DE9411260U1 - Clamping device for shaft tools - Google Patents
Clamping device for shaft toolsInfo
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Description
Patentanwaltsbüro Tergau & Pohl, NürnbergPatent attorney's office Tergau & Pohl, Nuremberg
&zgr; 94270-8/37/42 &zgr; 94270-8/37/42
4 Beschreibung4 Description
Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung mit den Merkmalen des OberbeThe invention relates to a clamping device with the features of the upper
griffs des Anspruches 1.of claim 1.
12 Die Spannvorrichtung weist eine Spanneinheit zur Verspannung des in eine12 The clamping device has a clamping unit for clamping the workpiece in a
13 Werkzeugaufnahme eingesetzten Schaftwerkzeugs auf. Die Spanneinheit ist &kgr; z.B. als Dehnspannfutter oder als Spannzangeneinsatz ausgestaltet und wirkt is radial nach innen auf den Werkzeugschaft klemmend ein. Während des Arie beitsbetriebes überträgt die rotierende Werkzeugmaschinenspindel der Werk-1? zeugmaschine über die Spanneinheit ein Drehmoment auf den Werkzeug-13 tool holder. The clamping unit is designed, for example, as an expansion chuck or as a collet insert and clamps the tool shank radially inwards. During operation, the rotating machine tool spindle of the machine tool transmits a torque to the tool shank via the clamping unit.
18 schaft. Normalerweise reichen die Reibungskräfte zwischen der Spanneinheit18 shaft. Normally the friction forces between the clamping unit
ie und dem verspannten Werkzeugschaft aus, um Relativbewegungen zwischenie and the clamped tool shank to allow relative movements between
&mgr; der Werkzeugmaschinenspindel und dem Werkzeugschaft in Axialrichtung undμ of the machine tool spindle and the tool shank in axial direction and
21 auch in Rotationsrichtung zu verhindern. In extremen Anwendungsfällen je-21 also in the direction of rotation. In extreme applications,
22 doch, bei denen sehr hohe Drehmomente von der Werkzeugmaschinenspinde!22, where very high torques are required from the machine tool spindle!
23 auf den Werkzeugschaft übertragen werden müssen, ist die Spannkraft der23 must be transferred to the tool shank, the clamping force of the
24 Spanneinheit nicht mehr ausreichend, um Relativbewegungen in Rotations-2s richtung zwischen Werkzeugmaschinenspindel und Werkzeugschaft zu ver-26 meiden.24 Clamping unit is no longer sufficient to prevent relative movements in the direction of rotation between the machine tool spindle and the tool shank.
28 Um die verdrehsichere Mitnahme des Werkzeugschaftes auch bei nicht aus-28 To ensure that the tool shank is securely driven even when the tool
29 reichender Spannkraft der Spanneinheit zu gewährleisten, ist es aus29 sufficient clamping force of the clamping unit, it is
&mgr; DE 39 13 626 A1 bekannt, einen scheibenartigen Mitnehmer in die Spannvor-µ DE 39 13 626 A1, a disk-like driver in the clamping device
31 richtung zu integrieren. Der Mitnehmer ist konstruktiv derart ausgestaltet, daß er31 direction. The driver is designed in such a way that it
32 während des Betriebes der Werkzeugmaschine verdrehsicher in der Spannvor-32 during operation of the machine tool, secured against rotation in the clamping device
33 richtung gelagert ist. Auf diese Weise wird das Drehmoment verlustfrei auf die33 direction. In this way, the torque is transferred to the
34 Mitnehmerscheibe übertragen. Um nun auch das Drehmoment auf den34 drive plate. In order to transfer the torque to the
35 Werkzeugschaft zu übertragen, sind die Mitnehmerscheibe und der Werk-3&bgr; zeugschaft bereits von vornherein, also bereits vor dem Einsetzvorgang des 37 Werkzeugschafts in die Spannvorrichtung, dreh- und axialfest miteinander sä verbunden. Insbesondere ist eine einstückige Verbindung zwischen der Mit—35 tool shank, the drive plate and the tool shank are connected to one another in a rotationally and axially fixed manner from the outset, i.e. before the tool shank is inserted into the clamping device. In particular, a one-piece connection between the drive plate and the tool shank is required.
8.JuIl 13848July 1384
PatentanwaltsbüroTergau & Pohl, Nürnberg I ' ·* « &Idigr; · * * ! * * ^eiie ^Patent Attorney's Office Tergau & Pohl, Nuremberg I ' ·* « &Idigr; · * * ! * * ^ eiie ^
&igr; nehmerscheibe und dem Werkzeugschaft vorgesehen. Dabei ist die Mitneh-&igr; drive disk and the tool shaft. The drive
2 merscheibe radial am Werkzeugschaft angeordnet. Derartige, mit einer Mit-2 mer disk is arranged radially on the tool shaft. Such, with a miter
3 nehmerscheibe kombinierte Werkzeugschafte erfordern jedoch einen erhöhten3 drive disc combined tool shanks require an increased
4 Herstellungsaufwand und dementsprechend erhöhte Herstellungskosten. Um4 Manufacturing effort and correspondingly increased manufacturing costs.
