DE102019127290A1

DE102019127290A1 - Jig

Info

Publication number: DE102019127290A1
Application number: DE102019127290.4A
Authority: DE
Inventors: Josef Greif; Stefan Hartmann; Markus Fuhrmann; Bartholomäus Reisacher jun.
Original assignee: OTT Jakob Spanntechnik GmbH
Current assignee: OTT Jakob Spanntechnik GmbH
Priority date: 2019-10-10
Filing date: 2019-10-10
Publication date: 2021-04-15

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung zur lösbaren Verbindung zweier Bauteile (1, 2) mit einem durch ein Betätigungselement (7) axial verschiebbaren Spannkonus (3) und mehreren um dem Spannkonus (3) in Umfangrichtung verteilt angeordneten, durch eine Axialbewegung des Spannkonus (3) radial zwischen einer inneren Lösestellung und einer äußeren Spannstellung bewegbare Spannklauen (4), wobei der Spannkonus (3) an seiner Außenseite eine hintere Spannfläche (25) und eine vordere Spannfläche (27) zur Anlage der Spannklauen (4) in der Spannstellung aufweist. Um eine Selbsthemmung zu ermöglichen, ist der Spannkonus (3) zumindest im Bereich der hinteren und vorderen Spannflächen (25, 27) durch radial innere Freistellungen (29, 30) radial federnd ausgebildet.The invention relates to a clamping device for the detachable connection of two components (1, 2) with a clamping cone (3) axially displaceable by an actuating element (7) and several arranged around the clamping cone (3) distributed in the circumferential direction, by an axial movement of the clamping cone (3) Clamping claws (4) which can be moved radially between an inner release position and an outer clamping position, the clamping cone (3) having a rear clamping surface (25) and a front clamping surface (27) on its outside for the clamping claws (4) to rest in the clamping position. In order to enable self-locking, the clamping cone (3) is designed to be radially resilient at least in the area of the rear and front clamping surfaces (25, 27) by means of radially inner clearances (29, 30).

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung zur lösbaren Verbindung zweier Bauteile nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a clamping device for releasably connecting two components according to the preamble of claim 1.

Eine derartige Spannvorrichtung ist aus der DE 101 59 611 C1 bekannt. Diese weist einen mittels einer Betätigungsstange axial verschiebbaren Spannkonus und mehrere um den Spannkonus angeordnete Spannklauen auf. Die Spannklauen sind durch Axialverschiebung des Spannkonus zwischen einer radial inneren Lösestellung und einer radial äußeren Spannstellung bewegbar. Durch eine an der Rückseite der Spannklauen angeordnete Führungseinrichtung werden die Spannklauen geführt. Bei dieser bekannten Spannvorrichtung enthält der Spannkonus eine Durchgangbohrung, die auf der einen Seite ein Innengewinde zur Aufnahme der Betätigungsstange und auf der anderen Seite eine Aufnahmeöffnung für einen Übergabezapfen an dem zu spannenden Maschinenteil enthält. Im eingebauten Zustand weist der Spannkonus daher eine große Steifigkeit in Radialrichtung auf. Dadurch kann sich jedoch der Nachteil ergeben, dass sich die Vorspannung der durch den Spannkonus in der Spannstellung nach außen gedrückten Spannklauen bereits bei geringen unerwünschten Axialbewegungen des Spannkonus oder bei sonstigen Setzbewegungen oder ungewollten Verschiebungen der Bauteile im Kraftfluss zwischen dem Betätigungselement und dem zu spannenden Teil reduziert und dadurch die Spannwirkung beeinträchtigt wird.Such a jig is from DE 101 59 611 C1 known. This has a clamping cone that is axially displaceable by means of an actuating rod and several clamping claws arranged around the clamping cone. The clamping claws can be moved between a radially inner release position and a radially outer clamping position by axial displacement of the clamping cone. The clamping claws are guided by a guide device arranged on the rear side of the clamping claws. In this known clamping device, the clamping cone contains a through-hole which on one side contains an internal thread for receiving the actuating rod and on the other side a receiving opening for a transfer pin on the machine part to be clamped. When installed, the clamping cone is therefore extremely rigid in the radial direction. However, this can have the disadvantage that the pretensioning of the clamping claws pushed outward by the clamping cone in the clamping position is reduced even with minor undesirable axial movements of the clamping cone or with other settling movements or undesired displacements of the components in the force flow between the actuating element and the part to be clamped and thereby the clamping effect is impaired.

Aufgabe der Erfindung ist, eine Spannvorrichtung der genannten Art zu schaffen, bei welcher der vorgenannte Nachteil vermieden werden kann.The object of the invention is to create a clamping device of the type mentioned, in which the aforementioned disadvantage can be avoided.

Diese Aufgabe wird durch eine Spannvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by a clamping device with the features of claim 1. Appropriate further developments and advantageous refinements of the invention are specified in the subclaims.

