WO2005120751A2 - Werkzeughalter für ein rotationswerkzeug - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a tool holder for a rotary tool.
  • the invention is based on a tool holder whose receiving section for holding a shaft of a rotary tool comprises clamping means provided centrally to an axis of rotation of the tool holder and defining a receiving opening for the shaft, the clamping means between a radially widened release position for insertion or removal of the shaft and a clamping position in which the clamping means exert radial press-fit forces on the shaft holding the shaft on its circular-cylindrical outer circumferential surface in a frictional engagement, and are radially adjustable, and wherein the clamping means is assigned a clamping surface with a circular-cylindrical contour, which is flat on the clamping position outer circumferential surface of the shaft.
  • such tool holders have become known as precision tool holders, for example of the shrink chuck type.
  • the improvement according to the invention consists in that the area of the tool holder forming the clamping surface has a large number of groove sections curved around the axis of rotation at an axial distance from one another, which, viewed in the direction of the axis of rotation, are integrally connected to one another and arranged at an axial distance from one another , limit the support areas protruding towards the axis of rotation, the roof surfaces of which lie towards the axis of rotation form the circular cylindrical clamping surface.
  • the roof surfaces of the support areas follow a circular cylindrical contour and are dimensioned overall so large that the torque required for operation can be transmitted to the press-fit forces of the clamping means.
  • the support areas are axially free due to the groove sections, the support areas are to a certain extent axial compared to conventional areas of tool holders forming the support surface elastic and can compensate and dampen bending vibrations of the receiving section of the tool holder relative to the shaft of the rotary tool. The tendency of the tool shank to migrate out of the receiving opening is considerably reduced.
  • the groove sections are expediently formed by at least one helical groove curved around the axis of rotation or by a plurality of annular grooves arranged at an axial distance from one another and enclosing the axis of rotation.
  • a rotationally symmetrical support area structure is produced, which is characterized by particularly high axial retention forces.
  • the generation of the support area structure with the help of one or more axially offset ring helix is particularly easy to produce in the manner of a thread cutting process. If two opposing spiral grooves are cut, a rotationally symmetrical support area structure is also achieved here.
  • the spiral grooves or ring grooves explained above generate the web-like support areas surrounding the axis of rotation in a helical or ring-shaped manner.
  • the area of the tool holder forming the clamping surface has a multiplicity of support areas arranged on all sides at a distance from one another in the form of knobs which are separated from one another on all sides by the groove sections, but integrally connected to one another, the roof surfaces of which protrude towards the axis of rotation in turn have the form a circular cylindrical clamping surface.
  • the knobs can better influence the radial or axial elasticity properties of the region of the tool holder which forms the clamping surface.
  • Knobs of the type explained above can be produced relatively easily if the support regions along the clamping surface are delimited by at least two groups of groove sections, the groove sections of each group running at a distance from one another within the clamping surface without crossing and the groove sections of different groups Cross within the clamping area to form the support areas.
  • the groove sections of a first group can be curved by at least one spiral groove around the axis of rotation and the groove sections of a second group can be curved by at least one in opposite directions to the at least one spiral groove of the first group or with a different slope than the at least one spiral groove of the first group around the axis of rotation
  • Helical groove or / and a plurality of axially extending grooves which surround the axis of rotation and are arranged at an axial distance from one another or / and a plurality of grooves which are arranged distributed in the circumferential direction of the clamping surface can be formed.
  • Helical grooves, ring grooves or axial grooves can be manufactured relatively easily using machine tools.
  • the groove sections of a first group have a plurality of annular grooves which surround the axis of rotation and are arranged at an axial distance from one another
  • the groove sections of a second group have at least one spiral groove or / and a plurality of which are curved around the axis of rotation in the circumferential direction of the clamping surface arranged, axially extending grooves are formed.
  • the roof surfaces of the support areas - seen in the axial longitudinal section of the receiving section - together with groove side surfaces axially adjoining the roof surface expediently follow a rectangular contour or a parallelogram contour or a trapezoidal contour.
  • the damping behavior of the support area structure can be changed by a suitable choice of the inclination angle.
  • both conical groove side surfaces taper in the same direction in the direction of the axis of rotation support regions which are inclined relative to the axis of rotation are created which, when the groove side surfaces taper away from the rotary tool, the press-fit forces exerted on the tool shaft Increase outward movement of the shaft.
  • Two groups, each with a plurality of axially adjacent support areas, are expediently provided, the conical groove side surfaces of which taper in the same direction, the conical groove side surfaces of the two groups tapering in opposite directions. Axial movement of the tool shank in the case of bending vibrations of the tool holder is particularly well prevented here, in particular if the conical groove side surfaces of the two groups taper towards one another.
  • the width of the at least one helical groove or the width of each annular groove in relation to the width of the roof area between adjacent turns of the helical groove or between adjacent annular grooves influences the damping behavior and the persistence of the tool shank clamped in the tool holder.
  • the width of the helical groove or the annular groove is preferably smaller than the width of the roof surface of the support area remaining therebetween. The smaller the groove width, the larger the clamping area remaining for the transfer of the press-fit forces.
  • the width of the roof surface influences the vibration-damping properties of the support areas.
  • the radial depth of the at least one helical groove or the depth of each annular groove is expediently greater than the width of the helical groove or the width of the annular groove in order to ensure sufficient axial elasticity of the support regions for the damping properties.
  • the groove sections formed, for example, by helical grooves, ring grooves or axial grooves can be open towards the receiving opening.
  • the groove sections can be filled with a material that is different from the material of the region of the tool holder that forms the clamping surface, at least over part of its longitudinal extent, but in particular essentially over its entire length.
  • the filling can serve different purposes.
  • the filling can be used for a liquid-tight seal. serve especially with spiral grooves or axial grooves.
  • the filling can also be used to improve vibration damping or else, for example in the case of a tool holder of the shrink chuck type, can provide thermal insulation of the tool shaft during the shrinking process.
  • the filling material can consist of plastic or ceramic or metal.
  • the groove sections formed, for example, as helical grooves or ring grooves can be molded directly into the material of the receiving section of the tool holder.
  • they can be molded directly into the heat-expandable sleeve section forming the receiving opening for the receiving shaft.
  • Such a bushing can be used as a diameter compensation bushing, by means of which a tool holder intended for clamping only a single nominal shaft diameter can also be used for other, even if smaller, shaft diameters.
  • a bushing also facilitates the maximum achievable clamping stroke.
  • the groove sections for example designed as helical grooves or as ring grooves, are provided in an inner circumferential surface forming the circular-cylindrical contoured clamping surface of a radially elastic bushing which receives the shaft of the rotary tool, and that the clamping means have another one Have receiving opening defining, radially adjustable clamping surface between the release position and the clamping position, wherein in the release position of the clamping means on the one hand the socket can be inserted into or removed from the receiving opening and / and on the other hand the shaft can be inserted into or removed from the socket and in the tensioned position the socket transfers radial press-fit forces of the clamping means to the shaft.
  • the socket can be a separate component that can be removed from the tool holder; As will be explained in the following, the bushing can also be firmly connected to the tool holder or integrally formed on it.
  • the bushing preferably has at least one axially extending compensating joint, but preferably several such compensating joints distributed in the circumferential direction in order to achieve sufficiently radially elastic properties and to weaken the press-fit forces exerted by the clamping means as little as possible.
  • the compensation joints can be axially extending grooves or radial slots penetrating the bushing radially.
  • grooves can be provided both on the inner circumferential surface and on the outer circumferential surface in order to achieve particularly good radially elastic properties due to the meandering cross-sectional structure thus created.
  • the bushing comprises two sleeves arranged coaxially one inside the other, of which the outer sleeve has a conical inner surface and of which the inner sleeve has one on the conical one Has the inner surface of the outer sleeve adjacent conical outer surface and a circular cylindrical contoured inner surface forming the clamping surface of the sleeve, the inner diameter of which can be changed by axially displacing the inner sleeve and the outer sleeve relative to one another until the clamping surface rests against the shaft.
  • Such a bushing allows bridging differences in diameter between the outer diameter of the tool shank and the nominal inner diameter of the tool holder, including the compensation of diameter tolerances of the tool shank.
  • the two-part socket will for this purpose, first pushed onto the tool shank and fixed in a certain clamping fit on the tool shank by adjusting the inner sleeve relative to the outer sleeve.
  • the clamping forces do not yet have to be of the size required for the transmission of the operating torque, since the press-fit forces required for this are subsequently exerted on the tool shank by the clamping means of the tool holder via the bushing.
  • compensation joints designed as axially extending grooves or slots can be provided at least on the inner sleeve, but preferably also on the outer sleeve, in order to improve the radially elastic properties.
  • the outer circumferential surface of the socket can have a circular cylindrical contour.
  • Clamping means is designed as a conical inner surface and the bushing has a conical outer surface which bears against the conical inner surface and tapers in accordance with the conical inner surface in the direction of the axis of rotation towards the rotary tool.
  • the bush On the side of the region of its clamping surface that is axially remote from the rotary tool, the bush is supported axially on the tool holder.
  • the clamping means automatically pull the bush axially against the support surfaces of the tool holder, which are designed, for example, as an axial stop shoulder.
  • this can have a sleeve section which can be converted by heating into the release position and by cooling to the clamping position and which forms the conical inner surface of the further clamping surface and which surrounds the conical outer surface of the bush and on which the rotary Tool axially facing away from the clamping surface formed by the inner peripheral surface of the socket is firmly connected to the tool holder.
  • a sleeve section not only generates radial press-fit forces, but also generates axial forces when cooling, which, on the one hand, radially load the bush in the manner of a collet and, on the other hand, press the bush axially against its support surface. With the help of such a tool holder, high press-fit forces can be achieved with exact positioning.
  • Embodiments are particularly important in which the sleeve section on the side axially facing away from the rotary tool has an extension axially extending beyond the area forming the further clamping surface and enclosing the tool holder and / or the bushing with a radial spacing, the end area of which extends with the tool holder is firmly connected.
  • the axially shrinking sleeve section shortens and generates permanent axial clamping forces acting on the bush, which dampen vibrations generated during operation, in particular bending vibrations.
  • the damping effect is based not least on the combined friction and positive locking of the sleeve section on the conical outer circumference of the sleeve.
  • the sleeve section consists of a material whose coefficient of thermal expansion is greater than the coefficient of thermal expansion of the sleeve and / or the region of the tool holder enclosed by the sleeve section.
  • the increased thermal expansion capacity of the sleeve section on the one hand increases the clamping stroke of the tool holder and on the other hand increases the axial clamping forces desired for vibration damping in the clamping position.
  • the sleeve section can only be heated in the area of the bush; but it can also be heated over its entire length by the opening stroke to increase. It has proven to be advantageous if the bushing is firmly connected to the tool holder at its end facing away from the rotary tool and the sleeve section is heated essentially exclusively in the region of its extension for the transfer into the release position.
  • Conventional tool holders of the shrink chuck type are usually inductively heated, for example, in the area of the clamping surfaces that clamp the tool shank. For this purpose, care must be taken that only the sleeve section, but not also the tool shank, also heats up, which would otherwise make it difficult to unclamp the tool. If, on the other hand, the sleeve section is only heated in the area of the extension and thus axially outside the clamping surfaces holding the tool shank, there are no clamping effects which complicate the unclamping.
  • Tool holders of the shrink chuck type of the type explained above in which the tool shaft is clamped by a sleeve section of the tool holder via a bushing or a bushing section with a conical outer outer surface by press-fit forces, also have independent inventive significance regardless of whether the circular cylindrical clamping surface of the bushing or the socket section is divided by a helical groove or by ring grooves into support elements or support areas.
  • the sleeve section surrounds a radially elastic sleeve section that is central to the axis of rotation and axially supported on the tool holder and that forms the receiving opening for the shaft of the rotary tool, the inner circumferential surface of which forms a clamping surface for transferring the press-fit forces of the sleeve section to the shaft and that the sleeve section has a conical inner surface and the bushing section has a conical outer surface which tapers towards the rotary tool in the direction of the axis of rotation, the conical inner surface abutting the conical outer surface in the clamping position.
  • the sleeve section in this case has, on the side axially facing away from the rotary tool, a tool that extends axially beyond the area of the clamping surface of the sleeve section and Tool holder or / and the socket section with a radial distance enclosing extension, the end portion is firmly connected to the tool holder.
  • the sleeve section consists of a material whose coefficient of thermal expansion is greater than the coefficient of thermal expansion of the sleeve section and / or the area of the tool holder enclosed by the sleeve section.
