EP2704875A1

EP2704875A1 - Werkzeugspannvorrichtung

Info

Publication number: EP2704875A1
Application number: EP12710055.0A
Authority: EP
Inventors: Marcel Fankhauser; Bruno Luescher
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-05-04
Filing date: 2012-03-09
Publication date: 2014-03-12
Also published as: CN103501962A; WO2012150066A1; US20140182873A1; RU2013153479A; CN103501962B; DE102011075228A1

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Werkzeugspannvorrichtung, insbesondere Oszillationswerkzeugspannvorrichtung, mit einer Werkzeugaufnahme (58; 58a), die zumindest ein erstes und ein zweites Formschlusselement (28, 30; 28a, 30a) aufweist, die jeweils zumindest zu einer Formschlussverbindung mit einem Bearbeitungswerkzeug (16) in einer Umfangsrichtung (62) um eine Bearbeitungsrotationsachse (54; 54a) vorgesehen sind. Es wird vorgeschlagen, die Formschlusselemente (28, 30; 28a, 30a) zumindest bezüglich einer Drehachse, die zumindest im Wesentlichen parallel zu der Bearbeitungsrotationsachse (54; 54a) orientiert ist, gegeneinander verdrehbar gelagert sind und/oder entlang zumindest einer Bewegungsachse, die zumindest im Wesentlichen senkrecht gegenüber einer Achse orientiert ist, die parallel zur Bearbeitungsrotationsachse (54; 54a) liegt, gegeneinander beweglich gelagert sind.

Description

Beschreibung

Werkzeugspannvorrichtung Stand der Technik

Es sind bereits Werkzeugspannvorrichtungen mit einer Werkzeugaufnahme, die ein erstes und ein zweites Formschlusselement aufweist, die jeweils zu einer Formschlussverbindung mit einem Bearbeitungswerkzeug in einer Umfangsrich- tung um eine Bearbeitungsrotationsachse vorgesehen sind, bekannt.

Offenbarung der Erfindung Die Erfindung geht aus von einer Werkzeugspannvorrichtung, insbesondere einer Oszillationswerkzeugspannvorrichtung, mit einer Werkzeugaufnahme, die zumindest ein erstes und ein zweites Formschlusselement aufweist, die jeweils zumindest zu einer Formschlussverbindung mit einem Bearbeitungswerkzeug in einer Umfangsrichtung um eine Bearbeitungsrotationsachse vorgesehen sind.

Es wird vorgeschlagen, dass die Formschlusselemente zumindest bezüglich einer Drehachse, die zumindest im Wesentlichen parallel zu der Bearbeitungsrotationsachse orientiert ist, gegeneinander verdrehbar gelagert sind und/oder entlang zumindest einer Bewegungsachse, die zumindest im Wesentlichen senk- recht gegenüber einer Achse orientiert ist, die parallel zur Bearbeitungsrotationsachse liegt, gegeneinander beweglich gelagert sind. Vorzugsweise entspricht die Drehachse zumindest im Wesentlichen der Bearbeitungsrotationsachse. Unter einer„Werkzeugaufnahme" soll insbesondere eine Anordnung von Bauteilen verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebszustand ein Bearbeitungswerkzeug aufzunehmen und insbesondere in zumindest einer, vorteilhaft in zumindest zwei Bewegungsrichtungen und vorzugsweise in jeder Bewegungsrichtung zu fixieren und vorzugsweise festzuspannen. Insbesondere wird die Werkzeugaufnahme von Bauteilen der Werkzeugspannvorrichtung gebildet, die in einem Betriebszustand mit aufgenommenem Bearbeitungswerkzeug in direktem Kontakt mit dem Bearbeitungswerkzeug stehen. Unter einem„Bear- beitungswerkzeug" soll insbesondere ein Werkzeug zur spanenden Bearbeitung verstanden werden. Unter einer„Bearbeitungsrotationsachse" soll insbesondere eine Rotationsachse und/oder Schwenkachse der Werkzeugaufnahme zumindest in einem Betriebszustand mit festgespanntem Bearbeitungswerkzeug verstanden werden. Darunter, dass das Bearbeitungswerkzeug in„Umfangsrich- tung" um eine Bearbeitungsrotationsachse mit einem Formschlusselement formschlüssig verbunden ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Formschlusselement und das Bearbeitungswerkzeug jeweils zumindest ein Formschlussmittel aufweisen, die vorzugsweise ineinander eingreifen und sich insbesondere in einem Betriebszustand mit in die Werkzeugaufnahme eingelegtem Bearbeitungswerkzeug und zumindest in einem Betriebszustand mit in der Werkzeugaufnahme festgespanntem Bearbeitungswerkzeug berühren. Vorzugsweise wird durch eine Rotation des in die Werkzeugaufnahme eingelegten Bearbeitungswerkzeugs oder des Formschlussmittels um einen Wnkel von zumindest 2°, vorteilhaft von zumindest 1 °, vorzugsweise von zumindest 0,5° eine Rotation des jeweils anderen Teils verursacht. Darunter, dass zwei Achsen„im Wesentlichen parallel" sind soll insbesondere verstanden werden, dass sich eine Gerade, die parallel zu der einen Achse orientiert ist, und die andere Achse in zumindest einem Punkt schneiden und einen Schnittwinkel aufweisen, der insbesondere kleiner ist als 10°, vorteilhaft kleiner ist als 5° und vorzugsweise kleiner ist als 1 °. Darunter, dass zwei Achsen„im wesentlichen senkrecht" senkrecht sind, soll insbesondere verstanden werden, dass sich die zwei Achsen in zumindest einem Punkt schneiden und einen Schnittwinkel aufweisen, der weniger als 10°, vorteilhaft weniger als 5° und vorzugsweise weniger als 1 ° von 90° abweicht. Darunter, dass sich zwei Achsen„im Wesentlichen entsprechen" soll insbesondere ver- standen werden, dass sie im Wesentlichen parallel sind und an ihrem nächsten

Punkt zueinander einen Abstand aufweisen, der kleiner ist als 5 mm, vorteilhaft kleiner ist als 2 mm und vorzugsweise kleiner ist als 0,5 mm. Es kann insbesondere eine Effizienz des Oszillationswerkzeugs gesteigert werden. Es kann insbesondere eine von Produktionstoleranzen der ineinander greifenden Form- Schlussmittel des Bearbeitungswerkzeugs und/oder der Formschlusselemente unabhängige Befestigung erreicht werden. Es kann insbesondere eine Effizienz gesteigert werden. Es kann vorteilhaft ein Spiel des Bearbeitungswerkzeugs bezüglich einer Verdrehung um die Bearbeitungsrotationsachse in der Werkzeugaufnahme verhindert werden, was dazu führt, dass Drehmomentverluste bei Belastung des Bearbeitungswerkzeugs in Umfangsrichtung um die Bearbeitungsro- tationsachse vermieden werden. Des Weiteren kann durch eine Vermeidung von

