DE202007007644U1 - Handhabungsvorrichtung - Google Patents

Abstract

Handhabungsvorrichtung zum Einbau und Ausbau einzelner Spannsegmente (11) in eine bzw. aus einer Aufnahmebohrung (12) und einen darin enthaltenen, federbelasteten Rücksteller (13), die in einem Aufnahmeteil (14) einer Maschinenspindel enthalten sind, die eine in den Aufnahmeteil (14) hinein ragende Zugstange (15) mit endseitigem Gewindeabsatz (16) aufweist, gekennzeichnet durch ein über ein starres Verbindungselement (40) fest mit einer Drehhandhabe (41) verbundenes Hülsenelement (42) mit einem axial durchgehenden Längsschlitz (43) in der Hülsenwandung (44), das einen an den vorderen Stirnrand (25) axial anschließenden zylindrischen Führungsabschnitt (45) und einen an diesen anschließenden axialen Schraubabschnitt (46) aufweist, der mit einem Innengewinde (47) versehen ist, das auf den Gewindeabschnitt (16) der Zugstange (15) passt und aufschraubbar ist unter Axialverschiebung des Rückstellers (13) gegen dessen Federbelastung.

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Handhabungsvorrichtung zum Einbau und Ausbau einzelner Spannsegmente in eine bzw. aus einer Aufnahmebohrung und in einen darin enthaltenen federbelasteten Rücksteller mit den übrigen, im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen.
• Hierzu ist voranzuschicken, dass bekannte Werkzeugmaschinen am vorderen Ende der Maschinenspindel mit einem damit verbundenen Aufnahmeteil versehen sind, in deren Aufnahmebohrung auswechselbar ein Werkzeughalter angepasster Gestaltung aufnehmbar ist. Dieser ist in der Aufnahmebohrung mittels einzelner Spannsegmente axial festspannbar. Die Spannsegmente sind zu einem Spannsatz z.B. von 7 oder 8 Spannfingern zusammengefasst. Sie werden durch Axialverschiebung der in den Aufnahmeteil hinein ragenden und endseitig mit einem Zugbolzen versehenen Zugstange in Lösestellung bzw. Spannstellung gebracht. Der Zugbolzen wirkt mit einer Kegelstumpffläche radial von innen nach außen auf ein vorderes Hakenteil der Spannsegmente derart ein, dass der Hakenteil einen Ringrand am Werkzeughalter hintergreift bzw. bei zum Lösen vorgeschobenem Zugbolzen freigeben kann. Ein hinterer Verankerungsteils jedes Spannsegments greift in eine besondere Aussparung des Aufnahmeteils ein und ist mittels eines federbelasteten Rückstellers darin gehalten. Hierzu kann eine am zugeordneten Ende des Zugbolzens vorgesehene äußere Fläche mit einer inneren Kontaktfläche der einzelnen Spannsegmente derart zusammenwirken, dass diese radial nach außen in die Aussparung des Aufnahmeteils gezwungen werden, gegen die Wirkung eines die Spannsegmente axial beaufschlagenden Federrückstellers. Der Federrücksteller hat die Aufgabe, bei zum Lösen vorgeschobenem Zugbolzen die Spannsegmente mit ihrem Verankerungsteil radial nach innen aus der Aussparung des Aufnahmeteils zumindest soweit zu verschieben, dass der Werkzeughalter entnommen werden kann.
• Die einzelnen Spannsegmente stellen Verschleißteile dar, da diese im Bereich des rückwärtigen Verankerungsteils mit mehreren Kontaktflächen an zugeordneten Flächen der Aussparung des Aufnahmeteils bzw. des Zugbolzens zusammenwirken. Im Bereich des vorderen Hakenteils sind ebenfalls Kontaktflächen vorgesehen, die mit zugeordneten Flächen des Werkzeughalters und des Zugbolzens zusammenwirken. Die Flächen gleiten jeweils aufeinander, woraus sich ein Verschleiß der Spannsegmente in diesen Bereichen nach einiger Zeit des Einsatzes ergibt. Dann müssen die Spannsegmente satzweise ausgetauscht werden. Der Austausch muss vor Ort bei nach wie vor in der Werkzeugmaschine verbleibender Maschinenspindel mit Aufnahmeteil am vorderen Ende erfolgen, wobei auch Überkopfarbeiten verlangt werden. Der Ausbau der einzelnen Spannsegmente ist dabei nahezu unmöglich, zumindest außerordentlich kompliziert; denn nach Entfernen des Zugbolzens hat man zwar Zugriff zu den Spannsegmenten. Diese sind aber mittels des Federrückstellers mit ihrem rückwärtigen Verankerungsteil in der zugeordneten Aussparung des Aufnahmeteils sowie in Umfangsrichtung aneinander gehalten. Die Spannsegmente müssen somit einzeln gegen die Wirkung des Federrückstellers ausgeklinkt und beim Einsetzen eingeklinkt werden.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Handhabungsvorrichtung zu schaffen, die schnell, einfach und ohne die Notwendigkeit von besonderen Werkzeugen, Kraftanstrengungen und Fachkenntnissen einen Einbau und Ausbau einzelner Spannsegmente vor Ort bei in einer Werkzeugmaschine verbleibendem Aufnahmeteil ermöglicht.
