DE4405242A1

DE4405242A1 - Tension device for rotating tool

Info

Publication number: DE4405242A1
Application number: DE4405242A
Authority: DE
Inventors: Franz Haimer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-02-18
Filing date: 1994-02-18
Publication date: 1995-08-24
Anticipated expiration: 2014-02-19
Also published as: DE4405242B4

Abstract

The tension device comprises a base member (7) with central socket bore (21) to take the shaft (35) of the tool (5). A tension grip (29) is set axially movable in the bore (21) and encloses the tool shaft. The grip is supported by a conically tapering section (37) on a conically tapering section (23) of the inner sleeve of the bore. The incline angle of the conical section of the grip relative to the axis of rotation (3) is approx. 1 deg., and the cylindrical section (39) of the grip is formed by a snug-fitting surface guided on the cylindrical section (25) of the bore. The wall thickness of the base member in at least part of the conical section of its bore is measured so that when strained by radial tension forces of the grip it allows a slight expansion. The grip can be guided rotationally secured but axially movable in the bore through keyed anti-rotation members (65,67).

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für ein rotierendes Werkzeug.The invention relates to a clamping device for a rotating tool.

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.It is known to use rotating tools, such as Drill bits, but especially milling tools, can be replaced in a clamping device of a machine tool hold. The jig essentially comprises one sleeve-shaped collet with cylindrical inner jacket and essentially conical outer jacket, which with their tapered end ahead in a center to the axis of rotation Location bore of a base body of the clamping device is inserted. With conventional clamping devices of this type, for example in the German Industry standard DIN 6388 are described, the Nei angle of the generatrix of the conical outer shell the collet is comparatively large, and the collet is by a on the main body of the jig screwed on clamping nut of their larger diameter Side to close the collet in the holder bore in the base body. That with his cylindrical shaft inserted into the collet The tool is clamped radially. The collet is arranged by a plurality distributed in the circumferential direction Neter, axially extending slots that the collet penetrate radially, divided into a plurality of tongues. The slots are only on one of their longitudinal ends closed and at its other longitudinal end to the front edge the collet is open. They are both from just one the front edges slotted collets known as collets slotted on both sides.

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.The tools rotate in modern machine tools with an extraordinarily high speed of, for example 30,000 to 40,000 revolutions per minute. Here are very high demands on the concentricity of the Tool. Eccentricity errors and angular errors the tool axis of rotation reduce the service life of the factory stuff, because in the event of concentricity errors the tool cutting edges be loaded unevenly. In addition, the Processing quality.

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.From DE-A-30 41 650 and DE-A-35 17 246 it is known that Integrally form the collet on the base body and by one on the one in the collet area with an outside screwed nut close in tensioning mode, d. H. ver in diameter wrestle. The collet area of the base body is not as with the collets explained above, axially ge slits, but has a complete circumferential direction closed outer surface, on which the clamping nut over A needle bearing acts and is in with a variety Circumferential direction of distributed, axially running bores or channels provided for radial elasticity of the collet area. This way you can the radial elasticity of the collet area can be increased, especially at high speeds however radial rigidity and torque transmission ability of the jig suffer.

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.For both your inner jacket and your outside cylindrical cylindrical collets, which are used for axial compresses sion change their diameter, it is known (DE-A 36 36 581), several in the base body in the circumferential direction screw in offset conical screws radially over the the basic body for the concentricity adjustment can be deformed in a targeted manner. In corresponding Way it is known from DE-A-39 11 055 to increase the concentricity of the cylindrical adapter sleeve to clamp a pressure piece, the angular position of which is relative to The axis of rotation can be adjusted using slanting bolts. Out DE-A-30 20 523 it is known for the same purpose that Thrust piece over one by axial grub screws adjustable tilt ring to adjust to the angle. For the Adjustment of concentricity requires the first one However, additional jigs explained Components. The clamping forces of the collets are in these known clamping devices by axial Acting springs applied, which the pressure piece from the Preload the side away from the tool against the collet.

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.From the German utility model 77 03 757 it is concluded Lich a clamping device for a dental tool knows, in which the clamping provided with an outer cone pliers by pulling them into a conical section of a to the axis of rotation central bore of a basic body pers is closed. The collet is on your end in the receiving bore with a screw head provided in a threaded section of the receptacle hole is screwable. To form handling the larger diameter end of the collet protrudes out of the mounting hole. To the small diameter The end of the outer cone of the collet closes cylindrical section, which also in a cylindrical portion of the receiving bore extends into it and forming an axially directed shoulder in the Screw head of the collet passes over. The cone angle of the The outer cone of the collet is comparatively large.