5 einen derartigen Werkzeugschaft überhaupt erst einsetzen zu können, muß &bgr; eine die verdrehsichere Lagerung der Mitnehmerscheibe berücksichtigende5 In order to be able to use such a tool shank, &bgr; a bearing that takes into account the anti-twisting bearing of the drive plate
7 Spannvorrichtung vorhanden sein. Die Herstellung der hierzu vorgeschlagenen7 clamping device must be available. The manufacture of the proposed
&bgr; Spannvorrichtung verteuert den Arbeitseinsatz des Schaftwerkzeugs. Um das&bgr; clamping device increases the cost of using the shank tool.
&ogr; Schaftwerkzeug auch in anderen Spannvorrichtungen einsetzen zu können,&ogr; shaft tool can also be used in other clamping devices,
10 muß die Mitnehmerscheibe aufwendig vom Werkzeugschaft entfernt werden. Im10 the drive plate must be laboriously removed from the tool shaft. In
11 Falle der einstückigen Verbindung zwischen Mitnehmerscheibe und Werk-11 Case of one-piece connection between drive plate and tool
12 zeugschaft ist eine Trennung von beiden Bauteilen überhaupt nicht vorgese-12 Separation of both components is not provided for at all.
13 hen. Das Schaftwerkzeug ist in diesem Fall nur in der speziell ausgestalteten &eegr; Spannvorrichtung von Werkzeugmaschinen und dementsprechend selten ein-15 satzfähig. Der Auslastungsgrad des Schaftwerkzeugs bleibt dadurch sehr geie ring. Bei evtl. mechanischen Beschädigungen des Werkzeugschafts oder der13 hen. In this case, the shank tool can only be used in the specially designed clamping device of machine tools and is therefore rarely used. The utilization rate of the shank tool therefore remains very low. In the event of any mechanical damage to the tool shank or the
17 Mitnehmerscheibe werden aufgrund der festen Verbindung vorzugsweise beide ie Bauteile ausgetauscht werden. Das erforderliche Auswechseln lediglich eines ig der beiden Bauteile ist dadurch sehr teuer.17 Due to the fixed connection, both components are preferably replaced. The necessary replacement of just one of the two components is therefore very expensive.
21 Ausgehend von den geschilderten Nachteilen liegt der Erfindung die Aufgabe21 Based on the disadvantages described, the invention has the task
22 zugrunde, die verdrehsichere Lagerung des Werkzeugschaftes in der Werk-22, the anti-twisting mounting of the tool shank in the tool
23 zeugaufnahme technisch zu vereinfachen. Diese Aufgabe ist durch die Merk-23 tool holder. This task is made possible by the
24 malskombination des Anspruches 1 gelöst.24 multiple combination of claim 1 is solved.
26 Der Mitnehmer und der Werkzeugschaft sind zwei getrennte Bauteile. Der26 The driver and the tool shank are two separate components. The
27 Mitnehmer ist am Aufnahmeboden gelagert. Dadurch ist in Axäalrichtung der27 The carrier is mounted on the base of the housing. This ensures that the axial
28 Aufnahme weiterhin ausreichend Raum zur Anordnung einer herkömmlichen28 recording still provides sufficient space for the arrangement of a conventional
29 Spanneinheit vorhanden. Herkömmliche Spannvorrichtungen können deshalb so mit geringem technischen Aufwand an die erfindungsgemäße verdrehsichere 31 Mitnahme des Werkzeugschaftes angepaßt werden.29 clamping unit is present. Conventional clamping devices can therefore be adapted to the anti-twist 31 drive of the tool shaft according to the invention with little technical effort.
33 Für den verdrehsicheren Eingriff des Werkzeugschaftes in den Mitnehmer muß33 For the rotation-proof engagement of the tool shank in the driver,
34 lediglich das axiale Schaftfreiende an den Mitnehmer konstruktiv angepaßt34 only the axial shaft free end is structurally adapted to the driver
35 werden. Demzufolge erfordert der übrige Werkzeugschaft keinerlei konstruktive35. Consequently, the rest of the tool shank does not require any structural
36 Anpassung an den Mitnehmer. Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung kann36 Adaptation to the driver. The clamping device according to the invention can
37 deshalb eine Vielzahl von im Handel erhältlicher Schaftwerkzeuge verdrehsi-37 Therefore, a large number of commercially available shank tools are anti-twist
S.Jull1B94S.Jull1B94
Patentanwaltsbüro Tergau & Pohl, Nürnberg I * · &iacgr; , · **· Seite 3Patent Attorney's Office Tergau & Pohl, Nuremberg I * · &iacgr; , · **· Page 3
&igr; eher aufnehmen. Die hierzu evtl. erforderliche Anpassung des Schaftfreiendes 2 an den Mitnehmer ist mit geringem Nachbearbeitungsaufwand möglich.&igr; more easily. The adjustment of the shaft free end 2 to the driver, which may be necessary for this, can be carried out with little post-processing effort.