  • Fig. 1 shows an axial longitudinal section through a tool holder
  • FIG. 2 shows an axial longitudinal section through the tool holder with a first variant of the support element structure
  • FIG. 3 shows an axial longitudinal section through a tool holder with a second variant of the support element structure
  • FIG. 5 is an axial view of the bush of the tool holder from FIG. 4;
  • FIG. 6 shows an axial longitudinal section through the tool holder with a variant of the bushing containing the support element structure
  • FIG. 7 shows an axial longitudinal section through a variant of the tool holder from FIG. 6
  • FIG. 8 shows an axial longitudinal section through a variant of the tool holder from FIG. 7;
  • FIG. 9 is an axial view of the bushing contained in the tool holder according to FIG. 8;
  • FIG. 11 shows an axial longitudinal section through a tool holder with a third variant of the support element structure
  • FIG. 12 shows an axial longitudinal section through a tool holder with a variant of the support element structure of FIG. 11, seen along a line Xll-Xll in FIG. 13;
  • FIG. 13 is an axial view of the tool holder from FIG. 12;
  • FIG. 14 shows an axial longitudinal section through a tool holder with a fourth variant of the support element structure
  • FIG. 15 shows an axial longitudinal section through a tool holder with a variant of the support element structure from FIG. 14.
  • Fig. 1 shows a tool holder 1 of the shrink chuck type with a coupling section 3, here in the form of a hollow shaft taper (HSK), for the rotationally fixed coupling with a work spindle of a machine tool at its axially one end and a receiving section 5 at its axially other end.
  • the axis of rotation of the tool holder 1 is shown at 7.
  • the coupling section 3 can have any shape, including the shape of a steep taper or the like.
  • the receiving section 5 has the basic shape of a sleeve 9 which extends in a direction perpendicular to the axis of rotation 7
  • the end face 11 ends and contains a circular-cylindrical receiving opening 13 that is central to the axis of rotation 7, into which a rotary tool (not shown in detail), for example a milling cutter or drill, interchangeably engages with its circular-cylindrical tool shaft 15 in a manner which will be explained in more detail below.
  • Fig. 1 shows the tool shank 15 for the sake of clarity before insertion into the receiving opening 13, in which it is held in a press fit by radial, of the inner peripheral surface of the sleeve 9 forming a clamping surface 17.
  • the outer diameter of the outer circumferential surface 19 of the tool shank 15 is dimensioned somewhat larger than the inner diameter of the clamping surface 17.
  • the receiving section 5 is heated, for example by means of an inductive shrinking device of the type described in WO 01 / 89758A1
  • the receiving opening 13 expands to such an extent that the tool shaft 15 can be inserted into the thermally expanded receiving opening 13.
  • the sleeve 9 of the receiving section 5 exerts radial pressing forces on the tool shaft 15 and fixes it in the receiving section 5.
  • the receiving section 5 is heated again until the tool shaft 15 releases.
  • the sleeve 9 in the area of the clamping surface 17 contains a plurality of groove sections in the form of annular grooves 21 which are axially spaced into the clamping surface 17 of the sleeve 9 are.
  • the ring grooves 21 have mutually parallel, axially normal side faces 23 which delimit support elements 25 in the form of ring-shaped ribs between adjacent ring grooves 21.
  • the support elements 25 have roof surfaces 27, which form the clamping surface 17 in their plurality.
  • axially adjacent support elements 25 are separated from each other by one of the annular grooves 21, they are axially elastic to a certain extent and can compensate for axial differences in expansion between the tool shank 15 and the sleeve 9.
  • the vibration properties and thus the damping properties of the receiving area 5 of the tool holder 1 to be influenced.
  • the radial depth of the annular grooves 21 is expediently greater than the axial width of the roof surfaces 27 and preferably also greater than the axial width of the annular grooves 21, on the one hand not to weaken the clamping surface 17 too much and on the other hand to ensure sufficient axial elasticity of the support elements 25.
  • the width of the ring grooves 21 is preferably also smaller than the width of the roof surface 27 between adjacent ring grooves 21 in order to ensure a sufficiently large clamping surface 17.
  • the clamping surface 17 is defined by a plurality of annular roof surfaces 27 arranged axially next to one another. It goes without saying that, instead of a plurality of annular grooves 21 arranged axially next to one another, a single spiral groove or, if appropriate, a plurality of axially offset spiral grooves can also be provided, which are provided in a helical shape in the clamping surface 17. Such a spiral groove, not shown in more detail, produces support element windings which correspond to the annular support elements 21 explained above.
  • the two groove side surfaces 23 of the annular grooves 21 run at right angles to the axis of rotation 7 and accordingly the support elements 25, as seen in the axial longitudinal section of the receiving section 5, have a rectangular contour.
  • the groove side surfaces can also be inclined at an acute angle to the axis of rotation 7 which deviates from 90 °, so that they have an essentially conical shape.
  • the roof surfaces of the support regions - as seen in the axial longitudinal section of the receiving section 5 - can also follow a parallelogram contour or a trapezoidal contour.
  • FIG. 2 shows a tool holder 1a, the receiving section 5a of which is formed by a sleeve 9a forming the receiving opening 13a for the tool shank (not shown).
  • the inner peripheral surface of the receiving opening 13a of the sleeve 9a which in turn serves as the clamping surface 17a, contains a plurality of annular grooves 21a arranged axially next to one another, the groove side surfaces 23a of which run conically and in the same direction in the direction of the axis of rotation 7a away from the insertion side of the tool shaft delimited by the end surface 11a and taper at the same cone angle.
  • the support elements 25a remaining between adjacent ring grooves 21a thus generally have a parallelogram shape and are inclined against the direction of extension of the tool shank. When the tool shaft is loaded in the pull-out direction, the support elements 25a are erected, which increases the radial contact pressure exerted on the tool shaft.
  • FIG. 3 shows a tool holder 1b, which differs from the tool holder of FIG. 2 essentially only in that the support surface 17b of the sleeve 9b contains two groups of annular grooves 21b and 21b ', each with conical groove side surfaces 23b and 23b', respectively each form in pairs between inclined support elements 25b and 25b '.
  • the groove side surfaces 23b and 23b 'taper equally within each group. sensible and with the same cone angle, but the groove side surfaces of the two groups taper in opposite directions.
  • the support elements 25b and 25b 'of the two groups formed by the annular grooves 21b and 21b' are accordingly inclined in opposite directions.
  • the annular grooves 21b and 21b 'of the two groups taper towards one another. Both groups contain approximately the same number of support elements.
  • FIG. 4 shows a variant of a tool holder 1c of the shrink chuck type, whose sleeve 9c forming the receiving section 5c forms a circular cylindrical receiving opening 29 for a bushing 31 centrally to the axis of rotation 7c.
  • the bushing 31 has a circular-cylindrical, outer circumferential surface 33 and, with its likewise circular-cylindrical inner circumferential surface, forms the clamping surface 17c of the tool holder for the press-fit holder of the tool shaft 15c.
  • the clamping surface 17c of the bushing 31 contains a plurality of circumferentially distributed, axially extending grooves 35.
  • further axially extending grooves 37 are each arranged centrally between a pair of the grooves 35.
  • the bushing 31 thus has an approximately meandering wall structure in the axial cross section and thus radially elastic properties. It goes without saying that the slots 35 and 37 can optionally also be formed as slots penetrating radially through the bushing 31.
  • the ring grooves 21c and the ring-shaped support elements 25c formed between the ring grooves 21c are formed in the support surface 17c formed by the bushing 31.
  • the ring grooves 21c have groove side surfaces 23c that run along the axis.
  • the groove side surfaces 23c can however, it may also be modified in accordance with the variants explained with reference to FIGS. 1 to 3 or subsequently with reference to FIGS. 11 to 15.
  • the tool holder 1c is stretched by heating the sleeve 9c into its release position, in which the radially elastic sleeve 31 expands radially to such an extent that the tool shaft 15c can be inserted into or removed from the receiving opening 13c. After cooling, the sleeve 9c clamps the tool shaft 15c in a press fit, the bushing 31 with its clamping surface 17c lying flat against the circular cylindrical outer peripheral surface 19c of the tool shaft 15c transmitting the press-fit forces from the sleeve 9c to the tool shaft 15c.
  • the sleeve 31 is removably seated in the sleeve 9c, so that the tool holder 1c can be adapted to tool shanks with different diameters by exchanging the sleeve 31.
  • the inner circumferential surface 29 of the sleeve 9c is expediently delimited on the side axially facing away from the end face 11c by an annular shoulder 39, on which the bushing 31 is axially supported and positioned with its inner end.
  • FIG. 6 shows a tool holder 1d, which differs from the tool holder 1c essentially only in that the outer circumferential surface 33d of the bushing 31d as well as the inner circumferential surface 29d of the sleeve 9d abutting against the outer circumferential surface 31d have a conical shape and become taper the tool-side end face 11d of the sleeve 9d.
  • the radially elastic bushing 31d is then automatically pulled against the stop shoulder 39d when the tool holder 1d is clamped and axially positioned there.
  • Fig. 7 shows a tool holder 1e, which differs from the tool holder of Fig. 6 essentially in that the conical inner circumferential surface 29e of the likewise conical outer circumferential surface 33e of the bushing 31e, which produces the press-fit forces in the clamping position 9e on the end face 11e and thus the Rotating tool axially remote side has a likewise sleeve-shaped extension 41, which surrounds the area of the tool holder 1e forming the stop shoulder 39e on the side axially facing away from the bush 31 e to form an annular gap 43 with a radial distance.
  • the extension 41 is fixedly connected to the tool holder 1e at its end axially facing away from the end face 11e.
  • the socket 31 e can be removably inserted into the sleeve 9e; however, it can also be firmly connected to the tool holder 1e in the region of the shoulder 39e, for example welded on or integrally formed on the tool holder 1e.
  • the sleeve 9e is expediently produced as a separate component and is subsequently firmly connected, for example welded, to the tool holder 1e at the end of the extension 41 axially facing away from the rotary tool, as is indicated at 45.
  • the tool holder 1e is of the shrink chuck type.
  • the sleeve 9e is heated at least in the region of its conical inner circumferential surface 29e which surrounds the sleeve 31e, for example by induction, as indicated by arrows 47.
  • the heating can also extend into the area of the extension 41 (arrows 49), which has the advantage that the sleeve 9e, which clamps the tool shank 15e via the bushing 31e, is not only expanded radially but also axially, which is increases the opening stroke of the tool holder 1e.
  • the sleeve 9e When cooling, the sleeve 9e not only shrinks radially to generate the radial press-fit forces to be exerted on the tool shank 15e, but also in the axial direction.
  • the axial shrinkage increases the radial press-fit forces on the one hand via the conical surfaces 29e, 33e, but on the other hand braces the sleeve 9e axially. It has been shown that vibrations of the tool holder during operation are reduced by axially bracing the sleeve 9e. Since the conical inner circumferential surface 29e frictionally encloses the outer circumferential surface 33e of the bushing 31e, the resulting friction losses increase the damping effect.
  • the sleeve 9e can consist of the material from which the rest of the tool holder 1e and also the bushing 31e are made. However, the sleeve 9e is preferably made of a material whose coefficient of thermal expansion is greater than the coefficient of thermal expansion of the beech 31e and at least the area of the tool holder 1e forming the stop surface 39e. In this way, the clamping stroke of the tool holder 1e and also the maximum achievable axial clamping force of the sleeve 9e can be increased and thus the damping effect can be improved.
  • the bushing 31 e is provided with the support element structure explained above with reference to FIGS. 1 to 3 or subsequently to be explained with reference to FIGS. 11 to 15. It goes without saying that the support surface 17e of the bushing 31e can optionally also be formed without such a support element structure.
  • FIG. 8 shows a tool holder 1f of the shrink chuck type, which differs from the tool holder of FIG. 7 and the variants explained therein essentially only in that the conical outer peripheral surface 33f abuts against the conical inner peripheral surface 29f of the sleeve 9f
  • Bushing 31f is firmly connected to tool holder 1f, is welded here to a weld seam 51 and is provided with axially elongated slots 53 which radially penetrate bushing 31f in order to achieve its radially elastic properties.
  • the bushing 31f can also be integrally formed on the tool holder 1f.
  • the sleeve 9f in turn has an extension 41f which surrounds the tool holder 1f on the side of the support surface 17f axially facing away from the rotary tool with a radial spacing and is firmly connected to the tool holder 1f on the side of the extension 41f axially facing away from the rotary tool, here at a weld seam 45f welded on.
  • the sleeve 9f preferably consists of a material with a larger coefficient of thermal expansion than the bushing 31f and the material of the tool holder 1f in the region of the extension 41f.
  • the tool holder 1f is expediently heated only in the area of the extension 41f, as is indicated by arrows 55 in FIG. 8.
  • the area of the sleeve 9f which surrounds the bush 31f is not also heated, so that the radial press-fit forces acting on the bush 31f are generated exclusively by axial relative displacement of the conical surfaces 29f, 43f in the manner of a collet.
  • axial clamping forces are generated in the sleeve 9f, which, as previously explained in connection with FIG. 7, improve the damping properties of the tool holder.