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.In a first aspect, the object of the invention is a way to show how a jig for a rotating tool with simple means round accuracy can be increased.

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.The invention is based on a clamping device for a rotating tool with the following features:
A base body with a receiving bore centered on the axis of rotation, into which a shaft of the tool can be inserted axially from an end face of the base body,
an axially movably arranged in the receiving bore, essentially enclosing the shank of the tool, which is supported with a conically tapering section of its outer casing away from a conical section of the inner casing of the receiving bore tapering in the same direction and with one on the tool facing away from the following cylindrical portion of its outer shell into a cylindrical portion of the inner shell of the receiving hole tion and
a to close the collet pulling on this engaging collet chuck.

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.The improvement according to the invention is that the Inclination angle of the generatrix of the conical section the collet to the axis of rotation less than 2 °, in particular is less than 1.5 ° and preferably equal to approximately 1 ° and the cylindrical section of the collet than on the cylindrical section of the receiving bore Fit surface is formed.

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.Since the angle of inclination of the generatrix of the conical Ab cut is very small, has the Collet overall a comparatively constant wall strength and thus essentially over the span constant clamping properties. Because the pliers clamp direction of the collet into the mounting hole of the pulls away from the tool, so the pliers wall The wall thickness of the collet can be tensioned comparatively small, which is flexibility the pliers wall increased. The collet is through the Cylinder fit at its far end on the bottom body guided, which causes runout errors resulting from a Tension elongation of the collet could result be avoided.

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.It is understood that the tool explained above clamping device not only for clamping tools, but also for clamping round cylindrical workpieces is suitable, the term tool here and in following should also include workpieces to be machined. The cylindrical fit at the far end of the Collet should include fits, but also over gear fits that are already low when closing the Generate collet to overcome frictional forces. It ver is furthermore that under the receiving hole in the foreground existing or in the following not only by drilling tools to understand ge in the conventional sense is, but also any rotationally symmetrical, for rotation axis centric opening, regardless of its manufacture procedure. The basic body can be in the remaining stock be part of a work spindle of a machine tool or in turn with a coupling piece, for example a steep taper, for connection to the work spindle be provided.

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. It has been found that the concentricity of the clamped tool, among other things from the initial po sitioning of the tool and the collet. The concentricity can be increased if the Angle of inclination of the conical section of the collet to the axis of rotation slightly larger than the angle of inclination of the conical section of the base receiving hole body is. The at their end away from the tool through the The cylindrical fit of the collet begins this way to close from the tool end and is thus centered on its two longitudinal ends guided. In connection with the tensile load when closing the collet is the inclination angle difference below elastic expansion of the collet balanced. Purpose moderately the base body has in the area of the conical Section of its receiving bore a wall thickness ke, which is dimensioned so that when loaded by radial clamping forces of the collet a slight Allows expansion. The base body can at least do this axially in the area of the front end with the collet overlapping, tapering towards the forehead Have outer sheath. In this way, the inclination win Equalization also increases the expansion of the basic body per wall. It turned out to be cheap exposed. when the tapered outer jacket hides the wall strength of the body in the area of the forehead at least half the value of the wall thickness in through reduce the largest area of the conical outer jacket device.

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.Conventional collets have, as already above explained, open towards the front of the collets Slots that split the collet wall into several, axially running, but freely protruding tongues divided. In a preferred embodiment through which the round running accuracy also increased with simple means can be provided that the collet in order traverse direction distributed several in the axial direction long stretched, but ge on both longitudinal ends has closed slots that the collet radial penetrate. Since the slots on both longitudinal ends ge are closed, the torsional stiffness increases the collet without losing the flexibility of the Pliers wall is reduced.

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.The latter improvement has a second Aspect of the invention also independent meaning, d. H. it can also be used with clamping devices, whose collet is different than in the first aspect Inclination angle of the outer cone increased by more than 2 ° the collet has. The second aspect of the Realize invention with collets that do not have a cylinder Form the fit at the end remote from the tool and give it if necessary by compressive forces in the mounting hole of the Base body to be pressed in for clamping. It ver stands, but that also under the second aspect of Invention these measures are beneficial. The same are the preferred variants explained below the slots are also advantageous under the first aspect of Invention usable.

