DE102018221005A1

DE102018221005A1 - Chuck for a rotary tool

Info

Publication number: DE102018221005A1
Application number: DE102018221005.5A
Authority: DE
Inventors: Peter Kopton; Attila Bugár
Original assignee: Audi AG; Audi Hungaria Kft
Current assignee: Audi AG; Audi Hungaria Kft
Priority date: 2018-12-05
Filing date: 2018-12-05
Publication date: 2020-06-10
Also published as: CN111266902B; CN111266902A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Spannfutter als Werkzeugaufnahme für ein Rotationswerkzeug (1), mit einem Adapter (5) zur Befestigung an einer Maschinenspindel (7) einer Werkzeugmaschine, wobei das Spannfutter (9) einen hohlzylindrischen Einspannkanal (11) begrenzt, in den ein Werkzeugschaft (13) des Rotationswerkzeugs (1) einsetzbar ist und darin mit einer Spannkraft einspannbar ist. Erfindungsgemäß weist der Einspannkanal (11) des Spannfutters (9) am Innenumfang zumindest zwei durchmesserreduzierte Spannstellen (15, 16) auf, die in Werkzeug-Axialrichtung über einen durchmessergrößeren Innenumfangsabschnitt (17) voneinander beabstandet sind. Bei eingespanntem Rotationswerkzeug (1) sind die beiden Spannstellen (15, 16) in Spanneingriff mit dem Werkzeugschaft (13). Der durchmessergrößere Innenumfangsabschnitt (17) ist außer Spanneingriff mit dem Werkzeugschaft (13).The invention relates to a chuck as a tool holder for a rotary tool (1), with an adapter (5) for attachment to a machine spindle (7) of a machine tool, the chuck (9) delimiting a hollow cylindrical clamping channel (11) into which a tool shaft ( 13) of the rotary tool (1) can be used and can be clamped therein with a clamping force. According to the invention, the clamping channel (11) of the chuck (9) has at least two reduced-diameter clamping points (15, 16) on the inner circumference, which are spaced apart from one another in the tool axial direction via a larger-diameter inner circumferential section (17). When the rotary tool (1) is clamped, the two clamping points (15, 16) are in clamping engagement with the tool shaft (13). The larger diameter inner circumferential section (17) is out of clamping engagement with the tool shank (13).

Description

Die Erfindung betrifft ein Spannfutter als Werkzeugaufnahme für ein Rotationswerkzeug nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 oder nach dem Oberbegriff des Anspruches 8.The invention relates to a chuck as a tool holder for a rotary tool according to the preamble of claim 1 or according to the preamble of claim 8.

Ein solches Rotationswerkzeug kann ein Reib-, Fräs-, Bohr- oder Gewindebohrwerkzeug sein. Beispielhaft kann das Rotationswerkzeug in einem Rumpf-Spannfutter oder in einem Hydrodehn-Spannfutter eingespannt sein.Such a rotary tool can be a reaming, milling, drilling or tapping tool. For example, the rotary tool can be clamped in a fuselage chuck or in a hydraulic expansion chuck.

Ein gattungsgemäßes Spannfutter weist einen Adapter zur Befestigung an einer Maschinenspindel einer Werkzeugmaschine auf. Das Spannfutter begrenzt einen hohlzylindrischen Einspannkanal, in den ein Werkzeugschaft des Rotationswerkzeugs einsetzbar ist und darin mit einer Spannkraft einspannbar ist.A generic chuck has an adapter for attachment to a machine spindle of a machine tool. The chuck delimits a hollow cylindrical clamping channel into which a tool shaft of the rotary tool can be inserted and can be clamped therein with a clamping force.

Im Stand der Technik ist das Rotationswerkzeug in gängiger Praxis in einer großflächigen Flächenpressung im Einspannkanal des Spannfutters eingespannt. Aufgrund von Fertigungs- und/oder Bauteiltoleranzen ergibt sich die Problematik, dass die Flächenpressung in der Werkzeug-Axialrichtung meist nicht durchgängig konstant, sondern vielmehr variabel ist. Dadurch kann sich ein Achsversatz ergeben, bei dem die Werkzeug-Achse nicht mehr koaxial zur Maschinenspindel-Achse ausgerichtet ist, wodurch Rundlauf-Fehler im Werkzeugbetrieb entstehen.In the prior art, the rotary tool is clamped in common practice in a large surface pressure in the chuck of the chuck. Due to manufacturing and / or component tolerances, the problem arises that the surface pressure in the tool axial direction is usually not continuously constant, but rather variable. This can result in an axis offset in which the tool axis is no longer aligned coaxially with the machine spindle axis, which results in concentricity errors in tool operation.

