EP3386664A1

EP3386664A1 - Spannmittel

Info

Publication number: EP3386664A1
Application number: EP16798186.9A
Authority: EP
Inventors: Stefan Kempter
Original assignee: Roehm GmbH Darmstadt
Current assignee: Roehm GmbH Darmstadt
Priority date: 2015-12-09
Filing date: 2016-11-21
Publication date: 2018-10-17
Also published as: WO2017097565A1; DE102015121391A1; KR20180090873A; CN108472744A; US20180369929A1; JP2019502565A; US10737334B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Spannmittel für die Befestigung an einer Arbeitsspindel (2) einer Werkzeugmaschine, mit einem eine Aufnahme (7) für die Arbeitsspindel (2) aufweisenden Spannmittelkörper (8), mit mindestens zwei radial zur Körperachse verstellbaren Spannbacken (9) und mit einem Antriebsring (10), für dessen in Umfangsrichtung erfolgender Verdrehung ein Trieb (11) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass am Antriebsring (10) an dessen Aussenumfang oder dessen Innenumfang für jeden Spannbacken (9) eine dessen Verstellung dienende Struktur ausgebildet ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Schnellwechselsystem (1) mit dem Spannmittel (3) als Basisflansch (4) und einem Wechselflansch (5).

Description

Spannmittel

Die Erfindung betrifft ein Spannmittel für die Befestigung an einer

Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine, mit einem eine Aufnahme für die Arbeitsspindel aufweisenden Spannmittel körper, mit mindestens zwei radial zur Körperachse verstellbaren Spannbacken und mit einem Antriebsring, für dessen in Umfangsrichtung erfolgender Verdrehung ein Trieb vorgesehen ist.

Derartige Spannmittel sind unter der Bezeichnung Planspiralfutter in der Technik weit verbreitet, durch die Anmelderin offenkundig vorbenutzt und von dieser beispielsweise in ihrem Gesamtkatalog Spanntechnik beschrieben.

Die Planspiralfutter tragen ihren Namen durch eine als Antriebsring

eingesetzte Planspirale, die auf ihrer den Spannbacken abgewandten Seite eine Antriebsverzahnung aufweist, in die der als Zahnrad gebildete Trieb eingreift. Auf der gegenüberliegenden Seite der Planspirale ist ein Gewinde ausgebildet, in das die Spannbacken mit Antriebszähnen eingreifen. Diese Planspiralfutter zeichnen sich dadurch aus, dass die Backen über den gesamten Spannbereich verstellt werden können, so dass Werkstücke mit unterschiedlichen Spanndurchmessern sehr schnell und ohne Versetzen der Backen gespannt werden können. Weiterhin ist zu beachten, dass diese Planspiralfutter im Vergleich zu anderen Spannfuttern z.B. mit Keilstangen eine relativ geringe axiale Höhe aufweisen. Es gibt allerdings

Anwendungsfälle, bei denen eine weiter verringerte axiale Höhe

wünschenswert ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Spannmittel der eingangs genannten Art so auszubilden, dass eine möglichst kompakte Bauform erreicht werden kann. Diese Aufgabe wird bei einem Spannmittel der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass am Antriebsring an dessen Außenumfang oder dessen Innenumfang für jeden Spannbacken eine dessen Verstellung dienende Struktur ausgebildet ist.

Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Planspiralfuttern liegt eine axial gestaffelte Anordnung der vier Bestandteile Trieb, Antriebsverzahnung, Gewinde der Planspirale sowie Antriebszähne der Spannbacken vor, die bei diesem Futtertyp unverzichtbar ist und einer Reduzierung der Bauform entgegensteht. Die Erfindung verlässt daher den bekannten und verfolgt unter Verzicht auf die Planspirale einen anderen Weg zur Verstellung der Spannbacken, indem nämlich nicht die einander abgewandten Seiten des Antriebsringes zur Verstellung der Spannbacken vorgesehen sind, sondern der Umfang des Antriebsringes eingesetzt wird. Es ist also ausreichend, die Stirnseite als Struktur des Antriebsringes zu verwenden, ohne dass eine axiale Staffelung aller entsprechenden Bauteile notwendig ist.

