DE3631445A1

DE3631445A1 - Hydraulic stretch clamping device

Info

Publication number: DE3631445A1
Application number: DE19863631445
Authority: DE
Inventors: Paul Lebeck
Original assignee: PRAEZISIONS WERKZEUG und SPANN
Current assignee: PRAEZISIONS WERKZEUG und SPANN
Priority date: 1986-09-16
Filing date: 1986-09-16
Publication date: 1988-03-17

Abstract

A hydraulic stretch clamping device for clamping cylindrical tool shanks contains a basic body which has a cylindrical location bore and a stop surface adjacent to the location bore. The shank of the tool is to be inserted into the location bore from the stop surface until its stop surface bears against the basic body. The tool shank is held in place in the stretch clamping device by pressurising a hydraulic chamber which concentrically surrounds the location bore. In order to prevent flexing of the contact surfaces of the basic body and the tool when the tool is acted upon by a radial force, a prestressing device acting on the tool shank is provided in the basic body. The prestressing device prestresses the inserted cylindrical tool shank for pressing together the stop surfaces in the basic body.

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Dehnspannein richtung zum Spannen von zylindrischen, eine Anschlag fläche tragenden Körpern, insbesondere von zylindri schen Werkzeugschäften, mit den Merkmalen des Ober begriffs des Anspruches 1.The invention relates to a hydraulic expansion clamp direction for clamping cylindrical, one stop surface-supporting bodies, in particular of cylindrical tool shanks, with the features of the upper Concept of claim 1.

Derartige hydraulische Dehnspanneinrichtungen sind beispielsweise an Steilkegeln ausgebildet und dienen als Werkzeugspannfutter, um das Werkzeug exakt in dem Steilkegel zu halten. Die Dehnspanneinrichtungen können aber auch unmittelbar auf der Spindelnase ei ner Werkzeugmaschine sitzen oder dem Halten von Räum- und Stoßwerkzeugen dienen.Such hydraulic expansion devices are trained and used for example on steep cones as a tool chuck to fit the tool exactly to hold the steep cone. The expansion devices but can also egg directly on the spindle nose machine tool or keeping clearing and shaping tools.

Zu diesem Zweck weist das zu spannende Werkzeug einen zylindrischen Schaft auf, der an seinem in Richtung auf die Werkzeugschneide liegenden Ende in eine plane Anschlagfläche übergeht, die im allgemeinen zu dem Schaft konzentrisch ist. Das so ausgebildete Werkzeug wird bis zum Anliegen seiner Anschlagfläche an die entsprechende Anschlagfläche der Dehnspanneinrichtung in deren Aufnahmebohrung eingesteckt, woraufhin dann die Kammer zum Zweck des Aufweitens mit Hydraulik medium unter Druck gesetzt wird. Die entstehende reib schlüssige Verbindung zwischen dem Werkzeugschaft und der Wand der Aufnahmebohrung ist außerordentlich sta bil und gewährleistet einen sicheren Halt des Werk zeugs. For this purpose, the tool to be clamped has one cylindrical shaft on its towards end lying on the tool cutting edge in a plane Stop surface passes, which generally to the Shaft is concentric. The tool so trained until its abutment surface comes into contact with the corresponding stop surface of the expansion device inserted in their receiving hole, whereupon then the chamber for the purpose of expanding with hydraulics medium is pressurized. The resulting rub conclusive connection between the tool shank and the wall of the location hole is extremely stable bil and ensures a secure hold of the plant stuff.

Dennoch ist zwischen den aufeinander aufliegenden An schlagflächen von Werkzeug- und Dehnspanneinrichtung eine Art geringfügiger Walkbewegung zu beobachten, wenn an dem Werkzeug eine Radialkraft angreift. Diese Walkbewegung führt zu Bearbeitungsungenauigkeiten, möglicherweise sogar zu einer vorzeitigen Abnutzung der Anschlagflächen.Nevertheless, between the superimposed An striking surfaces of tool and expansion device to observe a kind of slight flexing movement when a radial force acts on the tool. These Flexing movement leads to machining inaccuracies, possibly even premature wear the stop surfaces.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Dehnspann einrichtung zu schaffen, bei der auch unter ungünsti gen Umständen keinerlei Walkbewegung zwischen den An schlagflächen der Dehnspanneinrichtung einerseits und dem eingesetzten Werkzeug andererseits mehr auf treten kann.The object of the invention is therefore an expansion to create a facility where even under unfavorable under certain circumstances no whale movement between the An striking surfaces of the expansion device on the one hand and the tool used on the other hand can kick.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die hydrauli sche Dehnspanneinrichtung mit den Merkmalen des An spruches 1 gelöst.This object is achieved by the hydrauli cal expansion device with the features of the An Proverb 1 solved.