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.In an expedient embodiment, the slots are in several, offset in the circumferential direction axial rows arranged, each row several which includes slots. The slots in the circumferential direction Adjacent rows are axially opposed to each other offset so that the slots of each row with the axially opposite longitudinal ends of two axially adjacent slots one in the circumferential direction Beard row overlap axially. Without the peripheral wall of the Collet chuck along the entire axial length Chen, arise with such a design in scope direction resilient webs, the flexibility of the pliers raise wall. The slots expediently have the same shape che length and are preferred in a regular pattern arranged to even bending properties of the instep to reach the pliers wall. All rows can do this have the same angular distance from each other. The rows can also be arranged in groups, the Angular distance of the rows from each other within the group pen is smaller than the angular distance between the rows belonging to neighboring groups. In the last mentioned configuration remain between the groups uninterrupted areas of the pliers wall, what the radial load capacity of the pliers wall benefits. In particular, rows arranged in pairs in groups have proven to be appropriate for cost reasons. At Collets similar to the first aspect of the invention following the conical section a cylindri rule section, the rows extend preferably essentially completely in the axial direction over the conical section and at least over one Part of the cylindrical section for flexibility of the cylindrical section with joint to take advantage of can.

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.In the embodiments explained above, can the slots related to the total length of the conical Section of the collet should be short, so that in the conical Section several axially arranged one behind the other Slots can be accommodated. In a variant, which is characterized by reduced manufacturing costs net, it is provided that several of the at both longitudinal ends closed slots are essentially completely closed extend over the conical section of the collet and that, in the circumferential direction, at least on one side of each closed slot, in particular however on both sides, at least one more, axially elongated, radially continuous slot provided is only on its the cylindrical portion axially facing longitudinal end closed, at its other Ren longitudinal end to the front end of the collet, however, open is. These are comparatively long, but both ends closed slits provide for much of the axial length of the conical section of the collet for sufficient torsional rigidity and thus support ability of the pliers wall. The end open slots on the other hand increase the in the thicker area of the pliers wall Flexibility. This way, with simple means a relatively even flexibility of the pliers wall be achieved what the concentricity of the clamping device increased.

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.The open slots are preferably in one group arranged on both sides of each closed slot the angular distance of the open slots within the group from each other and from the closed slot is smaller than the angular distance between the open slots neighboring groups. That way, remain yourself viable in the area of the open slots, not ge slotted wall areas. The open slots are for purpose moderately symmetrical to the closed slots arranged and can, as far as each side closed slot several open slots vorese hen are graded in length, especially from the ge closed slit be graduated.

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.As far as the collet is similar to the first aspect of the Invention includes cylindrical sections, extend the closed slots, among other things, at least over part of the cylindrical section of the instep pliers to some articulation of the cylindrical To take advantage of section. On the other hand, extend the open slots expediently only over part of the axial length of the conical Ab cut.

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.To close the collet are comparatively high Powers required. This applies in particular if as explained in the first aspect of the invention, elastic deformations of the collet or the base body pers can be used for even closing. The Pliers clamping device must therefore be able to to apply comparatively high clamping forces. Other On the one hand, this is usually in the area of the tensioning device available space limits what the accommodation of power-boosting gears or the like he sword. Finally, high tensioners Speeds to ensure that the unbalance the clamping device is as small as possible. In a before drafted design, which allows comparative Generating high clamping forces in a small space is preferred see that the pliers clamping device in the actuation Power transmission path includes a differential screw drive. The differential screw drive can, since its stroke is only that The difference in pitch of its thread corresponds to one high power transmission can be dimensioned without this Cost of its mechanical stability. Especially can the threads of the differential screw drive for a larger slope than the resulting Differential slope.

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.In a third aspect of the invention, Spannvor directions with one in the actuating force transmission path the pliers clamping device arranged differential thread drove independent meaning, so can also with others ren tool clamping devices than that under the first and the clamping device explained in the second aspect be used. In particular, pliers clamp devices with differential screw drive are also used zen when the collet on both the inner jacket and has a cylindrical shape on the outer jacket, albeit clamping pliers with a conical outer jacket are also preferred here are. It is understood that the pliers clamping device both pulling and pushing on the collet can grab. In particular, the so far at conventional clamping devices used clamping nut a differential screw drive.

