DE4239373A1 - Tool clamp for machine tool - has hollow spigot of tool expanded in spindle nose by tapered collar abutment with clamping plug that pulls two parts together - Google Patents
Tool clamp for machine tool - has hollow spigot of tool expanded in spindle nose by tapered collar abutment with clamping plug that pulls two parts togetherInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verbindung
zweier Werkzeugteile mit einem am ersten Werkzeugteil
axial überstehenden Schaft und einer den Schaft an des
sen Wurzel umgebenden Ringfläche und mit einer am zwei
ten Werkzeugteil angeordneten, eine Ausnehmung zur Auf
nahme des Schafts und eine gegen die Ringfläche anpreß
bare Stirnfläche aufweisenden Anschlußhülse der im Ober
begriff der Patentansprüche 1 bzw. 4 angegebenen Gat
tung.
Die erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung ist sowohl
zur lösbaren Kupplung von Werkzeugen mit einer Maschi
nenspindel (Schnittstelle) als auch zur Verbindung von
Werkzeugteilen untereinander (Trennstelle) bestimmt.
Unter "Werkzeugteilen" sollen solche Bauteile verstan
den werden, die entweder einen Schaft mit Ringflansch
oder eine Anschlußhülse mit Ausnehmung und Stirnfläche
enthalten, also insbesondere Werkzeugköpfe, Verlänge
rungs- und Reduzierstücke, Verstellköpfe, Spindelvor
satzflansche und Maschinenspindeln.
Es sind Kupplungsvorrichtungen dieser Art bekannt (WO 91/03 347),
bei denen ein in einer Querbohrung des Zap
fens verschiebbar angeordneter, an seinen Enden einen
Innen- bzw. Außenkonus aufweisender, ein- oder mehrtei
liger Klemmbolzen sowie zwei in einander diametral ge
genüberliegenden Innengewinden der Anschlußhülse ge
führte, einen nach dem Hülseninneren weisenden Außen
bzw. Innenkonus aufweisende, beim Spannvorgang mit dem
Klemmbolzen verspannbare Halteschrauben vorgesehen
sind, wobei der Klemmbolzen und die Halteschrauben ei
nen beim Spannvorgang den Einzug des Zapfens in die
Ausnehmung und das gegenseitige Anpressen der Ringflä
che und der Stirnfläche bewirkenden Achsversatz auf
weisen. Der Spannvorgang wird bei diesen Vorrichtungen
beispielsweise durch Eindrehen der mit dem Außenkonus
versehenen Halteschraube (Spannschraube) ausgelöst.
Kommt es beim Eindrehen der Spannschraube zur Anlage,
so treten die über die Schraube eingeleiteten Kräfte
zunächst spannschraubenseitig am Klemmbolzen auf. Der
Klemmbolzen wird dabei zuerst spannschraubenseitig ge
gen den dem Schaftende zugewandten Querbohrungsgrund so
angedrückt, daß der Schaft in die Ausnehmung eingezogen
wird. Unmittelbar danach geschieht dies auch beim Auf
laufen des Klemmbolzen-Außenkonus auf dem Innenkonus
der gegenüberliegenden Halteschraube. Sobald eine ge
wisse Spannwirkung eingetreten ist, erfolgt eine voll
ständige Umsetzung der Radialkräfte in eine die Ring
fläche des Paßzapfens und die Stirnfläche der Anschluß
hülse gegeneinanderpressende Axialkomponente. Durch
diese Art der Verspannung ergibt sich bevorzugt eine
Aussteifung der Verbindungsvorrichtung in Richtung des
Pendelbolzens.
Weiter ist es bei einer Kupplungsvorrichtung der ge
nannten Art bekannt (WO 91/03 347), den Klemmbolzen
zweiteilig auszubilden und den Spannvorgang durch einen
zwischen den beiden Klemmbolzenteilen angeordneten,
über eine maschinenseitig angeordnete Einzugvorrichtung
axial betätigbaren Ziehkeil auszulösen. Auch dort kommt
es beim Spannvorgang zu einer Verspannung der mit einem
Außenkonus versehenen Klemmbolzen und der in einem In
nengewinde der Anschlußhülse angeordneten, mit einem
Innenkonus versehenen Halteschrauben. Die Aussteifung
der Verbindungsvorrichtung erfolgt auch hier bevorzugt
in Richtung der Klemmbolzen.
Um die Biegesteifigkeit quer zur Klemmbolzenachse zu
erhöhen und zudem die Wechselgenauigkeit und das Dämp
fungsverhalten zu verbessern, wird dort außerdem die
Erzeugung einer Vierpunktanlage zwischen Schaft und
Ausnehmung in zwei zueinander senkrechten Richtungen
vorgeschlagen. Um dies zu erreichen, wird die Anschluß
hülse beim Spannvorgang in Achsrichtung des Klemmbol
zens so elastisch aufgeweitet, daß sie in Querrichtung
hierzu unter elastischer Durchmesserverringerung in
einander diametral gegenüberliegenden Bereichen mit der
Innenfläche der Ausnehmung gegen die Oberfläche des
Schafts angepreßt wird. Bei geeigneter Wahl der Wand
stärke und der Außen- und Innentoleranzen des Schafts
und der Anschlußhülse erhält man dadurch die erwünschte
Vierpunktanlage. Eine weitere Verbesserung in dieser
Hinsicht wird dadurch erzielt, daß die im Schaft be
findliche Querbohrung im Bereich ihres dem Zapfenende
zugewandten Grundes mit einer an ihren Längsränder eine
Anlage für den eingespannten Klemmbolzen bildende Ver
tiefung versehen wird, die zu einer gewissen Ausbau
chung des Schafts und damit zu einer Überbrückung des
Passungsspiels quer zur Querbolzenrichtung führt. Die
ser Effekt wird dadurch noch verstärkt, daß der Schaft
mindestens einen sich über die Querbohrungslänge er
streckenden, zum Inneren der Querbohrung offenen schlitz
förmigen Einschnitt aufweist. Der Einschnitt führt
beim Spannvorgang zu einer Aufspreizung der Querbohrung
und damit zu einer größeren Aufbauchung des Paßzapfens
und zur angestrebten selbstzentrierenden Vierpunktanla
ge.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zu
grunde, die bekannte Kupplungsvorrichtung der eingangs
angegebenen Art dahingehend zu verbessern, daß der
Schaft und die Anschlußhülse mit einfachen Mitteln über
eine möglichst große Umfassungsfläche selbstzentrierend
zueinander spielfrei gestellt werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Patentanspruch 1
angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der
Erfindung ergeben sich den abhängigen Ansprüchen.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die Wan
dung eines relativ dünnwandigen Hohlschafts sich durch
eine entsprechende Spreizkraftverteilung im Hohlraumin
neren sowohl ausbauchen als auch in seiner Außenkrüm
mung in Anpassung an die Ausnehmungskrümmung verändern
läßt, so daß sich ein größerer Anpreßbereich in Um
fangsrichtung ergibt.