Das erfindungsgemäße Spannmittel zeichnet sich weiterhin durch seinen sehr einfachen Aufbau auf, bei dem auch eine große Aufnahme im

Spannmittelkörper bereitgestellt werden kann, dieses Spannmittel sich also insbesondere auch für die Spannung von Werkstücken mit einem großen Durchmesser eignet, die bis in die als Hohlspindel ausgebildete

Arbeitsspindel reichen. Im Rahmen der Erfindung besonders bevorzugt ist es, wenn die Struktur durch eine am Außenumfang ausgebildete Steuerkurve mit jeweils einem der Verstellung jedes Spannbacken radial nach außen dienenden Steuernocken gebildet ist. Bei dieser Ausführungsform ist die Spannung des Werkstücks oder des Werkzeugs durch radial nach außen verstellbare Spannbacken vorgesehen, so dass eine Innenspannung erfolgt, bei der die Spannkraft durch die Wirkung der im Betrieb einsetzenden Zentrifugalkraft erhöht wird, also anders als bei einer Außenspannung stets eine untere Grenze der wirkenden Spannkraft angegeben werden kann. Im Rahmen der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, dass der Trieb durch ein um eine radiale Achse verdrehbares Antriebsrad gebildet ist, das in eine am Antriebsring ausgebildete Antriebsverzahnung eingreift, und dass auf der die Antriebsverzahnung aufweisenden Seite des Antriebsringes eine

Rückstell kurve ausgebildet ist, in die der Spannbacken mit einem Steuerglied eingreift. Durch diese Ausgestaltung wird eine Zwangsführung bereitgestellt, die ein Verstellen des Spannbacken in Öffnungsrichtung bewirkt, wenn durch die Verdrehung des Antriebsringes in der dem Lösen entsprechenden Richtung der Steuernocken nicht mehr dem zugeordneten Spannbacken anliegt.

Weiterhin bevorzugt im Rahmen der Erfindung ist es, wenn am

Außenumfang des Antriebsrades eine Indikatorkurve ausgebildet ist zum Zusammenwirken mit einem Indikatorstift zur Anzeige der Drehlage des Antriebsringes.

Durch diesen Indikatorstift kann unmittelbar optisch und gegebenenfalls auch mittels Sensoren die Drehlage des Antriebsringes festgestellt werden und damit insbesondere überprüft werden, ob die Steuernocken den

Spannbacken anliegen und diese radial nach außen verstellen oder eben durch die fehlende Anlage keine sichere Einspannung gewährleistet bzw. der Wechsel des Werkzeugs bzw. Werkstücks ermöglicht ist.

Im Rahmen der Erfindung hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn der Spannbacken eine L-förmige Grundform aufweist, auf dessen Basisschenkel das Steuerglied angeordnet ist, und wenn im zweiten Schenkel eine zum Antriebsring offene Stiftauf nähme ausgebildet ist, in die ein Anlagestift eingesetzt ist. Günstig ist es weiterhin, wenn der Anlagestift auf der dem Antriebsring zugewandten Seite eine Planfläche und wenn der Anlagestift einen Stiftfuß aufweist. Mit dieser Gestaltung des Spannbacken ist dessen Führung verbessert, die zum einen durch den Spannmittelkörper und zum anderen auch durch den Antriebsring erfolgen kann, wobei insbesondere auch der Basisschenkel bereitgestellt ist, um das mit der Rückstell kurve zusammenwirkende Steuerglied zu tragen. Die Planfläche des Anlagestiftes bewirkt eine gute Anlage an der Steuerkurve des Antriebsringes, wobei der durch einen Sicherungsring im Spannbacken zu sichernde Stiftfuß die sichere Aufnahme des Anlagestiftes in dem Spannbacken gewährleistet.

Günstig ist es weiterhin, wenn der Spannbacken radial außen eine Nut aufweist, um so bedarfsweise einen echten Formschluss gegenüber dem zu spannenden Werkstück oder Werkzeug zu ermöglichen.

Im Rahmen der Erfindung ganz besonders bevorzugt ist es, wenn das Spannmittel den Basisflansch einer Schnellwechseleinrichtung bildet, die einen durch den Basisflansch spannbaren, mit einem Werkstück-Spannmittel verbindbaren Wechselflansch aufweist. In der Spanntechnik ist es oftmals erforderlich, dass an der Arbeitsspindel befestigte Spannmittel gegen ein anderes auszutauschen, um beispielsweise für einen anderen

Anwendungsfall ein Keilstangenspannfutter durch ein Dehnspannfutter zu ersetzten. Dazu müssen konventionell in der Regel drei Schrauben gelöst werden, durch die der Futterkörper an der Arbeitsspindel befestigt ist, um anschließend die Zugrohrverbindung zur Verstellung der Spannbacken zu lösen. Ein kompletter Spannmittelwechsel nimmt etwa 30 bis 40 Minuten in Anspruch, so dass damit entsprechend hohe Rüstkosten verbunden sind und es wünschenswert ist, einen schnelleren Wechsel des Spannfutters zu ermöglichen. Dies ist durch das erfindungsgemäße Spannmittel ermöglicht, das dauerhaft mit der Arbeitsspindel verbunden bleiben kann und im