Bei der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung ist der Spannkonus zumindest im Bereich der hinteren und vorderen Spannflächen durch radial innere Freistellungen radial federnd ausgebildet. Durch die radiale Nachgiebigkeit und Flexibilität des Spannkonus bleiben die Spannklauen in der Spannstellung auch bei geringförmigen Axialbewegungen des Spannkonus oder bei sonstigen unerwünschten Verschiebungen oder Setzbewegungen der im Kraftfluss zwischen dem Betätigungselement und dem zu spannenden Teil angeordneten Bauteile weiterhin vorgespannt, so dass die gewünschte Klemmwirkung beibehalten werden kann. Durch die federnde Ausgestaltung des Spannkonus kann ferner eine Selbsthemmung der Spannvorrichtung erreicht werden. Das bedeutet, dass die Position des Spannkonus in der Spannstellung und die dadurch bewirkte Spannwirkung auch dann aufrechterhalten werden kann, wenn keine Zugkraft mehr auf den Spannkonus wirkt oder diese Zugkraft nachlässt.In the clamping device according to the invention, the clamping cone is designed to be radially resilient at least in the area of the rear and front clamping surfaces by means of radially inner clearances. Due to the radial resilience and flexibility of the clamping cone, the clamping claws remain pretensioned in the clamping position even in the event of slight axial movements of the clamping cone or other undesired displacements or settling movements of the components arranged in the force flow between the actuating element and the part to be clamped, so that the desired clamping effect is maintained can. Due to the resilient configuration of the clamping cone, self-locking of the clamping device can also be achieved. This means that the position of the clamping cone in the clamping position and the resulting clamping effect can also be maintained when the tensile force no longer acts on the clamping cone or this tensile force decreases.

In einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung können die vorderen und hinteren Enden des Spannkonus mit den an den Außenseiten befindlichen hinteren und vorderen Spannflächen als federnde Ringstege ausgeführt sein.In an expedient embodiment of the invention, the front and rear ends of the clamping cone with the rear and front clamping surfaces located on the outside can be designed as resilient annular webs.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Spannkonus eine innere Durchgangsöffnung mit einem an den Durchmesser des Betätigungselements angepassten mittleren Teil und gegenüber dem Durchmesser des Betätigungselements vergrößerten hinteren und vorderen Teilen zur Bildung der Freistellungen auf.In a further embodiment of the invention, the clamping cone has an inner through-opening with a central part adapted to the diameter of the actuating element and rear and front parts that are larger than the diameter of the actuating element to form the clearances.

Die im Bereich der hinteren Spannfläche angeordnete Freistellung kann zweckmäßigerweise als ringförmiger Hohlraum zwischen einer hinteren Innenfläche des Spannkonus und einer Außenfläche des Betätigungselements ausgebildet sein. Die im Bereich der vorderen Spannfläche angeordnete Freistellung kann als nach vorne offene Vertiefung an der Vorderseite des Spannkonus ausgebildet sein.The clearance arranged in the area of the rear clamping surface can expediently be designed as an annular cavity between a rear inner surface of the clamping cone and an outer surface of the actuating element. The clearance arranged in the area of the front clamping surface can be designed as a recess open to the front on the front side of the clamping cone.

In einer bevorzugten Ausführung sind die hinteren und vorderen Spannflächen des Spannkonus konisch ausgebildet und entgegengesetzt geneigt. Die hintere Spannfläche kann sich konisch nach hinten und die vordere Spannfläche konisch nach vorne verjüngen. Die Spannflächen können aber auch eine andere Form aufweisen.In a preferred embodiment, the rear and front clamping surfaces of the clamping cone are conical and inclined in opposite directions. The rear clamping surface can taper conically towards the rear and the front clamping surface can taper conically towards the front. The clamping surfaces can, however, also have a different shape.

Das Betätigungselement zur axialen Verschiebung des Spannkolbens kann in einer möglichen Ausgestaltung als Kolbenstange eines innerhalb eines Gehäuses axial verschiebbaren Kolbens ausgebildet sein. Das Betätigungselement kann als gesondertes Bauteil ausgeführt sein. Es kann aber auch einteilig mit dem Spannkolben ausgebildet sein. In einer weiteren möglichen Ausführung kann das Betätigungselement aber auch eine innerhalb einer Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine angeordnete Zugstange sein, über die der Spannkonus mit Hilfe einer Spannfeder in die eingefahrene Spannstellung gezogen und über eine Löseeinheit entgegen der Kraft der Spannfeder in ein ausgefahrene Lösestellung bewegt werden kann. Dadurch können z.B. Werkzeuge oder Werkstücke in einer motorisch angetriebenen Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine gespannt werden.The actuating element for axially displacing the tensioning piston can, in one possible embodiment, be designed as a piston rod of a piston that is axially displaceable within a housing. The actuating element can be designed as a separate component. However, it can also be designed in one piece with the tensioning piston. In a further possible embodiment, the actuating element can also be a pull rod arranged within a work spindle of a machine tool, via which the clamping cone can be pulled into the retracted clamping position with the help of a tension spring and moved into an extended release position via a release unit against the force of the tension spring. In this way, e.g. tools or workpieces can be clamped in a motor-driven work spindle of a machine tool.