4 Unabhängig von der konstruktiven Ausgestaltung des Schaftfreiendes ist eine4 Regardless of the design of the shaft free end, a
5 Verspannung des Werkzeugschafts in herkömmlicher Weise mit bewährten5 Clamping of the tool shank in the conventional manner with proven
&bgr; Spanntechniken gewährleistet. Die Verspannung des Werkzeugschafts bleibt&bgr; clamping techniques. The clamping of the tool shank remains
7 deshalb weiterhin montagefreundlich und technisch einfach. Die Verwendung7 therefore remains easy to install and technically simple. The use
&bgr; des Mitnehmers entlastet die Spanneinheit teilweise von der Aufgabe, Dreh-β of the driver partially relieves the clamping unit of the task of turning
9 momente auf den Werkzeugschaft übertragen zu müssen. Vielmehr muß die9 moments to the tool shank. Rather, the
10 Spanneinheit bei der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung den Werkzeug-10 clamping unit in the clamping device according to the invention the tool
11 schaft in der Werkzeugaufnahme zentrieren.11 Center the shaft in the tool holder.
is Da der Mitnehmer am Aufnahmeboden gelagert ist, bildet er eine axiale An-is Since the driver is mounted on the base of the housing, it forms an axial
14 schlagfläche für den Werkzeugschaft bei dessen Einsetzen in die Werkzeug-14 Impact surface for the tool shank when inserting it into the tool
15 aufnahme. Der Mitnehmer dient dadurch in einer weiteren Funktion als Mon-15 holder. The driver thus serves in an additional function as a mounting
16 tagehilfe. Dabei wird der Werkzeugschaft in üblicher Weise in Axialrichtung in &igr;? die Werkzeugaufnahme eingesetzt. Das verdrehsichere Einsetzen des Schaft-18 Werkzeugs erfordert deshalb vom Bediener im Vergleich zu herkömmlichen16 day help. The tool shank is inserted in the usual way in the axial direction into the tool holder. The twist-proof insertion of the shank-18 tool therefore requires more effort from the operator than with conventional
ig Spannvorrichtungen keine zusätzlichen Montageschritte.ig clamping devices no additional assembly steps.
21 Anspruch 2 schlägt eine fertigungstechnisch einfach zu realisierende Möglich-21 Claim 2 proposes a possibility that is easy to implement in terms of manufacturing technology.
22 keit vor, das Schaftfreiende und den Mitnehmer konstruktiv derart aneinander22 possibility to construct the shaft free end and the driver in such a way
23 anzupassen, daß eine verdrehsichere Mitnahme des Werkzeugschaftes immer23 so that the tool shank is always secured against rotation
24 gewährleistet ist.24 is guaranteed.
26 Gemäß Anspruch 3 kann durch die zentrische Anordnung des Mitnehmers das26 According to claim 3, the centric arrangement of the driver enables the
27 Schaftwerkzeug jeweils um 0° und 180° verdreht eingesetzt werden.27 Shank tools can be used rotated by 0° and 180°.
29 Nach Anspruch 4 ist das Schaftfreiende normgemäß ausgestaltet. Es handelt29 According to claim 4, the shaft free end is designed in accordance with the standard. It is
so sich dabei um einen in Rotationsebene etwa rechteckigen Querschnitt der dasThis is an approximately rectangular cross-section in the plane of rotation, which
31 Schaftfreiende bildenden Mitnehmerrippe. Damit entfällt am Werkzeugschaft31 shank-free end forming driving rib. This eliminates the need for
32 jeglicher nachträglicher Bearbeitungsaufwand zum verdrehsicheren Einsetzen32 any subsequent processing effort for anti-twisting insertion
33 in den Mitnehmer. Lediglich im Mitnehmer muß eine dem Querschnitt der Mit-33 in the driver. Only in the driver must a cross-section of the
34 nehmerrippe ausgestaltete Nut vorgesehen sein. Nach DIN 1809 hergestellte34 groove designed as a receiver rib. According to DIN 1809 manufactured
35 Schaftwerkzeuge werden in einer großen Anzahl im Handel angeboten.35 Shank tools are offered in large numbers on the market.
se Dementsprechend ist die erfindungsgemäße Spannvorrichtung mit konstruktivse Accordingly, the clamping device according to the invention is provided with structurally
37 angepaßtem Mitnehmer in einfacher Weise für eine Vielzahl handelsüblich ver-37 adapted driver in a simple manner for a variety of commercially available
38 wendeter Schaftwerkzeuge einsetzbar.38 different shank tools can be used.
