DE3738732A1 - Device for the rotationally fixed connection between a drive spindle, which can be driven by a machine tool for rotary movement, and a cutting tool rotating in operation - Google Patents

Abstract

A device for the rotationally fixed connection between a drive spindle (3), which can be driven by a machine tool for rotary movement, and a cutting tool (6) rotating in operation, such as a milling cutter, drill or the like. Allocated to the tool (6) or the drive spindle (3) is a coupling part (15 or 16) in the configuration of a centring shank (17) which is designed as a prism (20), at least over a section of its axial length, with polygonal base or cross-sectional area. It can be releasably inserted into an insertion opening (18), complementary in the centring area, of a coupling part (15 or 16) allocated to the other respective component. The insertion opening (18) has a centring section extending at least over part of its axial length and having a cross-section complementary to the prism (20). The two coupling parts (15, 16) can be restrained opposite one another in opposite peripheral directions with reference to the common longitudinal axis (5). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum drehfesten Verbinden einer von einer Werkzeugmaschine zu einer Rotations­ bewegung antreibbaren Antriebsspindel mit einem im Betrieb rotierenden Bearbeitungswerkzeug wie Fräser, Bohrer od. dgl., wobei dem Werkzeug oder der Antriebsspindel ein Kupplungs­ teil in Gestalt eines Zentrierschafts zugeordnet ist, der in eine im Zentrierbereich komplementäre Einstecköffnung eines dem jeweils anderen Bauteil zugeordneten Kupplungsteils lösbar einsteckbar ist.The invention relates to a device for rotation Connect one from a machine tool to a rotation motion driven drive spindle with one in operation rotating machining tools such as milling cutters, drills or the like, wherein the tool or the drive spindle is a clutch part is assigned in the form of a centering shaft, which in a complementary insertion opening in the centering area the respective other component assigned coupling part is releasably insertable.

Um Bearbeitungswerkzeuge in Werkzeughaltern oder direkt an der Maschinenspindel einer Werkzeugmaschine zu befestigen, um ferner die Antriebswelle eines Werkzeughalters für ein oder mehrere Werkzeuge, z. B. auch Mehrspindelköpfe, mit der Maschinenspindel einer Werkzeugmaschine zu koppeln, werden bisher regelmäßig Kegelverbindungen gewählt. Dabei ist das einzusteckende Teil mit einem Kupplungsteil in Gestalt eines kegelförmigen Zentrierschaftes versehen, während das andere, in der Regel das angetriebene Teil, eine komplementäre kegel­ förmige Einstecköffnung aufweist. Im zusammengesteckten Zustand werden die beiden Kupplungsteile in Axialrichtung einander gegenüber verspannt, und die Drehmomentübertragung erfolgt über einen antriebsseitig vorgesehenen Nutenstein, der in eine entsprechende werkzeugseitige Ausnehmung form­ schlüssig eingreift. Als nachteilig hat sich bei derartigen Verbindungseinrichtungen herausgestellt, daß die axiale Lagefixierung sehr ungenau ist, da durch fertigungsbedingte Toleranzen hinsichtlich der Kegelausgestaltung unterschiedliche Einstecktiefen auftreten. Dies ist vor allem bei Werkzeug­ maschinen mit wechselnden Werkzeugen der Fall, bei denen eine Vielzahl von Zentrierschäften verwendet werden, und auch beim Einsatz von sogenannten Mehrspindelköpfen, die mehrere gleichzeitig im Eingriff stehende Werkzeuge enthalten, wirken sich die unterschiedlichen Axiallagen nachteilig aus. Darüber hinaus sind die Kegelverbindungen nur bedingt zur Aufnahme von Quer- bzw. Kippkräften geeignet, denn eine seitliche Abstützung in Axialrichtung mittels kooperierender Planflächen ist praktisch nicht möglich, da dies in Verbindung mit der Kegellagerung zu einer Übereinstimmung der Lagerungen führen würde. Des weiteren ist auch die Höhe des zwischen den beiden Kupplungsteilen maximal übertragbaren Drehmoments begrenzt, da die Keil-Nut-Verbindung hinsichtlich der Belast­ barkeit stark begrenzt ist. To machining tools in tool holders or directly on to fix the machine spindle of a machine tool, to further drive a tool holder for a or several tools, e.g. B. also multi-spindle heads with the To couple the machine spindle of a machine tool So far, regular taper connections have been chosen. It is part to be inserted with a coupling part in the form of a tapered centering shaft while the other,  usually the driven part, a complementary cone has shaped insertion opening. In the assembled Condition of the two coupling parts in the axial direction tense against each other, and the torque transmission takes place via a sliding block provided on the drive side, the form in a corresponding tool-side recess intervenes conclusively. Has been disadvantageous in such Connecting devices highlighted that the axial Position fixation is very imprecise because of manufacturing-related Tolerances with regard to the cone design differ Insertion depths occur. This is especially true with tools machines with changing tools, where a variety of centering shafts are used, and also when using so-called multi-spindle heads that contain several tools that are engaged at the same time, the different axial positions have a disadvantageous effect. In addition, the taper connections are only conditionally Suitable for absorbing lateral or tipping forces, because one lateral support in the axial direction by means of cooperating Flat surfaces are practically not possible as this is in connection with the conical bearing to match the bearings would lead. Furthermore, the amount of between the maximum torque that can be transmitted through the two coupling parts limited because the key-groove connection with regard to the load availability is severely limited.  

