WO2017076922A1 - Hydraulische dehnspanneinrichtung - Google Patents

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WO2017076922A1
WO2017076922A1 PCT/EP2016/076460 EP2016076460W WO2017076922A1 WO 2017076922 A1 WO2017076922 A1 WO 2017076922A1 EP 2016076460 W EP2016076460 W EP 2016076460W WO 2017076922 A1 WO2017076922 A1 WO 2017076922A1
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WO
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receptacle
wall
expansion
expansion sleeve
hydraulic
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/076460
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Haag
Original Assignee
Schunk Gmbh & Co. Kg Spann- Und Greiftechnik
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B31/00—Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/02—Chucks
    • B23B31/24—Chucks characterised by features relating primarily to remote control of the gripping means
    • B23B31/30—Chucks characterised by features relating primarily to remote control of the gripping means using fluid-pressure means in the chuck
    • B23B31/305—Chucks characterised by features relating primarily to remote control of the gripping means using fluid-pressure means in the chuck the gripping means is a deformable sleeve

Definitions

  • the invention relates to a hydraulic Dehnspann adopted, in particular for fixing a tool on a machine tool, with a clamping axis defining base body, at the front end portion of a clamping region is formed with a front end face of the body towards open central receptacle for a tool shank, wherein the recording of a pressurizable with a hydraulic pressure chamber is annularly surrounded and between the receptacle and the pressure chamber is closed to the pressure chamber wall is formed such that it is elastically deformable inwardly by an increase in pressure in the pressure chamber to frictionally fix a tool shaft used in the recording , Furthermore, the present invention provides an expansion sleeve for a hydraulic Dehnspann insightful.
  • Hydraulic Dehnspann Nurs are known in the prior art in different configurations and disclosed for example as DE 10 2010 005 844 54. They serve to fix tools on a machine spindle of a machine tool.
  • Hydraulic Dehnspann Nurs usually comprise a base body which defines a clamping axis, and a Dehnbüchse which is used to form a tensioning sleeve and can be acted upon by a hydraulic pressure chamber in the base body and forms a front end face of the main body open towards a central receptacle for a tool shank ,
  • the pressure chamber comprises a wall which extends between the pressure chamber and the receptacle in a clamping region in such a way. is formed that it is elastically deformable inwardly by an increase in pressure in the pressure chamber to fix a tool shaft inserted into the receptacle frictionally.
  • the inner diameter of the substantially cylindrical wall of the expansion sleeve is designed such that it is slightly larger than the outer diameter of the tool shaft to be fixed. In this way it is ensured that the tool shank can be easily inserted into the receptacle and already a small elastic deformation of the wall is sufficient to fix the tool shank frictionally. Tools whose tool shanks have too small a diameter can not be easily fixed in the Dehnspann insightful.
  • intermediate bushings see DE 102 57 618 B3 which are inserted into the receptacle formed by the expansion bushing in order to reduce the effective inner diameter of the receptacle so that it is again only slightly larger in the relaxed state of the Dehnspann adopted the outer diameter of the inserted tool shank.
  • intermediate bushings see DE 102 57 618 B3
  • the additional use of such an intermediate sleeve can lead to a cumbersome handling, for example, a required tool change.
  • the present invention provides a hydraulic Dehnspann worn of the aforementioned type, which is characterized in that the wall has or bears a plurality of clamping elements, which protrude inward in the radial direction from an outer peripheral region of the wall, wherein the clamping elements extend in the axial direction and in a circumferential direction of the Dehnbüchse adjacent to each other and spaced from each other are arranged such that between the clamping elements elastically deformable thin wall sections are formed.
  • the invention is based on the consideration to provide the elastically deformable wall with clamping elements which protrude inwardly from the closed outer peripheral contour of the wall in the radial direction.
  • These clamping elements define on the inside a central receptacle of small diameter, in which tool shanks of small diameter - in particular tool shanks with a diameter which is smaller than 6 mm - readily, in particular without intermediate sleeve, can be fixed non-positively.
  • the clamping elements extend along the expansion sleeve in the axial direction and are arranged in the circumferential direction of the expansion sleeve adjacent to each other and spaced apart. In the spaces between adjacent clamping elements thin wall sections are formed, which ensure a good elastic deformability of the expansion sleeve.
  • the elastically deformable wall can be formed integrally with the base body.
  • the clamping portion may comprise a cylindrical expansion sleeve, which is used to form the pressure chamber in the Grundgroper and forms the central receptacle for the tool shank.
