DE4129597A1 - Clamping device for machine tool - is actuated by stack of disc springs and released by application of pressure medium. - Google Patents

Clamping device for machine tool - is actuated by stack of disc springs and released by application of pressure medium.

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DE4129597A1
DE4129597A1 DE19914129597 DE4129597A DE4129597A1 DE 4129597 A1 DE4129597 A1 DE 4129597A1 DE 19914129597 DE19914129597 DE 19914129597 DE 4129597 A DE4129597 A DE 4129597A DE 4129597 A1 DE4129597 A1 DE 4129597A1
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Johann Taglang
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B31/00Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/02Chucks
    • B23B31/24Chucks characterised by features relating primarily to remote control of the gripping means
    • B23B31/30Chucks characterised by features relating primarily to remote control of the gripping means using fluid-pressure means in the chuck
    • B23B31/302Hydraulic equipment, e.g. pistons, valves, rotary joints

Abstract

The machine tool has a spindle (1) to receive tools with steep taper shanks. The spindle has a clamp which is actuated by a stack of disc springs (4) which press the actuating bush (3) upwards against pawls (5). These pawls are swung upwards to engage radial recesses in the disc which is screwed to the rod (2). The clamp is released by applying a pressure medium to the piston (16). The piston acts on the rods (17) which pass through the disc (2.2) and press the actuating bush downwards to allow the pawls (5) to swing downwards. USE/ADVANTAGE - Clamping device for a machine tool with quick release using a pressure medium.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Betätigung eines an einer Arbeitsspindel angeordneten Spannkopfes für Werkstücke oder Werkzeuge, insbes. Steilkegelwerkzeuge, mit einem in Achsrichtung der Arbeitsspindel verschiebbaren Spannorgan des Spannkopfes und einem ebenso verschiebbaren Betätigungsorgan, das in Spannrichtung des Spannorgans von einer Spannfeder beaufschlagt und gegen deren Kraft am Spannorgan über Druckkörper abgestützt ist, für die am Spannorgan und am Betätigungsorgan gegeneinander geneigte Anlageflächen vorgesehen sind, von welchen die Anlagefläche am Betätigungsorgan aus zwei verschieden stark gegen die Anlagefläche am Spannorgan geneigten Flächenabschnitten besteht und beide Anlageflächen in gleicher Richtung auseinander laufen wie der stärker geneigte Flächenabschnitt auf den schwächer geneigten Flächenabschnitt folgt, wobei die Druckkörper an einem in dieser Richtung den Anlageflächen gegenüber liegenden, mit der Arbeitsspindel verbundenen Stützteil abgestützt sind.The invention relates to a device for actuation a clamping head arranged on a work spindle for Workpieces or tools, especially steep taper tools, with one in the axial direction of the work spindle sliding clamping element of the clamping head and one equally slidable actuator that in Clamping direction of the tensioning element from a tension spring acted upon and against their force on the tensioning element Pressure body is supported, for which on the clamping member and on Actuator inclined contact surfaces are provided, of which the contact surface on Actuator made of two different strengths against the Contact surface on the clamping element inclined surface sections exists and both contact surfaces in the same direction diverge like the more inclined one  Surface section on the less inclined Surface section follows, the pressure body on an in this direction opposite the contact surfaces with the supporting part connected to the work spindle are supported.