• Die Aufgabe ist bei einer Handhabungsvorrichtung der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung durch die Merkmale im Anspruch 1 gelöst. Dadurch ist erreicht, dass durch Schraubbetätigung der Handhabungsvorrichtung, die auf den bei der Zugstange vorhandenen Gewindeabsatz aufgeschraubt wird, ohne große körperliche Anstrengung eine derart starke Axialkraft aufgebracht werden kann, die geeignet ist, die starke Axialkraft des Federrückstellers zu überwinden, derart, dass die davon im Bereich der Verankerungsteile innerhalb der Aussparung des Aufnahmeteils axial beaufschlagten Spannsegmente von der Axialkraft entlastet und derart frei werden, dass diese mit dem Verankerungsteil aus der Aussparung zumindest soweit nach innen versetzt werden können, dass dann bei der Entnahme ein axiales Herausziehen aus dem Aufnahmeteil möglich ist. Beim gegensinnigen Einbau ist durch einfache Drehbetätigung der Handhabungsvorrichtung aufgrund des Gewindeeingriffs eine Axialverschiebung des Federrückstellers dergestalt möglich, dass nacheinander die einzelnen Spannsegmente mit ihrem Verankerungsteil in die zugeordnete Aussparung des Aufnahmeteils eingesetzt werden können. Die Handhabungsvorrichtung ist einfach und kostengünstig. Sie ist unkompliziert, schnell und ohne besondere Fachkenntnisse und ohne den Einsatz von Spezialwerkzeugen zu handhaben. Sie ermöglicht einen schnellen Einbau bzw. Ausbau einzelner Spannsegmente, und zwar auch für hinsichtlich des Federrückstellers und der rückwärtigen Verankerungsteile der Spannsegmente unterschiedlich gestaltete Aufnahmeteile. Trotz verschiedener Bauarten dieser ist die Handhabungsvorrichtung für alle gleichermaßen gut geeignet zum schnellen und einfachen Einbau und Ausbau einzelner Spannsegmente. Die Handhabungsvorrichtung ist maßlich an Aufnahmen des Aufnahmeteils über den Bereich HSK 25 bis HSK 160 angepaßt, so daß die gesamte Palette der HSK-Aufnahmen abgedeckt ist.
• Weitere besondere Erfindungsmerkmale sowie Ausgestaltungen der Handhabungsvorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
• Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung enthalten.
• Der vollständige Wortlaut der Ansprüche ist vorstehend allein zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen nicht wiedergegeben, sondern stattdessen lediglich durch Hinweise auf die Ansprüche darauf Bezug genommen, wodurch jedoch alle diese Anspruchsmerkmale als an dieser Stelle ausdrücklich und erfindungswesentlich offenbart zu gelten haben. Dabei sind alle in der vorstehenden und folgenden Beschreibung erwähnten Merkmale sowie auch die allein aus den Zeichnungen entnehmbaren Merkmale weitere Bestandteile der Erfindung, auch wenn sie nicht besonders hervorgehoben und insbesondere nicht in den Ansprüchen erwähnt sind.
• Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
• 1 einen schematischen axialen Längsschnitt eines Aufnahmeteils einer Maschinenspindel und einer Handhabungsvorrichtung, die durch Eingreifen in den Aufnahmeteil zum Einbau und Ausbau einzelner Spannsegmente darin dient,
• 2 eine schematische stirnseitige Ansicht in Pfeilrichtung II in 1 eines im Aufnahmeteil enthaltenen Rückstellers mit zwei Spannsegmenten,
• 3 eine schematische perspektivische Ansicht der Handhabungsvorrichtung in 1,
• 4 eine schematische Seitenansicht der Handhabungsvorrichtung,
• 5 einen schematischen Schnitt entlang der Linie V-V in 4 der Handhabungsvorrichtung,
• 6 einen schematischen Schnitt entlang der Linie VI-VI in 4.
