DE3405368A1 - Spannvorrichtung fuer in eine arbeitsspindel einsetzbare teile - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spannvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist eine Vorrichtung zum Spannen von Werkzeugen in der Arbeitsspindel einer Drehmaschine bekannt (DE-GM 80 14 064), die einen unter der Kraft von Spannfedern stehenden Spannkolben und eine Verriegelungseinrichtung aufweist, die den Spannkolben in der Spannstellung sichert. Der Spannkolben ist mit einem Übertragungsorgan verbunden, durch dessen Axialverschiebung die Teile der eigentlichen Spanneinrichtung aus einer Spannpo.sition in eine Löseposition und umgekehrt überführbar sind. Die Verriegelungseinrichtung enthält in Ausnehmungen eines büchsenartigen Käfigs radial geführte Kugeln • als Verriegelungsglieder, die sich in der Verriegelungsposition in eine Ringnut des Spannkolbens einfügen und durch einen den Spannkolben und den Käfig übergreifenden, in einem Gehäuseteil verschiebbaren Hutkolben gehalten werden. Letzterer steht unter der Kraftwirkung von Verriegelungsfedern, die

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jeweils mit einem Ende an der rückwärtigen Stirnseite des Hut _. -^ . kolbe'ns anliegen und sich mit dem anderen Ende an einem Gehäusekopf abstützen": Ihre—Kraftrichtung ist der der Spannfeder entgegengesetzt. Außerdem ist der Hutkolben innenseitig mit einer sich in Kraftrichtung dieser Verriegelungsfedern und damit in Richtung 'auf das Werkzeug hin erweiternden -^. konischen Anlagefläche für die Kugeln versehen. Der Neigungswinkel dieser Anlagefläche"'gegenüber der Kegelachse ist kleiner als der Grenzwinkel für Gleitreibung zwischen dem Hutkolben und den Kugeln. Die Betätigung der Vorrichtung erfolgt mit Druckmedium, das in einen innerhalb der Vorrichtung zwischen dem Spannkolben und dem Hutkolben liegenden Zylinderraum geleitet wird.

Zum Lösen eines gespannten Werkzeuges muß zuerst die Verriegelung aufgehoben werden. Dazu wird der Hutkolben unter der Einwirkung eines Druckmediums entgegen der Kraft der Verriegelungsfedern verschoben, d.h. in Richtung vom Werkzeug weg nach rückwärts. Dadurch gelangt eine Ausdrehung im Hutkolben in den Bereich der noch in der Ringnut des Spannkolbens liegenden Kugeln, so daß sich diese radial nach außen bewegen können. Der hierdurch freigegebene Spannkolben kann nun unter der Wirkung des Druckmediums gegen die Kraft der Spannfedern vorgeschoben werden, wobei das mit dem Spannkolben bewegte Übertragungsorgan die an dem hinteren Spannansatz des Werkzeuges angreifenden Teile der Spanneinrichtung in die Löseposition überführt.

Bei einer solchen Vorrichtung sind die das Werkzeug spannenden Teile in der Spannposition verriegelt, so daß das Werk-.zeug nicht durch äußere Kräfte aus seiner Aufnahme in der Spindel herausgezogen werden kann, wie es sonst ohne Verriegelung bei Überwindung der Kraft der Spannfedern möglich ist. Zum Herstellen und Lösen der Verriegelung sind bei der genannten Vorrichtung jedoch verschiedene Teile erforderlich,

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-- "die jeweils in entgegengesetzten Richtungen bewegt werden müssen. Die Druckmittelbetätigung ist dabei unmittelbar innerer Bestandteil der Vorrichtung.