Infolge der Vorspanneinrichtung kann vor dem Beauf schlagen der Hydraulikkammer das Werkzeug fest in die Dehnspanneinrichtung hineingezogen werden, so daß die beiden Anlageflächen mit großer Vorspannung aufeinander gepreßt sind. Selbst wenn verhältnismäßig große radiale Kräfte an dem Werkzeug angreifen, können wegen der bestehenden Vorspannung die Anlageflächen auf der Seite der Zugspannung nicht mehr voneinander getrennt werden.As a result of the pre-tensioning device, before the Beauf knock the tool firmly into the hydraulic chamber Expansion device are drawn in so that the two contact surfaces with great preload on each other are pressed. Even if relatively large radial Forces can attack the tool because of the existing preload the contact surfaces on the Side of the tension is no longer separated will.

Hierbei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn die Vorspann einrichtung an dem von der Anschlagfläche abliegenden Ende der Kammer an dem eingesteckten Körper angreift, weil dann nach wie vor die aufzuweitende Kammer in unmittelbarer Nähe der Anschlagfläche verbleiben kann, so daß hier keine Festigkeitsverluste auftreten, während andererseits die aufgeweitete Kammer die beim Auftreten von Radialkräften zusätzlich in dem zylindrischen Schaft entstehenden Zugkräfte aufnimmt und von der Vorspannein richtung fernhält, die dann nicht höher belastet wird als im statischen Zustand.It is particularly advantageous here if the leader device on the remote from the stop surface Attacks the end of the chamber on the inserted body, because then the chamber to be expanded is still in can remain in the immediate vicinity of the stop surface, so that there are no losses in strength during on the other hand, the widened chamber when it occurs of radial forces additionally in the cylindrical shaft arising tensile forces absorbs and from the preload keeps direction away, which is then not burdened higher than in the static state.

Sehr einfache konstruktive Verhältnisse ergeben sich, wenn in dem Grundkörper eine die Aufnahmebohrung recht winklig durchsetzende Querbohrung vorgesehen ist, deren Achse die Achse der Aufnahmebohrung rechtwinklig schnei det und die mit einer im Durchmesser größeren Querboh rung des bis zum Anstoßen seiner Anschlagfläche an die Anschlagfläche des Grundkörpers eingeschobenen zylindri schen Körpers im wesentlichen fluchtet, während in die miteinander fluchtenden Querbohrungen ein Vorspannglied eingesteckt ist, das länger ist als der Durchmesser der Aufnahmebohrung, derart, daß es zu beiden Seiten der Aufnahmebohrung in dem Grundkörper verankert ist. Das Vorspannglied ist im Bereich der Querbohrung des zylindrischen Körpers in seinen Außenabmessungen er weiterbar, derart, daß bei einer Vergrößerung der Au ßenabmessungen das sich in der Querbohrung des Grund körpers abstützende Vorspannglied den zylindrischen Körper in die Aufnahmebohrung entgegen der Wirkung der Anschlagflächen einzuziehen bestrebt ist. Der größere Durchmesser der Querbohrung in dem zylindrischen Körper ergibt die für die Einzugsbewegung notwendige Bewegungs freiheit. Dabei ist es besonders zweckmäßig, wenn die Umfangserweiterung lediglich in einer, nämlich von den Anschlagflächen weggerichteten Bewegung erfolgt.Very simple constructive relationships result, if the mounting hole is right in the base body angularly penetrating transverse bore is provided, the Cut the axis of the mounting hole at right angles det and the one with a larger diameter crossbeam until the abutment of its abutment surface with the Stop surface of the base body inserted cylindri body is essentially aligned, while in the aligned cross bores a tendon is inserted, which is longer than the diameter the locating hole so that it is on both sides the mounting hole is anchored in the base body. The tendon is in the cross hole of the cylindrical body in its external dimensions further, such that when the Au is enlarged outer dimensions that are in the cross hole of the bottom body-supporting tendon the cylindrical Body in the receiving hole against the action of Endeavors to pull in stop surfaces. The bigger one Diameter of the cross hole in the cylindrical body gives the movement necessary for the feed movement freedom. It is particularly useful if the Extension of scope only in one, namely from Stop faces directional movement occurs.

Diese Durchmesservergrößerung kann im einfachsten Falle durch ein Druckstück erreicht werden, das in einer Querbohrung des Vorspanngliedes sitzt und durch ein von außerhalb betätigbares Keilgetriebe radial bezüg lich des Vorspanngliedes gegen die Innenwand der Quer bohrung des zylindrischen Körpers vorzuschieben ist. This increase in diameter can in the simplest case can be achieved by a pressure piece that in a Cross hole of the tendon sits and through a Radially actuated wedge gear operated from outside Lich the tendon against the inner wall of the cross bore of the cylindrical body is to be advanced.

Um symmetrische Kraftverhältnisse zu bekommen, greift bei einer ansonsten rotationssymmetrischen Ausführung das Druckstück auf der Achse der Aufnahmebohrung an den zylindrischen Körper an.To get symmetrical power relationships, it works with an otherwise rotationally symmetrical design the thrust piece on the axis of the locating hole the cylindrical body.