Um dies zu erreichen, wird gemäß der Erfindung vorge
schlagen, daß der Schaft einen Hohlraum und einen im
Hohlraum angeordneten Spannkörper aufweist, daß der
Hohlraum durch mindestens eine schräg zum stirnseitigen
Schaftende weisende Innenschulter begrenzt ist, gegen
die beim Spannvorgang eine Spannfläche des Spannkörpers
axial anpreßbar ist, und daß die Hohlraumwand des
Schafts so bemessen ist, daß sie beim axialen Anpressen
des Spannkörpers über die schräge Innenschulter radial
elastisch aufbauchbar oder aufspreizbar und gegen die
Innenseite der Anschlußhülse anpreßbar ist.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor,
daß der Spannkörper und die Hohlraumwand miteinander
fluchtende Querbohrungen aufweisen, daß in den Querboh
rungen ein an seinen Enden einen Innen- bzw. Außenkonus
aufweisender, ein- oder mehrteiliger Klemmbolzen ver
schiebbar angeordnet ist, daß die Anschlußhülse mit
zwei in einander diametral gegenüberliegenden Innenge
winden geführten, einen nach dem Hülseninneren weisen
den, dem Innen- bzw. Außenkonus des Klemmbolzens zuge
ordneten Außen- bzw. Innenkonus aufweisenden, beim
Spannvorgang mit dem Klemmbolzen verspannbaren Halte
schrauben versehen ist und daß der Klemmbolzen und die
Halteschrauben einen beim Spannvorgang den Einzug des
Schafts in die Ausnehmung und das gegenseitige Anpres
sen der Ringfläche und der Stirnfläche bewirkenden Achs
versatz aufweisen.
Um eine für den Spannvorgang ausreichende Verschiebebe
wegung des Spannkörpers innerhalb des Hohlschaftes zu
gewährleisten, weist die Querbohrung im Spannkörper ei
nen kleineren Durchmesser als die Querbohrungen in der
Hohlraumwand auf. Aus demselben Grund können die Quer
bohrungen auch als in Achsrichtung des Schafts langge
streckte Langlöcher ausgebildet sein.
Bei einteiligem Klemmbolzen wird der Spannvorgang zweck
mäßig in der eingangs beschriebenen Weise durch radia
les Eindrehen einer der beiden Halteschrauben (Spann
schraube) ausgelöst.
Grundsätzlich ist es gemäß einer vorteilhaften Ausge
staltung der Erfindung auch möglich, daß der Klemmbol
zen zwei in der Querbohrung des Spannkörpers einander
diametral gegenüberliegende und durch die Querbohrungen
in der Hohlraumwandung hindurchgreifende Klemmbolzen
teile sowie einen zwischen den Klemmbolzenteilen ange
ordneten axial verschiebbaren Ziehkeil aufweist, welch
letzterer axial durch den Spannkörper und mit einem An
zugbolzen durch eine stirnseitige Schaftöffnung hin
durchgreift und mit Keilflächen gegen komplementäre
Keilflächen der Klemmbolzenteile anliegt.
Eine andere Lösungsvariante mit axialer Auslösung des
Spannvorgangs sieht vor, daß der Spannkörper einen durch
eine stirnseitige Schaftöffnung hindurchgreifenden und
axial über diese überstehenden Anzugbolzen trägt, der
durch eine maschinenseitig angeordnete Einzugvorrich
tung erfaßt und axial in die Aufnahmehülse eingezogen
werden kann. Der Anzugbolzen kann dabei stirnseitig mit
dem Spannkörper verschraubt sein oder mit einem in ei
ner konischen Ausnehmung des Spannkörpers abgestützten
Keil oder Konus versehen sein. Der Spannkörper kann
hierzu einteilig, teilweise achsparallel geschlitzt
oder mehrteilig segmentförmig gestaltet sein, um beim
Anziehen des Anzugbolzens aufgespreizt werden zu kön
nen. Bei segmentförmiger Gestaltung kann der Spannkör
per durch einen Sprengring zusammengehalten werden.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung
sieht vor, daß der einen im Querschnitt langgestreckten
Umriß aufweisende Spannkörper durch die im Umriß ent
sprechend langgestreckte stirnseitige Schaftöffnung in
den Hohlraum einführbar und durch Drehen um ca. 90° in
nerhalb des Hohlraums formschlüssig verriegelbar ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der
Erfindung ist die Innenschulter durch mindestens zwei
einen Winkelabstand voneinander aufweisende, zum stirn
seitigen Hohlraumende konvergierende Innenkegelabschnit
te gebildet. Es ist dabei besonders vorteilhaft, wenn
die Innenschulter durch zwei im Bereich der Längssei
tenflächen der langgestreckten Schaftöffnung einander
diametral gegenüberliegende Innenkegelabschnitte gebil
det ist. Andererseits ist die Spannfläche des Spannkör
pers zweckmäßig in mehrere im Winkelabstand voneinander
angeordnete Flächenabschnitte unterteilt. Die Flächen
abschnitte sind in Anpassung an die Innenkegelabschnit
te bevorzugt kegelförmig konvex gekrümmt, können aber
auch kugelförmig oder zylindrisch gekrümmt sein.
Vorteilhafterweise ist die Spannfläche durch vier einen
Winkelabstand voneinander aufweisende, facettenartige
Flächenabschnitte gebildet, die im Bereich der Ecken
des der Hohlrauminnenschulter zugewandten Teiles des im
Querschnitt langgestreckten Spannkörpers angeordnet
sind. Die Flächenabschnitte sind dabei zweckmäßig paar
weise in einem Winkelabstand von 30° bis 50° um die
Schaftachse voneinander angeordnet. In diesem Falle ist
die Querbohrung bevorzugt quer zu den Längsseitenflä
chen des im Querschnitt langgestreckten Spannkörpers
ausgerichtet.
Die gegeneinander anliegenden Abschnitte der Innen
schulter und der Spannfläche bilden zueinander komple
mentäre Kegelabschnitte, die bezüglich einer Quer
schnittsebene durch den Schaft vorteilhafterweise einen
Basiswinkel von 30° bis 45° aufweisen.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor,
daß der Schaft im Bereich des Hohlraums ein Innengewin
de und der Spannkörper ein in das Innengewinde des
Schafts eingedrehtes Außengewinde aufweisen und daß die
Innenschulter des Schafts und die gegen die Innenschul
ter anliegende Spannfläche des Spannkörpers durch ge
geneinander anliegende, schräg zum stirnseitigen Schaft
ende weisende Flanken des Innen- bzw. Außengewindes ge
bildet sind. Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die
Schrägfläche, die zur Aufspreizung notwendig ist, an
eine beliebige Stelle innerhalb des Hohlschafts gelegt
werden kann. Der Spannkörper mit seinem Außengewinde
ist vorteilhafterweise im wesentlichen spannungsfrei
oder lose in das Innengewinde des Schafts eingedreht
und in diesem mittels eines Drehsicherungsglieds gegen
ein Verdrehen formschlüssig gesichert. Das Drehsiche
rungsglied kann dabei entweder durch den durch die
Querbohrungen hindurchgreifenden Klemmbolzen oder durch
einen radial in die Hohlraumwand eingedrehten und mit
seiner Spitze in eine Ausnehmung des Spannkörpers ein
greifenden Gewindestift gebildet werden.