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.The differential screw drive is preferably centered on Axis of rotation arranged to keep the unbalance as low as possible to keep. In a preferred embodiment comprises he a coupling piece that can be rotated centrally to the axis of rotation, the first thread with the collet and over a second thread is connected to the base body, the first and the second thread to the axis of rotation are arranged coaxially and differ from each other which sense of turn as well as different from each other Have slope. For actuating the differential screw drive the coupling piece is driven, for example via a centric tool or one with the Coupling connected handling part, the inventory can be part of the clamping device.

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.In a preferred embodiment, the coupling piece arranged in the mounting hole of the base body, for example in the form that the base body one Includes steep taper shank with which he is on the drive spindle of a machine tool in a conventional manner can be attached while the coupling from the side of the steep taper shank for a turning tool is accessible, for example with the turning tool adapted key attack surfaces is provided.

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.For the effect of the differential screw, the clamping pliers to be rotatably arranged on the base body. At Collets with a comparatively small angle of inclination of the outer cone are usually provided by the self-locking Holding forces for a non-rotatable guide on the base body by. But it can also be useful if the instep pliers by means of positive anti-rotation devices non-rotatable but axially movable in the mounting hole is led.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigtIn the following the invention with reference to a drawing explained in more detail. Here shows

Fig. 1 einen Axiallängsschnitt durch eine Steilkegel-Werkzeugaufnahme für ein rotierendes Werkzeug, insbesondere einem Fräser, mit einer Spannvor richtung gemäß der Erfindung; Figure 1 is an axial longitudinal section through a steep taper tool holder for a rotating tool, in particular a milling cutter, with a Spannvor direction according to the invention.

Fig. 2a und 2b eine Seitenansicht und eine Stirnansicht einer Spannhülse der Spannvorrichtung nach Fig. 1; Figs. 2a and 2b is a side view and an end view of a collet of the chuck of FIG. 1;

Fig. 3a und 3b eine Seitenansicht und eine Stirnansicht einer Variante einer in der Spannvorrichtung nach Fig. 1 verwendbaren Spannhülse und FIGS. 3a and 3b is a side view and an end view of a variant of a usable in the jig of FIG. 1 clamping sleeve and

Fig. 4a und 4b eine Seitenansicht und eine Stirnansicht einer weiteren Variante einer in der Spannvor richtung nach Fig. 1 verwendbaren Spannhülse. FIGS. 4a and 4b show a side view and an end view of a further variant of the Spannvor direction of FIG. 1 used clamping sleeve.

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. Fig. 1 shows a tool holder 1 for a rotating around a rotation axis 3 Tool 5, here a cutter. The tool holder 1 has a one-piece main body 7, the cut in a centric to the rotation axis 3 Hülsenab 9 is a explained in more detail below, general my designated 11, tensioning device for the tool 5 and having, in its end facing the tool 5 remote area in a conventional taper shank 13 for connection to the work spindle of the machine tool not shown ends. About a projecting between the steep taper shaft 13 and the sleeve portion 9 ring flange 15 can, as is generally customary in such tool holders, lubricant and coolant via a channel system indicated at 17 a central bore 19 from the tool 5 are supplied.

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.The clamping device 11 is accommodated in a fully passing through the main body 7, central bore 21, which section in its close to the tool portion has a conical portion 23 and the conical Ab 23 on the taper shank 13 side facing cylindrical portion 25 has. The conical section 23 tapers from an end face 27 of the sleeve section 9 to the steep taper shaft 13 . In the sections 23 , 25 , a collet 29 is shown, which is shown in more detail in FIGS. 2a and 2b and whose cylindrical bore 31, which is central to the axis of rotation 3, accommodates the cylindrical shaft of the tool 5, indicated at 35 . The collet 29 sits with a conical portion 37 of its outer jacket in the conical portion 23 of the bore 21 and then has a cylindrical portion 39 on the conical portion 37 which, together with the cylindrical portion 25 of the bore 21 , gives a fit, in particular a fitting fit however, it also forms a transitional fit. On the side facing away from the conical section 37 , the collet 29 ends in a screw head 41 , with which it is attached to a Zangenspannvor direction, which is explained in more detail below, in the form of a differential screw drive 43 . By turning a angeord Neten in the bore 21 to the axis of rotation 3 central coupling piece 45 , the axially facing away from the collet 29 through the steep taper shank 13 through axially accessible tool engagement surfaces 47 for an actuating tool not shown Darge, the collet can in the bore 21 are retracted, the inside diameter of the collet 29 being reduced and the shaft 35 of the tool 5 being fastened in a radial press fit in the tool holder 1 .