Zusammenwirken mit einem Wechselflansch eine Schnellwechseleinrichtung bildet, bei der der das Werkstück-Spannmittel tragende Wechselflansch durch das Spannmittel als Basisflansch gespannt werden kann und somit das Werkstück-Spannmittel verlässlich mit der Arbeitsspindel verbunden wird. Durch das erfindungsgemäße Spannmittel als Teil einer

Schnellwechseleinrichtung ist damit ein Wechsel des Werkstück- Spannmittels innerhalb kürzester Zeit mit einem hohen Rundlauf und einem hohen Planlauf sowie einer sehr guten Wiederholgenauigkeit möglich.

Für die Verwendung des erfindungsgemäßen Spannmittels als Basisflansch ist es vorteilhaft, wenn ein um die Spindelachse zumindest begrenzt verdrehbarer Zugrohradapter vorgesehen ist, dessen Verdrehung mittels mindestens einem Koppelglied aus der Verdrehung des Antriebsringes ableitbar ist. Durch diesen Zugrohradapter ist es sichergestellt, dass eine ordnungsgemäße Funktion des Werkstück-Spannmittels möglich ist, da die Betätigung von dessen Spannbacken zum Beispiel durch den

Zugrohradapter bereitgestellt ist. Dafür ist am Zugrohradapter mindestens eine sich axial erstreckende Nut ausgebildet, in die ein auf einem Trägerring angeordneter Nutenstein eingreift, wobei das Koppelglied zur Verdrehung des Trägerringes

vorgesehen ist. Mit dieser Gestaltung ist der besondere Vorteil verbunden, dass bei der Verstellung des Trägerringes zur Spannung des

Wechselflansches zugleich auch der Zugrohradapter verdreht wird, so dass einzig die Betätigung des Triebes notwendig ist, um die für einen Wechsel des Werkstück-Spannmittels notwendigen Verstellungen im Spannmittel als Basisflansch auszuführen. Eine mögliche Alternative ist dadurch gebildet, dass der Trägerring eine Aussenverzahnung und der Antriebsring eine Innenverzahnung aufweist, in die als das Koppelglied ein Antriebsritzel eingreift. Weiterhin denkbar ist es, dass das Koppelglied durch eine den Antriebsring und dem Trägerring starr koppelnde Strebe gebildet ist. Vorteilhaft ist es aber auch, wenn dass Koppelglied als ein auf einer Achse gelagerter zweiarmiger Hebel gebildet ist, dessen freie Hebelenden mit dem Antriebsring und dem Trägerring gekoppelt sind. Insbesondere bei der Verwendung des

zweiarmigen Hebels und des Antriebsritzels ist eine Übersetzung bzw.

Untersetzung möglich, so dass die am Antriebsring ausgeführte Verdrehung zu einem abweichenden Drehwinkel des Trägerringes führen kann.

Durch den Zugrohradapter müssen zur Betätigung des Werkstück- Spannmittels im wesentlichen axial wirkende Kräfte übertragen werden, wozu am Zugrohradapter in Umfangsrichtung mit gegenseitigem Abstand Rastnocken ausgebildet sind.

Teil der Erfindung ist auch ein Wechselflansch zur Verbindung mit einem Spannmittel der vorstehend geschilderten Art, wobei am Wechselflansch ein Kragen ausgebildet ist, von dem radial nach innen ein Bund vorsteht. Dieser Bund ist insbesondere zur Wechselwirkung mit den radial außen eine Nut aufweisenden Spannbacken geeignet, wobei es vorteilhaft ist, wenn die zur Anlage kommenden Wände der Nut der Spannbacken und des Bundes zur Erzeugung eines Niederzugeffektes geneigt ausgebildet sind.

Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn am Wechselflansch eine Koppelhülse vorgesehen ist, an der in Umfangsrichtung mit gegenseitigem Abstand Gegennocken ausgebildet sind, deren Abstand so bemessen ist, dass bei einer in axialer Richtung erfolgenden Ansetzbewegung die Rastnocken des Basisflansches zwischen den Gegennocken passieren können. Bei der mittels des Antriebsringes bewirkten Verdrehung des Zugrohradapters erfolgt somit eine Überdeckung der Rastnocken mit den Gegennocken, so dass die Übertragung der in axialer Richtung wirkenden Zugkräfte in einfacher Weise ermöglicht ist.