Das Innen- und Außengewinde können beispielsweise als
Spitzgewinde, Trapezgewinde, Sägegewinde oder Rundge
winde ausgebildet werden, die in ihrer Steigung, ihrem
Flankenwinkel und der Anzahl ihrer Gewindegänge zur Er
zielung einer möglichst günstigen Aufbauch- oder Auf
spreizwirkung optimiert werden können. Eine weitere
Verbesserung in dieser Hinsicht kann dadurch erzielt
werden, daß der Hohlschaft an gezielten Stellen im Be
reich seiner Wandung beispielsweise durch eine radiale
Ausnehmung oder Freidrehung geschwächt wird. Die Aus
nehmung oder Freidrehung wird dabei zweckmäßig im Hohl
rauminneren vorzugsweise in der Nähe der Schaftwurzel
angeordnet.
Um den Spannkörper einfach in den Hohlraum des Hohl
schafts einsetzen zu können, ist der Hohlraum zweck
mäßig über eine stirnseitige Schaftöffnung von außen
zugänglich. Die Schaftöffnung kann durch einen Schaft
deckel verschlossen werden, der zu diesem Zweck mit ei
nem Außengewinde in das bis zur Schaftöffnung reichende
Innengewinde des Schafts eingedreht und mit einer ebe
nen oder konischen Ringschulter gegen eine ringförmige
Stirnfläche oder eine Kegelsenkung des Schafts ange
preßt werden kann. Der Schaftdeckel ist zu diesem Zweck
vorteilhafterweise mit einem axialen Stufenansatz ver
sehen, der in eine entsprechende axiale Stufenbohrung
des Schafts eingreift. Der Schaftdeckel oder der Schaft
kann mit einem Umfangswulst versehen werden, dessen
Außendurchmesser geringfügig kleiner als der Schaft
durchmesser in der Nähe der Schaftwurzel ist und zu
gleich eine Einführrille für den Schaft begrenzt. Dazu
weist der zylindrische Schaft zweckmäßig eine sich zur
ringförmigen Stirnfläche hin konisch verjüngende Schaft
spitze auf, während der Außendurchmesser des Schaft
deckels oder des Schafts im Bereich des Umfangswulsts
etwas größer als der Schaftdurchmesser im Bereich der
Stirnfläche ist.
Zur Einstellung einer definierten Spreizwirkung kann es
außerdem von Vorteil sein, wenn das Außengewinde des
Spannkörpers vorzugsweise an seinem der Schaftstirnsei
te zugewandten Ende teilweise oder abschnittsweise
freigedreht ist. Der Spannkörper kann ferner an seinem
stirnseitigen Ende mit einem Formelement für den Ansatz
eines Schraubenschlüssels oder -drehers versehen wer
den. Weiter kann der Spannkörper an seinem stirnseiti
gen Ende mit einem axial überstehenden Ansatz für den
Eingriff in eine entsprechende Ausnehmung am Schaft
deckel versehen werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung
sieht vor, daß der Spannkörper eine axial durchgehende
Bohrung für ein Kühlmittel oder ein Kühlmittelrohr auf
weist. Insbesondere kann durch den Spannkörper und ge
gebenenfalls durch den Klemmbolzen ein Kühlmittelrohr
hindurchgeführt werden, das auf der einen Seite sich zu
einer Bohrung des Schaftdeckels hin öffnet und auf der
anderen Seite in eine Öffnung im wurzelseitigen Hohl
raumboden eindringt. Das Kühlmittelrohr kann entweder
am Deckel angeformt sein oder durch diesen als Einzel
teil dichtend gehalten werden. Weiter kann der Schaft
deckel zur besseren Abdichtung auf seiner Außenseite
mit einer ringförmigen Vertiefung oder Eindrehung ver
sehen werden, in die eine im Inneren der Anschlußhülse
eingelegte Dichtung mit entsprechendem Profil eingreift.
Um das Aufbauchen der Hohlraumwandung zu erleichtern,
kann der Schaft zusätzlich mit mindestens einem zur
Querbohrung in der Hohlraumwandung hin offenen Wand
schlitz versehen werden, der von der Querbohrung aus
parallel oder schräg zur Schaftachse in Richtung freies
Schaftende und/oder in Richtung Ringfläche verlaufen
kann und zweckmäßig zum freien Schaftende bzw. zur Ring
fläche hin geschlossen ist. Eine weitere Verbesserung
des Aufspreizverhaltens kann dadurch erzielt werden,
daß der Schaft in seiner Hohlraumwandung mindestens
zwei einander paarweise diametral gegenüberliegende,
zum stirnseitigen Ende hin randoffene Aussparungen auf
weist, die gegebenenfalls auch zur Drehmitnahme verwen
det werden können.
Im praktischen Einsatz hat es sich jedoch als besonders
vorteilhaft erwiesen, wenn die einander zugewandten
Ring- und Stirnflächen zueinander komplementäre Nuten
und Nutensteine zur formschlüssigen Drehmitnahme auf
weisen.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor,
daß der Schaft eine zylindrische Mantelfläche und die
Anschlußhülse eine passende zylindrische Ausnehmung
aufweist.
Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, daß der Schaft
eine zum freien Schaftende hin konvergierende kegelför
mige Mantelfläche und die Anschlußhülse eine komplemen
täre kegelförmige Ausnehmung aufweist. Der kegelförmige
Hohlschaft kann dabei so bemessen werden, daß es beim
Fügen der Verbindung bereits ohne Kraftaufwendung zu
einem Anschlag der Planflächen kommt und daß die radia
le Verspannung erst mit der Axialverspannung erfolgt.