Damit beim Herausnehmen des Vorspanngliedes zwecks Werkzeugwechsels das Druckstück nicht verloren gehen kann, ist es in der zugehörigen Aufnahmebohrung unver lierbar eingesetzt. Ein sehr einfaches Druckstück be steht in der Verwendung einer vorzugsweise gehärteten Kugel, die in einer bezüglich der Längsachse des Vorspanngliedes rechtwinklig verlaufenden Sackboh rung radial, bezogen auf das Vorspannglied, geführt ist. Die unverlierbare Halterung kann dabei durch Zustemmen der Sackbohrung erfolgen.So when removing the tendon for the purpose Tool change the pressure piece is not lost can, it is not in the associated mounting hole used. A very simple pressure piece stands in the use of a preferably hardened Ball in a with respect to the longitudinal axis of the Tension member of the right-angled sack beam tion radially, based on the tendon is. The captive bracket can by The blind hole is closed.

Das zur Betätigung der Kugel bzw. dem Vorschieben des Druckstücks notwendige Betätigungsorgan ist im ein fachsten Falle ein kegelförmig zugespitzter Stößel, der an seinem von der Kegelspitze abliegenden Ende von einer Druckschraube zu beaufschlagen ist. Für die Anbringung der Druckschraube gibt es entweder die Mög lichkeit, das Gewinde in Verlängerung des Stößels in dem Vorspannglied anzubringen oder das Gewinde an ei nem Ende der Querbohrung in dem Grundkörper vorzu sehen. Die erstgenannte Ausführungsform hat den Vorteil, daß keine zusätzlichen Gewinde in den Grundkörper ein geschnitten zu werden brauchen, während die zweite Aus führungsform den erheblichen Vorteil hat, daß auch bei nicht angezogener Druckschraube das Vorspannglied sicher in der Querbohrung gehalten ist und nicht heraus geschleudert werden kann, wenn die Dehnspanneinrichtung samt dem Werkzeug in Umdrehungen versetzt wird. The for actuating the ball or pushing the Pressure piece necessary actuator is in one in the simplest case, a tapered tappet, the end at the end of the cone to be acted upon by a pressure screw. For the Attaching the pressure screw is either possible the thread in the extension of the plunger to attach the tendon or the thread on egg vorem nem end of the cross hole in the base body see. The former embodiment has the advantage that no additional threads in the body need to be cut while the second out leadership form has the significant advantage that also at the tendon is not tightened is held securely in the cross hole and not out can be thrown when the expansion device is rotated together with the tool.

Herstellungstechnisch ergeben sich Vereinfachungen, wenn das Vorspannglied eine im wesentlichen längliche zylindrische Gestalt aufweist und in der Querbohrung drehgesichert ist, so daß die ordnungsgemäße Orien tierung des Druckstücks im Sinne eines Vorspannens der Anschlagflächen gewährleistet ist. Die Drehsiche rung kann sehr einfach durch Verwendung einer abge flachten Stelle an dem Vorspannglied erfolgen, die mit einem entsprechenden in die Querbohrung vorragen den Abschnitt zusammenwirkt. Diese beiden Konstruktions einrichtungen können gleichzeitig das Widerlager bil den, das die von der Druckschraube für den Stößel aus geübte Kraft aufnimmt.Manufacturing simplifications result, if the tendon is a substantially elongated has cylindrical shape and in the transverse bore is secured against rotation, so that the proper orien tion of the pressure piece in the sense of a preload the stop surfaces is guaranteed. The turnstile tion can be done very easily by using a shall take place on the tendon, the protrude into the cross hole with a corresponding one interacts with the section. These two construction facilities can simultaneously the abutment bil the one from the pressure screw for the plunger practiced power.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Ge genstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:In the drawing is an embodiment of the Ge the subject of the invention. Show it:

Fig. 1 eine hydraulische Dehnspanneinrichtung mit einem eingesetzten, abgeschnitten dargestell ten Werkzeug, in einem axialen Längsschnitt, und Fig. 1 shows a hydraulic expansion device with an inserted, trimmed illustrated tool, in an axial longitudinal section, and

Fig. 2 einen Ausschnitt aus dem Vorspannglied der hydraulischen Dehnspanneinrichtung nach Fig. 1 in einem der Fig. 1 entsprechenden Schnitt und vergrößerten Darstellung. Fig. 2 shows a section of the biasing member of the hydraulic expansion device according to FIG. 1 in a section corresponding to FIG. 1 and an enlarged view.

Fig. 1 zeigt eine hydraulische Dehnspanneinrichtung 1, die Teil eines Steilkegels, einer Spindelnase oder einer Stoß- und Räumeinrichtung sein kann und der exakten Halterung eines eingesetzten Werkzeugs 2 dient, das bspw. ein Fräser oder ein Stoßwerkzeug ist. Die Dehnspanneinrichtung 1 enthält einen etwa zylindrischen Grundkörper 3, der koaxial eine zy lindrische, als Sackbohrung ausgebildete Aufnahme bohrung 4 enthält, die durch eine im wesentlichen plane Stirnfläche 5 des Grundkörpers 3 austritt. Die Stirnfläche 5 trägt eine ringförmige Erhöhung 6, die konzentrisch zu der Achse der Aufnahmebohrung 4 verläuft und eine plane, rechtwinklig zu der Achse der Aufnahmebohrung 4 ausgerichtete Anschlagfläche bildet.May Fig. 1 shows a hydraulic expansion chucking device 1, the part of a steep taper, a spindle nose or a shock and clearing device and the precise mounting of a tool 2 used is used, the example. Is a mill or an impact tool. The expansion device 1 contains an approximately cylindrical base body 3 , which contains coaxially a zy-cylindrical, formed as a blind bore receiving bore 4 , which exits through a substantially flat end face 5 of the base body 3 . The end face 5 carries an annular elevation 6 , which runs concentrically to the axis of the receiving bore 4 and forms a flat stop surface aligned at right angles to the axis of the receiving bore 4 .