8.JuIl 19348.JuIl 1934
Patentanwaltsbüro Tergau & Pohl, Nürnberg ; ·*.&Ggr; *·* J***· Seite 4Patent Attorney's Office Tergau & Pohl, Nuremberg ; ·*.&Ggr; *·* J***· Page 4
2 Gemäß Anspruch 5 ist auch der Mitnehmer innerhalb der Spannvorrichtung2 According to claim 5, the driver is also within the clamping device
3 montagefreundlich einsetzbar. Hierzu muß der Mitnehmer lediglich in Axialrich-3 easy to install. The driver only has to be moved in the axial direction
4 tung in die Werkzeugaufnahme und mit seinem Mitnehmerschaft in die sich an4 tion in the tool holder and with its driving shaft in the
5 die Werkzeugaufnahme anschließende Ausnehmung eingeführt werden. Dabei &bgr; liegt der Mitnehmerschaft formschlüssig in der Ausnehmung ein. Da einerseits 7 üblicherweise der Querschnitt der Ausnehmung kleiner ist als derjenige der5 the tool holder is inserted into the recess. &bgr; the driver shaft fits into the recess in a form-fitting manner. Since on the one hand 7 the cross-section of the recess is usually smaller than that of the
&bgr; Werkzeugaufnahme, dient der Aufnahmeboden als Anschlagfläche bei der&bgr; tool holder, the holder base serves as a stop surface for the
&bgr; axialen Verschiebung des Mitnehmerschaftes während der Montage des Mit— &bgr; axial displacement of the driver shaft during assembly of the —
10 nehmers. Sobald der Mitnehmer an den Aufnahmeboden anschlägt, ist die10 driver. As soon as the driver hits the receiving base, the
11 Soll-Lage des Mitnehmers im Montageendzustand erreicht. Auf diese Weise ist11 Target position of the driver in the final assembly state is reached. In this way,
12 eine fehlerhafte Montage des Mitnehmers zuverlässig vermieden. Nach Errei-12 incorrect assembly of the driver is reliably avoided. After reaching
13 chen seiner Soll-Lage muß der Mitnehmer lediglich verspannt werden, damit er &mgr; innerhalb der Spannvorrichtung verdrehsicher und axial unverschieblich gelai5 gert ist. Seine unbewegliche Lagerung in Axialrichtung unterstützt auch die13 Once in its nominal position, the driver only needs to be clamped so that it is secured against rotation and axially immovable within the clamping device. Its immovable bearing in the axial direction also supports the
ie unbewegliche Lagerung des Werkzeugschaftes in diese Richtung.The tool shank is immobile in this direction.
ie Die beschriebene Lagerung des Mitnehmers innerhalb der Spannvorrichtungie The described bearing of the driver within the clamping device
&iacgr;&ogr; ermöglicht auch dessen montagefreundliche Entnahme aus der Spannvorrich-&iacgr;&ogr; also enables its easy removal from the clamping device
20 tung. Wartungs- und Reparaturmaßnahmen sind deshalb technisch einfach20 maintenance and repair measures are therefore technically simple
21 durchführbar.21 feasible.
23 Gemäß Anspruch 6 ist der Mitnehmerschaft in einfacher Weise durch eine auf23 According to claim 6, the driver can be easily attached to the
24 seine Spannfianke einwirkende Kraft gegen ein versehentliches axiales Ver-2s schieben gesichert. Der spitze Winke! zwischen Axialrichtung und der Spann-24 The force acting on its clamping edge is secured against accidental axial displacement. The acute angle between the axial direction and the clamping
26 flanke gewährleistet, daß immer eine Kraftkomponente der vom Spannelement26 flank ensures that a force component of the clamping element
27 erzeugten Spannkraft in Axialrichtung wirkt und den Mitnehmer in Richtung der27 generated clamping force acts in the axial direction and pushes the driver in the direction of the
28 Werkzeugmaschine drückt. Eine dieser Kraftkomponente entgegengesetzte28 Machine tool presses. A force component opposite to this
29 Kraft entsteht durch die Anlage des Mitnehmers am Aufnahmeboden. Auf diese so Weise verbleibt der Mitnehmer zuverlässig in seinem verspannten Zustand.29 Force is generated by the carrier being placed on the base. In this way, the carrier remains reliably in its clamped state.
