DE8801499U1

DE8801499U1 - Spannvorrichtung

Info

Publication number: DE8801499U1
Application number: DE8801499U
Authority: DE
Original assignee: Hertel AG Werkzeuge and Hartstoffe
Current assignee: Hertel AG Werkzeuge and Hartstoffe
Priority date: 1987-10-14
Filing date: 1988-02-06
Publication date: 1988-11-10

Description

Spannvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgeführten Nerkna Len.

Bei einer bekannten Spannvorrichtung der eingangs

genannten Art (DE-C-I". 83 341) sind die Kugeln durch Exzenter-Innenflächen eines auf den Ringflansch um die Systemachse drehbar gelagerten Spannringes

■^5 beaufschlagbar, durch den die Kugeln radial einwärts gegen den Verriegelungskörper gespannt werden. Dieser radial einwärts gerichtete, von den Kugeln ausgeübte Spanndruck wird durch die Schrägflächen an den Stirn* enden des Verriegelungskörpers in eine axiale Spannrichtung umgelenkt. Diese Spannvorrichtung hat den Nachteil, daß sowohl der Spannring als auch die Schrägflächen des Verriegelungskörpers nur in einem Punktkontakt mit den Kugeln stehen. Dadurch ist diese Spannvorrichtung verschleißgefährdet und nur begrenzt sicher gegen 1m Betrieb unvermeidliche Schwingungseinwirkungen.

Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, eine Spannvorrichtung der eingangs genannten Art to auszubilden,

3Q daß tie verschleißfest und tchwingungtticher 1st ohne Einbußen an Witdtrholgenau1gke1t und einfacher Man1pul1erbarke1t. Solche Spannvorrichtungen werden 1n automatisierten werkzeugwechteltytteaien eingesetzt, 1n dtnen dtr Träger 1n kurzen Ze1tabttänden unterichitdUcht Werkzeug· mit hoher Standzeit und Wiederholgenauigkeit aufnehmen können muß. Diese Aufgabe wird durch den kennzeichnenden Teil de* Ansprüche· 1 gelölt.

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Durch die erfindungsgenäße Lösung ist in Bereich der einzelnen Glieder der Spannvorrichtung ein Flächenkontakt gewährleistet, der für eine hochgradige Schwingungsdämpfung und gleichzeitig für niedrige spezifische Flächendrücke sorgt.

Durch das Kennzeichnungsnerkmal des Anspruches 2 ist es möglich, die Spannvorrichtung von zwei Seiten in Radialrichtung von außen zu betätigen. Durch den kennzeichnen-¹^ den Teil des Anspruches 3 ist die Spannvorrichtung nur immer von einer Druckschraube 15 spannbar, was kostensparende Betätigungseinrichtungen für die autoaatische Spannvorrichtung ermöglicht.

¹^ Das Kennzeichnungsmerkmal des Anspruches 5 gewährleistet eine Gleichmäßigkeit der beidseitig auf den Verriegelungskörper einwirkenden Spanndrücke. Durch das Kennzeichnungsmerkmal des Anspruches 6 ist gewährleistet, daß der Verriegelungskörper beim Herausziehen des Zapfens aus der Paßbohrung des Trägers automatisch in eine Mittelstellung zurückgeschoben wird, in welcher der Herausziehvorgang nicht beeinträchtigt wird. Durch das Kennzeichnungsmerkmal des Anspruches 7 ist gewährleistet, daß der Verriegelungskörper bezüglich der Drehstellung seiner Längsachse immer funktionsfähig 1st. Durch Anspruch 8 ist eine kostengünstige Herstellung des Verriegelungskörpers und der Querausnehmung gewährleistet.

3C Durch das Kennzeichnungsmerkmal des Anspruches 10 ist mit der Spannbewegung eine Verkeilung beider Teilkörptr des VerriegeLungskörpers Innerhalb der Querbohrung möglich, was der Schwingungssicherheit besonders dienlich 1st. Durch das Kennzeichnungsmerkmal de» Ansprüche« 11 läßt lieh die Spannvorrichtung auch 1n Axialdichtung beispielsweise von der Vorderseite des Werkzeuges her schließen und lösen. Durch das Kennzeiehnungsmerkmal des

Anspruches 14 wird wiederum die Schwingungsfestigkeit begünstigt. Das Merkaal des Anspruches 16 ermöglicht eine ungehinderte Einführung des Paßzapfens in die Paßbohrunq, ohne daß ein etwa aus der Querausnehmung herausstehendes Ende des Verriegelungskörpers die Einschubbewegung behindert.