Im folgenden wird die Erfindung an in der Zeichnung dargestellten

Ausführungsbeispielen näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen

Spannmittels mit den Spannbacken in der Offenstellung,

Fig. 2 eine der Figur 1 entsprechende Darstellung mit einer sektoralen

Freischneidung des Spannmittel körpers

Fig. 3 eine der Figur 1 entsprechende Darstellung mit den

Spannbacken in der Spannstellung,

Fig. 4 eine der Figur 2 entsprechenden Darstellung des Spannmittels aus Figur 3,

Fig. 5 eine isolierte, perspektivische Darstellung des Antriebsringes mit den Spannbacken in der Spannstellung,

Fig. 6 eine hinsichtlich der Realisierung des Triebes alternative

Ausführungsform mit einem tangential zum Antriebsring angeordneten Spindeltrieb, Fig. 7 eine perspektivische Darstellung des isolierten Antriebsringes von oben,

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht des Antriebsringes von unten,

Fig. 9 eine perspektivische Darstellung des Antriebsring mit

Indikatorkurve und Indikatorstift in der einen Drehlage,

Fig. 10 eine der Figur 9 entsprechende Darstellung in der anderen

Drehlage,

Fig. 1 1 eine perspektivische Darstellung des isolierten Spannbacken,

Fig. 12 eine isolierte Darstellung des Spannbacken aus anderer

Perspektive,

Fig. 13 einen Querschnitt durch den Spannbacken,

Fig. 14 eine alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen

Spannmittel mit einem durch die Struktur des Antriebsringes verstellbaren, auf die Spannbacken einwirkenden Exzenter, Fig. 15 eine Draufsicht auf den Exzenter aus Figur 14 in der einen

Drehlage,

Fig. 16 eine der Figur 15 entsprechenden Darstellung in der anderen

Drehlage, eine der Figur 15 entsprechende Darstellung mit dem durch eine Antriebsverzahnung mit dem Antriebsring gekoppelten Exzenter, eine der Figur 17 entsprechende Darstellung in der anderen Drehlage, eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Spannmittels, durch einen Wechselflansch ergänzt zu einer Schnellwechseleinrichtung, eine der Figur 1 entsprechende Darstellung mit einem dem Spannmittel zugeordneten Zugrohradapter, eine der Figur 19 entsprechenden Darstellung mit dem mit dem Spannmittel als Basisflansch verbundenen Wechselflansch, eine der Figur 21 entsprechenden Darstellung mit sektoraler Freischneidung, eine isolierte Darstellung des Antriebsringes mit den

Spannbacken sowie dem Zugrohradapter mit Trägerring und Koppelglied, gezeigt in der Drehlage Offenstellung, einer der Figur 23 entsprechende Darstellung aus einer anderen Perspektive, Fig. 25 eine der Figur 23 entsprechenden Darstellung mit einem alternativen Koppelglied,

Fig. 26 einem der Figur 24 entsprechende Darstellung mit dem

Koppelglied aus Figur 25 Fig. 27 eine der Figur 23 entsprechenden Darstellung mit einem nochmals anderen Koppelglied,

Fig. 28 das Detail XXVIII aus Figur 27,

Fig. 29 eine der Figur 27 entsprechende Darstellung in der anderen

Spannlage, Fig. 30 das Detail XXX aus Figur 29,

Fig. 31 eine der Figur 27 entsprechende Darstellung aus anderer

Perspektive,

Fig. 32 das Detail XXXII aus Figur 31 ,

Fig. 33 eine der Figur 29 entsprechende Darstellung aus anderer

Perspektive,

Fig. 34 das Detail XXXIV aus Figur 33,

Fig. 35 eine Explosionsdarstellung des Wechselflansches mit der

Koppelhülse; der Wechselflansch im Schnitt dargestellt, eine der Figur 21 entsprechende Darstellung mit sektoraler Freischneidung, das Detail XXXVII aus Figur 36 mit der dem Einsetzen bzw. Entfernen der Koppelhülse entsprechenden Drehlage des Zugrohradapters, eine der Figur 36 entsprechenden Darstellung in Spannstellung,

Fig. 39 das Detail XXXIX aus Figur 38 in der Spannstellung, und eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Spannmittels mit einer Mehrzahl auf Wechselflanschen angeordneten alternativen Werkstück-Spannmitteln.