Zum Lösen der Verbindung bedarf es dann keines zusätz
lichen Auswerfers mehr. Weiter ist es gemäß der Erfin
dung möglich, daß der Schaft eine doppelzylindrische
Außenfläche mit stirnseitig kleinerem und ringflächen
seitig größerem Durchmesser und die Anschlußhülse eine
komplementäre doppelzylindrische Ausnehmung mit stirn
seitig größerem und rückseitig kleinerem Durchmesser
aufweist.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einiger in der
Zeichnung schematisch dargestellter Ausführungsbeispie
le näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1a einen senkrechten Schnitt durch ein Werkzeug
teil mit Hohlschaft ohne Spannkörper;
Fig. 1b einen Schnitt entlang der Schnittlinie B-B der
Fig. 1a;
Fig. 1c eine Draufsicht auf das stirnseitige Ende des
Hohlschafts;
Fig. 1d einen Schnitt entlang der Schnittlinie D-D der
Fig. 1b;
Fig. 2a einen Schnitt durch eine Werkzeugkupplung mit
zylindrischem Hohlschaft und einteiligem
Klemmbolzen;
Fig. 2b einen Schnitt durch das Werkzeugteil mit Hohl
schaft mit eingesetztem Spannkörper in einer
Darstellung entsprechend Fig. 1a;
Fig. 2c einen Schnitt entlang der Schnittlinie C-C der
Fig. 2b;
Fig. 2d eine Seitenansicht des Spannkörpers;
Fig. 2e eine Draufsicht auf den Spannkörper in Rich
tung des Pfeils E in Fig. 2d;
Fig. 2f eine Draufsicht auf den Spannkörper entspre
chend Fig. 2e mit eingesetztem Klemmbolzen;
Fig. 3a eine teilweise geschnittene Seitenansicht ei
ner Werkzeugkupplung mit zylindrischem Hohl
schaft, einteiligem Klemmbolzen und Gewinde
spannkörper;
Fig. 3b eine gegenüber Fig. 3a um 90° gedrehte, teil
weise geschnittene Seitenansicht des den Hohl
schaft aufweisenden Werkzeugteils;
Fig. 3c und d zwei Ausführungsformen eines Hohlschaft
deckels in teilweise geschnittener Darstellung;
Fig. 4a bis d Darstellungen entsprechend Fig. 3a bis d
für ein hinsichtlich des Schaftdeckels abge
wandeltes Ausführungsbeispiel einer Werkzeug
kupplung;
Fig. 5a eine teilweise geschnittene Seitenansicht ei
ner Werkzeugkupplung mit axial betätigbarem
Anzugbolzen und Gewindespannkörper;
Fig. 5b ein gegenüber Fig. 5a abgewandeltes Ausfüh
rungsbeispiel einer Werkzeugkupplung mit in
den Gewindespannkörper eingeschraubtem Anzug
bolzen;
Fig. 5c und d ein weiteres abgewandeltes Ausführungs
beispiel einer Werkzeugkupplung mit axial be
tätigbaren sich in Anzugrichtung mit einem Ko
nus am Gewindespannkörper abstützenden Anzug
bolzen in teilweise längs- und quergeschnitte
ner Darstellung;
Fig. 6 eine teilweise geschnittene Seitenansicht ei
ner Werkzeugkupplung mit zweiteiligem Klemm
bolzen, Ziehkeil und Gewindespannkörper;
Fig. 7a einen Schnitt durch eine Werkzeugkupplung mit
konischem Hohlschaft und konischer Anschluß
hülse;
Fig. 7b eine Stirnseitenansicht des Werkzeugteils mit
konischem Hohlschaft;
Fig. 7c eine Seitenansicht des Spannkörpers nach Fig.
7a.
Die in der Zeichnung dargestellten Verbindungsvorrich
tungen dienen sowohl zur lösbaren Kupplung von Werkzeu
gen an einer Maschinenspindel (Schnittstelle) als auch
zur Verbindung von Werkzeugteilen untereinander (Trenn
stelle).
Die Werkzeugkupplungen bestehen im wesentlichen aus ei
nem am ersten Werkzeugteil 10 axial überstehenden Schaft
12, einer an einem zweiten Werkzeugteil 14 axial über
stehenden Anschlußhülse 16 und einem Spannmechanismus
zum Einziehen des Schafts in eine Ausnehmung 18 der An
schlußhülse 16 sowie zur Erzeugung einer Planflächen
verspannung zwischen einer den Schaft 12 umgebenden
Ringfläche 20 des ersten Werkzeugsteils 10 und einer
ringförmigen Stirnfläche 22 des zweiten Werkzeugteils
14. Der als Hohlschaft ausgebildete Schaft 12 weist
einen zum stirnseitigen Schaftende hin offenen Hohlraum
24 auf, in welche in ein einen Bestandteil des Spannme
chanismus bildender Spannkörper 28 angeordnet ist. Beim
Spannvorgang wird der Spannkörper 28 mit einer Spann
fläche 30 axial gegen eine schräge Innenschulter 26 des
Hohlschafts 12 angepreßt. Die Hohlraumwand ist dabei so
ausgebildet und bemessen, daß sie beim axialen Anpres
sen des Spannkörpers 28 über die schräge Innenschulter
26 radial elastisch aufbauchbar oder aufspreizbar und
gegen die Innenseite der Anschlußhülse 16 innerhalb der
Ausnehmung 18 anpreßbar ist.
Bei den in den Fig. 1, 2 und 7 gezeigten Ausführungs
beispielen wird der einen im Querschnitt langgestreck
ten Umriß aufweisende Spannkörper 28 bei der Montage
durch die im Umriß entsprechend langgestreckte stirn
seitige Schaftöffnung 32 in den Hohlraum 24 des Schafts
12 eingeführt und durch Drehen um ca. 90° innerhalb des
Hohlraums 24 formschlüssig verriegelt. Die Innenschul
ter 26 ist dabei durch zwei im Bereich der Längsseiten
flächen der langgestreckten Schaftöffnung 32 einander
diametral gegenüberliegende Innenkegelabschnitte gebil
det. Andererseits ist die Spannfläche 30 durch vier ei
nen Winkelabstand voneinander aufweisende, facettenar
tige Flächenabschnitte gebildet, die im Bereich der
Ecken des der Hohlrauminnenschulter 26 zugewandten
Teils des im Querschnitt langgestreckten Spannkörpers
28 angeordnet sind. Die Flächenabschnitte 30 weisen
paarweise einen Winkelabstand von 30° bis 50° um die
Schaftachse voneinander auf. Die gegeneinander anlie
genden Abschnitte der Innenschulter 26 und der Spann
fläche 30 bilden zueinander komplementäre Kegelabschnit
te, die bezüglich einer Querschnittsebene durch den
Schaft einen Kegelbasiswinkel von 30° bis 45° aufwei
sen.
Bei den in den Fig. 3 bis 7 gezeigten Ausführungsbei
spielen weist der Hohlschaft 12 im Bereich des Hohl
raums 24 ein Innengewinde 70 und der Spannkörper 28 ein
in das Innengewinde 70 eingedrehtes Außengewinde 72
auf. Die schräge Innenschulter 26 des Hohlschafts und
die gegen die Innenschulter anliegende Spannfläche 30
des Spannkörpers 28 ist dabei durch die gegeneinander
anliegenden, schräg zum stirnseitigen Schaftende wei
senden Flanken des Innen- bzw. Außengewindes 70, 72 ge
bildet. Der Spannkörper 28 ist mit seinem Außengewinde
72 im wesentlichen spannungsfrei oder lose in das In
nengewinde 70 des Hohlschafts 12 eingedreht und mittels
eines weiter unten näher beschriebenen Drehsicherungs
glieds 40 bzw. 74 gegen Verdrehen gesichert. Die Hohl
raumwand 38 ist durch eine in der Nähe des Hohlraumbo
dens 76 befindliche Freidrehung 78 gezielt geschwächt,
so daß sich der Hohlschaft beim Spannvorgang im Bereich
der Schaftwurzel, also in der Nähe der Ringfläche 20
aufweitet. Der Hohlraum 24 ist über eine stirnseitige
Schaftöffnung von außen her zugänglich, so daß der
Spannkörper 28 bei der Montage durch diese Schaftöff
nung 80 hindurch in den Hohlraum 24 eingesetzt werden
kann.