Spiel ein niedriger Verschleiß der Formschlusselemente erreicht werden.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Werkzeugspannvorrichtung eine Begrenzungseinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, zumindest einen Freiheitsgrad einer Drehung und/oder einer Bewegung der Formschlusselemente gegeneinander einzuschränken. Unter einem„Freiheitsgrad" soll insbesondere eine Bewe- gungs- und/oder Drehrichtung verstanden werden, in die eine Bewegung möglich ist. Darunter, dass eine Drehung und/oder Bewegung„eingeschränkt" wird, soll insbesondere verstanden werden, dass insbesondere eine Drehung, vorzugs- weise eine Drehung um die Drehachse, in einem Bereich von mindestens 2° und maximal 15°, vorteilhaft maximal 10° und vorzugsweise maximal 3° und/oder eine Bewegung, vorzugsweise eine Bewegung in Richtung der Bearbeitungsrotationsachse, in einem Bereich von mindestens 0,5 mm und maximal 3 mm, vorteilhaft maximal 2 mm und vorzugsweise maximal 1 mm ermöglicht wird. Es kann insbesondere ein Verlust zumindest eines der Formschlusselemente erreicht werden.

In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Werkzeugspannvorrichtung eine Spanneinheit aufweist, die zumindest ein Spannelement auf- weist, das in wenigstens einem Betriebszustand zumindest zu einem Verspannen der Formschlusselemente gegeneinander entlang der Bearbeitungsrotationsachse vorgesehen ist. Unter einer„Spanneinheit" soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die ein Bearbeitungswerkzeug mittels eines Formschlusses und/oder mittels eines Kraftschlusses entlang der Bearbeitungsrotationsachse si- chert. Vorzugsweise ist das Spannelement Teil der Werkzeugaufnahme und ist dazu vorgesehen, in zumindest dem einen Betriebszustand das Bearbeitungswerkzeug gegen das erste Formschlusselement und dieses wiederum gegen das zweite Formschlusselement zu verspannen. Vorzugsweise weist das Spannelement zumindest einen Spannkopf auf. Vorzugsweise ist an dem Spannkopf zu- mindest eine Spannfläche angeordnet, die zu einer axialen Überdeckung mit dem Bearbeitungswerkzeug vorgesehen ist. Der Ausdruck„axiale Überdeckung" soll hier insbesondere eine Überlappung, insbesondere von Teilbereichen, von zumindest zwei Bauteilen definieren, insbesondere schneidet eine parallel zur Bearbeitungsrotationsachse verlaufende Gerade die zwei Bauteile. Bevorzugt überdeckt die Spannfläche des Spannkopfs zumindest einen Teilbereich des Be- arbeitungswerkzeugs entlang der Bearbeitungsrotationsachse in einem Betriebszustand, in dem das Bearbeitungswerkzeug mittels des Spannkopfs an der Werkzeugaufnahme festgespannt ist. Besonders bevorzugt kann die Überdeckung in einem montierten Zustand des Spannkopfs temporär aufgehoben werden, insbesondere zum Wechsel des Bearbeitungswerkzeugs und/oder zu einer Stellungsänderung des Bearbeitungswerkzeugs. Vorzugsweise weist die Werkzeugspannvorrichtung zumindest eine Bedieneinheit auf, die zu einer Betätigung der Spanneinheit vorgesehen ist. Der Begriff„Bedieneinheit" soll hier insbesondere eine Einheit definieren, die zumindest ein Bedienelement aufweist, das direkt von einem Bediener betätigbar ist, und die dazu vorgesehen ist, durch eine Betätigung und/oder durch eine Eingabe von Parametern einen Prozess und/oder einen Zustand einer mit der Bedieneinheit gekoppelten Einheit zu beeinflussen und/oder zu ändern. Es kann insbesondere eine Fixierung einer bezüglich des Bearbeitungswerkzeugs spielfreien Position der Formschlusselemente erreicht werden.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Werkzeugaufnahme zumindest eine Spannkraftverstärkungseinheit aufweist, die zumindest dazu vorgesehen ist, eine über das Spannelement übertragene Spannkraft zu einer größeren Relativspannkraft der Formschlusselemente gegeneinander zu verstärken. Vorzugswei- se dient die Relativspannkraft zu einer kraftschlüssigen Verbindung der Formschlusselemente, vorzugsweise in Umfangsrichtung und/oder zu einer Verspan- nung zumindest eines Formschlussmittels zumindest eines der Formschlusselemente mit zumindest einem Formschlussmittel eines Bearbeitungswerkzeugs. Es kann insbesondere eine verbesserte Fixierung der spielfreien Position erreicht werden.

Vorzugsweise weist die Spannkraftverstärkungseinheit zumindest eine Schrägfläche auf, die an zumindest einem der Formschlusselemente angeordnet ist. Unter einer„Schrägfläche" soll insbesondere eine Fläche verstanden werden, die zumindest in einem Betriebszustand mit festgespanntem Bearbeitungswerkzeug von zumindest einer zur Bearbeitungsrotationsachse parallelen Achse in einem Winkel zwischen 5° und 30°, vorteilhaft zwischen 10° und 20° und vorzugsweise zwischen 12° und 18° geschnitten ist. Dieser Wnkel ist im Weiteren mit„Neigungswinkel" bezeichnet. Vorzugsweise ist der Neigungswinkel an zumindest 50 %, vorteilhaft zumindest 70 %, vorzugsweise zumindest 90 %, der Schrägflä- che zumindest im Wesentlichen gleich. Vorzugsweise weisen beide Formschlusselemente jeweils zumindest eine Schrägfläche auf, die gemeinsam zumindest ein Paar von Schrägflächen bilden, die durch die Spannkraft zumindest in einem Betriebszustand mit festgespanntem Bearbeitungswerkzeug gegeneinander gepresst werden. Unter einem„Paar von Schrägflächen" sollen insbeson- dere zwei Schrägflächen unterschiedlicher Formschlusselemente verstanden werden, deren Neigungswinkel weniger als 1 ° von einander abweichen. Vorzugsweise sind zwei Schrägflächen eines Paares von Schnittflächen zumindest im Wesentlichen parallel. Darunter, dass zwei Schrägflächen im Wesentlichen parallel sind, soll insbesondere verstanden werden, dass zumindest in einem Be- triebszustand mit festgespanntem Bearbeitungswerkzeug zumindest ein Normalenvektor der einen Schrägfläche die andere Schrägfläche zumindest im Wesentlichen senkrecht schneidet. An der Schrägfläche stellt sich insbesondere eine Relativspannkraft ein, die der Spannkraft, dividiert durch den Sinus des Neigungswinkels, entspricht. Es kann insbesondere eine einfache, kostengünstige Spannkraftverstärkung erreicht werden.