• In den Zeichnungen ist eine Handhabungsvorrichtung 10 gezeigt, die zum Einbau und Ausbau einzelner Spannsegmente 11 in eine bzw. aus einer Aufnahmebohrung 12 und einen in dieser enthaltenen Rücksteller 13 ausgebildet ist. Die Aufnahmebohrung 12 ist in einem Aufnahmeteil 14 einer nicht weiter gezeigten Maschinenspindel einer Werkzeugmaschine enthalten und auf der in 1 linken Seite offen. Der Aufnahmeteil 14 mit den darin befindlichen Bauelementen dient zum Aufnehmen und Festspannen eines nicht weiter dargestellten Werkzeughalters, wobei das Festspannen mittels der einzelnen Spannsegmente 11 geschieht. Die nicht gezeigte Maschinenspindel weist eine Zugstange 15 mit endseitigem Gewindeabsatz 16 auf, an dessen in 1 rechtem Ende ein O-Ring 17 platziert ist. Der Rücksteller 13 ist mittels einer Vielzahl einzelner Federn 18, die z.B. als zylindrische Schraubenfedern ausgebildet sind, federbelastet, wobei ein Teil 19 des Rückstellers 13 am Ende der Aufnahmebohrung 12 am dortigen Boden des Aufnahmeteils 14 abgestützt ist und ein anderer, relativ dazu axial beweglicher und mittels der Federn 18 belasteter Teil 20 mittels der Federn 18 in 1 nach links beaufschlagt ist. Die Aufgabe des Rückstellers 13 ist es, die einzelnen in der Aufnahmebohrung 12 enthaltenen Spannsegmente 11 in einer besonderen Aussparung 21 des Aufnahmeteils 14 sowie in Umfangsrichtung zu halten. Der Rücksteller 13 weist an dem Teil 20 stirnseitig davon axial vorspringende und in etwa gleich großen Umfangwinkelabständen aufeinander folgende Klauen 22 und Aufnahmeräume 23 dazwischen auf. In radialem Abstand von den Klauen 22 befindet sich radial innen eine axiale Angriffsfläche 24 in Form einer Ringfläche. Diese dient als axiale Anlage- und Stoßfläche für die später noch näher erläuterte Handhabungsvorrichtung 10. Diese weist am vorderen Ende einen zugeordneten vorderen Stirnrand 25 auf, mit dem die Handhabungsvorrichtung 10 axial gegen die Angriffsfläche 24 andrückbar ist unter Axialverschiebung des Teils 20 des Rückstellers 13 gegen die Wirkung der starken Federn 18, wodurch der Teil 20 in 1 nach rechts unter Freigabe der axial beaufschlagten Spannsegmente 11 verschoben wird. Der Rücksteller 13 ist mit dem Teil 20 in den Aufnahmeteil 14 eingepasst und darin praktisch undrehbar, wobei die Zugstange 15, die den Rücksteller 13 durchsetzt, relativ zu diesem axial verschiebbar ist.
• Jedes Spannsegment 11 ist als Spannfinger ausgebildet und ist von dem in 1 linken Ende, das einen Hakenteil 26 aufweist, ausgehend längsgeschlitzt, wobei der jeweilige Längsschlitz 27 axial nahezu bis zu einem am anderen Ende vorgesehenen verdickten Verankerungsteil 28 reicht. Der jeweilige Verankerungsteil 28 ist in der daran angepassten Aussparung 21 aufgenommen. Jeder Verankerungsteil 28 ist mit einer äußeren Kontaktfläche 29 auf der äußeren Umfangsfläche und ferner mit einer radial inneren Kontaktfläche 30 sowie mit beidseitigen axialen Kontaktflächen 31 und 32 versehen, die als Schrägflächen ausgebildet sind. Die axiale Kontaktfläche 31 fällt in 1 nach vorn, links ab und ist zur Anlage an einer ebensolchen Schrägfläche 33 der Aussparung 21 bestimmt. Der verdickte Verankerungsteil 28 jedes Spannsegments 11 ist mit einem axial gerichteten, in 1 nach rechts hin offenen Schlitz 34 versehen, dessen Breite im Wesentlichen der Querschnittsdicke einer jeweiligen Klaue 22 des Rückstellers 13 entspricht, derart, dass die jeweilige Klaue 22 mit Spiel in den Schlitz 34 des jeweiligen Spannsegments 11 eingreifen kann. Jede Klaue 22 ist auf ihrer axialen Stirnfläche mit einer nach vorn und radial von innen nach außen ansteigenden Schrägfläche 35 versehen, an der die jeweiligen Spannsegmente 11 mit der im Schlitz 34 vorgesehenen axialen Kontaktfläche 32, die schräg verläuft, anliegen.
• Diese zuvor beschriebene Gestaltung des Aufnahmeteils 14 der Maschinenspindel ist als allgemein geläufig. 1 zeigt einen Zustand, bei dem zwei Spannsegmente 11, die hier einander diametral gegenüberliegen, mit dem Verankerungsteil 28 in der Aussparung 21 aufgenommen sind und durch die Kraft der auf den Teil 20 des Rückstellers 13 axial drückenden Federn 18 in dieser Aussparung 21 gehalten sind, wobei z.B. die Klauen 22 mit ihrer Schrägfläche 35 gegen die schräge Kontaktfläche 32 des Verankerungsteils 28 drücken. Nicht gezeigt ist ein im Aufnahmeteil 14 sonst ferner enthaltener, mit der Zugstange 15 zur Axialverschiebung verbundener Zugbolzen, der eine radial von innen auf die Innenfläche der einzelnen Hakenteile 26 derart einwirkende Schrägfläche aufweist, dass die Spannsegmente 11 zum Spannen eines Werkzeughalters mit diesen Hakenteilen 26 radial nach außen gezwungen werden.