Bei einer aus DE 27 41 166 A1 bekannten Vorrichtung dieser Art sind die Druckkörper frei bewegliche Kugeln, die an zwei am Stützteil vorgesehenen, zwischen sich eine konvexe Profilkante bildenden Flächen anliegen und bei ihrer Bewegung an den Anlageflächen des Spannorgans und des Betätigungsorgans um diese Profilkante herumkippen, um dadurch das Verhältnis der einander zugeordneten axialen Verschiebungswege des Spannorgans und des Betätigungsorgans zu verändern, so daß ein relativ großer Verschiebungsweg des Spannorgans bei geringerer Spannkraft und ein daran anschließender kleiner Weg mit großer Spannkraft möglich ist. Die Ausbildung der Druckkörper als Kugeln hat an den sie abstützenden Flächen und insbes. an der Profilkante hohe Flächenpressungen mit allen damit verbundenen Nachteilen zur Folge.In a device known from DE 27 41 166 A1 The pressure bodies are free moving balls that kind of two provided on the support part, a convex between them Profile edges forming surfaces and at their Movement on the contact surfaces of the tensioning element and the Tilt the actuator around this profile edge to thereby the ratio of the associated axial Displacement paths of the clamping element and the Actuator to change, so that a relatively large Displacement path of the clamping element with less clamping force and an adjoining small path with a large one Tension is possible. The formation of the pressure hull as Balls has on the supporting surfaces and especially on the profile edge high surface pressures with all of it associated disadvantages.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sich hohe Spannkräfte des Spannorgans bei möglichst geringen Flächenbelastungen an den Druckkörpern und den sie abstützenden Flächen am Spannorgan, am Betätigungsorgan und am Stützteil ergeben.The invention has for its object a device of the type mentioned in such a way that high Clamping forces of the clamping element with the lowest possible Surface loads on the pressure hulls and the supporting surfaces on the clamping element, on the actuating element and result on the support part.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß jeder Druckkörper am Stützteil um eine zur Achse der Antriebsspindel senkrechte Gelenkachse schwenkbar gelagert und zwischen zwei dem gespannten und dem ungespannten Zustand des Spannkopfes entsprechenden Stellungen verschwenkbar ist, wobei der Druckkörper in der dem gespannten Zustand entsprechenden Stellung mit einer der Schwenkachse gegenüber liegenden Stirnfläche an der Anlagefläche des Spannorgans und mit einer zwischen dieser Stirnfläche und der Schwenkachse verlaufenden Seitenfläche am stärker geneigten Flächenabschnitt des Betätigungsorgans sowie in der dem ungespannten Zustand entsprechenden Stellung an der Anlagefläche des Spannorgans mit einer auf dessen Seite an die Stirnfläche anschließenden konvexen Wölbungsfläche und am schwächer geneigten Flächenabschnitt des Betätigungsorgans mit einer die Stirnfläche und die Seitenfläche verbindenden konvexen Übergangsfläche anliegt.This object is achieved according to the invention in that each pressure body on the support part about one to the axis of The drive spindle has a pivotable vertical joint axis and between the tensioned and the tensioned Condition of the chuck corresponding positions  is pivotable, the pressure body in the clamped state corresponding position with one of the Swivel axis on the opposite end face Contact surface of the clamping element and with one between them End face and the swivel axis extending side surface on the more inclined surface section of the Actuator and in the untensioned state corresponding position on the contact surface of the Clamping organ with one on its side on the end face adjoining convex surface and at the weaker inclined surface section of the actuator with a the convex connecting the end face and the side face Transition surface is present.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß die Druckkörper zumindest linienhaft, wenn nicht sogar häufiger flächenhaft an den Anlageflächen des Spannorgans und des Betätigungsorgans anliegen und am Stützteil gelenkig gelagert sind, so daß sich geringe Flächenpressungen an den Anlageflächen und in der Lagerung der Druckkörper und damit die Vorteile entsprechend geringere Verschleißerscheinungen ergeben.The invention achieves that the pressure body at least linear, if not more often area on the contact surfaces of the tensioning element and the Actuate actuator and articulated on the support part are stored so that there is little surface pressure the contact surfaces and in the storage of the pressure body and so the benefits are correspondingly lower Signs of wear result.