Es ist zwar auch schon versucht worden, den Zentrierschaft und die Einstecköffnung kreiszylindrisch auszubilden, um auf diese Weise die axiale Lagegenauigkeit zu erhöhen. Dies hat jedoch zu erhöhten Rundlaufungenauigkeiten geführt, da notge­ drungen ein gewisses Spiel zwischen den beiden einzusteckenden Teilen vorhanden sein muß. Ein seitliches Festklemmen mittels Klemmschrauben kann dies nicht kompensieren, sondern führt zu einer weiteren Exzentrizität der Lagerung.It has been tried, the center shaft and to form the insertion opening in a circular cylindrical shape this way to increase the axial position accuracy. this has however led to increased concentricity inaccuracies as notge a certain game between the two to be inserted Parts must be available. A lateral clamping with Clamping screws cannot compensate for this, but leads to a further eccentricity of the bearing.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung gemäß der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der die beiden Kupplungsteile so miteinander verbunden werden können, daß bei gleichzeitiger Erhöhung sowohl des übertragbaren Drehmoments als auch der aufzunehmenden Querkräfte eine hohe Rundlaufgenauigkeit sowie eine exakte Fixierung der Axiallage erreicht wird.It is therefore an object of the invention to provide a device to create according to the type mentioned with which the two coupling parts can be connected to each other that while increasing both the transferable Torque as well as the lateral forces to be absorbed a high Concentricity and exact fixation of the axial position is achieved.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Zentrierschaft zumindest über einen Abschnitt seiner axialen Länge als Prisma mit polygonförmiger Grund- bzw. Querschnittsfläche ausgebildet ist, daß die Einstecköffnung einen sich zumindest über einen Teil ihrer axialen Länge erstreckenden Zentrier­ abschnitt mit zum Prisma komplementären polygonförmigem Querschnitt aufweist, wobei das Prisma des Schaftes und der zugehörige Öffnungsabschnitt der Einstecköffnung im zusammen­ gesteckten Zustand von Schaft und Öffnung formschlüssig ineinander eingreifen, und daß hierbei das eine Kupplungsteil gegenüber dem anderen Kupplungsteil mit Bezug auf die gemein­ same Längsachse in Umfangsrichtung verspannbar ist. Auf diese Weise ist schaftseitig und auch öffnungsseitig ein konstanter Querschnitt vorhanden, so daß die Einstecktiefe und damit die Axiallage auf einfache Weise mit Anschlagteilen od. dgl. exakt festlegbar ist. Diese Anschlagteile können gleichzeitig zur Aufnahme von Axialkräften dienen und, je nach Ausführungsform, sogar als Planflächen ausgebildet sein, um eine Abstützung gegenüber Quer- bzw. Kippkräften zu erreichen. Das auch bei dieser Einsteckpaarung unvermeidliche Spiel läßt sich vorteilhaft kompensieren durch die Verspannung der beiden Kupplungsteile gegeneinander im eingesteckten Zustand, wobei die beiden Teile mit Bezug auf die Längsachse in einander entgegengesetzte Umfangsrichtungen gegeneinander vorspannbar sind. Das Verspannen hat also einen Spielausgleich zur Folge, ohne daß hierbei die Koaxiallage der beiden Kupplungsteile zueinander verändert wird. Mithin ist eine hohe Rundlaufgenauigkeit vorhanden. Hinzu kommt, daß die polygonförmige Kontur im Bereich der Berührflächen der beiden Kupplungsteile durch den formschlüssigen Kontakt erlaubt, ein hohes Drehmoment zu übertragen, ohne daß die Gefahr eines Abscherens besteht. Durch das Gegeneinanderverdrehen der beiden Prismenflächen ergibt sich an den Eckenbereichen praktisch eine linienförmige Flächenberührung, was den weiteren Vorteil einer hohen Dämpfung mit sich bringt, so daß z. B. ein langes dünnes Bearbeitungswerkzeug hinsichtlich seines Schwingungsverhaltens wesentlich besser beherrschbar ist. Die erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung läßt sich beispielsweise sowohl bei unmittelbarem Anbringen eines Werkzeuges an der Maschinenspindel als auch bei mittelbarer Verbindung vorteil­ haft einsetzen.This problem is solved in that the centering shaft at least over a portion of its axial length as Prism with a polygonal base or cross-sectional area is designed that the insertion opening at least one Centering extending over part of its axial length section with polygonal complementary to the prism Has cross section, the prism of the shaft and the associated opening section of the insertion opening together mated condition of shaft and opening engage in each other, and that this is a coupling part  compared to the other coupling part with reference to the common same longitudinal axis can be clamped in the circumferential direction. To this The way is a constant on the shaft side and also on the opening side Cross section available, so that the insertion depth and thus the Axial position in a simple manner with stop parts or the like. Exactly is definable. These stop parts can be used simultaneously Serve to absorb axial forces and, depending on the design, even be designed as flat surfaces to support to achieve against lateral or tipping forces. The same with this pairing inevitable game can be advantageous compensate by tightening the two coupling parts against each other in the inserted state, the two Parts opposite to each other with respect to the longitudinal axis Circumferential directions can be biased against each other. The bracing has a game equalization without the Coaxial position of the two coupling parts to each other is changed. A high concentricity is therefore available. In addition, that the polygonal contour in the area of the contact surfaces of the both coupling parts allowed by the positive contact, to transmit a high torque without the risk of Shear exists. By twisting the Both prism surfaces result at the corner areas practically a linear surface contact, which the other Advantage of high attenuation, so that, for. B. a long thin machining tool regarding its  Vibration behavior is much easier to control. The Connection device according to the invention can for example both when attaching a tool directly to the Machine spindle as well as an indirect connection advantageous use.

Um die polygonförmige Kontur des Schaftes bzw. der Öffnung zu erhalten, lassen sich, im Querschnitt gesehen, Linienführungen einsetzen, die je nach Anwendungszweck eine verschiedenartige Anzahl von Ecken aufweisen können. Dabei kann es sich um Zwei­ ecke, Vierecke usw. handeln, wobei sich eine dreieckförmige Kontur als besonders günstig erwiesen hat, da sie sich zum einen besonders kostengünstig fertigen läßt und zum anderen eine hohe Festigkeit mit sich bringt.Around the polygonal contour of the shaft or the opening seen in cross-section, lines can be preserved use a different type depending on the application Can have number of corners. It can be two act corner, quadrangles, etc., where a triangular Contour has proven to be particularly favorable because it is the one can be produced particularly inexpensively and on the other brings a high strength with it.

Vorzugsweise sind die Ecken des Polygons abgerundet, so daß die Seitenkanten des Prismas und die Längskanten des prismatischen Zentrierabschnittes der Einstecköffnung ebenfalls abgerundet sind; auf diese Weise lassen sich die spezifischen Werkstoff­ belastungen im Eckenbereich reduzieren und überdies gestaltet sich die Fertigung einfacher. Vorzugsweise wird als Flächen­ kontur jeweils die Gestalt eines regelmäßigen Polygons gewählt, das insbesondere konvex ausgebildet ist.The corners of the polygon are preferably rounded, so that the side edges of the prism and the longitudinal edges of the prismatic Centering section of the insertion opening also rounded are; in this way, the specific material Reduce loads in the corner area and also design manufacturing is easier. Preferably as surfaces contour selected the shape of a regular polygon, which is particularly convex.

Vorzugsweise wird das dem Bearbeitungswerkzeug zugeordnete Kupplungsteil der Verbindungseinrichtung entgegen der Richtung der vom Werkzeug auf ein Werkstück ausgeübten Umfangskraft bzw. Schneidkraft gegenüber dem anderen Kupplungsteil vorgespannt, was zu einer zusätzlichen Erhöhung der Zentrier­ kraft führt.That which is assigned to the machining tool is preferably Coupling part of the connecting device against the direction the circumferential force exerted by the tool on a workpiece or cutting force compared to the other coupling part  biased, resulting in an additional increase in centering force leads.

Zum Verspannen der beiden Kupplungsteile ist vorzugsweise in der die Einstecköffnung umfangsseitig begrenzenden Wand zumindest ein verstellbares Spannelement abstützend gelagert, das gegen den Schaft arbeitet, wobei seine verlängerte gedachte Krafteinleitungslinie die Längsachse des Schaftes mit Abstand passiert, also nicht schneidet. Dies läßt sich vor allem dann vorteilhaft verwirklichen, wenn ein Bearbeitungswerkzeug unmittelbar an der Maschinenspindel oder aber an einem Mehr­ spindelkopf gelagert werden soll, wobei es sich um geringer dimensionierte Werkzeuge handelt. Der Zentrierschaft ist dabei vorzugsweise etwas länger ausgeführt, so daß Querkräfte in erhöhtem Maße aufgenommen werden können. Vorzugsweise verläuft die Krafteinleitungsrichtung des mindestens einen Spannelements parallel zu einer der Seitenflächen des Prismas, wobei bei einem Prisma mit dreieckiger Grundfläche diese Linie parallel zu einer der Seitenflächen des Prismas und hierbei zwischen dieser Fläche und der Längsachse des Schaftes verläuft.To clamp the two coupling parts is preferably in the wall delimiting the insertion opening on the circumference supporting at least one adjustable clamping element, that works against the shaft, its elongated imaginary Force transmission line the longitudinal axis of the shaft at a distance happens, so does not cut. Above all, this can be done realize advantageous when a machining tool directly on the machine spindle or on a multi spindle head should be stored, which is less dimensioned tools. The centering shaft is preferably a little longer, so that lateral forces can be absorbed to an increased extent. Preferably the direction of force introduction of the at least one Clamping element parallel to one of the side surfaces of the prism, with a prism with a triangular base, this Line parallel to one of the side surfaces of the prism and here between this surface and the longitudinal axis of the shaft runs.

Mehrere der Spannelemente können über den Umfang des Schaftes und auch über seine Länge verteilt angeordnet sein, was die Sicherheit der Halterung erhöht. Several of the clamping elements can extend over the circumference of the shaft and also be distributed over its length, which the Security of the bracket increased.  

Zweckmäßigerweise ist mindestens ein vorzugsweise von einem oder mehreren der Spannelemente gebildetes Befestigungselement zur Fixierung der relativen Axiallage zwischen Schaft und Einstecköffnung vorhanden, das sich an der Umfangswand der Einstecköffnung abstützt und den Schaft mit einer in Einsteck­ richtung verlaufenden Kraftkomponente beaufschlagt.At least one is expediently preferably one or more fastening element formed of the clamping elements to fix the relative axial position between shaft and Insert opening available, which is on the peripheral wall of the Plug-in opening supports and the shaft with a plug-in directional force component applied.

