DE202007015220U1

DE202007015220U1 - Device for releasably clamping a tool shank in a receiving body of a machine tool

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Publication number: DE202007015220U1
Application number: DE202007015220U
Authority: DE
Original assignee: SCHWEIZER DOROTHEA
Current assignee: SCHWEIZER DOROTHEA
Priority date: 2007-11-02
Filing date: 2007-11-02
Publication date: 2008-01-03
Anticipated expiration: 2017-11-03

Abstract

Vorrichtung zum lösbaren Verspannen eines Werkzeugschaftes (1) in einem Aufnahmekörper (9) einer Werkzeugmaschine mit einer in dem Aufnahmekörper (9) von einer Anschlagfläche (12a) aus in Normalenrichtung zu dieser eingebrachten Aufnahme, mit einem an dem Werkzeugschaft (1) auf einer Gegenanschlagfläche (12b) vorstehenden, an die Aufnahme (13) angepassten Anbindungsabschnitt (1a) und mit einem Spannmechanismus, der eine quer zu dem Anbindungsabschnitt (1a) verlaufende, diesen aufnehmende Spanneinheit (6) aufweist, wobei ein Übergangsbereich des Anbindungsabschnittes im Anschluss an die Gegenanschlagfläche (12b) als Außenkegel (2) sich in Einfuhrrichtung verjüngend ausgebildet ist und mit einem angepassten Innenkegel (10) in einem Übergangsabschnitt der Aufnahme im Anschluss an die Anschlagfläche (12a) des Aufnahmekörpers (9) zentrierend zusammenwirkt,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Spanneinheit (6) mit einem Spannbolzen (6a) verschieblich schwimmend in einer quer zur Aufnahme (13) verlaufenden, in den Aufnahmekörper (9) eingebrachten Zylinderbohrung (8) gelagert ist und den Anbindungsabschnitt (1a) in einer Ausnehmung aufnimmt, in die in dem Spannbolzen...Device for releasably clamping a tool shank (1) in a receiving body (9) of a machine tool with a receptacle (9) introduced from a stop surface (12a) in a normal direction to the latter, with one on the tool shank (1) on a counter stop surface (12b) projecting attachment portion (1a) adapted to the receptacle (13) and having a tensioning mechanism having a tensioning unit (6) extending transversely of the attachment portion (1a), a transitional portion of the attachment portion adjacent to the counterstop surface (12b) is formed as an outer cone (2) tapering in the direction of insertion and with a matched inner cone (10) in a transition portion of the receptacle following the stop surface (12a) of the receiving body (9) cooperating centering
characterized,
that the clamping unit (6) with a clamping bolt (6a) slidably mounted in a transversely to the receptacle (13) extending, in the receiving body (9) introduced cylinder bore (8) and receives the connection portion (1a) in a recess in the in the clamping bolt ...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum lösbaren Verspannen eines Werkzeugschaftes in einem Aufnahmekörper einer Werkzeugmaschine mit einer in dem Aufnahmekörper von einer Anschlagfläche aus in Normalenrichtung zu dieser eingebrachten Aufnahme, mit einem an dem Werkzeugschaft auf einer Gegenanschlagfläche vorstehenden, an die Aufnahme angepassten Anbindungsabschnitt und mit einem Spannmechanismus, der eine quer zu dem Anbindungsabschnitt verlaufende, diesen aufnehmende Spanneinheit aufweist, wobei ein Übergangsbereich des Anbindungsabschnittes im Anschluss an die Gegenanschlagfläche als Außenkegel sich verjüngend ausgebildet ist und mit einem angepassten Innenkegel in einem Übergangsabschnitt der Aufnahme im Anschluss an die Anschlagfläche des Aufnahmekörpers zentrierend zusammenwirkt.The The invention relates to a device for releasable clamping a tool shank in a receiving body of a machine tool with a in the receiving body from a stop surface from in the normal direction to this introduced recording, with a on the tool shank on a counter-abutment surface projecting, to the receptacle adapted connection section and with a clamping mechanism, the one extending transversely to the connection portion, this receiving Clamping unit, wherein a transition region of the connection section in Connection to the counter stop surface as outer cone rejuvenating is formed and with a customized inner cone in a transition section the recording centering after the abutment surface of the receiving body interacts.

Eine Vorrichtung dieser Art, insbesondere eine Werkzeugschnittstelle für eine Werkzeugmaschine, ist in der DE 203 11 391 U1 angegeben, wobei es sich sowohl um statische als auch rotierende Werkzeuge handeln kann. Ein mit einer Anschlagfläche in Form einer ersten Planfläche versehener Aufnahmekörper weist eine in Normalenrichtung zu der Planfläche verlaufende Aufnahme auf, in die ein Anbindungsabschnitt eines Werkzeugschaftes eingeführt wird, der eine mit der Anschlagfläche beim Verspannen in Anlage bringbare Gegenanschlagfläche in Form einer weiteren Planfläche aufweist. Im Eingangsbereich ist der Aufnahmekörper mit einem Innenkegel versehen, der mit einem Außenkegel des Werkzeugschaftes im Übergangsbereich zwischen der Gegenanschlagsfläche und dem Anbindungsabschnitt zusammenwirkt. Um eine gute Zentrierung zu erhalten, ist der Innenkegel von einer Ringnut umgeben, die mit einem elastischen Material ausgefüllt ist, so dass sich die Fläche des Innenkegels beim Verspannen zentrierend an die Mantelfläche des Außenkegels anlegt. Zum Halten und Festspannen des Werkzeugschaftes verläuft durch den Anbindungsabschnitt eine Kegelbohrung, durch die ein Spannbolzen einer Spanneinheit geführt ist, um den Werkzeugschaft in die Aufnahme einzuziehen und mit seiner Gegenanschlagfläche in Anlage an der Anschlagfläche zu bringen. Mit dieser Spanneinheit wird eine zuverlässige Anbindung des Werkzeugschaftes in dem Aufnahmekörper erreicht, wobei jedoch eine eindeutige, genaue Führung entlang der miteinander zusammenwirkenden Gleitflächen zum Zentrieren des Werkzeugschaftes eine präzise Bearbeitung erfordert.A device of this type, in particular a tool interface for a machine tool, is in the DE 203 11 391 U1 indicated, which may be both static and rotating tools. A receiving body provided with an abutment surface in the form of a first planar surface has a receptacle extending in the normal direction to the plane surface, into which a connecting portion of a tool shank is inserted, which has a counter abutment surface in the form of a further planar surface which can be brought into abutment with the abutment surface during bracing. In the entrance area of the receiving body is provided with an inner cone which cooperates with an outer cone of the tool shank in the transition region between the counter stop surface and the connection portion. In order to obtain a good centering, the inner cone is surrounded by an annular groove which is filled with an elastic material, so that the surface of the inner cone during clamping rests centering on the outer surface of the outer cone. For holding and clamping the tool shank passes through the connection portion a tapered bore through which a clamping bolt of a clamping unit is guided to retract the tool shank into the receptacle and to bring with its counter stop surface in contact with the stop surface. With this clamping unit a reliable connection of the tool shank is achieved in the receiving body, but a clear, precise guidance along the cooperating sliding surfaces for centering the tool shank requires precise machining.