Aufgabe der Erfindung ist esj, eine -Vorrichtung der eingangs

genannten Art zu schaffen, die zum Lösen der Verriegelung ~~~ und zum Aufheben der Spannung eines Werkzeuges oder eines anderen in der Aufnahme einer Spindel zu haltenden Teiles bzw. zum Herbeiführen der Spannung und zum Bewirken der Verriegelung jeweils nur eine Bewegung in einer einzigen Richtung benötigt, die dabei einfach im Aufbau, betriebssicher und vielseitig anwendbar ist und bei der im Hinblick auf die Betätigung verschiedenartige Möglichkeiten bestehen. Die Erfindung strebt insbesondere auch eine solche Ausbildung der Vorrichtung an, daß sie für besondere Anwendungsfälle geeignet ist, namentlich für spezielle Spindeln bzw. Spindeln von verhältnismäßig geringer Länge. In solchen Fällen war es bisher schwierig, geeignete Spannvorrichtungen unterzubringen, erst recht wenn dabei noch eine Sicherung gegen Lösen des Werkzeuges unter der Einwirkung äußerer Kräfte gegeben sein sollte. Die Vorrichtung soll ferner nach Möglichkeit auch so ausgebildet sein, daß vom hinteren Ende der Vorrichtung bzw. einer dieselbe enthaltenden Arbeitsspindel bis zur Aufnahme des Werkzeuges ein Durchgang vorgesehen sein kann, insbesondere als Durchlaß für ein Kühlmittel od.

dgl. Mit alledem zusammenhängende weitere Probleme, mit denen sich die Erfindung befaßt, ergeben sich aus der jeweiligen Erläuterung der aufgezeigten Lösung.

Die Erfindung sieht bei einer Spannvorrichtung der eingangs genannten Art die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale vor.

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Eine derart ausgebildete Vorrichtung ermöglicht ein siche-,-^" res Verriegeln im Spannzustand, so daß es nicht möglich ist, das in der Aufnahme der Spindel gehaltene Werkzeug durch äußere Kräfte herauszuziehen. Dabei besitzt diese Vorrichtung den wesentlichen Vorteil, daß zu ihrer Betätigung, d.h. zum Aufheben der"Verriegelung, zum Lösen der ^. Spanneinrichtung und ggfs. zum Ausstoßen des Werkzeuges nur eine einzige Belegung in einer einzigen Richtung erforderlich ist, ebenso wie umgekehrt auch zum Herbeiführen der Spannung des Werkzeuges und zum Bewirken der Verriegelung eine Bewegung in einer Richtung genügt. Ein weiterer wesentlicher Vorteil liegt darin, daß die Vorrichtung einfach ausgebildet ist und wenig Platz beansprucht. Deshalb können auch kurze Spindeln mit einer verriegelbaren Spannvorrichtung ausgestattet werden, was bisher nicht ohne weiteres möglich war. Die Betätigung der Vorrichtung, d.h. die Erzeugung der jeweils nur in einer Richtung erforderlichen Bewegung, kann auf verschiedene Weise geschehen, wodurch den unterschiedlichsten Anforderungen und Einsatzfällen Rechnung getragen werden kann. Die Vorrichtung ist deshalb vielseitig anwendbar, und zwar u.a. mit besonderem Vorteil bei Vorsatzspindeln, Spindeln von Winkelköpfen u.dgl. Weiterhin kann die Vorrichtung erfindungsgemäß mit einem inneren Durchgang für Kühlmittel od.dgl. versehen sein.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, aus der zugehörigen Zeichnung und aus den Ansprüchen. Es zeigen:

Fig. 1 eine mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestattete Arbeitsspindel als koaxial vor einer

Hauptspindel angeordnete Vorsatzspindel, weitgehend im Schnitt,

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Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles II in Fig. 1 mit gegenüber Fig. 1 um 90 gedrehter Spindel,

Fig. 3 eine andere mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestattete Arbeitsspindel in Winkelanordnung vor einer Hauptspindel, teils im Schnitt,

Fig. 4 und 5 einender Ausführung nach Fig. 1 vergleichbare Arbeitsspindel, weitgehend im Schnitt, wobei in Fig. 4 die Spannposition und in Fig. 5 die Löseposition der Spannvorrichtung wiedergegeben ist,

Fig. 6 eine Schnittansicht in Richtung des Pfeiles VI in Fig. 4,

Fig. 7 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles VII in Fig. 6,

Fig. 8 eine Muffe in Draufsicht.

Fig. 9 einen Schnitt nach der Linie IX - IX in Fig. 8,

Fig. 10 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles X in Fig. 9,

Fig. 11 und 12 einen Schnitt durch eine weitere Ausführung in größerem Maßstab, wobei eine Kühlmittelzuführung in Fig. 11 getrennt und in Fig. 12 in Funktion dargestellt ist, und

Fig. 13 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles XIII in Fig.

