DE4405242B4

DE4405242B4 - Clamping device for a rotating tool

Info

Publication number: DE4405242B4
Application number: DE4405242A
Authority: DE
Inventors: Franz Haimer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-02-18
Filing date: 1994-02-18
Publication date: 2008-10-02
Anticipated expiration: 2014-02-19
Also published as: DE4405242A1

Abstract

Spannvorrichtung für ein rotierendes Werkzeug, umfassend:
– einen Grundkörper (7) mit einer zur Drehachse (3) zentrischen Aufnahmebohrung (21), in die ein Schaft (35) des Werkzeugs (5) von einem Stirnende (27) des Grundkörpers (7) her axial einsteckbar ist,
– eine in der Aufnahmebohrung (21) axial beweglich angeordnete, den Schaft (35) des Werkzeugs (5) im wesentlichen umschließende Spannzange (29), die mit einem vom Werkzeug (5) weg konisch sich verjüngenden Abschnitt (37) ihres Außenmantels an einem gleichsinnig sich verjüngenden, konischen Abschnitt (23) des Innenmantels der Aufnahmebohrung (21) abgestützt ist und mit einem auf der dem Werkzeug (5) abgewandten Seite folgenden zylindrischen Abschnitt (39) ihres Außenmantels in einen zylindrischen Abschnitt (25) des Innenmantels der Aufnahmebohrung (21) hineinreicht und
– eine zum Schließen der Spannzange (29) ziehend an dieser angreifende Zangenspannvorrichtung (43),
dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel der Erzeugenden des konischen Abschnitts (37) der Spannzange (29) zur Drehachse (3) kleiner als...Clamping device for a rotating tool, comprising:
- A base body (7) with a rotation axis (3) central receiving bore (21) into which a shank (35) of the tool (5) from a front end (27) of the base body (7) is inserted axially ago,
- One in the receiving bore (21) arranged axially movable, the shank (35) of the tool (5) substantially enclosing collet (29), with a tapered away from the tool (5) away portion (37) of its outer shell on a in the same direction is tapered, conical portion (23) of the inner shell of the receiving bore (21) is supported and with a on the tool (5) facing away from the cylindrical section (39) of its outer shell in a cylindrical portion (25) of the inner shell of the receiving bore ( 21) extends into and
- one for closing the collet (29) pulling on this engaging pliers jig (43),
characterized in that the angle of inclination of the generatrix of the conical portion (37) of the collet (29) to the axis of rotation (3) is smaller than ...

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für ein rotierendes Werkzeug.The The invention relates to a clamping device for a rotating tool.

Es ist bekannt, rotierende Werkzeuge, wie zum Beispiel Bohrer, insbesondere jedoch Fräswerkzeuge, auswechselbar in einer Spannvorrichtung einer Werkzeugmaschine zu halten. Die Spannvorrichtung umfaßt eine im wesentlichen hülsenförmige Spannzange mit zylindrischem Innenmantel und im wesentlichen konischem Außenmantel, die mit ihrem verjüngten Ende voraus in eine zur Drehachse zentrische Aufnahmebohrung eines Grundkörpers der Spannvorrichtung eingesetzt ist. Bei herkömmlichen Spannvorrichtungen dieser Art, wie sie beispielsweise in der Deutschen Industrienorm DIN 6388 beschrieben sind, ist der Neigungswinkel der Erzeugenden des konischen Außenmantels der Spannzange vergleichsweise groß, und die Spannzange wird durch eine auf den Grundkörper der Spannvorrichtung aufgeschraubte Spannmutter von ihrer durchmessergrößeren Seite her zum Schließen der Spannzange in die Aufnahmebohrung des Grundkörpers hineingedrückt. Das mit seinem zylindrischen Schaft in die Spannzange eingesteckte Werkzeug wird hierbei radial geklemmt. Die Spannzange ist durch eine Vielzahl in Umfangsrichtung verteilt angeordneter, axial verlaufender Schlitze, die die Spannzange radial durchdringen, in eine Vielzahl Zungen unterteilt. Die Schlitze sind lediglich an einem ihrer Längsenden geschlossen und an ihrem anderen Längsende zur Stirnkante der Spannzange offen. Es sind sowohl von lediglich einer der Stirnkanten her geschlitzte Spannzangen bekannt, als auch beidseitig geschlitzte Spannzangen.It is known rotating tools, such as drills, in particular however milling tools, replaceable in a clamping device of a machine tool too hold. The tensioning device comprises a substantially sleeve-shaped collet with a cylindrical inner casing and a substantially conical outer casing, the one with her rejuvenated End in advance in a centric to the axis of rotation receiving bore of a the body the clamping device is used. In conventional clamping devices of this kind, as for example in the German industrial standard DIN 6388 is the inclination angle of the generatrix the conical outer shell the collet comparatively large, and the collet is through one on the main body the clamping device screwed clamping nut of its larger diameter side to close the collet pressed into the receiving bore of the body. The with his cylindrical shaft inserted into the collet tool here radially clamped. The collet is by a variety distributed in the circumferential direction, axially extending slots, which penetrate the collet radially, divided into a plurality of tongues. The slots are closed and on only at one of their longitudinal ends her other longitudinal end open to the front edge of the collet. They are both from only one of the front edges ago slotted collets known as well slotted collets on both sides.

In modernen Werkzeugmaschinen rotieren die Werkzeuge mit außerordentlich hoher Drehzahl von beispielsweise 30.000 bis 40.000 Umdrehungen pro Minute. Hierbei werden sehr hohe Anforderungen an die Rundlaufgenauigkeit des Werkzeugs gestellt. Exzentrizitätsfehler und Winkelfehler der Werkzeugdrehachse mindern die Standzeit des Werkzeugs, da bei Rundlauffehlern die Werkzeugschneiden ungleichmäßig belastet werden. Darüber hinaus leidet die Bearbeitungsgüte.In modern machine tools rotate the tools with extraordinary high speed of, for example, 30,000 to 40,000 revolutions per Minute. Here are very high demands on the concentricity of the tool. Eccentricity error and angle error the Tool axis reduce the tool life, as in case of concentricity errors the cutting edges are loaded unevenly become. About that In addition, the processing quality suffers.

Aus DE 30 41 650 C2 und DE 35 17 246 C2 ist es bekannt, die Spannzange integral an dem Grundkörper anzuformen und durch eine auf den im Spannzangenbereich mit einem Außenkonus versehenen Grundkörper aufgeschraubte Spannmutter im Spannbetrieb zu schließen, d. h. im Durchmesser zu verringern. Der Spannzangenbereich des Grundkörpers ist nicht, wie bei den vorstehend erläuterten Spannzangen, axial geschlitzt, sondern hat eine in Umfangsrichtung vollständig geschlossene Außenfläche, auf die die Spannmutter über ein Nadellager einwirkt und ist mit einer Vielzahl in Umfangsrichtung verteilter, axial verlaufender Bohrungen bzw. Kanäle versehen, die für eine radiale Elastizität des Spannzangenbereichs sorgen. Auf diese Weise kann zwar die radiale Elastizität des Spannzangenbereichs erhöht werden, insbesondere bei hohen Drehzahlen kann jedoch die Radialsteifigkeit und Drehmomentübertragungsfähigkeit der Spannvorrichtung leiden.Out DE 30 41 650 C2 and DE 35 17 246 C2 It is known to form the collet integrally on the base body and close by a screwed onto the provided in the collet area with an outer cone body clamping nut in the clamping operation, ie to reduce the diameter. The collet portion of the body is not, as in the above-mentioned collets, axially slotted, but has a circumferentially completely closed outer surface on which the clamping nut acts via a needle bearing and is provided with a plurality of circumferentially distributed, axially extending holes or channels which provide radial elasticity of the collet area. In this way, although the radial elasticity of the collet portion can be increased, but especially at high speeds, the radial stiffness and torque transmission capability of the tensioning device may suffer.