Die weiteren Erfindungsmerkmale lösen darauf basierende Probleme, daß die Kugeln frei drehbar in ihrer Lager-

¹^ pfanne einliegen. Dies könnte nämlich zur Folge haben, daß sich bei entnommenen Werkzeug eine Kugel etwa unter äußeren mechanischen Einflüssen (Vibrationen, Erschütterungen u.dgl.) in eine Position dreht, in der ihre Kappungsflach.* beispielsweise innerhalb der Lagerpfanne einliegt. Beim Schließen der Spannvorrichtung würde dann die Schrägfläche des Verriegelungskörpers nicht mehr von der Kappungsflache, sondern von einem sphärischen Umfangsbereich der Kugeloberfläche punktuell beaufschlagt. Zum einen wäre damit eine einwandfreie Spannung des Werkzeuges im Halter nicht mehr gewährleistet; zum anderen bestünde die Gefahr, daß durch die punktuelle Belastung so hohe lokale Drücke an der Kugeloberfläche auftreten, daß die Kugel zerstört wird.

Zur Vermeidung dieser Nachteile sind die Merkmale des

Anspruches 17 vorgesehen. Da somit die Kugel in gelöstem Zustand der Spannvorrichtung mit der Ebene ihrer Kappungsflache selbsttätig in eine Parallellage zur Systemachse verbracht wird, steht die Kappungsf lache unabhängig von der Drehstellung der Druckschraube immer frontal zum Verriegelungskörper, wodurch ein unbehindertes Einführen des Paßiapfens und ein fehlerfreies Verspannen der Kappungsflache »1t der Schrägfläche des Verriegelungskörpers gewährleistet sind. Durch die angegebene Ruhepos1t1on der KugeUappungsf läehe 1st ein Löten und Schließen der Spannvorrichtung mit nur minima I en Verschiebeweg der Kugeln gegenüber den VerHege-

Lungskörper möglich. Bei der Verspannung selbst wird die Kugel durch die Beaufschlagung ihrer Kappungsfläche von der Schrägfläche des Verriegelungskörpers gegen das Moment des Rückstellelements aus der Ruheposition ausgelenkt.

Im Kennzeichen des Anspruches 18 ist eine konstruktiv vorteilhafte Ausgestaltung des Rückstellelementes und seiner Anbringung an der Kugel bzw. Druckschraube angegeben. Diese ist besonders einfach, da das Rückstellelement lediglich ein langgestrecktes Federteil - nach Anspruch 19 eine langgestreckte Schraubenfeder ist, das mit seiner Länge in zwei Sackbohrungen in der Kugel bzw. der Lagerpfanne einliegt. Statt einer Schraubenfeder kann beispielsweise auch ein langgestreckter, federelastischer Kunststoffstab od.dgl. Verwendung finden.

Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 20 kann die Kugel gegenüber der Lagerpfanne in allen seitlichen Raumrichtungen ausgelenkt werden, wobei unabhängig von der Auslenkrichtung immer ein Rückstellmoment auf die Kugel ausgeübt wird. Durch die trichter- oder kegelartige Aufweitung der beider. Sackbohrungen sind im Anlagebereich des Federteiles somit kein<2 scharfen Ecken und Kanten vorhanden. Außerdem ist die Montage, insbesondere das Einführen des federteils in die Sackbohrungen durch die Aufweitung sehr

erleichtert.
30

Die in den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 21 bis 23 angegebenen Maßnahmen gelten einer Verbessetung des vom Federteil auf die Kugel ausgeübten RückttelImomentes.
3S

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* Durth tin« Ausgestaltung die Spannvorrichtung nach Anspruch 24 wird da« vom federteil hervorgerufene Rückst el Imointnt ohne Vertug auf dl· Kugel übertragen, ourth d1t wechselseitig« Anlage de· Pederteils auf seiner Gesamtlänge 1m Bereich der beiden Sackbohrungen In der Lagerpfanne und der Kugel wird die vom Federteil erzeugte Rückstellkraft nämUch auf dessen gesamter Länge direkt auf die Kugel übertragen.