  • FIG. 10 shows a tool holder 1g of the shrink chuck type which, similar to the tool holder 1c of FIG. 4, contains a diameter compensation bushing 31g in a circular cylindrical inner peripheral surface 29g of its sleeve 9g.
  • the diameter compensation bushing 31g forms with its inner circumferential surface the clamping surface 17g which, in the clamped state of the tool holder 1g, press-fits on the outer circumferential surface 19g of the tool holder 15g inserted into the receiving opening 13g.
  • the socket 31g consists of two sleeves 57, 59 arranged coaxially one inside the other, of which the outer sleeve 57 forms the circular-cylindrical outer peripheral surface 33g and has a conical inner surface.
  • the inner sleeve 59 forms the clamping surface 17g and has a conical outer surface 63 bearing against the conical inner surface of the outer sleeve 57.
  • the inner sleeve 59 is designed to be radially elastic and, for example, has a circumferential distribution on its inner clamping surface 17g, similar to the bushing 31 in FIG. 5 or / and their outer peripheral surface 63 axially extending grooves.
  • the outer sleeve 57 can be designed to be radially elastic. Instead of the grooves, radially continuous slots can also be provided, as shown for the bush 31f in FIG. 9.
  • the inside diameter of the clamping surface 17g can be changed and the diameter can be varied of the tool shank 15g can be adjusted. In this way, tool shanks of different diameters can be clamped with one and the same bushing 31g in a certain diameter range.
  • the bushing 31g removed from the sleeve 9g of the tool holder 1g is pushed onto the tool shank 15g.
  • the clamping surface 17g can then be applied to the tool shank 15g in a tightly fitting manner.
  • an external thread 65 is provided at the tapered end of the inner sleeve 59, which can be screwed into an internal thread 67 of the inner sleeve.
  • the outer sleeve 57 carries an annular collar 69 which strikes the end face 11g of the sleeve 9g.
  • the inner sleeve 59 is provided in the area of its clamping surface 17g with a structure of annular support elements 25g formed by annular grooves 21g, as was explained in detail with reference to FIGS. 1 to 5.
  • FIGS. 11 to 15 Further variants of the support element structure already explained with reference to FIGS. 1 to 3 are described below with reference to FIGS. 11 to 15.
  • the support element structures can be used not only in the tool holder of FIG. 1, but also in the tool holders of FIGS. 4 to 10 explained below.
  • the groove sections designed as a helical groove or an annular groove produce helically grooved or annularly closed, elongated, web-shaped support elements which enclose the axis of rotation.
  • Fig. 11 shows a tool holder 1h, the receiving portion 5h through a receiving opening 13h for the Is not shown tool shaft forming sleeve 9h is formed.
  • the inner circumferential surface of the receiving opening 13h of the sleeve 9h which in turn serves as the clamping surface 17h, contains a plurality of helical groove sections 21h arranged axially next to one another, the groove side surfaces 23h of which extend radially at right angles.
  • the helical groove sections 21h' have the same pitch and run axially apart from one another, ie they do not intersect.
  • the spiral groove sections 21h" accordingly cross the spiral groove sections 21h 'and in this way form support elements 25h spaced apart from one another in the form diamond-shaped knobs. Similar knobs are formed when the two spiral groove sections 21h 'and 21h "are wound in the same direction, but have different pitches.
  • FIG. 12 and 13 show a variant 1i with a first group of axially offset axially normal annular grooves 21i, as explained with reference to FIG. 1, and also a second group of offset in the circumferential direction of the clamping surface 17i in the direction of the axis of rotation 7i extending grooves 69 which intersect with the ring grooves 21 i.
  • the mutually parallel annular grooves 21 i of the first group and the likewise mutually parallel axial grooves 69 of the second group delimit supporting elements 25i in the form of nubs in the clamping surface 17i, the roof surfaces 27i of which, similar to the variant in FIG. 11, the supporting surface 17i form.
  • FIG. 14 shows a tool holder 1k, which differs from the tool holder 1a of FIG. 2 essentially only in that the ring grooves 21k have on their side facing the tool insertion side a groove side surface 23k extending normal to the axis of rotation 7k and on their axially opposite side a conical groove side surface 23k 'tapering axially away from the tool insertion side.
  • the support elements 25k remaining between adjacent ring grooves 21k thus generally have a trapezoidal shape and are inclined against the direction of extension of the tool shank.
  • FIG. 15 shows a variant 1m of the tool holder 1k from FIG. 14, which differs from this tool holder essentially only in that the annular grooves 21m are filled with a filling 71 made of a material different from the material of the sleeve 9m.
  • the filling 71 can consist of ceramic, metal or plastic and, depending on the type of material, improves the vibration damping and / or provides thermal insulation of the tool shank during the shrinking process. It goes without saying that the damping or thermally insulating filling can also be used in the same way in the previously explained support element structures of the exemplary embodiments in FIGS. 1 to 13.

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Abstract

Es wird ein Werkzeughalter (1), insbesondere vom Schrumpffuttertyp vorgeschlagen, dessen Aufnahmeabschnitt (5) für die Halterung eines Schafts (15) eines Rotationswerkzeugs zentrisch zu einer Drehachse (7) des Werk-. zeughalters (1) vorgesehene Spannmittel (9) umfasst, die eine Aufnahmeöffnung (13) für den Schaft (15) definieren. Die Spannmittel (9) können zwischen einer radial aufgeweiteten Lösestellung zum Einsetzen oder Entnehmen des Schafts (15) und einer Spannstellung, in der die Spannmittel (9) radiale, den Schaft (15) an seiner kreiszylindrischen, äusseren Umfangsfläche (19) im Reibschluss haltende Presssitzkräfte auf den Schaft (15) ausüben, radial verstellt werden. Den Spannmitteln (9) ist eine Spannfläche (17) mit kreiszylindrischer Kontur zugeordnet, die in der Spannstellung flächig an der äusseren Umfangsfläche (19) des Schafts (15) anliegt. Der die Spannfläche (17) bildende Bereich des Werkzeughalters (1) weist eine die Drehachse (7) umschliessende Wendelnut oder eine Vielzahl die Drehachse (7) umschliessende Ringnuten (21) in axialem Abstand voneinander auf, die - gesehen in Richtung der Drehachse (7) - zwischen benachbarten Windungen der Wendelnut bzw. zwischen benachbarten Ringnuten (21) einstückig miteinander verbunden und in axialem Abstand voneinander angeordnete, zur Drehachse (7) hin vorstehende Stützbereiche(25) bilden, deren zur Drehachse (7) hin gelegene Dachflächen (27) die kreiszylindrische Spannfläche (17) bilden.

Description

Werkzeughalter für ein Rotationswerkzeug Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Werkzeughalter für ein Rotationswerkzeug.
In der Praxis werden zum Spannen von rotierenden Werkzeugen, wie z.B. Bohrern oder Fräsern oder dergleichen vielfach Werkzeughalter benutzt, deren den Schaft des Rotationswerkzeugs im radialen Presssitz haltende Spannmittel einen nur geringen maximalen Hub haben. Es gilt die Regel, dass die Präzision und Rundlaufgenauigkeit des Werkzeughalters umso größer ist, jö kleiner der Spannhub ist. So haben Präzisions-Zangenspann- futter einen Spannhub von nur einigen wenigen Millimetern, während sonstige Präzisions-Spannfutter, wie zum Beispiel Hydro-Dehnspannfutter oder mechanische Spannfutter mit ringförmig geschlossenen Spannmitteln, insbesondere aber Werkzeughalter vom Schrumpffuttertyp so ausgebildet sind, dass Rotationswerkzeuge mit lediglich einem einzigen Schaft-Nenndurchmesser in dem Werkzeughalter direkt gespannt werden können.
Mit den vorstellend erläuterten Werkzeughaltern lassen sich hinreichend hohe Presssitzkräfte erreichen. Es hat sich jedoch gezeigt, dass die rotierenden Schneidflächen der Werkzeuge Schwingungen anregen, die im Schnittflächenbild des bearbeiteten Werkstücks Ratterspuren oder dergleichen hinterlassen. Dies begrenzt die erreichbare Vorschubgeschwindigkeit der Werkzeugmaschine.
Es hat sich auch gezeigt, dass Rotationswerkzeuge, die bei schwingungsfreiem Betrieb hinreichend fest in dem Werkzeughalter sitzen beim Auftreten von Schwingungen in dem Werkzeughalter axial zu wandern beginnen und sich gegebenenfalls im Betrieb vom Werkzeughalter lösen.
Unter einem ersten Aspekt ist es Aufgabe der Erfindung einen Werkzeughalter zu schaffen, der axiales Wandern des Rotationswerkzeugs während des Betriebs besser als bisher verhindert. Unter einem zweiten Aspekt ist es Aufgabe der Erfindung von dem Rotationswerkzeug angeregte Schwingungen besser als bisher zu dämpfen.
Die Erfindung geht von einem Werkzeughalter .aus, dessen Aufnahmeabschnitt für die Halterung eines Schafts eines Rotationswerkzeugs zentrisch zu einer Drehachse des Werkzeughalters vorgesehene Spannmittel um- fasst, die eine Aufnahmeöffnung für den Schaft definieren, wobei die Spannmittel zwischen einer radial aufgeweiteten Lösestellung zum Einsetzen oder Entnehmen des Schafts und einer Spannstellung in der die Spannmittel radiale, den Schaft an seiner kreiszylindrischen äußeren Umfangsflache im Reibschluss haltende Presssitzkräfte auf den Schaft ausüben, radial verstellbar sind, und wobei den Spannmitteln eine Spannfläche mit kreiszylindrischer Kontur zugeordnet ist, die in der Spannstellung flächig an der äußeren Umfangsflache des Schafts anliegt. Solche Werkzeughalter sind, wie eingangs erläutert, als Präzisions-Werkzeughalter, beispielsweise vom Schrumpffuttertyp bekannt geworden.
Die erfindungsgemäße Verbesserung besteht darin, dass der die Spann- fläche bildende Bereich des Werkzeughalters eine Vielzahl um die Drehachse herum gekrümmter Nutabschnitte in axialem Abstand voneinander aufweist, die, - in Richtung der Drehachse gesehen - zwischen sich einstückig miteinander verbundene und in axialem Abstand voneinander angeordnete, zur Drehachse hin vorstehende Stützbereiche begrenzen, deren zur Drehachse hin gelegene Dachflächen die kreiszylindrische Spannfläche bilden.
Die Dachflächen der Stützbereiche folgen einer kreiszylindrischen Kontur und sind insgesamt so groß bemessen, dass das für den Betrieb erforder- liehe Drehmoment die Presssitzkräfte der Spannmittel übertragen werden kann. Da die Stützbereiche jedoch aufgrund der Nutabschnitte axial frei stehen, sind die Stützbereiche, verglichen mit herkömmlichen, die Stützfläche bildenden Bereichen von Werkzeughaltern in gewissem Umfang axial elastisch und können Biegeschwingungen des Aufnahmeabschnitts des Werkzeughalters relativ zum Schaft des Rotationswerkzeugs ausgleichen und dämpfen. Die Neigung des Werkzeugschafts aus der Aufnahmeöffnung herauszuwandern, wird beträchtlich verringert.
Die Nutabschnitte sind zweckmäßigerweise durch wenigstens eine um die Drehachse herum gekrümmte Wendelnut oder durch eine Vielzahl in axialem Abstand voneinander angeordnete, die Drehachse umschließende Ringnuten gebildet. Soweit es sich um Ringnuten handelt, wird eine rota- tionssymmetrische Stützbereichstruktur erzeugt, die sich durch besonders hohe axiale Festhaltekräfte auszeichnet. Die Erzeugung der Stützbereichstruktur mit Hilfe einer oder mehrerer axial gegeneinander versetzter Ringwendel ist besonders einfach nach Art eines Gewindeschneidvorgangs herstellbar. Werden zwei gegenläufige Wendelnuten geschnitten, so wird auch hier eine rotationssymmetrische Stützbereichstruktur erreicht.
Die vorstehend erläuterten Wendelnuten bzw. Ringnuten erzeugen die Drehachse wendeiförmig oder ringförmig umschließende, stegartige Stützbereiche. In einer Variante kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der die Spannfläche bildende Bereich des Werkzeughalters eine Vielzahl allseitig im Abstand voneinander angeordnete Stützbereiche in Form von durch die Nutabschnitte allseitig voneinander getrennter, jedoch einstückig miteinander verbundener Noppen aufweist, deren zur Drehachse hin vorstehende Dachflächen wiederum die kreiszylindrische Spannfläche bilden. Im Unter- schied zur vorangegangen erläuterten Ausführungsform lassen sich durch die Noppen die radialen bzw. axialen Elastizitätseigenschaften des die Spannfläche bildenden Bereichs des Werkzeughalters besser beeinflussen.