Eine weitere Vorrichtung zum lösbaren Verspannen eines Werkzeugschaftes in einem Aufnahmekörper einer Werkzeugmaschine ist in der DE 102 33 694 A1 gezeigt. Hierbei wird der Werkzeugschaft mittels eines Spannmechanismus in dem Aufnahmekörper festgespannt, der einen in einer Querbohrung eines Passzapfens, nämlich dem Werkzeugschaft, verschiebbar angeordneten Klemmbolzen sowie zwei in Innengewinde des anderen Bauteils, nämlich des Aufnahmekörpers, eingedrehte, einander diametral gegenüber liegende Halteschrauben. Die eine Halteschraube ist dabei als mit ihrem Kopf an dem Aufnahmekörper festgelegte Anschlagschraube ausgebildet, während die andere Halteschraube eine Bewegungsschraube bildet.Another device for releasably clamping a tool shank in a receiving body of a machine tool is in the DE 102 33 694 A1 shown. Here, the tool shaft is clamped by means of a clamping mechanism in the receiving body, a in a transverse bore of a fitting pin, namely the tool shank, slidably disposed clamping bolt and two in internal thread of the other component, namely the receiving body, screwed, diametrically opposed retaining screws. The one retaining screw is designed as fixed with its head on the receiving body stop screw, while the other retaining screw forms a motion screw.

Auch hierbei müssen für eine genaue Führung und Verspannung der Bauteile aneinander relativ aufwändige Maßnahmen getroffen werden, da eine Kippwirkung an dem Werkzeugschaft entsteht und zudem eine Deformation der Aufnahme erzeugt wird, wenn auch nur im μm-Bereich, so dass die Führung des Werkzeugschaftes mit dem Werkzeug und dessen Ausrichtung negativ beeinflusst werden.Also have to for one accurate guidance and clamping the components together relatively complex measures be taken because a tilting effect arises on the tool shank and In addition, a deformation of the recording is generated, if only in the μm range, so the lead of the tool shank with the tool and its orientation negative to be influenced.

Bei einer in der DE 10 2004 001 148 B3 gezeigten Werkzeugaufnahmevorrichtung ist ein Aufnahmekörper als Grundhalter mit zwei Aufnahmen zum wahlweisen Einsetzen des Werkzeuges in zwei verschiedenen Richtungen ausgebildet, wobei das Werkzeug mit denselben Verspannmitteln festlegbar ist. Hierbei wirken zum Festspannen des Werkzeuges kegelförmige Vertiefungen in Form von Hohlspitzen mit Spannschrägen zusammen, so dass beim Eindrehen eines verstellbaren Spannelementes das Werkzeug mit seinem Zapfen in die Bohrung des Aufnahmekörpers eingezogen wird, bis sich das Werkzeug mit einer Gegenabstützfläche an einer zugekehrten Abstützfläche des Aufnahmekörpers anlegt und eine feste Verspannung erreicht wird.At one in the DE 10 2004 001 148 B3 shown tool receiving device is formed a receiving body as a basic holder with two receptacles for selectively inserting the tool in two different directions, wherein the tool with the same Verspannmitteln is fixed. In this case, cone-shaped depressions in the form of hollow tips cooperate with clamping bevels for tightening the tool, so that upon insertion of an adjustable clamping element, the tool is pulled with its pin into the bore of the receiving body until the tool with a Gegenabstützfläche on a facing support surface of the receiving body applies and a firm tension is achieved.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum lösbaren Verspannen eines Werkzeugschaftes in einem Aufnahmekörper einer Werkzeugmaschine bereit zu stellen, mit der bei möglichst bedienerfreundlicher Handhabung eine genaue Positionierung des Werkzeugschaftes in dem Aufnahmekörper sichergestellt wird.Of the Invention is based on the object, a device for releasably clamping a tool shank in a receiving body of a machine tool to provide, if possible user-friendly handling precise positioning of the tool shank in the receiving body is ensured.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Hierbei ist vorgesehen, dass die Spanneinheit mit einem Spannbolzen verschieblich schwimmend in einer quer zur Aufnahme verlaufenden, in den Aufnahmekörper eingebrachten Zylinderbohrung gelagert ist und den Anbindungsabschnitt in einer Ausnehmung aufnimmt, in die in dem Spannbolzen gelagerte, sich diametral in Verschieberichtung gegenüberliegende Kegelstifte mit ihren Spitzen gerichtet sind, von denen mindestens einer als Kegelspannelement mit Spannmitteln verstellbar ist, und dass der An bindungsabschnitt den Kegelstiften zugekehrte Einsenkungen aufweist, deren Mittenabstand von der Gegenanlagefläche geringer ist als der Mittenabstand der Kegelstifte von der Anschlagfläche, so dass im eingedrehten Zustand mindestens eines Kegelstiftes der Werkzeugschaft mit seiner Gegenanschlagfläche fest gegen die Anschlagfläche gezogen ist. Mit diesen Maßnahmen wird gewährleistet, dass der Werkzeugschaft unter genauer Zentrierung bei einfacher Handhabung an dem Aufnahmekörper festgespannt wird. Durch die schwimmende Lagerung des Spannbolzens in der Zylinderbohrung des Aufnahmekörpers werden Querkräfte auf den Werkzeugschaft praktisch vollständig ausgeschlossen, so dass der Werkzeugschaft unter dem Zusammenwirken von Innenkegel an der Aufnahme und Außenkegel am Werkzeug zentriert in die Aufnahme eingezogen wird.This object is achieved with the features of claim 1. It is provided that the clamping unit with a clamping bolt slidably mounted in a transverse to the receiving, mounted in the receiving body cylinder bore and receives the connection portion in a recess in the mounted in the clamping bolt, diametrically opposite in the direction of tapering pins with their tips are directed, of which at least one is adjustable as a cone clamping element with clamping means, and that the connection portion to the conical pins facing depressions, the center distance of the counter-contact surface is less than the center distance of the conical pins of the An impact surface, so that in the screwed state of at least one taper pin of the tool shank is pulled with its counter stop surface firmly against the stop surface. With these measures it is ensured that the tool shank is tightened under precise centering with easy handling on the receiving body. Due to the floating bearing of the clamping bolt in the cylinder bore of the receiving body transverse forces are practically completely excluded on the tool shank, so that the tool shaft is fed centered under the interaction of inner cone on the receptacle and outer cone on the tool in the recording.

