DE4405242A1 - Spannvorrichtung für ein rotierendes Werkzeug - Google Patents
Spannvorrichtung für ein rotierendes WerkzeugInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für ein
rotierendes Werkzeug.
Es ist bekannt, rotierende Werkzeuge, wie zum Beispiel
Bohrer, insbesondere jedoch Fräswerkzeuge, auswechselbar
in einer Spannvorrichtung einer Werkzeugmaschine zu
halten. Die Spannvorrichtung umfaßt eine im wesentlichen
hülsenförmige Spannzange mit zylindrischem Innenmantel
und im wesentlichen konischem Außenmantel, die mit ihrem
verjüngten Ende voraus in eine zur Drehachse zentrische
Aufnahmebohrung eines Grundkörpers der Spannvorrichtung
eingesetzt ist. Bei herkömmlichen Spannvorrichtungen
dieser Art, wie sie beispielsweise in der Deutschen
Industrienorm DIN 6388 beschrieben sind, ist der Nei
gungswinkel der Erzeugenden des konischen Außenmantels
der Spannzange vergleichsweise groß, und die Spannzange
wird durch eine auf den Grundkörper der Spannvorrichtung
aufgeschraubte Spannmutter von ihrer durchmessergrößeren
Seite her zum Schließen der Spannzange in die Aufnahme
bohrung des Grundkörpers hineingedrückt. Das mit seinem
zylindrischen Schaft in die Spannzange eingesteckte
Werkzeug wird hierbei radial geklemmt. Die Spannzange ist
durch eine Vielzahl in Umfangsrichtung verteilt angeord
neter, axial verlaufender Schlitze, die die Spannzange
radial durchdringen, in eine Vielzahl Zungen unterteilt.
Die Schlitze sind lediglich an einem ihrer Längsenden
geschlossen und an ihrem anderen Längsende zur Stirnkante
der Spannzange offen. Es sind sowohl von lediglich einer
der Stirnkanten her geschlitzte Spannzangen bekannt, als
auch beidseitig geschlitzte Spannzangen.
In modernen Werkzeugmaschinen rotieren die Werkzeuge
mit außerordentlich hoher Drehzahl von beispielsweise
30 000 bis 40 000 Umdrehungen pro Minute. Hierbei werden
sehr hohe Anforderungen an die Rundlaufgenauigkeit des
Werkzeugs gestellt. Exzentrizitätsfehler und Winkelfehler
der Werkzeugdrehachse mindern die Standzeit des Werk
zeugs, da bei Rundlauffehlern die Werkzeugschneiden
ungleichmäßig belastet werden. Darüber hinaus leidet die
Bearbeitungsgüte.
Aus DE-A-30 41 650 und DE-A-35 17 246 ist es bekannt, die
Spannzange integral an dem Grundkörper anzuformen und
durch eine auf den im Spannzangenbereich mit einem Außen
konus versehenen Grundkörper aufgeschraubte Spannmutter
im Spannbetrieb zu schließen, d. h. im Durchmesser zu ver
ringern. Der Spannzangenbereich des Grundkörpers ist nicht,
wie bei den vorstehend erläuterten Spannzangen, axial ge
schlitzt, sondern hat eine in Umfangsrichtung vollständig
geschlossene Außenfläche, auf die die Spannmutter über
ein Nadellager einwirkt und ist mit einer Vielzahl in
Umfangsrichtung verteilter, axial verlaufender Bohrungen
bzw. Kanäle versehen, die für eine radiale Elastizität
des Spannzangenbereichs sorgen. Auf diese Weise kann zwar
die radiale Elastizität des Spannzangenbereichs
erhöht werden, insbesondere bei hohen Drehzahlen kann
jedoch die Radialsteifigkeit und Drehmomentübertragungs
fähigkeit der Spannvorrichtung leiden.
Für sowohl an ihrem Innenmantel als auch an ihrem Außen
mantel zylindrische Spannzangen, die bei axialer Kompres
sion ihren Durchmesser ändern, ist es bekannt
(DE-A 36 36 581), in den Grundkörper mehrere in Umfangsrichtung
versetzte Kegelschrauben radial einzuschrauben, über die
der Grundkörper für die Justierung der Rundlaufgenauig
keit gezielt deformiert werden kann. In entsprechender
Weise ist es aus der DE-A-39 11 055 bekannt, zur Erhöhung
der Rundlaufgenauigkeit die zylindrische Spannhülse über
ein Druckstück zu spannen, dessen Winkellage relativ zur
Drehachse durch Schrägbolzen justiert werden kann. Aus
DE-A-30 20 523 ist es zum gleichen Zweck bekannt, das
Druckstück über einen durch axiale Madenschrauben ein
stellbaren Kippring winkelgerecht zu justieren. Für die
Justierung der Rundlaufgenauigkeit erfordern die vorste
hend erläuterten Spannvorrichtungen jedoch zusätzliche
Baukomponenten. Die Schließkräfte der Spannzangen werden
bei diesen bekannten Spannvorrichtungen durch axial
wirkende Federn aufgebracht, die das Druckstück von der
werkzeugfernen Seite her gegen die Spannzange vorspannen.
Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 77 03 757 ist schließ
lich eine Spannvorrichtung für ein Dentalwerkzeug be
kannt, bei dem die mit einem Außenkonus versehene Spann
zange durch Einziehen in einen konischen Abschnitt einer
zur Drehachse zentrischen Aufnahmebohrung eines Grundkör
pers geschlossen wird. Die Spannzange ist hierzu an ihrem
in der Aufnahmebohrung gelegenen Ende mit einem Schraub
kopf versehen, der in einen Gewindeabschnitt der Aufnahme
bohrung einschraubbar ist. Zur Bildung von Handhabungs
flächen ragt das durchmessergrößere Ende der Spannzange
aus der Aufnahmebohrung heraus. An das durchmesserkleine
re Ende des Außenkonus der Spannzange schließt sich ein
zylindrischer Abschnitt an, der in einen gleichfalls
zylindrischen Abschnitt der Aufnahmebohrung hineinreicht
und unter Bildung einer axial gerichteten Schulter in den
Schraubkopf der Spannzange übergeht. Der Kegelwinkel des
Außenkonus der Spannzange ist vergleichsweise groß.
Unter einem ersten Aspekt ist es Aufgabe der Erfindung,
einen Weg zu zeigen, wie bei einer Spannvorrichtung für
ein rotierendes Werkzeug mit einfachen Mitteln die Rund
laufgenauigkeit erhöht werden kann.