Noppen der vorstehend erläuterten Art lassen sich relativ einfach herstellen, wenn die Stützbereiche längs der Spannfläche durch wenigstens zwei Gruppen von Nutabschnitten begrenzt sind, wobei die Nutabschnitte jeder Gruppe innerhalb der Spannfläche ohne sich zu kreuzen im Abstand nebeneinander verlaufen und sich die Nutabschnitte verschiedener Gruppen innerhalb der Spannfläche zur Bildung der Stützbereiche kreuzen. Beispielsweise können die Nutabschnitte einer ersten Gruppe durch wenigstens eine um die Drehachse herum gekrümmte Wendelnut und die Nutabschnitte einer zweiten Gruppe durch wenigstens eine gegensinnig zur wenigstens einen Wendelnut der ersten Gruppe oder mit anderer Steigung als die wenigstens eine Wendelnut der ersten Gruppe um die Drehachse herum gekrümmte Wendelnut oder/und eine Vielzahl die Drehachse umschließender, in axialem Abstand voneinander angeordneter Ringnuten oder/und eine Vielzahl in Umfangsrichtung der Spannfläche verteilt angeordneter, axial sich er- streckender Nuten gebildet sein. Wendelnuten, Ringnuten oder axiale Nuten lassen sich mit Hilfe von Werkzeugmaschinen relativ einfach herstellen. In einer Variante kann aber auch vorgesehen sein, dass die Nutabschnitte einer ersten Gruppe durch eine Vielzahl die Drehachse umschließender, in axialem Abstand voneinander angeordneter Ringnuten und die Nut- abschnitte einer zweiten Gruppe durch wenigstens eine um die Drehachse herum gekrümmte Wendelnut oder/und eine Vielzahl in Umfangsrichtung der Spannfläche verteilt angeordneter, axial sich erstreckender Nuten gebildet sind.
Die Dachflächen der Stützbereiche folgen - gesehen im Axiallängsschnitt des Aufnahmeabschnitts - zusammen mit axial seitlich der Dachfläche anschließenden Nutseitenflächen zweckmäßigerweise einer Rechteckkontur oder einer Parallelogrammkontur oder einer Trapezkontur. Zumindest eine der Nutseitenflächen einer Vielzahl benachbarter Stützbereiche, insbeson- dere beide Nutseitenflächen verlaufen zweckmäßigerweise rechtwinklig zur Drehachse; eine oder beide Nutseitenflächen kann aber auch Konusform haben. Durch geeignete Wahl der Neigungswinkel lässt sich das Dämpfungsverhalten der Stützbereichstruktur verändern.
Verjüngen sich beide konischen Nutseitenflächen in Richtung der Drehachse gleichsinnig, so entstehen relativ zur Drehachse geneigt verlaufende Stützbereiche die, wenn sich die Nutseitenflächen vom Rotationswerkzeug weg verjüngen, die auf den Werkzeugschaft ausgeübten Presssitzkräfte für die Auswärtsbewegung des Schafts verstärken. Zweckmäßigerweise sind zwei Gruppen mit je einer Vielzahl axial benachbarter Stützbereiche vorgesehen, deren konusförmige Nutseitenflächen sich gleichsinnig verjüngen, wobei sich die konusförmigen Nutseitenflächen in den beiden Gruppen gegensinnig verjüngen. Axiales Wandern des Werkzeugschafts bei Biegeschwingungen des Werkzeughalters wird hier besonders gut verhindert, insbesondere wenn sich die konusförmigen Nutseitenflächen der beiden Gruppen aufeinander zu verjüngen.
Die Breite der wenigstens einen Wendelnut oder die Breite jeder Ringnut bezogen auf die Breite der Dachfläche zwischen benachbarten Windungen der Wendelnut bzw. zwischen benachbarten Ringnuten beeinflusst das Dämpfungsverhalten und das Beharrungsvermögen des in dem Werkzeughalter gespannten Werkzeugschafts. Bevorzugt ist die Breite der Wendelnut bzw. der Ringnut kleiner als die Breite der Dachfläche des dazwischen verbleibenden Stützbereichs. Je kleiner die Nutbreite ist, desto größer ist die für die Übertragung der Presssitzkräfte verbleibende Spannfläche. Die Breite der Dachfläche hingegen beeinflusst zusammen mit dem Neigungswinkel der Nutseitenflächen die schwingungsdämpfenden Eigenschaften der Stütz- bereiche. Auch hat sich erwiesen, dass die radiale Tiefe der wenigstens einen Wendelnut oder die Tiefe jeder Ringnut zweckmäßigerweise größer ist als die Breite der Wendelnut bzw. die Breite der Ringnut, um eine für die Dämpfungseigenschaften hinreichende Axialelastizität der Stützbereiche sicherzustellen.
Die beispielsweise durch Wendelnuten, Ringnuten oder axiale Nuten gebildeten Nutabschnitte können zur Aufnahmeöffnung hin offen liegen. In einer bevorzugten Ausgestaltung können jedoch die Nutabschnitte zumindest auf einem Teil ihrer Längserstreckung, insbesondere jedoch im Wesentlichen auf ihrer ganzen Länge, mit einem vom Material des die Spannfläche bildenden Bereichs des Werkzeughalters verschiedenen Material ausgefüllt sein. Die Füllung kann unterschiedlichen Zwecken dienen. Beispielsweise kann die Füllung für eine flüssigkeitsdichte Abdichtung ins- besondere bei Wendelnuten oder Axialnuten dienen. Die Füllung kann jedoch auch zur Verbesserung der Schwingungsdämpfung ausgenutzt werden oder aber sie kann, zum Beispiel bei einem Werkzeughalter vom Schrumpffuttertyp, für eine thermische Isolierung des Werkzeugschafts während des Schrumpfvorgangs sorgen. Das Füllmaterial kann aus Kunststoff oder Keramik oder Metall bestehen.
Die zum Beispiel als Wendelnuten bzw. Ringnuten ausgebildeten Nutabschnitte können unmittelbar in das Material des Aufnahmeabschnitts des Werkzeughalters eingeformt werden. Bei einem Werkzeughalter vom Schrumpffuttertyp können sie unmittelbar in den die Aufnahmeöffnung für den Aufnahmeschaft bildenden, wärmedehnbaren Hülsenabschnitt eingeformt werden. Es hat sich aber auch als zweckmäßig erwiesen, die Stützbereich- oder -elementstruktur in eine gegebenenfalls gesonderte, radial elastische Buchse einzuformen, die ihrerseits in die Aufnahmeöffnung des Werkzeughalters eingesetzt wird und die die radialen Presssitzkräfte der Spannmittel des Werkzeughalters auf den Werkzeugschaft überträgt. Eine solche Buchse kann als Durchmesserausgleichsbuchse verwendet werden, mittels der ein zum Spannen lediglich eines einzigen Schaft-Nenndurch- messers bestimmter Werkzeughalter auch für andere, wenn auch kleinere Schaftdurchmesser verwendet werden kann. Insbesondere bei einem Werkzeughalter vom Schrumpffuttertyp erleichtert eine solche Buchse aber auch den maximal erreichbaren Spannhub. In einer solchen Ausgestaltung ist zweckmäßigerweise vorgesehen, dass die zum Beispiel als Wendelnuten oder als Ringnuten ausgebildeten Nutabschnitte in einer die kreiszylindrisch konturierte Spannfläche bildenden, inneren Umfangsflache einer radial elastischen, den Schaft des Rotationswerkzeugs aufnehmenden Buchse vorgesehen sind, und dass die Spannmittel eine weitere, die Aufnahmeöffnung definierende, zwischen der Lösestellung und der Spannstellung radial verstellbare Spannfläche aufweisen, wobei in der Lösestellung der Spannmittel zum einen die Buchse in die Aufnahmeöffnung einsetzbar oder aus ihr entnehmbar ist oder/und zum anderen der Schaft in die Buchse einsetzbar oder aus ihr entnehmbar ist und in der Spannstellung die Buchse die radialen Presssitzkräfte der Spannmittel auf den Schaft überträgt. Bei der Buchse kann es sich um eine gesondertes, aus dem Werkzeughalter entnehmbares Bauteil handeln; wie nachfolgend noch erläutert wird, kann die Buchse aber auch fest mit dem Werkzeughalter verbunden oder aber integral an ihm angeformt sein.
Die Buchse weist bevorzugt wenigstens eine axial sich erstreckende Ausgleichsfuge, vorzugsweise jedoch mehrere solcher Ausgleichsfugen in Umfangsrichtung verteilt auf, um hinreichend radial elastische Eigenschaften zu erzielen und die von den Spannmitteln ausgeübten Presssitzkräfte möglichst wenig zu schwächen. Bei den Ausgleichsfugen kann es sich um axial sich erstreckende Nuten oder radial die Buchse durchdringende axiale Schlitze handeln. Insbesondere können sowohl an der inneren Umfangsflache als auch an der äußeren Umfangsflache Nuten vorgesehen sein, um durch die so entstehende meanderförmige Querschnittstruktur besonders gute radial elastische Eigenschaften zu erreichen.
Der Spannhub von Präzisions-Werkzeughaltern, insbesondere von Werkzeughaltern vom Schrumpffuttertyp setzt normalerweise in engen Toleranz- grenzen gehaltene Schaftdurchmesser voraus. Um auch bei Verwendung von Durchmesserausgleichsbuchsen den Spannhub möglichst gut ausnutzen zu können, ist in einer bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen, dass die Buchse zwei koaxial ineinander angeordnete Hülsen umfasst, von denen die äußere Hülse eine konische Innenfläche hat und von denen die innere Hülse eine an der konischen Innenfläche der äußeren Hülse anliegende konische Außenfläche und eine die Spannfläche der Buchse bildende kreiszylindrisch konturierte Innenfläche hat, deren Innendurchmesser durch axiales Verschieben der inneren Hülse und der äußeren Hülse relativ zueinander bis zur Anlage der Spannfläche an den Schaft änderbar ist. Eine solche Buchse erlaubt die Überbrückung von Durchmesserdifferenzen zwischen dem Außendurchmesser des Werkzeugschafts und dem Nenninnendurchmesser des Werkzeughalters einschließlich des Ausgleichs von Durchmessertoleranzen des Werkzeugschafts. Die zweiteilige Buchse wird hierzu zunächst auf den Werkzeugschaft aufgeschoben und durch Verstellen der inneren Hülse relativ zur äußeren Hülse in einem gewissen Klemmsitz auf dem Werkzeugschaft fixiert. Die Klemmkräfte müssen jedoch noch nicht die für die Übertragung des Betriebsdrehmoments erforderliche Größe haben, denn die hierfür erforderlichen Presssitzkräfte werden nachfolgend von den Spannmitteln des Werkzeughalters über die Buchse auf den Werkzeugschaft ausgeübt. Auch bei der zweiteiligen Buchse können als axial sich erstreckende Nuten oder Schlitze ausgebildete Ausgleichsfugen zumindest an der inneren Hülse, vorzugsweise aber auch an der äußeren Hülse zur Verbesserung der radial elastischen Eigenschaften vorgesehen sein.
Die äußere Umfangsflache der Buchse kann kreiszylindrische Kontur haben. Um jedoch die Buchse axial definiert in dem Werkzeughalter positionieren zu können, was insbesondere bei auch axialer Wärmedehnung unterworfenen Werkzeughaltern vom Schrumpffuttertyp von Bedeutung ist, kann entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen sein, dass die vorstehend erwähnte weitere Spannfläche der
Spannmittel als konische Innenfläche ausgebildet ist und die Buchse eine an der konischen Innenfläche anliegende, konische Außenfläche hat, die sich entsprechend der konischen Innenfläche in Richtung der Drehachse zum Rotationswerkzeug hin verjüngt. Auf der dem Rotationswerkzeug axial abgewandten Seite des Bereichs ihrer Spannfläche ist die Buchse axial an dem Werkzeughalter abgestützt. Beim Übergang von der Lösestellung zur Spannstellung ziehen die Spannmittel die Buchse selbsttätig axial gegen die beispielsweise als axiale Anschlagschulter ausgebildeten Abstützflächen des Werkzeughalters.
Bei einem Werkzeughalter vom Schrumpffuttertyp kann dieser zur Bildung der Spannmittel einen durch Erwärmen in die Lösestellung und durch Abkühlen in die Spannstellung überführbaren, die konische Innenfläche der weiteren Spannfläche bildenden Hülsenabschnitt aufweisen, der die konische Außenfläche der Buchse umschließt und auf der dem Rotations- werkzeug axial abgewandten Seite der durch die innere Umfangsflache der Buchse gebildeten Spannfläche fest mit dem Werkzeughalter verbunden ist. Ein solcher Hülsenabschnitt erzeugt nicht nur radiale Presssitzkräfte, sondern erzeugt beim Abkühlen auch axiale Kräfte, die einerseits nach Art einer Spannzange die Buchse radial belasten und andererseits die Buchse axial gegen ihre Abstützfläche pressen. Mit Hilfe eines solchen Werkzeughalters lassen sich hohe Presssitzkräfte bei exakter Positionierung erreichen.