Der Aufbau und die Bedienung bei zuverlässiger Funktion werden dabei dadurch begünstigt, dass einer der Kegelstifte unverstellbar in den Spannbolzen eingesetzt ist, wobei seine Spitze bezüglich des festgespannten Zustands des Werkzeuges in die Ausnehmung ragt.Of the Structure and operation with reliable function are included thereby favors that one of the pins inserted into the clamping bolt unadjustable is, with its tip relative to the clamped state of the tool protrudes into the recess.

Zu einer einfachen Handhabung und zuverlässigen Funktion beim Einspannen tragen des Weiteren die Maßnahmen bei, dass der Anbindungsabschnitt mit einem Spannlappen versehen ist.To easy handling and reliable clamping function Furthermore, take the measures in that the connecting portion provided with a clamping tab is.

Die Zentrierung wird dadurch unterstützt, dass der Innenkegel von einer umlaufenden Ringnut umgeben ist.The Centering is supported by that the inner cone is surrounded by a circumferential annular groove.

Zu einer zuverlässigen, dauerhaften Funktion tragen ferner die Maßnahmen bei, dass die Ringnut mit einer elastischen Masse ausgefüllt ist.To a reliable, permanent function also contribute to the measures that the annular groove filled with an elastic mass.

Hierbei bestehen für den Aufbau und die Funktionsweise vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten darin, dass die Ringnut zur Anschlagfläche hin offen ist und dass der Kegelwinkel des Innenkegels bezüglich der Achse kleiner ist als der Kegelwinkel des Außenkegels, und ferner darin, dass der Innenkegel mittels eines Einsatzes gebildet ist, der an die Anschlagfläche bündig anschließt und über die Kegelfläche die Ringnut umgibt, die auf der von der Anlagefläche weg gerichteten Seite offen ist, und dass der Kegelwinkel des Innenkegels bezüglich der Achse größer ist als der Kegelwinkel des Außenkegels.in this connection insist for the structure and the mode of operation advantageous embodiment variants therein, that the annular groove to the stop surface is open and that the cone angle of the inner cone with respect Axis is smaller than the cone angle of the outer cone, and further therein that the inner cone is formed by means of an insert, the the stop surface flush followed and over the conical surface surrounds the annular groove open on the side facing away from the contact surface is, and that the cone angle of the inner cone with respect to the Axis is larger as the cone angle of the outer cone.

Zu einer sicheren Funktion tragen des Weiteren die Maßnahmen bei, dass die Differenz zwischen Innenkegel und Außenkegel höchstens 1° (Grad), vorzugsweise 40' oder 30' (Minuten) beträgt.To The measures also contribute to a secure function in that the difference between inner cone and outer cone at the most 1 ° (degrees), preferably 40 'or 30' (minutes).

Eine genaue Zentrierung bei sicherer Funktion wird dadurch unterstützt, dass der Kegelwinkel des Innenkegels oder des Außenkegels mindestens 10° und höchstens 20° beträgt, vorzugsweise im Bereich zwischen 10° und 15° liegt.A Accurate centering for safe operation is supported by that the cone angle of the inner cone or outer cone is at least 10 ° and at most 20 °, preferably in the range between 10 ° and 15 ° is located.

Zur zuverlässigen Funktion und einfachen Handhabung tragen des Weiteren die Maßnahmen bei, dass der Kegelwinkel der Kegelstifte bezüglich der Kegelachse mindestens 30° und höchstens 45° beträgt.to reliable Function and ease of use further contribute to the measures that the cone angle of the conical pins with respect to the cone axis at least 30 ° and at the most 45 °.

Vorteilhafte Ausgestaltungen für eine sichere, genaue Einspannung des Werkzeuges bestehen darin, dass die Spannmittel ein an einem zylindrischen Schaft des Kegelspannelementes ausgebildetes Außengewinde und ein mit diesem in Eingriff befindliches, in dem Spannbolzen eingebrachtes Innengewinde aufweisen oder dass die Spannmittel einen mit dem Kegelspannelement gekoppelten Spannhebel aufweisen, mit dem das Kegelspannelement gegen die Kraft einer Rückstellfeder in Eingriff mit der zugekehrten Einsenkung bringbar ist.advantageous Embodiments for a secure, accurate clamping of the tool is in that the clamping means are attached to a cylindrical shank of the cone clamping element trained external thread and in engagement therewith, in the tension bolt Have introduced internal thread or that the clamping means with a have the cone clamping element coupled clamping lever, with the the cone clamping element against the force of a return spring in engagement with the facing depression can be brought.