Für sowohl an ihrem Innenmantel als auch an ihrem Außenmantel zylindrische Spannzangen, die bei axialer Kompression ihren Durchmesser ändern, ist es bekannt DE 36 36 581 C2 , in den Grundkörper mehrere in Umfangsrichtung versetzte Kegelschrauben radial einzuschrauben, über die der Grundkörper für die Justierung der Rundlaufgenauigkeit gezielt deformiert werden kann. In entsprechender Weise ist es aus der DE 39 11 055 A1 bekannt, zur Erhöhung der Rundlaufgenauigkeit die zylindrische Spannhülse über ein Druckstück zu spannen, dessen Winkellage relativ zur Drehachse durch Schrägbolzen justiert werden kann. Aus DE 30 20 523 C2 ist es zum gleichen Zweck bekannt, das Druckstück über einen durch axiale Madenschrauben einstellbaren Kippring winkelgerecht zu justieren. Für die Justierung der Rundlaufgenauigkeit erfordern die vorstehend erläuterten Spannvorrichtungen jedoch zusätzliche Baukomponenten. Die Schließkräfte der Spannzangen werden bei diesen bekannten Spannvorrichtungen durch axial wirkende Federn aufgebracht, die das Druckstück von der werkzeugfernen Seite her gegen die Spannzange vorspannen.For both on their inner shell and on its outer shell cylindrical collets that change their diameter in axial compression, it is known DE 36 36 581 C2 , Radially screw in the body several circumferentially offset conical screws over which the body can be selectively deformed for adjusting the concentricity. In a similar way it is from the DE 39 11 055 A1 known to increase the concentricity accuracy of the cylindrical clamping sleeve over a pressure piece whose angular position can be adjusted relative to the axis of rotation by oblique bolts. Out DE 30 20 523 C2 it is known for the same purpose to adjust the pressure piece over an adjustable by axial setscrew rocker ring angle. For the adjustment of the concentricity, however, the above-described fixtures require additional components. The clamping forces of the collets are applied in these known clamping devices by axially acting springs which bias the pressure piece from the tool-far side against the collet.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 77 03 757 ist eine Spannvorrichtung für ein Dentalwerkzeug bekannt, bei dem die mit einem Außenkonus versehene Spannzange durch Einziehen in einen konischen Abschnitt einer zur Drehachse zentrischen Aufnahmebohrung eines Grundkörpers geschlossen wird. Die Spannzange ist hierzu an ihrem in der Aufnahmebohrung gelegenen Ende mit einem Schraubkopf versehen, der in einen Gewindeabschnitt der Aufnahmebohrung einschraubbar ist. Zur Bildung von Handhabungsflächen ragt das durchmessergrößere Ende der Spannzange aus der Aufnahmebohrung heraus. An das durchmesserkleinere Ende des Außenkonus der Spannzange schließt sich ein zylindrischer Abschnitt an, der in einen gleichfalls zylindrischen Abschnitt der Aufnahmebohrung hineinreicht und unter Bildung einer axial gerichteten Schulter in den Schraubkopf der Spannzange übergeht. Der Kegelwinkel des Außenkonus der Spannzange ist vergleichsweise groß.From the German utility model 77 03 757 a clamping device for a dental tool is known in which the clamping cone provided with an outer cone is closed by drawing into a conical portion of a central axis of rotation to the receiving bore of a body. The collet is provided for this purpose at its located in the receiving bore end with a screw head which is screwed into a threaded portion of the receiving bore. To form handling surfaces, the larger diameter end of the collet projects out of the receiving bore. At the smaller diameter end of the outer cone of the collet, a cylindrical section connects, which extends into an equally cylindrical portion of the receiving bore and merges to form an axially directed shoulder in the screw head of the collet. The cone angle of the outer cone of the collet is comparatively large.

Aus DE 854136 C ist eine Spannvorrichtung bekannt, deren Grundkörper eine zur Drehachse zentrische, kegelförmige Aufnahmebohrung hat, in die ein Schaft eines Werkzeugs von einem Stirnende des Grundkörpers her axial einsteckbar ist. In der Aufnahmebohrung ist axial beweglich eine den Schaft umschließende Spannzange angeordnet, die einen vom Stirnende des Grundkörpers weg konisch sich verjüngenden Abschnitt aufweist und an einem gleichsinnig sich verjüngenden konischen Abschnitt des Innenmantels der Aufnahmebohrung abgestützt ist. Die Spannzange ist mittels einer Überwurfmutter relativ zur Aufnahmebohrung axial belastbar. Im Kraftübertragungsweg der Überwurfmutter ist ein Differenzgewindetrieb ausgebildet.Out DE 854136 C a tensioning device is known, the base body has a centric axis of rotation, conical receiving bore into which a shank of a tool from a front end of the body ago is axially inserted. In the receiving bore is an axially movable Shaft enclosing collet disposed having a tapered away from the front end of the body conically section and is supported on a conically tapered conical portion of the inner shell of the receiving bore in the same direction. The collet is axially loadable by means of a union nut relative to the receiving bore. In the power transmission of the union nut a differential screw is formed.

Unter einem ersten Aspekt ist es Aufgabe der Erfindung, einen Weg zu zeigen, wie bei einer Spannvorrichtung für ein rotierendes Werkzeug mit einfachen Mitteln die Rundlaufgenauigkeit erhöht werden kann.Under A first aspect of the invention is to show a way as with a tensioning device for a rotating tool with simple means the concentricity increase can.

Die Erfindung geht aus von einer Spannvorrichtung für ein rotierendes Werkzeug mit folgenden Merkmalen:
Einen Grundkörper mit einer zur Drehachse zentrischen Aufnahmebohrung, in die ein Schaft des Werkzeugs von einem Stirnende des Grundkörpers her axial einsteckbar ist,
eine in der Aufnahmebohrung axial beweglich angeordnete, den Schaft des Werkzeugs im wesentlichen umschließende Spannzange, die mit einem vom Werkzeug weg konisch sich verjüngenden Abschnitt ihres Außenmantels an einem gleichsinnig sich verjüngenden, konischen Abschnitt des Innenmantels der Aufnahmebohrung abgestützt ist und mit einem auf der dem Werkzeug abgewandten Seite folgenden zylindrischen Abschnitt ihres Außenmantels in einen zylindrischen Abschnitt des Innenmantels der Aufnahmebohrung hineinreicht und
eine zum Schließen der Spannzange ziehend an dieser angreifende Zangenspannvorrichtung.The invention is based on a clamping device for a rotating tool with the following features:
A base body with a central bore to the axis of rotation receiving bore into which a shank of the tool from a front end of the body is axially inserted,
an axially movably disposed in the receiving bore, the shank of the tool substantially enclosing collet, which is supported with a tapered away from the tool tapering portion of its outer shell on a tapered conical portion of the inner shell of the receiving bore in the same direction and with a on the tool facing away from the following cylindrical portion of its outer shell extends into a cylindrical portion of the inner shell of the receiving bore and
one for closing the collet pulling on this attacking forceps jig.

Die erfindungsgemäße Verbesserung besteht darin, dass der Neigungswinkel der Erzeugenden des konischen Abschnitts der Spannzange zur Drehachse kleiner als 2°, insbesondere kleiner als 1,5° und vorzugsweise gleich etwa 1° ist und der zylindrische Abschnitt der Spannzange als an dem zylindrischen Abschnitt der Aufnahmebohrung geführte Paßfläche ausgebildet ist.The inventive improvement is that the angle of inclination of the generators of the conical Section of the collet to the axis of rotation less than 2 °, in particular less than 1.5 ° and preferably equal to about 1 ° and the cylindrical portion of the collet than on the cylindrical Section of the receiving bore guided mating surface is formed.

Da der Neigungswinkel der Erzeugenden des konischen Abschnitts der Spannzange sehr klein gewählt ist, hat die Spannzange insgesamt eine vergleichsweise konstante Wandstärke und damit über den Spannbereich im wesentlichen gleichbleibende Spanneigenschaften. Da die Zangenspannvorrichtung die Spannzange in die Aufnahmebohrung von der werkzeugfernen Seite her einzieht, die Zangenwand also auf Zug beansprucht wird, kann die Wandstärke der Spannzange vergleichsweise gering bemessen sein, was die Flexibilität der Zangenwand erhöht. Die Spannzange wird durch die Zylinderpassung an ihrem werkzeugfernen Ende an dem Grundkörper geführt, wodurch Rundlauffehler, die sich aus einer Zugspannungslängung der Spannzange ergeben könnten, vermieden werden.There the inclination angle of the generatrix of the conical portion of Chuck chosen very small is, the collet has a comparatively constant overall Wall thickness and thus over the Clamping range substantially constant clamping properties. Since the pliers jig the collet into the mounting hole from the tool-far side moves in, the forceps wall so on Tensile is claimed, the wall thickness of the collet comparatively be dimensioned small, which increases the flexibility of the forceps wall. The Collet is removed by the cylinder fit on her tool End to the body guided, whereby concentricity error, resulting from a tensile elongation of the Could result in a collet, be avoided.

Es versteht sich, daß die vorstehend erläuterte Werkzeugspannvorrichtung nicht nur zum Spannen von Werkzeugen, sondern auch zum Spannen rundzylindrischer Werkstücke geeignet ist, der Begriff Werkzeug also hier und im folgenden auch zu bearbeitende Werkstücke umfassen soll. Die zylindrische Passung am werkzeugfernen Ende der Spannzange soll Fügepassungen umfassen, aber auch Übergangspassungen, die bereits geringe, beim Schließen der Spannzange zu überwindende Reibkräfte erzeugen. Es versteht sich ferner, daß unter Aufnahmebohrung im Vorstehenden oder im Folgenden nicht nur ein durch Bohrwerkzeuge im herkömmlichen Sinn erzeugter Kanal zu verstehen ist, sondern auch jede rotationssymmetrische, zur Drehachse zentrische Öffnung, unabhängig von ihrem Herstel lungsverfahren. Der Grundkörper kann im übrigen Bestandteil einer Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine sein oder seinerseits mit einem Kupplungsstück, beispielsweise einem Steilkegel, zur Verbindung mit der Arbeitsspindel versehen sein.It understands that the explained above Tool clamping device not only for clamping tools, but Also suitable for clamping round cylindrical workpieces, the term Tool so include here and in the following also to be machined workpieces should. The cylindrical fit at the tool-distal end of the collet should be fitting fits include, but also transitional, the already small, to be overcome when closing the collet friction produce. It is further understood that under receiving bore in Above or below not just one by drilling tools in the conventional Sense-generated channel is understood, but also any rotationally symmetric, to the axis of rotation centric opening, independently from their manufacture. The main body can be part of the rest be a work spindle of a machine tool or in turn with a coupling piece, For example, a steep taper, for connection to the work spindle be provided.