  • the wall of the expansion sleeve preferably has at least on its outer side a recess which extends annularly in the circumferential direction around the wall.
  • the thin wall sections are formed between the at least one recess and the slots.
  • two annular recesses may be provided on the outside of the expansion sleeve, which are arranged at an axial distance from each other. Such depressions in the clamping region of the expansion sleeve form together with the surrounding body portions of the pressure chamber.
  • the front axial end of the expansion sleeve can be designed in the form of an annular flange, which forms a front end face of the expansion sleeve.
  • the annular flange may have on its rear side an annular undercut, which together with the main body can form a further section of the pressure chamber.
  • the expansion bushing is penetrated axially by the receptacle.
  • the clamping elements advantageously extend over the entire length of the expansion sleeve.
  • Such Dehnbüchsen can be easily and inexpensively. In addition, they can effectively prevent tilting of the tool shaft against the clamping axis.
  • slots are provided between the clamping elements, which extend radially outwardly starting from the receptacle.
  • Such slots are easy to produce, for example, in Erodier psychologist.
  • slots provide an almost closed exterior. Singe contour of the recording safe, whereby an inserted tool shank is securely fixed.
  • each slot has a longitudinal slot portion which extends radially outward from the receptacle and a transverse slot portion which is provided at the radially outer end of the longitudinal slot portion and extends in the circumferential direction, so that a T-shaped cross-sectional contour of the slot results on.
  • This T-shaped cross-sectional contour provides a high elastic deformability of the expansion sleeve.
  • the clamping elements have the same shape and / or have mutually equal angular intervals in the circumferential direction.
  • the present invention provides an expansion sleeve for a hydraulic expansion chuck with all the features described above.
  • Figure 1 is a perspective view of a hydraulic Dehnspann raised according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a front perspective view of the expansion sleeve of the hydraulic expansion chuck shown in Figure 1;
  • Figure 3 is a rear perspective view of the expansion sleeve shown in Figure 2;
  • FIG. 4 is a front elevational view of that shown in FIGS. 2 and 3.
  • FIG. 4 is a front elevational view of that shown in FIGS. 2 and 3.
  • Figure 5 is a longitudinal sectional view of the expansion sleeve shown in Figures 2 and 3 taken along the line V-V shown in Figure 4;
  • FIG. 6 shows an enlarged detail view of the detail designated by the reference symbol VI in FIG.
  • FIGS 1 to 6 show a hydraulic expansion chuck for fixing a tool to a machine tool according to an embodiment of the present invention.
  • the hydraulic expansion chuck 1 comprises a main body 2, which defines a clamping axis X. Along the clamping axis X are on the base body 2 on the machine side a machine interface 2a for positive connection with a machine spindle of the machine tool, tool side clamping area 2b for clamping the tool and between the machine interface 2a and the clamping area 2b an annular flange 2c.
  • the hydraulic Dehnspann worn 1 comprises an expansion sleeve 3, which is shown in Figures 2 to 6.
  • the expansion bushing 3 which consists of a steel alloy, is inserted into the base body 2 from the front side thereof to form a pressure chamber (not shown) surrounding the expansion bushing 3 and which can be acted upon by a hydraulic medium.
  • a pressure chamber not shown
  • the expansion sleeve 3 axially passing through central receptacle 5 for a tool shank (not shown).
  • the expansion sleeve 3 comprises a substantially cylindrical, outwardly closed wall 6, which is formed between the pressure chamber and the receptacle 5 such that it is elastically deformable inwardly in a clamping range by a pressure increase in the pressure chamber to one in the receptacle 5 used tool shank to fix force fit.
  • two mutually axially spaced recesses 9 are formed on the outside of the wall, which extend annularly in the circumferential direction around the wall 6.
  • the expansion bushing 3 comprises six elongated tensioning elements 7 which project inwardly from the wall 6 of the expansion bushing 2 and extend in the axial direction over the entire length of the tensioning bushing 3.
  • the clamping elements 7 are arranged side by side in the circumferential direction of the wall 6. They have the same shape and have in the circumferential direction to each other equal angular intervals. Slots 8 are provided between the clamping elements 7. In this way, the clamping elements 7 are designed as substantially trapezoidal longitudinal webs whose inner base sides form the outer contour of the receptacle 5.