Aus der DE 88 14 843 U1 ist ein Bohr-/Faswerkzeug bekannt. Aus der DE 10 2013 005 784 A1 , aus der DE 84 36 757 U1 , aus der DE 296 22 462 U1 sind jeweils Werkzeugaufnahmen mit einem Spannfutter zum Einspannen eines Rotationswerkzeuges bekannt.From the DE 88 14 843 U1 a drilling / chamfering tool is known. From the DE 10 2013 005 784 A1 , from the DE 84 36 757 U1 , from the DE 296 22 462 U1 Tool holders with a chuck for clamping a rotary tool are known.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Spannfutter als Werkzeugaufnahme für ein Rotationswerkzeug bereitzustellen, bei der in konstruktiv einfacher Weise ein Rundlauf-Fehler vermieden werden kann.The object of the invention is to provide a chuck as a tool holder for a rotary tool, in which a concentricity error can be avoided in a structurally simple manner.

Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruches 1 oder 8 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.The object is solved by the features of claim 1 or 8. Preferred developments of the invention are disclosed in the subclaims.

Erfindungsgemäß wird auf eine großflächige Flächenpressung zwischen dem Spannfutter und dem Rotationswerkzeug verzichtet. Anstelle dessen weist gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 der Einspannkanal des Spannfutters am Innenumfang zumindest zwei durchmesserreduzierte Spannstellen auf. Die beiden Spannstellen sind in der Werkzeug-Axialrichtung über einen durchmessergrößeren Innenumfangsabschnitt voneinander beabstandet. Bei eingespanntem Rotationswerkzeug sind daher die beiden Spannstellen in Spanneingriff mit dem Werkzeugschaft des Rotationswerkzeugs. Der durchmessergrößere Innenumfangsabschnitt ist dagegen außer Spanneingriff mit dem Werkzeugschaft.According to the invention, a large-area surface pressure between the chuck and the rotary tool is dispensed with. Instead, according to the characterizing part of claim 1, the chucking channel of the chuck has at least two reduced-diameter clamping points on the inner circumference. The two clamping points are spaced apart from one another in the tool axial direction over a larger inner circumferential section. When the rotary tool is clamped, the two clamping points are therefore in clamping engagement with the tool shaft of the rotary tool. The larger inner circumferential section, on the other hand, is out of clamping engagement with the tool shank.

In einer technischen Umsetzung kann das Spannfutter als ein Hydrodehn-Spannfutter oder als ein Schrumpf-Spannfutter ausgebildet sein. Bei einem noch unbestückten Schrumpf-Spannfutter weist der Einspannkanal bei Umgebungstemperatur einen gegenüber dem Werkzeugschaft-Durchmesser reduzierten Innendurchmesser auf. Der Einspannkanal des Schrumpf-Spannfutters kann unter Wärmeeinwirkung aufgeweitet werden, so dass Rotationswerkzeug in den aufgeweiteten Einspannkanal einsetzbar ist. Durch Abkühlung ist das Schrumpf-Spannfutter unter Aufbau der Spannkraft auf den Werkzeugschaft aufschrumpfbar.In a technical implementation, the chuck can be designed as a hydraulic expansion chuck or as a shrink chuck. If the shrink chuck is not yet equipped, the clamping channel has an inner diameter that is reduced compared to the tool shank diameter at ambient temperature. The clamping channel of the shrink chuck can be widened under the influence of heat, so that rotary tools can be inserted into the widened clamping channel. By cooling, the shrink chuck can be shrunk onto the tool shank while building up the clamping force.

Bevorzugt kann der Einspannkanal des noch unbestückten Spannfutters komplett hohlzylindrisch ausgebildet sein. Alternativ dazu kann der Einspannkanal des noch unbestückten Spannfutters jegliche andere geeignete Hohlgeometrie aufweisen, z. B. eine polygonförmige Hohlgeometrie.Preferably, the clamping channel of the chuck, which has not yet been fitted, can be completely hollow-cylindrical. Alternatively, the chucking channel of the as yet unequipped chuck can have any other suitable hollow geometry, e.g. B. a polygonal hollow geometry.

Der Einspannkanal kann an einer, einem Werkstück zugewandten Spannfutter-Stirnseite mit einer Austrittsöffnung nach außen münden. Bevorzugt ist es, wenn eine erste Spannstelle unmittelbar an der Austrittsöffnung angeordnet ist. In diesem Fall kann die durchmesserreduzierte, erste Spannstelle an der stirnseitigen Einspann-Kanalmündung in die Spannfutter-Stirnseite übergehen.The clamping channel can open out on a chuck end face facing a workpiece with an outlet opening to the outside. It is preferred if a first clamping point is arranged directly at the outlet opening. In this case, the reduced diameter, first clamping point at the front clamping channel mouth can merge into the front of the chuck.

In einer technischen Realisierung kann die Spannstelle eine umlaufende, hohlzylindrische Spannfläche aufweisen. Diese kann bei bestücktem Spannfutter umlaufend in kraftübertragender Anlage mit dem Werkzeugschaft sein. Die Spannstelle oder deren Spannfläche kann rotationssymmetrisch zur Spannfutter-Achse ausgebildet sein.In a technical implementation, the clamping point can have a circumferential, hollow cylindrical clamping surface. When the chuck is fitted, this can be circumferential in a power-transmitting system with the tool shank. The clamping point or its clamping surface can be rotationally symmetrical to the chuck axis.