Weitere Besonderheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigt:

1 einen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung in einer gespannten Stellung und
2 einen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung in einer gelösten Stellung.

Further special features and advantages of the invention emerge from the following description of a preferred exemplary embodiment with reference to the drawing. It shows:

1 a longitudinal section of a tensioning device according to the invention in a tensioned position and
2 a longitudinal section of a clamping device according to the invention in a released position.

In den 1 und 2 ist eine Spannvorrichtung zur lösbaren Verbindung eines ersten Bauteils 1 mit einem zweiten Bauteil 2 in einer gespannten und einer gelösten Stellung gezeigt. Die Spannvorrichtung enthält einen axial verschiebbaren Spannkonus 3 und mehrere um dem Spannkonus 3 in Umfangrichtung verteilt angeordnete Spannklauen 4, die durch eine Axialbewegung des Spannkonus 3 radial zwischen einer in 1 gezeigten äußeren Spannstellung und einer in 2 dargestellten inneren Lösestellung bewegbar sind.In the 1 and 2 is a clamping device for the detachable connection of a first component 1 with a second component 2 shown in a tensioned and a released position. The clamping device contains an axially displaceable clamping cone 3 and several around the clamping cone 3 Clamping claws arranged distributed in the circumferential direction 4th caused by an axial movement of the clamping cone 3 radial between an in 1 outer clamping position shown and one in 2 inner release position shown are movable.

Bei der gezeigten Ausführung ist der Spannkonus 3 innerhalb eines in das zweite Maschinenteil 2 eingesetzten buchsenförmigen Gehäuses 5 über ein hier als Kolbenstange eines Kolbens 6 ausgebildetes stangenförmiges Betätigungselement 7 zwischen einer in 1 gezeigten eingezogenen Spannstellung und einer in 2 dargestellten ausgefahrenen Lösestellung axial verschiebbar angeordnet. Entsprechend der DE 101 59 611 C1 kann das Betätigungselement 7 aber auch eine innerhalb einer Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine angeordnete Zugstange sein, über die der Spannkonus 3 mit Hilfe einer Spannfeder in die eingefahrene Spannstellung gezogen und über eine Löseeinheit entgegen der Kraft der Spannfeder in ein ausgefahrene Lösestellung bewegt werden kann. Dadurch können z.B. Werkzeuge oder Werkstücke in einer motorisch angetriebenen Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine gespannt werden.In the embodiment shown, the clamping cone is 3 within one in the second machine part 2 inserted socket-shaped housing 5 over here as a piston rod of a piston 6th formed rod-shaped actuating element 7th between an in 1 retracted clamping position shown and one in 2 shown extended release position arranged axially displaceable. According to the DE 101 59 611 C1 can the actuator 7th but also a tie rod arranged within a work spindle of a machine tool, via which the clamping cone 3 can be pulled into the retracted clamping position with the aid of a tension spring and moved into an extended release position via a release unit against the force of the tension spring. In this way, for example, tools or workpieces can be clamped in a motor-driven work spindle of a machine tool.

Das buchsenförmige Gehäuse 5 weist bei der gezeigten Ausführung an seiner dem ersten Bauteil 1 zugewandten vorderen Seite eine vordere zylindrische Aufnahmeöffnung 8 zur Aufnahme des Spannkonus 3, der Spannzangen 4 und einer im Folgenden noch näher erläuterten Führungseinrichtung 9 auf. Das buchsenförmige Gehäuse 5 enthält ferner einen mittleren Führungsbereich 10 mit einer Durchgangsöffnung 11 zur Führung des als Kolbenstange ausgeführten stangenförmigen Betätigungselements 7. Außerdem weist das buchsenförmige Gehäuse 5 an seiner dem ersten Bauteil 1 abgewandten hinteren Seite eine durch eine Abdeckung 12 nach hinten abgeschlossene zylindrische hintere Aufnahmeöffnung 13 zur abgedichteten Führung des Kolbens 6 auf. Der Kolben 6 ist über Dichtungen 14 gegenüber dem hinteren Aufnahmebereich 13 des Gehäuses 5 abgedichtet. In dem mittleren Führungsteil 10 sind Dichtungen 15 zur Abdichtung der Kolbenstange 7 gegenüber dem Gehäuse 5 vorgesehen.The sleeve-shaped housing 5 has in the embodiment shown on its the first component 1 facing front side a front cylindrical receiving opening 8th for holding the clamping cone 3 , the collets 4th and a guide device explained in more detail below 9 on. The sleeve-shaped housing 5 also includes a central guide area 10 with a through opening 11 for guiding the rod-shaped actuating element designed as a piston rod 7th . In addition, the socket-shaped housing 5 on its the first component 1 facing away from the rear side one through a cover 12th Cylindrical rear receiving opening closed at the rear 13th for sealed guidance of the piston 6th on. The piston 6th is about seals 14th opposite the rear recording area 13th of the housing 5 sealed. In the middle guide part 10 are seals 15th for sealing the piston rod 7th opposite the housing 5 intended.