Eine zuverlässige Funktion bei Ausrüstung mit einem Spannhebel wird dadurch erreicht, dass der Spannhebel einen Exzenter aufweist und mit diesem unter einer Schwenkbewegung auf das Kegelspannelement zum Verschieben desselben in die Eingriffstellung mit der zugekehrten Einsenkung einwirkt, und des Weiteren dadurch, dass das Kegelspannelement in einer Führungshülse aufgenommen und mit dieser in dem Spannbolzen verschieblich geführt und mit dem Spannhebel gekoppelt ist und dass das Kegelspannelement auch innerhalb der Führungshülse verschieblich gelagert und gegen eine Federeinheit zum Herstellen eines Spannausgleichs beim Eingriff in der Einsenkung unter Wirkung des Spannhebels abgestützt ist.A reliable Function with equipment with a clamping lever is achieved in that the clamping lever a Exzenter and with this under a pivoting movement the cone clamping element for moving the same into the engaged position acting with the facing sink, and further characterized that the cone clamping element is received in a guide sleeve and with this slidably guided in the clamping bolt and with the clamping lever is coupled and that the cone clamping element also within the Guide sleeve displaceable stored and against a spring unit for producing a tension compensation when Intervention in the depression is supported under the action of the clamping lever.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The Invention will now be described with reference to exemplary embodiments with reference closer to the drawings explained. Show it:

1 einen Längsschnitt einer Werkzeugschnittstelle mit einem in einen Aufnahmekörper eingesetzten Werkzeugschaft vor einem Verspannen, 1 a longitudinal section of a tool interface with a tool shank inserted into a receiving body before a bracing,

2 einen Längsschnitt der Werkzeugschnittstelle nach 1 nach dem Verspannen, 2 a longitudinal section of the tool interface after 1 after tightening,

3 ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Werkzeugschnittstelle mit in einen Aufnahmekörper eingesetzten Werkzeugschaft vor einer Verspannung und 3 a further embodiment of a tool interface with inserted into a receiving body tool shank before a tension and

4A und 4B ein weiteres Ausführungsbeispiel der Werkzeugschnittstelle mit einem einen Spannhebel aufweisenden Spannmechanismus bei eingespanntem bzw. freigegebenem Werkzeugschaft. 4A and 4B a further embodiment of the tool interface with a clamping lever having a clamping mechanism with clamped or released tool shank.

1 zeigt eine Vorrichtung zum lösbaren Verspannen eines Werkzeugschaftes 1 in einem Aufnahmekörper 9 insbesondere einer (nicht gezeigten) Werkzeugmaschine. Die Vorrichtung ist als Werkzeugschnittstelle zum hochgenauen Verbinden von rotierenden Werkzeugen über den Werkzeugschaft 1 ausgebildet. Der Werkzeugschaft 1 ist mit einem Anbindungsabschnitt 1a in eine Aufnahme 13 des Aufnahmekörpers 9 in axialer Richtung eingesetzt, wobei, wie 2 zeigt, eine unter rechtem Winkel (normal) zur Achse orientierte Anlagefläche 12a an einer Gegenanschlagfläche 12b des Werkzeugschaftes 1 zur Anlage kommt. Zum Festspannen ist ein Spannmechanismus mit einer einen Spannbolzen 6a aufweisenden Spanneinheit 6 mit darin angeordneten Kegelstiften 5 vorgesehen, wobei der Spannbolzen 6a mit den Kegelstiften 5 in Querrichtung zur Längsachse des Werkzeugschaftes wirkt und die Kegelstifte mit Konusspitzen in Einsenkungen 4 im Umfangsbereich des Anbindungsabschnittes 1a eingreifen. Ein Kegelstift 5 ist dabei als Kegelspannelement 7, das hier als Kegelspannschraube ausgebildet ist, mit einem von außen zugänglichen Innensechskant 7a zum Einsetzen eines Werkzeuges ausgestaltet. Der Spannbolzen 6a ist in einer entsprechend quer zur Achse der Aufnahme 13 und damit auch des Werkzeugschaftes 1 verlaufenden Zylinderbohrung 8 verschieblich schwimmend gelagert, so dass beim Verspannen unter Eindrehen der Kegelspannschraube 7 in eine entsprechend angepasste Gewindebohrung in dem Spannbolzen 6a die Festspannung unter Selbstzentrierung erfolgt, bis die Anschlagfläche 12a und die Gegenanschlagfläche 12b fest miteinander in Anlage gebracht sind. Dabei stützen sich die Außenkonusfläche der Kegelstifte 5 an den Innenkonusflächen der Einsenkungen 4 beim Einziehen des Werkzeugschaftes 4 ab, so dass über die miteinander zusammenwirkenden schrägen Ebenen ein sicherer Einzug in Richtung der Längsachse des Werkzeugschaftes erfolgt. Der Anbindungsabschnitt 1a ist als zumindest abschnittsweise Spannlappen 3 ausgebildet, so dass sich eine eindeutige Einsetzstellung des Werkzeugschaftes in die Aufnahme 13 in Drehrichtung und dabei auch eine stabile Drehmomentaufnahme ergibt. Der Abstand zwischen der Kegelachse der Einsenkung 4 bis zu der Gegenanschlagfläche 12b ist dabei etwas geringer gewählt als der Abstand zwischen der Kegelachse der Kegelstifte 5 zu der Anschlagfläche 12a, so dass sich beim Festspannen jedenfalls eine feste Abstützung der Anschlagfläche 12a und Gegenanschlagfläche 12b ergibt. 1 shows a device for releasably clamping a tool shank 1 in a receiving body 9 in particular a (not shown) machine tool. The device is used as a tool interface for the high-precision connection of rotating tools over the tool shank 1 educated. The tool shank 1 is with a connection section 1a in a recording 13 of the recording body 9 used in the axial direction, wherein, like 2 shows, at a right angle (normal) to the axis oriented contact surface 12a at a counter stop surface 12b of the tool shank 1 comes to the plant. For clamping is a clamping mechanism with a clamping bolt 6a having clamping unit 6 with conical pins arranged in it 5 provided, wherein the clamping bolt 6a with the taper pins 5 acting transversely to the longitudinal axis of the tool shank and the conical pins with conical tips in depressions 4 in the peripheral region of the connection section 1a intervention. A taper pin 5 is there as a cone clamping element 7 , which is designed here as a conical clamping screw, with an externally accessible hexagon socket 7a designed for insertion of a tool. The clamping bolt 6a is in a corresponding transverse to the axis of the recording 13 and thus also the tool shank 1 extending cylinder bore 8th slidably mounted floating, so that when tightening while screwing the cone clamping screw 7 in a correspondingly adapted threaded hole in the clamping bolt 6a the fixed tension under self-centering takes place until the stop surface 12a and the counter-attack surface 12b firmly attached to each other. In this case, the outer cone surface of the conical pins are supported 5 on the inner cone surfaces of the depressions 4 when retracting the tool shank 4 from, so that over the cooperating inclined planes a safe indentation in the direction of the longitudinal axis of the tool shank takes place. The connection section 1a is at least partially clamping tabs 3 designed so that a clear insertion position of the tool shank in the recording 13 in the direction of rotation and thereby also a stable torque absorption results. The distance between the cone axis of the recess 4 up to the counter-attack surface 12b is chosen slightly smaller than the distance between the cone axis of the conical pins 5 to the stop surface 12a , so that when tightening anyway a firm support of the stop surface 12a and counter-attack surface 12b results.