In den Fig. 1 und 2 ist mit der Ziffer 1 insgesamt ein Vorsatzaggregat bezeichnet, das mittels nicht gezeigter Schraubenbolzen abnehmbar an der Vorderseite des nur in seiner Frontpartie wiedergegebenen Spindelkastens 2 eines Horizontal-

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Bohr- und Fräswerkes bzw. eines NC-Bearbeitungszentrums angebracht ist. In dem _£_pinde_lkasten 2 ist in bekannter Weise eine Frässpindel 4 und in dieser eine relativ zur Frässpindel axial verstellbare Bohrspindel 3 gelagert. Die letztere hat eine kegelige Aufnahme 5 für^ein mit einem entsprechenden Kegel 6 versehenes Werkzeug oder einen Einsatz 7, wie er in Fig. 1 gezeigt istw-Dieser-Einsatz weist einen Flansch 8 mit Ringnut 9 zum Erfassen durch den Greifer eines Werkzeugwechselsystems auf und ist wie ein Werkzeug handhabbar. Ein an der Bohrspindel 3 befestigter Mitnehmerstein 10 greift in ._t bekannter Weise in eine Ausnehmung des Flansches 8 ein. Es können auch zwei solcher Mitnehmer vorhanden sein. Stirnseitig weist der Einsatz 7 eine Betätigungsfläche 11 auf, die eine Kreisfläche oder auch eine Ringfläche sein kann.

In dem Gehäuse 12 des Vorsatzaggregats 1 ist ein Getriebe 14 untergebracht, mittels dessen eine Arbeitsspindel 13 als Vorsatzspindel von einer Drehung der Frässpindel 4 her angetrieben werden kann, und zwar mit erhöhter Drehzahl gegenüber der Drehzahl der Frässpindel. Der Antrieb geht dabei über einen an der Frässpindel befestigten Mitnehmerstein 15, der in eine Ausnehmung eines Nabenteiles 16 eingreift, von dem letzteren über ein mit ihm fest verbundenes Zahnrad 17 auf ein Zahnrad 18, das auf einer Welle 19 sitzt, auf der sich ein weiteres Zahnrad 20 befindet, und von diesem auf einen Zahnkranz 21, der über einen Nutenstein 22 od.dgl. drehfest mit der Vorsatzspindel 13 verbunden ist. Die einzelnen Teile sind in Wälzlagern gelagert, wie Fig. 1 erkennen läßt. Die übersetzung ins Schnelle ist bei einer vorteilhaften Ausführung i = 1 : 4. In Fig. 1 ist strichpunktiert ein Justierbolzen 25 eingezeichnet, der vorübergehend in eine Querbohrung 16a des Nabenteiles 16 eingeführt werden kann, wenn das Vorsatzaggregat 1 am Spindelkasten 2 montiert wird,' um eine richtige Winkelzuordnung zu der Frässpindel 4 zu gewährleisten, die durch sog. Punktstillsetzung eine bestimmte Winkellage erhält.

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Die Vorsatzspindel 13 weist am vorderen Ende ebenso wie die Bohrspindel 3 eine kegelige Aufnahme 5 für den Kegel 6 eines Werkzeuges W auf, das in Fig. 1 nur zum Teil wiedergegeben ist. Auch hier ist wiederum ein Flansch 8 mit Nut 9 für den Greifer eines Wechselsystems und eine Ausnehmung für einen an der Vorsatzspindel 13 befindlichen Mitnehmerstein 24 vorhanden.

Die Spannvorrichtung für das Werkzeug W liegt im Inneren der Vorsatzspindel 13 und wird weiter unten noch im einzelnen erläutert, ebenso wie die Teile 34a, 47, 79, die der Betätigungsfläche 11 des Einsatzes 7 gegenüberliegen.