Bei dem in Fig. 3a bis d gezeigten Ausführungsbeispiel
wird der Hohlraum 24 bei montiertem Spannkörper 28
stirnseitig mit einem von außen in das Innengewinde 70
eingeschraubten Schaftdeckel 80 verschlossen, der beim
Eindrehen mit seiner Ringschulter 82 gegen eine ring
förmige Stirnfläche 84 des Hohlschafts 12 angepreßt
wird. Der Schaftdeckel 80 weist am Umfang seiner Ring
schulter 82 einen Ringwulst 86 auf, der zusammen mit
der konisch zulaufenden Spitze 88 des Hohlschafts 12 im
Bereich seiner Rückflanke eine Einführrille 90 begrenzt.
Der Spannkörper 28 weist an seinem stirnseitigen Ende
einen axial überstehenden Ansatz 92 auf, der ein Form
element für einen Schraubenschlüssel oder -dreher ent
hält und der im montierten Zustand in eine entsprechen
de Ausnehmung 94 auf der Innenseite des Schaftdeckels
80 eingreift. Andererseits ist der Schaftdeckel 80 auf
der Innenseite mit einem Stufenansatz 96 versehen, der
in eine entsprechende Stufenbohrung im Bereich der Hohl
schaftöffnung 32 eingreift.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 unterscheidet sich
von dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 dadurch, daß
der die Einführrille 90 begrenzende Ringwulst 86′ am
Hohlschaft 12 angeformt ist und daß der mit seinem
Außengewinde in das Innengewinde 70 des Hohlschafts 12
eingedrehte Schaftdeckel 80 mit einer konischen Ring
schulter 82′ gegen eine am Ende des Innengewindes 70
angeformte Kegelsenkung 110 anliegt. Die genannten Un
terscheidungsmerkmale haben vor allem Vorteile hinsicht
lich des Fertigungsaufwandes: Das Innengewinde 70 kann
bis zum Hohlschaftende geführt werden; eine Paßausneh
mung zur Aufnahme des Stufenansatzes 96 ist entbehrlich.
Wie insbesondere aus Fig. 3a und 4a zu ersehen ist,
enthält der Spannkörper 28 eine axial durchgehende Boh
rung 100, durch die ein sich zwischen einer zentralen
Öffnung 102 im Deckel und einer auf der Seite des Hohl
raumbodens 98 angeordneten Öffnung eines Kühlmittelka
nals 104 erstreckendes Kühlmittelrohr 106 hindurchge
steckt ist. Das Kühlmittelrohr 106 kann als getrenntes
Teil ausgebildet oder auf der Innenseite des Schaft
deckels 80 befestigt oder angeformt sein (Fig. 3d, 4d).
Auf der Außenseite weist der Schaftdeckel 80 eine die
zentrale Öffnung 102 ringförmig umgebende Vertiefung
108 auf, in die eine im Inneren der Anschlußhülse 16
eingelegte Dichtung mit entsprechendem Profil einführ
bar ist.
Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 bis 6 weist
der Hohlschaft 12 eine zylindrische Mantelfläche und
die Anschlußhülse 16 eine entsprechende zylindrische
Ausnehmung 18 auf, während bei dem Ausführungsbeispiel
nach Fig. 7a der Hohlschaft 12 eine zum freien Schaft
ende hin konvergierende kegelförmige Mantelfläche und
die Anschlußhülse 16 eine komplementäre kegelförmige
Ausnehmung 18 aufweist. Bei einem hiervon abgewandel
ten, in der Zeichnung nicht dargestellten Ausführungs
beispiel kann der Hohlschaft 12 auch eine doppelzylin
drische Mantelfläche mit stirnseitig kleinerem und
ringflächenseitig größerem Durchmesser und die Anschluß
hülse 16 eine komplementäre doppelzylindrische Ausneh
mung mit stirnseitig größerem und rückseitig kleinerem
Durchmesser aufweisen.
Bei den in den Fig. 2, 3, 4 und 7 gezeigten Ausführungs
beispielen enthält der Spannmechanismus einen in einer
Querbohrung 34 des Spannkörpers 28 und in Querbohrungen
36 in der Hohlraumwand 38 verschiebbar angeordneten,
einstückigen Klemmbolzen 40 sowie zwei in Innengewinden
der Anschlußhülse 16 geführte, einander diametral ge
genüberliegende Halteschrauben 42, 44. Der Klemmbolzen
greift mit seinem Außenkonus in einen Innenkonus der
benachbarten Halteschraube 42 ein und weist an seinem
dem Außenkonus gegenüberliegenden Ende einen Innenkonus
zur Aufnahme eines an der Halteschraube 44 angeformten
Außenkonus auf. Die Querbohrung 34 des Spannkörpers
wird durch die Querbohrungen 36 in der Hohlraumwand 38
hindurch in den bereits montierten Spannkörper 28 ein
gebracht. Anschließend wird der Klemmbolzen 40 montiert,
der dann zugleich die Funktion des Drehsicherungsglieds
für den Spannkörper 28 übernimmt.
Zur Herstellung der Verbindung zwischen den beiden Werk
zeugteilen 10, 14 wird zunächst der Schaft 12 bei ausge
drehter Halteschraube 44 lose in die Ausnehmung 18 der
Anschlußhülse 16 eingeführt. Beim anschließenden Ein
drehen der Halteschraube 44 in das zugehörige Innenge
winde kommt es zunächst zum Anschlag zwischen der Halte
schraube 44 und dem Klemmbolzen 40 im Bereich der ein
ander zugewandten Konusflächen. Im weiteren Verlauf des
Spannvorgangs wird der Klemmbolzen 40 mit seinem Außen
konus 34 bis zum Anschlag mit der Halteschraube 42 in
deren Innenkonus eingeschoben. In diesem Zustand setzt
der eigentliche Spannvorgang ein: Die durch die Halte
schrauben 42, 44 eingeleiteten Spannkräfte werden zu
nächst über die konischen Anlageflächen aufgrund des
vorhandenen Achsversatzes in eine den Spannkörper 28
mit seiner Spannfläche 30 (Außengewinde 72) gegen die
Innenschulter 26 (Innengewinde 70) anpressende Axial
kraft umgesetzt. Dadurch wird der Schaft 12 des Werk
zeugteils 10 bis zum Anschlag der Ringfläche 20 gegen
die Stirnfläche 22 in die Ausnehmung 18 der Anschluß
hülse 16 eingezogen. Beim weiteren Anziehen der Halte
schraube 44 kommt es zu einer Planflächenverspannung
zwischen der Ringfläche 22 und der Stirnfläche 24.