• Im montierten Zustand drückt somit der Rücksteller 13 mit den Klauen 22 unter der Wirkung der starken Federn 18 axial in 1 nach links gegen die Spannsegmente 11, die dadurch bei über die Zugstange 15 vorgeschobenem, nicht gezeigten Zugbolzen mit dem Verankerungsteil 28 radial nach innen zumindest in die Vorstufe einer Lösestellung gedrückt werden, wobei die äußere Kontaktfläche 29 radial nach innen und außer Anlage mit der Aussparung 21 wandert.
• Diese Anordnung und Gestaltung des Aufnahmeteils 14 und der darin enthaltenen beschriebenen Bauelemente findet sich als gängig bei bekannten Werkzeugmaschinen. Hierbei ergeben sich folgende Probleme. Die Spannsegmente 11 stellen Verschleißteile dar. Sie müssen daher von Zeit zu Zeit gegen neue Spannsegmente 11 ausgetauscht werden. Dabei muss der Teil 20 des Rückstellers 13 gegen die Kraft der starken Federn 18 in 1 axial nach rechts verschoben werden, um jeweils ein Spannsegment 11 zur Entnahme freizugeben. Soll im Tausch ein neues Spannsegment 11 eingesetzt werden, so kann dieses mit seinem Verankerungsteil 28 nicht in die Aussparung 21 eingebracht werden, da der Teil 20 des Rückstellers 13 mittels der Federn 18 in 1 axial nach links vorgeschoben ist. Es muss daher zunächst der Teil 20 des Rückstellers 13 in 1 axial nach rechts gedrückt und verschoben werden. Dies ist bei in einer Werkzeugmaschine enthaltener und darin verbleibender Spindel mit Aufnahmeteil 14 extrem schwierig. Um einen solchen Einbau und Ausbau einzelner Spannsegmente 11 leicht, schnell, sicher und problemlos zu bewerkstelligen, ist die Handhabungsvorrichtung 10 geschaffen, deren Einzelheiten nachstehend näher erläutert sind. Die Handhabungsvorrichtung 10 ist dabei an die im Aufnahmeteil 14 der Maschinenspindel mit Zugstange 15 gegebenen Verhältnisse, auch maßlich, angepasst und deckt durch diese Anpassung die ganze Bandbreite von HSK 25 bis HSK 160 ab. Dabei gibt es Aufnahmeteile 14 beschriebener Art, bei denen die Klauen 22 mit Schrägflächen 35 und die Verankerungsteile 28 der einzelnen Spannsegmente 11 mit zugeordneten schrägen Kontaktflächen 32 versehen sind, wie dies anhand von 1 erläutert ist. Bei dieser Gestaltung ist es bei freier Beweglichkeit der einzelnen Spannsegmente 11 möglich, durch Schwenken des vorderen Endes eines Spannsegments 11 aus der Position gemäß 1 nach außen, wodurch der hintere Verankerungsteil 28 mit der schrägen Kontaktfläche 32 nach außen bewegt wird, den Teil 20 des Rückstellers 13 gegen die Federn 18 axial nach rechts zu verschieben, wenn im Verband einzelner Spannsegmente 11 des Satzes das erste Spannsegment 11 mittels der Handhabungsvorrichtung 10 gelöst und dann entfernt ist; denn wenn der Spannsegmentsatz komplett ist, sind die einzelnen Spannsegmente 11 entlang den Klauen 22 und Aufnahmeräumen 23 gegenseitig gehalten und nicht entnehmbar.
• Bei Aufnahmeteilen 14, bei denen der Rücksteller 13 anders gestaltet ist, muss zur Demontage jedes einzelne Spannsegment 11 zunächst dadurch freigegeben werden, dass der Teil 20 des Rückstellers 13 gegen die Wirkung der Federn 18 in 1 nach rechts und vorzugsweise auf Block verschoben wird.
• Für beide bekannte Gestaltungen im Aufnahmeteil 14 ist die Handhabungsvorrichtung 10 geeignet. Diese ist gekennzeichnet durch ein über ein starres Verbindungselement 40 fest mit einer Drehhandhabe 41 verbundenes zylindrisches Hülsenelement 42 mit einem axial durchgehenden Längsschlitz 43 in der Hülsenwandung 44. Das Hülsenelement 42 weist einen an den vorderen, ringförmigen Stirnrand 25 axial anschließenden zylindrischen Führungsabschnitt 45 und einen an diesen anschließenden axialen Schraubabschnitt 46 auf. Der Schraubabschnitt 46 ist mit einem Innengewinde 47 versehen, welches auf den Gewindeabsatz 16 der Zugstange 15 passt und aufschraubbar ist. Da die Zugstange 15 im Aufnahmeteil 14 undrehbar gehalten ist, ist durch Aufschrauben des Hülsenelements 42 auf den Gewindeabschnitt 16 eine Axialverstellung des Teils 20 des Rückstellers 13 gegen die Wirkung der Federn 18 möglich. Hierbei drückt der Stirnrand 25 des Hülsenelements 42 gegen die ringförmige innere Angriffsfläche 24 des Teils 20 des Rückstellers 13.