Fig. 3 zeigt eine Arbeitsspindel 23, die in dem Gehäuse 26 eines Vorbaukopfes 27 im rechten Winkel zur Achse einer Bohrspindel 3 angeordnet ist, die in einem Spindelstock od.dgl. eines BearbeitungsZentrums, eines Bohr- und Fräswerkes oder einer ähnlichen Werkzeugmaschine gelagert ist. Die Drehmomentübertragung erfolgt von der Bohrspindel 3 über einen oder mehrere Mitnehmersteine 10 auf eine im Gehäuse 26 gelagerte Welle 28, auf der ein Kegelrad 29 befestigt ist, das in ein weiteres, drehfest mit der Arbeitsspindel 23 verbundenes Kegelrad 31 eingreift. Außer der Bohrspindel 3 kann eine Frässpindel 4 vorhanden sein.

Die Arbeitsspindel 2 3 weist auch hier eine kegelige Aufnahme 5 für den Kegel 6 eines Werkzeuges W auf. Im übrigen sind gleiche oder einander entsprechende Teile in Fig. 3 wie in den anderen Figuren der Zeichnung mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet.

Die Spannvorrichtung mit Verriegelung, die jeder der dargestellten Arbeits- bzw. Vorsatzspindeln zugeordnet sein kann, wird nachstehend im einzelnen erläutert, wobei besonders auf die Fig. 4 bis 10 und ferner αμί die Fig. 11 und 13 Bezug genommen wird. In den Fig. 4 und 5 ist die Spindel mit der Ziffer 33 bezeichnet. .-.

Als Spanneinrichtung wird in dieser gesamten Beschreibung .-—" derjenige Komplex bezeichnet, der die am Werkzeug zu dessen Festlegung angrerfenden Teile enthält. Die Erfindung ist bei jeder Spanneinrichtung verwendbar, die durch Axial-,verschiebung eines Ubertragungsorgans zu betätigen ist oder dadurch zu betätigende Teile aufweist. Im vorliegenden Fall _ handelt es sich um eine bekannte Spanneinrichtung, bei der über den Umfang verteilt "auf dem vorderen Kopf 35 des insge-., samt mit der Ziffer 34 bezeichneten Übertragsorgans einzelne Spannhebel 36 angeordnet sind. Diese werden von einer Hülse 37 umgeben, die Vorsprünge 38 als Abstützungen für die Spannhebel 36 aufweist. Diese Spannhebel 36 sind so ausgebildet, daß sie über bzw. hinter den Bund 39 eines Spannansatzes 40 am hinteren Ende des Kegels 6 eines Werkzeuges W oder Einsatzes 7 greifen. Befindet sich das Ubertragungsorgan 34 gemäß Fig. 4 in seiner nach hinten (in der Zeichnung nach rechts) zurückgezogenen Stellung, greifen die Spannhebel 36 hinter den Bund 39 am Spannansatz 40, wodurch sich der Spannzustand ergibt.

In Fig. 5 ist der Lösezustand der Vorrichtung gezeigt, wobei sich das Übertragungsorgan 34 in seiner vorgeschobenen Stellung befindet und die Spannhebel 36 mit ihren vorderen Enden nach außen geschwenkt sind und dadurch den Spannansatz 40 freigegeben haben.

Im Spannzustand ist die Vorrichtung durch eine im Bereich des hinteren Endes des Übertragungsorgans angeordnete Einrichtung verriegelt. Auf dem zumindest in dem betreffenden Bereich zylindrischen Ubertragungsorgan 34 ist eine Muffe 41 verschiebbar angeordnet, deren Ausbildung im einzelnen besonders aus den Figuren 8 bis 10 hervorgeht. Eine Spannfeder 49 liegt an einer Schulter 4 3 am vorderen Teil 42 dieser Muffe an und stützt sich mit dem anderen Ende an einem relativ zum Ubertragungsorgan 34 feststehenden Gehäuseteil 51 ab. Das letzte-

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Xe' hat eine zylindrische Innenwandung 52. Als Verriegelungs- ^£^ glieder dienen Kugeln 50, die im wesentlichen einander benachbart in einer—Radialebene angeordnet sind, wie die Figuren 6 und 7 zeigen.

Die Muffe 41 weist einen sicheln Kraftrichtung der Spannfeder 49, d.h. nach hinten hin (in der Zeichnung nach rechts) verjüngenden, der—innenwandung 52 des Gehäuseteiles 51 zugewandten Außenkegel 44 mit verhältnismäßig geringer Steigung auf. Der Kegelwinkel liegt dabei unterhalb des Gleitreibungs-Grenzwinkels mit Bezug auf die zweckmäßig aus Stahl bestehenden Kugeln. Auch die Muffe ist vorzugsweise aus Stahl hergestellt.