  • Each slot 8 comprises a longitudinal slot portion 8a extending radially outwardly from the receptacle 5 and a transverse slot portion 8b formed at the radially outer end of the longitudinal slot portion 8 to provide a T-shaped cross-sectional contour of the slot 8 ,
  • an annular flange 10 is formed at the front end of the expansion sleeve 3, which forms the front end face 1 1 of the expansion sleeve 3.
  • the annular flange 10 On its rear side, the annular flange 10 has an annular undercut 12 which, together with the main body 2, forms a further section of the pressure chamber.
  • the outer contour can be formed for example by means of milling or turning.
  • the recording 5 can be easily prepared by drilling.
  • the slots can be produced by means of erosion by guiding an erosion wire passing through the receptacle 5 in the desired manner, starting from the receptacle 5.
  • the expansion jig 1 may first be expanded by reducing the pressure within the pressure chamber by draining hydraulic fluid. Then, to the effectively reduced by the clamping elements 7 recording 5 matching tool shank is inserted into the receptacle 5. Finally, the pressure chamber is supplied with hydraulic fluid, so that the expansion sleeve 3 elastically deforms inwardly as a result of an increase in pressure in the pressure chamber until the tool shaft is fixed in a force-locking manner between the tensioning elements 7. In the elastic deformation of the expansion sleeve 3, the width of the slots 8 decreases slightly, since a smaller inner diameter of the receptacle 5 is associated with a smaller circumference of the receptacle 5.
  • An advantage of the hydraulic expansion device according to the invention is that can be clamped with the tools whose tool shanks have a smaller outer diameter, in particular less than 6 mm.
  • the expansion bush according to the invention therefore increases the possibilities of using tools with tool shanks. different diameter, without having to reduce the inclusion of the hydraulic Dehnspann liked means of an additional intermediate sleeve.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dehnspanneinrichtung, mit einem Grundkörper (2), in welchem eine zentrale Aufnahme (5) ausgebildet ist, die von einer Druckkammer ringförmig umgeben ist. Zwischen der Aufnahme (5) und der Druckkammer ist eine zur Druckkammer hin geschlossene Wandung (6) ausgebildet, die durch eine Druckerhöhung in der Druckkammer elastisch nach innen verformbar ist, um einen in die Aufnahme (5) eingesetzten Werkzeugschaft kraftschlüssig zu fixieren. Die Wandung (6) trägt mehrere sich in axialer Richtung erstreckende Spannelemente (7), die von einem äußeren Umfangsbereich der Wandung in radialer Richtung nach innen vorstehen, und in einer Umfangsrichtung der Wandung (6) zueinander beabstandet derart angeordnet sind, dass zwischen den Spannelementen (7) elastisch verformbare dünne Wandabschnitte(6a, 6b) gebildet sind. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Dehnbüchse für eine hydraulische Dehnspanneinrichtung.

Description

BESCHREIBUNG
Hydraulische Dehnspanneinrichtung
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Dehnspanneinrichtung, insbesondere zum Fixieren eines Werkzeugs an einer Werkzeugmaschine, mit einem eine Spannachse definierenden Grundkörper, an dessen vorderem Endbereich ein Spannbereich mit einer zur vorderen Stirnfläche des Grundkörpers hin offenen zentralen Aufnahme für einen Werkzeugschaft ausgebildet ist, wobei die Aufnahme von einer mit einem Hydraulikmittel beaufschlagbaren Druckkammer ringförmig umgeben ist und zwischen der Aufnahme und der Druckkammer eine zur Druckkammer hin geschlossene Wandung derart ausgebildet ist, dass sie durch eine Druckerhöhung in der Druckkammer elastisch nach innen verformbar ist, um einen in die Aufnahme eingesetzten Werkzeugschaft kraftschlüssig zu fixieren. Weiterhin schafft die vorliegende Erfindung eine Dehnbüchse für eine hydraulische Dehnspanneinrichtung.
Derartige hydraulische Dehnspanneinrichtungen sind im Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt und beispielsweise als DE 10 2010 005 844 54 offenbart. Sie dienen dazu, Werkzeuge an einer Maschinenspindel einer Werkzeugmaschine zu fixieren. Hydraulische Dehnspanneinrichtungen umfassen gewöhnlich einen Grundkörper, der eine Spannachse definiert, und eine Dehnbüchse, die unter Bildung einer die Dehnbüchse umgebenden und mit einem Hydraulikmittel beaufschlagbaren Druckkammer in den Grundkörper eingesetzt ist und eine zu einer vorderen Stirnfläche des Grundkörpers hin offene zentrale Aufnahme für einen Werkzeugschaft bildet. Die Druckkammer umfasst eine Wandung, die zwischen der Druckkammer und der Aufnahme in einem Spannbereich derart ausge- bildet ist, dass sie durch eine Druckerhöhung in der Druckkammer elastisch nach innen verformbar ist, um einen in die Aufnahme eingesetzten Werkzeugschaft kraftschlüssig zu fixieren.