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind das Spannorgan und das Betätigungsorgan koaxial hintereinander angeordnet und die zwischen ihnen über den Umfang gleichmäßig verteilten Druckkörper im Bereich jeweils ihres radial äußeren Endes am Stützteil gelagert, wobei das Stützteil als mit dem Betätigungsorgan und dem Spannorgan koaxiales Rohrstück ausgebildet ist und die Lagerachsen radial außerhalb des Außenumfangs des Betätigungsorgans verlaufen. Im einzelnen empfiehlt es sich in konstruktiver Hinsicht, daß das Spannorgan aus einem seine Anlagefläche tragenden Spannteller und einer damit verbundenen Spannstange besteht, daß das Betätigungsorgan die Spannstange ringförmig umgibt, daß der schwächer geneigte Flächenabschnitt der Anlagefläche des Betätigungsorgans von einer ebenen, auf der Achse der Spannstange senkrecht stehenden Ringfläche gebildet ist, und daß im Spannteller axial verschieblich Stößel geführt sind, die zwischen den Druckkörpern hindurch greifen und stirnseitig am schwächer geneigten Flächenabschnitt anliegen sowie auf der dem Betätigungsorgan gegenüber liegenden Seite des Spanntellers gegen einen kraftbetätigten Stellkolben stoßen, der bei seiner Betätigung über die Stößel und das Betätigungsorgan die Spannfeder zusammendrückt und dadurch die Öffnung des Spannkopfs ermöglicht. Die Seitenfläche der Druckkörper und/oder der an ihr zur Anlage kommende stärker geneigte Flächenabschnitt des Betätigungsorgans können, gesehen jeweils in der auf der Schwenkachse des Druckkörpers senkrechten und durch die Achse der Arbeitsspindel gehenden Schnittebene, leicht konvex gewölbt sein, um dadurch die Verschwenkung der Druckkörper in die dem gespannten Zustand entsprechende maximale Stellung zu erleichtern. Im übrigen empfiehlt es sich zur Erreichung einer möglichst großen maximalen Spannkraft, daß die Seitenfläche und die Stirnfläche der Druckkörper in einer zur Schwenkachse senkrechten Schnittebene einen Winkel von etwa 90° miteinander einschließen.In a preferred embodiment, the clamping member and the actuator is arranged coaxially one behind the other and that between them evenly over the perimeter distributed pressure body in the area of their radial outer end mounted on the support member, the support member than coaxial with the actuator and the tensioner Tube piece is formed and the bearing axes are radial outside the outer periphery of the actuator run. In particular, it is recommended in a constructive manner Considering that the tensioning element from one of its contact surface  load-bearing clamping plate and an associated Tension rod is that the actuator Tension rod surrounds in a ring that the less inclined Surface section of the contact surface of the actuator from a flat, perpendicular to the axis of the tension rod standing ring surface is formed, and that in the clamping plate axially displaceable plungers are guided between the Reach pressure bodies through and face the weaker lie inclined surface section and on the Actuator opposite side of the Clamping plate against a power operated piston bump, the actuation of the plunger and the Actuator compresses the tension spring and thereby allows the opening of the clamping head. The side surface the pressure body and / or the one coming into contact with it more inclined surface section of the actuator can, seen in each case on the pivot axis of the Vertical and through the axis of the Work plane going cutting plane, slightly convex be curved, thereby pivoting the pressure body to the maximum corresponding to the tensioned state To facilitate position. Otherwise, it is recommended to Achieving the greatest possible maximum clamping force, that the side surface and the front surface of the pressure body in a cutting plane perpendicular to the swivel axis Include angles of approximately 90 °.

Im folgenden wir die Erfindung an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert; es zeigen: In the following we the invention on one in the drawing illustrated embodiment explained in more detail; it demonstrate:  

Fig. 1 eine Vorrichtung zur Spannkopfbetätigung in einem Axialschnitt in der dem ungespannten Zustand des Spannkopfs entsprechenden Situation, Fig. 1 shows a device for clamping head actuator in an axial section in the corresponding to the unstressed state of the clamping head situation,

Fig. 2 den Gegenstand der Fig. 1 bei im gespannten Zustand befindlichem Spannkopf, und Fig. 2 shows the subject of Fig. 1 with the clamping head in the clamped state, and

Fig. 3 den Schnitt III-III in Fig. 1. Fig. 3 shows the section III-III in FIG. 1.