An den Außenkegel 44 schließt sich ein kurzer konischer Teil 45 an, dessen Neigung größer als die des Außenkegels 44 ist. Zum Ende der Muffe 41 hin folgt dann noch eine bei diesem Ausführungsbeispiel zylindrische Partie 46 mit einem Außendurchmesser D, der wenigstens um das doppelte Durchmesser-Maß d der Kugeln 50 kleiner als der Innendurchmesser G des Gehäuseteiles 51 in dem der Muffe 41 benachbarten Bereich ist.

Schließlich weist die Muffe 41 noch zwei Betätigungsansätze 47 auf, die sich nach rückwärts erstrecken und im Querschnitt die Form eines Kreisabschnitts haben, d.h. innenseitig von einer gerade Fläche 48 und außenseitig von einem Teil einer Zylinderfläche als Fortsetzung der Partie 46 mit dem Durchmesser D begrenzt sind, wie besonders aus den Fig. 9 und erkennbar ist. In der Spannposition der Vorrichtung ragen die Betätigungsansätze 47 über das hintere Ende des Ubertragungsorgans 34 bzw. eines mit -diesem verbundenen Teiles hinaus,

Der Gehäuseteil 51 ist in demjenigen Bereich, dem gegenüber der Außenkegel 44 der Muffe 41 verschiebbar ist, mit einer

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eine konische Kugelabstützfläche 53 bildenden Erweiterung versehen, wie u.a. auch die Fig. 11 und 12 erkennen lassen.

Im Bereich des hinteren Endes des Übertragungsorgans 34 und in Zuordnung zu der Muffe 41 ist ein Widerlager 55 für die Kugeln 50 vorgesehen. Dieses Widerlager hat insbesondere die Form eines Ringes, der sich mit seiner hinteren Stirnfläche an einem Bund 34a des Ubertragungsorgans 34 (Fig. 11 und 12) oder an einem mit dem Ubertragungsorgan 34 verbundenen Teil abstützt. Das Widerlager 55 ist mit seiner zylindrischen ' .

Bohrung 56 auf der zylindrischen Partie 46 der Muffe 41 und auf den sich anschließenden Außenflächen der Betätigungsansätze 47 der letzteren geführt. Bei einer zweckmäßigen Ausführung hat das Widerlager 55 eine zur Längsachse der Vorrichtung im wesentlichen lotrechte, ringförmige Stirnfläche 57 und radial innerhalb derselben eine zurückspringende Fläche 58, etwa eine Kegelfläche.

In der Spannposition hat die Spannfeder 4 9 die Muffe 41 so weit wie möglich nach hinten geschoben. Die Kugeln 50 liegen innen an dem flachen Außenkegel 44 der Muffe 41 und außen an der verhältnismäßig steilen Abstützfläche 5 3 des Gehäuseteiles 51 an. Sie sind dabei durch das Widerlager 55 in dieser Position gehalten. Die stirnseitige Betätigungsfläche 11 des von der Spindel 3 aufgenommenen Einsatzes 7 hat dabei Abstand von den hinteren Enden der Ansätze 4 7 der Muffe 41.

Dies stellt den Spann- und Verriegelungszustand der Vorrichtung dar. Auch wenn auf das Werkzeug W eine große, nach vorne gerichtete Kraft ausgeübt würde, könnte kein Lösen eintreten, weil die Verriegelung keine Bewegung des Übertragungsorgans 34 zuläßt.