Die Zentrierung des Werkzeugschaftes 1 in der Aufnahme 13 wird dadurch unterstützt, dass im Eingangsbereich der Aufnahme 13 ein kurzer umlaufender Innenkegel und im Übergangsbereich zwischen dem Anbindungsabschnitt 1a und der Gegenanschlagfläche 12b ein umlaufender Außenkegel gebildet sind, die beim Einziehen des Werkzeugschaftes 1 beim Verspannen zentrierend aneinander vorbei gleiten. Bei dem Ausführungsbeispiel nach 1 ist der Innenkegel 10 von einer Ringnut 11 in Form eines Axialeinstiches umgeben, und die Ringnut 11 ist mit einer flexiblen Masse 11a ausgefüllt. Die Ringnut 11 ist dabei zu der Anschlagfläche 12a hin geöffnet. Der Kegelwinkel des Innenkegels 10 ist dabei etwas geringer als der Kegelwinkel des Außenkegels 2, wobei der größte Durchmesser des Innenkegels im unverspannten Zustand geringer ist als der größte Kegeldurchmesser (entgegen der Einführrichtung) des Außenkegels 2 aber größer ist als der geringste Durchmesser (in Einfuhrrichtung liegend) des Außenkegels 2, so dass beim Einziehen des Werkzeugschaftes 1 die Wand des Innenkegels 10 gegen ihre Elastizitätskräfte und die elastischen Kräfte der flexiblen Masse 11a nach außen gedrückt wird. Im eingespannten Zustand gemäß 2 sind die Kegelwinkel des Innenkegels 10 und des Außenkegels 2 im Wesentlichen über die gesamte Fläche gleich, so dass sich eine flächige, rundum verlaufende Anlage zwischen Innenkegel 10 und Außenkegel 2 ergibt. Die Elastizität des Wandmaterials des Innenkegels 10 ist so gewählt, dass sie beim Herausnehmen des Werkzeugschaftes 1 aus der Aufnahme 13 wieder in ihre ursprüngliche Lage zurückkehrt, wobei die flexible Masse 11a unterstützend wirkt.The centering of the tool shank 1 in the recording 13 is supported by the fact that in the entrance area of the recording 13 a short circumferential inner cone and in the transition region between the connection section 1a and the counter-attack surface 12b a circumferential outer cone are formed when retracting the tool shank 1 gliding centering past each other during clamping. According to the embodiment 1 is the inner cone 10 from an annular groove 11 surrounded in the form of a Axialeinstiches, and the annular groove 11 is with a flexible mass 11a filled. The ring groove 11 is to the stop surface 12a opened. The cone angle of the inner cone 10 is slightly lower than the cone angle of the outer cone 2 , wherein the largest diameter of the inner cone in the unstressed state is less than the largest cone diameter (counter to the insertion direction) of the outer cone 2 but larger than the smallest diameter (lying in the direction of insertion) of the outer cone 2 so that when retracting the tool shank 1 the wall of the inner cone 10 against their elasticity forces and the elastic forces of the flexible mass 11a is pushed outward. In the clamped state according to 2 are the cone angles of the inner cone 10 and the outer cone 2 essentially the same over the entire surface, so that a flat, all-round system between the inner cone 10 and outer cone 2 results. The elasticity of the wall material of the inner cone 10 is chosen so that when removing the tool shank 1 from the recording 13 returns to its original position, with the flexible mass 11a supports.

Eine sichere Zentrierfunktion ergibt sich, wenn die Differenz des Kegelwinkels des Außenkegels 2 und des Innenkegels 10 nicht größer als 10 ist und vorzugsweise z. B. höchstens 40 Min. oder 30 Min. beträgt. Die genaue Differenz kann dabei abhängig von der Materialwahl und Oberflächenbeschaffenheit sowie dem jeweiligen Durchmesser der Kegel optimiert werden. Der Kegelwinkel des Innenkegels 10 bzw. des Außenkegels 2 liegt dabei vorteilhaft im Bereich zwischen 10° und 20°, vorzugsweise zwischen 10° und 15°. Zusammen mit einem Kegelwinkel der Kegelstifte 5 und Einsenkungen 4 im Bereich zwischen 60° und 90° (Gesamtöffnungswinkel des Kegels) ergibt sich hierbei eine zuverlässige Spann- und gleichzeitig Zentrierfunktion beim Einziehen. Die Elastizität der Wandung des Innenkegels 10 kann durch Einkerbungen bzw. Bohrungen in Einfuhrrichtung des Werkzeugschaftes 1 geeignet angepasst werden, auch in Abstimmung auf die Wandstärke des Innenkegels 10.A safe centering function results when the difference of the cone angle of the outer cone 2 and the inner cone 10 is not greater than 10 and preferably z. B. at most 40 minutes or 30 minutes. The exact difference can be optimized depending on the choice of material and surface finish and the respective diameter of the cone. The cone angle of the inner cone 10 or the outer cone 2 is advantageously in the range between 10 ° and 20 °, preferably between 10 ° and 15 °. Together with a cone angle of the taper pins 5 and depressions 4 in the range between 60 ° and 90 ° (total opening angle of the cone) this results in a reliable clamping and at the same time centering function during retraction. The elasticity of the wall of the inner cone 10 can by notches or holes in the import direction of the tool shank 1 suitably adapted, also in accordance with the wall thickness of the inner cone 10 ,