Die Erfindung geht aus von einer Spannvorrichtung für ein
rotierendes Werkzeug mit folgenden Merkmalen:
Einen Grundkörper mit einer zur Drehachse zentrischen Aufnahmebohrung, in die ein Schaft des Werkzeugs von einem Stirnende des Grundkörpers her axial einsteckbar ist,
eine in der Aufnahmebohrung axial beweglich angeordnete, den Schaft des Werkzeugs im wesentlichen umschließende Spannzange, die mit einem vom Werkzeug weg konisch sich verjüngenden Abschnitt ihres Außenmantels an einem gleichsinnig sich verjüngenden, konischen Abschnitt des Innenmantels der Aufnahmebohrung abgestützt ist und mit einem auf der dem Werkzeug abgewandten Seite folgenden zylindrischen Abschnitt ihres Außenmantels in einen zylindrischen Abschnitt des Innenmantels der Aufnahmeboh rung hineinreicht und
eine zum Schließen der Spannzange ziehend an dieser angreifende Zangenspannvorrichtung.
Einen Grundkörper mit einer zur Drehachse zentrischen Aufnahmebohrung, in die ein Schaft des Werkzeugs von einem Stirnende des Grundkörpers her axial einsteckbar ist,
eine in der Aufnahmebohrung axial beweglich angeordnete, den Schaft des Werkzeugs im wesentlichen umschließende Spannzange, die mit einem vom Werkzeug weg konisch sich verjüngenden Abschnitt ihres Außenmantels an einem gleichsinnig sich verjüngenden, konischen Abschnitt des Innenmantels der Aufnahmebohrung abgestützt ist und mit einem auf der dem Werkzeug abgewandten Seite folgenden zylindrischen Abschnitt ihres Außenmantels in einen zylindrischen Abschnitt des Innenmantels der Aufnahmeboh rung hineinreicht und
eine zum Schließen der Spannzange ziehend an dieser angreifende Zangenspannvorrichtung.
Die erfindungsgemäße Verbesserung besteht darin, daß der
Neigungswinkel der Erzeugenden des konischen Abschnitts
der Spannzange zur Drehachse kleiner als 2°, insbesondere
kleiner als 1,5° und vorzugsweise gleich etwa 1° ist und
der zylindrische Abschnitt der Spannzange als an dem
zylindrischen Abschnitt der Aufnahmebohrung geführte
Paßfläche ausgebildet ist.
Da der Neigungswinkel der Erzeugenden des konischen Ab
schnitts der Spannzange sehr klein gewählt ist, hat die
Spannzange insgesamt eine vergleichsweise konstante Wand
stärke und damit über den Spannbereich im wesentlichen
gleichbleibende Spanneigenschaften. Da die Zangenspannvor
richtung die Spannzange in die Aufnahmebohrung von der
werkzeugfernen Seite her einzieht, die Zangenwand also auf
Zug beansprucht wird, kann die Wandstärke der Spannzange
vergleichsweise gering bemessen sein, was die Flexibilität
der Zangenwand erhöht. Die Spannzange wird durch die
Zylinderpassung an ihrem werkzeugfernen Ende an dem Grund
körper geführt, wodurch Rundlauffehler, die sich aus einer
Zugspannungslängung der Spannzange ergeben könnten,
vermieden werden.
Es versteht sich, daß die vorstehend erläuterte Werkzeug
spannvorrichtung nicht nur zum Spannen von Werkzeugen,
sondern auch zum Spannen rundzylindrischer Werkstücke
geeignet ist, der Begriff Werkzeug also hier und im
folgenden auch zu bearbeitende Werkstücke umfassen soll.
Die zylindrische Passung am werkzeugfernen Ende der
Spannzange soll Fügepassungen umfassen, aber auch Über
gangspassungen, die bereits geringe, beim Schließen der
Spannzange zu überwindende Reibkräfte erzeugen. Es ver
steht sich ferner, daß unter Aufnahmebohrung im Vorste
henden oder im Folgenden nicht nur ein durch Bohrwerkzeu
ge im herkömmlichen Sinn erzeugter Kanal zu verstehen
ist, sondern auch jede rotationssymmetrische, zur Dreh
achse zentrische Öffnung, unabhängig von ihrem Herstel
lungsverfahren. Der Grundkörper kann im übrigen Bestand
teil einer Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine sein
oder seinerseits mit einem Kupplungsstück, beispielsweise
einem Steilkegel, zur Verbindung mit der Arbeitsspindel
versehen sein.
Es hat sich herausgestellt, daß die Rundlaufgenauigkeit
des gespannten Werkzeugs unter anderem von der Anfangspo
sitionierung des Werkzeugs und der Spannzange abhängt.
Die Rundlaufgenauigkeit kann erhöht werden, wenn der
Neigungswinkel des konischen Abschnitts der Spannzange
zur Drehachse geringfügig größer als der Neigungswinkel
des konischen Abschnitts der Aufnahmebohrung des Grund
körpers ist. Die an ihrem werkzeugfernen Ende durch die
zylindrische Passung geführte Spannzange beginnt auf
diese Weise, vom werkzeugseitigen Ende her zu schließen
und wird damit an ihren beiden Längsenden zentriert
geführt. In Verbindung mit der Zugbelastung beim Schließen
der Spannzange wird der Neigungswinkelunterschied unter
elastischer Dehnung der Spannzange ausgeglichen. Zweck
mäßigerweise hat der Grundkörper im Bereich des konischen
Abschnitts seiner Aufnahmebohrung hierbei eine Wandstär
ke, die so bemessen ist, daß sie bei Belastung durch
radiale Spannkräfte der Spannzange eine geringfügige
Aufweitung zuläßt. Der Grundkörper kann hierzu zumindest
im Bereich des Stirnendes einen mit der Spannzange axial
überlappenden, zum Stirnende konisch sich verjüngenden
Außenmantel haben. Auf diese Weise kann zum Neigungswin
kelausgleich verstärkt auch die Aufweitung der Grundkör
perwandung herangezogen werden. Als günstig hat es sich
herausgestellt., wenn der konische Außenmantel die Wand
stärke des Grundkörpers im Bereich des Stirnendes auf
wenigstens die Hälfte des Werts der Wandstärke im durch
messergrößten Bereich des konischen Außenmantels verrin
gert.