Es hat sich herausgestellt, daß die Rundlaufgenauigkeit des gespannten Werkzeugs unter anderem von der Anfangspositionierung des Werkzeugs und der Spannzange abhängt. Die Rundlaufgenauigkeit kann erhöht werden, wenn der Neigungswinkel des konischen Abschnitts der Spannzange zur Drehachse geringfügig größer als der Neigungswinkel des konischen Abschnitts der Aufnahmebohrung des Grundkörpers ist. Die an ihrem werkzeugfernen Ende durch die zylindrische Passung geführte Spannzange beginnt auf diese Weise, vom werkzeugseitigen Ende her zu schließen und wird damit an ihren beiden Längsenden zentriert geführt. In Verbindung mit der Zugbelastung beim Schließen der Spannzange wird der Neigungswinkelunterschied unter elastischer Dehnung der Spannzange ausgeglichen. Zweckmäßigerweise hat der Grundkörper im Bereich des konischen Abschnitts seiner Aufnahmebohrung hierbei eine Wandstärke, die so bemessen ist, daß sie bei Belastung durch radiale Spannkräfte der Spannzange eine geringfügige Aufweitung zuläßt. Der Grundkörper kann hierzu zumindest im Bereich des Stirnendes einen mit der Spannzange axial überlappenden, zum Stirnende konisch sich verjüngenden Außenmantel haben. Auf diese Weise kann zum Neigungswinkelausgleich verstärkt auch die Aufweitung der Grundkörperwandung herangezogen werden. Als günstig hat es sich herausgestellt, wenn der konische Außenmantel die Wandstärke des Grundkörpers im Bereich des Stirnendes auf wenigstens die Hälfte des Werts der Wandstärke im durchmessergrößten Bereich des konischen Außenmantels verringert.It it turned out that the Concentricity of the tensioned tool, among others of the Initial positioning of the tool and the collet depends. The Concentricity can be increased when the angle of inclination of the conical section of the collet slightly to the axis of rotation greater than the angle of inclination of the conical portion of the receiving bore of the basic body is. The at its tool distal end by the cylindrical fit guided Collet begins in this way, from the tool end close and thus becomes at its two longitudinal ends centered. In conjunction with the tensile load when closing the collet is the Inclination angle difference under elastic stretching of the collet chuck balanced. Conveniently, has the main body in the region of the conical section of its receiving bore here a wall thickness, which is such that it is When loaded by radial clamping forces of the collet a slight expansion allows. Of the body can this purpose at least in the region of the front end with a collet axially overlapping, tapering to the front end outer sheath to have. In this way can be added to the tilt angle compensation, too the widening of the body wall be used. As favorable It has been found, when the conical outer shell the wall thickness of the body in the region of the front end to at least half the value of the wall thickness in the largest diameter range reduced the conical outer shell.

Herkömmliche Spannzangen haben, wie bereits vorstehend erläutert, zum Stirnende der Spannzangen hin offene Schlitze, die die Spannzangenwand in mehrere, axial verlaufende, jedoch frei abstehende Zungen unterteilt. In einer bevorzugten Ausführungsform, durch die die Rundlaufgenauigkeit gleichfalls mit einfachen Mitteln erhöht werden kann, ist vorgesehen, daß die Spannzange in Umfangsrichtung verteilt mehrere in axialer Richtung langgestreckt verlaufende, jedoch an beiden Längsenden geschlossene Schlitze aufweist, die die Spannzange radial durchdringen. Da die Schlitze an beiden Längsenden geschlossen sind, erhöht sich die Verwindungssteifigkeit der Spannzange, ohne daß zugleich die Flexibilität der Zangenwand gemindert wird.Conventional collets have, as be already explained above, open towards the front end of the collets open slots, which divides the collet wall into a plurality of axially extending, but freely projecting tongues. In a preferred embodiment, by the concentricity can also be increased by simple means, it is provided that the collet distributed in the circumferential direction has a plurality of elongated in the axial direction extending, but closed at both longitudinal ends slots which penetrate the collet radially. Since the slots are closed at both longitudinal ends, the torsional stiffness of the collet increases without at the same time the flexibility of the forceps wall is reduced.

Die letztgenannte Verbesserung hat unter einem zweiten Aspekt der Erfindung auch selbständige Bedeutung, d. h. sie kann auch bei Spannvorrichtungen eingesetzt werden, deren Spannzange anders als unter dem ersten Aspekt einen über 2° hinaus vergrößerten Neigungswinkel des Außenkonus der Spannzange hat. Auch läßt sich der zweite Aspekt der Erfindung bei Spannzangen realisieren, die keine Zylinderpassung am werkzeugfernen Ende bilden und die gegebenenfalls durch Druckkräfte in die Aufnahmebohrung des Grundkörpers zum Spannen hineingedrückt werden. Es versteht sich, daß aber auch unter dem zweiten Aspekt der Erfindung diese Maßnahmen von Vorteil sind. Desgleichen sind die nachfolgend erläuterten bevorzugten Varianten der Schlitze vorteilhaft auch unter dem ersten Aspekt der Erfindung nutzbar.The the latter improvement has in a second aspect of the invention also independent meaning, d. H. It can also be used in clamping devices whose Chuck differently than under the first aspect, an inclination angle increased beyond 2 ° the outer cone the collet has. Also can be realize the second aspect of the invention in collets, the do not form a cylinder fit at the end remote from the tool and, if necessary by pressure forces be pressed into the receiving bore of the body for clamping. It goes without saying, however also under the second aspect of the invention, these measures are beneficial. Likewise, the following are explained preferred variants of the slots also advantageous under the first Aspect of the invention usable.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung sind die Schlitze in mehreren, in Umfangsrichtung gegeneinander versetzten axialen Reihen angeordnet, von denen jede Reihe mehrere der Schlitze umfaßt. Die Schlitze in Umfangsrichtung benachbarter Reihen sind hierbei axial gegeneinander versetzt, derart, daß die Schlitze jeder Reihe mit den sich axial gegenüberliegenden Längsenden von zwei axial benachbarten Schlitzen einer in Umfangsrichtung benachbarten Reihe axial überlappen. Ohne die. Umfangswand der Spannzange auf der gesamten axialen Länge zu unterbrechen, entstehen bei einer solchen Gestaltung in Umfangsrichtung federnde Stege, die die Flexibilität der Zangenwand erhöhen. Die Schlitze haben zweckmäßigerweise gleiche Länge und sind bevorzugt in einem regelmäßigen Muster angeordnet, um gleichmäßige Biegeeigenschaften der Spannzangenwand zu erreichen. Sämtliche Reihen können hierbei gleichen Winkelabstand voneinander haben. Die Reihen können aber auch in Gruppen angeordnet sein, wobei der Winkelabstand der Reihen voneinander innerhalb der Gruppen kleiner ist als der Winkelabstand zwischen den zu benachbarten Gruppen gehörenden Reihen. In der letztgenannten Ausgestaltung verbleiben zwischen den Gruppen nicht unterbrochene Bereiche der Zangenwand, was der radialen Tragfähigkeit der Zangenwand zugute kommt. Insbesondere paarweise in Gruppen angeordnete Reihen haben sich aus Kostengründen als zweckmäßig erwiesen. Bei Spannzangen, die ähnlich dem ersten Aspekt der Erfindung anschließend an den konischen Abschnitt einen zylindrischen Abschnitt umfassen, erstrecken sich die Reihen bevorzugt in axialer Richtung im wesentlichen vollständig über den konischen Abschnitt und zumindest über einen Teil des zylindrischen Abschnitts, um die Flexibilität des zylindrischen Abschnitts gelenkartig mit ausnutzen zu können.In an expedient embodiment are the slots in several, circumferentially against each other offset axial rows arranged, each of which row several including the slots. The slots in the circumferential direction of adjacent rows are in this case axially offset from each other, such that the slots of each row with the axially opposite longitudinal ends of two axially adjacent slots of a circumferentially adjacent row overlap axially. Without the. Circumferential wall of the collet break on the entire axial length, arise in such a design in the circumferential direction resilient Webs that give the flexibility increase the forceps wall. The slots have expediently same length and are preferably arranged in a regular pattern to have uniform bending properties to reach the collet wall. All rows can be here have the same angular distance from each other. But the rows can be arranged in groups, the angular distance of the rows within each group is smaller than the angular distance between the rows belonging to neighboring groups. In the latter Design remain uninterrupted between the groups Areas of the forceps wall, which benefits the radial load capacity of the forceps wall. In particular, in pairs arranged in groups rows have for cost reasons proved to be useful. For collets that are similar the first aspect of the invention subsequent to the conical section comprise a cylindrical portion, the rows extend preferably in the axial direction substantially completely over the conical section and at least over part of the cylindrical Section to the flexibility of the cylindrical portion to be able to exploit articulated.