Insbesondere dann, wenn die Verbindung zwischen Bearbeitungs­ werkzeug und Maschinenspindel automatisch hergestellt und gelöst werden soll, ist es von Vorteil, zur Befestigung der beiden Kupplungsteile eine Spannzange od. dgl. vorzusehen, die die beiden Kupplungsteile ineinanderzieht und vorzugsweise gleichzeitig gegeneinander in Umfangsrichtung verspannt. Ein manuelles Befestigen bzw. Lösen erübrigt sich hier.Especially when the connection between machining tool and machine spindle automatically manufactured and to be solved, it is advantageous to attach the two coupling parts to provide a collet or the like pulls the two coupling parts into each other and preferably simultaneously braced against each other in the circumferential direction. A Manual fastening or loosening is not necessary here.

Die Antriebsspindel kann von der Maschinenspindel der Werkzeug­ maschine gebildet sein, wobei eines der Kupplungsteile an der Maschinenspindel angeordnet und insbesondere einstückig mit diesem ausgebildet sein kann. Zusätzlich oder alternativ kann eines der Kupplungsteile unmittelbar am Bearbeitungswerkzeug angeordnet und insbesondere einstückig mit diesem ausgebildet sein. Soll an die Werkzeugmaschine ein Werkzeughalter für ein oder mehrere Werkzeuge angekuppelt werden, so ist es von Vorteil, das dem Werkzeug zugeordnete Kupplungsteil an der Antriebswelle des Werkzeughalters vorzusehen. Bei der Be­ festigung einzelner Werkzeuge an einem Mehrspindelkopf ist es von Vorteil, das eine Kupplungsteil dem jeweiligen Bear­ beitungswerkzeug zuzuordnen und das andere Kupplungsteil an einer dem jeweiligen Werkzeug zugeordneten Abtriebswelle des Werkzeughalters vorzusehen. Ferner kann je nach Bedarf zwischen dem jeweiligen Bearbeitungswerkzeug und der Antriebs­ welle mindestens ein Adapterstück vorgesehen werden, das einerseits mit der Antriebsspindel über eine Polygonpaarung verbunden ist und das andererseits, ebenfalls über Polygon­ paarungen, mit mindestens einem weiteren Adapterstück und/oder dem Bearbeitungswerkzeug verbunden ist.The drive spindle can move from the machine spindle to the tool be formed machine, wherein one of the coupling parts on the Machine spindle arranged and in particular in one piece with this can be formed. Additionally or alternatively one of the coupling parts directly on the processing tool arranged and in particular integrally formed with this be. Should be a tool holder for a machine tool or several tools are coupled, so it is from Advantage, the coupling part assigned to the tool on the To provide the drive shaft of the tool holder. With the Be It is fastening individual tools to a multi-spindle head advantageous that a coupling part the respective Bear assign processing tool and the other coupling part  on an output shaft assigned to the respective tool of the tool holder. Furthermore, depending on your needs between the respective processing tool and the drive wave at least one adapter piece are provided, the on the one hand with the drive spindle via a polygon pairing is connected, on the other hand, also via polygon pairings, with at least one additional adapter piece and / or is connected to the processing tool.

Beim Ankoppeln von groß dimensionierten Bearbeitungswerkzeugen oder von Werkzeughalterungen wie Mehrspindelköpfen ist es von Vorteil, den Zentrierschaft mit einer quer zu seiner Längsrichtung verlaufenden Plananlagefläche zu versehen, die sich im zusammen­ gesteckten Zustand an einer Gegenplanfläche des anderen Kupplungsteils abstützen kann, wobei beide Planflächen insbe­ sondere ringförmig ausgebildet und koaxial zum Schaft und zur Öffnung angeordnet sind. Dies erlaubt die Aufnahme hoher Quer­ kräfte und überdies kann der Polygonschaft mit geringen axialen Abmessungen versehen werden, da er lediglich zur Dreh­ momentübertragung und zur Zentrierung dient. Somit lassen sich auch die Abmessungen der Werkzeugmaschine reduzieren, da das Aushubmaß im Falle eines Werkzeugwechsels sehr gering ist.When coupling large-sized machining tools or from tool holders such as multi-spindle heads it is from Advantage, the centering shaft with a cross to its longitudinal direction running plan investment area, which are in together mated condition on a counter face of the other Coupling part can support, both flat surfaces in particular special ring-shaped and coaxial to the shaft and Opening are arranged. This allows the recording of high cross Forces and, moreover, the polygonal shaft can have small axial Dimensions are provided, since it is only for rotation torque transmission and used for centering. So you can also reduce the dimensions of the machine tool, because that Excavation in the event of a tool change is very small.

Vorteilhafterweise sind die beiden jeweiligen Kupplungsteile im Bereich ihrer Trennstelle von einer Schutzhülse umgeben, so daß ein Eindringen von Schmutz ausgeschlossen ist. Es kann vorgesehen werden, die Trennspalte mit Druckluft durchströmen zu lassen, so daß zusätzlich eine Reinigung erfolgt, wobei die einzelnen Öffnungen ferner auch als Meßdüsen verwendet werden können.The two respective coupling parts are advantageously surrounded by a protective sleeve in the area of their separation point,  so that penetration of dirt is excluded. It can are provided, flow through the separation gaps with compressed air to leave, so that in addition a cleaning takes place, whereby the individual openings are also used as measuring nozzles can be.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigtThe invention is described below with reference to the drawing explained in more detail. In this shows

Fig. 1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung im Längsschnitt, wobei ein Bearbeitungs­ werkzeug unmittelbar an eine Maschinenspindel angekoppelt ist, Fig. 1 shows a first embodiment of the device according to the invention in longitudinal section, wherein a machining tool is coupled directly to a machine spindle,

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform der Verbindungsein­ richtung ebenfalls im Längsschnitt, die im Gegensatz zu Fig. 1 im wesentlichen zum Ankuppeln geringer dimensionierter Werkzeuge dient, Fig. 2 shows another embodiment of the Verbindungsein direction also in longitudinal section, is in contrast to Fig. 1 is substantially smaller dimensioned for coupling tools,

Fig. 3 in perspektivischer Darstellung und schematisiert einen mit mehreren Werkzeugen bestückten, an einer Werkzeugmaschine angesetzten Werkzeughalter, Fig an assembled. 3 in a perspective view and schematically, with several tools on a machine tool for the next tool holder,

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform der Verbindungsein­ richtung im Längsschnitt, wobei zwischen Maschinen­ spindel und Bearbeitungswerkzeug ein Adapter zwischengefügt ist, Fig. 4 shows a further embodiment of the Verbindungsein direction in longitudinal section, said spindle between machines and machining tool, an adapter is interposed,

Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel mit mehreren Adaptern und Fig. 5 shows an embodiment with several adapters and

Fig. 6 einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Ver­ bindungseinrichtung gemäß den Schnittlinien VI-VI aus den Fig. 2 und 4, wobei der polygonförmige Querschnitt sichtbar ist. Fig. 6 shows a cross section through the connecting device according to the invention according to the section lines VI-VI from FIGS. 2 and 4, wherein the polygonal cross section is visible.

Die in der Zeichnung beschriebene Einrichtung dient zum Verbinden einer von einer Werkzeugmaschine zu einer Rotations­ bewegung antreibbaren Antriebsspindel mit einem im Betrieb rotierenden Bearbeitungswerkzeug. Als Werkzeuge kommen hierbei insbesondere Fräser, Bohrer, Bohrstangen od. dgl. in Frage, bei den Werkzeugmaschinen handelt es sich überwiegend um Bohr- oder Fräsmaschinen, Bohrwerke, Drehmaschinen od. dgl.The device described in the drawing is used for Connect one from a machine tool to a rotation motion driven drive spindle with one in operation rotating machining tool. Here come as tools in particular cutters, drills, boring bars or the like. the machine tools are mostly Drilling or milling machines, boring machines, lathes or the like.