Von besonderer Bedeutung sind Ausgestaltungen, bei welchen der Hülsen- abschnitt auf der dem Rotationswerkzeug axial abgewandten Seite eine axial über den die weitere Spannfläche bildenden Bereich axial hinausreichende, den Werkzeughalter oder/und die Buchse mit radialem Abstand umschließende Verlängerung aufweist, deren Endbereich mit dem Werkzeughalter fest verbunden ist. Beim Übergang von der Lösestellung zur Spannstellung verkürzt sich der axial schrumpfende Hülsenabschnitt und erzeugt bleibende, auf die Buchse wirkende axiale Spannkräfte die im Betrieb erzeugte Schwingungen, insbesondere Biegeschwingungen dämpfen. Die Dämpfungswirkung beruht nicht zuletzt auf der kombinierten reib- und formschlüssigen Einspannung des Hülsenabschnitts am konischen äußeren Umfang der Buchse.
Von besonderem Vorteil ist ferner eine Verbesserung, bei der der Hülsenabschnitt aus einem Material besteht, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient größer ist als der Wärmeausdehnungskoeffizient der Buchse oder/und des von dem Hülsenabschnitt umschlossenen Bereichs des Werkzeughalters. Die erhöhte Wärmedehnfähigkeit des Hülsenabschnitts vergrößert einerseits den Spannhub des Werkzeughalters und erhöht andererseits die zur Schwingungsdämpfung erwünschten axialen Spannkräfte in der Spannstellung.
Um den Werkzeughalter in die Lösestellung zu überführen, kann der Hülsenabschnitt lediglich im Bereich der Buchse erwärmt werden; er kann aber auch über seine gesamte Länge erwärmt werden, um den Öffnungshub zu erhöhen. Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Buchse an ihrem dem Rotationswerkzeug abgewandten Ende fest mit dem Werkzeughalter verbunden ist und der Hülsenabschnitt im Wesentlichen ausschließlich im Bereich seiner Verlängerung für die Überführung in die Lösestellung erwärmt wird. Herkömmliche Werkzeughalter vom Schrumpffuttertyp werden üblicherweise im Bereich der den Werkzeugschaft spannenden Spannflächen beispielsweise induktiv erwärmt. Hierzu muss dafür Sorge getragen werden, dass sich lediglich der Hülsenabschnitt, nicht jedoch auch der Werkzeugschaft mit erwärmt, was ansonsten das Ausspannen des Werk- zeugs erschweren würde. Wird hingegen der Hülsenabschnitt lediglich im Bereich der Verlängerung und damit axial außerhalb der den Werkzeugschaft haltenden Spannflächen erwärmt, so treten keine das Ausspannen erschwerende Klemmeffekte auf.
Werkzeughalter vom Schrumpffuttertyp der vorstehend erläuterten Art, bei welchen der Werkzeugschaft von einem Hülsenabschnitt des Werkzeughalters über eine Buchse oder einen Buchsenabschnitt mit konischer äußerer Außenfläche durch Presssitzkräfte gespannt wird, haben auch selbständige erfinderische Bedeutung unabhängig davon, ob die am Werkzeugschaft anliegende kreiszylindrische Spannfläche der Buchse bzw. des Buchsenabschnitts durch eine Wendelnut oder durch Ringnuten in Stützelemente bzw. Stützbereiche aufgeteilt ist. Von Bedeutung ist in erster Linie, dass der Hülsenabschnitt einen zur Drehachse zentrischen, an dem Werkzeughalter axial abgestützten, radial elastischen, die Aufnahmeöffnung für den Schaft des Rotationswerkzeugs bildenden Buchsenabschnitt umschließt, dessen innere Umfangsflache eine Spannfläche zur Übertragung der Presssitzkräfte des Hülsenabschnitts auf den Schaft bildet und dass der Hülsenabschnitt eine konische Innenfläche und der Buchsenabschnitt eine konische Außenfläche haben, die sich in Richtung der Drehachse zum Rotationswerkzeug hin verjüngen, wobei die konische Innenfläche in der Spannstellung an der konischen Außenfläche anliegt. Der Hülsenabschnitt weist hierbei auf der dem Rotationswerkzeug axial abgewandten Seite einen axial über dem Bereich der Spannfläche des Buchsenabschnitts hinausreichende, den Werk- zeughalter oder/und den Buchsenabschnitt mit radialem Abstand umschließende Verlängerung auf, deren Endbereich mit dem Werkzeughalter fest verbunden ist. Alternativ oder aber auch zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Hülsenabschnitt aus einem Material besteht, dessen Wärme- ausdehnungskoeffizient größer ist als der Wärmeausdehnungskoeffizient des Buchsenabschnitts oder/und des von dem Hülsenabschnitt umschlossenen Bereichs des Werkzeughalters. Auch bei diesem Werkzeughalter wird wie vorangegangen erläutert bevorzugt lediglich der Bereich der Verlängerung des Hülsenabschnitts erwärmt, um den Werkzeughalter zu lösen.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigt:
Fig. 1 einen Axiallängsschnitt durch einen Werkzeughalter vom
Schrumpffuttertyp mit einer erfindungsgemäßen Stützelementstruktur;
Fig. 2 einen Axiallängsschnitt durch den Werkzeughalter mit einer ersten Variante der Stützelementstruktur;
Fig. 3 einen Axiallängsschnitt durch einen Werkzeughalter mit einer zweiten Variante der Stützelementstruktur;
Fig. 4 einen Axiallängsschnitt durch den Werkzeughalter mit einer die Stützelementstruktur bildenden Buchse;
Fig. 5 eine Axialansicht der Buchse des Werkzeughalters aus Fig. 4;
Fig. 6 einen Axiallängsschnitt durch den Werkzeughalter mit einer Variante der die Stützelementstruktur enthaltenden Buchse;
Fig. 7 einen Axiallängsschnitt durch eine Variante des Werkzeughalters aus Fig. 6; Fig. 8 einen Axiallängsschnitt durch eine Variante des Werkzeughalters aus Fig. 7;
Fig. 9 eine Axialansicht der in dem Werkzeughalter gemäß Fig. 8 enthaltenen Buchse;
Fig. 10 einen Axiallängsschnitt durch einen Werkzeughalter vom Schrumpffuttertyp mit einer Durchmesserausgleichsbuchse;
Fig. 11 einen Axiallängsschnitt durch einen Werkzeughalter mit einer dritten Variante der Stützelementstruktur;
Fig. 12 einen Axiallängsschnitt durch einen Werkzeughalter mit einer Variante der Stützelementstruktur der Fig. 11 , gesehen entlang einer Linie Xll-Xll in Fig. 13;
Fig. 13 eine Axialansicht des Werkzeughalters aus Fig. 12;
Fig. 14 einen Axiallängsschnitt durch einen Werkzeughalter mit einer vierten Variante der Stützelementstruktur und
Fig. 15 einen Axiallängsschnitt durch einen Werkzeughalter mit einer Variante der Stützelementstruktur aus Fig. 14.
Fig. 1 zeigt einen Werkzeughalter 1 vom Schrumpffuttertyp mit einem Kupplungsabschnitt 3, hier in Form eines Hohlschaftkegels (HSK), für die drehfeste Kupplung mit einer Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine an seinem axial einen Ende und einem Aufnahmeabschnitt 5 an seinem axial anderen Ende. Die Drehachse des Werkzeughalters 1 ist bei 7 dargestellt. Der Kupplungsabschnitt 3 kann beliebige Gestalt haben, also auch die Form eines Steilkegels oder dergleichen. Der Aufnahmeabschnitt 5 hat die prinzipielle Form einer Hülse 9, die in einer senkrecht zur Drehachse 7 verlaufenden Stimfläche 11 endet und eine kreiszylindrische, zur Drehachse 7 zentrische Aufnahmeöffnung 13 enthält, in die ein nicht näher dargestelltes Rotationswerkzeug, beispielsweise ein Fräser oder Bohrer, mit seinem kreiszylindrischen Werkzeugschaft 15 in nachfolgend noch näher erläuterter Weise auswechselbar eingreift. Fig. 1 zeigt den Werkzeugschaft 15 der Übersichtlichkeit halber vor dem Einsetzen in die Aufnahmeöffnung 13, in der er reibschlüssig durch radiale, von der eine Spannfläche 17 bildenden, inneren Umfangsflache der Hülse 9 im Presssitz gehalten wird.
Der Außendurchmessser der äußeren Umfangsflache 19 des Werkzeugschafts 15 ist etwas größer bemessen als der Innendurchmesser der Spannfläche 17. Bei Erwärmung des Aufnahmeabschnitts 5, beispielsweise mittels eines induktiven Schrumpfgeräts der in WO 01/89758A1 beschriebenen Art, dehnt sich die Aufnahmeöffnung 13 so weit auf, dass der Werkzeugschaft 15 in die wärmegedehnte Aufnahmeöffnung 13 eingesteckt werden kann. Nach dem Abkühlen übt die Hülse 9 des Aufnahmeabschnitts 5 radiale Presskräfte auf den Werkzeugschaft 15 aus und fixiert diesen in dem Aufnahmeabschnitt 5. Um den Werkzeugschaft 15 aus dem Werkzeughalter 1 wieder ausspannen zu können, wird der Aufnahmeabschnitt 5 erneut erwärmt, bis dieser den Werkzeugschaft 15 freigibt.
Im Betrieb des in den Werkzeughalter 1 eingespannten Rotationswerkzeugs können Schwingungen, insbesondere Biegeschwingungen, auftreten. Um zu verhindern, dass der Werkzeugschaft 15 auf Grund der Schwingungen axial aus der Aufnahmeöffnung 13 herauswandert, enthält die Hülse 9 im Bereich der Spannfläche 17 eine Vielzahl Nutabschnitte in Form von Ringnuten 21 , die mit axialem Abstand nebeneinander in die Spannfläche 17 der Hülse 9 eingeformt sind. Die Ringnuten 21 haben zueinander parallele, achsnormale Seitenflächen 23, die zwischen benachbarten Ringnuten 21 Stützelemente 25 in Form ringförmiger Rippen begrenzen. Die Stützelemente 25 haben Dachflächen 27, die in ihrer Vielzahl die Spannfläche 17 bilden. Da axial benachbarte Stützelemente 25 jeweils durch eine der Ringnuten 21 voneinander getrennt sind, sind sie in gewissem Umfang axial elastisch und können axiale Dehnungsunterschiede zwischen dem Werkzeugschaft 15 und der Hülse 9 ausgleichen. Durch geeignete Wahl der radialen Tiefe der Ringnuten 21 , bezogen auf die axiale Breite der Stützelemente 25 einerseits und die axiale Breite der Ringnuten 21, bezogen auf die axiale Breite der Stützelemente 25 andererseits, können die Schwingungseigenschaften und damit die Dämpfungseigenschaften des Aufnahmebereichs 5 des Werkzeughalters 1 beeinflusst werden. Zweckmäßigerweise ist die radiale Tiefe der Ringnuten 21 größer als die axiale Breite der Dachflächen 27 und bevorzugt auch größer als die axiale Breite der Ringnuten 21 , um einerseits die Spannfläche 17 nicht allzusehr zu schwächen und andererseits für eine hinreichende axiale Elastizität der Stützelemente 25 zu sorgen. Bevorzugt ist auch die Breite der Ringnuten 21 kleiner als die Breite der Dachfläche 27 zwischen benachbarten Ringnuten 21 , um für eine hinreichend große Spannfläche 17 zu sorgen.
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 wird die Spannfläche 17 durch eine Vielzahl axial nebeneinander angeordneter, ringförmiger Dachflächen 27 definiert. Es versteht sich, dass anstelle einer Vielzahl axial nebeneinander angeordneter Ringnuten 21 auch eine einzige Wendelnut oder ggf. mehrere axial versetzte Wendelnuten vorgesehen sein können, die in der Spannfläche 17 schraubenlinienformig vorgesehen sind. Eine solche, nicht näher dargestellte Wendelnut erzeugt Stützelementwindungen, die den vorstehend erläuterten ringförmigen Stützelementen 21 entsprechen.