32 Sind in Axialrichtung je nach Anwendungsfall unterschiedlich große Spann-32 If different clamping forces are required in the axial direction depending on the application,
33 kraftkomponenten erforderlich, so wird dies einfach durch die Herstellung von33 force components are required, this is easily achieved by producing
34 Mitnehmerschäften mit Spannflanken unterschiedlichen Neigungswinkels er-34 driving shafts with clamping flanks of different inclination angles
35 zielt. Die Konstruktion und Anordnung der Spannflanke und des Spannelese mentes ermöglichen nicht nur die axial unverschiebliche Lagerung des Mitneh-35 The design and arrangement of the clamping flank and the clamping element not only enable the axially immovable mounting of the driving
37 mers, sondern auch ohne zusätzliche technische Maßnahmen eine in Rotati-37 mers, but also without additional technical measures in rotation
38 onsrichtung verdrehsichere Fixierung des Mitnehmers.38 on direction of rotation fixing of the driver.
&bgr;.« 1994 ··:·*:·&bgr;.« 1994 ··:·*:·
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2 Anspruch 7 ermöglicht eine flächige Anlage zwischen dem Spannelement und2 Claim 7 enables a flat contact between the clamping element and
3 dem Mitnehmerschaft des Mitnehmers. Dies unterstützt ebenfalls eine sehr3 the driver shaft of the driver. This also supports a very
4 große, in Axialrichtung wirksame Spannkraftkomponente des Spannelementes.4 large clamping force component of the clamping element acting in the axial direction.
e Die Ansprüche 8 bis 10 betreffen ein sehr bedienungsfreundliches Spannele-e Claims 8 to 10 relate to a very user-friendly clamping element
7 ment. Im Bedarfsfall ist es sehr einfach austauschbar.7 ment. If necessary, it is very easy to replace.
s Es ist bekannt, Spannvorrichtungen mit einer axial wirksamen Zustelleinrich-s It is known to provide clamping devices with an axially effective feed device
10 tung für den Werkzeugschaft auszustatten. Eine solche Zustelleinrichtung ist10 device for the tool shank. Such a feed device is
11 beispielsweise aus DE 93 01 918 U1 bekannt. Vorteilhaft ist es, das Spannele-11 known for example from DE 93 01 918 U1. It is advantageous to use the clamping element
12 ment und den Mitnehmer gemäß den Ansprüchen 6 bis 10 so zu dimensionie-12 ment and the driver according to claims 6 to 10 to be dimensioned so
13 ren, daß sie nach Herausnahme der genannten axialen Zustelleinrichtung ohne &mgr; weitere technische Änderungen in die Spannvorrichtung einsetzbar sind. Da-13 ensure that they can be inserted into the clamping device after removing the axial feed device mentioned above without µ further technical changes.
15 durch ist die erfindungsgemäße Spannvorrichtung für unterschiedliche15 through the clamping device according to the invention for different
ie Verwendungszwecke geeignet.ie intended use.
18 Anspruch 11 schlägt ein hydraulisches Dehnspannfutter als Spanneinheit vor.18 Claim 11 proposes a hydraulic expansion chuck as a clamping unit.
19 Derartige Dehnspannfutter sind in einer Vielzahl erhältlich und haben sich beim &mgr; Einsatz in Spannvorrichtungen bewährt. Der Werkzeugschaft wird über den19 Such expansion chucks are available in a wide range and have proven themselves in µ use in clamping devices. The tool shank is
21 wesentlichen Teil seiner Schaftlänge vollflächig vom Dehnspannfutter beauf-21 essential part of its shaft length is fully supported by the expansion chuck.
22 schlagt. Das Dehnspannfutter enthält eine Druckmembran, die den Werkzeug-22. The expansion chuck contains a pressure membrane that presses the tool
23 schaft radial umgibt. Durch Flüssigkeitsdruck innerhalb des Dehnspannfutters23 shaft radially. Due to fluid pressure within the expansion chuck
24 wird die Druckmembran radial nach innen gegen den Werkzeugschaft gepreßt24 the pressure membrane is pressed radially inwards against the tool shaft
25 und nimmt dadurch die Verspannung des Werkzeugschaftes vor.25 and thereby clamps the tool shank.
27 Der Reduziereinsatz gemäß Anspruch 12 ermöglicht es, mit demselben Dehn-27 The reducing insert according to claim 12 makes it possible to use the same expansion
28 Spannfutter Werkzeugeinsätze unterschiedlichen Schaftdurchmessers je nach28 chuck tool inserts with different shank diameters depending on
29 verwendetem Reduziereinsatz benutzen zu können, ohne immer für einen be-29 used reducing insert without always having to for a be-
30 stimmten Schaftdurchmesser ein entsprechend angepaßtes Dehnspannfutter si verfügbar haben zu müssen. Mit unterschiedlich dimensioniert vorrätigen Re-30 A correspondingly adapted expansion chuck must be available for the correct shaft diameter. With differently dimensioned re-
32 duziereinsätzen ist die Spannvorrichtung deshalb technisch einfach und ko-32 reduction inserts, the clamping device is therefore technically simple and
33 stengünstig an unterschiedlich dimensionierte Werkzeugschäfte anpaßbar. Die33 can be adapted to different sized tool shafts at low cost.