Bei dem in Fig. 1 abgebildeten Ausführungsbeispiel ist ein kleiner Abschnitt einer als Fräsmaschine ausgebildeten Werkzeug­ maschine 1 sichtbar, an deren Arbeitsseite der Endbereich einer Antriebsspindel 3 herausragt, die hier von der Maschinen­ spindel 4 gebildet ist. Letztere ist durch den nicht näher dargestellten Motor der Werkzeugmaschine zu einer Rotations­ bewegung um ihre Längsachse 5 antreibbar, die auf ein mit der Antriebsspindel 3 in Verbindung stehendes Bearbeitungswerkzeug 6, hier ein Fräser, direkt übertragen wird. Pfeil 7 deutet die Rotationsbewegung bzw. Schnittrichtung des koaxial zur Antriebsspindel 3 angeordneten Werkzeuges 6 an. Die Verbindung zwischen Werkzeug 6 und Spindel 3 erfolgt erfindungsgemäß über eine Verbindungseinrichtung 8.In the embodiment shown in Fig. 1, a small section of a machine tool 1 designed as a milling machine is visible, on the working side of which protrudes the end region of a drive spindle 3 , which is formed here by the machine spindle 4 . The latter can be driven by the motor of the machine tool, not shown in more detail, to perform a rotational movement about its longitudinal axis 5 , which is transmitted directly to a machining tool 6 , in this case a milling cutter, which is connected to the drive spindle 3 . Arrow 7 indicates the rotational movement or cutting direction of the tool 6 arranged coaxially to the drive spindle 3 . According to the invention, the connection between tool 6 and spindle 3 takes place via a connecting device 8 .

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 eignet sich besonders zum Ankuppeln von relativ groß dimensionierten Werkzeugen, oder aber, wie dies Fig. 3 bis 9 zeigt, zur Kopplung der Antriebswelle 10 eines Werkzeughalters 11 mit einer Maschinen­ spindel 4. In Fig. 3 ist mit 1 ebenfalls ein arbeitsseitiger Teil einer Werkzeugmaschine abgebildet, an der der Werkzeughalter 11 lösbar sitzt.The embodiment of Fig. 1 is particularly suitable for coupling of relatively large-sized tools, or else, as shown in Fig. 3 to 9, for coupling the drive shaft 10 of a tool holder 11 having a machine spindle 4. In FIG. 3, 1 also shows a work-side part of a machine tool on which the tool holder 11 is detachably seated.

Im Unterschied zu den Fig. 1 und 3 eignen sich die Aus­ führungsbeispiele gemäß Fig. 2, 4 und 5 vor allem zum Verbinden von Bearbeitungswerkzeugen 6 geringerer Dimension mit einer Antriebsspindel 3, wobei als bevorzugtes Einsatzgebiet der Ausführungsform gemäß Fig. 2 insbesondere das Befestigen der einzelnen Werkzeuge eines als Mehrspindelkopf ausgebildeten Werkzeughalters anzuführen ist, wie dies bei 14 in Fig. 3 angedeutet ist.In contrast to FIGS. 1 and 3, the exemplary embodiments according to FIGS. 2, 4 and 5 are particularly suitable for connecting machining tools 6 of smaller dimensions with a drive spindle 3 , the preferred area of application of the embodiment according to FIG. 2 being in particular the fastening of the individual tools of a tool holder designed as a multi-spindle head is to be mentioned, as indicated at 14 in FIG. 3.

Bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 1 und 2 ist das Bearbeitungswerkzeug 6 jeweils unmittelbar lösbar an die Maschinenspindel 4 angekuppelt. Die hierbei verwendete Ver­ bindungseinrichtung 8 enthält ein erstes Kupplungsteil 15, das am Bearbeitungswerkzeug 6 angeordnet und vorzugsweise einstückig mit diesem ausgebildet ist. Es repräsentiert hier den Zentrierschaft 17 des Werkzeuges 6, der zur Befestigung in eine komplementäre, der Antriebsspindel 3 zugeordnete Einstecköffnung 18 in Längsrichtung 5 einsteckbar ist. Die Einstecköffnung 18 ist Bestandteil eines zweiten Kupplungsteiles 16, das beim Ausführungsbeispiel vorteilhafterweise einstückig mit der Antriebsspindel 3 ausgebildet ist. Die Einsteck­ öffnung 18 ist insbesondere als stirnseitig in die Spindel 3 eingebrachte Vertiefung ausgebildet.In the exemplary embodiments according to FIGS. 1 and 2, the processing tool 6 is in each case coupled directly to the machine spindle 4 in a detachable manner. The Ver connecting device 8 used here contains a first coupling part 15 which is arranged on the machining tool 6 and is preferably formed in one piece therewith. It represents the centering shaft 17 of the tool 6 , which can be inserted in the longitudinal direction 5 for fastening in a complementary insertion opening 18 assigned to the drive spindle 3 . The insertion opening 18 is part of a second coupling part 16 , which in the exemplary embodiment is advantageously formed in one piece with the drive spindle 3 . The insertion opening 18 is designed in particular as a recess introduced into the end of the spindle 3 .

Bei der Beschreibung der Fig. 1 und 2 sowie auch der weiteren Figuren ist jeweils das eine zu verbindende Bauteil mit einem Zentrierschaft und das andere mit einer Einstecköffnung versehen. Es versteht sich, daß die jeweilige Anordnung auch gerade umgekehrt getroffen werden kann.In the description of FIGS. 1 and 2 and also of the other figures, one component to be connected is provided with a centering shaft and the other with an insertion opening. It goes without saying that the respective arrangement can also be made vice versa.

Als ein wesentlicher Punkt der Verbindungseinrichtung 8 ist herauszustellen, daß der Zentrierschaft 17 zumindest über einen Abschnitt seiner axialen Länge als Prisma 20 mit polygon­ förmiger Grund- bzw. Querschnittsfläche ausgebildet ist. Bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 1 und 2 erstreckt sich das Prisma jeweils über die gesamte Schaftlänge s, es kann jedoch auch kürzer sein, ferner besteht die in Fig. 4 gezeigte Möglichkeit, mehrere Prismenabschnitte 19 in Schaftlängs­ richtung verteilt und voneinander getrennt vorzusehen.As an essential point of the connecting device 8 , it should be pointed out that the centering shaft 17 is formed at least over a portion of its axial length as a prism 20 with a polygonal base or cross-sectional area. In the embodiments according to FIGS. 1 and 2, the prism extends over the entire shaft length s , but it can also be shorter, furthermore there is the possibility shown in FIG. 4 to provide a plurality of prism sections 19 distributed in the longitudinal direction of the shaft and separate from one another.

Gleiches kann auch für die Einstecköffnung gelten, die gemäß Fig. 1 und 2 über ihre gesamte Länge einen zum Prisma 20 des Schaftes komplementären polygonförmigen Querschnitt aufweist, im Querschnitt gesehen also eine polygonförmige Kontur besitzt. The same can also apply to the insertion opening which, according to FIGS. 1 and 2, has a polygonal cross section complementary to the prism 20 of the shaft over its entire length, that is to say seen in cross section has a polygonal contour.

Im dargestellten zusammengesteckten Zustand greifen die einzelnen Prismen des Zentrierschaftes 17 und die komplemen­ täre Einstecköffnung 18 formschlüssig ineinander, wie dies gut aus Fig. 6 ersichtlich ist. Es wurde hier als Schaft ein Prisma mit dreieckigem Grundriß gewählt, das sich besonders günstig fertigen läßt, wobei sowohl der Querschnitt des Schafts 17 als auch der Einstecköffnung 18 die Gestalt eines regelmäßigen konvexen Polygons aufweisen. Zwischen zwei benachbarten Polygonseitenflächen erstreckt sich somit ein Winkel von 60°. Die Ecken des Polygons bzw. die Längskanten des Prismas 20 bzw. der Einstecköffnung 18 sind vorteilhafter­ weise abgerundet, so daß eine optimale Passung zwischen den beiden eingesteckten Teilen erzielt wird.In the assembled state shown, the individual prisms of the centering shaft 17 and the complementary insertion opening 18 engage in one another in a form-fitting manner, as can be seen well from FIG. 6. A prism with a triangular outline was chosen as the shaft, which can be manufactured particularly cheaply, both the cross section of the shaft 17 and the insertion opening 18 having the shape of a regular convex polygon. An angle of 60 ° thus extends between two adjacent polygon side surfaces. The corners of the polygon or the longitudinal edges of the prism 20 or the insertion opening 18 are advantageously rounded, so that an optimal fit between the two inserted parts is achieved.