In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Schrägfläche als Konus ausgebildet ist. Vorzugsweise weist das eine Formschlusselement, vorzugsweise das erste Formschlusselement einen Innenkonus und das andere Formschlusselement einen Außenkonus auf, die zumindest in einem Betriebszustand mit montierter Werkzeugaufnahme ineinander eingreifen. Vorzugsweise ist der zumindest eine Spannkonus zu einer Kraftschlussverbindung zwischen den Formschlusselementen vorgesehen. Es kann insbesondere eine einfache Ver- spannung der Formschlusselemente erreicht werden.

Vorzugsweise weist die Werkzeugspannvorrichtung eine Stelleinheit auf, die zumindest zu einer Festlegung einer Standardrelativposition der Formschlusselemente vorgesehen ist. Unter einer„Standartrelativposition" soll insbesondere eine Relativposition verstanden werden, in der sich die Formschlusselemente in einem Betriebszustand mit montierter Werkzeugaufnahme befinden, der sich vorzugsweise von einem Betriebszustand mit eingelegtem und/oder festgespann- tem Bearbeitungswerkzeug unterscheidet. Insbesondere ist die Stelleinheit dazu vorgesehen, die Formschlusselemente in einem Betriebszustand mit montierter Werkzeugaufnahme, der sich von einem Betriebszustand mit eingelegtem und/oder festgespanntem Bearbeitungswerkzeug unterscheidet, insbesondere durch einen Einfluss von Schwerkraft, aus einer von der Standartrelativposition abweichenden Relativposition in die Standartrelativposition zurückzubewegen. Es kann insbesondere ein Bedienkomfort gesteigert werden.

In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Stelleinheit zumin- dest ein elastisches Element aufweist, das dazu vorgesehen ist, die Formschlusselemente gegeneinander zu verspannen, wenn sich deren Relativposition von der Standardrelativposition unterscheidet. Insbesondere ist das elastische Element in einem montierten Zustand der Werkzeugaufnahme zwischen den Formschlusselementen angeordnet. Unter einem„elastischen Element" soll ins- besondere ein Element verstanden werden, das zumindest zu 90 % aus einem elastischen Material, vorzugsweise einem Material mit einem Elastizitätsmodul zwischen 0, 1 N/mm² und 100 N/mm², vorzugsweise zwischen 1 und 10 N/mm², insbesondere aus natürlichem und/oder chemisch erzeugtem und/oder behandeltem Gummi, Latex, Kautschuk und/oder einem vergleichbaren Material gebildet ist. Insbesondere weist ein Material des elastischen Elements eine Shore-Härte zwischen 30 und 100 insbesondere zwischen 45 und 90, vorteilhaft zwischen 60 und 80, auf. In einer weitern Ausgestaltung der Erfindung ist das elastische Element an zumindest eines der Formschlusselemente angeformt und/oder mit zumindest einem der Formschlusselemente stoffschlüssig verbunden. In einer al- ternativen Ausgestaltungsvariante kann das elastische Element als Federelement, insbesondere als Spiralfeder, ausgebildet sein. Es kann eine von der Schwerkraft unabhängige Rückstellung der Formschlusselemente in die Standartrelativposition erreicht werden. Vorzugsweise ist an den Formschlusselementen jeweils zumindest ein Formschlussmittel angeordnet, das zumindest eine Fase aufweist. Unter einer„Fase" soll insbesondere eine Fläche verstanden werden, die einen Neigungswinkel zwischen 35° und 55° aufweist und die vorzugsweise in ihrer kleinsten Haupt- erstreckungsrichtung eine Breite von zumindest 1 mm aufweist. Insbesondere sind die Formschlussmittel als Erhebungen, vorzugsweise als Nocken ausgebildet und sind dazu vorgesehen in als Löscher ausgebildete Formschlussmittel ei- nes Bearbeitungswerkzeugs einzugreifen. Eine umgekehrte Ausführung ist jedoch genauso denkbar. Es kann insbesondere eine einfache Montage des Bearbeitungswerkzeugs erreicht werden.

Die Erfindung geht ferner aus von einer tragbaren Werkzeugmaschine, insbesondere von einer Handwerkzeugmaschine mit einer oszillierend antreibbaren Spindel, mit einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschinenspannvorrichtung. Unter einer„tragbaren Werkzeugmaschine" soll hier insbesondere eine Werkzeugmaschine, insbesondere eine Handwerkzeugmaschine, verstanden werden, die von einem Bediener transportmaschinenlos transportiert werden kann. Die tragbare Werkzeugmaschine weist insbesondere eine Masse auf, die kleiner ist als 40 kg, bevorzugt kleiner als 10 kg und besonders bevorzugt kleiner als 5 kg. Es kann vorteilhaft ein hoher Bedienkomfort für einen Bediener der Handwerkzeugmaschine erreicht werden.

Die erfindungsgemäße Werkzeugspannvorrichtung soll hierbei nicht auf die oben und im Weiteren beschriebenen Anwendungen und Ausführungsformen beschränkt sein. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Werkzeugspannvorrichtung zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Mitteln, Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.

Zeichnung

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln be- trachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Werkzeugmaschine mit einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschinenspannvorrichtung in einer schematischen Darstellung,

Fig. 2 eine Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Werkzeugaufnahme,

Fig. 3 eine Aufsicht auf die Werkzeugaufnahme aus Figur 3 mit eingelegtem Bearbeitungswerkzeug,

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Schnitts durch die Werkzeugaufnahme aus Figur 2,

Fig. 5 eine Explosionsdarstellung einer alternativen erfindungsgemäßen Werkzeugaufnahme und

Fig. 6 eine schematische Schnittdarstellung durch einen Teilbereich der

Werkzeugaufnahme aus Figur 5.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Figur 1 zeigt ein System, umfassend eine elektrisch betriebene, tragbare Werkzeugmaschine 38 mit einer Werkzeugspannvorrichtung 10 und ein Bearbeitungswerkzeug 16. Die tragbare Werkzeugmaschine 38 umfasst ein Werkzeugmaschinengehäuse 42, das eine Elektromotoreinheit 44, eine Getriebeeinheit 46 und eine Abtriebseinheit 48 der tragbaren Werkzeugmaschine 38 umschließt. Das Werkzeugmaschinengehäuse 42 umfasst hierbei zwei Gehäusehalbschalen 50, 52, die lösbar entlang einer durch eine Bearbeitungsrotationsachse 54 verlaufende Ebene miteinander verbunden sind. Die Bearbeitungsrotationsachse 54 entspricht einer Drehachse einer als Hohlwelle 56 ausgebildeten Spindel 40 der Abtriebseinheit 48 (Figur 4). Die Spindel 40 ist dazu vorgesehen, in einem montierten Zustand mit eingespanntem Bearbeitungswerkzeug 16, das Bearbeitungswerkzeug 16 anzutreiben. Das Bearbeitungswerkzeug 16 ist zur spanenden Bearbeitung von Werkstücken an einer Werkzeugaufnahme 58 der Abtriebseinheit 48 befestigbar. Die Werkzeugaufnahme weist ein erstes und ein zweites Formschlusselement 28, 30 auf, die jeweils zu einer Formschlussverbindung mit dem Bearbeitungswerkzeug 16 in einer Umfangsrichtung 62 um die Bearbeitungsrotationsachse 54 vorgesehen sind. Das zweite Formschlusselement 30 ist mit der Hohlwelle 56 verpresst. Somit kann eine Schwenkbewegung der Hohlwelle 56 auf die Werkzeugaufnahme 58 übertragen werden (Figur 4).