Im Innern des Grundkörpers 3 befindet sich eine durch ein Hydraulikmedium unter Druck zu setzende und auf weitbare Kammer 7, die konzentrisch um die Aufnahme bohrung 4 herum verläuft und überall gleiche radiale Erstreckungen aufweist. Die Kammer 9 sitzt in einem möglichst geringen Abstand von der Innenwand der Aufnahmebohrung 4, so daß eine Wand 9, die die Kammer 7 von der Aufnahmebohrung 4 trennt, nur noch eine ge ringe Stärke aufweist, die längs dem Umfang der Auf nahmebohrung 4 und längs der axialen Erstreckung der Kammer 7 konstant ist.Inside the base body 3 is a to be put under pressure by a hydraulic medium and expandable chamber 7 , which is concentric around the receiving bore 4 and has the same radial extensions everywhere. The chamber 9 sits at the smallest possible distance from the inner wall of the receiving bore 4 , so that a wall 9 , which separates the chamber 7 from the receiving bore 4 , has only a ge ring strength, which along the circumference of the receiving bore 4 and along the axial extent of the chamber 7 is constant.

Das vordere Ende der Kammer 7 liegt verhältnismäßig dicht bei der Stirnfläche 5, und sie erstreckt sich von hier ausgehend ein entsprechend weites Stück in Richtung auf einen von der Stirnfläche 5 abliegen den Grund 11 der Aufnahmebohrung 4. The front end of the chamber 7 is located relatively close to the end face 5 , and it extends from here a correspondingly large distance in the direction of a base 11 of the receiving bore 4 that lies away from the end face 5 .

In die Kammer 7 mündet ein in dem Grundkörper 3 ausgebildeter und zu der Außenumfangsfläche des Grundkörpers 3 führender Kanal 12, der in seinem am weitesten außenliegenden Abschnitt ein Innen gewinde 13 enthält, in das eine als Kolben wirkende oder einen abgedichtet geführten Kolben betätigende Stiftschraube 14 eingeschraubt ist. Durch mehr oder weniger tiefes Einschrauben der Stiftschraube 14 wird das den Kanal 12 und die Kammer 7 füllende Hydraulikmedium mehr oder weniger unter Druck ge setzt.In the chamber 7 opens a trained in the base body 3 and leading to the outer circumferential surface of the base body 3 channel 12 , which in its outermost section contains an internal thread 13 , into which a stud acting as a piston or a sealingly guided piston actuating stud screw 14 is screwed is. By screwing the stud 14 more or less deeply, the hydraulic medium filling the channel 12 and the chamber 7 is more or less pressurized.

Auf der von der Stirnfläche 5 abliegenden Seite der Kammer 7, d.h. an deren Rückseite, ist in dem Grund körper 3 eine zylindrische Querbohrung 15 angebracht, deren Achse die Achse der Aufnahmebohrung 4 schneidet. Die Querbohrung 15 verläuft zwischen dem Grund 11 der Aufnahmebohrung 4 und der Kammer 7 durch den Grund körper hindurch. An einem Ende der Querbohrung 15 ist ein Innengewinde 16 eingearbeitet, das der Auf nahme einer weiteren Stiftschraube 17 dient.On the side of the chamber 7 remote from the end face 5 , ie at the rear, a cylindrical transverse bore 15 is made in the basic body 3 , the axis of which intersects the axis of the receiving bore 4 . The transverse bore 15 runs between the base 11 of the receiving bore 4 and the chamber 7 through the base body. At one end of the transverse bore 15 , an internal thread 16 is incorporated, which serves to take on a further stud 17 .