Es versteht sich, daß die Kontur der kooperierenden Umfangs­ flächen 21, 22 der Einstecköffnung 18 und des Schaftes 17 auch eine andere Anzahl von Ecken bzw. Kanten aufweisen kann, ohne daß das Prinzip der Erfindung verlassen wird. Es kann sich z. B. um ein Zweieck mit abgerundeten Ecken handeln, so daß eine ovalförmige Gestalt entsteht. Auch eine Ausbildung als Viereck wäre durchaus vorteilhaft.It is understood that the contour of the cooperating circumferential surfaces 21, 22 of the insertion opening 18 and the shaft 17 can also have a different number of corners or edges without departing from the principle of the invention. It can e.g. B. act as a triangle with rounded corners, so that an oval shape is formed. Training as a square would also be advantageous.

Fig. 6 zeigt einen Querschnitt durch das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2, und auch bei Fig. 1 ergibt sich ein entsprechendes, nicht separat dargestelltes Erscheinungsbild. Bei Fig. 1 ist allerdings der Schaft 17 an der Seite der Maschinenspindel 4 mit einer zentralen Vertiefung versehen, um den Eingriff einer später noch zu erläuternden Spannzange 41 zu ermöglichen. FIG. 6 shows a cross section through the exemplary embodiment according to FIG. 2, and also in FIG. 1 there is a corresponding appearance, not shown separately. In Fig. 1, however, the shaft 17 is provided on the side of the machine spindle 4 with a central recess in order to enable the engagement of a collet 41 to be explained later.

Zuvor ist noch auf einen wesentlichen Punkt der Erfindung hinzuweisen. Um nämlich eine präzise Zentrierung bzw. exakte koaxiale Ausrichtung der zusammengesteckten Teile 15, 16 zu erhalten, sind diese beiden Teile mit Bezug auf die Drehachse 5 gesehen in einander entgegengesetzte Umfangsrichtungen 24, 25 einander gegenüber verspannbar. Auf diese Weise wird das immer vorhandene geringe Spiel zwischen den beiden Flächen 21, 22 kompensiert, wodurch in ihrer Anzahl der Anzahl von Prismenkanten entsprechende linienförmige Andruckbereiche 29 zwischen den Flächen 21, 22 entstehen. Sie befinden sich im eckennahen Bereich von Prisma und Einstecköffnung und sorgen zum einen für eine exakte Zentrierung und damit verbunden einen präzisen Rundlauf, sowie des weiteren, aufgrund der axialen Erstreckung, für eine dämpfende Aufhängung des einge­ steckten Werkzeuges.An essential point of the invention is to be pointed out beforehand. In order to obtain a precise centering or exact coaxial alignment of the assembled parts 15, 16 , these two parts can be clamped with respect to each other with respect to the axis of rotation 5 in opposite circumferential directions 24, 25 . In this way, the slight play that is always present between the two surfaces 21, 22 is compensated, as a result of which the number of prism edges corresponding to the number of prism edges results in linear pressure areas 29 between the surfaces 21, 22 . They are located in the area near the corner of the prism and insertion opening and on the one hand ensure exact centering and associated precise concentricity, and on the other hand, due to the axial extension, for a damping suspension of the inserted tool.

Als weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Verbindungsein­ richtung läßt sich anführen, daß die Axiallage der beiden zusammengesteckten Teile zueinander genau vorherbestimmbar festlegbar ist, was vor allem bei computergesteuerten Werkzeug­ maschinen oder beim Einsatz von Mehrspindelköpfen von Vorteil ist.As a further advantage of the connection according to the invention direction can be stated that the axial position of the two parts that have been put together can be precisely predetermined It can be determined what is particularly important for computer-controlled tools machines or when using multi-spindle heads is an advantage is.

Beim Verspannen der beiden Teile 15, 16 wird zweckmäßigerweise darauf geachtet, daß das dem Bearbeitungswerkzeug 6 zugewandte Kupplungsteil 15 entgegen der Richtung 7 der vom Werkzeug 6 auf ein Werkstück ausgeübten Umfangskraft gegenüber dem anderen Kupplungsteil 16 vorgespannt wird. Dies erhöht zusätz­ lich die Zentrierkräfte in den Andruckbereichen 29.During clamping of the two parts 15, 16 is advantageously ensured that which is the machining tool 6 facing clutch member 15 is biased opposite to the direction 7 of the pressure exerted by the tool 6 on a workpiece circumferential force against the other coupling part sixteenth This additionally increases the centering forces in the pressure areas 29 .

Die polygonförmige Querschnittskontur des Schaftes 17 und der Öffnung 18 erlaubt es vorteilhafterweise, sehr hohe Drehmomente zu übertragen, ohne daß die Gefahr einer Beschädigung besteht. Bei geringem Bauvolumen können also große Kräfte verarbeitet werden.The polygonal cross-sectional contour of the shaft 17 and the opening 18 advantageously allows very high torques to be transmitted without the risk of damage. With a small construction volume, large forces can be processed.

Nachfolgend soll näher auf die einzelnen Ausführungsbeispiele eingegangen werden.The following is intended to explain the individual exemplary embodiments in more detail To be received.

Das in Fig. 2 gezeigte Ausführungsbeispiel wird vor allem verwendet, wenn es um das Spannen von Werkzeugen 6 geringerer Dimension in einer Antriebsspindel 3 geht, die als Maschinen­ spindel 4 ausgebildet sein kann, die aber auch, wie dies Fig. 3 zeigt, von einer Abtriebswelle 31 eines z. B. als Mehrspindel­ kopf ausgebildeten Werkzeughalters 11 gebildet sein kann. In Fig. 3 ist gestrichelt bei 32 schematisch der Kraftfluß zwischen Antriebswelle 10 und den einzelnen Abtriebswellen 31 angedeutet. Eine solche Verbindungseinrichtung 8 wird also verwendet, wenn die auftretenden Quer- bzw. Kippkräfte 33 weniger groß sind, so daß sie über einen entsprechend lang ausgebildeten und über eine relativ große Länge in der Einsteck­ öffnung 18 einsitzenden Schaft 17 kompensiert werden können. The embodiment shown in Fig. 2 is mainly used when it comes to clamping tools 6 of smaller dimensions in a drive spindle 3 , which can be designed as a machine spindle 4 , but also, as shown in Fig. 3, of a Output shaft 31 of a z. B. can be formed as a multi-spindle head-shaped tool holder 11 . In Fig. 3, the flow of force between the drive shaft 10 and the individual output shafts 31 is indicated schematically at 32 . Such a connecting device 8 is thus used when the transverse or tilting forces 33 which occur are less great, so that they can be compensated for over a correspondingly long and over a relatively large length in the insertion opening 18 seated shaft 17 .

Die Axiallage wird unter Zuhilfenahme einer konterbaren Anschlag­ schraube 34 wunschgemäß festgelegt, die in die freie, der Spindel 3 zugewandte Schaftstirnseite verstellbar eingeschraubt ist. Entsprechend der Einschraubtiefe läuft sie früher oder später auf einer Gegenfläche 36 der Spindel 4 auf und begrenzt dadurch die Einstecktiefe. Auch auf andere Weise kann diese Einstellung erfolgen, beispielsweise mittels eines Bundes od. dgl.The axial position is set with the aid of a lockable stop screw 34 , which is screwed into the free, the spindle 3 facing shaft end adjustable. Depending on the screwing depth, it runs on a counter surface 36 of the spindle 4 sooner or later and thereby limits the insertion depth. This setting can also be made in other ways, for example by means of a federal government or the like.