Herkömmliche Spannzangen haben, wie bereits vorstehend
erläutert, zum Stirnende der Spannzangen hin offene
Schlitze, die die Spannzangenwand in mehrere, axial
verlaufende, jedoch frei abstehende Zungen unterteilt. In
einer bevorzugten Ausführungsform, durch die die Rund
laufgenauigkeit gleichfalls mit einfachen Mitteln erhöht
werden kann, ist vorgesehen, daß die Spannzange in Um
fangsrichtung verteilt mehrere in axialer Richtung lang
gestreckt verlaufende, jedoch an beiden Längsenden ge
schlossene Schlitze aufweist, die die Spannzange radial
durchdringen. Da die Schlitze an beiden Längsenden ge
schlossen sind, erhöht sich die Verwindungssteifigkeit
der Spannzange, ohne daß zugleich die Flexibilität der
Zangenwand gemindert wird.
Die letztgenannte Verbesserung hat unter einem zweiten
Aspekt der Erfindung auch selbständige Bedeutung, d. h.
sie kann auch bei Spannvorrichtungen eingesetzt werden,
deren Spannzange anders als unter dem ersten Aspekt einen
über 2° hinaus vergrößerten Neigungswinkel des Außenkonus
der Spannzange hat. Auch läßt sich der zweite Aspekt der
Erfindung bei Spannzangen realisieren, die keine Zylin
derpassung am werkzeugfernen Ende bilden und die gegebe
nenfalls durch Druckkräfte in die Aufnahmebohrung des
Grundkörpers zum Spannen hineingedrückt werden. Es ver
steht sich, daß aber auch unter dem zweiten Aspekt der
Erfindung diese Maßnahmen von Vorteil sind. Desgleichen
sind die nachfolgend erläuterten bevorzugten Varianten
der Schlitze vorteilhaft auch unter dem ersten Aspekt der
Erfindung nutzbar.
In einer zweckmäßigen Ausgestaltung sind die Schlitze in
mehreren, in Umfangsrichtung gegeneinander versetzten
axialen Reihen angeordnet, von denen jede Reihe mehrere
der Schlitze umfaßt. Die Schlitze in Umfangsrichtung
benachbarter Reihen sind hierbei axial gegeneinander
versetzt, derart, daß die Schlitze jeder Reihe mit den
sich axial gegenüberliegenden Längsenden von zwei axial
benachbarten Schlitzen einer in Umfangsrichtung benach
barten Reihe axial überlappen. Ohne die Umfangswand der
Spannzange auf der gesamten axialen Länge zu unterbre
chen, entstehen bei einer solchen Gestaltung in Umfangs
richtung federnde Stege, die die Flexibilität der Zangen
wand erhöhen. Die Schlitze haben zweckmäßigerweise glei
che Länge und sind bevorzugt in einem regelmäßigen Muster
angeordnet, um gleichmäßige Biegeeigenschaften der Spann
zangenwand zu erreichen. Sämtliche Reihen können hierbei
gleichen Winkelabstand voneinander haben. Die Reihen
können aber auch in Gruppen angeordnet sein, wobei der
Winkelabstand der Reihen voneinander innerhalb der Grup
pen kleiner ist als der Winkelabstand zwischen den zu
benachbarten Gruppen gehörenden Reihen. In der letztge
nannten Ausgestaltung verbleiben zwischen den Gruppen
nicht unterbrochene Bereiche der Zangenwand, was der
radialen Tragfähigkeit der Zangenwand zugute kommt.
Insbesondere paarweise in Gruppen angeordnete Reihen
haben sich aus Kostengründen als zweckmäßig erwiesen. Bei
Spannzangen, die ähnlich dem ersten Aspekt der Erfindung
anschließend an den konischen Abschnitt einen zylindri
schen Abschnitt umfassen, erstrecken sich die Reihen
bevorzugt in axialer Richtung im wesentlichen vollständig
über den konischen Abschnitt und zumindest über einen
Teil des zylindrischen Abschnitts, um die Flexibilität
des zylindrischen Abschnitts gelenkartig mit ausnutzen zu
können.
Bei den vorstehend erläuterten Ausführungsformen können
die Schlitze bezogen auf die Gesamtlänge des konischen
Abschnitts der Spannzange kurz sein, so daß im konischen
Abschnitt mehrere axial hintereinander angeordnete
Schlitze untergebracht werden können. In einer Variante,
die sich durch verringerte Herstellungskosten auszeich
net, ist vorgesehen, daß mehrere der an beiden Längsenden
geschlossenen Schlitze sich im wesentlichen vollständig
über den konischen Abschnitt der Spannzange erstrecken
und daß, in Umfangsrichtung benachbart, zumindest auf
einer Seite jedes geschlossenen Schlitzes, insbesondere
jedoch auf beiden Seiten, wenigstens ein weiterer, axial
langgestreckter, radial durchgehender Schlitz vorgesehen
ist, der lediglich an seinem dem zylindrischen Abschnitt
axial zugewandten Längsende geschlossen, an seinem ande
ren Längsende zum Stirnende der Spannzange jedoch offen
ist. Diese vergleichsweise langen, jedoch beidendig
geschlossenen Schlitze sorgen auf einem Großteil der
axialen Länge des konischen Abschnitts der Spannzange für
eine hinreichende Verwindungssteifigkeit und damit Trag
fähigkeit der Zangenwand. Die endseitigen offenen Schlitze
hingegen erhöhen im dickeren Bereich der Zangenwand die
Flexibilität. Auf diese Weise kann mit einfachen Mitteln
eine relativ gleichmäßige Flexibilität der Zangenwand
erreicht werden, was die Rundlaufgenauigkeit der Spann
vorrichtung erhöht.
Die offenen Schlitze sind bevorzugt in einer Gruppe
beiderseits jedes geschlossenen Schlitzes angeordnete
wobei der Winkelabstand der offenen Schlitze innerhalb
der Gruppe voneinander und von dem geschlossenen Schlitz
kleiner ist als der Winkelabstand der offenen Schlitze
benachbarter Gruppen. Auf diese Weise verbleiben selbst
im Bereich der offenen Schlitze tragfähige, nicht ge
schlitzte Wandbereiche. Die offenen Schlitze sind zweck
mäßigerweise symmetrisch zu den geschlossenen Schlitzen
angeordnet und können, soweit zu beiden Seiten jedes
geschlossenen Schlitzes mehrere offene Schlitze vorgese
hen sind, in ihrer Länge gestuft, insbesondere vom ge
schlossenen Schlitz abnehmend gestuft sein.