In der Zeichnung ist lediglich ein Teil der Arbeitsspindel 1 ohne den an ihrem vorderen Ende angeordneten Spannkopf dargestellt. Derartige Spannköpfe sind vielfach bekannt und bedürfen hier keiner weiteren Erläuterung. Sie werden mittels eines in Achsrichtung der Arbeitsspindel 1 verschiebbaren Spannorgans 2 betätigt, das aus einer die hohle Arbeitsspindel 1 durchsetzenden Spannstange 2.1 und einem mit ihrem Ende fest verschraubten Spannteller 2.2 besteht. Zur Verstellung des Spannorgans 2 ist ein ebenfalls in Achsrichtung der Arbeitsspindel 1 verstellbares Betätigungsorgan 3 vorgesehen, das die Spannstange I ringförmig umgibt und in der Spannrichtung des Spannorgans 2 von einer Spannfeder 4 beaufschlagt ist, die von einem am nicht dargestellten Ende an der Arbeitsspindel 1 abgestützten Tellerfederpaket gebildet ist. Das Betätigungsorgan 3 ist gegen die Kraft der Spannfeder 4 am Spannorgan 2 über Druckkörper 5 abgestützt. Für diese Druckkörper 5 sind am Spannorgan 2 und am Betätigungsorgan 3 Anlageflächen 6, 7 vorgesehen, von welchen die Anlagefläche 6 am Betätigungsorgan 3 aus zwei verschieden stark gegen die Anlagefläche 7 am Spannorgan 2 geneigten Flächenabschnitten 6.1, 6.2 besteht. Dabei ist der gegen die Anlagefläche 7 schwächer geneigte Flächenabschnitt 6.1 von einer radial innen liegenden, ebenen und auf der Achse 1′ der Arbeitsspindel 1 senkrecht stehenden Ringfläche und der daran nach außen anschließende, stärker gegen die Anlagefläche 7 geneigte Flächenabschnitt 6.2 von einer Kegelfläche gebildet. Die aus diesen beiden Flächenabschnitten 6.1, 6.2 bestehende Anlagefläche 6 am Betätigungsorgan 3 und die Anlagefläche 7 am Spannorgan 2 laufen in radialer Richtung von innen nach außen auseinander, also in der gleichen Richtung, in der der stärker geneigte Flächenabschnitt 6.2 auf den schwächer geneigten Flächenabschnitt 6.1 folgt. In derselben Richtung liegt den Anlageflächen 6, 7 gegenüber ein mit der Arbeitsspindel 1 verbundenes Stützteil 8, an dem die Druckkörper 5 außerdem abgestützt sind, wobei das Stützteil 8 als ein mit der Arbeitsspindel 1 verschraubtes Rohrstück ausgebildet ist. Jeder Druckkörper 5 ist am Stützteil 8 um eine zur Achse 1′ der Antriebsspindel 1 senkrechte Gelenkachse 9 schwenkbar gelagert und zwischen zwei dem gespannten und dem ungespannten Zustand des Spannkopfs entsprechenden Stellungen verschwenkbar, wobei Fig. 1 die dem ungespannten Zustand entsprechende Stellung der Druckkörper, die Fig. 2 die dem gespannten Zustand entsprechende Druckkörperstellung zeigt. In der dem gespannten Zustand entsprechenden Stellung gemäß Fig. 2 liegen die Druckkörper 5 mit einer der Gelenkachse 9 gegenüber liegenden Stirnfläche 10 an der Anlagefläche 7 des Spannorgans 2 und mit einer zwischen dieser Stirnfläche 10 und der Gelenkachse 9 verlaufenden Seitenfläche 11 am stärker geneigten Flächenabschnitt 6.2 des Betätigungsorgans 3 an. In der im ungespannten Zustand entsprechenden Stellung gemäß Fig. 1 liegen die Druckkörper 5 an der Anlagefläche 7 des Spannorgans 2 mit einer auf dessen Seite an die Stirnfläche 10 anschließenden konvexen Wölbungsfläche 12 und am schwächer geneigten Flächenabschnitt 6.1 des Betätigungsorgans 3 mit einer die Stirnfläche 10 und die Seitenfläche 11 verbindenden konvexen Übergangsfläche 13 an. Wird das Betätigungsorgan 3 von der Spannfeder 4 aus der in Fig. 1 gezeigten Stellung in die Spannstellung gemäß Fig. 2 verschoben, verschwenken die Druckkörper 5 entsprechend um ihre Gelenkachsen 9, wobei zunächst der Weg des Betätigungsorgans 3 und die Kraft der Spannfeder 4 mit geringem Übersetzungsverhältnis auf das Spannorgan 2 übertragen werden, weil sich zwischen den Anlageflächen 6, 7 einerseits und den ihnen anliegenden Flächenteilen der Druckkörper 5 andererseits, nämlich dem schwächer geneigten Flächenabschnitt 6.1 und der Übergangsfläche 13 sowie der Wölbungsfläche 12 und der Anlagefläche 7 am Spannorgan 2, keine nennenswerte Keilwirkung ergibt. Erst wenn die Verschwenkung der Druckkörper 5 soweit erfolgt ist, daß sie im wesentlichen mit der Stirnfläche 10 an der Anlagefläche 7 des Spannorgans 2 und mit der Seitenfläche 11 an dem stärker geneigten Flächenabschnitt 6.2 des Betätigungsorgans 3 zur Anlage kommen, ergibt sich an beiden Anlageflächen 6, 7 eine erhebliche Keilwirkung, die einerseits eine Untersetzung des Wegverhältnisses zwischen Betätigungsorgan 3 und Spannorgan 2, andererseits aber eine sehr große Übersetzung des Kraftverhältnisses ergibt, so daß das Spannorgan 2 mit einer erheblich höheren Kraft als die der Spannfeder 4 den Spannkopf in der Schließstellung drückt und in dieser Stellung hält.In the drawing, only part of the work spindle 1 is shown without the clamping