Die Fixierung in der eingestellten Axiallage erfolgt beim Ausführungsbeispiel über ein beispielsweise als Schraube ausgebildetes Befestigungselement 37, das in einer Gewinde­ öffnung 38 in der hülsenförmigen Umfangswand 39 der Einsteck­ öffnung verstellbar einsitzt, wobei es eine Schräglage einnimmt, so daß der Schaft bei der Beaufschlagung durch dieses Befestigungs­ element 37 mit einer Kraftkomponente in Einsteckrichtung 5 beaufschlagt ist. Mehrere dieser Befestigungselemente können über den Umfang verteilt vorgesehen sein.The fixation in the set axial position is carried out in the exemplary embodiment via a fastener 37 , for example a screw, which is adjustably seated in a threaded opening 38 in the sleeve-shaped peripheral wall 39 of the insertion opening, wherein it assumes an inclined position so that the shank is acted upon by it Fastening element 37 is acted upon by a force component in the insertion direction 5 . Several of these fasteners can be provided distributed over the circumference.

Das Befestigungselement 37 hat jedoch noch eine weitere wichtige Aufgabe bei diesem Ausführungsbeispiel (vgl. auch Fig. 6). Es dient hier nämlich zusätzlich als Spannelement 40, das sich in der Umfangswand 39 abstützt, und dieser gegenüber in Richtung zum Schaft 17 und in Gegenrichtung verstellbar ist. Wird es in Richtung zum Schaft 17 bewegt, so verspannt es diesen gegenüber der Umfangswand 39, so daß die Teile 15, 16 in die erwähnten entgegengesetzten Umfangsrichtungen 24, 25 vorgespannt werden. Um dabei ein Verkanten der beiden Kupplungs­ teile 15, 16 und eine sichere Zentrierung zu erhalten, ist das Spannelement 40 so angeordnet, daß seine verlängerte gedachte Krafteinleitungslinie 44 die Längsachse 5 nicht kreuzt, sondern vielmehr mit Abstand a passiert. Bei der dreieckförmigen Ausgestaltung der Querschnittskontur verläuft die Krafteinleitungsrichtung 44 vorzugsweise parallel zu einer der Seitenflächen 45 des Prismas 20, und hierbei zweck­ mäßigerweise zwischen dieser Fläche und der Längsachse 5 des Schaftes 17. Jedenfalls erhält man bei dieser an sich asymmetri­ schen Krafteinleitung eine symmetrische Ausrichtung zwischen den beiden Kupplungsteilen 15, 16, und hierbei insbesondere eine exakte Koaxiallage. Die Polygonflächen werden also gegeneinander verdreht und zentrieren sich dadurch selbsttätig.The fastening element 37 , however, has another important task in this exemplary embodiment (cf. also FIG. 6). This is because it additionally serves as a tensioning element 40 , which is supported in the peripheral wall 39 and can be adjusted in the direction of the shaft 17 and in the opposite direction. If it is moved in the direction of the shaft 17 , it braces it against the peripheral wall 39 , so that the parts 15, 16 are biased in the opposite circumferential directions 24, 25 mentioned. In order to tilt the two coupling parts 15, 16 and to obtain a secure centering, the clamping element 40 is arranged so that its extended imaginary line 44 does not cross the longitudinal axis 5 , but rather happens at a distance a . In the case of the triangular configuration of the cross-sectional contour, the direction of force introduction 44 preferably runs parallel to one of the side surfaces 45 of the prism 20 , and expediently between this surface and the longitudinal axis 5 of the shaft 17 . In any case, one obtains a symmetrical alignment between the two coupling parts 15, 16 , and in this case in particular an exact coaxial position, with this asymmetrical application of force. The polygon surfaces are thus rotated against each other and thereby center themselves automatically.

Es versteht sich, daß auch mehrere Spannelemente 40 über den Umfang der Öffnung 18 verteilt angeordnet werden können, wie dies in Fig. 6 gestrichelt angedeutet ist. Auch in Axialrichtung gesehen können mehrere Spannelemente vorhanden sein. Darauf hinzuweisen ist noch, daß die Spannelemente nicht notwendiger­ weise, sondern lediglich vorteilhafterweise gleichzeitig die Befestigungselemente 37 bilden.It goes without saying that a plurality of clamping elements 40 can also be arranged distributed over the circumference of the opening 18 , as is indicated by dashed lines in FIG. 6. When viewed in the axial direction, several clamping elements can also be present. It should also be pointed out that the tensioning elements do not necessarily form the fastening elements 37 , but only advantageously at the same time.

Um eine klar definierte Krafteinleitung zu erhalten, ist im Zentrierschaft 17 im Bereich der Angriffspartie des jeweiligen Spannelementes 40 eine taschenförmige Ausnehmung 46 vorgesehen, in die das Spannelement eintauchen kann.In order to obtain a clearly defined introduction of force, a pocket-shaped recess 46 is provided in the centering shaft 17 in the region of the part of the respective clamping element 40 into which the clamping element can be immersed.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Krafteinleitung auch über ein zusätzliches Zwischenstück erfolgen kann, das die Kraft in die gewünschte Richtung umlenkt und beispielsweise als Keil od. dgl. ausgebildet sein kann.It should be noted that the introduction of force also over an additional intermediate piece can be made, which is the force redirected in the desired direction and, for example, as Wedge or the like can be formed.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist ein automatisches Wechseln sowie Spannen und Entspannen des jeweiligen Werk­ zeuges 6 vorgesehen. Zu diesem Zweck ist maschinenseitig eine Spannzange 41 vorgesehen, die von der Rückseite her in die bereits beschriebene Vertiefung des Schaftes 17 eingreifen und den Schaft lösbar festklemmen kann. Die Spannzange dient hierbei gleichzeitig sowohl zur Fixierung der Axiallage als auch zum gegenseitigen Verspannen der beiden Kupplungs­ teile 15, 16. Denn nachdem die Spannzange 41 den Schaft 17 erfaßt hat - hierbei tauchen schaftseitige Erhebungen in entsprechende Vertiefungen der Spannzange 41 ein - führt die Spannzange 41 eine Axialbewegung 47 in Einsteckrichtung und gleichzeitig eine Drehbewegung 48 um die Längsachse 5 durch, so daß der gleiche Effekt erzielt wird, wie bei Fig. 2 mit Hilfe des Spannelements 40.In the embodiment of FIG. 1, an automatic change and tensioning and relaxing of the respective tool 6 is provided. For this purpose, a collet 41 is provided on the machine side, which can engage from the rear into the already described recess in the shaft 17 and can releasably clamp the shaft. The collet serves both for fixing the axial position and for mutually bracing the two coupling parts 15, 16 . Because after the collet 41 has gripped the shank 17 - here, shank-side elevations plunge into corresponding recesses in the collet 41 - the collet 41 performs an axial movement 47 in the insertion direction and at the same time a rotary movement 48 about the longitudinal axis 5 , so that the same effect is achieved , as in FIG. 2 with the aid of the clamping element 40 .

Die Ausführungsform nach Fig. 1 ist dafür geeignet, hohe Querkräfte 33 aufzunehmen, zu welchem Zweck das erste Kupplungs­ teil 15 mit einer quer zu ihrer Längsrichtung 5 verlaufenden Plananlagefläche 49 versehen ist, die sich im zusammenge­ steckten Zustand an einer Gegenplanfläche 50 des zweiten Kupplungsteils 16 abstützt. Diese korrespondierenden Flächen geben gleichzeitig die Einstecktiefe vor und sind beim Aus­ führungsbeispiel ringförmig ausgebildet und koaxial zum Schaft 17 bzw. Öffnung 18 angeordnet. Die Plananlageflächen erhöhen also die Steifigkeit beträchtlich; die eine und/oder Fläche kann zusätzlich beschichtet sein.The embodiment according to FIG. 1 is suitable for absorbing high transverse forces 33 , for which purpose the first coupling part 15 is provided with a plane contact surface 49 running transversely to its longitudinal direction 5 , which in the assembled state is on a counter plane surface 50 of the second coupling part 16 supports. These corresponding surfaces simultaneously specify the insertion depth and are ring-shaped in the exemplary embodiment and arranged coaxially to the shaft 17 or opening 18 . The flat contact surfaces thus considerably increase the rigidity; one and / or surface can be additionally coated.