Nach Anspruch 25 verlaufen die beiden Sackbohrungen

konzentrisch zur Rotationsachse der Druckschraube bzw. der Kugel. Unter der Kugelrotationsachse ist dabei die Achse zu verstehen, die durch das Zentrum der Kappungsfläche verläuft und auf letzterer senkrecht steht. Durch

*5 die angegebene Konstruktion wird aine Montageerleichterung erzielt. Das langgestreckte Federteil braucht nämlich nur in die Sackbohrung der Kugel eingeführt und beide Bauteile dann zusammen in die Lagerpfanne eingedrückt zu werden. Das aus der Sackbohrung der Kugel herausstehende Ende des Federteils wird dabei geradlinig in die Sackbohrung der Lagerpfanne eingeführt. Die trichter- oder kegelartige Aufweitung der Sackbohrungen hat dazu den Vorteil, daß die Einführung besonders

einfach möglich ist.
25

Die im Anspruch 26 angegebene Länge des Federteils wirkt sich wiederum positiv auf das erzeugbare Rückstelimoraent aus, da dieses mit der Länge des Federteils wächst.

Die in Anspruch 27 angegebenen Merkmale dienen einer Verbesserung der Lagereigensehaften der Kugel in der Lagerpfanne. Durch die öffnungen der beiden Sackbohrungen wird nämlich an sich die Lagerung der Kugel verschlechtert, insbesondere da die öffnung der Kugelsackbohrung

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au-/ den der KugelkappungsfLieh« diametral gegenüber" Hegenden Qberf lächenabschnitt Hegt. Die wirksame Lager" fliehe wird also vor alle« 1n den Bereichen der Lagerung reduziert/ 1n denen normalerweise die größten Lagerdrücke auftreten. Demnach 1st es vorteilhaft/ wenn der Über"

schneidungsbereich der Offnungen der beiden Sackbohrungen einen minimalen F liehen 1nhaLt und folglich eine Form aufweist/ die im wesentlichen dem Querschnitt des Federteils entspricht.
iü

Der Gegenstand der Erfindung wird anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungs-

form der Erfindung/
Fig. 2 einen Schnitt entsprechend der Linie II-II in

Fig. 1/

Fig. 3 einen Längsschnitt entsprechend Fig. 1 durch eine alternative Ausführungsform der Erfindung/

Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform, bei der der Verriegelungskörper zweiteilig in Form zweier Teilkörper ausgebildet ist,

Fig. 5 und 5a vergrößerte perspektivische Darstellungen der Druckschrauben mit ihren Kugeln, Fig. 6 eine Ausführungsform einer in Axialrichtung von der Werkzeugseite her betätigbaren Spannvorri chtung,
Fig. 7 eine Seitenansicht der Spannvorrichtung Bit

rückstellbaren Kugeln teilweise im Längsschnitt, Fig. 8 eine Detaillängsschnittdarstellung aus Fig. 7 durch die Spannvorrichtung in gelöster Ruheposition und

Fig. 9 eine Detaillängsschnittdarstellung analog Fig. 8 durch die Spannvorrichtung in Spannposition.

Die Spannvorrichtung gemäß Mg. 1-3 besteht 1&ogr;&igr; wesentlichen aus den Schneidenlager, nachstehend kurz werkzeug 1 genannt/ und dem Träger 2, z.B. die Antriebsspindel einer Werkzeugmaschine. Das Werkzeug 1 1st mit einem rückwärtigen Paßzapfen 3 1n eine achsgleiehe Paßbohrung 4 des Trägers 2 einsteckbar und dort durch SperrgHeder sowohl gegen eine Axialbewegung In Richtung der Systemachse 5 als auch gegen eine Drehbewegung um die Systemachse 5 festlegbar. Das Sperrglied ⁼ IO ist dabei mindestens ein in einer durchgehenden radialen

Querausnehmung 6 des Paßzapfens 3 in Radialrichtung \_t verschiebbarer Verriegelungskörper 7. Der Verrie-