Die Spannfläche kann sich in der Axialrichtung zwischen einer, der Spannfutter-Stirnseite zugewandten, vorderen Umlaufkante und einer hinteren Umlaufkante erstrecken, die in den oben erwähnten durchmessergrößeren Innenumfangsabschnitt übergehen kann. Die Spannfläche der jeweiligen Spannstelle kann in Axialrichtung einen variierenden Innendurchmesser aufweisen. Alternativ dazu kann die Spannfläche einen durchgängig konstanten Innendurchmesser aufweisen. In einer weiteren Ausführungsvariante kann die Spannfläche der Spannstelle aufgeteilt sein in einen hohlzylindrischen Spannabschnitt und in einen konisch aufgeweiteten Spannabschnitt. Der hohlzylindrische Spannabschnitt kann im Axialverlauf entgegen der Spannfutter-Stirnseite in den sich konisch aufweitenden Spannabschnitt übergehen.The clamping surface can extend in the axial direction between a front circumferential edge facing the chuck end face and a rear circumferential edge, which can merge into the above-mentioned larger diameter inner circumferential section. The clamping surface of the respective clamping point can have a varying inside diameter in the axial direction. Alternatively, the clamping surface can have a consistently constant inner diameter. In a further embodiment variant, the clamping surface of the clamping point can be divided into a hollow cylindrical clamping section and a conically expanded clamping section. The hollow cylindrical clamping section can Change the axial course against the front of the chuck into the conically widening clamping section.

Der Werkzeugschaft kann in einer ersten Ausführungsvariante ein Rundprofil mit komplett zylindrischem Außenumfang aufweisen. Von besonderer Bedeutung ist es, das Rotationswerkzeug im Belastungsfall gegen ein Durchdrehen im Spannfutter abzusichern. Vor diesem Hintergrund kann im zylindrischen Außenumfang des Werkzeugschaftes eine Verdrehsicherung ausgebildet sein, die im Belastungsfall das eingespannte Werkzeug gegen ein Durchdrehen sichert. Die im Werkzeugschaft ausgebildete Verdrehsicherung kann mit einer konturangepassten Gegenkontur im Außenumfang des Spannfutter-Einspannkanals zusammenwirken. Bevorzugt erfolgt die Konturanpassung der Gegenkontur erst beim Aufschrumpfen auf den Werkzeugschaft durch Materialverformung des Spannfutters.In a first embodiment variant, the tool shank can have a round profile with a completely cylindrical outer circumference. It is particularly important to secure the rotary tool against spinning in the chuck in the event of a load. Against this background, an anti-rotation device can be formed in the cylindrical outer circumference of the tool shaft, which secures the clamped tool against spinning in the event of a load. The anti-rotation device in the tool shank can interact with a contour-matched counter-contour in the outer circumference of the chuck clamping channel. The contour of the counter-contour is preferably only adjusted when it is shrunk onto the tool shank by material deformation of the chuck.

Die Verdrehsicherung kann konstruktiv einfach wie folgt realisiert sein: So kann die Verdrehsicherung zwei diametral gegenüberliegende Abflachungen im Werkzeugschaft-Außenumfang aufweisen. Jede dieser Abflachungen ist lediglich um einen geringfügigen Materialversatz von einer gedachten Kreislinie zurückgesetzt, auf der der zylindrische Werkzeugschaft-Außenumfang liegt. Der Materialabtrag ist so bemessen, dass die Spannstellen im Einspannkanal des Spannfutters sowohl mit dem Werkzeugschaft-Außenumfang als auch mit den Abflachungen spaltfrei in einer kraftübertragenden Anlage sind.The anti-rotation lock can be constructed in a simple manner as follows: The anti-rotation lock can have two diametrically opposed flats in the outer circumference of the tool shank. Each of these flats is only set back by a slight material offset from an imaginary circular line on which the cylindrical outer circumference of the tool shaft lies. The material removal is dimensioned so that the clamping points in the chuck of the chuck are gap-free in a power-transmitting system, both with the outer circumference of the tool shank and with the flats.