Die Querbohrung 15 fluchtet mit einer zylindrischen und im Durchmesser etwas größeren Querbohrung 18 in einen zylindrischen Schaft 20 des Werkzeugs 2, der in die Aufnahmebohrung 4 eingesteckt ist und bis fast an den Grund 11 heranreicht. Durch die mit einander fluchtenden Querbohrungen 15 und 18 führt ein zylindrischer Bolzen 21, der an seinem unteren Ende bei 22 unter Ausbildung einer Schulter 23 abgeflacht ist. Der abgeflachte Bereich 22 und die Schulter 23 dienen als Drehsicherung bzw. unterer Anschlag für den zylindrischen Bolzen 21, die mit einer Sicherungsschraube 24 zusammenwirken, die in der Nähe des unteren Endes der Querbohrung 15 in eine dazu rechtwinklig verlaufende Gewinde bohrung 25 eingeschraubt ist und mit ihrem zy lindrischen Vorderende 26 an der Schulter 23 bzw. der abgeflachten Stelle 22 anliegt. Von dem dem abgeflachten Ende 22 gegenüberliegenden Ende her führt in den Bolzen 21 eine Sackbohrung 27, deren unteres Ende bzw. Bohrungsgrund bei vollständig eingestecktem Bolzen 21 knapp unterhalb der Achse der Aufnahmebohrung 4 zu liegen kommt, wie dies aus der vergrößerten Darstellung in Fig. 2 ersichtlich ist. Eine weitere Sackbohrung 28 ist in dem Bolzen 21 rechtwinklig zu seiner Längsachse verlaufend angeordnet, und zwar auf einer Höhe bezogen auf die Schulter 23, derart, daß, wenn die Schulter 23 an dem zylindrischen Fortsatz 26 anstößt, die Achse der Querbohrung 28 möglichst genau mit der Achse der Aufnahmebohrung 4 zusammenfällt.The cross bore 15 is aligned with a cylindrical and somewhat larger cross bore 18 in a cylindrical shaft 20 of the tool 2 , which is inserted into the receiving bore 4 and almost reaches the base 11 . A cylindrical bolt 21 leads through the mutually aligned transverse bores 15 and 18 and is flattened at its lower end at 22 to form a shoulder 23 . The flattened portion 22 and the shoulder serving 23 as a rotation preventing or bottom stop for the cylindrical bolt 21, which cooperate with a locking screw 24, which is the transverse bore 15 bore in the vicinity of the lower end in a right angles thereto running thread screwed 25 and with their zy-cylindrical front end 26 abuts the shoulder 23 or the flattened point 22 . From the end opposite the flattened end 22 , a blind bore 27 leads into the bolt 21 , the bottom end or bottom of the bore of which lies just below the axis of the receiving bore 4 when the bolt 21 is fully inserted, as can be seen from the enlarged illustration in FIG. 2 can be seen. Another blind bore 28 is arranged in the bolt 21 at right angles to its longitudinal axis, at a height relative to the shoulder 23 such that when the shoulder 23 abuts the cylindrical extension 26 , the axis of the transverse bore 28 is as accurate as possible the axis of the receiving bore 4 coincides.

In den beiden Sackbohrungen 27 und 28 befindet sich eine Art Keilgetriebe, gebildet von einem zylindrischen Stößel 29, der in Längsrichtung des Bolzens 21 in der Bohrung 27 verläuft und einer Kugel 31, die in der Sackbohrung 28 liegt. Der Stößel 29 ist an seinem in dem Bolzen 21 liegenden vorderen Ende unter Aus bildung eines Kegels 32 zugespitzt, während sein rückwärtiges Ende plan ist und mit der innenliegen den Stirnseite der Stiftschraube 17 in Eingriff steht. Die kegelförmige Spitze 32 dient dazu, die in der Sackbohrung 28 befindliche Kugel 31 aus der Sack bohrung 28 herauszutreiben, wenn der Stößel 29 in Richtung auf die Sackbohrung 28 vorgeschoben wird.In the two blind bores 27 and 28 there is a type of wedge gear, formed by a cylindrical plunger 29 which runs in the longitudinal direction of the bolt 21 in the bore 27 and a ball 31 which lies in the blind bore 28 . The plunger 29 is tapered at its front end lying in the bolt 21 from the formation of a cone 32 , while its rear end is flat and with the inner end face of the stud 17 is engaged. The conical tip 32 serves to drive the ball 31 located in the blind bore 28 out of the blind bore 28 when the plunger 29 is advanced in the direction of the blind bore 28 .

Um die Kugel 31 in der Sackbohrung 28 unverlierbar zu haltern, ist die Sackbohrung 28 an ihrer Durch trittsstelle durch die Mantelfläche des Bolzens 21 bei 33 nach innen zu verstemmt, so daß sich eine Durchmesserverringerung ergibt, die die Kugel 31 in der Sackbohrung 28 zurückhält.In order to hold the ball 31 captive in the blind bore 28 , the blind bore 28 is caulked at its point of passage through the lateral surface of the bolt 21 at 33 inwards, so that there is a reduction in diameter which retains the ball 31 in the blind bore 28 .

Die Ausrichtung der Sackbohrung 28, bezogen auf die abgeflachte Stelle 22, ist derart, daß, wie in Fig. 1, die Mündung der Sackbohrung 28 von der Stirnfläche 5 weg weist, wenn die Stiftschraube 24 angezogen ist und mit ihrer planen, in der Bohrung 15 liegenden Stirnseite auf der abgeflachten Stelle 22 des Bolzens 21 aufliegt.The orientation of the blind bore 28 , with respect to the flattened point 22 , is such that, as in FIG. 1, the mouth of the blind bore 28 points away from the end face 5 when the stud screw 24 is tightened and plan with it, in the bore 15 lying face lies on the flattened point 22 of the bolt 21 .