In der Figur 40 ist ein Schnellwechselsystem 1 gezeigt, dass in dem gezeigten Ausführungsbeispiel aus einem an der Arbeitsspindel 2 einer selbst nicht gezeigten Werkzeugmaschine befestigten Spannmittel 3 als Basisflansch 4 und mehreren Wechselflanschen 5 besteht, auf denen unterschiedliche Werkstück-Spannmittel 6 befestigt sind. Das Spannmittel 3, der Wechselflansch 5 sowie das Schnellwechselsystem 1 bilden

eigenständige Aspekte der Erfindung, die nachstehend erläutert wird.

Figur 1 zeigt dabei das Spannmittel 3, dass für die Befestigung an der Arbeitsspindel 2 einer Werkzeugmaschine vorgesehen ist und einen eine Aufnahme 7 für die Arbeitsspindel 2 aufweisenden Spannmittel körper 8 besitzt. Weiterhin verfügt das Spannmittel 3 über mindestens zwei radial zur Körperachse verstellbare Spannbacken 9 und einen Antriebsring 10, für dessen in Umfangsrichtung erfolgender Verdrehung ein Trieb 1 1 vorgesehen ist. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen sind insgesamt 6 gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnete

Spannbacken 9 vorgesehen und der Trieb 1 1 ist grundsätzlich durch einen um eine radiale Achse verdrehbares Antriebsrad 12 gebildet. Denkbar sind jedoch auch andere Triebe 1 1 , die zur Verdrehung des Antriebsringes 10 geeignet sind. Beispielhaft ist dazu in Figur 6 keine radial zum Antriebsring 10 orientierter Trieb 1 1 gezeigt, sondern ein tangential zum Antriebsring 10 orientierter Spindeltrieb 13, bei dem die Spindelhülse über einen

Antriebszahn in eine Zahnaufnahme des Antriebsringes 10 eingreift.

Wie insbesondere aus Figur 5 sowie Figur 7 und Figur 8 erkennbar ist, ist am Antriebsring 10 an dessen Außenumfang für jeden Spannbacken 9 eine dessen Verstellung dienende Struktur ausgebildet, nämlich eine am

Außenumfang ausgebildete Steuerkurve 14 mit einem der Verstellung der Spannbacken 9 radial nach außen dienenden Steuernocken 15. Der

Vollständigkeit halber wird darauf hingewiesen, dass bei einer radial nach innen vorgesehenen Verstellung der Spannbacken 9 die Struktur auch am Innenumfang des Antriebsringes 10 realisiert werden kann. Am Antriebsring 10 ist auf der der Arbeitsspindel 2 zugewandten Seite eine Antriebsverzahnung 16 ausgebildet, in die das Antriebsrad 12 eingreift, wobei auf der die Antriebsverzahnung 16 aufweisenden Seite des

Antriebsring 10 eine Rückstell kurve 17 ausgebildet ist, in die der

Spannbacken 9 mit einem Steuerglied 18 eingreift (Figur 8, Figur 33). Die Figuren 14 bis 18 zeigen, dass die Verstellung der Spannbacken 9 nicht zwingend über einen Steuernocken 15 erfolgen muss im Zusammenwirken mit einer Rückstell kurve 17, sondern dass beispielsweise der Antriebsring 10 auch auf einen im Spannmittelkörper 8 gelagerten Exzenter 44 einwirken kann, auf dem die Spannbacken 9 gelagert sind. Die Verstellung des Exzenters 44 kann dabei gemäß den Figuren 15 und 16 über das Zusammenwirken eines Exzenternockenstiftes und einer Stiftaufnahme am Antriebsring 10 oder gemäß den Figuren 17 und 18 über eine Verzahnung erfolgen. Die Figuren 9 und 10 zeigen eine Ausführungsform, bei der am

Außenumfang des Antriebsringes 10 eine Indikatorkurve 19 ausgebildet ist zum Zusammenwirken mit einem Indikatorstift 20 zur Anzeige der Drehlage des Antriebsringes 20 der Indikatorstift ist dabei vorzugsweise in einer radialen Bohrung des Spannmittel körpers 8 angeordnet, so dass dessen Position von außen optisch erkennbar ist; eine Überprüfung der radialen Lage des Indikatorstiftes 20 ist aber gleichfalls mittels eines Sensors zur Einwirkung auf die Steuerung der Werkzeugmaschine möglich.