Die im Werkzeugmaschinengehäuse 42 angeordnete Elektromotoreinheit 44 und die Getriebeeinheit 46 sind dazu vorgesehen in einem Betriebsmodus auf eine, dem Fachmann bekannte Art und Weise eine oszillierende Schwenkbewegung der Spindel 40 und somit der Hohlwelle 56 zu erzeugen. Die oszillierende Schwenkbewegung der Hohlwelle 56 wird über die Werkzeugaufnahme 58 auf das Bearbeitungswerkzeug 16 übertragen. Zur drehfesten Befestigung des Bearbeitungswerkzeugs 16 mit der Werkzeugaufnahme 58 weist das Bearbeitungswerkzeug 16 zwölf als Mitnahmeausnehmungen ausgebildete Formschlussmittel 60 auf, die als Löcher ausgebildet sind und in einem Kreisring entlang einer Um- fangsrichtung 62 gleichmäßig verteilt am Bearbeitungswerkzeug 16 angeordnet sind. Die Werkzeugaufnahme 58 weist mit den Formschlussmitteln 60 korrespondierende, als höckerartige Erhebungen ausgebildete Formschlussmittel 65, 66, 67 auf, die sich in einem montierten Zustand des Bearbeitungswerkzeugs 16 an der Werkzeugaufnahme 58 entlang von Geraden parallel zur Bearbeitungsro- tationsachse 54 durch die Formschlussmittel 60 hindurch erstrecken. Die Formschlussmittel 65, 66, 67 sind auf die beiden Formschlusselemente 28, 30 gleichmäßig verteilt (Figur 2). In einem montierten Zustand der Werkzeugaufnahme 58 sind die Formschlussmittel 65, 66, 67 abwechselnd in einem Kreisring entlang der Umfangsrichtung 62 angeordnet (Figur 2, 3).

Zum Festspannen des Bearbeitungswerkzeugs 16 umfasst die tragbare Werkzeugmaschine 38 die Werkzeugmaschinenspannvorrichtung 10 (Figur 4). Die Werkzeugmaschinenspannvorrichtung 10 umfasst eine Spanneinheit 12, die ein Spannelement 14 aufweist, das in einem Spannmodus zu einem Festspannen des Bearbeitungswerkzeugs 16 gegen die Werkzeugaufnahme 58 entlang der

Bearbeitungsrotationsachse 54 sowie zu einem Verspannen der Formschlusselemente 28, 30 gegeneinander entlang der Bearbeitungsrotationsachse 54 vorgesehen ist. Weiterhin weist die Spanneinheit 12 an dem Spannelement 14 angeordnete Spannköpfe 20, 21 auf. Entlang der Bearbeitungsrotationsachse 54 weist das Spannelement 14 eine größere Erstreckung auf als die Hohlwelle 56.

In einem montierten Zustand erstreckt sich das Spannelement 14 durch die Hohlwelle 56 hindurch. Hierbei erstreckt sich das Spannelement 14 an einem dem Bearbeitungswerkzeug 16 zugewandten Ende der Hohlwelle 56 über die Hohlwelle 56 hinaus. An einem dem Bearbeitungswerkzeug 16 abgewandten Ende der Hohlwelle 56 erstreckt sich das Spannelement 14 ebenfalls über die Hohlwelle 56 hinaus. Das Spannelement 14 erstreckt sich weiterhin durch Löcher, die mittig und rund in den Formschlusselementen 28, 30 angeordnet sind und, wenn eine Bearbeitungswerkzeug 16 in der Werkzeugaufnahme 58 eingelegt ist, durch eine Aufsteckausnehmung 64 des Bearbeitungswerkzeugs 16. Das Loch im zweiten Formschlusselement 30 ist dabei zweistufig ausgebildet. In ei- nem montierten Zustand, ausgehend vom Spannkopf weist das Loch im zweiten

Formschlusselement 30, von den Spannköpfen 20, 21 aus betrachtet, einen Durchmesser auf, der einem konstanten Durchmesser des Lochs im ersten Formschlusselement entspricht. Nach einer kurzen Strecke weitet sich das Loch mit einer 45° Neigung auf einen größeren Durchmesser und wird dann mit kon- stantem Durchmesser fortgesetzt.

Ferner weist die Spanneinheit 12 eine Bedieneinheit 88 zur Betätigung des Spannelements 14 auf. Die Bedieneinheit 88 umfasst zur Betätigung der Spanneinheit 12 einen Bedienhebel 90, der drehbar um eine koaxial zur Bearbeitungs- rotationsachse 54 der Hohlwelle 56 verlaufende Drehachse gelagert ist. Es ist jedoch auch denkbar, dass der Bedienhebel 90 zusätzlich schwenkbar um eine zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Bearbeitungsrotationsachse 54 verlaufende Schwenkachse gelagert ist. Über einen, dem Fachmann bekannten Mechanismus setzt die Bedieneinheit 88 eine Bewegung des Bedienhebels 90 in ei- ne Translationsbewegung des Spannelements 14 entlang der Bearbeitungsrotationsachse 54 um. In einer Spannposition, in der der Bedienhebel 90 am Werkzeugmaschinengehäuse 42 anliegt, ist die Bedieneinheit 88 vom Spannelement 14 und von der Hohlwelle 56 entkoppelt. Das Spannelement 14 ist als Spreizelement ausgebildet (vgl. Figur 4). Ein spannkopfseitiges Ende des Spannele- ments 14 ist dabei stimmgabelförmig mit zwei langen Bügeln ausgebildet und wird an einer Kontaktstelle der Bügel als Rundstange fortgesetzt. An Enden der beiden Bügel des Spannelements 14 ist jeweils einer der Spannköpfe 20, 21 angeordnet. Wrd das Spannelement 14 durch eine Betätigung der Bedieneinheit 88 in eine Löseposition gefahren, werden die Bügel, dadurch dass an den Bügeln angeordnete Nasen an den Neigungen des Lochs im zweiten Formschlusselement 30 von einem großen Durchmesser auf einen kleineren Durchmesser ge- führt werden, zusammengedrückt. Die Spannköpfe 20, 21 werden dadurch ebenso zur Bearbeitungsrotationsachse 54 hin bewegt. Axiale Überdeckungen von an den Spannköpfen 20, 21 angeordnete Spannflächen 72, 74 mit einem in der Werkzeugaufnahme 58 eingelegten Bearbeitungswerkzeug 16 werden dabei aufgehoben (Figur 4) und das Bearbeitungswerkzeug 16 freigegeben. Umgekehrt werden bei einem Spannvorgang die an den Bügeln angeordneten Nasen von einem kleinen Durchmesser auf einen größeren Durchmesser geführt. Dabei spreizen sich die Bügel aufgrund einer Eigenspannung, die bei einem Lösevorgang aufgebaut wurde. Die Spannköpfe 20, 21 stellen axiale Überdeckungen mit einem in der Werkzeugaufnahme 58 eingelegten Bearbeitungswerkzeug 16 her und pressen abschließend das Bearbeitungswerkzeug 16 gegen die Werkzeugaufnahme 58.