Alternativ und/oder zusätzlich betrifft ein zweiter Erfindungsaspekt eine im Spannfutter ausgebildete Einstelleinheit. Mittels der Einstelleinheit kann die Rotationswerkzeug-Achse koaxial zur Maschinenspindel-Drehachse ausgerichtet werden. Die Einstelleinheit kann zumindest eine vom Einspannkanal separate Gewindebohrung aufweisen, in die eine Einstellschraube einschraubbar ist. Durch Festspannen der Einstellschraube wird eine Materialspannung im Spannfutter aufgebaut. Die im Spannfutter aufgebaute Materialspannung führt zu einer elastischen Verformung des Einspannkanals, und zwar unter geringfügiger Lageänderung des Rotationswerkzeugs, wodurch eine Achs-Ausrichtung erfolgt.Alternatively and / or additionally, a second aspect of the invention relates to an adjustment unit formed in the chuck. Using the setting unit, the rotary tool axis can be aligned coaxially with the machine spindle axis of rotation. The setting unit can have at least one threaded bore, separate from the clamping channel, into which an adjusting screw can be screwed. By tightening the adjusting screw, material tension is built up in the chuck. The material tension built up in the chuck leads to an elastic deformation of the clamping channel, with a slight change in position of the rotary tool, which results in an axis alignment.

In einer konkreten Ausgestaltung kann die Gewindebohrung als eine Sacklochbohrung mit einem geschlossenen Bohrungsgrund ausgeführt sein. Die Gewindebohrung kann zudem achsparallel zum Einspannkanal verlaufen und in die Spannfutter-Stirnseite münden.In a specific embodiment, the threaded hole can be designed as a blind hole with a closed bottom of the hole. The threaded hole can also run parallel to the axis of the clamping channel and open into the front of the chuck.

Im Hinblick auf eine wirkungsvolle Einbringung von Materialspannung in das Spannfutter ist es bevorzugt, wenn die Einstellschraube einen ausgeweiteten Schraubkopf aufweist. Bei festgespannter Einstellschraube kann der Schraubkopf gegen einen Öffnungsrandbereich der Gewindebohrung verspannt sein, wodurch sich die Materialspannung in dem Spannfutter aufbaut.With regard to an effective introduction of material tension into the chuck, it is preferred if the adjusting screw has an expanded screw head. When the adjusting screw is tightened, the screw head can be braced against an opening edge area of the threaded bore, as a result of which the material tension builds up in the chuck.

Zur Steigerung der elastischen Verformbarkeit des Spannfutters ist es bevorzugt, wenn der Schraubkopf der Einstellschraube am Öffnungsrandbereich gegen einen Materialsteg des Spannfutters verspannt ist, der an seiner, vom Schraubkopf abgewandten Seite in eine Verformungskammer übergeht. In diesem Fall sich der Materialsteg in die Verformungskammer hinein elastisch verformen. Die Verformungskammer kann in die Gewindebohrung münden. Beispielhaft kann die Verformungskammer als eine in Radialrichtung in das Spannfutter eingebrachte Bohrung realisiert sein. Alternativ dazu kann die Verformungskammer eine zumindest teilweise oder vollständig umlaufende Ringnut sein.To increase the elastic deformability of the chuck, it is preferred if the screw head of the adjusting screw is clamped at the opening edge area against a material web of the chuck which merges into a deformation chamber on its side facing away from the screw head. In this case, the web of material deform elastically into the deformation chamber. The deformation chamber can open into the threaded hole. For example, the deformation chamber can be implemented as a bore made in the radial direction in the chuck. Alternatively, the deformation chamber can be an at least partially or completely circumferential annular groove.

Die Gewindebohrung kann ausgehend vom Öffnungsrandbereich in einen gewindefreien Bohrungsabschnitt übergehen, an dem sich ein Innengewindeabschnitt anschließt. Im Hinblick auf eine einfache elastische Verformung des Materialstegs ist es bevorzugt, wenn die Verformungskammer, in der Werkzeug-Axialrichtung betrachtet, zwischen dem Innengewindeabschnitt und dem gewindefreien Bohrungsabschnitt angeordnet ist.Starting from the opening edge area, the threaded bore can merge into a thread-free bore section, which is followed by an internally threaded section. With regard to a simple elastic deformation of the material web, it is preferred if the deformation chamber, viewed in the tool axial direction, is arranged between the internal thread section and the thread-free bore section.

Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben.Exemplary embodiments of the invention are described below with reference to the attached figures.

Es zeigen:

1 und 2 ein Spannfutter gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
3 in einer Detailansicht eine Ausführungsvariante des in den 1 und 2 gezeigten Spannfutters;
4 ein Rotationswerkzeug mit einer Verdrehsicherung; und
5 ein Spannfutter gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.

Show it:

1 and 2nd a chuck according to a first embodiment;
3rd a detailed view of a variant of the in the 1 and 2nd chuck shown;
4th a rotary tool with an anti-rotation device; and
5 a chuck according to a second embodiment.