Beim Einziehen des Werkzeugschaftes 1 legt sich der elastische Innenkegel 10 an den Außenkegel des Werkzeugschaftes an, bis die beiden Planflächen der Anschlagfläche 12a und der Gegenanschlagfläche 12b aufeinander treffen und eine gleichmäßige Verspannung an den Planflächen erfolgt, wie 2 zeigt. Dadurch ergibt sich neben einer sehr stabilen Werkzeuganbindung, ein Rundlauf höchster Präzision bei gleichzeitiger Schwingungsdämpfung. Das Drehmoment kann bei der Verbindung zusätzlich durch gängige Mitnehmer beispielsweise zwischen Anschlagfläche 12a und Gegenanschlagfläche 12b wie Stifte, Nutensteine oder dgl. aufgenommen werden.When retracting the tool shank 1 puts down the elastic inner cone 10 to the outer cone of the tool shank until the two flat surfaces of the stop surface 12a and the counter-attack surface 12b meet one another and a uniform tension on the flat surfaces, such as 2 shows. This results in addition to a very stable tool connection, a concentricity of highest precision with simultaneous vibration damping. The torque can in the compound in addition by common carriers, for example between stop surface 12a and counter-attack surface 12b such as pins, nuts or the like. Be included.

Bei Verschleiß können die Kegelspannschraube 7 einerseits und der diametral gegenüber liegende, vorzugsweise fest verbundene Kegelstift 5 ausgetauscht werden, ohne dass der gesamte Spannbolzen 6a ausgewechselt werden muss. Erforderlichenfalls kann jedoch die gesamte Spanneinheit 6 ausgewechselt werden.If worn, the cone tensioner can screw 7 on the one hand and the diametrically opposite, preferably firmly connected taper pin 5 be replaced without the entire clamping bolt 6a must be replaced. If necessary, however, the entire clamping unit 6 be replaced.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach 3 ist die Spanneinheit 6 mit den Kegelstiften 5 und dem Spannbolzen 6a entsprechend dem vorhergehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ausgebildet. Jedoch ist der Bereich um den Innenkegel 10 unterschiedlich ausgestaltet. Der flexible Innenkegel wird nach 3 mit einem Einsatz 12 gebildet, der in dem Bereich der Aufnahme im Anschluss an die Anschlagfläche 12a eingesetzt ist, wobei die flache Bodenseite des Kegels bündig in die Ebene der Anschlagfläche 12a übergeht und von einem Ringbund umgeben ist. Der Einsatz 12 ist mit dem Ringbund im Bereich der Anschlagfläche 12a stabil mit gängigen Befesti gungsmitteln, wie Schrauben, Kleben, Schweißen, Löten oder dgl. fixiert. Hierbei ist eine in Einfuhrrichtung des Werkzeugschaftes 1 offene Ringnut 11 vorgesehen, die ebenfalls mit einer flexiblen Masse 11a gefüllt ist. Im Ruhezustand ist hierbei der Kegelwinkel des Innenkegels größer als der Kegelwinkel des Außenkegels, so dass beim Einziehen des Werkzeugschaftes 1 mit der Spanneinheit 6 der Innenkegel gegen seine Elastizitätskräfte nach außen ausgelenkt wird und eine sichere Zentrierung erfolgt. Im Vergleich mit dem vorangehenden Ausführungsbeispiel findet hierbei also bei der Werkzeugspannung eine Aufweitung des Innenkegelrings 10 in dessen hinterem (in Einfuhrrichtung vorne liegenden) Bereich statt. Auch hierbei dient die flexible Masse 11 sowohl einer Unterstützung der Rückstellung des elastischen Innenkegels in seine Ausgangsposition beim Lösen des Werkzeugs. Gleichzeitig dient die flexible Masse 11a wie auch bei dem vorherigen Ausführungsbeispiel als Abdichtung der Ringnut. Der Betrag der Winkeldifferenz zwischen Innenkegel und Außenkegel und die absoluten Werte ihrer Winkel entsprechen dabei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel gemäß den 1 und 2.According to the embodiment 3 is the clamping unit 6 with the taper pins 5 and the clamping bolt 6a formed according to the embodiment described above. However, the area around the inner cone 10 differently designed. The flexible inner cone becomes smaller 3 with an insert 12 formed in the area of the receptacle following the stop surface 12a is inserted, wherein the flat bottom side of the cone flush in the plane of the stop surface 12a passes over and is surrounded by a ring collar. The use 12 is with the annular collar in the area of the stop surface 12a stable with common fastening supply means, such as screws, gluing, welding, soldering or the like. Fixed. Here is one in import direction of the tool shank 1 open ring groove 11 provided, also with a flexible mass 11a is filled. At rest, the cone angle of the inner cone is greater than the cone angle of the outer cone, so that when retracting the tool shank 1 with the clamping unit 6 the inner cone is deflected outwards against its elasticity forces and a secure centering takes place. In comparison with the preceding embodiment, in this case, therefore, a widening of the inner cone ring takes place in the tool clamping 10 in the rear (in front of import direction) area instead. Here, too, serves the flexible mass 11 both a support of the provision of the elastic inner cone to its initial position upon release of the tool. At the same time serves the flexible mass 11a as well as in the previous embodiment as a seal of the annular groove. The amount of the angular difference between inner cone and outer cone and the absolute values of their angles correspond to the previous embodiment according to the 1 and 2 ,