Die Figur 2 zeigt eine Explosionsdarstellung der Werkzeugaufnahme 58. Die Formschlussmittel 65, 66, 67 sind auf die beiden Formschlusselemente 28, 30 gleichmäßig verteilt. In einem montierten Zustand der Werkzeugaufnahme 58 sind die Formschlussmittel 65, 66, 67 abwechselnd in einem Kreisring entlang der Umfangsrichtung 62 angeordnet. Jedes der Formschlusselemente 28, 30 weist sechs Formschlussmittel 65, 67 bzw. 66 auf. Die Formschlussmittel 65, 67 bzw. 66 sind jeweils regelmäßig in einem Kreisring entlang einer Umfangrichtung

62 am entsprechenden Formschlusselement 28 bzw. 30 angeordnet. Die Formschlussmittel 65, 66, 67 sind einstückig mit den Formschlusselementen 28, 30 ausgebildet. Die Formschlussmittel 65, 66, 67 sind einstückig mit den Formschlusselementen 28, 30 ausgebildet. Die Formschlussmittel 65, 66, 67 sind an einem, jeweils dem Formschlusselement 28, 30 abgewandten Ende als Nocken mit ovalem Querschnitt ausgebildet. Die Formschlussmittel 66 des Formschlusselements 30 weisen weiterhin einen leicht gewölbten, quaderartigen Block auf, der zwischen dem ovalen Teil und dem Formschlusselement 30 angeordnet ist. Alle der zwölf Formschlussmittel 65, 66, 67 weisen eine Fase 94 auf. Die Fase 94 ist an dem ovalen Ende der Formschlussmittel 65, 66, 67 angeordnet und weist einen Neigungswinkel gegenüber dem Formschlussmittel 65, 66, 67 von 45° und eine kleinste Ausdehnung von 1 mm auf.

Die Formschlusselemente 28, 30 sind in einem montierten Zustand der Werkzeugaufnahme 58 bezüglich einer Drehachse, die der Bearbeitungsrotationsachse 54 entspricht, gegeneinander verdrehbar gelagert. Die Werkzeugaufnahme 58 weist eine Spannkraftverstärkungseinheit 25 auf, die dazu vorgesehen ist, eine über das Spannelement 14 übertragene Spannkraft zu einer größeren Relativspannkraft der Formschlusselemente 28, 30 gegeneinander zu verstärken. Das Formschlusselement 28 ist dabei topfartig ausgebildet und besteht aus einer runden Bodenplatte und einem einseitig an die Bodenplatte einstückig angeformten Ring. Ein Außendurchmesser des Rings entspricht einem Durchmesser der Bodenplatte. Die Bodenplatte weist zentral ein kreisrundes Loch auf, durch das sich in einem montierten Zustand das Spannelement erstreckt. An einer dem Ring abgewandten Seite der Bodenplatte sind die Formschlussmittel 65, 67 an- geordnet. Zwischen den Formschlussmitteln 65, 67 sind in einem Kreisring sechs

Ausnehmungen 36 in der Bodenplatte angeordnet durch die sich in einem montierten Zustand die Formschlussmittel 66 des Formschlusselements 30 erstrecken. Das Formschlusselement 30 ist als Bodenplatte mit einem aufgesetzten Ring ausgebildet. Ein Außendurchmesser des aufgesetzten Rings ist deutlich kleiner als ein maximaler Durchmesser der kreisförmig ausgebildeten Bodenplatte und entspricht einem Innendurchmesser der Hohlwelle 56, mit der das Formschlusselement 30 verpresst ist (Figur 4). Ein maximaler Durchmesser der Bodenplatte des Formschlusselements 30 ist kleiner als ein maximaler Innendruchmesser des Rings des Formschlusselements 28. Der Rand der Bodenplatte des Formschlusselements 30 und eine Innenwandung des Rings des Formschlusselements 28 bilden die Spannkraftverstärkungseinheit 25. Die Spannkraftverstärkungseinheit 25 weist zwei Schrägflächen 68, 70 auf, die jeweils an unterschiedlichen Formschlusselementen 28, 30 angeordnet sind. Die Schrägflächen 68, 70 werden von der Innenwandung und dem Rand gebildet und sind als Konen ausgebildet. Die Schrägflächen 68, 70 sind als Innen- bzw. Außenkonus ausgebildet. Ein minimaler Durchmesser des Randes ist dabei etwas größer als ein minimaler Durchmesser der Innenwandung. Die Schrägflächen 68, 70 weisen gleiche Neigungswinkel auf, so dass der Rand in einem Spannzustand, in dem die Formschlusselemente 28, 30 gegeneinander verspannt sind, flächig an der Innenwandung anliegt. Der Neigungswinkel der Schrägflächen 68, 70 beträgt in einem Spannzustand bezüglich einer Geraden, die die Schrägflächen 68, 70 schneidet und die parallel zur Bearbeitungsrotationsachse 54 angeordnet ist, 15°. In dem Spannzustand wird die Spannkraft durch die Schrägflächen 68, 70 in eine Vielzahl Teilrelativspannkräfte gewandelt, die jeweils senkrecht zu den Schräg- flächen 68, 70 stehen und sich zu einer effektiven Relativspannkraft addieren, mit der die Schrägflächen 68, 70 aufeinander wirken. Die Relativspannkraft beträgt entsprechend dem Kehrwert des Sinus von 15° dem vierfachen der Spannkraft. Ein durch die Spannkraft verursachter Kraftschluss zwischen den Formschlusselementen 28, 30 wird so ebenfalls vergrößert im Vergleich zu einer Ausgestaltung ohne Spannkraftverstärkungseinheit 25, in der lediglich zwei Flächen der Formschlusselemente 28, 30, die jeweils in einer Ebene liegen, auf der die Bearbeitungsrotationsachse 54 senkrecht steht, gegeneinander verspannt werden.