Das Aufheben der Verriegelung geschieht durch Vorschieben der Spindel 3, wobei sich die Betätigungsfläche 11 des Einsatzes 7 gegen die Enden der Ansätze 4 7 der Muffe 41 legt

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und' die letztere entgegen der-Kraft der Spannfeder 4 9 ver-,-^"' schiebt. Dadurch gelangt die den kleinsten Durchmesser D aufweisende zylindrische—Partie 46 der Muffe 41 in den Bereich der .bei Beginn dieses Vorganges immer noch an der steilen Abstützfläche 53 des Gehäuseteiles 51 anliegenden

Kugeln 50, so daß die letztereTT nun eine Beweglichkeit nach ^ innen hin erhalten. Im weiteren Verlauf der Vorwärtsbewegung der Spindel 3 legh—dann die Betätigungsfläche 11 des Einsatzes 7 auch an die Rückseite des Übertragungsorgans 34 oder eines damit verbundenen Teiles an und schiebt im wei-' teren Verlauf auch das Ubertragungsorgan nach vorne. Dadurch wird die Spanneinrichtung im Sinne des Lösens betätigt, wobei die Spannhebel 36 den Spannansatz 40 des Werkzeuges W freigeben. Schließlich wird im letzten Teil der Vorwärtsbewegung der Spindel 3 und damit des Übertragungsorgans 34 das gelöste Werkzeug W aus dem Konus 5 ausgestoßen. Die Kugeln 50 sind durch das Widerlager 55 aus der an der Abstützfläche 53 anliegenden Position in den Raum zwischen der Innenwandung 52 des Gehäuseteiles 51 und dem zylindrischen Teil 46 der Muffe 41 geführt worden, wie aus Fig. 5 ersichtlich ist.

Das Betätigen der Vorrichtung mittels einer verschiebbaren Spindel, sei es durch eine Fläche an dieser Spindel selbst oder sei es, wie dargestellt, durch einen in die Spindel eingefügten Einsatz, kommt naturgemäß in erster Linie dann in Betracht, wenn es sich um eine koaxiale Hintereinanderanordnung einer Spindel mit einem vergleichbaren Element handelt. Ungeachtet dessen kann die Betätigung der Vorrichtung erfindungsgemäß aber auch durch jedes andere geeignetejOrgan geschehen, welches eine Bewegung zum Verschieben des Übertragungsorgans ausführen kann.

So ist als vorteilhafte Ausführung in Fig. 3 am Beispiel der im Winkel zur Achse eines drehmomentübertragenden Teiles 3,

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stehenden Arbeitsspindel 2 3 zur Betätigung der Muffe 41 und des übertragungsorganes 34 zum Aufheben der Verriegelung und zum Lösen der Spanneinrichtung eine Zylinder-Kolben-Einheit 60 vorgesehen. Diese enthält ein in der Bohrung 62 eines Gehäuseteiles 61 geführtes Druckstück 63. Der Gehäuseteil 61 bildet einen Zylinderraum 64, in dem ein flacher Kolben 65 verschiebbar ist, mit dem das Druckstück 63 fest verbunden ist. Dem Zylinderraum 64 kann auf der einen Seite des Kolbens 65 durch einen Kanal 66 und auf der anderen Seite des Kolbens 65 durch einen Kanal 67 Druckmittel zugeführt werden, wobei jeweils der andere Kanal zur Ableitung dient. Das Druckmittel kann Luft oder eine Flüssigkeit sein. Die Betätigung der Vorrichtung in dieser Ausbildung geschieht grundsätzlich in der gleichen Weise, wie es zuvor in Verbindung mit Fig.4 bzw. anderen Figuren erläutert wurde.

Mit dem Kolben 65 ist noch ein kleiner Führungskolben 68 verbunden, der durch einen Deckel 69 des Gehäuseteiles 61 hindurchgeht und nach außen vorsteht. Mit seiner Hilfe läßt sich die Vorrichtung ggfs. auch manuell betätiqen. Hier können auch elektrische Überwachungsschalter angeordnet werden.

Die Erzeugung der Betätigungsbewegung für ein Druckstück od. dgl. kann statt durch Druckmedium auch auf mechanischem Wege oder durch elektrisch-mechanisch arbeitende Einrichtungen geschehen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich ohne weiteres mit einem durch sie hindurchgehenden Leitungsweg für ein Kühloder Schmiermittel ausstatten, der von einer an der Maschine vorhandenen Quelle oder Versorgungseinrichtung bis zur Aufnahme eines Werkzeuges oder zu einer benachbarten Stelle führt.