Bei den vorstehend erläuterten Ausführungsformen können die Schlitze bezogen auf die Gesamtlänge des konischen Abschnitts der Spannzange kurz sein, so daß im konischen Abschnitt mehrere axial hintereinander angeordnete Schlitze untergebracht werden können. In einer Variante, die sich durch verringerte Herstellungskosten auszeichnet, ist vorgesehen, daß mehrere der an beiden Längsenden geschlossenen Schlitze sich im wesentlichen vollständig über den konischen Abschnitt der Spannzange erstrecken und daß, in Umfangsrichtung benachbart, zumindest auf einer Seite jedes geschlossenen Schlitzes, insbesondere jedoch auf beiden Seiten, wenigstens ein weiterer, axial langgestreckter, radial durchgehender Schlitz vorgesehen ist, der lediglich an seinem dem zylindrischen Abschnitt axial zugewandten Längsende geschlossen, an seinem anderen Längsende zum Stirnende der Spannzange jedoch offen ist. Diese vergleichsweise langen, jedoch beidendig geschlossenen Schlitze sorgen auf einem Großteil der axialen Länge des konischen Abschnitts der Spannzange für eine hinreichende Verwindungssteifigkeit und damit Tragfähigkeit der Zangenwand. Die endseitigen offenen Schlitze hingegen erhöhen im dickeren Bereich der Zangenwand die Flexibilität. Auf diese Weise kann mit einfachen Mitteln eine relativ gleichmäßige Flexibilität der Zangenwand erreicht werden, was die Rundlaufgenauigkeit der Spannvorrichtung erhöht.at the above explained embodiments can the slots based on the total length of the conical section the collet be short, so that in the conical section a plurality of axially successively arranged slots can be accommodated. In a variant, characterized by reduced production costs is distinguished, it is envisaged that several the at both longitudinal ends closed slots substantially completely over the extend conical section of the collet and that, in the circumferential direction adjacent, at least on one side of each closed slot, but especially on both sides, at least one more, axially elongated, radially continuous slot is provided the only axially facing its cylindrical portion longitudinal end closed, at its other longitudinal end However, it is open to the front end of the collet. This comparatively long, but closed at both slots provide one large part the axial length the conical section of the collet for a sufficient torsional rigidity and thus carrying capacity the pliers wall. The open-sided open slots, however, increase in the thicker Area of the forceps wall the flexibility. This way can with simple means a relatively uniform flexibility of the forceps wall be achieved, which the concentricity of the clamping device elevated.

Die offenen Schlitze sind bevorzugt in einer Gruppe beiderseits jedes geschlossenen Schlitzes angeordnet, wobei der Winkelabstand der offenen Schlitze innerhalb der Gruppe voneinander und von dem geschlossenen Schlitz kleiner ist als der Winkelabstand der offenen Schlitze benachbarter Gruppen. Auf diese Weise verbleiben selbst im Bereich der offenen Schlitze tragfähige, nicht geschlitzte Wandbereiche. Die offenen Schlitze sind zweckmäßigerweise symmetrisch zu den geschlossenen Schlitzen angeordnet und können, soweit zu beiden Seiten jedes geschlossenen Schlitzes mehrere offene Schlitze vorgesehen sind, in ihrer Länge gestuft, insbesondere vom ge schlossenen Schlitz abnehmend gestuft sein.The open slots are preferred in a group on either side of each closed slot, wherein the angular distance of the open slots within the group from each other and from the closed Slot is smaller than the angular distance of the open slots adjacent Groups. In this way remain even in the field of open Slots viable, not slotted wall areas. The open slots are expediently arranged symmetrically to the closed slots and can, as far as on both sides of each closed slot several open slots are provided in their length stepped, in particular graduated from ge closed slot decreasing be.

Soweit die Spannzange ähnlich dem ersten Aspekt der Erfindung zylindrische Abschnitte umfaßt, erstrecken sich die geschlossenen Schlitze unter anderem zumindest auch über einen Teil des zylindrischen Abschnitts der Spannzange, um eine gewisse Gelenkwirkung des zylindrischen Abschnitts ausnutzen zu können. Andererseits erstrecken sich die offenen Schlitze zweckmäßigerweise lediglich über einen Teil der axialen Länge des konischen Abschnitts.As far as the collet similar to the first Aspect of the invention comprises cylindrical portions, the closed slots extend, inter alia, at least over part of the cylindrical portion of the collet to exploit a certain joint effect of the cylindrical portion can. On the other hand, the open slots expediently extend over only part of the axial length of the conical section.

Zum Schließen der Spannzange sind vergleichsweise hohe Kräfte erforderlich. Dies gilt insbesondere dann, wenn, wie unter dem ersten Aspekt der Erfindung erläutert, elastische Verformungen der Spannzange bzw. des Grundkörpers zum gleichmäßigen Schließen ausgenutzt werden. Die Zangenspannvorrichtung muß deshalb in der Lage sein, vergleichsweise hohe Schließkräfte aufzubringen. Andererseits ist der üblicherweise im Bereich der Spannvorrichtung verfügbare Bauraum begrenzt, was die Unterbringung von kraftverstärkenden Getrieben oder dergleichen erschwert. Schließlich muß bei Spannvorrichtungen für hohe Drehzahlen dafür Sorge getragen werden, daß die Unwucht der Spannvorrichtung möglichst klein ist. In einer bevorzugten Ausgestaltung, die es erlaubt, bei vergleichsweise geringem Bauraum hohe Spannkräfte zu erzeugen, ist vorgesehen, daß die Zangenspannvorrichtung im Betätigungskraftübertragungsweg einen Differenzgewindetrieb umfaßt. Der Differenzgewindetrieb kann, da sein Hub lediglich der Steigungsdifferenz seiner Gewinde entspricht, für eine hohe Kraftübersetzung bemessen werden, ohne daß dies auf Kosten seiner mechanischen Stabilität geht. Insbesondere können die Gewinde des Differenzgewindetriebs für eine größere Steigung bemessen sein als die resultierende Differenzsteigung.To the Shut down The collet comparatively high forces are required. this applies especially if, as in the first aspect of the invention explains elastic deformations of the collet or the body for exploited even closing become. The clamp tensioning device must therefore be able to to apply comparatively high closing forces. On the other hand, it is usually in the field of clamping device available space limits what the accommodation of force-enhancing Driven or the like difficult. Finally, in clamping devices for high speeds take care be worn that the Unbalance of the clamping device as possible is small. In a preferred embodiment, which allows, at comparatively small space to produce high clamping forces is provided that the Pliers clamping device in the actuating force transmission path a differential screw. The differential screw drive can, since its hub only the pitch difference of its thread corresponds to, for to measure a high force transmission be without this at the expense of its mechanical stability. In particular, the Thread of the differential screw be sized for a larger pitch as the resulting difference slope.

Unter einem dritten Aspekt der Erfindung haben Spannvorrichtungen mit einem im Betätigungskraftübertragungsweg der Zangenspannvorrichtung angeordneten Differenzgewindetrieb selbständige Bedeutung, können also auch bei anderen Werkzeugspannvorrichtungen als den unter dem ersten und dem zweiten Aspekt erläuterten Spannvorrichtungen eingesetzt werden. Insbesondere lassen sich Zangenspannvorrichtungen mit Differenzgewindetrieb auch dann einsetzen, wenn die Spannzange sowohl am Innenmantel als auch am Außenmantel zylindrische Form hat, wenngleich Spannzangen mit konischem Außenmantel auch hier bevorzugt sind. Es versteht sich, dass die Zangenspannvorrichtung sowohl ziehend als auch drückend an der Spannzange angreifen kann. Insbesondere kann auch die bisher bei herkömmlichen Spannvorrichtungen benutzte Spannmutter zu einem Differenzgewindetrieb ergänzt werden.Under In a third aspect of the invention have clamping devices with one in the operating force transmission path the clamping device arranged differential screw self-importance, can So even with other tool clamping devices than the under first and the second aspect explained tensioning devices be used. In particular, pliers clamping devices can be also use with differential screw when the collet chuck cylindrical shape on both the inner shell and the outer shell has, although collets with a conical outer shell also preferred here are. It will be understood that the forceps jig both pulling as well as oppressive can attack on the collet. In particular, the previously at conventional Clamping devices used clamping nut to a differential screw added become.

Der Differenzgewindetrieb ist zentrisch zur Drehachse angeordnet, um die Unwucht so gering wie möglich zu halten. Er umfasst ein zur Drehachse zentrisch drehbares Kupplungsstück, das über ein erstes Gewinde mit der Spannzange und über ein zweites Gewinde mit dem Grundkörper verbunden ist, wobei das erste und das zweite Gewinde zur Drehachse koaxial angeordnet sind und sowohl voneinander verschiedenen Windungssinn als auch voneinander verschiedene Steigung haben. Zur Betätigung des Differenzgewindetriebs wird das Kupplungsstück angetrieben, beispielsweise über ein zentrisch anzusetzendes Werkzeug oder ein mit dem Kupplungsstück verbundenes Handhabungsteil, das Bestandteil der Spannvorrichtung sein kann.Of the Differential screw is arranged centrically to the axis of rotation to the unbalance as low as possible to keep. It comprises a coupling piece which can be rotated centrally with respect to the axis of rotation and which has a first Thread with the collet and over a second thread is connected to the base body, wherein the first and the second thread to the rotation axis are arranged coaxially and mutually different winding sense as well as from each other have different slope. For actuating the differential screw becomes the coupling piece driven, for example, over a centric to be attached tool or connected to the coupling piece Handling part, which may be part of the clamping device.