Außerdem kommt es bei entsprechender Bemessung der
Hohlraumwand 38 durch den axial einwirkenden Spannkör
per 28 über die Innenschulter 26 bzw. das Innengewinde
70 zu einer elastischen Aufbauchung oder Aufspreizung
der Hohlraumwand 38, die ihrerseits unter Überbrückung
des Passungsspiels gegen die Innenseite der Anschluß
hülse 16 im Bereich der Ausnehmung 18 angepreßt wird.
Zur Verstärkung dieses Effekts weist der Hohlschaft 12
bei dem in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel
insgesamt vier einander paarweise diametral gegenüber
liegende, zu den Querbohrungen 36 in der Hohlraumwand
38 hin offene Wandschlitze 54, 56 auf. Die Wandschlitze
54, 56 verlaufen parallel zur Schaftachse in Richtung
freies Schaftende bzw. in Richtung Ringfläche und sind
zum freien Schaftende bzw. zur Ringfläche hin geschlos
sen.
Zur weiteren Verbesserung in dieser Hinsicht kann der
Hohlschaft 12 in seiner Hohlraumwand 38 zwei einander
diametral gegenüberliegende, zum stirnseitigen Ende hin
randoffene Aussparungen 58 aufweisen (Fig. 7), die bei
entsprechender Ausgestaltung der Anschlußhülse 16 auch
zur formschlüssigen Drehmitnahme verwendet werden kön
nen.
Das in Fig. 6 gezeigte, als Spindelanschluß ausgebilde
te Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem Aus
führungsbeispiel nach Fig. 3 und 4 dadurch, daß der
Klemmbolzen 40 in zwei in der Querbohrung 34 des Spann
körpers 28 und in den Querbohrungen 36 der Hohlraumwand
38 diametral gegenüberliegende Teile 40′, 40′′ unter
teilt ist und daß der Spannvorgang über einen gegen in
nere Keilflächen 59 der Klemmbolzenteile 40′, 40′′ ein
wirkenden, über einen Anzugbolzen 60 innerhalb des
Spannkörpers 28 axial verschiebbaren Ziehkeil 62 aus
lösbar ist. Die einen Innenkonus aufweisenden, nicht
dargestellten Halteschrauben sind dort zweckmäßig vom
Inneren der Ausnehmung 18 her in die Innengewinde der
Anschlußhülse 16 eingedreht und bilden eine Aufnahme
für die Außenkonusse 46 der Klemmbolzenteile 40′, 40′′.
Der Spannvorgang führt zu einer der Fig. 2, 3, 4 und 7
entsprechenden Kraftübertragung auf die miteinander zu
verbindenden Werkzeugteile 10, 14, so daß diesbezüglich
auf die vorstehenden Ausführungen Bezug genommen werden
kann.
In Fig. 5a bis d sind drei weitere, als Spindelanschluß
ausgebildete Werkzeugkupplungen dargestellt, die hin
sichtlich des Spannmechanismus gegenüber dem Ausfüh
rungsbeispiel nach Fig. 6 dadurch vereinfacht ist, daß
auf die Verwendung eines Klemmbolzens 40 verzichtet
ist. Der über die stirnseitige Schaftöffnung 32 über
stehende Anzugbolzen 60 ist dort starr mit dem Spann
körper 28 verbunden (Fig. 5a), mit diesem verschraubt
(Fig. 5b) oder verkeilt (Fig. 5c und d). Als Drehsiche
rung für den mit seinem Außengewinde 72 lose in das In
nengewinde 70 des Hohlschafts 12 eingedrehten Spannkör
per 28 ist ein in eine Ausnehmung des Spannkörpers 28
radial (Fig. 5a und b) oder axial (Fig. 5c und d) ein
greifender Gewindestift 74, 74′ vorgesehen. Beim Spann
vorgang wird der Spannkörper 28 mit seinem Außengewinde
72 axial über den Anzugbolzen 60 gegen die nach außen
weisende Schrägflanke 26 des Innengewindes 70 gezogen
und dabei sowohl eine Planflächenverspannung zwischen
der Ringfläche 20 und der Stirnfläche 22 als auch eine
Radialverspannung durch den sich beim Spannvorgang auf
bauchenden oder aufspreizenden Hohlschaft 12 mit der
Anschlußhülse 16 erzielt.
Bei dem in Fig. 5c und d gezeigten Ausführungsbeispiel
greift der Anzugbolzen 60 mit einem Außenkonus 61 in
eine konische Ausnehmung 29 des Spannkörpers 28 ein.
Der Spannkörper 28 kann hierzu einteilig, teilweise
achsparallel geschlitzt oder, wie in Fig. 5d gezeigt,
in mehrere, durch einen nicht dargestellten Spreizring
miteinander verbundene Segmente unterteilt sein, um
beim Anziehen des Anzugbolzens 60 vorzugsweise in der
Nähe der Wurzel des Schafts 12 aufgespreizt werden zu
können.
Zusammenfassend ist folgendes festzustellen: Die Erfin
dung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Verbindung
zweier Werkzeugteile mit einem am ersten Werkzeugteil
10 überstehenden Schaft 12 und einer den Schaft 12 an
dessen Wurzel umgebenden Ringfläche 20 und mit einer am
zweiten Werkzeugteil 14 überstehenden, eine Ausnehmung
18 zur Aufnahme des Schafts 12 und eine beim Spannvor
gang gegen die Ringfläche 20 anpreßbare Stirnfläche 22
aufweisenden Anschlußhülse 16. Um neben der Planflä
chenverspannung auch eine selbstzentrierende Radialver
spannung des Schafts 12 innerhalb der Anschlußhülse 16
zu erzielen, weist der Schaft 12 einen zum stirnseiti
gen Schaftende hin axial offenen Hohlraum 24 und einen
im Hohlraum 24 axial verschiebbar angeordneten Spann
körper 28 auf. Der Spannkörper 20 ist mit einem Außen
gewinde 72 in ein Innengewinde 70 des Hohlschafts lose
eingedreht und gegen Verdrehen gesichert. Die Hohlraum
wand 38 ist so bemessen, daß sie beim axialen Anpressen
des Spannkörpers 28 über die zur Schaftöffnung 32 hin
schrägen Gewindeflanken 26, 30 radial elastisch aufbauch
bar oder aufspreizbar und gegen die Innenseite der An
schlußhülse 16 anpreßbar ist.