In der 1 ist ein mit einem Rotationswerkzeug 1 bestückte Spannfutter 9 gezeigt. Das Spannfutter 9 weist einen als einen Hohlkegelschaft ausgebildeten Adapter 5 auf, der an einer gestrichelt angedeuteten Maschinenspindel 7 einer Werkzeugmaschine befestigt ist. Zudem ist das Spannfutter 9 speziell als ein Schrumpf-Spannfutter 9 mit einem hohlzylindrischen Einspannkanal 11 ausgebildet, in den ein Werkzeugschaft 13 des Rotationswerkzeugs 1 eingesetzt und darin mit einer Spannkraft eingespannt ist. Der hohlzylindrische Einspannkanal 11 mündet an einer, einem Werkstück 10 zugewandten Spannfutter-Stirnseite 12 mit einer Mündungsöffnung 14 nach außen.In the 1 is one with a rotary tool 1 equipped chuck 9 shown. The chuck 9 has an adapter designed as a hollow taper shank 5 on the on a machine spindle indicated by dashed lines 7 a machine tool is attached. In addition, the chuck 9 specifically as a shrink chuck 9 with a hollow cylindrical clamping channel 11 trained in the tool shank 13 of the rotary tool 1 used and clamped therein with a clamping force. The hollow cylindrical clamping channel 11 flows into one, a workpiece 10th facing Chuck face 12 with a mouth opening 14 outward.

In der 2 ist das Schrumpf-Spannfutter 9 im unbestückten Zustand gezeigt. Demnach weist der Einspannkanal 11 des Schrumpf-Spannfutters 9 am Innenumfang 2 durchmesserreduzierte Spannstellen 15, 16 auf, die in der Spannfutter-Axialrichtung über einen durchmessergrößeren Innenumfangsabschnitt 17 voneinander beabstandet sind. Jede der beiden Spannstellen 15, 16 weist eine umlaufende, hohlzylindrische Spannfläche 19 auf, die bei bestücktem Spannfutter 9 (1) in kraftübertragender Anlage mit dem zylindrischen Werkzeugschaft 13 des Rotationswerkzeugs 1 ist. Die Spannfläche 19 verläuft rotationssymmetrisch umlaufend zur Spannfutter-Achse. In der 2 erstreckt sich die Spannfläche 19 in der Spannfutter-Axialrichtung zwischen einer, der Spannfutter-Stirnseite 12 zugewandten, vorderen Umlaufkante 21 und einer hinteren Umlaufkante 23. An der vorderen Umlaufkante 21 geht die durchmesserreduzierte Spannfläche 19 in die Spannfutter-Stirnseite 12 über. Von daher ist die vordere Spannstelle 15 unmittelbar an der Mündungsöffnung 14 des Einspannkanals 11 angeordnet. An die hintere Umlaufkante 23 der Spannstelle 15 schließt sich der durchmessergrößere Innenumfangsabschnitt 17 an.In the 2nd is the shrink chuck 9 shown in the empty state. Accordingly, the clamping channel 11 of the shrink chuck 9 on the inner circumference 2nd reduced diameter clamping points 15 , 16 on that in the chuck axial direction over a larger diameter inner peripheral portion 17th are spaced from each other. Each of the two clamping points 15 , 16 has a circumferential, hollow cylindrical clamping surface 19th on with the chuck fitted 9 ( 1 ) in a power transmission system with the cylindrical tool shank 13 of the rotary tool 1 is. The rake face 19th runs rotationally symmetrically around the chuck axis. In the 2nd the clamping surface extends 19th in the chuck axial direction between one, the chuck face 12 facing, front circumferential edge 21st and a trailing edge 23 . At the front circumferential edge 21st goes the reduced-diameter clamping surface 19th into the front of the chuck 12 about. Hence the front tension point 15 directly at the mouth opening 14 of the clamping channel 11 arranged. To the rear peripheral edge 23 the tension point 15 the larger inner circumferential section closes 17th at.

In der 2 ist die Spannfläche 19 der jeweiligen Spannstelle 15, 16 jeweils komplett hohlzylindrisch ausgeführt, d.h. mit einem durchgängig konstanten Innendurchmesser d_I. Der Werkzeugschaft 13 des Rotationswerkzeugs 1 ist mit einem Rundprofil mit komplett zylindrischem Außenumfang ausgebildet.In the 2nd is the clamping surface 19th the respective clamping point 15 , 16 each made completely hollow cylindrical, ie with a constant internal diameter d _I. The tool shank 13 of the rotary tool 1 is designed with a round profile with a completely cylindrical outer circumference.