Das Kupplungsstück ist hierbei in der Aufnahmebohrung des Grundkörpers angeordnet, beispielsweise in der Form, daß der Grundkörper einen Steilkegelschaft umfaßt, mit welchem er an der Antriebsspindel einer Werkzeugmaschine in herkömmlicher Weise angebracht werden kann, während das Kupplungsstück von der Seite des Steilkegelschafts her für ein Drehwerkzeug zugänglich ist, beispielsweise mit für das Drehwerkzeug angepaßten Schlüsselangriffsflächen versehen ist.The coupling is here arranged in the receiving bore of the base body, for example in the form that the body includes a steep taper, with which he at the drive spindle of a machine tool in conventional Way, while the coupling piece accessible from the side of the steep taper for a turning tool, for example with for adapted the turning tool Provided key attack areas is.

Für die Wirkung des Differenzgewindetriebs muß die Spannzange drehfest an dem Grundkörper angeordnet sein. Bei Spannzangen mit vergleichsweise kleinem Neigungswinkel des Außenkonus sorgen in der Regel die selbsthemmenden Haltekräfte für eine drehfeste Führung an dem Grundkörper. Es kann aber auch zweckmäßig sein, wenn die Spannzange mittels formschlüssiger Verdrehsicherungsorgane drehfest, aber axial beweglich in der Aufnahmebohrung geführt ist.For the effect of the differential screw must the Collet rotatably be arranged on the body. For collets with a comparatively small angle of inclination of the outer cone As a rule, they ensure the self-locking holding forces for a non-rotatable guide the main body. But it can also be useful when the collet by means of positive anti-rotation organs rotatably, but axially movable in the receiving bore is performed.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt:in the The invention will be explained in more detail with reference to a drawing. in this connection shows:

1 einen Axiallängsschnitt durch eine Steilkegel-Werkzeugaufnahme für ein rotierendes Werkzeug, insbesondere einem Fräser, mit einer Spannvorrichtung gemäß der Erfindung; 1 a Axiallängsschnitt through a steep taper tool holder for a rotating tool, in particular a cutter, with a clamping device according to the invention;

2a und 2b eine Seitenansicht und eine Stirnansicht einer Spannhülse der Spannvorrichtung nach 1; 2a and 2 B a side view and an end view of a clamping sleeve of the clamping device according to 1 ;

3a und 3b eine Seitenansicht und eine Stirnansicht einer Variante einer in der Spannvorrichtung nach 1 verwendbaren Spannhülse und 3a and 3b a side view and an end view of a variant of a in the clamping device according to 1 suitable clamping sleeve and

4a und 4b eine Seitenansicht und eine Stirnansicht einer weiteren Variante einer in der Spannvorrichtung nach 1 verwendbaren Spannhülse. 4a and 4b a side view and an end view of a further variant of a in the clamping device according to 1 usable clamping sleeve.

1 zeigt eine Werkzeugaufnahme 1 für ein um eine Drehachse 3 rotierendes Werkzeug 5, hier einen Fräser. Die Werkzeugaufnahme 1 hat einen einteiligen Grundkörper 7, der in einem zur Drehachse 3 zentrischen Hülsenabschnitt 9 eine nachfolgend noch näher erläuterte, allgemein mit 11 bezeichnete Spannvorrichtung für das Werkzeug 5 enthält und in seinem dem Werkzeug 5 fernen Bereich in einem herkömmlichen Steilkegelschaft 13 zum Anschluß an die Arbeitsspindel der nicht näher dargestellten Werkzeugmaschine endet. Über einen zwischen dem Steilkegelschaft 13 und dem Hülsenabschnitt 9 abstehenden Ringflansch 15 kann, wie bei derartigen Werkzeugaufnahmen allgemein üblich, Schmier- und Kühlflüssigkeit über ein bei 17 angedeutetes Kanalsystem einer zentralen Austrittsbohrung 19 des Werkzeugs 5 zugeführt werden. 1 shows a tool holder 1 for one around a rotation axis 3 rotating tool 5 , here's a router. The tool holder 1 has egg nen one-piece body 7 that's in to the axis of rotation 3 centric sleeve section 9 one explained in more detail below, generally with 11 designated clamping device for the tool 5 contains and in his tool 5 far range in a conventional steep taper 13 for connection to the work spindle of the machine tool not shown ends. About one between the steep taper 13 and the sleeve section 9 protruding annular flange 15 can, as is common practice in such tool holders, lubricating and cooling fluid over at 17 indicated channel system of a central outlet bore 19 of the tool 5 be supplied.

Die Spannvorrichtung 11 ist in einer vollständig durch den Grundkörper 7 hindurchgehenden, zentrischen Bohrung 21 untergebracht, die in ihrem werkzeugnahen Bereich einen konischen Abschnitt 23 und an den konischen Abschnitt 23 auf der dem Steilkegelschaft 13 zugewandten Seite einen zylindrischen Abschnitt 25 hat. Der konische Abschnitt 23 verjüngt sich hierbei von einem Stirnende 27 des Hülsenabschnitts 9 zum Steilkegelschaft 13 hin. In die Abschnitte 23, 25 ist eine in den 2a und 2b näher dargestellte Spannzange 29 eingesetzt, deren zur Drehachse 3 zentrische, zylindrische Bohrung 31 den bei 35 angedeuteten, zylindrischen Schaft des Werkzeugs 5 in sich aufnimmt. Die Spannzange 29 sitzt mit einem konischen Abschnitt 37 ihres Außenmantel in dem konischen Abschnitt 23 der Bohrung 21 und hat anschließend an den konischen Abschnitt 37 einen Zylinderabschnitt 39, der zusammen mit dem zylindrischen Abschnitt 25 der Bohrung 21 eine Passung, insbesondere eine Fügepassung, gegebenenfalls jedoch auch eine Übergangspassung bildet. Auf der dem konischen Abschnitt 37 abgewandten Seite endet die Spannzange 29 in einem Schraubkopf 41, mit dem sie an einer nachfolgend noch näher erläuterten Zangenspannvorrichtung in Form eines Differenzgewindetriebs 43 befestigt ist. Durch Drehen eines in der Bohrung 21 angeordneten, zur Drehachse 3 zentrischen Kupplungsstücks 45, das auf seiner der Spannzange 29 axial abgewandten Seite durch den Steilkegelschaft 13 hindurch axial zugängliche Werkzeugangriffsflächen 47 für ein nicht näher dargestelltes Betätigungswerkzeug hat, kann die Spannzange in die Bohrung 21 eingezogen werden, wobei der Innendurchmesser der Spannzange 29 vermindert und der Schaft 35 des Werkzeugs 5 in radialem Preßsitz in der Werkzeugaufnahme 1 befestigt wird.The tensioning device 11 is in one completely through the body 7 passing through, centric bore 21 housed in their tool-related area a conical section 23 and to the conical section 23 on the steep taper 13 facing side a cylindrical section 25 Has. The conical section 23 it tapers from a front end 27 of the sleeve section 9 to the steep taper 13 out. In the sections 23 . 25 is one in the 2a and 2 B Chuck shown in detail 29 used, whose to the axis of rotation 3 centric, cylindrical bore 31 at the 35 indicated, cylindrical shaft of the tool 5 absorbs. The collet 29 sits with a conical section 37 her outer coat in the conical section 23 the bore 21 and then has the conical section 37 a cylinder section 39 , which together with the cylindrical section 25 the bore 21 a fit, in particular a joint fit, but optionally also forms a transitional fit. On the conical section 37 opposite side ends the collet 29 in a screw head 41 , with which they are connected to a clamp tensioning device explained in more detail below in the form of a differential screw drive 43 is attached. By turning one in the hole 21 arranged, to the axis of rotation 3 centric coupling piece 45 that on his the collet 29 axially facing away from the steep taper shank 13 axially accessible tool engagement surfaces 47 for a non-illustrated operating tool, the collet can into the bore 21 be retracted, wherein the inner diameter of the collet 29 diminished and the shaft 35 of the tool 5 in radial interference fit in the tool holder 1 is attached.

Der Neigungswinkel der Erzeugenden des konischen Abschnitts 23 der Bohrung einerseits und des konischen Abschnitts 37 der Spannzange 29 andererseits relativ zur Drehachse 3 ist kleiner als 2° und vorzugsweise kleiner als 1,5°. Im dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt er etwa 1°, wobei der Neigungswinkel des konischen Abschnitts 37 der Spannzange 29 geringfügig größer ist, beispielsweise in der Größenordnung einiger Bogenminuten, als der Neigungswinkel des konischen Abschnitts 23 der Bohrung 21. Hierdurch wird erreicht, daß die Spannzange bereits im nicht gespannten Zustand an ihrem einen Ende über die zylindrischen Paßflächen 25, 39 und an ihrem anderen Ende aufgrund des Konusübermaßes des konischen Abschnitts 37 der Spannzange 29 relativ zu dem Grundkörper 7 zentriert wird. Beim Spannen wird einerseits die Spannhülse 29 aufgrund der Zugkraftbelastung gelängt, und andererseits wird der Hülsenabschnitt 9 des Grundkörpers 7 im Bereich des Stirnendes 27 elastisch geringfügig aufgeweitet. Um die Aufweitung zu erleichtern, ist der Hülsenabschnitt 9 im Bereich des Stirnendes 27 mit einem Außenkonus 49 versehen, der die Wandstärke des Hülsenabschnitts 9 im Bereich des Stirnendes 27 auf mehr als die Hälfte der sonstigen Wandstärke des im übrigen auf seiner Außenseite zylindrischen Hülsenabschnitts 9 verringert.The inclination angle of the generatrix of the conical section 23 the bore on the one hand and the conical section 37 the collet 29 on the other hand relative to the axis of rotation 3 is less than 2 ° and preferably less than 1.5 °. In the illustrated embodiment, it is about 1 °, wherein the inclination angle of the conical section 37 the collet 29 is slightly larger, for example of the order of a few arc minutes, than the angle of inclination of the conical section 23 the bore 21 , This ensures that the collet already in the untensioned state at one end over the cylindrical mating surfaces 25 . 39 and at its other end due to the conical excess of the conical section 37 the collet 29 relative to the main body 7 is centered. When clamping on the one hand, the clamping sleeve 29 elongated due to the tensile load, and on the other hand, the sleeve portion 9 of the basic body 7 in the area of the front end 27 elastically slightly widened. To facilitate expansion, the sleeve section is 9 in the area of the front end 27 with an outer cone 49 provided that the wall thickness of the sleeve section 9 in the area of the front end 27 to more than half of the other wall thickness of the rest on its outside cylindrical sleeve portion 9 reduced.