Die Verwendung der Dehnspanneinrichtung 1 geschieht folgendermaßen: Bei herausgenommenem Bolzen 21 und entspannter Kammer 7 wird das Werkzeug 2 mit seinem zylindrischen Schaft 20 voraus in die Aufnahmebohrung 4 eingesteckt, bis seine Anschlagfläche 34 an der Anschlagfläche 6 des Grundkörpers 3 zur Anlage kommt. In diesem Zustand befindet sich die Querbohrung 18 in dem zylindrischen Schaft 20 auf Höhe der Quer bohrung 15, und es wird nun das Werkzeug 2 solange in dem Grundkörper 3 um seine Längsachse gedreht, bis die Querbohrung 18 mit der Querbohrung 15 fluchtet. Nun kann durch das unverschlossene Gewinde 16 der Bolzen 21 in die Querbohrung 15 eingeschoben werden, bis er mit seiner Schulter 23 an dem Umfang des zy lindrischen Schaftes 26 der Schraube 24 anstößt. The use of the expansion chucking device 1 occurs as follows: When out genome-menem bolt 21 and relaxed chamber 7 is ahead inserted tool 2 with its cylindrical shank 20 into the bore 4 until its stop surface 34 of the base body 3 comes against the stop surface 6 for the system. In this state, the transverse bore 18 is in the cylindrical shaft 20 at the level of the transverse bore 15 , and the tool 2 is now rotated about its longitudinal axis in the base body 3 until the transverse bore 18 is aligned with the transverse bore 15 . Now can be inserted through the unlocked thread 16 of the bolt 21 in the transverse bore 15 until it abuts with its shoulder 23 on the circumference of the cylindrical shaft 26 of the screw 24 .

Die Schraube 24 ist vorher soweit zurückgeschraubt worden, daß das zylindrische Ende 26 ansonsten nicht das Vorbeigleiten der abgeflachten Stelle 22 behindert.The screw 24 has previously been screwed back so far that the cylindrical end 26 does not otherwise prevent the flattened point 22 from sliding past.

Sobald die Eingriffsstellung zwischen dem Anschlag 23 und der Schraube 24 erreicht ist, wird diese angezogen, wobei die abgeflachte Stelle 22 im Zusammenwirken mit der planen Stirnseite der Schraube 24 den zylind rischen Bolzen 21 solange dreht, bis die Achse der Sackbohrung 28 in Richtung der Achse der Aufnahme bohrung 4 verläuft. Es kann jetzt die Stiftschraube 17 in das Gewinde 16 eingedreht werden, wobei ihre innenliegende plane Stirnseite mit der planen Rück seite des Stößels 29 in Eingriff kommt, der dadurch in Richtung auf die Kugel 21 vorgeschoben wird. Ein weiteres Vorschieben des Stößels 29 infolge eines Anziehens der Stiftschraube 17 bewirkt ein ent sprechendes Vorschieben der Kugel 31, die auf diese Weise aus der Sackbohrung 28 durch die Außenumfangs fläche des zylindrischen Bolzens 21 austritt und sich an die Innenumfangsfläche der Querbohrung 28 des Werkzeugschaftes 20 anlegt. Die Kugel 31, in Verbindung mit dem Stößel 29, wirkt dabei als Keil getriebe, das von der Stiftschraube 17 angetrieben wird. Die Anzugskraft der Stiftschraube 17 wird hier durch in eine in Längsrichtung der Aufnahmebohrung 4 wirkende Vorspannkraft umgelenkt, die bestrebt ist, den zylindrischen Schaft 20 tiefer in Richtung auf den Grund 11 der Aufnahmebohrung 4 hineinzuziehen. Dabei stützt sich die Kugel 31 an der Innenwand der Querbohrung 18 ab, während das parallel zur Achse der Aufnahmebohrung 4 wirkende Reaktions moment von der Wand der Querbohrung 15, und zwar zu beiden Seiten der Aufnahmebohrung 4, aufgenommen wird, da die Kugel 31 möglichst genau auf der Achse der Aufnahmebohrung 4 wirkt.As soon as the engagement position between the stop 23 and the screw 24 is reached, this is tightened, the flattened point 22 in cooperation with the flat end face of the screw 24 rotates the cylindrical bolt 21 until the axis of the blind bore 28 in the direction of the axis the receiving bore 4 runs. The stud 17 can now be screwed into the thread 16 , its inner flat end face engaging with the flat rear side of the plunger 29 , which is thereby advanced in the direction of the ball 21 . A further advancement of the plunger 29 as a result of tightening the stud 17 causes a corresponding advancement of the ball 31 , which in this way emerges from the blind bore 28 through the outer circumferential surface of the cylindrical bolt 21 and bears against the inner circumferential surface of the transverse bore 28 of the tool shank 20 . The ball 31 , in conjunction with the plunger 29 , acts as a wedge gear, which is driven by the stud 17 . The tightening force of the stud 17 is deflected here by a pretensioning force acting in the longitudinal direction of the receiving bore 4 , which tends to pull the cylindrical shaft 20 deeper towards the base 11 of the receiving bore 4 . The ball 31 is supported on the inner wall of the transverse bore 18 , while the reaction torque acting parallel to the axis of the receiving bore 4 is received by the wall of the transverse bore 15 , on both sides of the receiving bore 4 , since the ball 31 is as accurate as possible acts on the axis of the receiving bore 4 .