Die Werkzeugaufnahme 58 weist eine Begrenzungseinheit 26 auf, die dazu vorgesehen ist, einen Bewegungsspielraum einer Drehung und einer Bewegung der Formschlusselemente 28, 30 gegeneinander einzuschränken. Die Begrenzungseinheit 26 weist dabei jeweils zwei diametral in den Formschlusselementen 28, 30 angeordnete Löcher 96, 98 und einen Bolzen 82 auf. Der Bolzen 82 weist eine Länge auf, die dem äußeren Durchmesser des Formschlusselements 28 entspricht. In einem montierten Zustand überlappen sich die Löcher 96, 98 und der Bolzen 82 erstreckt sich durch die vier Löcher 96, 98. Die Löcher 98 weisen einen Durchmesser auf, der einem Durchmesser des Bolzens 82 entspricht. Die Löcher 96 weisen einen Durchmesser auf, der 1 mm größer ist als der Durchmesser des Bolzens 82. So kann das erste Formschlusselement 28 in einem kleinen Winkelbereich um das Formschlusselement 30 bewegt werden, bis eine Begrenzung der Löcher 96 an den Bolzen 82 stößt. Ebenso wird in einem montierten Zustand eine Bewegung des Formschlusselements 28 gegen das Formschlusselement 30 entlang der Bearbeitungsrotationsachse 54 auf eine Strecke von 1 mm begrenzt. Weiterhin weist die Werkzeugaufnahme 58 eine Stelleinheit 27 auf, die zu einer

Festlegung einer Standardrelativposition der Formschlusselemente 28, 30 vorgesehen ist. Die Stelleinheit 27 weist ein elastisches Element 32 auf, das dazu vorgesehen ist, die Formschlusselemente 28, 30 gegeneinander zu verspannen, wenn sich deren Relativposition von der Standardrelativposition unterscheidet. Die Stelleinheit 27 ist in einem montierten Zustand zwischen den Formschlusselementen 28, 30 angeordnet. Das elastische Element 32 besteht aus einem weichen Gummi und ist im Wesentlichen als Ringscheibe ausgebildet. Das elastische Element 32 ist von einem einzigen Material gebildet. Das Material, von dem das elastische Element 32 gebildet ist, weist eine Shore-Härte von 70 auf. Ein maximaler Außendurchmesser des elastischen Elements 32 entspricht dem minimalen Außendurchmesser der Bodenplatte des Formschlusselements 30. Ein Rand des elastischen Elements 32 ist ebenso konisch ausgebildet. Das elastische Element 32 weist sechs als Taschen mit Loch 24 ausgebildete Ausformungen 34 auf, die dazu vorgesehen sind, die Formschlussmittel 66 des Formschlusselements 30 aufzunehmen. In einem montierten Zustand umschließen die Ausformungen 34 jeweils einen der leicht gewölbten quaderartigen Blöcke der

Formschlussmittel 66 und die ovalen Enden 66 der Formschlussmittel erstrecken sich durch die Löcher 24 hindurch. Die Ausformungen 34 sind wiederum von den Ausnehmungen 36 des Formschlusselements 28 aufgenommen. In Umfangsrichtung 62 ist an jeder Stelle eine Ausformung 34 des elastischen Elements 32 zwi- sehen den Formschlusselementen 28, 30 angeordnet. In einem montierten Zustand liegt in Umfangsrichtung 62 in dem Spannmodus jeweils eine Seite, bzw. in einem gelösten Modus beide Seiten der Ausformungen 34 an beiden Formschlusselementen 28, 30 an. Grundsätzlich kann das elastische Element 32 mit dem Formschlusselement 28 und/oder mit dem Formschlusselement 30 stoffschlüssig verbunden, insbesondere verklebt oder verschweißt ausgeführt sein.

In Figur 3 ist die Werkzeugaufnahme 58 mit eingelegtem Bearbeitungswerkzeug 16 in einer Ansicht in der die Werkzeugaufnahme 58 hinter dem Bearbeitungswerkzeug 16 angeordnet ist. In der Standartrelativposition, die in einem montierten Zustand der Werkzeugaufnahme 58 in einem Betriebszustand eingenommen wird, der sich von einem Betriebszustand mit eingelegtem Bearbeitungswerkzeug 16 unterscheidet, sind die Formschlusselemente 28, 30 durch die Ausgestaltung der Ausformungen 34, der Ausnehmungen 36 und der Formschlussmittel 66, derart positioniert, dass in einem montierten Zustand ein Wnkel 86 zwischen einem Formschlussmittel 67 des Formschlusselements 28 und einem benachbarten Formschlussmittels 66 des Formschlusselements 30 um 1 ° größer ist als ein Winkel 84 zwischen dem Formschlussmittel 66 und einem Formschlussmittel 65 des Formschlusselements 28. Das Formschlussmittel 65 ist wiederum benachbart zu dem Formschlussmittel 66 und unterscheidet sich von dem Formschlussmittel 67. Eine Summe der Wnkel 84, 86 zwischen den Formschlussmitteln 65, 67 beträgt 60°. Wrd ein Bearbeitungswerkzeug 16 in die Werkzeugaufnahme 58 eingelegt, umgreifen die Formschlussmittel 60 zuerst Spitzen der Formschlussmittel 65, 66, 67. Die Formschlussmittel 60 sind ebenfalls oval ausgebildet und sind, zur Berücksichtigung von Produktionsungenauigkeiten, mini- mal größer als die ovalen Enden der Formschlussmittel 65, 66, 67 ausgebildet. Die Formschlussmittel 60 sind gleichmäßig in dem Bearbeitungswerkzeug 16 mit Winkelabständen von 30° angeordnet. Durch die Fasen 94 wird das Formschlusselement 28 bei einem weiteren Aufschieben des Bearbeitungswerkzeugs 16 auf die Werkzeugaufnahme 58 gegenüber dem Formschlusselement 30 verdreht, bis sich die Winkel 84, 86 nur soweit von einander, beispielsweise um 0,2°, unterscheiden, so dass das Bearbeitungswerkzeug 16 komplett auf die Werkzeugaufnahme 58 aufgeschoben werden kann. Dabei baut das elastische Element 32 eine leichte Spannung zwischen den Formschlusselementen 28, 30 auf. Die Formschlussmittel 60 umgreifen dabei die ovalen Formschlussmittel 65, 66,

67. Das elastische Element 32 sorgt dabei dafür, dass ein Spiel, das Aufgrund der größeren Ausbildung der Formschlussmittel 60 gegenüber den Formschlussmitteln 65, 66, 67 entsteht, zwischen dem Bearbeitungswerkzeug 16 und der Werkzeugaufnahme 58, bzw. zwischen den Formschlussmittel 60 und den Formschlussmitteln 65, 66, 67, aufgehoben ist. Eine sich bei dem Aufsetzen des