Der Innendurchmesser der im Wesentlichen zylindrischen Wandung der Dehnbüchse ist derart ausgelegt, dass er geringfügig größer ist als der Außendurchmesser des zu fixierenden Werkzeugsschafts. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass der Werkzeugschaft einfach in die Aufnahme eingesetzt werden kann und bereits eine geringe elastische Verformung der Wandung ausreicht, um den Werkzeugschaft kraftschlüssig zu fixieren. Werkzeuge, deren Werkzeugschäfte einen zu geringen Durchmesser besitzen, lassen sich in der Dehnspanneinrichtung nicht ohne weiteres fixieren.
Für diesen Fall sind sogenannte Zwischenbüchsen (siehe DE 102 57 618 B3) bekannt, die in die von der Dehnbüchse gebildete Aufnahme eingesetzt werden, um den effektiven Innendurchmesser der Aufnahme derart zu verkleinern, dass er im entspannten Zustand der Dehnspanneinrichtung wiederum nur geringfügig größer ist als der Außendurchmesser des eingesetzten Werkzeugschafts. Jedoch kann die zusätzliche Verwendung einer derartigen Zwischenbüchse zu einer umständlichen Handhabung führen, beispielsweise bei einem erforderlichen Werkzeugwechsel.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine hydraulische Dehnspanneinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einen alternativen Aufbau aufweist und auch bei Werkzeugschäften kleinen Außendurchmessers einfach handhabbar ist.
Zur Lösung der Aufgabe schafft die vorliegende Erfindung eine hydraulische Dehnspanneinrichtung der eingangs genannten Art, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Wandung mehrere Spannelemente aufweist oder trägt, die von einem äußeren Umfangsbereich der Wandung in radialer Richtung nach innen vorstehen, wobei die Spannelemente sich in axialer Richtung erstrecken und in einer Umfangsrichtung der Dehnbüchse nebeneinander liegend und zueinander beabstandet derart angeordnet sind, dass zwischen den Spannelementen elastisch verformbare dünne Wandabschnitte gebildet sind.
Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, die elastisch verformbare Wandung mit Spannelementen zu versehen, die ausgehend von der geschlossenen äußeren Umfangskontur der Wandung in radialer Richtung nach innen vorstehen. Diese Spannelemente definieren innenseitig eine zentrale Aufnahme kleinen Durchmessers, in welcher Werkzeugschäfte kleinen Durchmessers - insbesondere Werkzeugschäfte mit einem Durchmesser, welcher kleiner als 6 mm ist - ohne weiteres, insbesondere ohne Zwischenbüchse, kraftschlüssig fixiert werden können. Dazu erstrecken sich die Spannelemente entlang der Dehnbüchse in axialer Richtung und sind in der Umfangsrichtung der Dehnbüchse nebeneinanderliegend und zueinander beabstandet angeordnet. In den Zwischenräumen zwischen benachbarten Spannelementen sind dünne Wandabschnitte gebildet, die eine gute elastische Verformbarkeit der Dehnbüchse sicherstellen.
In an sich bekannter Weise kann die elastisch verformbare Wandung einteilig mit dem Grundkörper ausgebildet sein. Insbesondere ist es möglich, den Spannbereich des Grundkörpers mit der dünnen Wandung mittels eines generativen Herstellungsverfahrens zu fertigen.
Alternativ kann der Spannbereich eine zylindrische Dehnbüchse umfassen, welche unter Bildung der Druckkammer in den Grundköper eingesetzt ist und die zentrale Aufnahme für den Werkzeugschaft bildet. In diesem Fall weist die Wandung der Dehnbüchse an ihrer Außenseite bevorzugt wenigstens eine Vertiefung auf, die sich ringförmig in der Umfangsrichtung um die Wandung erstreckt. In dieser Ausgestaltung sind zwischen der wenigstens einen Vertiefung und den Schlitzen die dünnen Wandabschnitte gebildet. Zweckmäßigerweise können an der Außenseite der Dehnbüchse auch zwei ringförmige Vertiefungen vorgesehen sein, die mit einem axialen Abstand zueinander angeordnet sind. Derartige Vertiefungen im Spannbereich der Dehnbüchse bilden zusammen mit dem umgebenden Grundkörper Abschnitte der Druckkammer.