Die 4A und 4B zeigen eine alternative Ausgestaltung der Spanneinheit 6, wobei die Verspannung im Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsbeispielen nicht mittels eines Außengewindes an dem zylindrischen Abschnitt des Spannelementes 7 im Eingriff mit einem Innengewinde in dem Spannbolzen 6a erfolgt, sondern ein Schnellspannmechanismus mit einem Spannhebel 6f vorhanden ist, um den Kegelstift in Form des Spannelementes 7 in Eingriff mit der Einsenkung 4 des Werkzeugschaftes 1a zu bringen bzw. aus dieser Spannposition, wie sie in 4A gezeigt ist, wieder freizugeben, wie 4B zeigt. Im Übrigen entspricht der Aufbau der Werkzeugschnittstelle hinsichtlich der Anlagefläche 12a und der Gegenanschlagfläche 12b vorteilhaft den vorangehenden Ausführungsbeispielen mit Innenkegel 10 und Außenkegel 2.The 4A and 4B show an alternative embodiment of the clamping unit 6 In contrast to the preceding exemplary embodiments, the clamping is not effected by means of an external thread on the cylindrical section of the clamping element 7 in engagement with an internal thread in the clamping bolt 6a takes place, but a quick release mechanism with a clamping lever 6f exists to the taper pin in the form of the clamping element 7 in engagement with the depression 4 of the tool shank 1a to bring out of this clamping position, as in 4A shown is again release, like 4B shows. Incidentally, the structure of the tool interface with respect to the contact surface corresponds 12a and the counter-attack surface 12b advantageous to the previous embodiments with inner cone 10 and outer cone 2 ,

Der Spannhebel 6f weist einen Exzenter auf und ist an einem Lagerstift 6g an einem Fortsatz des betreffenden Spannbolzens 6a schwenkbar gelagert, in dem das Kegel spannelement 7 vermittels einer Führungshülse 6b verschieblich gelagert ist, um die Kegelspitze in bzw. außer Eingriff mit der Einsenkung 4 in dem Anbindungsabschnitt 1a des Werkzeugschaftes 1 zu bringen, wie im Zusammenhang mit den vorangehenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Das Kegelspannelement 7 mit dem Kegelstift 5 und der Führungshülse 6b sind über eine Rückstellfeder 6b in Form einer Druck-Schraubenfeder in der zylindrischen Bohrung des Spannbolzens 6a abgestützt, wobei das Kegelspannelement 7 über die Exzenterkurve in seiner axialen Richtung mittels des Spannhebels 6f eingedrückt und mittels einer entsprechenden Exzenterfläche in der Eingriffposition in der Einsenkung 4 gehalten wird, während die Führungshülse 6b durch Zurückschwenken des Spannhebels 6f unter Wirkung der Rückstellfeder 6d aus der Eingriffposition des Kegelstiftes aus der Bohrung des Spannbolzens 6a zurückgeschoben wird. Vorliegend wird der Spannhebel 6f zum Einbringen bzw. Freigeben des Kegelspannelementes 7 um 90° bewegt. Der Lagerstift 6g ist im rechten Winkel zur Achse des Kegelspannelementes 7 angeordnet.The tension lever 6f has an eccentric and is on a bearing pin 6g on an extension of the relevant clamping bolt 6a pivotally mounted, in which the cone tensioning element 7 by means of a guide sleeve 6b slidably mounted to the apex in or out of engagement with the recess 4 in the connection section 1a of the tool shank 1 to bring, as described in connection with the preceding embodiments. The cone clamping element 7 with the taper pin 5 and the guide sleeve 6b are via a return spring 6b in the form of a compression coil spring in the cylindrical bore of the clamping bolt 6a supported, wherein the cone clamping element 7 via the eccentric cam in its axial direction by means of the clamping lever 6f pressed and by means of a corresponding eccentric surface in the engagement position in the recess 4 is held while the guide sleeve 6b by pivoting back the clamping lever 6f under the action of the return spring 6d from the engagement position of the taper pin out of the bore of the clamping bolt 6a is pushed back. In the present case, the clamping lever 6f for introducing or releasing the cone clamping element 7 moved by 90 °. The bearing pin 6g is at right angles to the axis of the cone clamping element 7 arranged.

Der Kegelstift ist seinerseits innerhalb der Führungshülse 6b über einen begrenzten Verstellweg verschieblich gelagert und gegen den von der Kegelspitze abgelegenen Boden der Führungshülse 6b mittels einer Federeinheit in Form eines Tellerfederpakets 6c mit seiner zugekehrten Stirnseite abgestützt. Durch diese federnde Abstützung des Kegelstiftes innerhalb der Führungshülse 6b wird sichergestellt, dass die Kegelspitze des Kegelspannelementes 7 und die Kegelspitze des gegenüberliegenden Kegelstiftes 5 stabil und spielfrei an den betreffenden Flächen der Einsenkungen 4 anliegen und Verspannungen ausgeglichen werden, wobei eine stabile Einspannung des Werkzeugschaftes in dem Aufnahmekörper 9 gewährleistet ist. Der begrenzte Verstellweg des Kegelstiftes innerhalb der Führungshülse 6b des Kegelspannelementes 7 wird mittels eines Haltestiftes 6e bewirkt, der den zylindrischen Abschnitt des Kegelstiftes durchsetzt und mit beiderseitigen Vorsprüngen in diese aufnehmende Schlitze in der Wandung der Führungshülse 6b eingreift. Auf diese Weise wird der gewünschte Verstellweg des Kegelstiftes 5 innerhalb der Führungs hülse 6b erhalten, über den die Federeinheit bzw. das Tellerfederpaket 6c wirksam ist.The taper pin is in turn within the guide sleeve 6b Slidably mounted over a limited adjustment and against the remote from the apex bottom of the guide sleeve 6b by means of a spring unit in the form of a cup spring package 6c supported with its facing front. By this resilient support of the taper pin within the guide sleeve 6b ensures that the cone tip of the cone clamping element 7 and the apex of the opposite taper pin 5 stable and free of play on the relevant surfaces of the depressions 4 abutment and tension are compensated, with a stable clamping of the tool shank in the receiving body 9 is guaranteed. The limited adjustment of the taper pin within the guide sleeve 6b of the cone clamping element 7 is by means of a retaining pin 6e causes, which passes through the cylindrical portion of the taper pin and with mutual projections in these receiving slots in the wall of the guide sleeve 6b intervenes. In this way, the desired adjustment of the taper pin 5 inside the guide sleeve 6b obtained over the spring unit or the disc spring package 6c is effective.