• Wie insbesondere aus 3 und 6 ersichtlich ist, ist die Breite des Längsschlitzes 43 des Hülsenelements 42 so gewählt, dass darin ein Spannsegment 11 aufnehmbar ist, das längs des Längsschlitzes 43 verschoben werden kann. Die Breite des Längsschlitzes 43 erstreckt sich z.B. über etwa 45° bis 180° Umfangswinkel, vorzugsweise etwa über 90° Umfangswinkel.
• Die axiale Erstreckung des Schraubabschnitts 46 mit Innengewinde 47 ist etwa so groß oder größer gewählt wie die axiale Erstreckung des zylindrischen Führungsabschnitts 45. Dessen axiale Erstreckung ist an den Gewindeabsatz 16 der Zugstange 15 angepaßt, ebenso die axiale Erstreckung des Schraubabschnitts 46. Der Schraubabschnitt 46 weist ein an den Gewindeabsatz 16 der Zugstange 15 angepaßtes Innengewinde 47 auf. Der zylindrische Führungsabschnitt 45 hat einen Innendurchmesser, der etwa dem Außendurchmesser der Zugstange 15 entspricht.
• Der Außendurchmesser des Hülsenelements 42 entspricht etwa dem Durchmesser eines solchen Umfangskreises, auf dem bei eingesetzten und vom Rücksteller 13 in der Aussparung 21 des Aufnahmeteils 14 gehaltenen Spannsegmenten 11 radial innere Kontaktflächen 30 dieser verlaufen, mit denen sich die Spannsegmente 11 außen am Hülsenelement 42 abstützen können, wie dies in 1 für das unten sichtbare Spannsegment 11 schematisch dargestellt ist.
• Das starre Verbindungselement 40 zwischen der Drehhandhabe 41 und dem Hülsenelement 42 erstreckt sich in radialem Abstand von der Längsmittelachse 48 des Hülsenelements 42. Das Verbindungselement 40 ist beim gezeigten Ausführungsbeispiel als geradlinig verlaufendes Linearteil 49 ausgebildet. Bei einem anderen, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Verbindungselement stattdessen als abgekröpftes und/oder abgebogenes od. dgl. ausmittig in Bezug auf die Längsmittelachse 48 verlaufendes Bauteil ausgebildet. Auch in Form des geradlinig verlaufenden Linearteils 49 verläuft dieses ausmittig in Bezug auf die Längsmittelachse 48, so dass in diesem dadurch ausgesparten Bereich ein freier Zugang für die Handhabe beim Einbau und Ausbau einzelner Spannsegmente 11 gegeben ist. Das Verbindungselement 40 ist einstückiger Bestandteil des Hülsenelements 42 und als im Querschnitt teilkreisförmiges Schalenteil 50 ausgebildet. Dieses weist vorzugsweise etwa den gleichen Außendurchmesser und Innendurchmesser wie das Hülsenelement 42 auf und kann sich etwa über einen Umfangswinkel erstrecken, der z.B. größer als 90° ist. Die axiale Länge des Verbindungselements 40 ist an die Länge der Spannsegmente 11 und/oder des Aufnahmeteils 14 angepaßt.
• Die Drehhandhabe 41 weist eine zum Hülsenelement 42 etwa koaxial verlaufende Handhabe 51, z.B. einen Handgriff, auf. Die Handhabe 51, insbesondere der Handgriff, kann auf der Außenfläche 52 mit einander abwechselnden Erhöhungen und Vertiefungen versehen sein, z.B. einer in 5 angedeuteten Riffelung oder stattdessen Rändelung od. dgl. Ferner kann die Handhabe 51 mit einer hier nicht weiter dargestellten Werkzeugangriffsfläche, z.B. einer Sechskantfläche, versehen sein, an der mit einem entsprechenden Werkzeug zur Drehbetätigung angegriffen werden kann. Bei einem weiteren, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Handhabe 51 etwa radial abstehende Vorsprünge, z.B. Bolzen, Arme, Lappen od. dgl. auf, die eine Drehbetätigung, die ein entsprechend großes Drehmoment erfordert, einfacher gestalten.