Im Folgenden werden Varianten des Werkzeughalters der Fig. 1 erläutert. Gleich wirkende Komponenten sind mit den Bezugszahlen vorangegangen erläuterter Ausführungsbeispiele bezeichnet und zur Unterscheidung mit einem Buchstaben versehen. Zur Erläuterung des Aufbaus und der Wirkungsweise sowie eventueller Varianten, wird auf die gesamte Beschreibung Bezug genommen. lm Ausführungsbeispiel der Fig. 1 verlaufen die beiden Nutseitenflächen 23 der Ringnuten 21 rechtwinkelig zur Drehachse 7 und dementsprechend haben die Stützelemente 25, gesehen im Axiallängsschnitt des Aufnahmeabschnittes 5, Rechteckkontur. In einer Variante können die Nutseitenflächen auch unter einem von 90° abweichenden, spitzen Winkel zur Drehachse 7 geneigt sein, so dass sie im Wesentlichen Konusform haben. Je nach der Richtung, in der sich die konischen Nutseitenflächen jeder Ringnut bzw. jeder Wendelnut relativ zueinander paarweise verjüngen, können die Dachflächen der Stützbereiche - gesehen im Axiallängsschnitt des Aufnahmeab- Schnitts 5 - auch einer Parallelogrammkontur oder einer Trapezkontur folgen.
Fig. 2 zeigt einen Werkzeughalter 1a, dessen Aufnahmeabschnitt 5a durch eine die Aufnahmeöffnung 13a für den nicht näher dargestellten Werkzeug- schaft bildende Hülse 9a gebildet ist. Die wiederum als Spannfläche 17a dienende innere Umfangsflache der Aufnahmeöffnung 13a der Hülse 9a enthält eine Vielzahl axial nebeneinander angeordneter Ringnuten 21a, deren Nutseitenflächen 23a konisch verlaufen und sich in Richtung der Drehachse 7a von der durch die Stirnfläche 11a begrenzten Einsteckseite des Werk- zeugschafts weg gerichtet gleichsinnig und unter gleichem Konuswinkel verjüngen. Die zwischen benachbarten Ringnuten 21a verbliebenen Stützelemente 25a haben damit generell Parallelogrammform und sind entgegen der Auszugsrichtung des Werkzeugschafts schräg gestellt. Bei Belastung des Werkzeugschafts in Auszugsrichtung werden die Stützelemente 25a aufgerichtet, was den auf den Werkzeugschaft ausgeübten radialen Anpressdruck erhöht.
Fig. 3 zeigt einen Werkzeughalter 1b, der sich von dem Werkzeughalter der Fig. 2 im Wesentlichen nur dadurch unterscheidet, dass die Stützfläche 17b der Hülse 9b zwei Gruppen von Ringnuten 21b und 21b' mit jeweils konischen Nutseitenflächen 23b bzw. 23b' enthält, die jeweils paarweise zwischen sich schräg gestellte Stützelemente 25b bzw. 25b' bilden. Die Nutseitenflächen 23b bzw. 23b' verjüngen sich innerhalb jeder Gruppe gleich- sinnig und mit gleichem Konuswinkel, jedoch verjüngen sich die Nutseitenflächen der beiden Gruppen gegensinnig. Die durch die Ringnuten 21b und 21b' gebildeten Stützelemente 25b bzw. 25b' der beiden Gruppen sind dementsprechend gegensinnig schräg gestellt. Im dargestellten Aus- führungsbeispiel verjüngen sich die Ringnuten 21b und 21b' der beiden Gruppen aufeinander zu. Beide Gruppen enthalten angenähert gleiche Anzahl an Stützelementen.
Bei den vorangegangen erläuterten Varianten des Werkzeughalters ist die Stützelementstruktur unmittelbar in das Material der einteilig an dem Werkzeughalter angeformten, den Aufnahmeabschnitt 5 bildenden Hülse eingeformt. Fig. 4 zeigt eine Variante eines Werkzeughalters 1c vom Schrumpffuttertyp, dessen den Aufnahmeabschnitt 5c bildende Hülse 9c zentrisch zur Drehachse 7c eine kreiszylindrische Aufnahmeöffnung 29 für eine Buchse 31 bildet. Die Buchse 31 hat eine kreiszylindrische, äußere Umfangsflache 33 und bildet mit ihrer gleichfalls kreiszylindrischen inneren Umfangsflache die Spannfläche 17c des Werkzeughalters für die Presssitzaufnahme des Werkzeugschafts 15c.
Wie Fig. 5 zeigt enthält die Spannfläche 17c der Buchse 31 eine Vielzahl in Umfangsrichtung verteilter, axial sich erstreckender Nuten 35. In der äußeren Umfangsflache 33 der Buchse 31 sind weitere axial verlaufende Nuten 37 jeweils mittig zwischen einem Paar der Nuten 35 angeordnet. Die Buchse 31 hat damit im Axialquerschnitt eine etwa meanderförmige Wandstruktur und damit radial elastische Eigenschaften. Es versteht sich, dass die Schlitze 35 und 37 gegebenenfalls auch als radial die Buchse 31 durchdringende Schlitze ausgebildet sein können.
Im Gegensatz zu den Ausführungsformen der Fig. 1 bis 3 sind die Ringnuten 21c und die zwischen den Ringnuten 21c gebildeten, ringförmigen Stützelemente 25c in der durch die Buchse 31 gebildeten Stützfläche 17c eingeformt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel haben die Ringnuten 21c achsnormal verlaufende Nutseitenflächen 23c. Die Nutseitenflächen 23c können jedoch auch entsprechend den anhand der Fig. 1 bis 3 oder nachfolgend anhand der Fig. 11 bis 15 erläuterten Varianten abgewandelt sein.
Der Werkzeughalter 1c wird durch Erwärmen der Hülse 9c in seine Löse- Stellung gedehnt, in der sich die radialelastische Hülse 31 soweit radial aufweitet, dass der Werkzeugschaft 15c in die Aufnahmeöffnung 13c eingesteckt oder aus ihr entnommen werden kann. Nach dem Abkühlen spannt die Hülse 9c den Werkzeugschaft 15c im Presssitz, wobei die mit ihrer Spannfläche 17c flächig an der kreiszylindrischen, äußeren Umfangsflache 19c des Werkzeugschafts 15c anliegende Buchse 31 die Presssitzkräfte von der Hülse 9c auf den Werkzeugschaft 15c überträgt.
Die Hülse 31 sitzt entnehmbar in der Hülse 9c, so dass durch Auswechseln der Buchse 31 der Werkzeughalter 1c an Werkzeugschäfte mit unterschied- lichem Durchmesser angepasst werden kann. Zweckmäßigerweise ist die innere Umfangsflache 29 der Hülse 9c auf der von der Stirnfläche 11c axial abgewandten Seite durch eine Ringschulter 39 begrenzt, an der die Buchse 31 mit ihrem inneren Ende axial abgestützt und positioniert ist.
Fig. 6 zeigt einen Werkzeughalter 1d, der sich von dem Werkzeughalter 1c im Wesentlichen nur dadurch unterscheidet, dass die äußere Umfangsflache 33d der Buchse 31 d wie auch die an der äußeren Umfangsflache 31 d anliegende innere Umfangsflache 29d der Hülse 9d Konusform hat und sich zur werkzeugseitigen Stirnfläche 11d der Hülse 9d hin verjüngen. Die radial- elastische Buchse 31 d wird dann beim Spannen des Werkzeughalter 1d selbsttätig gegen die Anschlagschulter 39d gezogen und dort axial positioniert.
Fig. 7 zeigt einen Werkzeughalter 1e, der sich von dem Werkzeughalter der Fig. 6 im Wesentlichen dadurch unterscheidet, dass die mit ihrer konischen inneren Umfangsflache 29e an der gleichfalls konischen äußeren Umfangsflache 33e der Buchse 31 e anliegende, die Presssitzkräfte in der Spannstellung erzeugende Hülse 9e auf ihrer der Stirnfläche 11e und damit dem Rotationswerkzeug axial abgewandten Seite eine gleichfalls hülsenförmige Verlängerung 41 hat, die den die Anschlagschulter 39e bildenden Bereich des Werkzeughalters 1e auf der von der Buchse 31 e axial abgewandten Seite unter Bildung eines Ringspalts 43 mit radialem Abstand umschließt. Die Verlängerung 41 ist an ihrem der Stirnfläche 11e axial abgewandten Ende fest mit dem Werkzeughalter 1e verbunden. Die Buchse 31 e kann entnehmbar in die Hülse 9e eingesetzt sein; sie kann aber auch im Bereich der Schulter 39e fest mit dem Werkzeughalter 1e verbunden, beispielsweise angeschweißt oder integral an dem Werkzeughalter 1e angeformt sein. Die Hülse 9e ist zweckmäßigerweise als gesondertes Bauteil hergestellt und wird nachträglich an dem vom Rotationswerkzeug axial abgewandten Ende der Verlängerung 41 fest mit dem Werkzeughalter 1e verbunden, beispielsweise angeschweißt, wie dies bei 45 angedeutet ist.
Der Werkzeughalter 1e ist vom Schrumpffuttertyp. Zum Lösen des Werkzeughalters 1e wird die Hülse 9e zumindest im Bereich ihrer konischen, die Hülse 31 e umschließenden inneren Umfangsflache 29e beispielsweise auf induktivem Wege erwärmt, wie dies durch Pfeile 47 angedeutet ist. Die Erwärmung kann sich auch in den Bereich der Verlängerung 41 hin er- strecken (Pfeile 49), was den Vorteil hat, dass die den Werkzeugschaft 15e über die Buchse 31 e spannende Hülse 9e nicht nur radial, sondern auch axial verstärkt gedehnt wird, was den Öffnungshub des Werkzeughalters 1e vergrößert.
Beim Abkühlen schrumpft die Hülse 9e nicht nur radial zur Erzeugung der auf den Werkzeugschaft 15e auszuübenden radialen Presssitzkräfte, sondern auch in axialer Richtung. Die axiale Schrumpfung erhöht über die konusförmigen Flächen 29e, 33e einerseits die radialen Presssitzkräfte, verspannt aber andererseits die Hülse 9e axial. Es hat sich gezeigt, dass durch axiale Verspannung der Hülse 9e Schwingungen des Werkzeughalters im Betrieb verringert werden. Da die konische innere Umfangsflache 29e reibschlüssig die äußere Umfangsflache 33e der Buchse 31 e umschließt, erhöhen dort sich ergebende Reibverluste die Dämpfungswirkung. Die Hülse 9e kann aus dem Material bestehen, aus dem auch der Rest des Werkzeughalters 1e und auch die Buchse 31 e bestehen. Vorzugsweise besteht jedoch die Hülse 9e aus einem Material, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient größer ist als der Wärmeausdehnungskoeffizient der Buche 31 e und zumindest des die Anschlagfläche 39e bildenden Bereichs des Werkzeughalters 1e. Auf diese Weise kann der Spannhub des Werkzeughalters 1e und auch die maximal erreichbare axiale Spannkraft der Hülse 9e erhöht und damit die Dämpfungswirkung verbessert werden.
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 7 ist die Buchse 31 e mit der vorangegangen anhand der Fig. 1 bis 3 erläuterten oder nachfolgend anhand der Fig. 11 bis 15 noch zu erläuternden Stützelementstruktur versehen. Es versteht sich, dass die Stützfläche 17e der Buchse 31 e gegebenenfalls auch ohne eine derartige Stützelementstruktur ausgebildet sein kann.
Fig. 8 zeigt einen Werkzeughalter 1f vom Schrumpffuttertyp, der sich von dem Werkzeughalter der Fig. 7 und den dort erläuterten Varianten im Wesentlichen nur dadurch unterscheidet, dass die mit ihrer konischen äuße- ren Umfangsflache 33f an der konischen inneren Umfangsflache 29f der Hülse 9f anliegende Buchse 31f fest mit dem Werkzeughalter 1f verbunden ist, hier an einer Schweißnaht 51 verschweißt ist und zur Erreichung ihrer radialelastischen Eigenschaften mit axial langgestreckten, radial die Buchse 31f durchdringenden Schlitzen 53 versehen ist. Es versteht sich, dass die Buchse 31f auch integral an dem Werkzeughalter 1f angeformt sein kann. Die Hülse 9f hat wiederum eine den Werkzeughalter 1f auf der dem Rotationswerkzeug axial abgewandten Seite der Stützfläche 17f mit radialem Abstand umschließende Verlängerung 41f und ist auf der dem Rotationswerkzeug axial abgewandten Seite der Verlängerung 41f fest mit dem Werkzeug- halter 1f verbunden, hier an einer Schweißnaht 45f angeschweißt. Die Hülse 9f besteht vorzugsweise aus einem Material mit einem größeren Wärmedehnungskoeffizienten als die Buchse 31f und dem Material des Werkzeughalters 1f im Bereich der Verlängerung 41 f. Der Werkzeughalter 1f wird zweckmäßigerweise ausschließlich im Bereich der Verlängerung 41f erwärmt, wie dies durch Pfeile 55 in Fig. 8 angedeutet ist. Der die Buchse 31f umschließende Bereich der Hülse 9f wird nicht mit erwärmt, so dass die auf die Buchse 31f wirkenden radialen Presssitzkräfte ausschließlich durch axiale Relatiwerschiebung der konischen Flächen 29f, 43f nach Art einer Spannzange erzeugt werden. Beim Spannen des Werkzeughalters 1f werden in der Hülse 9f axiale Spannkräfte erzeugt, die wie vorangegangen in Zusammenhang mit Fig. 7 erläutert die Dämpfungseigen- schaften des Werkzeughalters verbessern.