head arranged at its front end. Such clamping heads are widely known and do not require any further explanation here. They are actuated by means of a slidable in the axial direction of the work spindle 1 the clamping member 2 made of a hollow work spindle 1 passes through clamp rod 2.1 and a fixed screwed with its end clamping plates is 2.2. To adjust the tensioning element 2 , an actuating element 3 , which is also adjustable in the axial direction of the work spindle 1, is provided, which surrounds the tension rod I in a ring and is acted upon in the tensioning direction of the tensioning element 2 by a tension spring 4 which is supported on the work spindle 1 by an end (not shown ) Belleville spring assembly is formed. The actuating member 3 is supported against the force of the tension spring 4 on the tension member 2 via pressure element 5 . For these pressure bodies 5 , contact surfaces 6 , 7 are provided on the clamping element 2 and on the actuating element 3 , of which the contact surface 6 on the actuating element 3 consists of two surface sections 6.1 , 6.2 which are inclined to different degrees against the contact surface 7 on the clamping element 2 . In this case, the surface section 6.1 which is inclined more weakly against the contact surface 7 is formed by a radially inner, flat ring surface which is perpendicular to the axis 1 'of the work spindle 1 and the adjoining outward, more inclined surface section 6.2 towards the contact surface 7 is formed by a conical surface. The contact surface 6 on the actuating member 3 and the contact surface 7 on the clamping member 2 consisting of these two surface sections 6.1 , 6.2 diverge in the radial direction from the inside to the outside, that is, in the same direction in which the more inclined surface section 6.2 faces the less inclined surface section 6.1 follows. In the same direction, the contact surfaces 6 , 7 lie opposite a support part 8 connected to the work spindle 1 , on which the pressure bodies 5 are also supported, the support part 8 being designed as a piece of pipe screwed to the work spindle 1 . Each pressure body 5 is pivotally mounted on the support part 8 about an axis 1 'of the drive spindle 1 perpendicular to the hinge axis 9 and pivotable between two positions corresponding to the tensioned and the unclamped state of the clamping head, with FIG. 1 the position of the pressure body corresponding to the unclamped state Fig. 2 shows the pressure body position corresponding to the tensioned state. In the position corresponding to the tensioned state according to FIG. 2, the pressure elements 5 lie with an end face 10 opposite the joint axis 9 on the contact surface 7 of the tensioning element 2 and with a side surface 11 extending between this end surface 10 and the joint axis 9 on the more inclined surface section 6.2 of the actuator 3 . In the corresponding position in the untensioned state according to FIG. 1, the pressure bodies 5 lie on the contact surface 7 of the tensioning element 2 with a convex curved surface 12 adjoining the end surface 10 on its side and on the weakly inclined surface section 6.1 of the actuating element 3 with a front surface 10 and the convex transition surface 13 connecting the side surface 11 . If the actuating member 3 is displaced from the tension spring 4 from the position shown in FIG. 1 into the tensioned position according to FIG. 2, the pressure bodies 5 pivot correspondingly about their articulation axes 9 , the path of the actuating member 3 and the force of the tension spring 4 being slight at first Transmission ratio are transferred to the clamping element 2 because between the contact surfaces 6 , 7, on the one hand, and the surface parts of the pressure element 5, on the other hand, namely the less inclined surface section 6.1 and the transition surface 13, as well as the curvature surface 12 and the contact surface 7 on the clamping element 2 , none significant wedge effect results. Only when the swiveling of the pressure bodies 5 has taken place to such an extent that they come to rest essentially with the end face 10 on the contact surface 7 of the tensioning element 2 and with the side surface 11 on the more inclined surface section 6.2 of the actuating element 3 does this result in both contact surfaces 6 , 7 a significant wedge effect, on the one hand a reduction of the path ratio between the actuator 3 and clamping element 2 , but on the other hand results in a very large translation of the force ratio, so that the clamping element 2 presses the clamping head 4 with a considerably higher force than the clamping head in the closed position and hold in that position.