Vorteilhaft bei dieser Ausführungsform ist weiter, daß die Schaftlänge s geringer gewählt werden kann, da der Schaft vorwiegend lediglich zur Drehmomentübertragung und zur Zen­ trierung dient. Dadurch baut die gesamte Anordnung kompakter und die Aushubmaße verringern sich beträchtlich.Another advantage of this embodiment is that the shank length s can be chosen to be smaller, since the shank is mainly used only for torque transmission and for trencing. As a result, the entire arrangement is more compact and the excavation dimensions are reduced considerably.

Zum Schutz der Trennstelle 51 zwischen den beiden Kupplungs­ teilen 15, 16 ist in diesem Bereich eine Schutzhülse 52 vorge­ sehen, die koaxial zum Schaft 17 angeordnet ist und die Trenn­ stelle 51 abdeckt. Durch die weiterhin vorhandene Spalte kann vorteilhafterweise über einen schematisch angedeuteten innen­ liegenden Strömungskanal 53 Druckluft hindurchgepreßt werden, die die Spalte sauber hält und die gleichzeitig als Meßfühler verwendet werden kann.To protect the separation point 51 between the two coupling parts 15, 16 , a protective sleeve 52 is provided in this area, which is arranged coaxially to the shaft 17 and the separation point 51 covers. Compressed air, which keeps the gaps clean and which can at the same time be used as a measuring sensor, can advantageously be pressed through a still indicated internal flow channel 53 through the remaining gaps.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 sind die beiden in den Fig. 1 und 2 beschriebenen Formen einer Verbindungseinrichtung kombiniert. So ist im linken Bereich der Fig. 4 eine erste Verbindungseinrichtung 8 verwirklicht, bei der das als Bohr­ stange ausgebildete Bearbeitungswerkzeug 6 analog dem Aus­ führungsbeispiel nach Fig. 2 in einem zweiten Kupplungsteil 16 festgelegt ist. Dieses zweite Kupplungsteil 16 ist Teil eines Adapterstückes 54, das in Axialrichtung gesehen zwischen das Bearbeitungswerkzeug und die Maschinenspindel 4 zwischen­ gefügt ist. Sein dem Werkzeug 6 entgegengesetzter Bereich 55 bildet das erste Kupplungsteil 15 für die zweite Verbindungs­ einrichtung 8 und ist an eine Maschinenspindel 4 in der in Fig. 1 gezeigten Art und Weise angekuppelt.In the embodiment of Fig. 4, the two are shown in Figs. 1 and combined forms of a compound means 2 described. Thus, in the left area of FIG. 4, a first connecting device 8 is realized, in which the machining tool 6 designed as a drill rod is fixed analogously to the exemplary embodiment according to FIG. 2 in a second coupling part 16 . This second coupling part 16 is part of an adapter piece 54 which , seen in the axial direction, is inserted between the machining tool and the machine spindle 4 . Its area 55 opposite the tool 6 forms the first coupling part 15 for the second connecting device 8 and is coupled to a machine spindle 4 in the manner shown in FIG. 1.

Auf diese Weise läßt sich einfach ein Längenausgleich vornehmen, und es ist sogar möglich, wie dies in Fig. 5 abgebildet ist, mehrere Adapterstücke 54 aufeinanderfolgend anzuordnen und jeweils über die erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung 8 zu verbinden. Vorteilhaft ist hier weiterhin, daß der Käufer einer maschinenspindelseitig mit der erfindungsgemäßen Ver­ bindungseinrichtung ausgestatteten Werkzeugmaschine seine bisherigen Werkzeuge weiterverwenden kann, indem das zu verwendende Adapterstück 54 an der Spindelseite mit der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung ausgestattet ist, während andererseits weiterhin eine Verbindungseinrichtung nach dem Stand der Technik vorgesehen werden kann. Damit kann allen Gegebenheiten Rechnung getragen werden.In this way, length compensation can be carried out easily, and it is even possible, as shown in FIG. 5, to arrange a plurality of adapter pieces 54 in succession and to connect them in each case via the connecting device 8 according to the invention. It is also advantageous here that the buyer of a machine spindle-side machine equipped with the connecting device according to the invention can continue to use his previous tools by the adapter piece 54 to be used on the spindle side being equipped with the connecting device according to the invention, while on the other hand a connecting device according to the prior art is also provided can be. This means that all circumstances can be taken into account.

Claims (18)