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.The angle of inclination of the generatrix from the conical section 23 of the bore on the one hand and the conical section 37 of the collet 29 on the other hand relative to the axis of rotation 3 is less than 2 ° and preferably less than 1.5 °. In the illustrated embodiment, it is approximately 1 °, the angle of inclination of the conical section 37 from the collet 29 being slightly larger, for example in the order of a few minutes of arc, than the angle of inclination of the conical section 23 of the bore 21 . This ensures that the collet is centered in its unclamped state at one end on the cylindrical mating surfaces 25 , 39 and at its other end due to the conical excess of the conical section 37 of the collet 29 relative to the Grundkör by 7 . During clamping, on the one hand the clamping sleeve 29 is lengthened due to the tensile force load, and on the other hand the sleeve section 9 of the base body 7 is elastically widened slightly in the region of the front end 27 . In order to facilitate the expansion, the sleeve section 9 is provided in the region of the front end 27 with an outer cone 49 which cuts the wall thickness of the Hülsenab 9 in the region of the front end 27 to more than half the other wall thickness of the sleeve section 9, which is otherwise cylindrical on its outside decreased.

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.The above-described comparatively small inclination angle of the conical section 37 leads to the wall thickness of the clamping sleeve 29 changing comparatively little in this area. Compared to traditional collets, the wall thickness is relatively small, so that the collet has flexible walls compared to conventional collets. It has been shown that this property contributes to the high concentricity of the tool holder 1 . As also shown in FIGS. 2a and 2b, the wall of the collet 29 contains a large number of axially extending, radially continuous slots 51 , which are closed at their two longitudinal ends. The slots 51 are arranged in a plurality at equal Winkelab staggered rows 53 ( Fig. 2a) axially aligned one behind the other. In neighboring rows, the slots 51 , which have the same length, are offset from one another by a gap, each slot 51 overlapping with the axially adjacent ends of two axially adjacent slots 51 of the next row. In this way, a pattern of mutually offset webs 55 is created , which stiffen the clamping sleeve 29 in the circumferential direction. The webs 55 connect axially extending strips 57 which allow an elastic circumferential deformation and thus a reduction in diameter of the clamping sleeve 29 . The closed system in the circumferential direction of the webs 55 reduces the torsional tendency of the clamping sleeve 29 and contributes to the high concentricity. The rows of slots 53 extend substantially over the entire length of the conical section 37 and extend into the cylindrical section from 39 in order to make the collet 29 uniformly flexible in the area of the conical section 37 smaller in diameter.

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.The coupling piece 45 of the differential screw drive 43 is provided at its end facing the collet 29 with an internal thread 59 for receiving the threaded head 41 and at its other end with an external thread 61 which is screwed to an internal thread 63 of the bore 21 . The threads 59 , 61 have opposite turns and different pitch. For example, the internal thread 59 is a right-hand thread with a larger pitch than the external thread 61 designed as a left-hand thread. If the coupling piece 45 is rotated clockwise for clamping the collet 29 , the internal thread 59 pulls the screw head 41 and thus the collet 29 into the base body 7 . With each rotation, however, the left-hand threading 61 , 63 moves the coupling piece 45 towards the collet 29 . However, since the pitch of the right-hand thread pairing 41 , 59 is greater than that of the left-hand thread pairing 61 , 63 , the collet 29 is retracted overall by the difference in the pitch. Advantage of the differential screw drive used for clamping the collet 29 is that the threaded pairings 41 , 59 and 61 , 63 can be realized with stable and comparatively large pitches and that the resulting differential pitch ensures a high force gain. In this way, high tensile forces for tensioning the tensioning device 11 explained above can also be generated without problems.

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.For the function of the differential screw drive 43 , it is necessary that the collet 29 is arranged in a rotationally fixed but axially movable manner relative to the base body 7 . For this purpose, the collet 29 has an axially extending slot 65 , in which a pin 67 held on the base body 7 engages radially. It is understood that the slot 65 or the pin 67 is formed so that the collet 29 can be removed if necessary. In practice, however, it has been found that a positive locking against rotation is not absolutely necessary in the case of the above-described small inclination angles of the conical sections 23 , 37 . Which occur even at low clamping the collet 29 radial compressive forces genü gen to ensure a rotation of the collet 29th

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.Variants of collets that can be used in the clamping device of FIG. 1 are explained below. From the structure and the mode of operation, corresponding components are designated by the reference numerals of FIGS . 1, 2a and 2b and provided with a letter to distinguish them. For an explanation of the entire structure and the mode of operation of the tensioning device, reference is made to the description of these figures.