Im einzelnen sind das Spannorgan 2 und das Betätigungsorgan 3 koaxial hintereinander angeordnet und die zwischen ihnen befindlichen Druckkörper 5 zu mehreren, im Ausführungsbeispiel zu dritt über den Umfang gleichmäßig verteilt. Die Druckkörper 5 sind im Bereich jeweils ihres radial äußeren Endes am Stützteil 8 gelagert, wobei das Stützteil 8 das Betätigungsorgan 3 umgibt und die Gelenkachsen 9 für die Druckkörper 5 radial außerhalb des Außenumfangs des Betätigungsorgans 3 verlaufen, so daß sie die Verschiebung des Betätigungsorgans 3 in die Spannstellung nicht behindern. Diese Verschiebung kann im übrigen dadurch erleichtert werden, daß die Seitenfläche 11 der Druckkörper 5 oder der an ihr zur Anlage kommende stärker geneigte Flächenabschnitt 6.2 des Betätigungsorgans 3, statt wie in der Zeichnung, geringfügig konvex gewölbt ist, gesehen jeweils in der der Fig. 1 bzw. Fig. 2 entsprechenden Schnittebene, die auf der Gelenkachse 9 des Druckkörpers 5 senkrecht steht und durch die Achse 1′ der Arbeitsspindel 1 geht. Die Seitenfläche 11 und die Stirnfläche 10 der Druckkörper 5 schließen in derselben Schnittebene einen Winkel von etwa 90° miteinander ein, was im Sinne einer möglichst großen Kraftübersetzung vorteilhaft ist. Eine Grenze für die Winkelwahl ist lediglich dadurch gesetzt, daß in der der Fig. 2 entsprechenden Druckkörperstellung die Stirnfläche 10 an der Anlagefläche 7 des Spannorgans 2 nicht in der Selbsthemmung stehen darf, damit noch eine Öffnung des Spannkopfes in der im folgenden beschriebenen Weise möglich ist. Zur Öffnung des Spannkopfes ist nämlich im Stützteil 8 ein über einen Anschluß 14 mit einem Druckmedium versorgbarer Zylinderraum 15 ausgebildet, in dem axial verschiebbar ein kraftbetätigter Stellkolben 16 vorgesehen ist. Dieser Stellkolben 16 stößt gegen Stößel 17, welche den Spannteller 2.2 axial verschieblich durchsetzen, zwischen den Druckkörpern 5 hindurchgreifen und stirnseitig an dem schwächer geneigten Flächenabschnitt 6.1 anliegen, der auch deswegen im wesentlichen senkrecht zur Achse 1′ der Arbeitsspindel 1 orientiert ist, um diese Stößelanlage zu ermöglichen. Wird der Zylinderraum 15 mit dem Druckmittel beaufschlagt, verschiebt sich in Fig. 2 der Stellkolben 16 nach links und drückt dabei über die Stößel 17 das Betätigungsorgan 3 gegen die Kraft der Spannfeder 4 bis in die in Fig. 1 gezeigte Stellung zurück, so daß sich die Druckkörper 5 entsprechend in die in Fig. 1 gezeigte Stellung verschwenken und das Spannorgan 2 sich in die dem ungespannten Zustand des Spannkopfes entsprechende Stellung gemäß Fig. 1 verschieben kann.In detail, the tensioning element 2 and the actuating element 3 are arranged coaxially one behind the other and the pressure elements 5 located between them are evenly distributed over the circumference in a plurality, in the exemplary embodiment in three. The pressure member 5 are respectively stored their radially outer end of the support part 8 in the region where the support member 8 surrounds the actuating member 3 and the hinge axes 9 for the pressure body 5 radially outside the outer periphery of the actuating member 3, so that the displacement of the actuating member 3 in do not hinder the clamping position. This displacement can be facilitated by the fact that the side surface 11 of the pressure body 5 or the more inclined surface section 6.2 of the actuating member 3 that comes into contact with it, is curved slightly convex instead of as in the drawing, as seen in FIG. 1 2 corresponding sectional plane and FIG., the pressure of the body 5 is perpendicular to the hinge axis 9 and passing through the axis 1 'of the work spindle 1. The side surface 11 and the end surface 10 of the pressure body 5 enclose an angle of approximately 90 ° with one another in the same sectional plane, which is advantageous in terms of the greatest possible power transmission. A limit for the choice of angle is only set by the fact that in the pressure body position corresponding to FIG. 2, the end face 10 on the contact surface 7 of the tensioning element 2 must not be self-locking, so that an opening of the tensioning head is still possible in the manner described below . To open the clamping head, a cylinder space 15 , which can be supplied with a pressure medium via a connection 14, is formed in the support part 8 , in which a power-operated adjusting piston 16 is provided so as to be axially displaceable. This actuating piston 16 abuts against plunger 17 , which penetrate the clamping plate 2.2 axially displaceably, reach between the pressure bodies 5 and abut the face against the weakly inclined surface section 6.1 , which is therefore also oriented essentially perpendicular to the axis 1 'of the work spindle 1 , around this plunger system to enable. If the cylinder chamber subjected 15 to the pressure fluid, the actuating piston moves in FIG. 2, 16 to the left and presses on the plunger 17, the actuator 3 against the force of the tension spring 4 to the position shown in Fig. 1 position so that the pressure body 5 corresponding pivot to the position shown in Fig. 1 position and the clamping member 2 can be moved in the corresponding to the unstressed state of the clamping head position of FIG. 1.