Claims (47)
1. Vorrichtung zur Verbindung zweier Werkzeugteile mit
einem am ersten Werkzeugteil (10) überstehenden
Schaft (12) und einer den Schaft (12) an dessen
Wurzel umgebenden Ringfläche (20) und mit einer am
zweiten Werkzeugteil (14) überstehenden, eine Aus
nehmung (18) zur Aufnahme des Schafts (12) und eine
bei einem Spannvorgang gegen die Ringfläche (20)
anpreßbare Stirnfläche (22) aufweisenden Anschluß
hülse (16), dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft
(12) einen Hohlraum (24) und einen im Hohlraum an
geordneten Spannkörper (28) aufweist, daß der Hohl
raum (24) durch mindestens eine schräg zum stirn
seitigen Schaftende weisende Innenschulter (26) be
grenzt ist, gegen die eine Spannfläche (30) des
Spannkörpers (28) beim Spannvorgang axial anpreßbar
ist, und daß die Hohlraumwand (38) so bemessen ist,
daß sie beim axialen Anpressen des Spannkörpers
(28) über die schräge Innenschulter (26) radial
elastisch aufbauchbar oder aufspreizbar und gegen
die Innenseite der Anschlußhülse (16) anpreßbar
ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der Spannkörper (28) und die Hohlraumwand
(38) miteinander fluchtende Querbohrungen (34,26)
aufweisen, daß in den Querbohrungen (34,26) ein an
seinen Enden einen Innen- bzw. Außenkonus (50,46)
aufweisender, ein- oder mehrteiliger Klemmbolzen
(40) verschiebbar angeordnet ist, daß die Anschluß
hülse (16) mit zwei in einander diametral gegenüber
liegenden Innengewinden geführten, einen nach dem
Hülseninneren weisenden, dem Innen- bzw. Außenkonus
(50, 46) des Klemmbolzens (40) zugeordneten Außen-
bzw. Innenkonus aufweisenden, beim Spannvorgang mit
dem Klemmbolzen (40) verspannbaren Halteschrauben
(42, 44) versehen ist und daß der Klemmbolzen (40)
und die Halteschrauben (42, 44) einen beim Spannvor
gang den Einzug des Schafts (12) in die Ausnehmung
(18) und das gegenseitige Anpressen der Ringfläche
(20) und der Stirnfläche (22) bewirkenden Achsver
satz aufweisen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, daß die Querbohrung (34) im Spannkörper einen
kleineren Durchmesser als die Querbohrungen in der
Hohlraumwand (36) aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Klemmbolzen (40) zwei in der Quer
bohrung (34) des Spannkörpers (28) einander diame
tral gegenüberliegende und durch die Querbohrungen
(36) in der Hohlraumwand (38) hindurchgreifende
Klemmbolzenteile (40′, 40′′) sowie einen zwischen
den Klemmbolzenteilen angeordneten, axial durch den
Spannkörper (28) und mit einem Anzugbolzen (60)
durch eine stirnseitige Schaftöffnung (32) hindurch
greifenden, axial verschiebbaren, mit Keilflächen
(59) gegen komplementäre Keilflächen der Klemmbol
zenteile (40′, 40′′) anliegenden Ziehkeil (62) auf
weist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der Spannkörper (28) einen durch eine
stirnseitige Schaftöffnung (32) hindurchgreifenden
und axial über diesen überstehenden Anzugbolzen
(60) trägt, vorzugsweise mit diesem verschraubt
ist oder in Anzugrichtung mit diesem vorzugsweise
in der Nähe der Schaftwurzel aufspreizbar verkeilt
ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich
net, daß der Anzugbolzen (60) mit einem Außenkonus
(61) in eine in Spannrichtung konvergierende koni
sche Ausnehmung (29) des vorzugsweise achsparallel
geschlitzten oder segmentartig geteilten Spannkör
pers (28) eingreift.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß die Innenschulter (26)
durch mindestens zwei einen Winkelabstand vonein
ander aufweisende, zum stirnseitigen Hohlraumende
konvergierende Innenkegelabschnitte gebildet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich
net, daß die Innenschulter (26) durch zwei im Be
reich der Längsseitenflächen der langgestreckten
Schaftöffnung (32) einander diametral gegenüberlie
gende Innenkegelabschnitte gebildet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da
durch gekennzeichnet, daß die Spannfläche (30) des
Spannkörpers (28) in mehrere, einen Winkelabstand
voneinander aufweisende Flächenabschnitte unter
teilt ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich
net, daß die Flächenabschnitte der Spannfläche (30)
kegelförmig, kugelförmig oder zylindrisch konvex
gekrümmt sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, da
durch gekennzeichnet, daß die Spannfläche (30)
durch vier einen Winkelabstand voneinander aufwei
sende facettenartige Flächenabschnitte gebildet
ist, die im Bereich der Ecken des der Hohlraumin
nenschulter (26) zugewandten Teils des im Quer
schnitt langgestreckten Spannkörpers (28) angeord
net sind.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, da
durch gekennzeichnet, daß die Querbohrung (34) quer
zu den Längsseitenflächen des im Querschnitt lang
gestreckten Spannkörpers (28) ausgerichtet ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, da
durch gekennzeichnet, daß die gegeneinander anlie
genden Abschnitte der Innenschulter (26) und der
Spannfläche (30) zueinander komplementäre Kegelab
schnitte bilden.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich
net, daß die Kegelabschnitte (26, 30) bezüglich ei
ner Querschnittsebene durch den Schaft (12) einen
Kegel-Basiswinkel von 30° bis 45° aufweisen.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, da
durch gekennzeichnet, daß die Flächenabschnitte der
Spannfläche (30) paarweise einen Winkelabstand von
30° bis 50° um die Schaftachse voneinander aufwei
sen.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß der Schaft (12) im Be
reich des Hohlraums (24) ein Innengewinde (70) und
der Spannkörper (28) ein in das Innengewinde (70)
des Schafts eingedrehtes Außengewinde (72) aufwei
sen, und daß die Innenschulter (26) des Schafts
(12) und die gegen die Innenschulter anliegende
Spannfläche (30) des Spannkörpers (28) durch gegen
einander anliegende, schräg zum stirnseitigen Schaft
ende weisende Flanken des Innen- bzw. Außengewindes
(70,72) gebildet sind.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich
net, daß der Spannkörper (28) mit seinem Außenge
winde (72) im wesentlichen spannungsfrei oder lose
in das Innengewinde (70) des Schafts (12) einge
dreht und in diesem mittels eines Drehsicherungs
glieds (40, 74, 74′) gegen ein Verdrehen formschlüs
sig gesichert ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeich
net, daß das Drehsicherungsglied durch den durch
die Querbohrungen (34, 26) hindurchgreifenden Klemm
bolzen (40) gebildet ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeich
net, daß das Drehsicherungsglied durch einen im we
sentlichen radial in die Hohlraumwand (38) einge
drehten, mit seiner Spitze in eine Ausnehmung des
Spannkörpers (28) eingreifenden Gewindestift (74)
gebildet ist.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, da
durch gekennzeichnet, daß das Innengewinde (70)
und/oder das Außengewinde (72) als Spitzgewinde,
Trapezgewinde, Sägegewinde oder Rundgewinde ausge
bildet sind.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, da
durch gekennzeichnet, daß der Schaft (12) minde
stens eine eine Wandschwächung bildende radiale
Ausnehmung oder Freidrehung (78) aufweist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeich
net, daß die Ausnehmung oder Freidrehung (78) im
Hohlrauminneren angeordnet ist.
23. Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Ausnehmung oder Freidrehung
(78) in der Nähe der Schaftwurzel angeordnet ist.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 23, da
durch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung oder Frei
drehung (78) im Bereich des Innengewindes (70) an
geordnet ist.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, da
durch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (24) über
eine stirnseitige Schaftöffnung (32) von außen her
zugänglich ist.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeich
net, daß die Schaftöffnung (32) durch einen Schaft
deckel (80) verschlossen ist.
27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeich
net, daß das Innengewinde (70) des Schafts (12)
sich bis in die Nähe der Schaftöffnung erstreckt
und daß der Schaftdeckel (80) mit einem Außengewin
de (72) in das Innengewinde (70) eingedreht und mit
einer ebenen oder konischen Ringschulter (82, 82′)
gegen einen ringförmige Stirnfläche (84) oder Kegel
senkung (110) des Schafts (12) angepreßt ist.
28. Vorrichtung nach Anspruch 26 oder 27, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Schaftdeckel (80) mit einem
axialen Stufenansatz (96) in eine entsprechende
Stufenbohrung des Schafts (12) eingreift.
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 28, da
durch gekennzeichnet, daß der Schaftdeckel (80)
oder der Schaft (12) durch einen Umfangswulst (86,
86′) begrenzt ist, dessen Außendurchmesser gering
fügig kleiner als der Schaftdurchmesser in der Nähe
der Schaftwurzel ist.
30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 29, da
durch gekennzeichnet, daß der Schaft (12) einen
sich zur Stirnfläche (84, 10) hin konisch verjüngen
den Schaftabschnitt (88) aufweist, und daß der
Außendurchmesser des Schaftdeckels (80) bzw. des
Schafts (12) im Bereich des Umfangswulsts (86)
größer als der Schaftdurchmesser im Bereich der
Stirnfläche (84) ist.
31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 30, da
durch gekennzeichnet, daß das Außengewinde (72) des
Spannkörpers (28) teilweise oder abschnittsweise
freigedreht ist.
32. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeich
net, daß das Außengewinde (72) des Spannkörpers
(28) an seinem der Schaftstirnseite zugewandten
Ende freigedreht ist.
33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 32, da
durch gekennzeichnet, daß der Spannkörper (28) an
seinem stirnseitigen Ende ein Formelement (92) für
den Ansatz eines Schraubenschlüssels oder -drehers
aufweist.
34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 33, da
durch gekennzeichnet, daß der Spannkörper (28) an
seinem stirnseitigen Ende einen axial überstehenden
Ansatz (92) für den Eingriff in eine entsprechende
Ausnehmung (94) des Schaftdeckels (80) aufweist.
35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 34, da
durch gekennzeichnet, daß der Spannkörper (28) eine
axial durchgehende Kühlmittel- oder Kühlmittelrohr
bohrung (98) aufweist.
36. Vorrichtung nach Anspruch 35, gekennzeichnet durch
ein sich zwischen einer vorzugsweise zentralen Öff
nung (102) im Schaftdeckel (80) und einer Öffnung
(104) im wurzelseitigen Hohlraumboden (76) er
streckendes und durch eine Axialbohrung (98) im
Spannkörper und gegebenenfalls eine Queraussparung
im Klemmbolzen (40) hindurchgreifendes Kühlmittel
rohr (106).
37. Vorrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeich
net, daß das Kühlmittelrohr (106) am Schaftdeckel
(80) befestigt, vorzugsweise angeformt ist.
38. Vorrichtung nach Anspruch 36 oder 37, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Kühlmittelrohr (106) zwischen
Schaftdeckel (80) und wurzelseitigem Hohlraumboden
(76) dichtend eingespannt ist.
39. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 36 bis 38, da
durch gekennzeichnet, daß der Schaftdeckel (80)
eine die zentrale Öffnung (102) außenseitig ring
förmig umgebende Vertiefung (108) aufweist.
40. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 39, da
durch gekennzeichnet, daß der Schaft (12) minde
stens einen zur Querbohrung (36) in der Hohlraum
wand (38) hin offenen Wandschlitz (54, 56) aufweist.
41. Vorrichtung nach Anspruch 40, dadurch gekennzeich
net, daß der Wandschlitz (54) von der Querbohrung
(36) aus parallel oder schräg zur Schaftachse in
Richtung freies Schaftende verläuft und zum freien
Schaftende hin geschlossen ist.
42. Vorrichtung nach Anspruch 40 oder 41, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Wandschlitz (56) von der
Querbohrung (36) aus parallel oder schräg zur
Schaftachse in Richtung Ringfläche (20) verläuft
und zur Ringfläche hin geschlossen ist.
43. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 42, da
durch gekennzeichnet, daß der Schaft (12) in seiner
Hohlraumwand (38) mindestens zwei einander paarwei
se diametral gegenüberliegende, zum stirnseitigen
Ende hin randoffene Aussparungen (58) aufweist.
44. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 43, da
durch gekennzeichnet, daß die einander zugewandten
Ring- und Stirnflächen (20, 22) zueinander komple
mentäre Nuten und Nutensteine zur formschlüssigen
Drehmitnahme aufweisen.
45. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 44, da
durch gekennzeichnet, daß der Schaft (12) eine zy
lindrische Mantelfläche und die Anschlußhülse (16)
eine komplementäre zylindrische Ausnehmung (18)
aufweist.
46. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 45, da
durch gekennzeichnet, daß der Schaft (12) eine zum
freien Schaftende hin konvergierende kegelförmige
Mantelfläche und die Anschlußhülse (16) eine kom
plementäre kegelförmige Ausnehmung aufweist.
47. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 44, da
durch gekennzeichnet, daß der Schaft (12) eine dop
pelzylindrische Mantelfläche mit stirnseitig klei
nerem und ringflächenseitig größerem Durchmesser
und die Anschlußhülse (16) eine komplementäre dop
pelzylindrische Ausnehmung mit stirnseitig größerem
und rückseitig kleinerem Durchmesser aufweist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4239373A DE4239373A1 (en) | 1991-12-03 | 1992-11-24 | Tool clamp for machine tool - has hollow spigot of tool expanded in spindle nose by tapered collar abutment with clamping plug that pulls two parts together |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4139795 | 1991-12-03 | ||
DE4239373A DE4239373A1 (en) | 1991-12-03 | 1992-11-24 | Tool clamp for machine tool - has hollow spigot of tool expanded in spindle nose by tapered collar abutment with clamping plug that pulls two parts together |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE4239373A1 true DE4239373A1 (en) | 1993-06-09 |
Family
ID=6446143
Family Applications (3)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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