Soweit die Spannzange ähnlich dem ersten Aspekt der
Erfindung zylindrische Abschnitte umfaßt, erstrecken sich
die geschlossenen Schlitze unter anderem zumindest auch
über einen Teil des zylindrischen Abschnitts der Spann
zange, um eine gewisse Gelenkwirkung des zylindrischen
Abschnitts ausnutzen zu können. Andererseits erstrecken
sich die offenen Schlitze zweckmäßigerweise lediglich
über einen Teil der axialen Länge des konischen Ab
schnitts.
Zum Schließen der Spannzange sind vergleichsweise hohe
Kräfte erforderlich. Dies gilt insbesondere dann, wenn,
wie unter dem ersten Aspekt der Erfindung erläutert,
elastische Verformungen der Spannzange bzw. des Grundkör
pers zum gleichmäßigen Schließen ausgenutzt werden. Die
Zangenspannvorrichtung muß deshalb in der Lage sein,
vergleichsweise hohe Schließkräfte aufzubringen. Anderer
seits ist der üblicherweise im Bereich der Spannvorrich
tung verfügbare Bauraum begrenzt, was die Unterbringung
von kraftverstärkenden Getrieben oder dergleichen er
schwert. Schließlich muß bei Spannvorrichtungen für hohe
Drehzahlen dafür Sorge getragen werden, daß die Unwucht
der Spannvorrichtung möglichst klein ist. In einer bevor
zugten Ausgestaltung, die es erlaubt, bei vergleichsweise
geringem Bauraum hohe Spannkräfte zu erzeugen, ist vorge
sehen, daß die Zangenspannvorrichtung im Betätigungs
kraftübertragungsweg einen Differenzgewindetrieb umfaßt.
Der Differenzgewindetrieb kann, da sein Hub lediglich der
Steigungsdifferenz seiner Gewinde entspricht, für eine
hohe Kraftübersetzung bemessen werden, ohne daß dies auf
Kosten seiner mechanischen Stabilität geht. Insbesondere
können die Gewinde des Differenzgewindetriebs für eine
größere Steigung bemessen sein als die resultierende
Differenzsteigung.
Unter einem dritten Aspekt der Erfindung haben Spannvor
richtungen mit einem im Betätigungskraftübertragungsweg
der Zangenspannvorrichtung angeordneten Differenzgewinde
trieb selbständige Bedeutung, können also auch bei ande
ren Werkzeugspannvorrichtungen als den unter dem ersten
und dem zweiten Aspekt erläuterten Spannvorrichtungen
eingesetzt werden. Insbesondere lassen sich Zangenspann
vorrichtungen mit Differenzgewindetrieb auch dann einset
zen, wenn die Spannzange sowohl am Innenmantel als auch
am Außenmantel zylindrische Form hat, wenngleich Spann
zangen mit konischem Außenmantel auch hier bevorzugt
sind. Es versteht sich, daß die Zangenspannvorrichtung
sowohl ziehend als auch drückend an der Spannzange an
greifen kann. Insbesondere kann auch die bisher bei
herkömmlichen Spannvorrichtungen benutzte Spannmutter zu
einem Differenzgewindetrieb ergänzt werden.
Der Differenzgewindetrieb ist bevorzugt zentrisch zur
Drehachse angeordnet, um die Unwucht so gering wie mög
lich zu halten. In einer bevorzugten Ausgestaltung umfaßt
er ein zur Drehachse zentrisch drehbares Kupplungsstück,
das über ein erstes Gewinde mit der Spannzange und über
ein zweites Gewinde mit dem Grundkörper verbunden ist,
wobei das erste und das zweite Gewinde zur Drehachse
koaxial angeordnet sind und sowohl voneinander verschie
denen Windungssinn als auch voneinander verschiedene
Steigung haben. Zur Betätigung des Differenzgewindetriebs
wird das Kupplungsstück angetrieben, beispielsweise über
ein zentrisch anzusetzendes Werkzeug oder ein mit dem
Kupplungsstück verbundenes Handhabungsteil, das Bestand
teil der Spannvorrichtung sein kann.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Kupplungsstück
in der Aufnahmebohrung des Grundkörpers angeordnet,
beispielsweise in der Form, daß der Grundkörper einen
Steilkegelschaft umfaßt, mit welchem er an der Antriebs
spindel einer Werkzeugmaschine in herkömmlicher Weise
angebracht werden kann, während das Kupplungsstück von
der Seite des Steilkegelschafts her für ein Drehwerkzeug
zugänglich ist, beispielsweise mit für das Drehwerkzeug
angepaßten Schlüsselangriffsflächen versehen ist.
Für die Wirkung des Differenzgewindetriebs muß die Spann
zange drehfest an dem Grundkörper angeordnet sein. Bei
Spannzangen mit vergleichsweise kleinem Neigungswinkel
des Außenkonus sorgen in der Regel die selbsthemmenden
Haltekräfte für eine drehfeste Führung an dem Grundkör
per. Es kann aber auch zweckmäßig sein, wenn die Spann
zange mittels formschlüssiger Verdrehsicherungsorgane
drehfest, aber axial beweglich in der Aufnahmebohrung
geführt ist.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung
näher erläutert. Hierbei zeigt
Fig. 1 einen Axiallängsschnitt durch eine
Steilkegel-Werkzeugaufnahme für ein rotierendes Werkzeug,
insbesondere einem Fräser, mit einer Spannvor
richtung gemäß der Erfindung;
Fig. 2a und 2b eine Seitenansicht und eine Stirnansicht
einer Spannhülse der Spannvorrichtung nach Fig. 1;
Fig. 3a und 3b eine Seitenansicht und eine Stirnansicht
einer Variante einer in der Spannvorrichtung nach
Fig. 1 verwendbaren Spannhülse und
Fig. 4a und 4b eine Seitenansicht und eine Stirnansicht
einer weiteren Variante einer in der Spannvor
richtung nach Fig. 1 verwendbaren Spannhülse.
Fig. 1 zeigt eine Werkzeugaufnahme 1 für ein um eine
Drehachse 3 rotierendes Werkzeug 5, hier einen Fräser.
Die Werkzeugaufnahme 1 hat einen einteiligen Grundkörper
7, der in einem zur Drehachse 3 zentrischen Hülsenab
schnitt 9 eine nachfolgend noch näher erläuterte, allge
mein mit 11 bezeichnete Spannvorrichtung für das Werkzeug
5 enthält und,in seinem dem Werkzeug 5 fernen Bereich in
einem herkömmlichen Steilkegelschaft 13 zum Anschluß an
die Arbeitsspindel der nicht näher dargestellten Werk
zeugmaschine endet. Über einen zwischen dem Steilkegel
schaft 13 und dem Hülsenabschnitt 9 abstehenden Ring
flansch 15 kann, wie bei derartigen Werkzeugaufnahmen
allgemein üblich, Schmier- und Kühlflüssigkeit über ein
bei 17 angedeutetes Kanalsystem einer zentralen Aus
trittsbohrung 19 des Werkzeugs 5 zugeführt werden.