Bei dem beschriebenen Aufbau greift also durch Umlegen des Spannhebels 6f um 90° die Spitze des Spannelementes 7 in die zugekehrte Einsenkung 4 in den Anbindungsabschnitt 1a des Werkzeugschaftes 1 ein. Im Gegenzug dazu greift auch der gegenüberliegende Kegelstift 5 in die ihm zugekehrte Einsenkung 4 des Anbindungsabschnittes 1a ein. Bei diesem Spannvorgang wird das Spannelement 7 selbst gegen das Tellerfederpaket 6c zusammengedrückt und eine Haltekraft für das Werkzeug wird durch das Tellerfederpaket 6c aufgebaut.In the described structure thus engages by moving the clamping lever 6f 90 ° the tip of the clamping element 7 in the facing depression 4 in the connecting section 1a of the work convincing shaft 1 one. In return, the opposite taper pin also engages 5 into the depression facing him 4 of the connection section 1a one. In this clamping process, the clamping element 7 even against the plate spring package 6c compressed and a holding force for the tool is through the plate spring package 6c built up.

Claims

Device for releasably clamping a tool shank ( 1 ) in a receiving body ( 9 ) of a machine tool with a in the receiving body ( 9 ) from a stop surface ( 12a ) in the normal direction to this introduced recording, with a on the tool shank ( 1 ) on a counter stop surface ( 12b ), to the photograph ( 13 ) adapted connection section ( 1a ) and with a tensioning mechanism which extends transversely to the connecting section ( 1a ) running, this receiving clamping unit ( 6 ), wherein a transition region of the connection portion following the counter-abutment surface ( 12b ) as outer cone ( 2 ) is tapered in the import direction and with an adapted inner cone ( 10 ) in a transition section of the receptacle following the stop surface ( 12a ) of the receiving body ( 9 ) cooperating centering, characterized in that the clamping unit ( 6 ) with a clamping bolt ( 6a ) slidably floating in a transverse to the recording ( 13 ), into the receiving body ( 9 ) introduced cylinder bore ( 8th ) and the connection section ( 1a ) receives in a recess into which in the clamping bolt ( 6a ) mounted diametrically opposite in the direction of displacement taper pins ( 5 . 7 ) are directed with their tips, of which at least one as a cone clamping element ( 7 ) is adjustable with clamping means, and that the connection section ( 1a ) the taper pins ( 5 . 7 ) facing depressions ( 4 ) whose center distance from the counter-contact surface ( 12b ) is less than the center distance of the taper pins ( 5 . 7 ) from the stop surface ( 12a ), so that in the inserted state of at least one taper pin ( 5 . 7 ) of the tool shank ( 1 ) with its counter stop surface ( 12b ) firmly against the stop surface ( 12a ) is pulled.

Device according to claim 1, characterized in that one of the conical pins ( 5 ) adjustable in the clamping bolt ( 6 ) is inserted, with its tip protrudes in the clamped state in the recess.

Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the connection section ( 1a ) with a clamping lobe ( 3 ) is provided.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the inner cone ( 10 ) of a circumferential annular groove ( 11 ) is surrounded.

Apparatus according to claim 4, characterized in that the annular groove ( 11 ) is filled with an elastic mass.

Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that the annular groove ( 11 ) to the stop surface ( 12a ) is open and that the cone angle of the inner cone ( 10 ) with respect to the axis is smaller than the cone angle of the outer cone ( 2 ).

Device according to claim 4 or 5, characterized in that the inner cone ( 10 ) is formed by means of an insert which against the stop surface ( 12a ) adjoins flush and over the conical surface of the annular groove ( 11 ), which surrounds on the contact surface ( 12a ) away side, and that the cone angle of the inner cone ( 10 ) with respect to the axis is greater than the cone angle of the outer cone ( 2 ).

Device according to one of claims 4 to 7, characterized in that the difference between inner cone ( 10 ) and outer cone ( 2 ) is at most 1 °, preferably 40 'or 30'.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the cone angle of the inner cone ( 10 ) or the outer cone ( 2 ) is at least 10 ° and at most 20 °, preferably in the range between 10 ° and 15 °.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the cone angle of the conical pins ( 5 . 7 ) with respect to the cone axis is at least 30 ° and at most 45 °.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping means a on a cylindrical shank of the cone clamping element ( 7 ) formed external thread and a befindlichem with this, in the clamping bolt ( 6a ) have introduced internal thread or that the clamping means with the cone clamping element ( 7 ) coupled tension levers ( 6f ), with which the cone clamping element ( 7 ) against the force of a return spring ( 7 ) in engagement with the facing depression ( 4 ) can be brought.

Apparatus according to claim 11, characterized in that the clamping lever ( 6f ) has an eccentric and with this under a pivoting movement on the cone clamping element ( 7 ) for moving the same into the engagement position with the facing depression ( 4 ) acts.

Apparatus according to claim 11 or 12, characterized in that the cone clamping element ( 7 ) in a guide sleeve ( 6b ) and with this in the clamping bolt ( 6a ) slidably guided and with the clamping lever ( 6f ) and that the cone clamping element ( 7 ) also within the guide sleeve ( 6b ) displaceably mounted and against a spring unit ( 6c ) for producing a tension compensation during engagement in the depression ( 4 ) under the action of the clamping lever ( 6f ) is supported.