1. Einrichtung zum verdrehfesten Verbinden einer von einer Werkzeugmaschine zu einer Rotationsbewegung antreibbaren Antriebsspindel mit einem im Betrieb rotierenden Bearbeitungs­ werkzeug, wie Fräser, Bohrer od. dgl., wobei dem Werkzeug oder der Antriebsspindel ein Kupplungsteil in Gestalt eines Zentrierschafts zugeordnet ist, der in eine im Zentrierbereich komplementäre Einstecköffnung eines dem jeweils anderen Bauteil zugeordneten Kupplungsteils lösbar einsteckbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrier­ schaft (17) zumindest über einen Abschnitt seiner axialen Länge als Prisma (20) mit polygonförmiger Grund- bzw. Querschnittsfläche ausgebildet ist, daß die Einsteck­ öffnung 18 einen sich zumindest über einen Teil ihrer axialen Länge erstreckenden Zentrierabschnitt mit zum Prisma komplementärem polygonförmigem Querschnitt aufweist, wobei das Prisma (20) des Schaftes (17) und der zugehörige Öffnungsabschnitt der Einstecköffnung (18) in zusammenge­ stecktem Zustand von Schaft (17) und Öffnung (18) formschlüssig ineinander eingreifen, und daß hierbei das eine Kupplungsteil (15) gegenüber dem anderen Kupplungsteil (16) mit Bezug auf die gemeinsame Längsachse (5) in Umfangsrichtung (24, 25) verspannbar ist.1. Device for the rotationally fixed connection of a drive spindle, which can be driven by a machine tool to perform a rotational movement, with a processing tool rotating in operation, such as milling cutters, drills or the like, the tool or the drive spindle being assigned a coupling part in the form of a centering shaft which is associated with a in the centering area complementary insertion opening of a coupling part assigned to the respective other component is releasably insertable, characterized in that the centering shaft ( 17 ) is formed at least over a portion of its axial length as a prism ( 20 ) with a polygonal base or cross-sectional area that the insertion Opening 18 has a centering section which extends at least over part of its axial length and has a polygonal cross section which is complementary to the prism, the prism ( 20 ) of the shaft ( 17 ) and the associated opening section of the insertion opening ( 18 ) in the mated condition of Sch aft ( 17 ) and opening ( 18 ) interlock positively, and that one coupling part ( 15 ) can be braced in the circumferential direction ( 24, 25 ) relative to the other coupling part ( 16 ) with reference to the common longitudinal axis ( 5 ). 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das schaftseitige Prisma (20) und der zugehörige Zentrierabschnitt der Einstecköffnung (18) im Querschnitt die Gestalt eines regelmäßigen Polygons aufweisen.2. Device according to claim 1, characterized in that the shaft-side prism ( 20 ) and the associated centering section of the insertion opening ( 18 ) have the shape of a regular polygon in cross section. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das schaftseitige Prisma (20) und der zugehörige Zentrierabschnitt der Einstecköffnung (18) im Querschnitt als konvexes Polygon ausgebildet sind.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the shaft-side prism ( 20 ) and the associated centering section of the insertion opening ( 18 ) are designed in cross section as a convex polygon. 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ecken des Polygons abgerundet sind, derart, daß die Seitenkanten des Prismas (20) und die Längskanten des prismatischen Zentrierabschnitts der Einstecköffnung (18) abgerundet sind. 4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the corners of the polygon are rounded such that the side edges of the prism ( 20 ) and the longitudinal edges of the prismatic centering section of the insertion opening ( 18 ) are rounded. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Polygon ein Dreieck ist.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized indicates that the polygon is a triangle. 6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das dem Bearbeitungswerkzeug zugeordnete Kupplungs­ teil (15) der Verbindungseinrichtung (8) entgegen der Richtung (7) der vom Werkzeug (6) auf ein Werkstück ausgeübten Umfangskraft gegenüber dem der Antriebsspindel (3) zugeordneten Kupplungsteil (16) vorgespannt ist.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the machining tool associated coupling part ( 15 ) of the connecting device ( 8 ) against the direction ( 7 ) of the tool ( 6 ) exerted on a workpiece circumferential force against that of Drive spindle ( 3 ) associated coupling part ( 16 ) is biased. 7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in der die Einstecköffnung (18) umfangsseitig be­ grenzenden Wand (39) zumindest ein verstellbares Spannelement (40) abstützend gelagert ist, das zum Verspannen von Schaft (17) und Öffnung (18) gegen den Schaft (17) arbeitet, wobei seine verlängerte gedachte Krafteinleitungslinie (44) die Längsachse (5) des Schaftes (17) mit Abstand passiert.7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that in the insertion opening ( 18 ) circumferentially be bordering wall ( 39 ) at least one adjustable clamping element ( 40 ) is supported, which for clamping the shaft ( 17 ) and Opening ( 18 ) works against the shaft ( 17 ), with its extended imaginary force introduction line ( 44 ) passing the longitudinal axis ( 5 ) of the shaft ( 17 ) at a distance. 8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Krafteinleitungsrichtung (44) des mindestens einen Spannelements (40) parallel zu einer der Seitenflächen (22) des Prismas (20) verläuft.8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the force introduction direction ( 44 ) of the at least one clamping element ( 40 ) runs parallel to one of the side surfaces ( 22 ) of the prism ( 20 ). 9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei einem Prisma (20) mit regelmäßiger dreieckiger Grundfläche die Krafteinleitungslinie (44) des mindestens einen Spannelements (40) parallel zu einer der Seitenflächen (45) des Prismas (20) und hierbei zwischen dieser Fläche (45) und der Längsachse (5) des Schaftes (17) verläuft. 9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that in a prism ( 20 ) with a regular triangular base, the line of force ( 44 ) of the at least one clamping element ( 40 ) parallel to one of the side surfaces ( 45 ) of the prism ( 20th ) and runs between this surface ( 45 ) and the longitudinal axis ( 5 ) of the shaft ( 17 ). 10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein vorzugsweise von einem oder mehreren der Spannelemente (40) gebildetes Befestigungs­ element (37) zur Fixierung der relativen Axiallage zwischen Schaft (17) und Einstecköffnung (18) vorhanden ist, das sich an der Umfangswand (39) der Einstecköffnung (18) abstützt und den Schaft (17) mit einer in Einsteckrichtung (5) verlaufenden Kraftkomponente beaufschlagt.10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that at least one fastening element ( 37 ), preferably formed by one or more of the tensioning elements ( 40 ), is provided for fixing the relative axial position between the shaft ( 17 ) and insertion opening ( 18 ) , which is supported on the peripheral wall ( 39 ) of the insertion opening ( 18 ) and acts on the shaft ( 17 ) with a force component running in the insertion direction ( 5 ). 11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Befestigung des einen Kupplungsteils (15) an dem anderen Kupplungsteil (16) eine Spannzange (41) od. dgl. vorgesehen ist, die die beiden Teile (15, 16) ineinanderzieht und vorzugsweise gleichzeitig gegenein­ ander in Umfangsrichtung verspannt.11. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that for fastening the one coupling part ( 15 ) to the other coupling part ( 16 ), a collet ( 41 ) or the like is provided. The two parts ( 15, 16th ) pulls together and preferably clamped against each other in the circumferential direction at the same time. 12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsspindel (3) von der Maschinenspindel (4) der Werkzeugmaschine (1) gebildet ist, wobei eines der Kupplungsteile (16) an der Maschinen­ spindel (4) angeordnet und insbesondere einstückig mit dieser ausgebildet ist.12. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the drive spindle ( 3 ) from the machine spindle ( 4 ) of the machine tool ( 1 ) is formed, wherein one of the coupling parts ( 16 ) on the machine spindle ( 4 ) and arranged is in particular integrally formed with this. 13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Kupplungsteile (15) unmittel­ bar am Bearbeitungswerkzeug (6) angeordnet und insbesondere einstückig mit diesem ausgebildet ist. 13. Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that one of the coupling parts ( 15 ) is arranged directly on the machining tool ( 6 ) and in particular is formed integrally therewith. 14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Werkzeug (6) zugeordnete Kupplungsteil (15) an der Antriebswelle (10) eines Werkzeug­ halters (11) der Werkzeugmaschine (1) für ein oder mehrere angetriebene Werkzeuge, z. B. ein Mehrspindelkopf, angeordnet ist.14. Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the tool ( 6 ) associated coupling part ( 15 ) on the drive shaft ( 10 ) of a tool holder ( 11 ) of the machine tool ( 1 ) for one or more driven tools, e.g. B. a multi-spindle head is arranged. 15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Kupplungsteil (15) dem jeweiligen Bearbeitungswerkzeug (6) zugeordnet ist und das andere Kupplungsteil (16) an einer Abtriebswelle (31) eines Werkzeughalters (11), insbesondere eines Mehrspindel­ kopfes vorgesehen ist.15. Device according to one of claims 1 to 14, characterized in that the one coupling part ( 15 ) is assigned to the respective machining tool ( 6 ) and the other coupling part ( 16 ) on an output shaft ( 31 ) of a tool holder ( 11 ), in particular one Multi-spindle head is provided. 16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem jeweiligen Bearbeitungs­ werkzeug (6) und der Antriebsspindel (3) mindestens ein Adapterstück (54) vorgesehen ist, das einerseits mit der Antriebsspindel (3) über eine Polygonpaarung (21, 22) verbunden ist und das andererseits ebenfalls über Polygon­ paarungen mit mindestens einem weiteren Adapterstück (54) und/oder dem Bearbeitungswerkzeug (6) verbunden ist.16. Device according to one of claims 1 to 15, characterized in that between the respective machining tool ( 6 ) and the drive spindle ( 3 ) at least one adapter piece ( 54 ) is provided, which on the one hand with the drive spindle ( 3 ) via a polygon pairing ( 21, 22 ) is connected and, on the other hand, is also connected via polygon pairings to at least one further adapter piece ( 54 ) and / or the processing tool ( 6 ). 17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrierschaft (17) mit einer quer zu seiner Längsrichtung verlaufenden Plananlagefläche (49) versehen ist, die sich im zusammengesteckten Zustand an einer Gegenplanfläche (50) des anderen Kupplungsteils (16) abstützt, wobei beide Planflächen (49, 50) insbesondere ringförmig ausgebildet und koaxial zum Schaft (17) und zur Öffnung (18) angeordnet sind.17. Device according to one of claims 1 to 16, characterized in that the centering shaft ( 17 ) is provided with a transverse contact surface ( 49 ) extending transversely to its longitudinal direction, which in the assembled state on a counter-flat surface ( 50 ) of the other coupling part ( 16 ), both planar surfaces ( 49, 50 ) being in particular ring-shaped and arranged coaxially to the shaft ( 17 ) and to the opening ( 18 ). 18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kupplungsteile (15, 16) im Bereich ihrer Trennstelle (51) von einer Schutzhülse (52) umgeben sind, wobei die Trennspalte zum Durchströmen von Druckluft vorgesehen sein können.18. Device according to one of claims 1 to 17, characterized in that the two coupling parts ( 15, 16 ) in the region of their separation point ( 51 ) are surrounded by a protective sleeve ( 52 ), wherein the separation gaps can be provided for the flow of compressed air.