In an sich bekannter Weise kann das vordere axiale Ende der Dehnbüchse in Form eines Ringflansches ausgebildet sein, der eine vordere Stirnfläche der Dehnbüchse bildet. Der Ringflansch kann an seiner Hinterseite eine ringförmige Hinterschneidung aufweisen, die zusammen mit dem Grundkörper einen weiteren Abschnitt der Druckkammer bilden kann.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird die Dehnbüchse von der Aufnahme axial durchsetzt. Eine von der Aufnahme axial durchsetzte Dehnbüchse, die an ihren beiden gegenüber liegenden axialen Stirnseiten Öffnungen aufweist, ist einfach herstellbar.
Dabei erstrecken sich die Spannelemente vorteilhaft über die gesamte Länge der Dehnbüchse. Derartige Dehnbüchsen lassen sich einfach und kostengünstig herstellen. Zudem können sie ein Verkanten des Werkzeugschafts gegen die Spannachse wirksam verhindern.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sind zwischen den Spannelementen Schlitze vorgesehen, die sich ausgehend von der Aufnahme radial auswärts erstrecken. Derartige Schlitze sind beispielsweise in Erodierverfahren einfach herzustellen. Zudem stellen Schlitze eine nahezu geschlossene Au- ßenkontur der Aufnahme sicher, wodurch ein eingesetzter Werkzeugschaft sicher fixiert wird.
Vorteilhaft weist jeder Schlitz einen Längsschlitzabschnitt, der sich ausgehend von der Aufnahme radial auswärts erstreckt, und einen Querschlitzabschnitt, der an dem radial äußeren Ende des Längsschlitzabschnittes vorgesehen ist und sich in der Umfangsrechnung erstreckt, so dass sich eine T-förmige Querschnittskontur des Schlitzes ergibt, auf. Diese T-förmige Querschnittskontur schafft eine hohe elastische Verformbarkeit der Dehnbüchse.
Zweckmäßigerweise besitzen die Spannelemente die gleiche Form und/oder weisen zueinander in der Umfangsrichtung gleiche Winkelabstände auf.
Ferner schafft die vorliegende Erfindung eine Dehnbüchse für eine hydraulische Dehnspanneinrichtung mit sämtlichen zuvor beschriebenen Merkmalen.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung einer hydraulischen Dehnspanneinrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung deutlich. Darin ist
Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer hydraulischen Dehnspanneinrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figur 2 eine perspektivische Vorderansicht der Dehnbüchse der in Figur 1 gezeigten hydraulischen Dehnspanneinrichtung; Figur 3 eine perspektivische Hinteransicht der in Figur 2 dargestellten Dehnbüchse;
Figur 4 eine vordere Draufsicht der in den Figuren 2 und 3 dargestellten
Dehnbüchse;
Figur 5 eine Längsschnittsansicht der in den Figuren 2 und 3 dargestellten Dehnbüchse entlang der in der Figur 4 gezeigten Linie V-V; und
Figur 6 vergrößerte Detailansicht des in Figur 4 mit dem Bezugszeichen VI bezeichneten Ausschnitts.
Die Figuren 1 bis 6 zeigen eine hydraulische Dehnspanneinrichtung zum Fixieren eines Werkzeugs an einer Werkzeugmaschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die hydraulische Dehnspanneinrichtung 1 umfasst einen Grundkörper 2, der eine Spannachse X definiert. Entlang der Spannachse X sind an dem Grundkörper 2 maschinenseitig eine Maschinenschnittstelle 2a zur formschlüssigen Verbindung mit einer Maschinenspindel der Werkzeugmaschine, werkzeugseitig ein Spannbereich 2b zum Spannen des Werkzeugs und zwischen der Maschinenschnittstelle 2a und dem Spannbereich 2b ein Ringflansch 2c ausgebildet.