Die Spannvorrichtung 11 ist in einer vollständig durch
den Grundkörper 7 hindurchgehenden, zentrischen Bohrung
21 untergebracht, die in ihrem werkzeugnahen Bereich
einen konischen Abschnitt 23 und an den konischen Ab
schnitt 23 auf der dem Steilkegelschaft 13 zugewandten
Seite einen zylindrischen Abschnitt 25 hat. Der konische
Abschnitt 23 verjüngt sich hierbei von einem Stirnende 27
des Hülsenabschnitts 9 zum Steilkegelschaft 13 hin. In
die Abschnitte 23, 25 ist eine in den Fig. 2a und 2b
näher dargestellte Spannzange 29 eingesetzt, deren zur
Drehachse 3 zentrische, zylindrische Bohrung 31 den bei
35 angedeuteten, zylindrischen Schaft des Werkzeugs 5 in
sich aufnimmt. Die Spannzange 29 sitzt mit einem koni
schen Abschnitt 37 ihres Außenmantel in dem konischen
Abschnitt 23 der Bohrung 21 und hat anschließend an den
konischen Abschnitt 37 einen Zylinderabschnitt 39, der
zusammen mit dem zylindrischen Abschnitt 25 der Bohrung
21 eine Passung, insbesondere eine Fügepassung, gegebe
nenfalls jedoch auch eine Übergangspassung bildet. Auf
der dem konischen Abschnitt 37 abgewandten Seite endet
die Spannzange 29 in einem Schraubkopf 41, mit dem sie an
einer nachfolgend noch näher erläuterten Zangenspannvor
richtung in Form eines Differenzgewindetriebs 43 befe
stigt ist. Durch Drehen eines in der Bohrung 21 angeord
neten, zur Drehachse 3 zentrischen Kupplungsstücks 45,
das auf seiner der Spannzange 29 axial abgewandten Seite
durch den Steilkegelschaft 13 hindurch axial zugängliche
Werkzeugangriffsflächen 47 für ein nicht näher darge
stelltes Betätigungswerkzeug hat, kann die Spannzange in
die Bohrung 21 eingezogen werden, wobei der Innendurch
messer der Spannzange 29 vermindert und der Schaft 35 des
Werkzeugs 5 in radialem Preßsitz in der Werkzeugaufnahme
1 befestigt wird.
Der Neigungswinkel der Erzeugenden des konischen Ab
schnitts 23 der Bohrung einerseits und des konischen
Abschnitts 37 der Spannzange 29 andererseits relativ zur
Drehachse 3 ist kleiner als 2° und vorzugsweise kleiner
als 1,5°. Im dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt er
etwa 1°, wobei der Neigungswinkel des konischen Ab
schnitts 37 der Spannzange 29 geringfügig größer ist,
beispielsweise in der Größenordnung einiger Bogenminuten,
als der Neigungswinkel des konischen Abschnitts 23 der
Bohrung 21. Hierdurch wird erreicht, daß die Spannzange
bereits im nicht gespannten Zustand an ihrem einen Ende
über die zylindrischen Paßflächen 25, 39 und an ihrem
anderen Ende aufgrund des Konusübermaßes des konischen
Abschnitts 37 der Spannzange 29 relativ zu dem Grundkör
per 7 zentriert wird. Beim Spannen wird einerseits die
Spannhülse 29 aufgrund der Zugkraftbelastung gelängt, und
andererseits wird der Hülsenabschnitt 9 des Grundkörpers
7 im Bereich des Stirnendes 27 elastisch geringfügig
aufgeweitet. Um die Aufweitung zu erleichtern, ist der
Hülsenabschnitt 9 im Bereich des Stirnendes 27 mit einem
Außenkonus 49 versehen, der die Wandstärke des Hülsenab
schnitts 9 im Bereich des Stirnendes 27 auf mehr als die
Hälfte der sonstigen Wandstärke des im übrigen auf seiner
Außenseite zylindrischen Hülsenabschnitts 9 verringert.
Der vorstehend erläuterte vergleichsweise geringe Nei
gungswinkel des Konusabschnitts 37 führt dazu, daß sich
die Wandstärke der Spannhülse 29 in diesem Bereich ver
gleichsweise nur wenig ändert. Verglichen mit herkömmli
chen Spannzangen ist die Wandstärke relativ gering, so
daß die Spannzange, verglichen mit herkömmlichen Spann
zangen, flexible Wände hat. Es hat sich gezeigt, daß
diese Eigenschaft mit zu der hohen Rundlaufgenauigkeit
der Werkzeugaufnahme 1 beiträgt. Wie auch die Fig. 2a und
2b zeigen, enthält die Wand der Spannzange 29 eine Viel
zahl axial verlaufender, radial durchgehender Schlitze
51, die an deren beiden Längsenden geschlossen sind. Die
Schlitze 51 sind in einer Vielzahl in gleichen Winkelab
ständen gegeneinander versetzten Reihen 53 (Fig. 2a)
axial ausgerichtet hintereinander angeordnet. In benach
barten Reihen sind die Schlitze 51, die im übrigen glei
che Länge haben, auf Lücke gegeneinander versetzt, wobei
jeder Schlitz 51 mit den axial benachbarten Enden von
zwei axial benachbarten Schlitzen 51 der jeweils nächsten
Reihe überlappt. Auf diese Weise entsteht ein Muster
gegeneinander versetzter Stege 55, die die Spannhülse 29
in Umfangsrichtung versteifen. Die Stege 55 verbinden
axial verlaufende Leisten 57, die eine elastische Um
fangsdeformation und damit eine Durchmesserverringerung
der Spannhülse 29 zulassen. Das in Umfangsrichtung ge
schlossene System der Stege 55 mindert die Verwindungs
neigung der Spannhülse 29 und trägt mit zur hohen Rund
laufgenauigkeit bei. Die Schlitzreihen 53 erstrecken sich
im wesentlichen über die gesamte Länge des konischen
Abschnitts 37 und reichen bis in den zylindrischen Ab
schnitt 39 hinein, um die Spannzange 29 bis in den durch
messerkleineren Bereich des konischen Abschnitts 37
gleichmäßig flexibel zu gestalten.