Sobald durch entsprechendes Anziehen der Stift schraube 17 die gewünschte Vorspannkraft erreicht ist, mit der die beiden Anschlagflächen 6 und 34 des hydraulischen Dehnspannelementes 1 bzw. des Werkzeugs 2 aufeinandergepreßt werden, wird ein weiteres Anziehen der Stiftschraube 17 gestoppt. Es kann jetzt die Stiftschraube 14 eingedreht werden, wodurch das Hydraulikmedium in der Kammer 7 durch den von der Stiftschraube 14 angetriebenen abgedichteten Kolben oder, falls die Stiftschraube 14 selbst den Kolben darstellt, unter Druck gesetzt wird. Dabei dehnen sich die Wandbereiche 9 in Richtung auf den zylindrischen Schaft 20 zu und spannen ihn fest.As soon as the desired pretensioning force is achieved by appropriately tightening the pin screw 17 , with which the two stop surfaces 6 and 34 of the hydraulic expansion element 1 or the tool 2 are pressed together, a further tightening of the pin screw 17 is stopped. The stud screw 14 can now be screwed in, as a result of which the hydraulic medium in the chamber 7 is pressurized by the sealed piston driven by the stud screw 14 or, if the stud screw 14 itself represents the piston. The wall areas 9 expand in the direction of the cylindrical shaft 20 and tighten it.

Der zylindrische Bolzen 21, zusammen mit der darin befindlichen, als Druckstück wirkenden Kugel 31 und dem Stößel 29, wirkt als Vorspanneinrichtung, die das Werkzeug 2 in der Dehneinrichtung 1 vor spannt, ehe die Hydraulikkammer 7 unter Druck ge setzt wird. Da die Vorspanneinrichtung, bezogen auf die Anschlagfläche 7, hinter der Hydraulikkammer 7 wirksam ist, wird der zylindrische Schaft 20 über seine gesamte Länge mit einer Zugspannung beauf schlagt, was dafür sorgt, daß beim Einsetzen des Werkzeugs 2 und Füllen der Kammer 7 die Zugspannung erhalten bleibt, selbst wenn nach einem Unterdruck setzen der Kammer 4 der zylindrische Bolzen 21 wieder entfernt werden würde. Andererseits wird ein Teil der Zugkrafterhöhung, die in dem zy lindrischen Schaft 20 infolge von Radialkräften an dem Werkzeug auftreten, zum großen Teil von der Wand der Aufnahmebohrung 4 im Bereich der Kammer 7 aufgenommen und nicht zu dem Bolzen 21 weitergeleitet, der deshalb auch nur für die beim Spannen auftretenden statischen Kräfte dimensio niert zu werden braucht. Die später beim Arbeiten auftretenden dynamischen Kräfte werden über die Wand der Aufnahmebohrung 4 in den Grundkörper 3 eingeleitet.The cylindrical bolt 21 , together with the ball 31 and the plunger 29 acting therein as a pressure piece, acts as a pretensioning device which tensions the tool 2 in the expansion device 1 before the hydraulic chamber 7 is put under pressure. Since the biasing means, based on the abutment surface 7, is effectively behind the hydraulic chamber 7, the cylindrical shaft 20 is beat over its entire length with a tension beauf, which ensures that the chamber 7 are the tensile stress at the onset of the tool 2 and filling remains, even if after a negative pressure the chamber 4, the cylindrical bolt 21 would be removed again. On the other hand, part of the increase in tensile force that occurs in the cylindrical shaft 20 as a result of radial forces on the tool is largely absorbed by the wall of the receiving bore 4 in the region of the chamber 7 and is not passed on to the bolt 21 , which is therefore only for the static forces occurring during clamping need to be dimensioned. The dynamic forces that occur later when working are introduced into the base body 3 via the wall of the receiving bore 4 .

Anstatt die Schraube 24 nach dem Einführen des Bolzens 21 anzuziehen, kann sie auch in einer gegenüber der Anzugsstellung geringfügig ge lockerten Stellung, bspw. durch Verstemmen, gesichert werden, so daß ohne Betätigung dieser Schraube 24 der Bolzen 21 eingesteckt oder heraus genommen werden kann.Instead of tightening the screw 24 after inserting the bolt 21 , it can also be secured in a slightly loosened position relative to the tightening position, for example by caulking, so that the bolt 21 can be inserted or removed without actuating this screw 24 .

Die in den Grundkörper 3 unmittelbar einge schraubte Stiftschraube 17 verhindert ein Herausschleudern des zylindrischen Bolzens 21 oder des Stößels 29 selbst dann, wenn versehent lich vergessen wurde, den zylindrischen Bolzen 21 durch Anziehen der Stiftschraube 17 in dem Querbohrungen 15 und 18 zu verklemmen.The directly screwed into the base body 3 stud 17 prevents the cylindrical bolt 21 or the plunger 29 from being thrown out, even if it has been accidentally forgotten to jam the cylindrical bolt 21 by tightening the stud 17 in the transverse bores 15 and 18 .