Bearbeitungswerkzeugs 16 einstellende Relativposition unterscheidet sich von der Standartrelativposition. Die eingestellte Relativposition wird durch einen Spannvorgang der Spanneinheit 12 fixiert. Ein maximales Drehmoment, das auf das Bearbeitungswerkzeug 16 ausgeübt werden kann, ohne eine Relativbewe- gung des Bearbeitungswerkzeugs 16 innerhalb des Spiels gegen die Werkzeugaufnahme 58 zu verursachen, wird so statt durch einen Kraftschluss des Bearbeitungswerkzeugs 16 gegen die Werkzeugaufnahme 58 bzw. gegen das Spannelement 14 durch einen Kraftschluss zwischen den Formschlusselementen 28, 30, der aufgrund der Spannkraftverstärkungseinheit 25 zumindest dreimal so groß ist, bestimmt. Nach einem Lösen der Spanneinheit kann das Bearbeitungswerkzeug 16 aus der Werkzeugaufnahme 58 entnommen werden. Die Formschlusselemente 28, 30 kehren dabei aufgrund der Spannung des elastischen Elements 32 in ihre Standartrelativposition zurück. In einer weiteren Ausgestaltung kann auf die Fasen 94 verzichtet werden, wobei die Formschlussmittel 65, 67 in einem montierten Zustand weiter aus der Werkzeugaufnahme 58 herausstehen als die Formschlussmittel 66. So wird in einem ersten Schritt das Bearbeitungswerkzeug 16 auf die Formschlussmittel 65, 67 aufgeschoben, in einem zweiten Schritt das Bearbeitungswerkzeug 16 samt dem Formschlusselement 28 manuell verdreht, um Positionen der Formschlussmittel

60 mit Positionen der Formschlussmittel 66 abzugleichen und in einem dritten Schritt das Bearbeitungswerkzeug 16 auf die Formschlussmittel 66 aufzuschieben. In einer weiteren Ausgestaltung ohne elastisches Element 32 kann das Spiel durch manuelle Verdrehung der Formschlusselemente 28, 30 in einem Betriebszustand, in dem das Bearbeitungswerkzeug 16 auf die Werkzeugaufnahme 58 aufgeschoben ist, gegeneinander ausgeglichen werden. Bei einem Festspannen über die Spanneinheit 12 muss diese Relativposition manuell festgehalten werden, bis das Festspannen abgeschlossen ist.

In Figur 4 ist ein Schnitt durch die Werkzeugaufnahme 58 und einen Teil der Spanneinheit 12 entlang einer Ebene, die durch die Bearbeitungsrotationsachse

54 verläuft, dargestellt. Die als Hohlwelle 56 ausgebildete Spindel 40 umfasst den Ring des Formschlusselements 30 und ist mit diesem fest verbunden. In der Hohlwelle 56 ist weiterhin das als Spreizelement ausgebildete Spannelement 14 und eine Federeinheit 76, die eine, als Spiralfeder ausgebildete, Druckfeder 78 aufweist, angeordnet. Die Federeinheit 76 verspannt das Formschlusselement 30 gegen das Spannelement 14. Das Spannelement 14 ist an einer Stelle, an der die Bügel des Spannelements 14 zusammenlaufen an einem Bolzen 80, der fest mit der Hohlwelle 56 verbunden ist, gelagert. Bei einer Montage werden das elastische Element 32 und das Formschlusselement 28 mit dem Formschluss- element 30 zusammengeführt, so dass sich die Löcher 96, 98 überlappen. Durch die sich überlappenden Löcher 96, 98 und zwischen den Bügeln des Spannelements 14 wird der Bolzen 82 geführt und mit dem Formschlusselement 30 fest verbunden, in diesem Fall verpresst (vgl. auch Figur 2). Die Aufsteckausneh- mung 64 des Bearbeitungswerkzeugs 16, die mittig und rund zwischen den Formschlussmittel 60 angeordnet ist, bildet mit in den Formschlusselementen 28,

30 und mit in dem elastischen Element 32 angeordneten Löchern einen Kanal, durch den das Spannelement 14 geführt ist. Die Löcher in dem Formschlusselement 28 und dem elastischen Element 32 weisen den gleichen Durchmesser auf, wie die Aufsteckausnehmung 64. In einem Zustand mit festgespanntem Bearbei- tungswerkzeug 16 überdecken die Spannflächen 72, 74 der Spannköpfe 20, 21 jeweils Bereiche des Bearbeitungswerkzeugs 16 nahe der Aufsteckausnehmung 64 axial.

Weiterhin sind Ausgestaltungen denkbar, in denen die Federeinheit 76 von anderen Federarten beispielsweise einem Stapel Tellerfedern, gebildet ist. Weiterhin sind alternative Ausgestaltungen der Spanneinheit 12 und insbesondere des Spannelements 14 bekannt, die mit der vorgestellten Ausgestaltung der Werkzeugaufnahme 58 kompatibel sind.

In weiteren Ausgestaltungsformen ist es denkbar, dass die Formschlusselemente 28, 30 schlittenartig ausgeformt sind, wobei eines der Formschlusselemente 28,

30 gerade Führungsmittel aufweist, die zu einer Führung des anderen Formschlusselements 28, 30 dienen und dass sie entlang einer Bewegungsachse, die senkrecht gegenüber einer Achse orientiert ist, die parallel zur Bearbeitungsrotationsachse liegt, gegeneinander beweglich gelagert sind.

Weiterhin sind Ausgestaltungen denkbar in denen auf dem Bearbeitungswerkzeug 16 Nocken angeordnet sind, die in als Mitnahmeausnehmungen ausgebildete Formschlussmittel der Formschlusselemente 28, 30 greifen, und/oder in denen die Formschlussmittel 60 am Bearbeitungswerkzeug 16 und/oder die Form- Schlussmittel 65, 66, 67 an den Formschlusselementen 28, 30 unregelmäßig angeordnet sind, insbesondere um eine Einbauposition des Bearbeitungswerkzeugs 16 vorzuschreiben.

In den Figuren 5a, 5b und 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere im Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung des Ausführungsbeispiels der Figuren 1 bis 4 verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a an die Bezugszeichen des weiteren Ausführungsbeispiels angefügt.

Figuren 5a und 5b zeigen eine alternative Ausgestaltung der Werkzeugaufnahme 58. Die Werkzeugaufnahme 58a weist weiterhin zwei Formschlusselemente 28a, 30a mit jeweils sechs Formschlussmitteln 65a, 67a bzw. 66a, ein elastisches

Element 32a und einen Bolzen 82a auf. Die Bauteile sind jeweils in einer Explosionsansicht von schräg unten (Figur 5a) und von schräg oben (Figur 5b) dargestellt. Ein Rand einer Bodenplatte des Formschlusselements 30a und eine Innenwandung eines Rings des Formschlusselements 28a sind in einem montier- ten Zustand parallel zu einer Bearbeitungsrotationsachse 54a ausgeformt. Die leicht gewölbten, quaderartigen Blöcke der Formschlussmittel 66 sind durch leicht gewölbte prismaartige Blöcke der Formschlussmittel 66a ersetzt. Die als Taschen ausgebildeten Ausformungen 34a des elastischen Elements 32a und die Ausnehmungen 36a im Formschlusselement 28a sind in ihrer Form entsprechend angepasst. Anstatt der als Konen ausgebildeten Schrägflächen 68, 70 der Formschlusselemente 28, 30 weisen die Formschlusselemente 28a, 30a jeweils eine in einem Ring zwischen den Formschlussmitteln 66a (siehe a Seite) bzw. den Ausnehmungen 36a (siehe b Seite) und einem Loch in der Mitte der Formschlusselemente 28a, 30a angeordnete gezahnte Struktur auf. Die gezahnten Strukturen sind dazu vorgesehen, in einem montierten Zustand ineinander ein- zugreifen. Dazu ist das elastische Element 32a als schmaler Ring ausgebildet.