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.The collet 29 a of FIGS . 3a and 3b differs from the collet 29 of FIGS. 2a and 2b essentially only in the arrangement of their slots 51 a. The axially extending rows 53 a of the in turn closed at their longitudinal ends, axially extending and radial pass through the slots 51 a are arranged in pairs in groups. The two slots 51 a belonging to a group have a smaller angular distance from one another than the slots 51 a neighboring in the circumferential direction but belonging to different groups. In this way entste hen between groups of rows 53 a wide wall preparation surface 69 with increased loads. Moreover, the slots 51 a belonging to the groups are in turn arranged in such a way that webs 55 a remain between the adjacent slots 51 a in the axial direction, each row webs 55 a, which are narrow, in the circumferential direction elastic strips or slats len 57 a between the adjacent rows 53 a of each group ensure a wall structure of the collet 29 a that is closed in the circumferential direction.

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.The collet 29 a also has on its outer jacket a conical section 37 a with an inclination angle of less than 2 °, here approximately 1 °, and an adjoining cylindrical fitting section 39 a, as has already been explained for the collet 29 . The threaded head for retracting the collet 29 a by means of a differential screw drive on the side of the fitting section 39 a facing away from section 37 a can be seen at 41 a. The collet 29 a otherwise corresponds to the collet 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. FIGS. 4a and 4b show a variant of a collet 29 b, which is different from the above-described collets substantially only by a simple and therefore cost-effective to manufacture configuration of their slots. The other construction and the way we act in the context of the clamping device corresponds to the previously explained variants. In particular, the collet has in turn a conically tapering section 37 b on its outer jacket, to which a cylindrical fitting section 39 b connects. The section 39 b is in a threaded head 41 b of the collet 29 b into the jig feeding differential screw.

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.While the collets 29 and 29 a each comprise a plurality of axial slots arranged in rows and closed at both longitudinal ends, the collet 29 b is here by a few axially extending and radially continuous slots 51 b distributed in the circumferential direction at equal angular intervals three by 51 ° offset slots 51 b in axial Zungenbe rich 71 divided. The slots 51 b are closed at both longitudinal ends and extend in wesentli Chen over the entire axial length of the conical section 37 b and over a large part of the cylindrical portion 39 b of the outer shell. In the circumferential direction on both sides of each slot 51 b, an axially extending and radially continuous slot 75 , which is open towards the front end 73 of the collet 29 b, is provided. The Winkelab stood the slots 75 from the slots 51 b is smaller than the angular distance from adjacent in the circumferential direction th, but belonging to different slots 51 b slots 75 . The slots 75 extend only over a partial length of the conical section 37 b. In such a configuration, a web 55 b is formed between the end edge 73 and the axially adjacent longitudinal end of the slide 51 b, which web is connected to the tongue region 71 via an elastic lamella 57 b. The slots 75 also ensure an improvement in the flexibility of the collet 29 b without the torsional stiffness speed is significantly affected.

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.As indicated at 75 ', on both sides of each closed slot 51 b further slots can be provided, the angular distance to the adjacent slot 75 of this group is in turn smaller than the slots of other groups. The slots 75 'can be open to the front edge 73 , but are preferably closed.

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.Conventional manufacturing methods, for example electron beam or laser beam cutting methods, can be used to produce the slots explained above. The advantage of the variant according to Fig. 4a and 4b, that the relatively long slits 51 b can also be prepared by inexpensive wire erosion, the wire insertion hole is advantageously incorporated in the cylindrical portion 39 b, as indicated at 77.