:■ gelungskörper 7 ist an seinen beiden der Innenwand 8

\ der Paßbohrung 4 zugewandten Stirnenden mit jeweils einer

■j. 15 ebenen Schrägfläche 9,10 versehen, die jeweils mit der Systemachse 5 einen sich in Richtung auf das Werkzeug 1 hin schließenden, spitzen Winkel 11 bilden. Jede

" Schrägfläche 9,10 ist von der Druckfläche eines radial

in den die Paßbohrung 4 umgebenden Ringflansch 12

. 20 einschraubbaren Druckkörpers beaufschlagt. Diese Druckfläche ist die Kappungsf lache 13 einer Kugel 14. Jede &xgr; Kugel 14 ist in einer Lagerpfanne 16 am stirnseitigen

; Ende einer von außen radial durch den Ringflansch

I* hindurchschraubbaren Druckschraube 15 flächig abgestützt

% 25 und liegt in dieser unverlierbar gehalten ein. (Fig.5,5a)

§ Die von den beiden Schrägflächen 9,10 mit der Achse der

Paßbohrung 4 bzw. der Systemachse 5 gebildeten Winkel 11 sind gleich groß.

30

Der Verriegelungskörper 7 ist nur begrenzt in Längsrichtung der Querausnehmung 6 verschiebbar derart, daß er ausschließlich mit einer Schrägfläche 9 bzw. 10 radial über den Paßzapfen 3 hinausstehen kann. Dazu ist am äußeren Umfang des Verriegelungskörpers 7 eine Längsnut 17 von begrenzter Länge angeordnet, in die ein mit dem Paßzapfen 3 fest verbunden*-, in Richtung der Systemachse

I*« &diams;

5 weisender StHt 18 hineinragt. Durch Anschlag an die Enden der Länjsnut 17 wird die Begrenzung des Verschiebe' wegs bewerkstelligt. Der Verriegelungskörper 7 1st weiterhin undrehbar 1n der Querausnehmunu 6 geführt.

Die fluerausnehmung 6 kann eine Bohrung und der VerHegelungskörper 7 kann ein zylindrischer Bolzen sein.

Der Verriegelungskörper 7 ist mittig mit einer Ringnut 19 versehen oder in Längsrichtung der Systemachse 5 von 1Ö einer Durchgangsbohrung ZO durchsetzt, die mit einer axialen Kühlmittelbohrung 21 im Paßzapfen 3 in überdeckung steht.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 ist der Verriegelungskörper zweigeteilt, wobei jedes« Teilkörper 22,23

eine Schr&gfläche 9,10 zugeordnet ist und die Teilungsebenen 24 beider Teilkörper 22,23 einen spitzen Winkel 25 mit der Systemachse 5 bzw. der Längsachse der Paßbohrung 4 bilden und aneinander Iiegen. 20

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 ist ebenfalls der Verriegelungskörper zweigeteilt. Er bestent aus den Teilkörpern 27,28, deren einander zugewandte Teilungsflächen 29,30 miteinander einen spitzen Winkel 31 bilden, der sich in Richtung auf das Werkzeug 1 öffnet. Die Teilungsflächen 29,30 der Teilkörper 27,28 sind durch ein keilartiges, in Richtung der Systemachse 5 längsverschieblich antreibbares Spannglied 32 auseinanderspreizbar.

In Falle des Ausführungsbeispieles gemäß Fig. 6 liegen die Keilflächen 34,35 des Spanngliedes 52 gleichebig auf den einander zugewandten Teilungsflächen 29,30 der Verriegelungskörper 27,28 auf. Die Keilzwischenlage des Spanngliedes 32 zwischen den Verriegelungskörperrs &ldquor;-.,<>9 kann selbsthemmend sein; dann muß zum Zurückziehen des Spanngliedes 32 aus seiner Kle«mstellung ein ausreichender Druck vorhanden sein.

■tig»,-.TiVT- &ogr; :« - - ₌

Bei der Ausführungsfora gemäß Fig. 6 ist ein zusätzliches Sperrglied zur Festlegung gegen eine Drehbewegung vorhanden. Es ist dies eine Hirth-Verzahnung 36, die im Bereich der axialen Anlagefläche zwischen Ringflansch 12 des Trägers 2 und der Gegenfläche des Werkzeugs 1 angeordnet ist.