Die gezahnten Strukturen weisen jeweils eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Wällen auf, wobei die Wälle des Formschlusselements 30a jeweils von zwei Schrägflächen 68a und einer Deckfläche und die Wälle des Formschlusselements 28a jeweils von zwei Schrägflächen 70a und einer Deckfläche gebildet sind, wobei die Deckfläche in einer Ebene angeordnet ist, die in einem montierten Zustand senkrecht zur Bearbeitungsrotationsachse 54a liegt. Die Schrägflächen 68a, 70a weisen zur Deckfläche jeweils einen Winkel auf, der 75° beträgt.

Die Figur 6 zeigt einen Schnitt durch die gezahnten Strukturen in einem montier- ten Zustand. Die Wälle der gezahnten Struktur eines der Formschlusselemente

28a, 30a greifen jeweils zwischen Wälle des anderen Formschlusselements 28a, 30a. In einer Standartrelativposition liegen Schrägflächen die 68a, 70a paarweise aneinander und eine Mitte 100a, 104a eines Walls liegt 0,5 mm neben einer Mitte 102a, 106a eines Tals zwischen den gegenüber liegenden Wällen. In dieser Standartrelativposition sind die Formschlussmittel 65a, 66a, 67a der Formschlusselemente 28a, 30a gleichmäßig mit Winkelabständen von 30° angeordnet. Bei einem Spannvorgang mit eingelegtem Bearbeitungswerkzeug werden die Formschlusselemente 28a, 30a aufgrund einer Spannkraft eines Spannelements entlang der Bearbeitungsrotationsachse 54a aufeinander zu bewegt. Auf- grund der aneinander liegenden Schrägflächen 68a, 70a wird diese Bewegung in eine Rotation des Formschlusselements 28a um die Bearbeitungsrotationsachse 54a umgesetzt. Dabei baut das elastische Element 32a eine leichte Spannung zwischen den Formschlusselementen 28a, 30a auf. Ist ein vorhandenes Spiel ausgeglichen, sorgt die Spannkraft für eine Fixierung dieses Zustands. Bei einem Lösen der Spannkraft sorgt die Spannung des elastischen Elements 32a für eine Rotation des Formschlusselements 28a, die das Spiel wieder herstellt und das Bearbeitungswerkzeug 16a frei gibt.

Claims

Werkzeugspannvorrichtung, insbesondere Oszillationswerkzeugspannvor- richtung, mit einer Werkzeugaufnahme (58; 58a), die zumindest ein erstes und ein zweites Formschlusselement (28, 30; 28a, 30a) aufweist, die jeweils zumindest zu einer Formschlussverbindung mit einem Bearbeitungswerkzeug (16) in einer Umfangsrichtung (62) um eine Bearbeitungsrotationsachse (54; 54a) vorgesehen sind,

dadurch gekennzeichnet, dass die Formschlusselemente (28, 30; 28a, 30a) zumindest bezüglich einer Drehachse, die zumindest im Wesentlichen parallel zu der Bearbeitungsrotationsachse (54; 54a) orientiert ist, gegeneinander verdrehbar gelagert sind und/oder entlang zumindest einer Bewegungsachse, die zumindest im Wesentlichen senkrecht gegenüber einer Achse orientiert ist, die parallel zur Bearbeitungsrotationsachse (54; 54a) liegt, gegeneinander beweglich gelagert sind.

Werkzeugspannvorrichtung nach Anspruch 1 ,

gekennzeichnet durch eine Begrenzungseinheit (26; 26a), die dazu vorgesehen ist, zumindest einen Bewegungsspielraum einer Drehung und/oder einer Bewegung der Formschlusselemente (28, 30; 28a, 30a) gegeneinander einzuschränken.

Werkzeugspannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Spanneinheit (12), die zumindest ein Spannelement (14) aufweist, das in wenigstens einem Betriebszustand zumindest zu einem Verspannen der Formschlusselemente (28, 30; 28a, 30a) gegeneinander entlang der Bearbeitungsrotationsachse (54; 54a) vorgesehen ist.

4. Werkzeugspannvorrichtung nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugaufnahme (58; 58a) zumindest eine Spannkraftverstärkungseinheit (25; 25a) aufweist, die zumindest dazu vorgesehen ist, eine über das Spannelement (14) übertragene Spann- kraft zu einer größeren Relativspannkraft der Formschlusselemente (28, 30;

28a, 30a) gegeneinander zu verstärken.

Werkzeugspannvorrichtung nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, dass die Spannkraftverstärkungseinheit (25; 25a) zumindest eine Schrägfläche (68, 70; 68a, 70a) aufweist, die an zumindest einem der Formschlusselemente (28, 30; 28a, 30a) angeordnet ist.

Werkzeugspannvorrichtung nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägfläche (68, 70; 68a, 70a) als Konus ausgebildet ist.

Werkzeugspannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Stelleinheit (27; 27a), die zumindest zu einer Festlegung einer Standardrelativposition der Formschlusselemente (28, 30; 28a, 30a) vorgesehen ist.

Werkzeugspannvorrichtung nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinheit (27; 27a) zumindest ein elastisches Element (32; 32a) aufweist, das dazu vorgesehen ist, die Formschlusselemente (28, 30; 28a, 30a) gegeneinander zu verspannen, wenn sich deren Relativposition von der Standardrelativposition unterscheidet.

Werkzeugspannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Formschlusselementen (28, 30; 28a, 30a) jeweils zumindest ein Formschlussmittel (65, 66, 67; 65a, 66a, 67a) angeordnet ist, das zumindest eine Fase (94; 94a) aufweist.

Werkzeugaufnahme einer Werkzeugspannvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

1 1. Tragbare Werkzeugmaschine, insbesondere tragbare Werkzeugmaschine mit einer oszillierend antreibbaren Spindel (40), mit zumindest einer Werkzeugspannvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. 12. System, umfassend zumindest eine tragbare Werkzeugmaschine (38) nach

Anspruch 11 und zumindest ein Bearbeitungswerkzeug (16), das zu einem Festspannen in der Werkzeugspannvorrichtung (10) der tragbaren Werkzeugmaschine (38) vorgesehen ist.