Claims (5)

1. Vorrichtung zur Betätigung eines an einer Arbeitsspindel (1) angeordneten Spannkopfes für Werkstücke oder Werkzeuge, insbesondere Steilkegelwerkzeuge, mit einem in Achsrichtung der Arbeitsspindel (1) verschiebbaren Spannorgan (2) des Spannkopfes und einem ebenso verschiebbaren Betätigungsorgan (3), das in Spannrichtung des Spannorgans (2) von einer Spannfeder (4) beaufschlagt und gegen deren Kraft am Spannorgan (2) über Druckkörper (5) abgestützt ist, für die am Spannorgan (2) und am Betätigungsorgan (3) gegeneinander geneigte Anlageflächen (6, 7) vorgesehen sind, von welchen die Anlagefläche (6) am Betätigungsorgan (3) aus zwei verschieden stark gegen die Anlagefläche (7) am Spannorgan (2) geneigten Flächenabschnitten (6.1, 6.2) besteht und beide Anlageflächen (6, 7) in gleicher Richtung auseinander laufen wie der stärker geneigte Flächenabschnitt (6.2) auf den schwächer geneigten Flächenabschnitt (6.1) folgt, wobei die Druckkörper (5) an einem in dieser Richtung den Anlageflächen (6, 7) gegenüber liegenden, mit der Arbeitsspindel (1) verbundenen Stützteil (8) abgestützt sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Druckkörper (5) am Stützteil (8) um eine zur Achse (1′) der Antriebsspindel (1) senkrechte Gelenkachse (9) schwenkbar gelagert und zwischen zwei dem gespannten und dem ungespannten Zustand des Spannkopfes entsprechenden Stellungen verschwenkbar ist, wobei der Druckkörper (5) in der dem gespannten Zustand entsprechenden Stellung mit einer der Gelenkachse (9) gegenüber liegenden Stirnfläche (10) an der Anlagefläche (7) des Spannorgans (2) und mit einer zwischen dieser Stirnfläche (10) und der Gelenkachse (9) verlaufenden Seitenfläche (11) am stärker geneigten Flächenabschnitt (6.2) des Betätigungsorgans (3) sowie in der dem ungespannten Zustand entsprechenden Stellung an der Anlagefläche (7) des Spannorgans (2) mit einer auf dessen Seite an die Stirnfläche (10) anschließenden konvexen Wölbungsfläche (12) und am schwächer geneigten Flächenabschnitt (6.1) des Betätigungsorgans (3) mit einer die Stirnfläche (10) und die Seitenfläche (11) verbindenden konvexen Übergangsfläche (13) anliegt.1. Device for actuating a clamping head arranged on a work spindle ( 1 ) for workpieces or tools, in particular steep taper tools, with a clamping member ( 2 ) of the clamping head which can be displaced in the axial direction of the working spindle ( 1 ) and an equally displaceable actuating member ( 3 ) which is in the clamping direction of the tensioning element ( 2 ) is acted upon by a tensioning spring ( 4 ) and is supported against the force of the tensioning element ( 2 ) by means of pressure elements ( 5 ), for which contact surfaces ( 6 , 7 ) on the tensioning element ( 2 ) and on the actuating element ( 3 ) are inclined towards each other Are provided, of which the contact surface ( 6 ) on the actuating member ( 3 ) consists of two surface sections ( 6.1 , 6.2 ) inclined to different degrees against the contact surface ( 7 ) on the clamping member ( 2 ) and the two contact surfaces ( 6 , 7 ) in the same direction apart run like the more inclined surface section ( 6.2 ) follows the less inclined surface section ( 6.1 ), with Dr uckkörper (5) on one in this direction, the bearing surfaces (6, 7) are supported opposite, associated with the working spindle (1) support part (8), characterized in that each pressure member (5) on the supporting part (8) in order to Axis ( 1 ') of the drive spindle ( 1 ) vertical joint axis ( 9 ) is pivotally mounted and can be pivoted between two positions corresponding to the tensioned and the unclamped state of the clamping head, the pressure body ( 5 ) in the position corresponding to the tensioned state with one of the joint axis ( 9 ) opposite end face ( 10 ) on the contact surface ( 7 ) of the tensioning member ( 2 ) and with a side face ( 11 ) running between this end face ( 10 ) and the hinge axis ( 9 ) on the more inclined surface section ( 6.2 ) of the actuating member ( 3 ) and in the position corresponding to the untensioned condition on the contact surface ( 7 ) of the tensioning element ( 2 ) with one on its side on the end face ( 10 ) adjoining convex curved surface ( 12 ) and on the weakly inclined surface section ( 6.1 ) of the actuating member ( 3 ) with a front face ( 10 ) and the side face ( 11 ) connecting convex transition surface ( 13 ). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannorgan (2) und das Betätigungsorgan (3) koaxial hintereinander angeordnet und die zwischen ihnen über den Umfang gleichmäßig verteilten Druckkörper (5) im Bereich jeweils ihres radial äußeren Endes am Stützteil (8) gelagert sind, wobei das Stützteil (8) als mit dem Betätigungsorgan (3) und dem Spannorgan (2) koaxiales Rohrstück ausgebildet ist und die Gelenkachsen (9) radial außerhalb des Außenumfangs des Betätigungsorgans (3) verlaufen.2. Device according to claim 1, characterized in that the clamping member ( 2 ) and the actuating member ( 3 ) are arranged coaxially one behind the other and the pressure body ( 5 ) evenly distributed between them over the circumference in the region of their radially outer end on the supporting part ( 8 ) are mounted, the support part ( 8 ) being designed as a tube piece coaxial with the actuating member ( 3 ) and the clamping member ( 2 ) and the articulated axes ( 9 ) running radially outside the outer periphery of the actuating member ( 3 ). 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannorgan (2) aus einem seine Anlagefläche (7) tragenden Spannteller (2.2) und einer damit verbundenen Spannstange (2.1) besteht, daß das Betätigungsorgan (3) die Spannstange (2.1) ringförmig umgibt, daß der schwächer geneigte Flächenabschnitt (6.1) der Anlagefläche (6) des Betätigungsorgans (3) von einer ebenen, auf der Achse (1′) der Spannstange (2.1) senkrecht stehenden Ringfläche gebildet ist, und daß im Spannteller (2.2) axial verschieblich Stößel (17) geführt sind, die zwischen den Druckkörpern (5) hindurch greifen und stirnseitig am schwächer geneigten Flächenabschnitt (6.1) anliegen sowie auf der dem Betätigungsorgan (3) gegenüber liegenden Seite des Spanntellers (2.2) gegen einen kraftbetätigten Stellkolben (16) stoßen.3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the tensioning member ( 2 ) consists of a clamping plate ( 2.2 ) carrying its contact surface ( 7 ) and an associated tensioning rod ( 2.1 ), that the actuating member ( 3 ) the tensioning rod ( 2.1 ) annular surrounds that the less inclined surface section ( 6.1 ) of the contact surface ( 6 ) of the actuating member ( 3 ) is formed by a flat, on the axis ( 1 ') of the tension rod ( 2.1 ) perpendicular ring surface, and that in the clamping plate ( 2.2 ) axially Plungers ( 17 ) are displaceably guided, which reach between the pressure bodies ( 5 ) and abut the face on the weakly inclined surface section ( 6.1 ) and on the side of the clamping plate ( 2.2 ) opposite the actuating member ( 3 ) against a power-operated adjusting piston ( 16 ) bump. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenfläche (11) der Druckkörper (5) und/oder der an ihr zur Anlage kommende stärker geneigte Flächenabschnitt (6.2) des Betätigungsorgans (3), gesehen jeweils in der auf der Gelenkachse (9) des Druckkörpers (5) senkrechten und durch die Achse (1′) der Arbeitsspindel (1) gehenden Schnittebene, leicht konvex gewölbt ist.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the side surface ( 11 ) of the pressure body ( 5 ) and / or the more inclined surface portion ( 6.2 ) of the actuating member ( 3 ) coming into contact with it, as seen in each case on the hinge axis ( 9 ) of the pressure body ( 5 ) vertical and through the axis ( 1 ') of the work spindle ( 1 ) cutting plane is slightly convex. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenfläche (11) und die Stirnfläche (10) der Druckkörper (5) in einer zur Gelenkachse (9) senkrechten Schnittebene einen Winkel von etwa 90° miteinander einschließen.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the side surface ( 11 ) and the end face ( 10 ) of the pressure body ( 5 ) in an intersecting plane to the hinge axis ( 9 ) perpendicular to each other form an angle of approximately 90 °.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0642860A1 (en) * 1993-09-10 1995-03-15 Röhm, Günter Horst Device for actuating a clamping-head

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