Der vorstehend erläuterte vergleichsweise geringe Neigungswinkel des Konusabschnitts 37 führt dazu, daß sich die Wandstärke der Spannhülse 29 in diesem Bereich vergleichsweise nur wenig ändert. Verglichen mit herkömmlichen Spannzangen ist die Wandstärke relativ gering, so daß die Spannzange, verglichen mit herkömmlichen Spannzangen, flexible Wände hat. Es hat sich gezeigt, daß diese Eigenschaft mit zu der hohen Rundlaufgenauigkeit der Werkzeugaufnahme 1 beiträgt. Wie auch die 2a und 2b zeigen, enthält die Wand der Spannzange 29 eine Vielzahl axial verlaufender, radial durchgehender Schlitze 51, die an deren beiden Längsenden geschlossen sind. Die Schlitze 51 sind in einer Vielzahl in gleichen Winkelabständen gegeneinander versetzten Reihen 53 (2a) axial ausgerichtet hintereinander angeordnet. In benachbarten Reihen sind die Schlitze 51, die im übrigen gleiche Länge haben, auf Lücke gegeneinander versetzt, wobei jeder Schlitz 51 mit den axial benachbarten Enden von zwei axial benachbarten Schlitzen 51 der jeweils nächsten Reihe überlappt. Auf diese Weise entsteht ein Muster gegeneinander versetzter Stege 55, die die Spannhülse 29 in Umfangsrichtung versteifen. Die Stege 55 verbinden axial verlaufende Leisten 57, die eine elastische Umfangsdeformation und damit eine Durchmesserverringerung der Spannhülse 29 zulassen. Das in Umfangsrichtung geschlossene System der Stege 55 mindert die Verwindungsneigung der Spannhülse 29 und trägt mit zur hohen Rundlaufgenauigkeit bei. Die Schlitzreihen 53 erstrecken sich im wesentlichen über die gesamte Länge des konischen Abschnitts 37 und reichen bis in den zylindrischen Ab schnitt 39 hinein, um die Spannzange 29 bis in den durchmesserkleineren Bereich des konischen Abschnitts 37 gleichmäßig flexibel zu gestalten.The above-explained comparatively small angle of inclination of the cone section 37 causes the wall thickness of the clamping sleeve 29 comparatively little changes in this area. Compared with conventional collets, the wall thickness is relatively low, so that the collet, compared with conventional collets, has flexible walls. It has been shown that this property contributes to the high concentricity of the tool holder 1 contributes. Like the 2a and 2 B show, contains the wall of the collet 29 a plurality of axially extending, radially continuous slots 51 , which are closed at the two longitudinal ends. The slots 51 are in a variety at equal angular intervals staggered rows 53 ( 2a ) arranged axially aligned one behind the other. In adjacent rows are the slots 51 which, moreover, have the same length, staggered with respect to each other, each slot 51 with the axially adjacent ends of two axially adjacent slots 51 the next row overlaps. This creates a pattern of staggered webs 55 that the clamping sleeve 29 stiffen in the circumferential direction. The bridges 55 connect axially extending strips 57 , the elastic circumferential deformation and thus a reduction in diameter of the clamping sleeve 29 allow. The circumferentially closed system of webs 55 reduces the torsional tendency of the clamping sleeve 29 and contributes to the high concentricity. The rows of slots 53 extend substantially over the entire length of the conical section 37 and reach down to the cylindrical section 39 into it, around the collet 29 to the smaller diameter portion of the conical section 37 uniformly flexible.

Das Kupplungsstück 45 des Differenzgewindetriebs 43 ist an seinem der Spannzange 29 zugewandten Ende mit einem Innengewinde 59 zur Aufnahme des Gewindekopfs 41 und an seinem anderen Ende mit einem Außengewinde 61 versehen, das mit einem Innengewinde 63 der Bohrung 21 verschraubt ist. Die Gewinde 59, 61 haben einander entgegengesetzten Windungssinn und unterschiedliche Steigung. Beispielsweise handelt es sich bei dem Innengewinde 59 um ein Rechtsgewinde mit einer größeren Steigung als das als Linksgewinde ausgebildete Außengewinde 61. Wird das Kupplungsstück 45 zum Spannen der Spannzange 29 im Uhrzeigersinn gedreht, so zieht das Innengewinde 59 den Schraubkopf 41 und damit die Spannzange 29 in den Grundkörper 7 ein. Mit jeder Verdrehung verschiebt jedoch die Linksgewindepaarung 61, 63 das Kupplungsstück 45 zur Spannzange 29 hin. Da die Steigung der Rechtsgewindepaarung 41, 59 jedoch größer ist als die der Linksgewindepaarung 61, 63, wird die Spannzange 29 insgesamt um die Differenz der Steigungen eingezogen. Vorteil des zum Spannen der Spannzange 29 benutzten Differenzgewindetriebs ist, daß die Gewindepaarungen 41, 59 und 61, 63 mit stabilen und vergleichsweise großen Steigungen realisiert werden können und daß trotzdem die resultierende Differenzsteigung für eine hohe Kraftverstärkung sorgt. Auf diese Weise lassen sich problemlos auch hohe Zugkräfte zum Spannen der vorstehend erläuterten Spannvorrichtung 11 erzeugen.The coupling piece 45 the difference detriebs 43 is at his the collet 29 facing end with an internal thread 59 for receiving the threaded head 41 and at its other end with an external thread 61 provided with an internal thread 63 the bore 21 is screwed. The threads 59 . 61 have opposite winding sense and different pitch. For example, it is the internal thread 59 to a right-hand thread with a greater pitch than the male thread formed as a left-hand thread 61 , Will the coupling piece 45 for tensioning the collet 29 Turned clockwise, so pulls the internal thread 59 the screw head 41 and with it the collet 29 into the main body 7 one. With each twist but shifts the left thread pairing 61 . 63 the coupling piece 45 to the collet 29 out. As the slope of the right-hand thread mating 41 . 59 however, larger than that of the left-hand thread pairing 61 . 63 , the collet is 29 total contracted by the difference of the slopes. Advantage of clamping the collet 29 used differential screw is that the thread pairings 41 . 59 and 61 . 63 can be realized with stable and comparatively large slopes and that nevertheless the resulting difference slope provides for a high power gain. In this way, even high tensile forces for clamping the clamping device explained above can be easily 11 produce.

Für die Funktion des Differenzgewindetriebs 43 ist es erforderlich, daß die Spannzange 29 relativ zum Grundkörper 7 drehfest, aber axial beweglich, angeordnet ist. Die Spannzange 29 hat hierzu einen axial verlaufenden Schlitz 65, in den ein am Grundkörper 7 gehaltener Stift 67 radial eingreift. Es versteht sich, daß der Schlitz 65 oder der Stift 67 so ausgebildet ist, daß die Spannzange 29 gegebenenfalls ausgebaut werden kann. In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß bei den vorstehend erläuterten, geringen Neigungswinkeln der konischen Abschnitte 23, 37 eine formschlüssige Verdrehsicherung nicht unbedingt erforderlich ist. Die bereits bei geringem Spannen der Spannzange 29 auftretenden radialen Preßkräfte genügen, um für eine Verdrehsicherung der Spannzange 29 zu sorgen.For the function of the differential screw 43 it is necessary that the collet 29 relative to the main body 7 rotatably, but axially movable, is arranged. The collet 29 For this purpose has an axially extending slot 65 , in the one on the main body 7 held pen 67 engages radially. It is understood that the slot 65 or the pen 67 is formed so that the collet 29 if necessary, can be expanded. In practice, however, it has been found that at the above-explained, low angles of inclination of the conical sections 23 . 37 a positive rotation is not absolutely necessary. The already at low clamping of the collet 29 occurring radial compressive forces sufficient to prevent rotation of the collet 29 to care.