34 Druckmembran des Dehnspannfutters wirkt unmittelbar radial nach innen34 Pressure membrane of the expansion chuck acts directly radially inwards
35 klemmend ein. Dadurch wird der Reduziereinsatz elastisch zusammengedrückt. se Letzterer überträgt den Spanndruck des Dehnspannfutters auf den Werkzeug-37 schaft. Die Montage erfolgt üblicherweise derart, daß zunächst der hülsenartige se Reduziereinsatz in die Werkzeugaufnahme eingeführt wird und sodann der35 clamped in. This elastically compresses the reducing insert. se The latter transfers the clamping pressure of the expansion chuck to the tool 37 shank. Assembly is usually carried out in such a way that first the sleeve-like reducing insert is inserted into the tool holder and then the
S. JuIl 1894S. July 1894
Patentanwaltsbüro Tergau & Pohl, Nürnberg &Idigr; · * I * · «J Seite 6Patent Attorney's Office Tergau & Pohl, Nuremberg &Idigr; · * I * · «J Page 6
&igr; Werkzeugschaft in den vom Reduziereinsatz eingeschlossenen Hohlraum 2 eingesetzt wird.&igr; tool shank is inserted into the cavity enclosed by the reducing insert 2.
4 Gemäß Anspruch 13 weist der Mitnehmer einen größeren Flächenquerschnitt4 According to claim 13, the driver has a larger surface cross-section
5 als der Werkzeugschaft auf. Dies unterstützt die mechanische Stabilität des5 than the tool shank. This supports the mechanical stability of the
&bgr; Mitnehmers gegenüber dem Werkzeugschaft und auch die zuverlässige Dreh-&bgr; driver relative to the tool shank and also the reliable rotation
7 momentübertragung des Mitnehmers auf den Werkzeugschaft bei sehr großen7 torque transmission of the driver to the tool shank at very large
8 auf das Schaftwerkzeug einwirkenden radialen Schnittkraftkomponenten. In8 radial cutting force components acting on the shank tool. In
&bgr; einer weiteren Funktion kann der Mitnehmer als Anschlagfläche bei der Mon-&bgr; Another function is that the driver can be used as a stop surface during assembly.
10 tage des Reduziereinsatzes dienen und unterstützt dadurch weiterhin den10 days of reduced use and thus continues to support the
11 montagefreundlichen Zusammenbau der Spannvorrichtung. Da der Mitnehmer11 easy assembly of the clamping device. Since the driver
12 in seinem verspannten Zustand in Axialrichtung unverschieblich gelagert ist, ist is auch der in die Werkzeugaufnahme eingesetzte Reduziereinsatz verbessert12 is mounted immovably in the axial direction in its clamped state, the reducing insert inserted into the tool holder is also improved
&eegr; gegen ungewollte axiale Verschiebungen gesichert.&eegr; secured against unwanted axial displacement.
ie Gemäß Anspruch 14 ist der Mitnehmer eine am Aufnahmeboden anliegendeie According to claim 14, the driver is a
&igr;? Scheibe. Ein derartiger Mitnehmer ist fertigungstechnisch sehr einfach her-&igr;? Disc. Such a driver is very easy to manufacture.
18 stellbar. Die formschlüssige Anpassung des scheibenartigen Mitnehmers an18 adjustable. The positive adjustment of the disc-like driver to
is den Querschnitt der Werkzeugaufnahme ermöglicht eine gute Führung desis the cross-section of the tool holder allows a good guidance of the
&mgr; Mitnehmers bei dessen axialen Einsetzvorgang und unterstützt dadurch dieμgr; driver during its axial insertion process and thereby supports the
21 bedienungsfreundliche Montage.21 user-friendly assembly.
23 Die Erfindung wird anhand eines in der beiliegenden Figur dargestellten Aus-23 The invention is illustrated by an embodiment shown in the accompanying figure.
24 führungsbeispieles näher erläutert.24 example is explained in more detail.
26 Die Figur zeigt einen entlang der Längsachse durch die Werkzeugaufnahme26 The figure shows a longitudinal axis through the tool holder
27 einer Maschine gelegten Längsschnitt.27 longitudinal section made by a machine.