Die Figuren 1 1 bis 13 zeigen, dass die Spannbacken 9 eine L-förmige Grundform aufweisen, auf dessen Basisschenkel 21 das Steuerglied 18 angeordnet ist. Im zweiten Schenkel 22 ist eine zum Antriebsring 10 offene Stiftaufnahme 23 ausgebildet, in die ein Anlagestift 24 eingesetzt ist, der auf der dem Antriebsring 10 zugeordneten Seite eine Planfläche 25 aufweist. Der Anlagestift 24 verfügt weiterhin über einen Stiftfuß 26, der über einen

Sicherungsring 27 in der Stiftaufnahme 23 gesichert ist. Insbesondere Figur 13 lässt erkennen, dass die Spannbacken 9 radial außen eine Nut 28 aufweisen, deren Wände 29 geneigt ausgebildet sind, so dass die Nut 28 sich zum Nutgrund hin verengt. Wie vorstehend bereits dargelegt, ist das Spannmittel 3 geeignet, den

Basisflansch 4 eines Schnellwechselsystems 1 zu bilden, das als weiteren konstituierenden Bestandteil einen Wechselflansch 5 aufweist, der mit dem Spannmittel 3 als Basisflansch 4 gespannt werden kann. Der Wechselflansch 5 trägt das Werkstück-Spannmittel 6. Die Backen dieses Werkstück- Spannmittels 6 werden in üblicher Weise durch das der Werkzeugmaschine zugeordnete Zugrohr verstellt, so dass bei dem Einsatz des Spannmittels 3 als Basisflansch 4 dem Spannmittel 3 ein um die Spindelachse zumindest begrenzt verdrehbarer Zugrohradapter 30 zugeordnet ist, dessen

Verdrehung mittels mindestens einem Koppelglied 31 aus der Verdrehung des Antriebsringes 10 ableitbar ist. Dafür ist am Zugrohradapter 30

mindestens eine sich axial erstreckende Adapternut 32 ausgebildet (Figur 23) in die ein auf einem Trägerring 33 angeordneter Nutenstein 34 eingreift. Das Koppelglied 31 ist zur Verdrehung des Trägerringes 33 vorgesehen, wobei die in den Figuren 23 und 24 gezeigte Ausführungsform ein

Antriebsritzel 35 als Koppelglied 31 zeigt, das in einer am Trägerring 33 ausgebildete Außenverzahnung und eine am Antriebsring 10 ausgebildete Innenverzahnung eingreift.

Alternativ ist auf die Realisierung der in den Figuren 25 und 26 gezeigten Ausführungsformen möglich, bei der das Koppelglied 31 durch eine den

Antriebsring 10 und den Trägerring 33 stark koppelnde Strebe 36 gebildet ist.

Die in den Figuren 27 bis 30 gezeigte Ausführungsform zeigt als Koppelglied 31 einen auf einer Achse gelagerten zweiarmigen Hebel 37, dessen freie Hebelenden mit dem Antriebsring 10 und dem Trägerring 33 gekoppelt sind. Dabei greift das dem Trägerring 33 zugeordnete freie Ende des zweiarmigen Hebels 37 mit einem Stift in eine radial orientierte Nut, während das dem Antriebsring 10 zugeordnete Ende gegabelt ist und einen Gabelnocken 38 des Antriebsringes 10 übergreift.

Am Zugrohradapter 30 sind in Umfangsrichtung mit gegenseitigem Abstand Rastnocken 39 ausgebildet, während an einer dem Wechselflansch 5 zugeordneten Koppelhülse 40 Gegennocken 41 ausgebildet sind, die gleichfalls in Umfangsrichtung beabstandet sind. Dabei ist der Abstand so bemessen, dass bei einer in axialer Richtung erfolgenden Ansatzbewegung des Wechselflansches 5 mit der Koppelhülse 40 die Rastnocken 39 des Basisflansches 4 zwischen den Gegennocken 41 passieren können, so dass bei der Verdrehung des Zugrohradapters 30 es zu einer Überdeckung der Rastnocken 39 mit den Gegennocken 40 kommt.

Die Figur 35 lässt erkennen, dass der Wechselflansch 5 einen Kragen 42 aufweist, von dem radial nach innen ein Bund 43 vorsteht, wobei die zu Anlage kommenden Wände der Nut 28 oder Spannbacken 9 und des

Bundes 43 zur Erzeugung eines Niederzugeffektes geneigt ausgebildet sind.

Im folgenden wird die Funktionsweise der Erfindung erläutert.