Das Kupplungsstück 45 des Differenzgewindetriebs 43 ist
an seinem der Spannzange 29 zugewandten Ende mit einem
Innengewinde 59 zur Aufnahme des Gewindekopfs 41 und an
seinem anderen Ende mit einem Außengewinde 61 versehen,
das mit einem Innengewinde 63 der Bohrung 21 verschraubt
ist. Die Gewinde 59, 61 haben einander entgegengesetzten
Windungssinn und unterschiedliche Steigung. Beispielswei
se handelt es sich bei dem Innengewinde 59 um ein Rechts
gewinde mit einer größeren Steigung als das als Linksge
winde ausgebildete Außengewinde 61. Wird das Kupplungs
stück 45 zum Spannen der Spannzange 29 im Uhrzeigersinn
gedreht, so zieht das Innengewinde 59 den Schraubkopf 41
und damit die Spannzange 29 in den Grundkörper 7 ein. Mit
jeder Verdrehung verschiebt jedoch die Linksgewindepaa
rung 61, 63 das Kupplungsstück 45 zur Spannzange 29 hin.
Da die Steigung der Rechtsgewindepaarung 41, 59 jedoch
größer ist als die der Linksgewindepaarung 61, 63, wird
die Spannzange 29 insgesamt um die Differenz der Steigun
gen eingezogen. Vorteil des zum Spannen der Spannzange 29
benutzten Differenzgewindetriebs ist, daß die Gewindepaa
rungen 41, 59 und 61, 63 mit stabilen und vergleichsweise
großen Steigungen realisiert werden können und daß trotz
dem die resultierende Differenzsteigung für eine hohe
Kraftverstärkung sorgt. Auf diese Weise lassen sich
problemlos auch hohe Zugkräfte zum Spannen der vorstehend
erläuterten Spannvorrichtung 11 erzeugen.
Für die Funktion des Differenzgewindetriebs 43 ist es
erforderlich, daß die Spannzange 29 relativ zum Grundkör
per 7 drehfest, aber axial beweglich, angeordnet ist. Die
Spannzange 29 hat hierzu einen axial verlaufenden Schlitz 65,
in den ein am Grundkörper 7 gehaltener Stift 67
radial eingreift. Es versteht sich, daß der Schlitz 65
oder der Stift 67 so ausgebildet ist, daß die Spannzange
29 gegebenenfalls ausgebaut werden kann. In der Praxis
hat sich jedoch gezeigt, daß bei den vorstehend erläuter
ten, geringen Neigungswinkeln der konischen Abschnitte
23, 37 eine formschlüssige Verdrehsicherung nicht unbe
dingt erforderlich ist. Die bereits bei geringem Spannen
der Spannzange 29 auftretenden radialen Preßkräfte genü
gen, um für eine Verdrehsicherung der Spannzange 29 zu
sorgen.
Im folgenden werden Varianten von Spannzangen erläutert,
die bei der Spannvorrichtung der Fig. 1 eingesetzt werden
können. Vom Aufbau und der Wirkungsweise her entsprechen
de Komponenten sind mit den Bezugszahlen der Fig. 1, 2a
und 2b bezeichnet und zur Unterscheidung mit einem Buch
staben versehen. Zur Erläuterung, auch des gesamten
Aufbaus und der Wirkungsweise der Spannvorrichtung, wird
auf die Beschreibung dieser Figuren Bezug genommen.
Die Spannzange 29a der Fig. 3a und 3b unterscheidet sich
von der Spannzange 29 der Fig. 2a und 2b im wesentlichen
nur durch die Anordnung ihrer Schlitze 51a. Die axial
verlaufenden Reihen 53a der an ihren Längsenden wiederum
geschlossenen, axial verlaufenden und radial durchgehen
den Schlitze 51a sind paarweise in Gruppen angeordnet.
Die zu einer Gruppe gehörenden beiden Schlitze 51a haben
voneinander einen kleineren Winkelabstand als die in
Umfangsrichtung benachbarten, jedoch zu unterschiedlichen
Gruppen gehörenden Schlitze 51a. Auf diese Weise entste
hen zwischen den Gruppen von Reihen 53a breite Wandberei
che 69 mit erhöhter Tragfähigkeit. Im übrigen sind die zu
den Gruppen gehörenden Schlitze 51a wiederum so angeord
net, daß zwischen den in axialer Richtung benachbarten
Schlitzen 51a jeder Reihe Stege 55a verbleiben, die über
schmale, in Umfangsrichtung elastische Leisten oder Lamel
len 57a zwischen den benachbarten Reihen 53a jeder Gruppe
für eine in sich in Umfangsrichtung geschlossene Wand
struktur der Spannzange 29a sorgen.
Auch die Spannzange 29a hat an ihrem Außenmantel einen
konischen Abschnitt 37a mit einem Neigungswinkel kleiner
als 2°, hier etwa 1°, sowie einen daran anschließenden
zylindrischen Passungsabschnitt 39a, wie dies bereits für
die Spannzange 29 erläutert wurde. Der zum Einziehen der
Spannzange 29a mittels eines Differenzgewindetriebs
bestimmte Gewindekopf auf der dem Abschnitt 37a abgewand
ten Seite des Passungsabschnitts 39a ist bei 41a zu
erkennen. Die Spannzange 29a entspricht im übrigen der
Spannzange 29.
Die Fig. 4a und 4b zeigen eine Variante einer Spannzange
29b, die sich von den vorstehend erläuterten Spannzangen
im wesentlichen nur durch eine einfache und damit kosten
günstiger herstellbare Konfiguration ihrer Schlitze
unterscheidet. Die sonstige Konstruktion und die Wir
kungsweise im Rahmen der Spannvorrichtung entspricht den
zuvor erläuterten Varianten. Insbesondere hat die Spann
zange an ihrem Außenmantel wiederum einen konisch sich
verjüngenden Abschnitt 37b, an den sich ein zylindrischer
Passungsabschnitt 39b anschließt. Der Abschnitt 39b geht
in einen Gewindekopf 41b für den die Spannzange 29b in
die Spannvorrichtung einziehenden Differenzgewindetrieb
über.