Der Innendurchmesser d_I ist bei noch unbestücktem Spannfutter 9 (2) kleiner bemessen als der Werkzeugschaft-Außendurchmesser d_A (2). Zur Bestückung wird das Schrumpf-Spannfutter 9 über eine nicht dargestellte Heizung erwärmt, wodurch sich der Einspannkanal 11 derart ausweitet, dass das Rotationswerkzeug 1 in den ausgeweiteten Einspannkanal 11 einsetzbar ist. Durch Abkühlung wird das Schrumpf-Spannfutter 9 unter Aufbau der Spannkraft auf den Werkzeugschaft 13 aufgeschrumpft. Auf diese Weise sind die beiden Spannstellen 15, 16 jeweils in Spanneingriff mit dem Werkzeugschaft 13, während der durchmessergrößere Innenumfangsabschnitt 17 funktionslos außer Spanneingriff mit dem Werkzeugschaft 13 verbleibt.The inner diameter d _I is for a chuck that is not yet equipped 9 ( 2nd ) smaller than the outer diameter of the tool shank d _A ( 2nd ). The shrink chuck is used for assembly 9 heated by a heater, not shown, whereby the clamping channel 11 expands so that the rotary tool 1 in the expanded clamping channel 11 can be used. By cooling, the shrink chuck 9 building up the clamping force on the tool shank 13 shrunk. In this way, the two clamping points 15 , 16 each in clamping engagement with the tool shank 13 , while the larger diameter inner peripheral portion 17th inoperative except for clamping engagement with the tool shank 13 remains.

Aufgrund der komplett hohlzylindrischen Gestaltung der Spannflächen 19 der beiden Spannstellen 15, 16, verteilt sich die Spannkraft - in der Axialrichtung betrachtet - über die Spannflächen 19 gleichmäßig. Im Unterschied dazu ist in der 3 die Spannfläche 19 aufgeteilt in einen Zylinderabschnitt 25 und in einen Konusabschnitt 27. Der Zylinderabschnitt 25 geht im Axialverlauf entgegen der Spannfutter-Stirnseite 12 in den sich konisch aufweitenden Konusabschnitt 27 über. Auf diese Weise kann die Spannkraft entlang der Spannfutter-Axialrichtung variiert werden.Due to the completely hollow cylindrical design of the clamping surfaces 19th of the two clamping points 15 , 16 , the clamping force - viewed in the axial direction - is distributed over the clamping surfaces 19th evenly. The difference is in the 3rd the clamping surface 19th divided into a cylinder section 25th and into a cone section 27th . The cylinder section 25th goes in the axial direction against the chuck face 12 in the conically widening cone section 27th about. In this way, the clamping force can be varied along the chuck axial direction.

Zudem ist in der 4 der Werkzeugschaft 13 nicht komplett zylindrisch, sondern vielmehr mit einer Verdrehsicherung 29 ausgebildet. Mittels der Verdrehsicherung 29 kann im Belastungsfall das eingespannte Werkzeug 1 gegen ein Durchdrehen im Spannfutter 9 gesichert werden. Die Verdrehsicherung 29 ist beispielhaft in der 4 durch zwei diametral gegenüberliegende Abflachungen im Werkzeugschaft-Außenumfang realisiert. Die beiden Abflachungen 30 sind um einen geringfügigen Materialversatz Δm von einer gedachten Kreislinie 31 zurückgesetzt, auf der der zylindrische Werkzeugschaft-Außenumfang liegt. Der Materialabtrag Δm ist so bemessen, dass bei bestücktem Spannfutter 9 die Spannstellen 15, 16 - in Umfangsrichtung betrachtet - sowohl mit dem Werkzeugschaft-Außenumfang als auch mit darin ausgebildeten Abflachungen 30 spaltfrei in eine kraftübertragende Anlage aufgeschrumpft sind. Alternativ zu den oben genannten Abflachungen 30 kann die Verdrehsicherung 29 jegliche andere geeignete Geometrie aufweisenIn addition, in the 4th the tool shank 13 not completely cylindrical, but rather with an anti-rotation device 29 educated. Using the anti-twist device 29 can the clamped tool in case of load 1 against spinning in the chuck 9 be secured. The anti-rotation device 29 is exemplary in the 4th realized by two diametrically opposed flats in the outer circumference of the tool shank. The two flattenings 30th are by a slight material offset Δm from an imaginary circular line 31 on which the cylindrical tool shaft outer circumference lies. The material removal Δm is dimensioned such that when the chuck is fitted 9 the tension points 15 , 16 - viewed in the circumferential direction - both with the tool shaft outer circumference and with flats formed therein 30th are shrunk without a gap in a power transmission system. As an alternative to the flattening mentioned above 30th can prevent rotation 29 have any other suitable geometry