Im folgenden werden Varianten von Spannzangen erläutert, die bei der Spannvorrichtung der 1 eingesetzt werden können. Vom Aufbau und der Wirkungsweise her entsprechende Komponenten sind mit den Bezugszahlen der 1, 2a und 2b bezeichnet und zur Unterscheidung mit einem Buchstaben versehen. Zur Erläuterung, auch des gesamten Aufbaus und der Wirkungsweise der Spannvorrichtung, wird auf die Beschreibung dieser Figuren Bezug genommen.In the following variants of collets are explained, which in the clamping device of 1 can be used. From the structure and the effect her forth corresponding components are with the reference numbers of 1 . 2a and 2 B denoted and provided with a letter for distinction. To explain, also the entire structure and the operation of the tensioning device, reference is made to the description of these figures.

Die Spannzange 29a der 3a und 3b unterscheidet sich von der Spannzange 29 der 2a und 2b im wesentlichen nur durch die Anordnung ihrer Schlitze 51a. Die axial verlaufenden Reihen 53a der an ihren Längsenden wiederum geschlossenen, axial verlaufenden und radial durchgehenden Schlitze 51a sind paarweise in Gruppen angeordnet. Die zu einer Gruppe gehörenden beiden Schlitze 51a haben voneinander einen kleineren Winkelabstand als die in Umfangsrichtung benachbarten, jedoch zu unterschiedlichen Gruppen gehörenden Schlitze 51a. Auf diese Weise entstehen zwischen den Gruppen von Reihen 53a breite Wandbereiche 69 mit erhöhter Tragfähigkeit. Im übrigen sind die zu den Gruppen gehörenden Schlitze 51a wiederum so angeordnet, daß zwischen den in axialer Richtung benachbarten Schlitzen 51a jeder Reihe Stege 55a verbleiben, die über schmale, in Umfangsrichtung elastische Leisten oder Lamellen 57a zwischen den benachbarten Reihen 53a jeder Gruppe für eine in sich in Umfangsrichtung geschlossene Wandstruktur der Spannzange 29a sorgen.The collet 29a of the 3a and 3b is different from the collet 29 of the 2a and 2 B essentially only by the arrangement of their slots 51a , The axially extending rows 53a the in turn closed at their longitudinal ends, axially extending and radially continuous slots 51a are arranged in pairs in groups. The two slots belonging to a group 51a have each other a smaller angular distance than the circumferentially adjacent, but belonging to different groups slots 51a , In this way arise between the groups of rows 53a wide wall areas 69 with increased load capacity. Otherwise, the slots belonging to the groups are 51a in turn arranged so that between the axially adjacent slots 51a every row of webs 55a remain over narrow, circumferentially elastic strips or slats 57a between the adjacent rows 53a each group for a self-circumferentially closed wall structure of the collet 29a to care.

Auch die Spannzange 29a hat an ihrem Außenmantel einen konischen Abschnitt 37a mit einem Neigungswinkel kleiner als 2°, hier etwa 1°, sowie einen daran anschließenden zylindrischen Passungsabschnitt 39a, wie dies bereits für die Spannzange 29 erläutert wurde. Der zum Einziehen der Spannzange 29a mittels eines Differenzgewindetriebs bestimmte Gewindekopf auf der dem Abschnitt 37a abgewandten Seite des Passungsabschnitts 39a ist bei 41a zu erkennen. Die Spannzange 29a entspricht im übrigen der Spannzange 29.Also the collet 29a has a conical section on its outer jacket 37a with an inclination angle smaller than 2 °, here about 1 °, and an adjoining cylindrical fitting section 39a as already for the collet 29 was explained. The tool for pulling in the collet 29a by means of a differential screw certain threaded head on the section 37a facing away from the Passungsabschnitts 39a is at 41a to recognize. The collet 29a the rest of the collet 29 ,

Die 4a und 4b zeigen eine Variante einer Spannzange 29b, die sich von den vorstehend erläuterten Spannzangen im wesentlichen nur durch eine einfache und damit kostengünstiger herstellbare Konfiguration ihrer Schlitze unterscheidet. Die sonstige Konstruktion und die Wirkungsweise im Rahmen der Spannvorrichtung entspricht den zuvor erläuterten Varianten. Insbesondere hat die Spannzange an ihrem Außenmantel wiederum einen konisch sich verjüngenden Abschnitt 37b, an den sich ein zylindrischer Passungsabschnitt 39b anschließt. Der Abschnitt 39b geht in einen Gewindekopf 41b für den die Spannzange 29b in die Spannvorrichtung einziehenden Differenzgewindetrieb über.The 4a and 4b show a variant of a collet 29b which differs from the above-explained collets substantially only by a simple and thus cost-manufacturable configuration of their slots. The other construction and the operation in the context of the clamping device corresponds to the previously discussed variants. In particular, the collet on its outer shell in turn has a conically tapered section 37b , to which a cylindrical fitting section 39b followed. The section 39b goes into a threaded head 41b for the collet 29b in the tensioning device feeding differential screw on.

Während die Spannzangen 29 und 29a jeweils eine Vielzahl in Reihen angeordneter und an beiden Längsenden geschlossener, axialer Schlitze umfassen, ist die Spannzange 29b durch einige wenige, in Umfangsrichtung in gleichen Winkelabständen verteilte, axial verlaufende und radial durchgehende Schlitze 51b, hier drei um jeweils 120° gegeneinander versetzte Schlitze 51b in axiale Zungenbereiche 71 unterteilt. Die Schlitze 51b sind an beiden Längsenden geschlossen und erstrecken sich im wesentlichen über die gesamte axiale Länge des konischen Abschnitts 37b sowie über einen Großteil des zylindrischen Abschnitts 39b des Außenmantels. In Umfangsrichtung beiderseits jedes Schlitzes 51b ist je ein zum Stirnende 73 der Spannzange 29b hin offener, axial verlaufender und radial durchgehender Schlitz 75 vorgesehen. Der Winkelabstand der Schlitze 75 von den Schlitzen 51b ist kleiner als der Winkelabstand von in Umfangsrichtung benachbarten, jedoch zu unterschiedlichen Schlitzen 51b gehörenden Schlitzen 75. Die Schlitze 75 erstrecken sich lediglich über eine Teillänge des konischen Abschnitts 37b. Bei einer solchen Konfiguration entsteht zwischen der Stirnkante 73 und dem axial benachbarten Längsende des Schlitzes 51b ein Steg 55b, der über eine elastische Lamelle 57b mit dem Zungenbereich 71 verbunden ist. Die Schlitze 75 sorgen auch hier für eine Verbesserung der Flexibilität der Spannzange 29b, ohne daß die Verwindungssteifigkeit wesentlich beeinträchtigt wird.While the collets 29 and 29a each comprise a plurality of rows arranged in rows and closed at both longitudinal ends, axial slots, is the collet 29b by a few, distributed in the circumferential direction at equal angular intervals, axially extending and radially passing slots 51b , here three slits each offset by 120 ° 51b in axial tongue areas 71 divided. The slots 51b are closed at both longitudinal ends and extend over substantially the entire axial length of the conical section 37b as well as much of the cylindrical section 39b of the outer jacket. In the circumferential direction on both sides of each slot 51b is ever one to the front end 73 the collet 29b towards open, axially extending and radially continuous slot 75 intended. The angular distance of the slots 75 from the slots 51b is smaller than the angular distance of circumferentially adjacent, but to different slots 51b belonging slots 75 , The slots 75 extend only over a partial length of the conical section 37b , In such a configuration arises between the front edge 73 and the axially adjacent longitudinal end of the slot 51b a footbridge 55b that has an elastic lamella 57b with the tongue area 71 connected is. The slots 75 Here, too, provide an improvement in the flexibility of the collet 29b without significantly impairing the torsional rigidity.

Wie bei 75' angedeutet, können beiderseits jedes geschlossenen Schlitzes 51b weitere Schlitze vorgesehen sein, deren Winkelabstand zum benachbarten Schlitz 75 dieser Gruppe wiederum kleiner ist als zu den Schlitzen anderer Gruppen. Die Schlitze 75' können zur Stirnkante 73 offen sein, sind aber vorzugsweise geschlossen.As in 75 ' indicated, on each side of each closed slot 51b be provided more slots whose angular distance to the adjacent slot 75 in turn, this group is smaller than the slots of other groups. The slots 75 ' can to the front edge 73 be open, but are preferably closed.

Für die Herstellung der vorstehend erläuterten Schlitze können herkömmliche Herstellungsverfahren, beispielsweise Elektronenstrahl- oder Laserstrahl-Schneidverfahren, eingesetzt werden. Vorteil der Variante nach 4a und 4b ist, daß sich die vergleichsweise langen Schlitze 51b kostengünstig auch durch Drahterodierverfahren herstellen lassen, wobei das Drahteinführloch zweckmäßigerweise im zylindrischen Abschnitt 39b eingearbeitet wird, wie dies bei 77 angedeutet ist.Conventional production methods, for example electron beam or laser beam cutting methods, can be used for the production of the slots explained above. Advantage of the variant after 4a and 4b is that the comparatively long slots 51b cost can also be produced by wire EDM, wherein the wire insertion hole expediently in the cylindrical section 39b is incorporated, as with 77 is indicated.