• In 1 ist die Handhabungsvorrichtung 10 im Einsatz dargestellt, wobei von den insgesamt vielen vorhandenen Spannsegmenten 11 nur noch zwei Spannsegmente 11 gezeigt sind, die mittels des Rückstellers 13 in der Aussparung 21 gehalten sind. In dieser Phase bedarf es der Einführung der Handhabungsvorrichtung 10 eigentlich nicht; denn bei dieser Gestaltung der Klauen 22 mit Schrägflächen 35 und der Verankerungsteile 28 mit entsprechenden schrägen Kontaktflächen 32 kann es in diesem Stadium ausreichen, bei entfernter Handhabungsvorrichtung 10 z.B. das in 1 obere Spannsegment 11 durch Anfassen am Hakenteil 26 dort radial nach außen zu bewegen. Dadurch wird erreicht, dass der rückwärtige Verankerungsteil 28, z.B. mit der Schrägfläche 32, 35, eine in 1 nach rechts gerichtete Axialkraft auf den Teil 20 des Rückstellers 13 gegen die Wirkung der Federn 18 ausübt. In dieser Phase wird zumindest das in 1 untere Spannsegment innerhalb der Aussparung 21 frei, so dass dieses in 1 nach links herausgezogen werden kann. Unter Umständen ist es dann aber zum Entnehmen des letzten Spannsegments 11 noch erforderlich, die Handhabungsvorrichtung 10 einzusetzen, die mit ihrem eine Führung bildenden vorderen Führungsabschnitt 45 auf die Zugstange 15 axial aufgeschoben wird. Die Zugstange 15 befindet sich ohne eingesetztes Werkzeug in der Stellung „gespannt", in der der Gewindeabsatz 16 die axial passende Position hat. Durch Drehen der Handhabungsvorrichtung 10 mit dem Schraubabschnitt 46 und Innengewinde 47 auf den Gewindeabsatz 16 wird somit zwischen der undrehbaren und axial unverschiebbaren Zugstange 15 und dem Rücksteller 13 eine Axialkraft ausgeübt, die durch Drücken des Stirnrandes 25 auf die ringförmige axiale Angriffsfläche 24 des Teils 20 des Rückstellers 13 wirkt. Der Teil 20 wird durch die Schraubbetätigung der Handhabungsvorrichtung 10 somit gegen die Wirkung der Federn 18 in 1 nach rechts und dabei z.B. bis auf Block verschoben. Dadurch wird das Spannsegment 11 in der Aussparung 21 frei. Die Handhabungsvorrichtung 10 wird dabei in eine solche Drehstellung gebracht, in der der Längsschlitz 43 mit dem Spannsegment 11 fluchtet, derart, dass das Spannsegment 11 in den Längsschlitz 43 gelangen und dann von Hand in 1 nach links herausgezogen werden kann.
• Es versteht sich, dass bei solchen Aufnahmeteilen 14, bei denen der Rücksteller 13 anders gestaltet ist, der Einsatz der Handhabungsvorrichtung 10 zur Demontage eines Satzes von Spannsegmenten 11 ebenso möglich ist. Ausgehend von einer voll funktionsfähigen Maschinenspindel mit Aufnahmeteil 14 wird dann hierzu bei dieser zunächst der in den Zeichnungen nicht gezeigte Zugbolzen in 1 nach links entfernt. Anschließend wird die Zugstange 15 axial so verstellt, dass diese in der Stellung „gespannt" steht. Dies ist wichtig dafür, dass der Gewindeabsatz 16 sich in der richtigen axialen Position befindet. Anschließend wird nun die Handhabungsvorrichtung 10 in die Aufnahmebohrung 12 des Aufnahmeteils 14 eingebracht, wobei zunächst der Führungsabschnitt 45 über den vorderen Gewindeabsatz 16 der Zugstange 15 gleitet und darüber koaxial zur Längsmittelachse der Zugstange 15 geführt ist. Sobald das Innengewinde 47 des Schraubabschnitts 46 den Gewindeabsatz 16 der Zugstange 15 erreicht, wird die Handhabungsvorrichtung 10 von Hand gedreht, wobei sich deren Hülsenelement 42 auf den Gewindeabsatz 16 aufschraubt, axial soweit, bis der Stirnrand 25 des Hülsenelements 42 an der Angriffsfläche 24 am Teil 20 des Rückstellers 13 axial anschlägt. Beim weiteren Aufschrauben des Hülsenelements 42 wird relativ zur Zugstange 15 und zum Aufnahmeteil 14 der Teil 20 des Rückstellers 13 in 1 gegen die Wirkung der Federn 18 nach rechts verschoben, wobei der Rücksteller 13 soweit verschoben werden kann, dass der Teil 20 relativ zum Teil 19 derart auf Block liegt, dass der Teil 20 z.B. am Boden der Aufnahmebohrung 12 oder am Teil 19 anschlägt. Dadurch wird bei allen Spannsegmenten 11 deren Verankerungsteil 28 innerhalb der Aussparung 21 frei. Die Handhabungsvorrichtung 10 ist dann z.B. durch Zurückdrehen so einzustellen, dass deren Längsschlitz 43 mit einem Spannsegment 11 derart fluchtet, dass dieses radial in den Längsschlitz 43 verbracht und längs dieses in 1 nach links herausgezogen werden kann. Hiernach wird die Handhabungsvorrichtung 10 um einen Schritt zum nächsten Spannsegment 11 derart gedreht, dass nun der Längsschnitt 43 mit diesem nächsten Spannsegment 11 fluchtet, das in gleicher Weise entnommen werden kann. In dieser Weise werden dann schrittweise nacheinander die einzelnen Spannsegmente 11 eines solchen Aufnahmeteils 14 beschriebener Art entnommen.