Die Stirnenden des Verriegelungskörpers 7 bzw. der Teilkörper 22,23 bzw. 27,28 sind auf ihrer dem Werkzeug 1 abgewandten Seite mit Gegenschrägen 37,38 versehen, die einen vorzugsweise spitzen Winkel 39 bilden, der sich in Richtung auf das Werkzeug hin öffnet. Die Gegenschrägen 37,38 schieben den Verriegelungskörper 7 bein Einführen des Paßzapfens 3 in seine Mittelstellung.

15

Bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 1-4 erfolgt die Spannung der Spanneinrichtung durch Einschrauben mindestens einer der beiden Druckschrauben 15 von der Außenseite der Träger 2 her. Dabei legen sich die Kugeln 14 mit ihren Kappungsflachen 13 an die Schrägflächen 9,10 des Verriegelungskörpers 7 oder der Teilkörper 22,23 (Fig. 4) bzw. 27,28 (Fig. 6) an und erzeugen dadurch einen axialen Druck auf den Paßzapfen 3 in Richtung auf das Innere der Paßbohrung 4. Die Verdrehsicherung zwischen Träger 2 und werkzeug 1 kann durch einen Paßzapfen 40 (Fig. 1,3 und 4) oder durch eine Hirth-verzahnung (Plankerbverzahnung) 36 (F1g. 6-9) verbessert werden, die 1n Bereich der axialen Anlagefläche zwischen Ringflansch 12 des Trägers 2 und der Gegenflache des Werkzeugs 1 wirksam sind. Ein Lösen der Spannverbindung 1st durch Lösen derselben Druckschraube 15 möglich, die vorher gespannt worden 1st. Durch das Herausziehen des Paßzapfens 3 aus der Paßbohrung 4 schieben sich Infolge der Schrlflflichtn 9/10 automafiich dtr verriegelungskörper 7 biw. leine Teilkörper 22/23 wieder 1n eine Mittelstellung in der Querautnehnung 6 zurück, 1n der eine Entnahme ungehindert möglich 1■t.

Ia Falle des Ausführungsbeispiels von Fig. 6 kann das

Spannen und Lösen außer durch das Anziehen beider Druckschrauben 15 auch durch das Vorschieben und Zurückziehen des Spanngliedes 32 erfolgen.

Wenn vorstehend davon gesprochen ist/ daß der Paßzapfen 3 mit den Werkzeug 1 verbunden und die Paßbohrung 4 Teil des Trägers 2 sind, so ist auch eine kinematisch umgekehrte Zuordnung von Paßzapfen 3 bzw. Paßbohrung 4 ohne Änderung des Erfindungsgedankens möglich. Durch die Erfindung wird eine in jedem Falle in Richtung der Systemachse 5 kurze Bauweise der Spannvorrichtung begünstigt.

Zwischen den Kugeln 14 und ihrer zugehörigen Druckschraube 15 ist eine Einrichtung wirksam, die die Kugeln 14 bei gelöster Druckschraube 15 in eine Ausgangsstellung zurückstellt, in der die Kappungsflache 13 parallel zur Systemachse 5 ausgerichtet ist. Diese insbesondere in Fig. 8 und 9 dargestellte RückstelIvorrichtung besteht aus einer langgestreckten Schraubenfeder 50, die mit ihrer Länge in zwei Sackbohrungen 51,52 in der Lagerpfanne 16 der Druckschraube 15 bzw. der Kugel 14 einliegt. Die beiden Sackbohrungen 51,52 liegen jeweils konzentrisch zu den Rotationsachsen 53,54 von Druckschraube 15 bzw. Kugel 14. Die Rotationsachse 54 der Kugel 14 1st die Achse, die durch den Mittelpunkt der Kappungsflache 13 verläuft und rechtwinklig zu dieser angeordnet 1st. Weiterhin sind die beiden Sackbohrungen 51,52 sich in Richtung Ihrer Öffnungen 55 trichterartig aufweitend ausgebildet. An Ihrem Grund entspricht der Durchmesser der Sackbohrungen 51,52 dem der Schraubenfeder 50. Wie aus einem Vergleich der F1g. 8 und 9 miteinander hervorgeht, 1st die Schraubenfeder 50 ·&eegr; Ihrem druekichraubensf1t1g«n End« 56 1n der Sackbohrung 52 beispielsweise durch Vtrkltbung festgelegt. Die Festlegung kann natürlich auch 1m umgekehrten Sinn an anderen