Claims

Clamping device for a rotating tool, comprising: - a main body ( 7 ) with one to the axis of rotation ( 3 ) centric receiving bore ( 21 ) into which a shaft ( 35 ) of the tool ( 5 ) from a front end ( 27 ) of the basic body ( 7 ) ago axially plugged, - one in the receiving bore ( 21 ) axially movably arranged, the shaft ( 35 ) of the tool ( 5 ) substantially enclosing collet ( 29 ), with one from the tool ( 5 ) away conically tapered section ( 37 ) of its outer shell on a conically tapered conical section ( 23 ) of the inner shell of the receiving bore ( 21 ) and with one on the tool ( 5 ) facing away from the following cylindrical section ( 39 ) of its outer shell into a cylindrical section ( 25 ) of the inner shell of the receiving bore ( 21 ) and - one to close the collet ( 29 ) pulling on this attacking forceps jig ( 43 ), characterized in that the angle of inclination of the generatrix of the conical section ( 37 ) of the collet ( 29 ) to the axis of rotation ( 3 ) is less than 2 ° and the cylindrical section ( 39 ) of the collet ( 29 ) than at the cylindrical portion ( 25 ) of the receiving bore ( 21 ) guided mating surface is formed.

Clamping device according to claim 1, characterized in that the angle of inclination of the conical section ( 37 ) of the collet ( 29 ) to the axis of rotation ( 3 ) slightly larger than the angle of inclination of the conical section ( 23 ) of the receiving bore ( 21 ) of the basic body ( 7 ).

Clamping device according to claim 2, characterized in that the basic body ( 7 ) in the region of at least part of the conical section ( 23 ) of its receiving bore ( 21 ) has a wall thickness which is dimensioned such that, when loaded by radial clamping forces of the collet chuck ( 29 ) allows a slight widening.

Clamping device according to claim 2 or 3, characterized in that the basic body ( 7 ) at least in the region of the front end ( 27 ) one with the collet ( 29 ) axially overlapping, to the front end ( 27 ) conically tapered outer shell ( 49 ) Has.

Clamping device according to claim 4, characterized in that the conical outer shell ( 49 ) the wall thickness of the main body ( 7 ) in the region of the front end ( 27 ) to more than half the value of the wall thickness in the largest diameter portion of the conical outer shell ( 49 ) decreased.

Clamping device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the collet chuck ( 29 ) distributed in the circumferential direction a plurality of axially elongated extending and closed at both longitudinal slots ( 51 ), which the collet ( 29 ) penetrate radially.

Clamping device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the inclination angle of the generatrix of the conical section is less than 1.5 °.

Clamping device according to claim 7, characterized that the inclination angle is equal to about 1 °.

Clamping device for a rotating tool, comprising: - a main body ( 7 ) with one to the axis of rotation ( 3 ) centric receiving bore ( 21 ) into which a shaft ( 35 ) of the tool ( 5 ) from a front end ( 27 ) of the basic body ( 7 ) ago axially plugged, - one in the receiving bore ( 21 ) axially movable arranged, the shaft ( 35 ) of the inserted tool ( 5 ) substantially enclosing collet ( 29 ), with one from the tool ( 5 ) away conically tapered section ( 37 ) of its outer shell on a conically tapered conical section ( 23 ) of the inner shell of the receiving bore ( 21 ), and - a collet ( 29 ) relative to the receiving bore ( 21 ) axially moving, to close the collet ( 29 ) on this attacking forceps jig ( 43 ), characterized in that the collet ( 29 ) distributed in the circumferential direction a plurality of axially elongated extending, the collet ( 29 ) radially penetrating slots ( 51 ) which are closed at both longitudinal ends.

Clamping device according to claim 9, characterized in that the outer jacket of the collet chuck ( 29 ) on the front end ( 27 ) of the basic body ( 7 ) facing away from its conical section ( 37 ) a cylindrical section ( 39 ), which is in a cylindrical section ( 25 ) of the inner shell of the receiving bore ( 21 ) and one on the cylindrical portion ( 25 ) of the receiving bore ( 21 ) Guided mating surface forms.

Clamping device according to one of claims 6 to 10, characterized in that the slots ( 51 ; 51a ) in a plurality of circumferentially staggered, axial rows ( 53 ; 53a ), each row ( 53 ; 53a ) several of the slots ( 51 ; 51a ), and that the slots ( 51 ; 51a ) in the circumferential direction of adjacent rows ( 53 ; 53a ) are axially offset from each other, such that the slots ( 51 ; 51a ) each row ( 53 ; 53a ) with the axially opposite longitudinal ends of two axially adjacent slots ( 51 ; 51a ) of a circumferentially adjacent row ( 53 ; 53a ) overlap axially.

Clamping device according to claim 11, characterized in that the slots ( 51 ; 51a ) have the same lengths.

Clamping device according to claim 11 or 12, characterized in that all rows ( 53 ) have the same angular distance from each other.

Clamping device according to claim 11 or 12, characterized in that the rows ( 53a ) are arranged in groups and that the angular spacing of the rows ( 53a ) of each other within the groups is smaller than the angular distance between the rows belonging to adjacent groups ( 53a ).

Clamping device according to claim 14, characterized in that the rows ( 53a ) are arranged in pairs in groups.

Clamping device according to one of claims 11 to 15, characterized in that the rows ( 53 ; 53a ) in the axial direction substantially completely over the conical section ( 37 ; 37a ) of the collet ( 29 ; 29a ) and at least over part of the cylindrical portion ( 39 ; 39a ) of the collet ( 29 ; 29a ).

Tensioning device according to one of claims 6 to 10, characterized in that a plurality of the slots closed at both longitudinal ends ( 53b ) substantially completely over the conical section ( 37b ) of the collet ( 29b ) and that in the circumferential direction adjacent, at least on one side of each closed slot ( 29b ), in particular on both sides, at least one further, axially elongate, radially continuous slot ( 75 . 75 ' ) provided only at its cylindrical portion ( 39b ) axial zugenwandten longitudinal end closed, at its other longitudinal end to the front end ( 73 ) of the collet ( 29b ) but is open.

Clamping device according to claim 17, characterized in that the open slots ( 75 . 75 ' ) in a group on either side of each closed slot ( 51b ) are arranged and that the angular spacing of the open slots ( 75 . 75 ' ) within the group from each other and from the closed slot ( 51b ) is smaller than the angular spacing of the open slots ( 75 . 75 ' ) of neighboring groups.

Clamping device according to claim 17 or 18, characterized in that the closed slots ( 59b ) at least over a part of the cylindrical portion ( 39b ) of the collet ( 29b ).

Clamping device according to one of claims 17 to 19, characterized in that the open slots ( 75 . 75 ' ) over only a portion of the axial length of the conical section (FIG. 37b ) of the collet ( 29b ).

Clamping device according to one of claims 1 to 20, characterized in that the pliers clamping device in Kraftübertragungsweg a differential screw ( 43 ).

Clamping device according to one of claims 17 to 21, characterized in that the collet device ( 43 ) to close the collet ( 29 ) pulling on this attacks.

Clamping device according to one of claims 17 to 22, characterized in that on both sides of each closed slot ( 29 ) at least one of the further slots ( 75 . 75 ' ) is provided.

Clamping device for a rotating tool, comprising: - a main body ( 7 ) with one to the axis of rotation ( 3 ) centric receiving bore ( 21 ) into which a shaft ( 35 ) of the tool ( 5 ) from a front end ( 27 ) of the basic body ( 7 ) ago axially plugged, - one in the receiving bore ( 21 ) axially movably arranged, the shaft ( 35 ) enclosing collet ( 29 ), in particular with a front end ( 27 ) of the basic body ( 7 ) away conically tapered section ( 37 ) of its outer jacket on a conically tapered conical section ( 23 ) of the inner shell of the receiving bore ( 21 ) supported collet ( 29 ) and - a collet ( 29 ) relative to the receiving bore axially loaded, for closing the collet at this attacking pliers jig ( 43 ) wherein the pliers clamping device arranged in the power transmission path differential screw ( 43 ) and wherein the differential screw ( 43 ) to the axis of rotation ( 3 ) Centrally rotatable coupling piece ( 45 ), which via a first thread ( 41 . 59 ) with the collet chuck ( 29 ) and a second thread ( 61 . 63 ) with the basic body ( 7 ), the first ( 41 . 59 ) and the second ( 61 . 63 ) Thread to the rotation axis ( 3 ) are arranged coaxially and have mutually different Windungssin as well as from each other different pitch, characterized in that the coupling piece ( 45 ) in the receiving bore ( 21 ) of the basic body ( 7 ) is arranged.

Clamping device according to claim 24, characterized in that the basic body ( 7 ) a steep taper ( 13 ) and the coupling piece ( 45 ) from the side of the steep taper ( 13 ) is accessible fro a turning tool.

Clamping device according to claim 24 or 25, characterized in that the coupling piece ( 45 ) at its the collet ( 29 ) axially remote end with tool engagement surfaces ( 47 ) is provided.

Clamping device according to one of claims 24 to 26, characterized in that the collet chuck ( 29 ) by means of positive locking devices ( 65 . 67 ) rotationally fixed, but axially movable, in the receiving bore ( 21 ) is guided.

Clamping device according to one of claims 24 to 27, characterized in that the collet chuck ( 29 ) than with a front end ( 27 ) of the basic body ( 7 ) away conically tapered section ( 37 ) of its outer jacket on a conically tapered conical section ( 23 ) of the inner shell of the receiving bore ( 21 ) supported collet is formed.

Clamping device according to one of claims 24 to 28, characterized in that the collet device ( 43 ) to close the collet ( 29 ) pulling on this attacks.