• Für die Montage einzelner Spannsegmente 11 wird wie folgt vorgegangen. Zunächst ist darauf zu achten, dass die Zugstange 15 wiederum axial in die Stellung „gespannt" gebracht wird, damit deren Gewindeabsatz 16 axial an richtiger Stelle steht. Sodann wird die Handhabungsvorrichtung 10 in 1 von links in die Aufnahmebohrung 12 eingebracht und mit dem Innengewinde 47 des Schraubabschnitts 46 auf den Gewindeabsatz 16 der Zugstange 15 aufgeschraubt. Der Rücksteller 13 wird dabei gegen die Wirkung der Federn 18 in 1 nach rechts verschoben. Sodann wird die Handhabungsvorrichtung 10 auf dem Gewindeabsatz 16 soweit z.B. zurückgedreht, bis sich eine Klaue 22 ungefähr auf Mitte des Längsschlitzes 43 des Hülsenelements 42 befindet. Hiernach kann das erste Spannsegment 11 ohne Kraftaufwand mit seinem Verankerungsteil 28 derart auf eine Klaue 22 aufgesetzt werden, dass letztere in den Schlitz 34 eingreift. Anschließend kann die Handhabungsvorrichtung 10 vom Gewindeabsatz 16 wieder abgeschraubt werden. Durch die dadurch frei werdende axiale Kraft des Rückstellers 13 wird dann mittels der Klaue 22 das eingebrachte Spannsegment 11 in der Aussparung 21 gehalten. Dieser Zustand des Spannsegments entspricht z.B. demjenigen des in 1 oben dargestellten Spannsegments 11. Anschließend kann dieses Spannsegment 11 mit dem Finger derart gekippt werden, dass der vordere Hakenteil 26 z.B. radial nach außen gedrückt wird, etwa so, wie dies in 1 für das dort unten dargestellte Spannsegment 11 hinsichtlich des hinteren Verankerungsteils 28 angedeutet ist, der auf diese Weise durch Angriff an den Klauen 22 den Teil 20 des Rückstellers 13 in 1 axial nach rechts gegen die Wirkung der Federn 18 verschieben kann. In dieser Position können dann weitere Spannsegmente 11 ohne zusätzlichen Kraftaufwand montiert werden. Nach Montage des kompletten Satzes der Spannelemente 11 sind diese im Rücksteller 13 in Umfangsrichtung gegenseitig verankert. Statt auf diese Weise kann der Einbau aller Spannsegmente 11 aber auch mittels der Handhabungsvorrichtung 10 erfolgen, die schrittweise gegensinnig zum Ausbau gehandhabt wird.
• Die Handhabungsvorrichtung 10 ist einfach im Aufbau und kostengünstig. Sie ist ferner außerordentlich einfach und ohne Fachkenntnisse sowie Zuhilfenahme etwaiger Werkzeuge zu handhaben. Dabei ist es durch den Eingriff des Innengewindes 47 und Gewindeabsatzes 16 möglich, durch einfache Drehbetätigung der Handhabungsvorrichtung 10 eine derart starke axiale Kraft auf den Rücksteller 13 auszuüben, dass die Federkraft der starken Federn 18 überwunden wird. Dadurch, dass der Längsschlitz 43 im Hülsenelement 42 vorhanden und entsprechend dimensioniert ist, ist darüber eine Einführung bzw. Entnahme jedes einzelnen Spannsegments 11 problemlos möglich. Dadurch, dass der Außendurchmesser des Hülsenelements 42 etwa dem Durchmesser eines Umfangskreises entspricht, auf dem bei eingesetzten Spannsegmenten 11 deren radial innere Kontaktfläche 30 verläuft, ist es bei der Handhabung der Handhabungsvorrichtung 10 gewährleistet, dass dadurch die jeweiligen Spannsegmente 11 so, wie in 1 unten dargestellt ist, in Position gehalten werden und beim Einsetzen bzw. Entnehmen nicht herausfallen können, da die innere Kontaktfläche 30 auf der äußeren Umfangsfläche des Hülsenelements 42 anliegt und dadurch eine Sicherung erfolgt. Die Handhabungsvorrichtung 10 ist anhand der Zeichnungen zwar im Einsatz bei einem horizontal angeordneten Aufnahmeteil 14 einer Maschinenspindel gezeigt. Häufig verlaufen der Aufnahmeteil 14 und die Maschinenspindel jedoch vertikal, so dass Überkopfarbeiten notwenig sind. Auch für diese ist die Handhabungsvorrichtung 10 in gleicher Weise geeignet. Berücksichtigt man, dass Aufnahmeteile 14 z.B. einen Spannsatz mit sechs, sieben oder acht Spannsegmenten 11 aufweisen, die als Verschleißteile von Zeit zu Zeit aufzutauschen sind, wird der besondere Vorteil der Handhabungsvorrichtung 10 deutlich. Die einzelnen Spannsegmente 11 können schnell und einfach gegen den Widerstand des Rückstellers 13 eingeklinkt und ausgeklinkt werden.