Ende erfolgen. Das kugelseitige Ende 57 Liegt frei in der Sackbohrung 51 ein. Hie aus Fig. 8 deutlich wird, entspricht die Länge der Schraubenfeder 50 in wesentlichen der Summentiefe der beiden Sackbohrungen 51,52. 5

Die Kugel 14 ist mit ihrer Kappungsflache 13 der Schrägfläche 9 zugewandt, wobei die Kappungsflache 13 rechtwinklig zur Relativverschieberichtung 58 und parallel zur Systemachse 5 ausgerichtet ist. Die beiden Sackbohrungen 51,52 liegen mit ihren 'öffnungen 55 deckungsgleich. Das Schließen der Spannvorrichtung erfolgt durch Einschrauben mindestens einer der beiden Druckschrauben 15 von der Außenseite des Trägers 2 her. Dabei legen sich die Kugeln 14 mit ihren Kappungsflachen 13 an die

Schrägflächen 9 des Verriegelungskörpers 7 an und

erzeugen dadurch einen axialen Druck auf den Paßzapfen 3 i< Richtung auf das Innere der Paßbohrung 4. Bei der Auslenkung der Kugel 14 gegenüber der Lagerpfanne 16 wird die Scheibenfeder 50 in den beiden Sackbohrungen 51,52 deformiert und insbesondere seitlich ausgelenkt. Dadurch erzeugt die Schraubenfeder 50 ein Rückstellmoment, da sie eine Tenoenz zur Streckung zeigt. Wird die Spannvorrichtung durch Relativverschiebung von Verriegelungskörper 7 und Kugel 14 zueinander wieder gelöst, so wird durch Kontraktion der Schraubenfeder 50 die Kugel 14 in die in Fig. 2 gezeigte Ruheposition zurückgestellt, in der die Kappungsf lache 13 rechtwinklig zur Relativverschieberichtung 58 bzw. parallel zur Systemachse 5 angeordnet ist. Wie in Fig. 9 gezeigt, Hegt die Schraubenfeder 50 in Spannposition von Kugel 14 und Verriegelungskörper 7 auf ihrer Gesamtlänge im Bereich der beiden Sackbohrungen 51/52 an sich wechselseitig gegenüberliegenden Seltenwänden 59,60 der beiden Sackbohrungen 51,52 an. Dabei weisen die Offnungen 55 dtr beiden Sackbohrungen einen Uberschneidungsbereieh auf, dessen Flächeninhalt und Form 1m wesentlichen den Querschnitt der Schraubenfeder SO entspricht.

ft«*Mgtie4chenUstt

1	Werkzeug
2	Träger
3	Plßtipfen
A	Paßbohrung
5	Systemachse
6	Querausnehmung
7	Verriegelungskörper
8	Innenwand
9	Schragf lache
10	Schragf liehe
11	spitzer Winkel
12	Ringf iansc'n
13	Kappungsflache
14	Kugel
15	Druckschraube
16	Lagerpfanne
17	Längsnut
18	Zapfen
19	Ri ngnut
20	Durchgangsbohrung
21	Kühl mit telbohrung
22	Teilkörper
23	Teilkörper
24	Teilungsebene
25	spitzer Winkel
26
27	Teilkörper
28	Teilkörper
29	Tei lungsflache
30	Teilungsf lache
31	spitzer Winkel
32	Spannglied
33	Keilglied
34	Keilfläche
35	Keilfläche
36	Hi rth-Verzahnung
37	Gegenschräge
38	Gegenschräge
39	spitzer Winkel
40	Paßzapfen
41	spitzer Winkel
50	Schraubenfeder
51	Sackbohrung
52	Sackbohrung
53	Rotationsachse
54	Rotationsachse
55	öffnung
56	druckschraubenseitiges En
57	kugelseitiges Ende
58	Re la ti wer Schieberichtung
59	Seitenwand
60	Se itenwand