Zwischen einer hinteren Stirnfläche 16 des Kolbens 6 und der Abdeckung 12 wird eine erste Druckkammer 17 zur Verschiebung des Spannkonus 3 in die ausgefahrene Lösestellung begrenzt. Zwischen einer vorderen Stirnfläche 18 des Kolbens 6 und einer Bodenfläche 19 der hinteren Aufnahmeöffnung 13 wird eine zweite Druckkammer 20 zur Verschiebung des Spannkonus 3 in die eingezogene Spannstellung begrenzt. Über Bohrungen 21 in dem Gehäuse 5 ist die zweite Druckkammer 20 mit einem Druckfluid beaufschlagbar. Die erste Druckkammer 17 kann über entsprechende Bohrungen in der Abdeckung 12 mit einem Druckfluid versorgt werden.Between a rear face 16 of the piston 6th and the cover 12th becomes a first pressure chamber 17th for moving the clamping cone 3 limited in the extended release position. Between a front face 18th of the piston 6th and a floor area 19th the rear receiving opening 13th becomes a second pressure chamber 20th for moving the clamping cone 3 limited in the retracted clamping position. About holes 21 in the case 5 is the second pressure chamber 20th can be acted upon with a pressure fluid. The first pressure chamber 17th can be done via corresponding holes in the cover 12th be supplied with a pressurized fluid.

An dem zum ersten Bauteil 1 weisenden vorderen Ende des stangenförmigen Betätigungselements 7 ist der Spannkonus 3 über ein Gewinde 22 und eine Haltemutter 23 befestigt. Der Spannkonus 3 weist an der Außenseite seines dem Bauteil 1 abgewandten hinteren Endes 24 eine hintere Spannfläche 25 auf. An der Außenseite des dem Bauteil 1 zugewandten vorderen Endes 26 des Spannkonus 3 ist eine vordere Spannfläche 27 vorgesehen. An der hinteren und vorderen äußeren Spannfläche 25 und 27 liegen die Spannklauen 4 in der in 1 gezeigten Spannstellung an. An der Außenseite des Spannkonus 3 ist außerdem eine an die vordere Spannfläche 27 anschließende konische Übergangsfläche 28 zur Anlage der Spannklauen 4 in der in 2 gezeigten Lösestellung vorgesehen.On the first component 1 facing front end of the rod-shaped actuating element 7th is the clamping cone 3 via a thread 22nd and a retaining nut 23 attached. The clamping cone 3 points on the outside of its the component 1 remote rear end 24 a rear clamping surface 25th on. On the outside of the component 1 facing front end 26th of the clamping cone 3 is a front clamping surface 27 intended. On the rear and front outer clamping surface 25th and 27 are the clamping claws 4th in the in 1 shown clamping position. On the outside of the clamping cone 3 is also one on the front clamping surface 27 subsequent conical transition surface 28 for the installation of the clamping claws 4th in the in 2 provided release position shown.

Bei der gezeigten Ausführung sind die beiden Spannflächen 25 und 27 konisch ausgebildet und entgegengesetzt geneigt. Der Spannkonus 3 weist eine sich nach hinten verjüngende konische hintere Spannfläche 25 und eine sich nach vorne verjüngende konische vordere Spannfläche 27 auf. Im Bereich der vorderen konischen Spannfläche 27 hat der in der Zeichnung dargestellte Spannkonus 3 einen Kegelwinkel von 3° und im Bereich der hinteren konischen Spannfläche 25 einen Kegelwinkel von 10°. Die Spannflächen 25 und 27 können aber auch anders ausgestaltet sein.In the embodiment shown, the two clamping surfaces are 25th and 27 conical and inclined in the opposite direction. The clamping cone 3 has a rearwardly tapering conical rear clamping surface 25th and a forwardly tapered conical front clamping surface 27 on. In the area of the front conical clamping surface 27 has the clamping cone shown in the drawing 3 a cone angle of 3 ° and in the area of the rear conical clamping surface 25th a cone angle of 10 °. The clamping surfaces 25th and 27 but can also be designed differently.