29 Die Werkzeugaufnahme 1 enthält am Innenumfang ihres Aufnahmemundes29 The tool holder 1 contains on the inner circumference of its receiving mouth
so ein Dehnspannfutter 3 der üblichen, etwa dem eingangs genannten Stand dersuch an expansion chuck 3 of the usual, approximately the above-mentioned standard of
si Technik entsprechenden Art. Das Wesen des Dehnspannfutters 3 besteht insi technology corresponding type. The essence of the expansion chuck 3 consists in
32 einer hülsenartigen Druckmembran 4, die durch ein radial nach innen auf sie32 of a sleeve-like pressure membrane 4, which is supported by a radially inwardly
33 einwirkendes Druckmittel radial zur Werkzeugachse 5 nach innen aufgewölbt33 acting pressure medium radially to the tool axis 5 curved inwards
34 wird und dadurch den Spanndruck erzeugt. Beim Ausführungsbeispiel wirkt die34 and thereby generates the clamping pressure. In the example, the
35 Druckmembran 4 auf einen hülsenförmigen, mit seinem Außendurchmesser an se ihr bündig anliegenden Reduziereinsatz 6, der hier die Funktion eines Adapters35 pressure membrane 4 onto a sleeve-shaped reducing insert 6, which is flush with its outer diameter and which here has the function of an adapter
37 ausübt. Dazu entspricht sein Innendurchmesser dem Außendurchmesser des37. Its inner diameter corresponds to the outer diameter of the
38 Werkzeugschaftes 7, der beim Ausführungsbeispiel einem Fräser zugeordnet38 tool shank 7, which in the embodiment is assigned to a milling cutter
8. Juli 1994July 8, 1994
Patentanwaltsbüro Tergau & Pohl, Nürnberg J ·*< >· · ·* 5 '· · Seite 7Patent Attorney's Office Tergau & Pohl, Nuremberg J ·*< >· · ·* 5 '· · Page 7
&igr; ist. Die Gestaltung des Werkzeuges ist ähnlich DIN 1809. Im Bereich des rück-&igr; is. The design of the tool is similar to DIN 1809. In the area of the back
2 wältigen, der Werkzeugmaschine 8 zugewandten Endes ist die Werkzeugauf-2 overwhelming end facing the machine tool 8 is the tool holder
3 nähme 1 über ihren Umfang ausgefüllt von einem Mitnehmer 9, der hier die3 would take 1 over its circumference filled by a driver 9, which here the
4 Form einer Mitnehmerscheibe mit der Werkzeugachse 5 als Mitnehmerachse4 Form of a driving disc with the tool axis 5 as driving axis
5 aufweist. Der Außendurchmesser der Mitnehmerscheibe 9 entspricht dem5. The outer diameter of the drive plate 9 corresponds to the
&bgr; Innendurchmesser der Werkzeugaufnahme 1. Die Mitnehmerscheibe 9 liegt in&bgr; Inner diameter of the tool holder 1. The drive plate 9 is in
7 Axialrichtung 21 am Aufnahmeboden 10 der Werkzeugaufnahme 1 an. Ma-7 Axial direction 21 on the base 10 of the tool holder 1. Ma-
8 schinenseitig trägt die Mitnehmerscheibe 9 einen zur Werkzeugachse 5 ko-8 On the rail side, the drive plate 9 carries a tool axis 5 co-
9 axialen Mitnehmerschaft 11, der sich in die als Innenbohrung ausgebildete9 axial driver shaft 11, which extends into the inner bore
10 Ausnehmung 12 einer Werkzeugmaschinenspindel 13 hinein erstreckt. Die10 recess 12 of a machine tool spindle 13. The
11 Werkzeugmaschinenspindel 13 bildet das Gehäuse der Spannvorrichtung. Der11 Machine tool spindle 13 forms the housing of the clamping device. The
12 Durchmesser der Ausnehmung 12 ist kleiner als der Durchmesser der Werk-12 Diameter of the recess 12 is smaller than the diameter of the tool
13 zeugaufnahme 1.13 tool holder 1.
ie Der Mitnehmerschaft 11 ist an seinem Umfang mit einer Spannkerbe 14 zurie The driver shaft 11 is provided on its circumference with a clamping notch 14 for
ie Beaufschlagung durch eine Klemmschraube 15 versehen. Die Flanken derThe loading is provided by a clamping screw 15. The flanks of the
&igr;? Spannkerbe 14 sind so gelegt, daß ihre der Werkzeugmaschine 8 zugewandte&igr;? clamping notch 14 are placed so that their side facing the machine tool 8
is Spannfianke 16 einen spitzen, sich zur Maschine hin öffnenden Winkel 17 mitis clamping flange 16 an acute angle 17 opening towards the machine with
19 der Werkzeugachse 5 bildet. Durch die Beaufschlagung der Spannfianke 1619 of the tool axis 5. By applying the clamping edge 16
&mgr; seitens der Klemmschraube 15 wird die Mitnehmerscheibe 9 in Spannrichtungμgr; on the side of the clamping screw 15, the drive disc 9 is moved in the clamping direction
21 18 zur Werkzeugmaschine 8 beaufschlagt mit der Folge, daß sich die21 18 to the machine tool 8 with the result that the