Claims

1. A chuck for a rotating tool comprising:

a base body ( 7 ) with a receiving bore ( 21 ) which is central to the axis of rotation ( 3 ) and into which a shaft ( 35 ) of the tool ( 5 ) can be inserted axially from an end face ( 27 ) of the base body ( 7 ),
- An axially movably arranged in the receiving bore ( 21 ), the shank ( 35 ) of the tool ( 5 ) essentially enclosing collet ( 29 ), with a conically tapering section ( 37 ) away from the tool ( 5 ) of its outer shell on one equally tapered, conical section ( 23 ) of the inner casing of the receiving bore ( 21 ) is supported and with a on the side facing away from the tool ( 5 ) th cylindrical section ( 39 ) of its outer casing into a cylindrical section ( 25 ) of the inner casing Receiving hole ( 21 ) and
- One for closing the collet ( 29 ) pulling on this gripping clamping device ( 43 ), characterized in that the angle of inclination of the generatrix of the conical section ( 37 ) of the collet ( 29 ) to the axis of rotation ( 3 ) is less than 2 °, in particular less than 1.5 ° and preferably equal to about 1 °, and the cylindrical portion ( 39 ) of the collet ( 29 ) as on the cylindrical portion ( 25 ) of the receiving bore ( 21 ) GE is formed mating surface.

2. Clamping device according to claim 1, characterized in that the angle of inclination of the conical section ( 37 ) of the collet ( 29 ) to the axis of rotation ( 3 ) slightly larger than the angle of inclination of the conical section ( 23 ) of the receiving bore ( 21 ) of the base body ( 7 ) is.

3. Clamping device according to claim 2, characterized in that the base body ( 7 ) in the region of at least a part of the conical section ( 23 ) of its receiving bore ( 21 ) has a wall thickness which is dimensioned such that it is loaded by radial clamping forces Collet ( 29 ) allows a slight expansion.

4. Clamping device according to claim 2 or 3, characterized in that the base body ( 7 ) at least in the region of the front end ( 27 ) has an axially overlapping with the collet ( 29 ), to the front end ( 27 ) tapered outer jacket ( 49 ).

5. Clamping device according to claim 4, characterized in that the conical outer casing ( 49 ) the wall thickness of the base body ( 7 ) in the region of the front end ( 27 ) to more than half the value of the wall thickness in the largest diameter area of the conical outer casing ( 49 ) decreased.

6. Clamping device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the collet ( 29 ) distributed in the circumferential direction a plurality of elongated in the axial direction and closed at both longitudinal ends has slots ( 51 ) which penetrate the collet ( 29 ) radially.

7. Clamping device for a rotating tool, comprising:

a base body ( 7 ) with a receiving bore ( 21 ) which is central to the axis of rotation ( 3 ) and into which a shaft ( 35 ) of the tool ( 5 ) can be inserted axially from an end face ( 27 ) of the base body ( 7 ),
- An axially movably arranged in the receiving bore ( 21 ), the shank ( 35 ) of the inserted tool ( 5 ) essentially enclosing collet ( 29 ) with a tapered section ( 37 ) away from the tool ( 5 ) of its outer casing the conical section ( 23 ) of the inner casing of the receiving bore ( 21 ) is tapered in the same direction, and
- One of the collet ( 29 ) relative to the receiving bore ( 21 ) axially moving, for closing the collet ( 29 ) in particular pulling on this acting collet chuck ( 43 ), characterized in that the collet ( 29 ) distributed in the circumferential direction several re in the axial direction Elongated, the collet ( 29 ) radially penetrating slots ( 51 ) which are closed at both longitudinal ends.

8. Clamping device according to claim 7, characterized in that the outer jacket of the collet ( 29 ) on the end face ( 27 ) of the base body ( 7 ) facing away from its conical section ( 37 ) has a cylindrical section ( 39 ) which in a cylindrical portion ( 25 ) of the inner shell of the receiving bore ( 21 ) extends and forms a fitting surface on the cylindrical portion ( 25 ) of the receiving bore ( 21 ).

9. Clamping device according to one of claims 6 to 8, characterized in that the slots ( 51 ; 51 a) are arranged in a plurality of axial rows ( 53 ; 53 a) offset from one another in the circumferential direction, each row ( 53 ; 53 a) comprises several of the slots ( 51 ; 51 a), and that the slots ( 51 ; 51 a) in the circumferential direction of adjacent rows ( 53 ; 53 a) are axially offset from one another, such that the slots ( 51 ; 51 a) each row ( 53 ; 53 a) axially overlap with the axially opposite longitudinal ends of two axially adjacent slots ( 51 ; 51 a) of a row ( 53 ; 53 a) adjacent in the circumferential direction.

10. Clamping device according to claim 9, characterized in that the slots ( 51 ; 51 a) have the same lengths.

11. Clamping device according to claim 9 or 10, characterized in that all rows ( 53 ) have the same angular distance from one another.