Ferner umfasst die hydraulische Dehnspanneinrichtung 1 eine Dehnbüchse 3, die in den Figuren 2 bis 6 dargestellt ist. Die Dehnbüchse 3, welche aus einer Stahllegierung besteht, ist unter Bildung einer die Dehnbüchse 3 umgebenden und mit einem Hydraulikmittel beaufschlagbaren Druckkammer (nicht dargestellt) in den Grundkörper 2 von dessen Vorderseite her eingesetzt. Zu einer vorderen Stirnfläche 4 des Grundkörpers 2 hin bildet die Dehnbüchse 3 eine die Dehnbüchse 3 axial durchsetzende zentrale Aufnahme 5 für einen Werkzeugschaft (nicht dargestellt).
Die Dehnbüchse 3 umfasst eine im Wesentlichen zylindrische, nach außen hin geschlossene Wandung 6, die zwischen der Druckkammer und der Aufnahme 5 derart ausgebildet ist, dass sie in einem Spannbereich durch eine Druckerhöhung in der Druckkammer elastisch nach innen verformbar ist, um einen in die Aufnahme 5 eingesetzten Werkzeugschaft kraftschlüssig zu fixieren. Zur Bildung der Druckkammer sind an der Außenseite der Wandung 6 zwei zueinander axial beabstandete Vertiefungen 9 ausgebildet, die sich ringförmig in der Umfangsrichtung um die Wandung 6 erstrecken.
Weiterhin umfasst die Dehnbüchse 3 sechs längliche Spannelemente 7, die von der Wandung 6 der Dehnbüchse 2 nach innen vorstehen und sich in axi- aler Richtung über die gesamte Länge der Dehnbüchse 3 erstrecken. Die Spannelemente 7 sind in der Umfangsrichtung der Wandung 6 nebeneinander liegend angeordnet. Sie besitzen die gleiche Form und weisen in der Umfangsrichtung zueinander gleiche Winkelabstände auf. Zwischen den Spannelementen 7 sind Schlitze 8 vorgesehen. Auf diese Weise sind die Spannelemente 7 als im Wesentlichen trapezförmige Längsstege ausgebildet, deren innere Grundseiten die Außenkontur der Aufnahme 5 bilden.
Jeder Schlitz 8 umfasst einen Längsschlitzabschnitt 8a, der sich ausgehend von der Aufnahme 5 radial auswärts erstreckt, und einen Querschlitzab- schnitt 8b, der an dem radial äußeren Ende des Längsschlitzabschnittes 8 derart ausgebildet ist, dass sich eine T-förmige Querschnittskontur des Schlitzes 8 ergibt. Zwischen den Schlitzen 8 und den Vertiefungen 9 verbleiben elastisch verformbare dünne Wandabschnitte 6a, 6b, um die elastische Verformbarkeit der Dehnbüchse 3 zu gewährleisten. Darüber hinaus ist an dem vorderen Ende der Dehnbüchse 3 ein Ringflansch 10 ausgebildet, der die vordere Stirnfläche 1 1 der Dehnbüchse 3 bildet. An seiner Hinterseite weist der Ringflansch 10 eine ringförmige Hinterschnei- dung 12 auf, die zusammen mit dem Grundkörper 2 einen weiteren Abschnitt der Druckkammer bildet.
Zur Herstellung der Dehnbüchse 3 kann die Außenkontur beispielsweise mittels Fräsen oder Drehen ausgebildet werden. Die Aufnahme 5 lässt sich einfach durch Bohren herstellen. In einem weiteren Schritt können die Schlitze mittels Erodieren hergestellt werden, indem ein die Aufnahme 5 durchsetzender Erodierdraht ausgehend von der Aufnahme 5 in der gewünschten Weise geführt wird.
Zum Spannen des Werkzeugs wird ggf. zunächst die Dehnspannvorrichtung 1 entspannt, indem der Druck innerhalb der Druckkammer durch Abfluss von Hydraulikmittel verringert wird. Dann wird ein zu der durch die Spannelemente 7 effektiv verkleinerten Aufnahme 5 passender Werkzeugschaft in die Aufnahme 5 eingesetzt. Zuletzt wird der Druckkammer Hydraulikmittel zugeführt, so dass sich die Dehnbüchse 3 infolge einer Druckerhöhung in der Druckkammer elastisch nach innen verformt, bis der Werkzeugschaft kraftschlüssig zwischen den Spannelementen 7 fixiert ist. Bei der elastischen Verformung der Dehnbüchse 3 nimmt die Breite der Schlitze 8 geringfügig ab, da ein kleinerer Innendurchmesser der Aufnahme 5 mit einem geringeren Umfang der Aufnahme 5 einhergeht.