Fig. 10 zeigt einen Werkzeughalter 1g vom Schrumpffuttertyp, der ähnlich dem Werkzeughalter 1c der Fig. 4 in einer kreiszylindrischen, inneren Umfangsflache 29g seiner Hülse 9g eine Durchmesserausgleichsbuchse 31g enthält. Die Durchmesserausgleichsbuchse 31g bildet mit ihrer inneren Umfangsflache die Spannfläche 17g, die im Spannzustand des Werkzeughalters 1g an der äußeren Umfangsflache 19g des in die Aufnahmeöffnung 13g eingesteckten Werkzeughalters 15g im Presssitz anliegt.
Im Unterschied zur Buchse 31 des Werkzeughalters 1c aus Fig. 4 besteht die Buchse 31g aus zwei koaxial ineinander angeordneten Hülsen 57, 59, von denen die äußere Hülse 57 die kreiszylindrische äußere Umfangsflache 33g bildet und eine konische Innenfläche hat. Die innere Hülse 59 bildet die Spannfläche 17g und hat eine an der konischen Innenfläche der äußeren Hülse 57 anliegende konische Außenfläche 63. Die innere Hülse 59 ist radialelastisch ausgebildet und hat beispielsweise ähnlich der Buchse 31 in Fig. 5 in Umfangsrichtung verteilt auf ihrer inneren Spannfläche 17g oder/und ihrer äußeren Umfangsflache 63 axial verlaufende Nuten. In entsprechender Weise kann die äußere Hülse 57 radialelastisch ausgebildet sein. Anstelle der Nuten können auch radial durchgehende Schlitze vorgesehen sein, wie sie für die Buchse 31f in Fig. 9 dargestellt sind. Durch axiales Relatiwerschieben der beiden Hülsen 57, 59 kann der Innendurchmesser der Spannfläche 17g verändert und variabel an den Durchmesser des Werkzeugschafts 15g angepasst werden. Auf diese Weise können mit ein und derselben Buchse 31g in einem gewissen Durchmesserbereich Werkzeugschäfte unterschiedlichen Durchmessers gespannt werden.
Zum Spannen des Werkzeugschafts 15g wird die aus der Hülse 9g des Werkzeughalters 1g entnommene Buchse 31g auf den Werkzeugschaft 15g aufgesteckt. Durch axiales Verstellen der Hülsen 57, 59 relativ zueinander kann dann die Spannfläche 17g engpassend flächig auf den Werkzeugschaft 15g angelegt werden. Um das Anlegen zu erleichtern, ist am verjüng- ten Ende der inneren Hülse 59 ein Außengewinde 65 vorgesehen, das in ein Innengewinde 67 der inneren Hülse schraubbar ist. Es genügt, dass lediglich das Spiel zwischen der Spannfläche 17g und dem Werkzeugschaft 15g ausgeglichen wird, da die für den Betrieb erforderlichen Presssitzkräfte von der Hülse 9g über die Buchse 31g auf den Werkzeugschaft 15g ausge- übt werden. Um die Buchse axial definiert in die Hülse 9g einsetzen zu können, trägt die äußere Hülse 57 einen Ringbund 69, der an der Stirnfläche 11g der Hülse 9g anschlägt.
Die innere Hülse 59 ist im Bereich ihrer Spannfläche 17g mit einer durch Ringnuten 21g gebildeten Struktur von ringförmigen Stützelementen 25g versehen, wie dies im Einzelnen anhand der Fig. 1 bis 5 erläutert wurde.
Im Folgenden werden weitere Varianten der bereits anhand der Fig. 1 bis 3 erläuterten Stützelementstruktur anhand der Fig. 11 bis 15 beschrieben. Die Stützelementstrukturen lassen sich nicht nur bei dem Werkzeughalter der Fig. 1 , sondern auch den nachfolgend erläuterten Werkzeughaltern der Fig. 4 bis 10 nutzen.
Bei den vorangegangen erläuterten Stützelementstrukturen erzeugen die als Wendelnut oder Ringnut ausgebildeten Nutabschnitte wendelnutförmige oder ringförmig geschlossene, die Drehachse umschließende, langge- streckt-stegförmige Stützelemente. Fig. 11 zeigt einen Werkzeughalter 1h, dessen Aufnahmeabschnitt 5h durch eine die Aufnahmeöffnung 13h für den nicht näher dargestellten Werkzeugschaft bildende Hülse 9h gebildet ist. Die wiederum als Spannfläche 17h dienende innere Umfangsflache der Aufnahmeöffnung 13h der Hülse 9h enthält eine Vielzahl axial nebeneinander angeordneter Wendelnutabschnitte 21h, deren Nutseitenflächen 23h radial rechtwinklig verlaufen.
Es sind zwei Gruppen von Wendelnutabschnitten 21h' und 21h" vorgesehen. In einer ersten der beiden Gruppen haben die Wendelnutabschnitte 21h' gleiche Steigung und verlaufen mit axialem Abstand vonein- ander nebeneinander, kreuzen sich also nicht. Entsprechendes gilt für die Wendelnutabschnitte 21h" der zweiten Gruppe, wobei jedoch die Steigung der Wendelnutabschnitte 21h" der zweiten Gruppe zwar gleich jedoch gegensinnig zur Steigung der Wendelnutabschnitte 21h1 der ersten Gruppe ist. Die Wendelnutabschnitte 21h" kreuzen dementsprechend die Wendelnutabschnitte 21h' und bilden auf diese Weise allseitig voneinander beabstandete Stützelemente 25h in Form rautenförmiger Noppen. Ähnliche Noppen entstehen, wenn die beiden Wendelnutabschnitte 21h' und 21h" gleichsinnig gewendelt sind, jedoch voneinander verschiedene Steigung haben.
Die Fig. 12 und 13 zeigen eine Variante 1i mit einer ersten Gruppe axial gegeneinander versetzter achsnormaler Ringnuten 21 i, wie sie anhand der Fig. 1 erläutert wurden und zusätzlich einer zweiten Gruppe von in Umfangsrichtung der Spannfläche 17i gegeneinander versetzter, in Richtung der Drehachse 7i sich erstreckender Nuten 69, die sich mit den Ringnuten 21 i kreuzen. Die zueinander parallelen Ringnuten 21 i der ersten Gruppe und die gleichfalls zueinander parallelen axialen Nuten 69 der zweiten Gruppe begrenzen in der Spannfläche 17i wiederum voneinander allseitig im Abstand gelegene Stützelemente 25i in Form von Noppen, deren Dachflächen 27i ähnlich der Variante der Fig. 11 die Stützfläche 17i bilden.
Fig. 14 zeigt einen Werkzeughalter 1k, der sich von dem Werkzeughalter 1a der Fig. 2 im Wesentlichen nur dadurch unterscheidet, dass die Ringnuten 21k auf ihrer zur Werkzeugeinsteckseite hin gelegenen Seite eine achsnormal zur Drehachse 7k verlaufende Nutseitenfläche 23k und auf ihrer axial gegenüberliegenden Seite eine von der Werkzeugeinsteckseite axial weg gerichtet sich verjüngende konische Nutseitenfläche 23k' haben. Die zwischen benachbarten Ringnuten 21k verbliebenen Stützelemente 25k haben damit generell Trapezform und sind entgegen der Auszugrichtung des Werkzeugschafts schräg gestellt.
Fig. 15 zeigt eine Variante 1m des Werkzeughalters 1k aus Fig. 14, die sich von diesem Werkzeughalter im Wesentlichen nur dadurch unterscheidet, dass die Ringnuten 21m mit einer Füllung 71 aus einem vom Material der Hülse 9m abweichenden Material ausgefüllt sind. Die Füllung 71 kann aus Keramik, Metall oder Kunststoff bestehen und verbessert, je nach Art des Materials, die Schwingungsdämpfung und/oder sorgt für eine thermische Isolierung des Werkzeugschafts beim Schrumpfvorgang. Es versteht sich, dass die dämpfende oder thermisch isolierende Füllung auch bei den vorangegangen erläuterten Stützelementstrukturen der Ausführungsbeispiele der Fig. 1 bis 13 in gleicher Weise eingesetzt werden kann. Im Einzelfall kann es genügen, wenn lediglich ein Teil der Gesamtanzahl an Nutabschnitten mit einer solchen Füllung versehen wird oder aber lediglich ein Teilabschnitt der Längserstreckung dieser Nutabschnitte gefüllt wird. Insbesondere bei axial verlaufenden Nuten oder Wendelnuten kann hierdurch auch eine Abdichtung des Nutkanals erreicht werden.

Claims

Ansprüche
1. Werkzeughalter, dessen Aufnahmeabschnitt (5) für die Halterung eines Schafts (15) eines Rotationswerkzeugs zentrisch zu einer Drehachse (7) des Werkzeughalters (1) vorgesehene Spannmittel (9) umfasst, die eine Aufnahmeöffnung (13) für den Schaft (15) definieren, wobei die Spannmittel (9) zwischen einer radial aufgeweiteten Lösestellung zum Einsetzen oder Entnehmen des Schafts (15) und einer Spannstellung, in der die Spannmittel (9) radiale, den Schaft (15) an seiner kreiszylindrischen, äußeren Umfangsflache (19) im Reibschluss haltende Presssitzkräfte auf den Schaft (15) ausüben, radial verstellbar sind, und wobei den Spannmitteln (9) eine Spannfläche (17) mit kreiszylindrischer Kontur zugeordnet ist, die in der Spannstellung flächig an der äußeren Umfangsflache (19) des Schafts (15) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass der die Spannfläche (17) bildende Bereich des Werkzeughalters (1) eine Vielzahl um die Drehachse herum gekrümmte Nutabschnitte (21) in axialem Abstand voneinander aufweist, die - in Richtung der Drehachse (7) gesehen - zwischen sich einstückig miteinander verbundene und in axialem Abstand voneinander angeordnete, zur Drehachse (7) hin vorstehende Stützbereiche (25) begrenzen, deren zur Drehachse (7) hin gelegene Dachflächen (27) die kreiszylindrische Spannfläche (17) bilden.
2. Werkzeughalter nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Nutabschnitte (21) durch wenigstens eine um die Drehachse (7) herum gekrümmte Wendelnut oder durch eine Vielzahl in axialem Abstand voneinander angeordnete, die Drehachse (7) umschließende Ringnuten gebildet sind.
Werkzeughalter nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der die Spannfläche (17h,i) bildende Bereich des Werkzeughalters (1h,i) eine Vielzahl allseitig in Abstand voneinander angeordnete Stützbereiche (25h, i) in Form von durch die Nutabschnitte (21h,k) allseitig voneinander getrennter, jedoch einstückig miteinander verbundener Noppen aufweist, deren zur Drehachse (7h, i) hin vorstehende Dachflächen die kreiszylindrische Spann- fläche (17h, i) bilden.
4. Werkzeughalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützbereiche (25h, i) längs der Spannfläche (17h,i) durch wenigstens zwei Gruppen von Nut- abschnitten (21h; 21 i, 69) begrenzt sind, wobei die Nutabschnitte (21h; 21 i, 69) jeder Gruppe innerhalb der Spannfläche ohne sich zu kreuzen im Abstand nebeneinander verlaufen und sich die Nutabschnitte (21h; 21 i, 69) verschiedener Gruppen innerhalb der Spannfläche (17h,i) zur Bildung der Stützbereiche (25h, i) kreuzen.
5. Werkzeughalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutabschnitte (21h') einer ersten Gruppe durch wenigstens eine um die Drehachse herum gekrümmte Wendelnut und die Nutabschnitte (21 h") einer zweiten Gruppe durch wenigstens eine gegensinnig zur wenigstens einen Wendelnut der ersten Gruppe oder mit anderer Steigung als die wenigstens eine Wendelnut der ersten Gruppe um die Drehachse (7h) herum gekrümmte Wendelnut oder/und eine Vielzahl die Drehachse (7h) umschließender, in axialem Abstand voneinander angeordneter Ringnuten oder/und eine Vielzahl in Umfangsrichtung der Spannfläche verteilt angeordneter, axial sich erstreckender Nuten gebildet sind.
6. Werkzeughalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutabschnitte einer ersten Gruppe durch eine Vielzahl die Drehachse (7i) umschließender, in axialem Abstand voneinander angeordneter Ringnuten (21 i) und die Nutabschnitte einer zweiten Gruppe durch wenigstens eine um die Drehachse herum gekrümmte Wendefnut oder/und eine Vielzahl in Umfangsrichtung der Spannfläche verteilt angeordneter, axial sich erstreckender Nuten (69) gebildet sind.
7. Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dachfläche (27) der Stützbereiche (25) - gesehen im Axiallängsschnitt des Aufnahmeabschnitts (5) - zusammen mit axial seitlich der Dachfläche (27) anschließenden Nutseitenflächen (23) einer Rechteckkontur oder einer Parallelogrammkontur oder einer Trapezkontur folgen.
8. Werkzeughalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Nutseitenflächen (23) einer Vielzahl axial benachbarter Stützbereiche (25) , insbesondere beide Nutseitenflächen (23), rechtwinklig zur Drehachse (7) verlaufen.
9. Werkzeughalter nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Nutseitenflächen (23a, b) einer Vielzahl axial benachbarter Stützbereiche (25a,b), ins- besondere beide Nutseitenflächen (23a,b), Konusform haben.
10. Werkzeughalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich beide konische Nutseitenflächen (23a, b) jedes Stützbereichs (25a, b) der Vielzahl axial benachbarter Stützbereiche (25a,b) in Richtung der Drehachse (7a,b) gleichsinnig verjüngen.
11. Werkzeughalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich die beiden konischen Nutseiten- flächen (23a,b) jedes Stützbereichs (25a,b) der Vielzahl axial benachbarter Stützbereiche (25a,b) von der Seite des Werkzeugs weg gerichtet verjüngen.
12. Werkzeughalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Gruppen mit je einer Vielzahl axial benachbarter Stützbereiche (23b, 23b') vorgesehen sind, deren konusförmige Nutseitenflächen (23b, 23b') sich gleichsinnig verjüngen, wobei sich die konusförmigen Nutseitenflächen (23ab, 23b') in den beiden Gruppen gegensinnig verjüngen.
13. Werkzeughalter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich die konusförmigen Nutseiten- flächen (23b, 23b') der beiden Gruppen aufeinander zu verjüngen.
14. Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite jedes Nutabschnitts (21) kleiner als die Breite der Dachfläche (27) zwischen benachbarten Nut- abschnitten (21 ) ist.
15. Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Tiefe jedes Nutabschnitts (21 ) größer ist als die Breite des Nutabschnitts (21) oder/und die Breite der Dachfläche (27).
16. Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutabschnitte (21m) zumindest auf einem Teil ihrer Längserstreckung, insbesondere jedoch im Wesent- liehen auf ihrer ganzen Länge mit einem vom Material des die Spannfläche (17m) bildenden Bereichs des Werkzeughalters (1m) verschiedenen Material (71) ausgefüllt sind.
17. Werkzeughalter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial (71) aus Kunststoff oder Keramik oder Metall besteht.
18. Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutabschnitte (21) in einer die kreiszylindrisch konturierte Spannfläche (17) bildenden, inneren Umfangsflache einer radial elastischen, den Schaft (15) des Rotationswerk- zeugs aufnehmenden Buchse (31) vorgesehen sind, und dass die Spannmittel (9) eine weitere, zwischen der Lösestellung und der Spannstellung radial verstellbare Spannfläche (29) aufweisen, wobei in der Lösestellung der Spannmittel (9) zum einen die Buchse (31) in die Aufnahmeöffnung einsetzbar oder aus ihr entnehmbar ist, oder/und zum anderen der Schaft (15) in die Buchse (31) einsetzbar oder aus ihr entnehmbar ist, und in der Spannstellung die Buchse (31) die radialen Presssitzkräfte der Spannmittel (9) auf den Schaft (15) überträgt.
19. Werkzeughalter nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (31) wenigstens eine axial sich erstreckende Ausgleichsfuge (35, 37), vorzugsweise jedoch mehrere solcher Ausgleichsfugen (35, 37) in Umfangsrichtung versetzt aufweist.
20. Werkzeughalter nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Ausgleichsfuge als axial sich erstreckende Nut (35, 37) oder als axial sich erstreckender, die Buchse (31) radial durchdringender Schlitz (53) ausgebildet ist.
21. Werkzeughalter nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (31) auf ihrer inneren Umfangsflache (17c) in Umfangsrichtung vertieft mehrere axial sich erstreckende Nuten (35) und auf ihrer äußeren Umfangsflache (33) wei- tere axial sich erstreckende Nuten (37) aufweist, die in Umfangsrichtung zwischen je einem Paar von Nuten (35) der inneren Umfangsflache 17c) angeordnet sind.
22. Werkzeughalter nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (31) zwei koaxial ineinander angeordnete Hülsen (57, 59) umfasst, von denen die äußere Hülse (57) eine konische Innenfläche (61) hat und von denen die innere Hülse (59) eine an der konischen Innenfläche (61) anliegende, konische Außenfläche (63) und eine die Spannfläche (17g) der Buchse (31g) bildende, kreiszylindrisch konturierte Innenfläche hat, deren Innendurchmesser durch axiales Verschieben der inneren Hülse (59) und der äußeren Hülse (57) relativ zueinander bis zur Anlage der Spannfläche (17g) an den Schaft (15g) änderbar ist.
23. Werkzeughalter nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die innere Hülse (59), vorzugsweise auch die äußere Hülse (57), wenigstens eine axial sich erstreckende Ausgleichsfuge, vorzugsweise jedoch mehrere solcher Ausgleichsfugen in Umfangsrichtung verteilt, aufweist.
24. Werkzeughalter nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Ausgleichsfuge als axial sich erstreckende Nut oder als axial sich erstreckender, die Hülse (57, 59) radial durchdringender Schlitz ausgebildet ist.
25. Werkzeughalter nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die innere Hülse (59) auf ihrer inneren Umfangsflache (17g) in Umfangsrichtung verteilt mehrere axial sich erstreckende Nuten und auf ihrer äußeren Umfangsflache (63) weitere axial sich erstreckende Nuten aufweist, die in Umfangsrichtung zwischen je einem Paar von Nuten der inneren Umfangsflache (17g) angeordnet sind.
26. Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 18 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (31 , 31d,e) in der Lösestellung der Spannmittel (9c,d,e) aus der Aufnahmeöffnung entnehm- bar ist.
27. Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 18 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Spannfläche der Spann- mittel (9d,e,f) als konische Innenfläche (29d,e,f) ausgebildet ist und die Buchse (31d,e,f) eine an der konischen Innenfläche (29d,e,f) anliegende, konische Außenfläche (33d,e,f) hat, die sich entsprechend der konischen Innenfläche (29d,e,f) in Richtung der Drehachse (7d,e,f) zum Rotationswerkzeug hin verjüngt, und dass die Buchse (31d,e,f) auf der dem Rotationswerkzeug axial abgewandten Seite des Bereichs ihrer Spannfläche (17d,e,f) an dem Werkzeughalter axial abgestützt ist.
28. Werkzeughalter nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeughalter (1d,e,f) zur Bildung der Spannmittel einen durch Erwärmen in die Lösestellung und durch Abkühlen in die Spannstellung überführbaren, die konische Innenfläche (29d,e,f) der weiteren Spannfläche bildenden Hülsenabschnitt (9d,e,f) aufweist, der die konische Außenfläche (33d,e,f) der Buchse (31d,e,f) umschließt und auf der dem Rotationswerkzeug axial abgewandten Seite der durch die innere Umfangsflache der Buchse (31d,e,f) gebildeten Spannfläche (17d,e,f) fest mit dem Werkzeughalter (1d,e,f) verbunden ist.
29. Werkzeughalter nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Hülsenabschnitt (9e,f) auf der dem Rotationswerkzeug axial abgewandten Seite eine axial über dem die weitere Spannfläche (29e,f) bildenden Bereich axial hinausreichende, den Werkzeughalter (1e,f) oder/und die Buchse (31e,f) mit radialem Abstand umschließende Verlängerung (41, 41f) aufweist, deren Endbereich mit dem Werkzeughalter (1e,f) fest verbunden ist, oder/und dass der Hülsenabschnitt (9e,f) aus einem Material besteht, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient größer ist als der Wärmeaus- dehnungskoeffizient der Buchse (31e,f), oder/und des von dem Hülsenabschnitt (9e,f) umschlossenen Bereichs des Werkzeughalters (1e,f).
30. Werkzeughalter nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Hülsenabschnitt (9e,f) an den Werkzeughalter (1e,f) angeschweißt ist.
31. Werkzeughalter nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Rotationswerkzeug axial abge- wandte Ende der Buchse (31f) fest mit dem Werkzeughalter (1f) verbunden, insbesondere angeschweißt, ist.
32. Werkzeughalter, dessen Aufnahmeabschnitt für die Halterung eines Schafts eines Rotationswerkzeugs zentrisch zu einer Drehachse (7d,e,f) des Werkzeughalters (1d,e,f) einen Hülsenabschnitt (9d,e,f) umfasst, der mit dem Werkzeughalter (1d,e,f) fest verbunden ist und eine Aufnahmeöffnung (13d,e,f) für den Schaft definiert, wobei der Hülsenabschnitt (9d,e,f) durch Erwärmen in eine Lösestellung zum Einsetzen oder Entnehmen des Schafts und durch Abküh- len in eine Spannstellung, in der er radiale Presssitzkräfte auf den Schaft ausübt, verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Hülsenabschnitt (9d,e,f) einen zur Drehachse (7d,e,f) zentrischen, an dem Werkzeughalter axial abgestützten, radial elastischen, die Aufnahmeöffnung (13d,e,f) für den Schaft des Rotationswerkzeugs bildenden Buchsenabschnitt (31d,e,f) umschließt, dessen innere Umfangsflache eine Spannfläche (17d,e,f) zur Übertragung der Presssitzkräfte des Hülsenabschnitts (9d,e,f) auf den Schaft bildet, dass der Hülsenabschnitt (9d,e,f) eine konische Innenfläche (29d,e,f) und der Buchsenabschnitt (31d,e,f) eine konische Außenfläche (33d,e,f) haben, die sich in Richtung der Drehachse (7d,e,f) zum Rotationswerkzeug hin verjüngen, wobei die konische Innenfläche (29d,e,f) in der Spannstellung an der konischen Außenfläche (33d,e,f) anliegt, und dass zum einen der Hülsenabschnitt (9e,f) auf der dem Rotationswerkzeug axial abgewandten Seite eine axial über den Bereich der Spannfläche (17e,f) des Buchsenabschnitts (31e,f) hinausreichende, den Werkzeughalter (1e,f) oder/und den Buchsenabschnitt (31e,f) mit radialem Abstand umschließende Verlängerung (41 , 41f) aufweist, deren Endbereich mit dem Werkzeughalter (1e,f) fest verbunden ist, oder/und dass zum anderen der Hülsenabschnitt (9d,e,f) aus einem Material besteht, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient größer ist als der Wärmeausdehnungskoeffizient des Buchsenabschnitts (31d,e,f) oder/und des von dem Hülsenabschnitt (9d,e,f) umschlossenen Bereichs des Werkzeughalters (1d,e,f).
33. Werkzeughalter nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass der Buchsenabschnitt (31d,e,f) wenigs- tens eine axial sich erstreckende Ausgleichsfuge, vorzugsweise jedoch mehrere solcher Ausgleichsfugen in Umfangsrichtung verteilt aufweist.
34. Werkzeughalter nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Ausgleichsfuge als axial sich erstreckende Nut oder als axial sich erstreckender, den Buchsenabschnitt (31d,e,f) radial durchdringender Schlitz, ausgebildet ist.
35. Werkzeughalter nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass der Buchsenabschnitt (31d,e,f) auf seiner inneren Umfangsflache (17d,e,f) in Umfangsrichtung vertieft, mehrere axial sich erstreckende Nuten, auf seiner äußeren Umfangsflache (33d,e,f) weitere axial sich erstreckende Nuten aufweist, die in Umfangsrichtung zwischen je einem Paar von Nuten der inneren Um- fangsfläche angeordnet sind.
36. Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 32 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass der Hülsenabschnitt (9d,e,f) an den Werkzeughalter (1d,e,f) angeschweißt ist.
37. Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 32 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass der Buchsenabschnitt (31 f) als mit seinem dem Rotationswerkzeug axial abgewandten Ende mit dem Werkzeughalter einstückig angeformte Buchse oder feststehend angebrachte, insbesondere angeschweißte Buchse (31f) ausgebildet ist.
38. Verfahren zum Spannen eines Rotationswerkzeugs in einem Werkzeughalter gemäß einem der Ansprüche 29 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass zum Überführen des Werkzeughalters in die Lösestellung der Bereich der Verlängerung (41 , 41f) des Hülsen- abschnitts (9e,f) erwärmt wird.
39. Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass im Wesentlichen nur der Bereich der Verlängerung (41 , 41f) des Hülsenabschnitts (9e,f) erwärmt wird.
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