In der 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, dessen grundsätzlicher Aufbau identisch mit den vorangegangenen Ausführungsbeispielen ist. Von daher wird auf die Vorbeschreibung verwiesen. Im Unterschied zu den vorangegangenen Ausführungsbeispielen weist das Spannfutter 9 in der 5 zusätzlich eine Einstelleinheit 33 auf, mittels der die Werkzeug-Achse A koaxial zur Maschinenspindel-Drehachse D ausrichtbar ist. Die Einstelleinheit 33 weist in der 5 eine vom Einspannkanal 11 separate Gewindebohrung 35 sowie eine damit zusammenwirkende Einstellschraube 37 auf. Die Gewindebohrung 35 ist achsparallel zum Einspannkanal 11 ausgerichtet und mündet, wie auch der Einspannkanal 11, in die Spannfutter-Stirnseite 12. Die Gewindebohrung 35 ist in einen Innengewindeabschnitt 39 sowie einen gewindefreien Bohrungsabschnitt 41 aufgeteilt, der in Richtung Spannfutter-Stirnseite an einer Ringschulter 43 in einen durchmessergrößeren Bohrabschnitt 45 übergeht. Zwischen dem Innengewindeabschnitt 39 und dem gewindefreien Bohrungsabschnitt 41 mündet Verformungskammer 47, die als eine Radialbohrung realisiert ist, in die Gewindebohrung 35. Dadurch bildet sich zwischen der Ringschulter 43 und der Verformungskammer 47 ein geringfügig elastisch verformbarer Materialsteg 49.In the 5 Another exemplary embodiment is shown, the basic structure of which is identical to the previous exemplary embodiments. Therefore, reference is made to the preliminary description. In contrast to the previous exemplary embodiments, the chuck has 9 in the 5 additionally an adjustment unit 33 by means of which the tool axis A can be aligned coaxially to the machine spindle axis of rotation D. The adjustment unit 33 points in the 5 one from the clamping channel 11 separate threaded hole 35 as well as an adjusting screw interacting with it 37 on. The threaded hole 35 is axially parallel to the clamping channel 11 aligned and opens out, as does the clamping channel 11 , in the front of the chuck 12 . The threaded hole 35 is in an internal thread section 39 and a thread-free bore section 41 divided, towards the front of the chuck on a ring shoulder 43 in a larger diameter drill section 45 transforms. Between the internal thread section 39 and the unthreaded bore section 41 opens deformation chamber 47 , which is realized as a radial bore, into the threaded bore 35 . This forms between the ring shoulder 43 and the deformation chamber 47 a slightly elastically deformable material web 49 .

In der 5 ist die gestrichelt angedeutete Einstellschraube 37 in der Gewindebohrung 35 festgespannt. Der ausgeweitete Schraubkopf 38 der Einstellschraube 37 ist komplett in den durchmessergrößeren Bohrabschnitt 45 eingetaucht und gegen die Ringschulter 43 der Gewindebohrung 35 festgespannt, wodurch sich der Materialsteg 49 - unter Aufbau einer Materialspannung in dem Spannfutter 9 - geringfügig elastisch in die Verformungskammer 47 hinein verformt. Die in dem Spannfutter 9 aufgebaute Materialspannung führt zu einer geringfügigen elastischen Verformung des Einspannkanals 11. Dadurch ergibt sich eine Lageänderung des Rotationswerkzeugs 1. In the 5 is the adjusting screw indicated by dashed lines 37 in the threaded hole 35 tightened. The expanded screw head 38 the adjusting screw 37 is completely in the larger diameter drilling section 45 submerged and against the ring shoulder 43 the threaded hole 35 clamped, causing the web of material 49 - while building up a material tension in the chuck 9 - slightly elastic in the deformation chamber 47 deformed into it. The one in the chuck 9 built-up material tension leads to a slight elastic deformation of the clamping channel 11 . This results in a change in position of the rotary tool 1 .

Je nach Größe des auf die Einstellschraube 37 aufgebrachten Einschraubmoments kann die Größe der Materialspannung eingestellt werden, um die Achs-Ausrichtung zu bewerkstelligen.Depending on the size of the adjusting screw 37 The screw-in torque applied can be used to adjust the size of the material tension in order to achieve the axis alignment.

Alternativ zu dem in der 5 gezeigten Ausführungsbeispiel kann nicht nur der ersten, vorderen Spannstelle 15 eine Einstelleinheit 33 zugeordnet sein, sondern zusätzlich auch der zweiten, hinteren Spannstelle 16 eine solche Einstelleinheit 33 zugeordnet sein. Der Aufbau sowie die Wirkungsweise der zweiten Einstelleinheit 33 sind identisch mit der ersten Einstelleinheit 33.Alternatively to that in the 5 The embodiment shown can not only the first, front clamping point 15 an adjustment unit 33 be assigned, but also the second, rear clamping point 16 such an adjustment unit 33 be assigned. The structure and the mode of operation of the second setting unit 33 are identical to the first setting unit 33 .

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

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DE 29622462 U1 [0005]

Claims

Chuck as a tool holder for a rotary tool (1), with an adapter (5) for attachment to a machine spindle (7) of a machine tool, the chuck (9) delimiting a hollow cylindrical clamping channel (11) into which a tool shaft (13) of the rotary tool (1) can be used and can be clamped therein with a clamping force, characterized in that the clamping channel (11) of the chuck (9) has at least two reduced-diameter clamping points (15, 16) on the inner circumference, which in the tool axial direction have a larger-diameter inner circumferential section ( 17) are spaced from one another, and that when the rotary tool (1) is clamped in, the two clamping points (15, 16) are in clamping engagement with the tool shaft (13), and that the larger-diameter inner peripheral section (17) is out of clamping engagement with the tool shaft (13).