Ein Vorteil der erfindungsgemäßen hydraulischen Dehnspanneinrichtung besteht darin, dass sich mit der Werkzeuge spannen lassen, deren Werkzeugschäfte einen kleineren Außendurchmesser, insbesondere kleiner als 6 mm aufweisen. Die erfindungsgemäße Dehnbüchse vergrößert daher die Verwendungsmöglichkeiten von Werkzeugen mit Werkzeugschäften unter- schiedlicher Durchmesser, ohne die Aufnahme der hydraulischen Dehnspanneinrichtung mittels einer zusätzlichen Zwischenbüchse verkleinern zu müssen.
BEZUGSZEICHENLISTE
1 hydraulische Dehnspanneinrichtung
2 Grundkörper
2a Maschinenschnittstelle
2b Spannbereich
2c Ringflansch
3 Dehnbüchse
4 Stirnfläche
5 Aufnahme
6 Wandung
6a Wandabschnitt
6b Wandabschnitt
7 Spannelement
8 Schlitz
8a Längsschlitzabschnitt
8b Querschlitzabschnitt
9 Vertiefung
10 Ringflansch
1 1 Stirnfläche
12 Hinterschneidung
X Spannachse

Claims

ANSPRÜCHE
1. Hydraulische Dehnspanneinrichtung, insbesondere zum Fixieren eines Werkzeugs an einer Werkzeugmaschine, mit einem eine Spannachse (X) definierenden Grundkörper (2), an dessen vorderem Endbereich ein Spannbereich mit einer zur vorderen Stirnfläche (4) des Grundkörpers (2) hin offenen zentralen Aufnahme (5) für einen Werkzeugschaft ausgebildet ist, wobei die Aufnahme (5) von einer mit einem Hydraulikmittel beaufschlagbaren Druckkammer ringförmig umgeben ist und zwischen der Aufnahme (5) und der Druckkammer eine zur Druckkammer hin geschlossene Wandung (6) derart ausgebildet ist, dass sie durch eine Druckerhöhung in der Druckkammer elastisch nach innen verformbar ist, um einen in die Aufnahme (5) eingesetzten Werkzeugschaft kraftschlüssig zu fixieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (6) mehrere Spannelemente (7) aufweist oder trägt, die von einem äußeren Umfangsbereich der Wandung (6) in radialer Richtung nach innen vorstehen, wobei die Spannelemente (7) sich in axialer Richtung erstrecken und in Umfangsrichtung der Wandung (6) nebeneinander liegend und zueinander beabstandet derart angeordnet sind, dass zwischen den Spannelementen (7) elastisch verformbare dünne Wandabschnitte (6a, 6b) gebildet sind.
2. Hydraulische Dehnspanneinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, die Wandung (6) einteilig mit dem Grundkörper (2) ausgebildet und insbesondere der Spannbereich des Grundkörpers (2) mit der dünnen Wandung (6) mittels eines generativen Herstellungsverfahrens gefertigt ist.
3. Hydraulische Dehnspanneinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Spannbereich eine zylindrische Dehnbüchse (3) um- fasst, welche unter Bildung der Druckkammer in den Grundkörper (2) eingesetzt ist und die zentrale Aufnahme (5) mit der Wandung (6) bildet.
4. Hydraulische Dehnspanneinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (6) der Dehnbüchse (3) an ihrer Außenseite wenigstens eine Vertiefung (9) aufweist, die sich ringförmig in der Um- fangsrichtung um die Wandung (6) erstreckt.
5. Hydraulische Dehnspanneinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenseite der Dehnbüchse (3) zwei ringförmige Vertiefungen (9) vorgesehen sind, die mit einem axialen Abstand zueinander angeordnet sind.
6. Hydraulische Dehnspanneinrichtung nach einem der Anspruch 4 oder
5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der wenigstens einen Vertiefung (9) und den Schlitzen (8) die dünnen Wandabschnitte (6a, 6b) gebildet sind.
7. Hydraulische Dehnspanneinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis
6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dehnbüchse (3) von der Aufnahme (5) axial durchsetzt ist.
8. Hydraulische Dehnspanneinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis
7, dadurch gekennzeichnet, dass das vordere axiale Ende der Dehnbüchse (3) in Form eines Ringflansches (10) ausgebildet ist, der eine vordere Stirnfläche (1 1 ) der Dehnbüchse (3) bildet.
9. Hydraulische Dehnspanneinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringflansch (10) an seiner Hinterseite eine ringförmige Hinterschneidung (12) aufweist.