Die Fig. 11 bis 13 zeigen eine Ausführung mit einem Durchlaßweg 71. Dieser kann in Verbindung mit einem in einer koaxial liegenden Arbeitsspindel 3 vorhandenen Leitungsweg 70 gebracht

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_>'"und von diesem getrennt werden. Der in die Aufnahme 5 dieser Arbeitsspindel 3 eingefügte und an seinem Spannansatz 40 mittels Spannhebeln 36 festlegbare Einsatz 7 bildet mit einem zentralen Durchlaß 72 eine Fortsetzung des Leitungsweges 70. Eine Dichtung 73 am Ende eines rohrförmigen Teiles 74 legt sich gegen die Rückseite des Bundes 39 des Spannansatzes 40 und verhindert den Austritt von Kühlmittel od.dgl. an dieser Übergangsstelle.

Im Einsatz 7 ist eine Büchse 75 gegen die Kraft einer Druckfeder 76 verschiebbar, die am vorderen Ende einen z.B. aus Kunststoff bestehenden ringförmigen Verbindungsteil 77 aufweist. Ein verschleißfester, beispielsweise aus keramischem Material bestehender Anlageteil 78 ist von einem Flansch 79 gehalten, der mit dem Bund 34a am hinteren Ende des Ubertragungsorgans 34 durch Schrauben verbunden ist.

Sowohl in Fig. 11 als auch in Fig. 12 befindet sich die Spann- und Verriegelungseinrichtung im gespannten Zustand wie in Fig. 4. Der Unterschied zwischen den beiden Darstellungen besteht darin, daß in Fig. 11 die beiden Teile 77 und 78 voneinander getrennt sind, so daß die Kühlmittelleitung an dieser Stelle unterbrochen ist und dadurch kein Verschleiß bei Nichtbenutzung der Kühlung erfolgt, während in Fig. 12 der Leitungsweg durchgehend hergestellt ist. Dies geschieht einfach dadurch, daß die Arbeitsspindel 3 aus der Position nach Fig. 11 um einen geringen Betrag nach vorne verschoben wird, so daß sich der Zustand nach Fig. 12 mit satt und dicht aneinanderliegenden Teilen 77 und 78 ergibt. Die Hülse 75 ist dabei um einen geringen Betrag gegen die Kraft der Druckfeder 76 in den Einsatz 7 hinein verschoben worden, so daß eine entsprechend sichere Anlage der Dichtflächen gewährleistet ist.

Fig. 13 zeigt den Zustand nach Fiq. 11 bei unterbrochener Kühlmittelleitunq. Es ist die Ringfläche 11 am Einsatz 7 cr-

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kennbar, die sich bei weiterem Vorschieben an die Betätigungsansätze 4 7 der Muffe anlegt und damit die letztere nach vorne (in der Zeichnung nach links) drückt. Die Beweglichkeit der Hülse 75 unter ihrer Federbelastung läßt auch alle weiteren Vorgänge bei der Axialbewegung der Arbeitsspindel 3 mit dem Einsatz .7--zur Aufhebung der Werkzeugspannung und zum Ausschieben des Werkzeuges in einwandfreier Weise zu. .,

Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten bzw- in der Zeichnung dargestellten Merkmale sollen, sofern der bekannte Stand der Technik es zuläßt, für sich allein oder auch in Kombinationen als unter die Erfindung fallend angesehen werden.

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Claims (12)

1. Patentansprüche

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   Spannvorrichtung für in eine Aufnahme einer Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine einsetzbare Teile, namentlich Werkzeuge, die an ihrem hinteren Ende einen Spannansatz aufweisen, der von einer durch Axialverschiebung eines übertragungsorgans zu betätigenden Spanneinrichtung erfaßbar ist, wobei innerhalb eines relativ zum Übertragungsorgan axial feststehenden Gehäuseteiles od.dgl. eine Spannfeder als Druckfeder vorhanden ist, die mit einem Ende fest abgestützt ist, und wobei das Übertragungsorgan in der Spannstellung durch eine Verriegelungseinrichtung arretierbar ist, die Kugeln und an einem relativ zum Übertragungsorgan bewegbaren Teil eine Kegelfläche enthält, deren Kegelwinkel mit Bezug auf die Kugeln unterhalb des Gleitreibungs-Grenzwinkels liegt, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

   - das andere Ende der Spannfeder (49 ) liegt am vorderen Teil (42,43) einer auf dem Übertragungsorgan ( 34 ) axial verschiebbaren Muffe (41 ) an,