Wie aus 1 hervorgeht, ist der Spannkonus 3 an seiner Innenseite derart ausgestaltet, dass er zumindest im Bereich der hinteren und vorderen äußeren Spannflächen 25 und 27 durch radial innere Freistellungen 29 und 30 radial federnd ausgeführt ist. Die hinteren und vorderen Enden 24 und 26 des Spannkonus 3 mit den an den Außenseiten befindlichen Spannflächen 25 und 27 sind als frei auskragende, radial federnde Ringstege ausgebildet. Der Spannkonus 3 weist eine innere Durchgangsöffnung mit einem an den Durchmesser des Betätigungselements 7 angepassten schlankeren mittleren Teil 31 und gegenüber dem Durchmesser des Betätigungselements 7 vergrößerten hinteren und vorderen Teilen 32 und 33 zur Bildung der Freistellungen 29 und 30 auf.How out 1 is the clamping cone 3 designed on its inside in such a way that it is at least in the area of the rear and front outer clamping surfaces 25th and 27 through radially inner clearances 29 and 30th is designed to be radially resilient. The back and front ends 24 and 26th of the clamping cone 3 with the clamping surfaces on the outside 25th and 27 are designed as freely cantilevered, radially resilient ring webs. The clamping cone 3 has an inner through-opening with a diameter of the actuating element 7th adapted slimmer middle part 31 and with respect to the diameter of the actuating element 7th enlarged rear and front parts 32 and 33 to create the exemptions 29 and 30th on.

Die im Bereich der hinteren Spannfläche 25 angeordnete hintere Freistellung 29 ist als ringförmiger Hohlraum zwischen einer hinteren Innenfläche 34 am hinteren Ende 24 des Spannkonus 3 und einer Außenfläche des stangenförmigen Betätigungselements 7 ausgeführt. Die im Bereich der vorderen Spannfläche 27 befindliche vordere Freistellung 30 ist als Vertiefung mit einem gegenüber dem Betätigungselement 7 vergrößerten Durchmesser ausgebildet. Der Durchmesser der Vertiefung ist derart gewählt, dass zwischen einer vorderen Innenfläche 35 am vorderen Ende des Spannkonus 3 und einer Außenfläche der Haltemutter 23 ein Abstand besteht. Durch die radial inneren Freistellungen 29 und 30 kann gewährleistet werden, dass die Vorspannung der Spannzangen auch bei eventuellen Setzbewegungen oder leichten Axialverschiebungen des Spannkonus beibehalten wird und somit eine Selbsthemmung ermöglicht wird.The one in the area of the rear clamping surface 25th arranged rear exposure 29 is as an annular cavity between a rear inner surface 34 at the far end 24 of the clamping cone 3 and an outer surface of the rod-shaped operating member 7th executed. The one in the area of the front clamping surface 27 located front exposure 30th is as a recess with a opposite to the actuator 7th formed enlarged diameter. The diameter of the recess is chosen so that between a front inner surface 35 at the front end of the clamping cone 3 and an outer surface of the retaining nut 23 there is a gap. Due to the radially inner clearances 29 and 30th it can be ensured that the preload of the collets is maintained even in the event of any setting movements or slight axial displacements of the clamping cone, thus enabling self-locking.

Die um den Spannkonus 3 konzentrisch angeordneten Spannklauen 4 haben an ihrem dem Bauteil 1 zugewandten vorderen Ende 36 eine radiale Verdickung mit einer zum hinteren Ende der Spannklauen 4 weisenden ersten äußeren Spannfläche 37. Diese Spannfläche 37 liegt bei der in 1 dargestellten Spannstellung an einer entsprechenden Gegenfläche 38 einer Spannrille 39 an der Innenseite einer in das Bauteil 1 eingeschraubten Spannhülse 40 an. An der Innenseite des vorderen Endes 36 der Spannkauen 4 ist eine als Teilkonus ausgebildete erste innere Anlagefläche 41 zur Anlage an der vorderen Spannfläche 27 des Spannkonus 3 vorgesehen.The one around the clamping cone 3 concentrically arranged clamping claws 4th have on their component 1 facing front end 36 a radial thickening with a to the rear end of the clamping claws 4th facing first outer clamping surface 37 . This clamping surface 37 lies with the in 1 shown clamping position on a corresponding mating surface 38 a clamping groove 39 on the inside of one in the component 1 screwed in clamping sleeve 40 at. On the inside of the front end 36 the chewing chew 4th is a first inner contact surface designed as a partial cone 41 to rest on the front clamping surface 27 of the clamping cone 3 intended.

Die Spannklauen 4 enthalten an der Außenseite ihres hinteren Endes 42 außerdem eine hintere Verdickung mit einer zum vorderen Ende der Spannklauen 12 weisenden zweiten äußeren Spannfläche 43. Die ebenfalls als Teilkonus ausgeführte Spannfläche 43 an dem hinteren Ende 42 der Spannklauen 12 ist zur Anlage an einer konischen Gegenfläche 44 innerhalb des Gehäuses 5 bestimmt. An der Innenseite des hinteren Endes 42 der Spannklauen 4 eine zweite innere Anlagefläche 45 zur Anlage an der hinteren Spannfläche 25 des Spannkonus 3 vorhanden.The clamping claws 4th contained on the outside of their rear end 42 also a rear thickening with a to the front end of the clamping claws 12th facing second outer clamping surface 43 . The clamping surface, which is also designed as a partial cone 43 at the far end 42 the clamping claws 12th is to rest on a conical counter surface 44 inside the case 5 certainly. On the inside of the back end 42 the clamping claws 4th a second inner contact surface 45 to rest on the rear clamping surface 25th of the clamping cone 3 available.