12. Clamping device according to claim 9 or 10, characterized in that the rows ( 53 a) are arranged in groups and that the angular distance between the rows ( 53 a) from one another within the groups is smaller than the angular distance between the rows belonging to adjacent groups ( 53 a).

13. Clamping device according to claim 12, characterized in that the rows ( 53 a) are arranged in pairs in groups.

14. Clamping device according to one of claims 9 to 13, characterized in that the rows ( 53 ; 53 a) in the axial direction substantially completely over the conical section ( 37 ; 37 a) of the collet ( 29 ; 29 a) and at least extend over part of the cylindrical section ( 39 ; 39 a) of the collet ( 29 ; 29 a).

15. Clamping device according to one of claims 6 to 8, characterized in that several of the slots ( 53 b) closed at both longitudinal ends extend substantially completely over the conical section ( 37 b) of the collet ( 29 b) and that adjacent in the circumferential direction , at least on one side of each closed slot ( 29 b), in particular on both sides, at least one further, axially elongated, radially continuous slot ( 75 , 75 ') is provided, which is only on its the cylindrical portion ( 39 b) axially facing longitudinal end closed, but is open at its other longitudinal end to the front end ( 73 ) of the collet ( 29 b).

16. Clamping device according to claim 15, characterized in that the open slots ( 75 , 75 ') are arranged in a group on both sides of each closed slot ( 51 b) and that the angular distance of the open slots ( 75 , 75 ') within the group from each other and from the closed slot ( 51 b) is smaller than the angular distance of the open slots ( 75 , 75 ') of adjacent groups.

17. Clamping device according to claim 15 or 16, characterized in that the closed slots ( 59 b) also extend at least over part of the cylindri's section ( 39 b) of the collet ( 29 b).

18. Clamping device according to one of claims 15 to 17, characterized in that the open slots ( 75 , 75 ') extend only over part of the axial length of the conical section ( 37 b) of the collet ( 29 b).

19. Clamping device according to one of claims 1 to 18, characterized in that the Zangenspannvorrich device in the power transmission path has a differential thread ( 43 ).

20. Clamping device for a rotating tool, comprising:

a base body ( 7 ) with a receiving bore ( 21 ) which is central to the axis of rotation ( 3 ) and into which a shaft ( 35 ) of the tool ( 5 ) can be inserted axially from an end face ( 27 ) of the base body ( 7 ),
- In the receiving bore ( 21 ) axially movably arranged, the shank ( 35 ) enclosing collet ( 29 ), in particular with one of the end ( 27 ) of the base body ( 7 ) away conically tapering section ( 37 ) of its outer jacket a collet ( 29 ) supported in the same tapering conical section ( 23 ) of the inner casing of the receiving bore ( 21 ) and
- An axially loading the collet ( 29 ) relative to the receptacle bore, for closing the collet especially pulling on this acting collet clamping device ( 43 ), characterized in that the collet clamping device comprises a differential screw drive ( 43 ) arranged in the transmission path.

21. Clamping device according to claim 19 or 20, characterized in that the differential screw drive ( 43 ) comprises a coupling piece ( 45 ) which can be rotated centrally to the axis of rotation ( 3 ) and which has a first thread ( 41 , 59 ) with the collet ( 29 ) and is connected to the base body ( 7 ) via a second thread ( 61 , 63 ), the first ( 41 , 59 ) and the second ( 61, 63 ) thread being arranged coaxially with respect to the axis of rotation ( 3 ) and both with different winding directions and also have different slopes from each other.

22. Clamping device according to claim 21, characterized in that the coupling piece ( 45 ) in the receptacle bore ( 21 ) of the base body ( 7 ) is arranged.

23. Clamping device according to claim 22, characterized in that the base body ( 7 ) comprises a taper shank ( 13 ) and the coupling piece ( 45 ) from the side of the taper shank ( 13 ) is accessible for a turning tool.

24. Clamping device according to one of claims 21 to 23, characterized in that the coupling piece ( 45 ) is provided on its end facing away from the collet ( 29 ) axially with tool engagement surfaces ( 47 ).

25. Clamping device according to one of claims 19 to 24, characterized in that the collet ( 29 ) by means of positive anti-rotation elements ( 65 , 67 ) rotatably, but axially movable, in the receiving bore ( 21 ) is guided.