Claims

1. Hydraulic expansion device for clamping cylindrical, a stop surface supporting body, in particular of cylindrical tool shafts th, with a base body having a cylindrical receiving bore and one of the receiving bore neigh disclosed stop surface, which is located on the base body at the end of the receiving bore , from which the cylindrical body is to be inserted, with a chamber to be pressurized and expanded by a hydraulic medium, which is located in the base body next to the wall of the cylindrical receiving bore, preferably surrounds the receiving bore concentrically and via a channel in the base body is connected to a device for pressure loading, characterized in that an attacking on the cylindrical body biasing device ( 15 , 21 , 29 , 31 ) is seen before, the inserted cylindrical body ( 20 ) in the sense of pressing on its striking surface ( 6 ) to the stop f surface ( 34 ) of the base body ( 3 ).

2. Expansion device according to claim 1, characterized in that the biasing device ( 15 , 21 , 29 , 31 ) on the end of the chamber ( 7 ) remote from the stop surface ( 6 ) engages the inserted body ( 20 ).

3. Expansion device according to claim 1, characterized in that in the base body ( 3 ) a receiving bore ( 4 ) is perpendicularly penetrating transverse bore ( 15 ) is provided, the axis of the axis of the receiving bore ( 4 ) intersects at right angles and with a larger in diameter transverse bore ( 18 ) of the cylindrical body ( 20 ) inserted until the abutment of its stop surface ( 34 ) on the stop surface ( 6 ) of the base body ( 3 ), and that in the mutually aligned cross bores ( 15 , 18 ) a biasing member ( 21 ) is inserted, which is longer than the diameter of the receiving bore ( 4 ) and the solutions in the area of the transverse bore ( 18 ) of the cylindrical body ( 20 ) in its outer dimensions is expandable, such that with an increase in the outer dimensions In the transverse bore ( 15 ) of the base body ( 3 ) supporting before tendon ( 21 ) the cylindrical body ( 20 ) in the receiving bore ( 4 ) counter n the effect of the stop surfaces ( 6 , 34 ) is to be moved.

4. Expansion device according to claim 3, characterized in that the biasing member ( 21 ) in the region of the transverse bore ( 18 ) of the inserted cylindrical body ( 20 ) contains a substantially perpendicular to the axis of the transverse bore ( 18 ) movably guided pressure piece ( 31 ) which by an externally of the tendon ( 21 ) actuated wedge gear ( 29 , 31 ) in the sense of an increase in the outer dimensions of the tendon ( 21 ) against the inner wall of the transverse bore ( 18 ) of the cylindrical body ( 20 ) can be advanced.

5. Expansion device according to claim 4, characterized in that the pressure piece ( 31 ) sits captive in the biasing member ( 21 ).

6. expansion chucking device according to claim 4, characterized in that the pressure piece is formed by a preferably gehär ended ball (31) in a with respect to the longitudinal axis of the biasing member (21) perpendicularly extending blind bore (28) radially with respect to the tendon (21) is led.

7. Expansion device according to claims 5 and 6, characterized in that for captive holding tion of the ball ( 31 ) the ball ( 31 ) containing bore ( 28 ) is tapered at its outlet opening from the pre-tensioning member ( 21 ).

8. Expansion device according to claim 4, characterized in that for actuating the pressure piece ( 31 ) in the biasing member ( 21 ) in the longitudinal direction of the biasing member ( 21 ) extending bore ( 27 ) is contained in the longitudinally displaceable a plunger ( 29 ) which carries at its front end a wedge surface ( 32 ), preferably a conical surface, which cooperates with the pressure piece ( 31 ) and whose end lying away from the wedge surface ( 32 ) can be acted upon by a pressure member ( 17 ).

9. Expansion device according to claim 8, characterized in that the pressure member is a pressure screw ( 17 ) which can be screwed into a thread ( 16 ) which is in the outer end of the biasing member ( 21 ) in extension of the bore ( 27 ) for the plunger ( 29 ) is located.

10. Expansion device according to claim 8, characterized in that the pressure member is a pressure screw ( 17 ) which can be screwed into a thread ( 16 ) which is introduced at one of the outer ends of the transverse bore ( 15 ), and in that the other The outer end of the transverse bore ( 15 ) contains a stop ( 24 ) receiving the pressure force of the pressure screw ( 17 ).

11. Expansion device according to claim 3, characterized in that the biasing member ( 21 ) has an elongated cylindrical shape in wesent union and is secured against rotation in the transverse bore ( 15 ).

12. Expansion device according to claim 11, characterized in that the cylindrical biasing member ( 21 ) for securing against rotation has a flattened area ( 22 ) which cooperates with a likewise flattened and projecting into the transverse bore ( 15 ) area ( 26 ).

13. Expansion device according to claim 12, characterized in that the flattened area projecting into the transverse bore ( 15 ) is formed by a bolt ( 26 ) which sits in a transverse bore ( 15 ) intersecting bore ( 25 ), the axis of which laterally runs next to the axis of the mounting hole ( 4 ).