Die äußeren Spannflächen 25 und 27 des Spannkonus 3 und die korrespondierenden inneren Anlageflächen 41 und 45 der Spannklauen 4 sind derart aufeinander abgestimmt, dass die Spannklauen 4 bei einer Verschiebung des Spannkonus 3 aus der in 2 gezeigten Lösestellung in die in 1 gezeigte Spannstellung radial nach außen verschoben werden.The outer clamping surfaces 25th and 27 of the clamping cone 3 and the corresponding inner contact surfaces 41 and 45 the clamping claws 4th are coordinated in such a way that the clamping claws 4th when the clamping cone is displaced 3 from the in 2 in the release position shown in 1 clamping position shown are shifted radially outward.

Von der im Gehäuse 5 angeordneten Führungseinrichtung 9 werden die Spannklauen 4 geführt und in Umfangsrichtung auf Abstand gehalten. Hierzu weist die im Gehäuse 5 angeordnete Führungseinrichtung 9 eine stationäre Führungshülse 46 und einen relativ dazu in Axialrichtung beweglichen, durch eine Feder 47 in Richtung der Spannklauen 4 beaufschlagten Halter 48 auf. Die stationäre Führungshülse 46 enthält mehrere durch Schlitze in Umfangsrichtung voneinander getrennte, in Richtung der Spannklauen 4 axial vorstehende Ansätze 49 mit einer geneigten vorderen Stirnfläche 50 zur Anlage an einer hinteren Schrägfläche 51 der Spannklauen 4. Der axial verschiebbare Halter 48 weist mehrere in die Schlitze der Führungshülse 46 eingreifende Haltefinger 52 mit einer schrägen vorderen Stirnfläche 53 auf. Die Haltefinger 52 des Halters 48 greifen in schlitzförmige Ausnehmungen 54 an den hinteren Enden 42 der Spannklauen 4 ein und liegen mit ihren schrägen vorderen Stirnfläche 53 an korrespondierenden Schrägflächen 55 am Grund der schlitzförmigen Ausnehmungen 54 an. Durch die mit ihrer schrägen vorderen Stirnfläche 53 an den Schrägflächen 55 im Grund der Ausnehmungen 54 anliegenden Haltefinger 52 des federnd vorgespannten Halters 48 werden die Spannklauen 4 an ihren hinteren Enden 42 radial nach innen gedrückt.From the one in the housing 5 arranged guide device 9 become the clamping claws 4th guided and kept at a distance in the circumferential direction. For this purpose, the in the housing 5 arranged guide device 9 a stationary guide sleeve 46 and one movable relative thereto in the axial direction, by means of a spring 47 in the direction of the clamping claws 4th acted holder 48 on. The stationary guide sleeve 46 contains several separated from one another by slots in the circumferential direction, in the direction of the clamping claws 4th axially protruding approaches 49 with an inclined front face 50 to rest on a rear sloping surface 51 the clamping claws 4th . The axially movable holder 48 has several in the slots of the guide sleeve 46 engaging holding fingers 52 with a sloping front face 53 on. The holding fingers 52 of the holder 48 grip into slot-shaped recesses 54 at the rear ends 42 the clamping claws 4th one and lie with their sloping front face 53 on corresponding inclined surfaces 55 at the bottom of the slot-shaped recesses 54 at. With its sloping front face 53 on the sloping surfaces 55 in the bottom of the recesses 54 attached holding fingers 52 of the spring-loaded holder 48 become the clamping claws 4th at their rear ends 42 pressed radially inwards.

Die Funktionsweise der vorstehend beschriebenen Spannvorrichtung ist wie folgt:

Bei der 2 gezeigten Lösestellung ist der Spannkonus 3 über das stangenförmige Betätigungselement 7 in Richtung des Bauteil 1 gedrückt. In dieser vorgeschobenen Lösestellung sind die vorderen Enden 36 der Spannklauen 4 radial nach innen gedrückt und geben die Spannrille 39 an der Innenseite der im Bauteil 1 angeordneten Spannhülse 40 frei. Die hinteren Enden 42 der Spannklauen 4 werden ebenfalls in einer radial inneren Stellung gehalten. In dieser Stellung kann das Bauteil 1 mit dem Bauteil 2 verbunden oder die Verbindung gelöst werden.

The functioning of the clamping device described above is as follows:

In the 2 The release position shown is the clamping cone 3 via the rod-shaped actuating element 7th in the direction of the component 1 pressed. The front ends are in this advanced release position 36 the clamping claws 4th pressed radially inwards and give the clamping groove 39 on the inside of the component 1 arranged clamping sleeve 40 free. The rear ends 42 the clamping claws 4th are also held in a radially inward position. In this position the component 1 with the component 2 connected or disconnected.