Claims (19)

1. Handhabungsvorrichtung zum Einbau und Ausbau einzelner Spannsegmente (11) in eine bzw. aus einer Aufnahmebohrung (12) und einen darin enthaltenen, federbelasteten Rücksteller (13), die in einem Aufnahmeteil (14) einer Maschinenspindel enthalten sind, die eine in den Aufnahmeteil (14) hinein ragende Zugstange (15) mit endseitigem Gewindeabsatz (16) aufweist, gekennzeichnet durch ein über ein starres Verbindungselement (40) fest mit einer Drehhandhabe (41) verbundenes Hülsenelement (42) mit einem axial durchgehenden Längsschlitz (43) in der Hülsenwandung (44), das einen an den vorderen Stirnrand (25) axial anschließenden zylindrischen Führungsabschnitt (45) und einen an diesen anschließenden axialen Schraubabschnitt (46) aufweist, der mit einem Innengewinde (47) versehen ist, das auf den Gewindeabschnitt (16) der Zugstange (15) passt und aufschraubbar ist unter Axialverschiebung des Rückstellers (13) gegen dessen Federbelastung.
2. Handhabungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass diese maßlich an Aufnahmen des Aufnahmeteils (14) über den Bereich
3. Handhabungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Längsschlitzes (43) des Hülsenelements (42) so gewählt ist, dass ein Spannsegment (11) darin aufnehmbar ist.
4. Handhabungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Längsschlitzes (43) des Hülsenelements (42) sich über einen Bereich von etwa 45° bis 180° Umfangswinkel, vorzugsweise etwa über 90°-Umfangswinkel, erstreckt.
5. Handhabungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Erstreckung des Schraubabschnitts (46) mit Innengewinde (47) etwa so groß oder größer als diejenige des zylindrischen Führungsabschnitts (45) gewählt ist.
6. Handhabungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Erstreckung des Führungsabschnitts (45) an den Gewindeabsatz (16) der Zugstange (15) angepaßt ist.
7. Handhabungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Erstreckung des Schraubabschnitts (46) an den Gewindeabsatz (16) der Zugstange (15) angepaßt ist.
8. Handhabungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schraubabschnitt (46) ein an den Gewindeabsatz (16) der Zugstange (15) angepaßtes Innengewinde (47) aufweist.
9. Handhabungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Führungsabschnitt (45) einen Innendurchmesser aufweist, der etwa dem Außendurchmesser der Zugstange (15) entspricht.
10. Handhabungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser des Hülsenelements (42) etwa dem Durchmesser eines Umfangskreises entspricht, auf dem bei eingesetzten und vom Rücksteller (13) in einer Aussparung (21) des Aufnahmeteils (14) gehaltenen Spannsegmenten (11) radial innere Kontaktflächen (30) dieser verlaufen, mit denen sich die Spannsegmente (11) außen am Hülsenelement (42) abstützen können.
11. Handhabungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das starre Verbindungselement (40) zwischen der Drehhandhabe (41) und dem Hülsenelement (42) sich in radialem Abstand von der Längsmittelachse (48) des Hülsenelements (42) erstreckt.
12. Handhabungsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (40) als geradlinig verlaufendes Linearteil (49) oder als abgekröpftes und/oder abgebogenes od. dgl. ausmittig in Bezug auf die Längsmittelachse (49) verlaufendes Bauteil ausgebildet ist.
13. Handhabungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (40) einstückiger Bestandteil des Hülsenelements (42) und/oder zumindest eines Teils der Drehhandhabe (41) ist.
14. Handhabungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (40) als im Querschnitt teilkreisförmiges Schalenteil (50) ausgebildet ist, das vorzugsweise etwa den gleichen Außendurchmesser und Innendurchmesser wie das Hülsenelement (42) aufweist und sich über einen Umfangswinkel von z.B. größer als 90° erstreckt.
15. Handhabungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Länge des Verbindungselements (40) an die Länge der Spannsegmente (11) und/oder des Aufnahmeteils (14) angepaßt ist.
16. Handhabungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehhandhabe (41) eine zum Hülsenelement (42) etwa koaxial verlaufende Handhabe (51), z.B. einen Handgriff, aufweist.
17. Handhabungsvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabe (51), insbesondere der Handgriff, auf der Außenfläche (52) mit einander abwechselnden Erhöhungen und Vertiefungen, z.B. mit einer Rändelung oder Riffelung od. dgl., versehen ist.
18. Handhabungsvorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabe (51) mit einer Werkzeugangriffsfläche, z.B. einer Sechskantfläche, versehen ist.
19. Handhabungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabe (51) etwa radial abstehende Vorsprünge, z.B. Bolzen, Arme, Lappen od. dgl., aufweist.