10. Hydraulische Dehnspanneinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Spannelemente (7) über die gesamte Länge der Dehnbüchse (3) erstrecken.
11. Hydraulische Dehnspanneinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Spannelementen (7) Schlitze (8) vorgesehen sind, die sich ausgehend von der Aufnahme (5) radial auswärts erstrecken.
12. Hydraulische Dehnspanneinrichtung nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass jeder Schlitz (8) einen sich ausgehend von der Aufnahme (5) radial auswärts erstreckenden Längsschlitzabschnitt (8a) und einen am radial äußeren Ende des Längsschlitzabschnittes (8a) vorgesehenen Querschlitzabschnitt (8b) derart aufweist, dass sich eine T-förmige Querschnittskontur des Schlitzes (8) ergibt.
13. Hydraulische Dehnspanneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannelemente (7) die gleiche Form besitzen und/oder zueinander in der Umfangsrichtung gleiche Winkelabstände aufweisen.
14. Dehnbüchse (3) für eine hydraulische Dehnspanneinrichtung (1 ), die unter Bildung einer die Dehnbüchse (3) umgebenden und mit einem Hydraulikmittel beaufschlagbaren Druckkammer in einen Grundkörper (2) der Dehnspanneinrichtung (1) einsetzbar ist und eine zu einer vorderen Stirnfläche (5) des Grundkörpers (2) hin offene zentrale Aufnahme (5) für einen Werkzeugschaft bildet, wobei die Dehnbüchse (3) eine Wandung (6) um- fasst, die zwischen der Druckkammer und der Aufnahme (5) in einem Spannbereich derart ausgebildet ist, dass sie durch eine Druckerhöhung in der Druckkammer elastisch nach innen verformbar ist, um einen in die Auf- nähme (5) eingesetzten Werkzeugschaft kraftschlüssig zu fixieren, dadurch gekennzeichnet, dass von der Wandung (6) mehrere längliche Spannelemente (7) in radialer Richtung nach innen vorstehen, wobei die Spannelemente (7) sich in axialer Richtung erstrecken und in einer Umfangsrichtung der Dehnbüchse (3) nebeneinander liegend und zueinander beabstandet derart angeordnet sind, dass zwischen den Spannelementen (7) elastisch verformbare dünne Wandabschnitte (6a, 6b) gebildet sind.
15. Dehnbüchse nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Spannelemente (7) über die gesamte Länge der Dehnbüchse (5) erstrecken.
16. Dehnbüchse nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Spannelementen (7) Schlitze (8) vorgesehen sind, die sich ausgehend von der Aufnahme (5) radial auswärts erstrecken.
17. Dehnbüchse nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Schlitz (8) sich ausgehend von der Aufnahme (5) radial auswärts erstreckenden Längsschlitzabschnitt (8a) und einen am radial äußeren Ende des Längsschlitzabschnittes (8a) vorgesehenen Querschlitzabschnitt (8b) derart aufweist, dass sich eine T-förmige Querschnittskontur des Schlitzes (8) ergibt.
18. Dehnbüchse nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannelemente (7) die gleiche Form besitzen und/oder zueinander in der Umfangsrichtung gleiche Winkelabstände aufweisen.
19. Dehnbüchse nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (6) der Dehnbüchse (3) an ihrer Außenseite wenigstens eine Vertiefung (9) aufweist, die sich ringförmig in der Umfangs- richtung um die Wandung (6) erstreckt.
20. Dehnbüchse nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenseite der Dehnbüchse (3) zwei ringförmige Vertiefungen (9) vorgesehen sind, die mit einem axialen Abstand zueinander angeordnet sind.
21. Dehnbüchse nach einem der Ansprüche 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der wenigstens einen Vertiefung (9) und den Schlitzen (8) die dünnen Wandabschnitte (6a, 6b) gebildet sind.
22. Dehnbüchse nach einem der Ansprüche 14 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Dehnbüchse (3) von der Aufnahme (5) axial durchsetzt ist.
23. Dehnbüchse nach einem der Ansprüche 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das vordere axiale Ende der Dehnbüchse (3) in Form eines Ringflansches (10) ausgebildet ist, der eine vordere Stirnfläche (1 1 ) der Dehnbüchse (3) bildet.
24. Dehnbüchse nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringflansch (10) an seiner Hinterseite eine ringförmige Hinterschneidung (12) aufweist.
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