Während die Spannzangen 29 und 29a jeweils eine Vielzahl
in Reihen angeordneter und an beiden Längsenden geschlos
sener, axialer Schlitze umfassen, ist die Spannzange 29b
durch einige wenige, in Umfangsrichtung in gleichen
Winkelabständen verteilte, axial verlaufende und radial
durchgehende Schlitze 51b, hier drei um jeweils 120°
gegeneinander versetzte Schlitze 51b in axiale Zungenbe
reiche 71 unterteilt. Die Schlitze 51b sind an beiden
Längsenden geschlossen und erstrecken sich im wesentli
chen über die gesamte axiale Länge des konischen Ab
schnitts 37b sowie über einen Großteil des zylindrischen
Abschnitts 39b des Außenmantels. In Umfangsrichtung
beiderseits jedes Schlitzes 51b ist je ein zum Stirnende
73 der Spannzange 29b hin offener, axial verlaufender und
radial durchgehender Schlitz 75 vorgesehen. Der Winkelab
stand der Schlitze 75 von den Schlitzen 51b ist kleiner
als der Winkelabstand von in Umfangsrichtung benachbar
ten, jedoch zu unterschiedlichen Schlitzen 51b gehörenden
Schlitzen 75. Die Schlitze 75 erstrecken sich lediglich
über eine Teillänge des konischen Abschnitts 37b. Bei
einer solchen Konfiguration entsteht zwischen der Stirn
kante 73 und dem axial benachbarten Längsende des Schlit
zes 51b ein Steg 55b, der über eine elastische Lamelle
57b mit dem Zungenbereich 71 verbunden ist. Die Schlitze
75 sorgen auch hier für eine Verbesserung der Flexibili
tät der Spannzange 29b, ohne daß die Verwindungssteifig
keit wesentlich beeinträchtigt wird.
Wie bei 75′ angedeutet, können beiderseits jedes ge
schlossenen Schlitzes 51b weitere Schlitze vorgesehen
sein, deren Winkelabstand zum benachbarten Schlitz 75
dieser Gruppe wiederum kleiner ist als zu den Schlitzen
anderer Gruppen. Die Schlitze 75′ können zur Stirnkante
73 offen sein, sind aber vorzugsweise geschlossen.
Für die Herstellung der vorstehend erläuterten Schlitze
können herkömmliche Herstellungsverfahren, beispielsweise
Elektronenstrahl- oder Laserstrahl-Schneidverfahren,
eingesetzt werden. Vorteil der Variante nach Fig. 4a und 4b
ist, daß sich die vergleichsweise langen Schlitze 51b
kostengünstig auch durch Drahterodierverfahren herstellen
lassen, wobei das Drahteinführloch zweckmäßigerweise im
zylindrischen Abschnitt 39b eingearbeitet wird, wie dies
bei 77 angedeutet ist.
Claims (25)
1. Spannvorrichtung für ein rotierendes Werkzeug,
umfassend:
- - einen Grundkörper (7) mit einer zur Drehachse (3) zentrischen Aufnahmebohrung (21), in die ein Schaft (35) des Werkzeugs (5) von einem Stirnende (27) des Grundkörpers (7) her axial einsteckbar ist,
- - eine in der Aufnahmebohrung (21) axial beweglich angeordnete, den Schaft (35) des Werkzeugs (5) im wesentlichen umschließende Spannzange (29), die mit einem vom Werkzeug (5) weg konisch sich verjüngenden Abschnitt (37) ihres Außenmantels an einem gleich sinnig sich verjüngenden, konischen Abschnitt (23) des Innenmantels der Aufnahmebohrung (21) abgestützt ist und mit einem auf der dem Werkzeug (5) abgewand ten Seite folgenden zylindrischen Abschnitt (39) ihres Außenmantels in einen zylindrischen Abschnitt (25) des Innenmantels der Aufnahmebohrung (21) hineinreicht und
- - eine zum Schließen der Spannzange (29) ziehend an dieser angreifende Zangenspannvorrichtung (43), dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel der Erzeugenden des konischen Abschnitts (37) der Spannzange (29) zur Drehachse (3) kleiner als 2°, insbesondere kleiner als 1,5° und vorzugsweise gleich etwa 1°, ist und der zylindrische Abschnitt (39) der Spannzange (29) als an dem zylind rischen Abschnitt (25) der Aufnahmebohrung (21) ge führte Paßfläche ausgebildet ist.
2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der Neigungswinkel des konischen Abschnitts (37)
der Spannzange (29) zur Drehachse (3) geringfügig
größer als der Neigungswinkel des konischen Abschnitts
(23) der Aufnahmebohrung (21) des Grundkörpers (7)
ist.
3. Spannvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, daß der Grundkörper (7) im Bereich zumindest
eines Teils des konischen Abschnitts (23) seiner
Aufnahmebohrung (21) eine Wandstärke hat, die so
bemessen ist, daß sie bei Belastung durch radiale
Spannkräfte der Spannzange (29) eine geringfügige
Aufweitung zuläßt.
4. Spannvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Grundkörper (7) zumindest im
Bereich des Stirnendes (27) einen mit der Spannzange
(29) axial überlappenden, zum Stirnende (27) konisch
sich verjüngenden Außenmantel (49) hat.
5. Spannvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß der konische Außenmantel (49) die Wandstärke
des Grundkörpers (7) im Bereich des Stirnendes (27)
auf mehr als die Hälfte des Werts der Wandstärke im
durchmessergrößten Bereich des konischen Außenmantels
(49) verringert.
6. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Spannzange (29) in
Umfangsrichtung verteilt mehrere in axialer Richtung
langgestreckt verlaufende und an beiden Längsenden
geschlossene Schlitze (51) aufweist, die die Spann
zange (29) radial durchdringen.
7. Spannvorrichtung für ein rotierendes Werkzeug, umfas
send:
- - einen Grundkörper (7) mit einer zur Drehachse (3) zentrischen Aufnahmebohrung (21), in die ein Schaft (35) des Werkzeugs (5) von einem Stirnende (27) des Grundkörpers (7) her axial einsteckbar ist,
- - eine in der Aufnahmebohrung (21) axial beweglich angeordnete, dem Schaft (35) des eingesteckten Werkzeugs (5) im wesentlichen umschließende Spann zange (29), die mit einem vom Werkzeug (5) weg konisch sich verjüngenden Abschnitt (37) ihres Außenmantels an einem gleichsinnig sich verjüngen den, konischen Abschnitt (23) des Innenmantels der Aufnahmebohrung (21) abgestützt ist, und
- - eine die Spannzange (29) relativ zur Aufnahmebohrung (21) axial bewegende, zum Schließen der Spannzange (29) insbesondere ziehend an dieser angreifende Zangenspannvorrichtung (43), dadurch gekennzeichnet, daß die Spannzange (29) in Umfangsrichtung verteilt mehre re in axialer Richtung langgestreckt verlaufende, die Spannzange (29) radial durchdringende Schlitze (51) aufweist, die an beiden Längsenden geschlossen sind.
8. Spannvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich
net, daß der Außenmantel der Spannzange (29) auf der
dem Stirnende (27) des Grundkörpers (7) abgewandten
Seite seines konischen Abschnitts (37) einen zylind
rischen Abschnitt (39) aufweist, der in einen zylind
rischen Abschnitt (25) des Innenmantels der Aufnahme
bohrung (21) hineinreicht und eine an dem zylindri
schen Abschnitt (25) der Aufnahmebohrung (21) geführte
Paßfläche bildet.
9. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (51; 51a) in
mehreren, in Umfangsrichtung gegeneinander versetzten,
axialen Reihen (53; 53a) angeordnet sind, von denen
jede Reihe (53; 53a) mehrere der Schlitze (51; 51a)
umfaßt, und daß die Schlitze (51; 51a) in Umfangsrich
tung benachbarter Reihen (53; 53a) axial gegeneinander
versetzt sind, derart, daß die Schlitze (51; 51a)
jeder Reihe (53; 53a) mit den sich axial gegenüberlie
genden Längsenden von zwei axial benachbarten Schlit
zen (51; 51a) einer in Umfangsrichtung benachbarten
Reihe (53; 53a) axial überlappen.
10. Spannvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Schlitze (51; 51a) gleiche Längen
haben.
11. Spannvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch
gekennzeichnet, daß sämtliche Reihen (53) gleichen
Winkelabstand voneinander haben.
12. Spannvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Reihen (53a) in Gruppen
angeordnet sind und daß der Winkelabstand der Reihen
(53a) voneinander innerhalb der Gruppen kleiner ist
als der Winkelabstand zwischen den zu benachbarten
Gruppen gehörenden Reihen (53a).
13. Spannvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Reihen (53a) paarweise in Gruppen
angeordnet sind.
14. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß sich die Reihen (53; 53a)
in axialer Richtung im wesentlichen vollständig über
den konischen Abschnitt (37; 37a) der Spannzange (29;
29a) und zumindest über einen Teil des zylindrischen
Abschnitts (39; 39a) der Spannzange (29; 29a) erstrecken.
15. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß mehrere der an beiden
Längsenden geschlossenen Schlitze (53b) sich im
wesentlichen vollständig über den konischen Abschnitt
(37b) der Spannzange (29b) erstrecken und daß in
Umfangsrichtung benachbarte, zumindest auf einer
Seite jedes geschlossenen Schlitzes (29b), insbeson
dere auf beiden Seiten, wenigstens ein weiterer,
axial langgestreckter, radial durchgehender Schlitz
(75, 75′) vorgesehen ist, der lediglich an seinem dem
zylindrischen Abschnitt (39b) axial zugewandten
Längsende geschlossen, an seinem anderen Längsende
zum Stirnende (73) der Spannzange (29b) jedoch offen
ist.
16. Spannvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekenn
zeichnet, daß die offenen Schlitze (75, 75′) in einer
Gruppe beiderseits jedes geschlossenen Schlitzes
(51b) angeordnet sind und daß der Winkelabstand der
offenen Schlitze (75, 75′) innerhalb der Gruppe
voneinander und von dem geschlossenen Schlitz (51b)
kleiner ist, als der Winkelabstand der offenen
Schlitze (75, 75′) benachbarter Gruppen.
17. Spannvorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch
gekennzeichnet, daß sich die geschlossenen Schlitze
(59b) auch zumindest über einen Teil des zylindri
schen Abschnitts (39b) der Spannzange (29b) erstrecken.
18. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß sich die offenen Schlitze
(75, 75′) lediglich über einen Teil der axialen Länge
des konischen Abschnitts (37b) der Spannzange (29b)
erstrecken.
19. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zangenspannvorrich
tung im Kraftübertragungsweg einen Differenzgewinde
trieb (43) umfaßt.
20. Spannvorrichtung für ein rotierendes Werkzeug, umfas
send:
- - einen Grundkörper (7) mit einer zur Drehachse (3) zentrischen Aufnahmebohrung (21), in die ein Schaft (35) des Werkzeugs (5) von einem Stirnende (27) des Grundkörpers (7) her axial einsteckbar ist,
- - eine in der Aufnahmebohrung (21) axial beweglich angeordnete, den Schaft (35) umschließende Spann zange (29), insbesondere eine mit einem vom Stirn ende (27) des Grundkörpers (7) weg konisch sich verjüngenden Abschnitt (37) ihres Außenmantels an einem gleichsinnig sich verjüngenden konischen Abschnitt (23) des Innenmantels der Aufnahmebohrung (21) abgestützte Spannzange (29) und
- - eine die Spannzange (29) relativ zur Aufnahmeboh rung axial belastende, zum Schließen der Spannzange insbesondere ziehend an dieser angreifende Zangen spannvorrichtung (43), dadurch gekennzeichnet, daß die Zangenspannvorrichtung einen im Kraftübertra gungsweg angeordneten Differenzgewindetrieb (43) umfaßt.
21. Spannvorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch
gekennzeichnet, daß der Differenzgewindetrieb (43)
ein zur Drehachse (3) zentrisch drehbares Kupplungs
stück (45) umfaßt, das über ein erstes Gewinde (41,
59) mit der Spannzange (29) und über ein zweites
Gewinde (61, 63) mit dem Grundkörper (7) verbunden
ist, wobei das erste (41, 59) und das zweite (61, 63)
Gewinde zur Drehachse (3) koaxial angeordnet sind und
sowohl voneinander verschiedenen Windungssinn als
auch voneinander verschiedene Steigung haben.
22. Spannvorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Kupplungsstück (45) in der Aufnah
mebohrung (21) des Grundkörpers (7) angeordnet ist.
23. Spannvorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Grundkörper (7) einen Steilkegel
schaft (13) umfaßt und das Kupplungsstück (45) von
der Seite des Steilkegelschafts (13) her für ein
Drehwerkzeug zugänglich ist.
24. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 23,
dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsstück (45)
an seinem der Spannzange (29) axial abgewandten Ende
mit Werkzeugangriffsflächen (47) versehen ist.
25. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 24,
dadurch gekennzeichnet, daß die Spannzange (29)
mittels formschlüssiger Verdrehsicherungsorgane (65,
67) drehfest, aber axial beweglich, in der Aufnahme
bohrung (21) geführt ist.
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