Chuck after Claim 1 , characterized in that the chuck (9) is a shrink chuck, the clamping channel (11) of which, at ambient temperature and in the unassembled state, has an inner diameter (d _I ) that is reduced compared to the tool shank diameter (d _A ), and that the clamping channel ( 11) of the shrink chuck (9) can be expanded under the action of heat, so that the rotary tool (1) can be inserted into the expanded clamping channel (11) and the shrink chuck (9) can be shrunk onto the tool shank (13) by cooling, and this while building up the resilience.

Chuck after Claim 1 or 2nd , characterized in that the clamping channel (11) opens out on a chuck end face (12) facing a workpiece with an outlet opening (14) and that a first clamping point (15) is arranged directly on the outlet opening (14), and / or that the reduced-diameter clamping point (15) at the opening edge of the clamping channel (11) merges into the chuck end face (12).

Chuck according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping point (15, 16) has a circumferential, hollow cylindrical clamping surface (19) which, when the chuck (9) is fitted, is in force-transmitting contact with the tool shank (13), and / or that the clamping point (15, 16) or its clamping surface (19) is rotationally symmetrical to the chuck axis (D).

Chuck after Claim 4 , characterized in that when the chuck (9) is empty, the clamping surface (19) extends in the axial direction between a front circumferential edge (21) facing the chuck end face (12) and a rear circumferential edge (23), and / or that the clamping surface (19) has a varying inside diameter (d _I ) in the axial direction or has a consistently constant inside diameter (d _I ), and / or that in particular the clamping surface (19) is divided into a hollow cylindrical clamping section (25) which opposes the axial course the chuck end face (12) merges into a conically widening clamping section (27).

Chuck according to one of the preceding claims, characterized in that the tool shank (13) has a round profile with a completely cylindrical outer circumference, or in that the tool shank (13) has a round profile, in the cylindrical outer circumference of which an anti-rotation device (29) is formed, which in the event of loading the clamped tool (1) secures against spinning and interacts with a counter contour in the outer circumference of the clamping channel (11) of the chuck (9) after the shrink fitting, and that the counter contour only adapts to the contour when the tool shank (13) is shrunk on due to material deformation becomes.

Chuck after Claim 6 , characterized in that the anti-rotation device (29) has at least one, in particular two diametrically opposed flats (30) in the outer circumference of the tool shaft, which are set back by a slight material offset (Δm) from an imaginary circular line (31) on which the cylindrical tool shaft - The outer circumference lies, and that in particular the material removal (Δm) is dimensioned such that the clamping points (15, 16) in the clamping channel (11) of the chuck (9) with the outer circumference of the tool shank as well as with the flats (30) are gap-free a power transmission system.

Chuck for a rotary tool, in particular according to one of the preceding claims, with an adapter (5) for attachment to a machine spindle (7) of a machine tool, the chuck (9) having a hollow cylindrical clamping channel (11) into which a tool shaft (13) of the rotary tool (1) can be inserted and it can be clamped with a clamping force, and wherein said chuck (9) comprises an adjusting unit (33) by means of the tool axis (a) can be aligned coaxially with the machine spindle axis of rotation (D), characterized characterized in that the adjusting unit (33) has at least one threaded bore (35) with adjusting screw (37) separate from the clamping channel (11), and that by tightening the adjusting screw (37) a material tension is built up in the chuck (9) which is more elastic Deformation of the clamping channel (11) leads to a change in position of the rotary tool (1), as a result of which the axis is aligned.

Chuck after Claim 8 , characterized in that the threaded hole (35) is a blind hole with a bottom of the hole, and / or that the threaded hole (35) is axially parallel to the clamping channel (11), and / or that the threaded hole (35) is in the chuck face ( 12) flows out.

Chuck after Claim 8 or 9 , characterized in that the adjusting screw (37) has a threaded shaft and an expanded screw head (38), and that when the adjusting screw (37) is tightened, the screw head (38) is braced against an opening edge region (43) of the threaded bore (35), whereby the Material tension is built up in the chuck (9).

Chuck after Claim 10 , characterized in that in the tightened state the screw head of the adjusting screw (37) is clamped at the opening edge area (43) against a material web (49) of the chuck (9), and that the material web (49) on its side facing away from the screw head into a Deformation chamber (47) merges into which the material web (49) can deform elastically and / or that in particular the deformation chamber (47) opens into the threaded bore (35), and / or that in particular the threaded bore (35) starts from the opening edge area (43) merges into a thread-free bore section (41), which is followed by an internal thread section (39), and in particular that the deformation chamber (47) is arranged between the internal thread section (39) and the thread-free bore section (41).

Chuck after Claim 11 , characterized in that the deformation chamber (47) is a bore made in the radial direction in the chuck (9), or that the deformation chamber (47) is an at least partially circumferential annular groove, and / or that each clamping point (15, 16) has one Adjustment unit (33) is assigned.