So ist es möglich, als Ersatz für ein konventionelles Spannfutter einmalig den Spannmittelkörper 8 über die dafür vorgesehenen Schrauben mit der

Arbeitsspindel 2 der Werkzeugmaschine zu verbinden. Das derartig mit der Arbeitsspindel 2 verbundene Spannmittel 3 ist bereits zur Spannung von Werkstücken oder Werkzeugen geeignet, wobei auch ein Wechselflansch 5 gespannt werden kann. Zur Durchführung der Spannung wird zunächst das Antriebsrad 12 betätigt und der Antriebsring 10 so verdreht, dass die

Spannbacken 9 sich in der Offenstellung befinden, also der Steuernocken 15 nicht mit der Planfläche 25 des Anlagestiftes 24 der Spannbacken 9 zusammenwirkt. Über das Koppelglied 31 ist zugleich sichergestellt, dass der Trägerring 33 über den Nutenstein 34 den Zugrohradapter 30 in die

Offenstellung verdreht. In dieser Position ist es möglich, den Wechselflansch 5 mit seiner Koppelhülse 40 axial auf den Basisflansch 4 aufzusetzen, wobei die Gegennocken 41 der Koppelhülse 40 an den Rastnocken 39 des

Zugrohradapters 30 vorbeigeführt werden. Ist diese Konstellation erreicht, wird das Antriebsrad 12 verdreht, so dass der Antriebsring 10 aus der Offenstellung in die Spannstellung verdreht wird und dabei der Steuernocken 15 die Spannbacken 9 radial außen verstellt, so dass diese mit ihrer Nut 28 den am Kragen 42 des Wechselflansches 5 ausgebildeten Bund 43 umgreifen. Bei dieser radial erfolgenden Verstellung der Spannbacken 9 wird aufgrund der Neigung der Wände der Nut 28 und des Bundes 43 ein

Niederzugeffekt erzeugt, der eine definierte axiale Lage des

Wechselflansches 5 gegenüber dem Basisflansch 4 bewirkt.

Zu beachten ist, dass während der Spannung des Wechselflansches 5 bereits auch über das Koppelglied 31 die Verdrehung des Trägerringes 33 bewirkt wird, so dass die axial gegenüber den Gegennocken 41 gestaffelt angeordneten Rastnocken 39 mit dem Zugrohradapter 30 verdreht werden und es somit zu einer Überlappung von Gegennocken 41 und Rastnocken 39 nach Art eines Bajonettverschlusses kommt. Damit ist die Verbindung von dem Basisflansch 4 und dem Wechselflansch 5 vollzogen und durch die Betätigung des Zugrohres der Werkzeugmaschine kann über den

Zugrohradapter 30 eine axiale Verstellung der Koppelhülse 40 bewirkt werden, um beispielsweise die Spannbacken eines dem auf dem

Wechselflansch 5 montierten Spannfutters 6 zu verstellen.

Zum Lösen der Verbindung von dem Wechselflansch 5 und dem

Basisflansch 4 wird lediglich das Antriebsrad 12 in die entgegengesetzte Richtung gedreht, so dass der Antriebsring 10 aus der Spannstellung in die Offenstellung verdreht wird. Dies bewirkt zum einen die Verdrehung des Zugrohradapters 30, so dass die Rastnocken 39 und die Gegennocken 41 sich nicht mehr überlappen Simultan werden dabei die Spannbacken 9 durch das an der Rückstell kurve 17 anliegenden Steuerglied 18 radial nach innen verstellt, so dass die Nut 28 der Spannbacke 9 außer Eingriff mit dem Bund 43 des Wechselflansches 5 gelangt mit dem Ergebnis, dass der

Wechselflansch 5 axial von dem Basisflansch 4 entfernt werden kann.

Sodann ist es möglich, einen anderen Wechselflansch 5 mit einem Spannfutter 6 anderer Eigenschaften am Basisflansch 4 und damit der Werkzeugmaschine zu befestigen.

Bezugszeichenliste

1 Schnellwechselsystem

2 Arbeitsspindel

3 Spannmittel

4 Basisflansch

5 Wechselflansch

6 Werkstück-Spannmittel

7 Aufnahme

8 Spannmittelkörper

9 Spannbacken

10 Antriebsring

1 1 Trieb

12 Antriebsrad

13 Spindeltrieb

14 Steuerkurve

15 Steuernocken

16 Antriebsverzahnung

17 Rückstell kurve

18 Steuerglied

19 Indikatorkurve

20 Indikatorstift

21 Basisschenkel

22 zweiter Schenkel

23 Stiftaufnahme

24 Anlagestift

25 Planfläche

26 Stiftfuß Sicherungsring Nut

Wände

Langrohradapter Koppelglied Adapternut Trägerring Nutenstein Antriebsteil Strebe

Hebel

Gabelnocken Rastnocken Koppelhülse Gegennocken Kragen

Bund

Exzenter

Claims

Patentansprüche:

1 . Spannmittel für die Befestigung an einer Arbeitsspindel (2) einer

Werkzeugmaschine, mit einem eine Aufnahme (7) für die Arbeitsspindel (2) aufweisenden Spannmittel körper (8), mit mindestens zwei radial zur Körperachse verstellbaren Spannbacken (9) und mit einem Antriebsring

(10) , für dessen in Umfangsrichtung erfolgender Verdrehung ein Trieb

(1 1 ) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass am Antriebsring (10) an dessen Aussenumfang oder dessen Innenumfang für jeden

Spannbacken (9) eine dessen Verstellung dienende Struktur ausgebildet ist.