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   .- die Muffe (41 ) weist einen sich in der Kraftrichtung .der Spannfeder ( 49 ) verjüngenden, der Innenseite des

   Gehäuseteiles__(__5_l \ od.dgl. zugewandten Außenkegel

   ( 44 ) auf,

   - die Muffe (41 ) hat eine Partie ( 46 ) mit einem Außendurchmesser ( -D''") , der wenigstens um das doppelte Durchmesser-Maß ( d ) der Kugeln ( 50 ) kleiner als der Innendurchmesser ( G ) des Gehäuseteiles (51 ) od.dgl. in dem der Muffe (41 ) benachbarten Bereich ist,

   - der Gehäuseteil ( 51 ) od.dgl. ist in demjenigen Bereich, dem gegenüber der Außenkegel ( 44 ) der Muffe (41 ) verschiebbar ist, mit einer eine Kugelabstütz- · fläche ( 53 ) bildenden Erweiterung ( 54 ) versehen,

   - die Muffe (41 ) weist wenigstens einen rückwärtigen Betätigungsansatz ( 47 ) auf, der in der Spannposition der Vorrichtung über das hintere Ende des Ubertragungsorgans ( 34 ) oder eines mit diesem verbundenen Teiles ( 79 ) hinausragt,

   - im Bereich des hinteren Endes des Ubertragungsorgans ( 34 ) ist ein Widerlager ( 55 ) für die Kugeln ( 50 ) vorgesehen.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelabstützfläche ( 53 ) eine Kegelfläche mit verhältnismäßig großer Neigung ist.
3. 3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich an den Außenkegel ( 44 ) der Muffe ( 41 ) ein konischer Teil ( 45 ) anschließt, dessen Neigung größer als die des Außenkegels ( 44 ) ist.

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4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge- ^- kennzeichnet, daß das Widerlager (55) eine zur Längsachse der Vorrichtung—im-wesentlichen lotrechte, ringförmige Stirnfläche (57) und radial innerhalb derselben eine zurückspringende Fläche (58) aufweist.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit wenigstens einem Betätigungsansatz

   (47) der Muffe (41) ein mittels Antriebs zu verschiebendes Betätigungsglied unmittelbar verbunden ist·-
6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einem Betätigungsansatz (47) der Muffe (41) ein separates, mittels Antriebs zu verschiebendes Betätigungsglied (3, 7, 63) zugeordnet ist.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das separate Betätigungsglied durch einen verschiebbareb Teil (63) einer Zylinder-Kolben-Einheit (64, 65) gebildet ist.
8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie in eine Arbeitsspindel (13) eingebaut ist, die vor einer anderen Arbeitsspindel (3) angeordnet ist.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsspindel (13) eine in einem an den Spindelkasten (2) eines Bohr- und Fräswerkes od.dgl. anbaubaren Vorsatzaggregat (1) gelagerte Spindel ist, die über ein im Vorsatzaggregat (1) untergebrachtes Getriebe (14) von einer Spindel (4) des Bohr- und Fräswerkes od.dgl. antreibbar ist.

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10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 6 und einem der Ansprüche 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß das separate Betätigungsglied durch__die_andere Arbeitsspindel (3) oder einen in diese einfügbaren Einsatz (7) gebildet ist.
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch.—iO, gekennzeichnet durch einen Einsatz (7), der einen Durchlaß (72) und einen vorderen Verbindungsteil (77) aufweist. _x
12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsteil (77) an einer gegen die Kraft ' einer Feder (76) verschiebbaren Büchse (75) vorgesehen ist.

    -""■' 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß am hinteren Ende des Übertragungsorgans (34) der Einlaß eines Durchlaßweges (71) mit einem Anlageteil (78) für den Verbindungsteil (77) des Einsatzes (7) vorgesehen ist.

    1.4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie in eine Arbeitsspindel (23) eingebaut ist, die in einem an den Spindelkasten eines Bohr- und Fräswerkes od.dgl. anbaubaren Gehäuse (26) im Winkel zu einer Spindel (3) des Bohr- und Fräswerkes od.dgl. angeordnet und von dieser Spindel (3) aus antreibbar ist,

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