22 Mitnehmerscheibe 9 satt an den Aufnahmeboden 10 anlegt.22 Drive disc 9 fits snugly against the receiving base 10.
24 Die Mitnehmerscheibe 9 trägt an ihrer dem Werkzeugschaft 7 zugewandten24 The drive plate 9 carries on its side facing the tool shank 7
25 Oberfläche eine sich radial über praktisch ihren gesamten Durchmesser er-25 surface extending radially over practically its entire diameter.
26 streckende Mitnehmernut 19 zur formschlüssigen Umfassung der am rückwär-26 extending driver groove 19 for the positive enclosing of the
27 tigen Schaftfreiende des Werkzeugschaftes 7 normgemäß angeordneten Mit—27 shank free end of the tool shank 7 with standard arranged centers—
28 nehmerrippe 20.28 slave rib 20.
3o Der von der Klemmschraube 15 gespannte Mitnehmer 9 ist ein drehfest und3o The driver 9, which is clamped by the clamping screw 15, is a rotationally fixed and
si achsgenau innerhalb der Werkzeugmaschinenspindel 13 auswechselbar posi-si can be positioned precisely within the machine tool spindle 13
32 tioniertes Formteil, welches das Werkzeug auch bei extremen Belastungsspit-32 tioned molded part, which keeps the tool in place even under extreme load peaks.
33 zen gegen Verdrehen und Herausziehen aus der Werkzeugaufnahme 1 sichert.33 zen against twisting and pulling out of the tool holder 1.
34 Solche Belastungsspitzen können den 10-fachen Normalwert übersteigen.34 Such stress peaks can exceed 10 times the normal value.
35 Daher eignet sich das Dehnspannfutter nach der Erfindung besonders für das se Spannen von aus Vollhartmetall bestehenden Fräsern zur Realisierung von35 Therefore, the expansion chuck according to the invention is particularly suitable for clamping milling cutters made of solid carbide for the realization of
37 deren besseren Standzeiten. Die Erfindung ermöglicht eine extreme Zerspa-37 their longer service life. The invention enables extreme cutting
38 nung unter Ausnutzung der Funktionsvorteile von Dehnspannfuttern. Dabei sind38 utilizing the functional advantages of expansion chucks.
8. JuI118948.JuI11894
PatentanwaltsbüroTergau & Pohl, Nürnlj^rg.··, #·· ·.·· .. . SeitePatent Attorney's OfficeTergau & Pohl, Nürnlj^rg.··, # ·· ·.·· .. . Page
&igr; die wesentlichen Funktionsteile: Mitnehmer 9 und Klemmschraube 15 so&igr; the essential functional parts: driver 9 and clamping screw 15 so
2 ausgestaltet und dimensioniert, daß sie ohne deren bauliche Veränderung an2 designed and dimensioned so that they can be fitted without structural changes to
3 einer herkömmlichen, mit einem Dehnspannfutter ausgestatteten und zusätzlich3 a conventional, equipped with an expansion chuck and additionally
4 mit einer axialen Zustelleinrichtung gemäß DE 93 01 918 U1 versehenen4 equipped with an axial feed device according to DE 93 01 918 U1
5 Werkzeugmaschinenspindel 13 einsetzbar ist.5 machine tool spindle 13 can be used.
Patentanwaltsbüro Tergau& Pohl, Nürnberg* * Il .* Ji;.Patent attorney's office Tergau& Pohl, Nuremberg* * Il .* Ji;.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
1 Werkzeugaufnahme1 tool holder
2 Aufnahmemund2 receiving mouth
3 Dehnspannfutter3 expansion chucks
4 Druckmembran4 Pressure membrane
5 Werkzeugachse5 Tool axis
6 Reduziereinsatz6 Reduction insert
7 Werkzeugschaft7 Tool shank
8 Werkzeugmaschine8 Machine tool
9 Mitnehmer9 Carrier
10 Aufnahmeboden10 Supporting base
11 Mitnehmerschaft11 Drivership
12 Ausnehmung12 Recess
13 Werkzeugmaschinenspindel13 Machine tool spindle
14 Spannkerbe14 clamping notch
15 Klemmschraube15 Clamping screw
16 Spannflanke16 Clamping flank
17 spitzer Winkel17 acute angle
18 Spannrichtung18 Clamping direction
19 Mitnehmernut19 Driving groove
20 Mitnehmerrippe20 Driving rib
21 Axialrichtung21 Axial direction
Claims (1)
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Family Applications (1)
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