2. Spannmittel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur durch eine am Aussenumfang ausgebildete Steuerkurve (14) mit jeweils einem der Verstellung jedes Spannbacken (9) radial nach aussen dienenden Steuernocken (15) gebildet ist.

3. Spannmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Trieb durch ein um eine radiale Achse verdrehbares Antriebsrad (12) gebildet ist, das in eine am Antriebsring (10) ausgebildete

Antriebsverzahnung (16) eingreift, und dass auf der die

Antriebsverzahnung (16) aufweisenden Seite des Antriebsringes (10) eine Rückstell kurve (17) ausgebildet ist, in die der Spannbacken (9) mit einem Steuerglied (18) eingreift.

4. Spannmittel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass am

Aussenumfang des Antriebsringes (10) eine Indikatorkurve (19) ausgebildet ist zum Zusammenwirken mit einem Indikatorstift (20) zur Anzeige der Drehlage des Antriebsringes (10).

5. Spannmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannbacken (9) eine L-förmige Grundform aufweist, auf dessen Basisschenkel (21 ) das Steuerglied (18) angeordnet ist, und dass im zweiten Schenkel (22) eine zum Antriebsring (10) offene Stiftaufnahme (23) ausgebildet ist, in die ein Anlagestift (24) eingesetzt ist.

6. Spannmittel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der

Anlagestift (24) auf der dem Antriebsring (10) zugewandten Seite eine Planfläche (25) und dass der Anlagestift (24) einen Stiftfuß (26) aufweist.

7. Spannmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannbacken (9) radial aussen eine Nut (28) aufweist.

8. Spannmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass dieses den Basisflansch (4) eines Schnellwechselsystems (1 ) bildet, die einen durch den Basisflansch (4) spannbaren, mit einem Werkstück- Spannmittel (6) verbindbaren Wechselflansch (5) aufweist.

9. Spannmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein um die Spindelachse zumindest begrenzt verdrehbarer

Zugrohradapter (30) vorgesehen ist, dessen Verdrehung mittels mindestens einem Koppelglied (31 ) aus der Verdrehung des

Antriebsringes (10) ableitbar ist.

10. Spannmittel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass am

Zugrohradapter (30) mindestens eine sich axial erstreckende Adapternut (32) ausgebildet ist, in die ein auf einem Trägerhng (33) angeordneter Nutenstein (34) eingreift, und dass das Koppelglied (31 ) zur Verdrehung des Trägerringes (33) vorgesehen ist.

1 1 . Spannmittel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der

Trägerring (33) eine Aussenverzahnung und der Antriebsring (10) eine Innenverzahnung aufweist, in die als das Koppelglied (31 ) ein

Antriebsritzel (35) eingreift.

12. Spannmittel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das

Koppelglied (31 ) durch eine den Antriebsring (10) und den Trägerring (33) starr koppelnde Strebe (36) gebildet ist.

13. Spannmittel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das

Koppelglied (31 ) als ein auf einer Achse gelagerter zweiarmiger Hebel (37) gebildet ist, dessen freie Hebelenden mit dem Antriebsring (10) und dem Trägerring (33) gekoppelt sind.

14. Spannmittel nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch

gekennzeichnet, dass am Zugrohradapter (30) in Umfangsrichtung mit gegenseitigem Abstand Rastnocken (39) ausgebildet sind.

15. Wechselflansch zur Verbindung mit einem Spannmittel nach einem der Ansprüche 7 - 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kragen (42) ausgebildet ist, von dem radial nach innen ein Bund (43) vorsteht.

16. Wechselflansch nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Koppelhülse (40) vorgesehen ist, an der in Umfangsrichtung mit gegenseitigem Abstand Gegennocken (41 ) ausgebildet sind, deren Abstand so bemessen ist, dass bei einer in axialer Richtung erfolgenden Ansetzbewegung die Rastnocken (39) des Basisflansches (4) zwischen den Gegennocken (41 ) passieren können.

17. Wechselflansch nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand des Bundes (43) zur Erzeugung eines Niederzugeffektes geneigt ausgebildet sind.