verlängerungshülse (19c) auf der Mantelkontur (41) eines Kegels mit dem Kupplungsschaft axial zugewandter Kegelspitze (43) liegen.