Zur Spannen des Bauteils 1 gegenüber dem Bauteil 2 wird der Spannkonus 3 über das als Kolbenstange eines Kolbens 6 ausgebildete Betätigungselement eingezogen (d.h. in den 1 und 2 nach oben gezogen). Dabei werden zunächst die vorderen Enden 36 der Spannklauen 4 durch die Übergangsfläche 28 am Spannkonus 3 radial nach außen gedrückt. Durch weiteres Einziehen des Spannkonus 3 können die Spannklauen 12 dann mit den ersten äußeren 37 zur Anlage an der Gegenfläche 38 in der Spannrille 39 gelangen, wobei dann auch die hinteren Enden 42 der Spannklauen 4 radial nach außen gedrückt werden und das Bauteil 1 über die Spannklauen 4 axial eingezogen werden kann.For clamping the component 1 compared to the component 2 becomes the clamping cone 3 about that as a piston rod of a piston 6th trained actuator retracted (ie in the 1 and 2 pulled up). Do the front ends first 36 the clamping claws 4th through the transition area 28 on the clamping cone 3 pressed radially outwards. By pulling in the clamping cone further 3 can the clamping claws 12th then with the first outer 37 to rest on the mating surface 38 in the clamping groove 39 arrive, with the rear ends 42 the clamping claws 4th be pressed radially outwards and the component 1 over the clamping claws 4th can be retracted axially.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: Erstes BauteilFirst component
22: Zweites BauteilSecond component
33: SpannkonusClamping cone
44th: SpannklaueClamping claw
55: Gehäusecasing
66th: Kolbenpiston
77th: BetätigungselementActuator
88th: Vorderer AufnahmeöffnungFront receiving opening
99: FührungseinrichtungGuide device
1010: Mittlerer FührungsbereichMiddle management area
1111: DurchgangsöffnungThrough opening
1212th: Abdeckungcover
1313th: Hintere AufnahmeöffnungRear receiving opening
1414th: Dichtungpoetry
1515th: Dichtungpoetry
1616: Hintere StirnflächeRear face
1717th: Erste DruckkammerFirst pressure chamber
1818th: Vordere StirnflächeFront face
1919th: BodenflächeFloor area
2020th: Zweite DruckkammerSecond pressure chamber
2121: Bohrungdrilling
2222nd: Gewindethread
2323: HaltemutterRetaining nut
2424: Hinteres EndeBack end
2525th: Hintere SpannflächeRear clamping surface
2626th: Vorderes EndeFront end
2727: Vordere SpannflächeFront clamping surface
2828: ÜbergangsflächeTransition surface
2929: Hintere FreistellungRear exposure
3030th: Vordere FreistellungFront release
3131: Mittlerer Teil einer DurchgangsöffnungCentral part of a through opening
3232: Hinterer Teil einer DurchgangsöffnungRear part of a through opening
3333: Vorderer Teil einer DurchgangsöffnungFront part of a through opening
3434: Hintere InnenflächeRear inner surface
3535: Vordere InnenflächeFront inner surface
3636: Vorderes Ende der SpannklaueFront end of the clamping claw
3737: Erste äußere SpannflächeFirst outer clamping surface
3838: GegenflächeCounter surface
3939: SpannrilleClamping groove
4040: SpannhülseAdapter sleeve
4141: Erste innere AnlageflächeFirst inner contact surface
4242: Hinteres Ende der SpannklaueRear end of the clamping claw
4343: Zweite äußere SpannflächeSecond outer clamping surface
4444: GegenflächeCounter surface
4545: Zweite innere AnlageflächeSecond inner contact surface
4646: Stationäre FührungshülseStationary guide sleeve
4747: Federfeather
4848: Halterholder
4949: Ansatzapproach
5050: Vordere StirnflächeFront face
5151: SchrägflächeBevel
5252: HaltefingerHolding fingers
5353: Vordere StirnflächeFront face
5454: AusnehmungRecess
5555: SchrägflächeBevel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 10159611 C1 [0002, 0013]DE 10159611 C1 [0002, 0013]

Claims

Spannvorrichtung zur lösbaren Verbindung zweier Bauteile (1, 2) mit einem durch ein Betätigungselement (7) axial verschiebbaren Spannkonus (3) und mehreren um dem Spannkonus (3) in Umfangrichtung verteilt angeordneten, durch eine Axialbewegung des Spannkonus (3) radial zwischen einer inneren Lösestellung und einer äußeren Spannstellung bewegbare Spannklauen (4), wobei der Spannkonus (3) an seiner Außenseite eine hintere Spannfläche (25) und eine vordere Spannfläche (27) zur Anlage der Spannklauen (4) in der Spannstellung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannkonus (3) zumindest im Bereich der hinteren und vorderen Spannflächen (25, 27) durch radial innere Freistellungen (29, 30) radial federnd ausgebildet ist.Clamping device for the detachable connection of two components (1, 2) with a clamping cone (3) axially displaceable by an actuating element (7) and several arranged around the clamping cone (3) distributed in the circumferential direction, by an axial movement of the clamping cone (3) radially between an inner one Release position and an outer clamping position movable clamping claws (4), wherein the clamping cone (3) has on its outside a rear clamping surface (25) and a front clamping surface (27) for resting the clamping claws (4) in the clamping position, characterized in that the The clamping cone (3) is designed to be radially resilient at least in the area of the rear and front clamping surfaces (25, 27) by means of radially inner clearances (29, 30).

Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vorderen und hinteren Enden (24, 26) des Spannkonus (3) mit den an den Außenseiten befindlichen hinteren und vorderen Spannflächen (25, 27) als federnde Ringstege ausgeführt sind.Clamping device according to Claim 1 , characterized in that the front and rear ends (24, 26) of the clamping cone (3) with the rear and front clamping surfaces (25, 27) located on the outside are designed as resilient annular webs.

Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannkonus (3) eine innere Durchgangsöffnung mit einem an den Durchmesser des Betätigungselements (7) angepassten mittleren Teil (31) und gegenüber dem Durchmesser des Betätigungselements (7) vergrößerten hinteren und vorderen Teilen (32, 33) zur Bildung der Freistellungen (29, 30) aufweist.Clamping device according to Claim 1 or 2 , characterized in that the clamping cone (3) forms an inner through-opening with a central part (31) adapted to the diameter of the actuating element (7) and rear and front parts (32, 33) enlarged compared to the diameter of the actuating element (7) the exemptions (29, 30).

Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die im Bereich der hinteren Spannfläche (25) angeordnete Freistellung (29) als ringförmiger Hohlraum zwischen einer hinteren Innenfläche (30) des Spannkonus (3) und einer Außenfläche (30) des Betätigungselements (7) ausgebildet ist.Clamping device according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the clearance (29) arranged in the area of the rear clamping surface (25) is designed as an annular cavity between a rear inner surface (30) of the clamping cone (3) and an outer surface (30) of the actuating element (7).

Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die im Bereich der vorderen Spannfläche (27) angeordnete Freistellung (30) als nach vorne offene Vertiefung an der Vorderseite des Spannkonus (3) ausgebildet ist.Clamping device according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the clearance (30) arranged in the area of the front clamping surface (27) is designed as a forwardly open recess on the front side of the clamping cone (3).

Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die hinteren und vorderen Spannflächen (25, 27) des Spannkonus (3) konisch ausgebildet und entgegengesetzt geneigt sind.Clamping device according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the rear and front clamping surfaces (25, 27) of the clamping cone (3) are conical and inclined in opposite directions.

Spannvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die hintere Spannfläche (25) konisch nach hinten und die vordere Spannfläche (27) konisch nach vorne verjüngt.Clamping device according to Claim 6 , characterized in that the rear clamping surface (25) tapers conically to the rear and the front clamping surface (27) tapers conically to the front.

Spannvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannkonus (3) im Bereich der vorderen Spannfläche (27) einen Kegelwinkel von 3° und im Bereich der hinteren konischen Spannfläche (25) einen Kegelwinkel von 10° aufweist.Clamping device according to Claim 6 or 7th , characterized in that the clamping cone (3) has a cone angle of 3 ° in the region of the front clamping surface (27) and a conical angle of 10 ° in the region of the rear conical clamping surface (25).

Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (7) als Kolbenstange eines innerhalb eines Gehäuses (5) axial verschiebbaren Kolbens (6) ausgebildet ist.Clamping device according to one of the Claims 1 to 7th , characterized in that the actuating element (7) is designed as a piston rod of a piston (6) axially displaceable within a housing (5).

Spannvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (5) eine vordere zylindrische Aufnahmeöffnung (8) zur Aufnahme des Spannkonus (3) und der Spannzangen (4), einen mittleren Führungsbereich (10) mit einer Durchgangsöffnung (11) zur Führung des Betätigungselements (7) und eine hintere Aufnahmeöffnung (13) zur Führung des Kolbens (6) enthält.Clamping device according to Claim 9 , characterized in that the housing (5) has a front cylindrical receiving opening (8) for receiving the clamping cone (3) and the collets (4), a central guide area (10) with a through opening (11) for guiding the actuating element (7) and a rear receiving opening (13) for guiding the piston (6).

Spannvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Gehäuses (5) eine Führungseinrichtung (9) zur Führung der Spannklauen (4) angeordnet ist.Clamping device according to Claim 9 or 10 , characterized in that a guide device (9) for guiding the clamping claws (4) is arranged inside the housing (5).

Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannklauen (4) an ihren vorderen Enden (36) eine erste innere Anlagefläche (41) zur Anlage an der vorderen Spannfläche (27) des Spannkonus (3) und an ihren hinteren Enden (42) eine zweite innere Anlagefläche (45) zur Anlage an der hinteren Spannfläche (25) des Spannkonus (3) aufweisen.Clamping device according to one of the Claims 1 to 11 , characterized in that the clamping claws (4) have a first inner contact surface (41) at their front ends (36) for contact with the front clamping surface (27) of the clamping cone (3) and a second inner contact surface at their rear ends (42) (45) to rest on the rear clamping surface (25) of the clamping cone (3).