Claims

Ansprüche

1. Spannvorrichtung zum Einspannen von Werkzeugen (1) in einen Träger (2), insbesondere in einen Revolverkopf oder in eine Antriebsspindel einer Werkzeugmaschine,

bei der das Werkzeug (1) mit einem rückwärtigen Paßzapfen (3) in eine von einen Ringflansch (12) umgebene, die Systemachse (5) als Bohrungsachse enthaltende Paßbohrung (4) des Trägers (2) einsteckbar und darin durch Sperrglieder festspannbar ist, wozu ein an seinen Stirnenden mit Schrägflächen (9,10) versehener Verriegelungskörper (7) in einer durchgehenden radialen Querausnehmung (6) des Paßzapfens (3) in Rsdi.'-ILrichtung verschiebbar gelagert ist, dessen beide Schrägflächen (9,10)

- mit der Systemachse (S) jeweils einen sich in Richtung auf das zu spannende Werkzeug Ci) bin schließenden, spitzen Winkel (11) bilden und

- zum Spannen durch in Axialrichtung unverschiebbar, in Radialrichtung jedoch beweglich am Ringflansch

(12) gehaltene Kugeln (14) beaufschlagbar sind,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Kugeln (14) die Schrägflächen (9,10) des Verriegelungskörpers (7) mit jeweils einer ebenen Kappungsflacht (13) beaufschlagen und drehbar in einer Lagerpfanne (16) abgestützt sind, wobei mindestens eine Kugel (14) an *tirnseitigen Ende einer von außen radial durch den Ringflansch (12) hindurchschraubbaren Druckschraube (15) angeordnet ist und dort unverUerbar tinUegt. (Pig. 1,2)

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daß beide Kugeln (14) an stirnseitigen Ende zweier von außen radial durch den Ringflansch (12) hindurchschraubbaren Druckschrauben (15) angeordnet sind und dort unverlierbar einLiegen.

3. Spannvorrichtung nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet/ daß eine der beiden Druckschrauben (15) in Einschraubstellung stoffschlüssig mit dem Ringflansch (12) verbunden, insbesondere verklebt ist.

4. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckschraube (15) ein in der Unfangst lache des Ringflansches (12) versenkbarer Gewindestift ist.

5. Spannvorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die von den beiden Schrägflächen (9,10) mit der Systemachse (5) jeweils gebildeten beiden Winkel (11) gleich groß sind.

6. Spannvorrichtung nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Verriegelungskörper (7) nur begrenzt in Längsrichtung der Querausnehmung (6) verschiebbar ist derart, daß er ausschließlich mit nur einer Schrägfläche (9 oder 10) radial Cber dtn Paßzapfen (3) hinausstehen kann.

7. Spannvorrichtung nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, daß der Verriegelungskörper (7) vcrdrehsieh«r in d*r Ouerausnehmung (6) in Radialrichtung verschiebbar gelagert 1st.

3. spannvorrichtung nach Aniprueh 7,

dadurch gekennzeichnet/

daß die Querautnehmung (6) eine Bohrung und der Verriegelungikörper (?) ein «yUndrischtr Balten 1st.

9. Spannvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche/

dadurch gekennzeichnet,

daß der Verriegelungskörper (7) mittig mit einer Ring· nut (19) versehen oder radial von einer Durchgangsbohrung (20) durchsetzt 1st/ - die mit einer axialen Kühlmittelbohrung (21) im Paßzapfen (3) in überdeckung steht. (Fig.1,3)

10. Spannvorrichtung nach einem o£jr mehreren der vorhergehenden Ansprüche/

dadurch gekennzeichnet,

daß der Verriegelungskörper (7) zweigeteilt 1st/ wobei jedem Teilkörper (22/23) an seiner Außenseite eine Schrägfläche (9,10) zugeordnet 1st und die Teilungsebenen (24) beider Teilkörper (22,23) einen spitzen Winkel (25) mit der Längsachse (5) der Paßbohrung (4) bilden sowie aneinander Iiegen. (Fig.4)

11. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Verriegelungskörper (7) zweiteilig ist und daß die einander zugewandten Teilungsflächen (29,30) miteinander einen spitzen Winkel (31) bilden sowie durch ei« keilartiges, in Axialrichtung des Paßzapfens (3) längsverschiebliches Spannglied (32) auseinanderspreizbar sind.

12. Spannvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilungsflachen (29,30) Miteinander einen sieh in Richtung auf das Werkzeug (1) öffnenden spitzen Winkel (31) bilden.

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13. Spannvorrichtung nach Anspruch 11 oder 12,

dadurch gekennzeichnet,

daß die KeUUftchen (34/35) de· SpanngMede» (32) gle1eheb1g auf den einander zugewandten Teilungsflächen (29,30) der Verriegelungskörper (27,28) auf I i egen. (Fi g.6)

14. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13,

gekennzeichnet durch eine Selbsthemmung der Keilzwischenlage des Spanngliedes (32) zwischen den Verriegelungskörpern (28,29).

15. Spannvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

daß zur Festlegung gegen eine relative Verdrehung eine Hirth-Verzahnung (Plankerbverzahnung) (36) im Bereich der axialen Anlagefläche zwischen Ringflansch (12) des Trägers (2) und Gegenfläche des Werkzeugs (1) angeordnet ist. (Fig.7)

16. Spannvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnenden des Verriegelungskörpers (7) bzw. der Teilkörper (22,23;27,28) des Verriegelungskörpers auf ihrer dem Werkzeug abgewandten Seite mit Gegenschrägen (37,38) versehen sind, die sich in Richtung auf dös Werkzeug (1) öffnen. (Fig.1,3,4,6)

17. Spannvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Druckschraube (15) und Kugel (14) ein federelastisches Rückstelleleraent wirksam ist, weiches in gelöstem Zustand der Spannvorrichtung

• *

die Kugel (IA) mit der Ebene Ihrer Kappungsflache (13) etwa parallel zur Systemachse (3) ausrichtet. (Mg. 7,8,9)

18. Spannvorrichtung nach Anspruch 17,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Rückstellelement ein langgestrecktes, bei Biegebeanspruchung ein Rückstellmoment in Streckrichtung erzeugendes Federteil (SO) ist, das mit beiden Enden in je einer Sackbohrung (51,5E) der Kugel (14) und der Lagerpfanne (16) einliegt, die in Ruheposition der Kugel (14) achsgleich ineinandermünden.

19. spannvorrichtung nach Anspruch 18,

dadurch gekennzeichnet, daß das Federteil (50) eine Schraubenfeder ist.

20. Spannvorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Sackbohrungen (51,52) sich in Richtung ihrer öffnungen (55) trichter- oder kegelartig aufW5iten.

21. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 2Q,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Durchmesser der Sackbohrungen (51,52) an ihrem Grund etwa dem Durchmesser des Federteils (50) entspri cht.

22. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 21,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Federteil (50) an einen seiner Enden (56,57) in der entsprechenden Sackbohrung (51,52) festgelegt ist.

23. Spannvorrichtung nach eines ösr Ansprüche IS bis 21,

dadurch gekennzeichnet, daß das t«dtrt«1l (SO) an einem der Enden (36,5?) in den jeweils entsprechenden Sackbohrungen (51/52) festgelegt 1st.

24. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 23,

dadurch gekennzeichnet/

daß in Spannposition das Federteil (50) über seine Gesamtlänge im Bereich der beiden Sackbohrungen (51/52) an sich wechselseitig gegenüberliegenden Seitenwänden (59/60) der beiden Sackbohrunger (51/52) anliegt.

25. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 24/ dadurch gekennzeichnet/ daß die beiden Sackbohrungen (51,52) konzentrisch zur Rotationsachse (53/54) der Druckschraube (15) bzw. der Kugel (14) verlaufen.

26. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 25/

dadurch gekennzeichnet/

daß die Länge des Federteils (50) im wesentlichen der Summentiefe der beiden Sackbohrungen (51/52) entspr i cht.

27. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 26/

dadurch gekennzeichnet/

daß in ausgelenkter Spannposition der Kugel (14) die öffnungen (55) der beiden Sackbohrungen (51/52) einen Überschneidungsbereich aufweisen/ dessen Flächeninhalt und Form im wesentlichen dem Querschnitt des Federteils (50) entspricht.