DE4303608A1 - Spanneinrichtung für ein Werkzeug - Google Patents

Description

Zum Spannen von Werkzeugen sind Spanneinrichtungen mit Spannzangen bekannt. Die Spannzangensegmente greifen an einer definierten Ringnut des Werkzeugs an und werden mit Hilfe einer Zugstange angezogen. Dabei gleiten sie an einer Führung, was zu einem Einschwenken der Enden der Spannzan­ genelemente in eine Nut des Werkzeugs führt.

Bei den bekannten Spanneinrichtungen dieser Art erfolgt die Kraftübertragung nicht durch Formschluß, sondern durch Reib- und quasi - Formschluß. Um in einem günstigen Überset­ zungsbereich arbeiten zu können, ist eine sehr genaue Zuordnung (Maßhaltigkeit der tragenden Werkzeugschräge und der Spindelkontur sowie der entsprechenden Plananlagen) erforderlich.

Es kann aufgrund des beschränkten Werkzeugeinzugswegs vereinzelt zu Fehlkopplungen kommen, was bedeutet, daß die Zangen das Werkzeug an einer anderen als der beabsichtigten Stelle erfassen.

Bei den bekannten Lösungen erfolgt ein Gleiten der Spannzan­ genelemente entlang einer Schräge unter großer Last. Diese Spanneinrichtungen sind ungeschützt, und der durch das Gleiten unter Last entstehende Abrieb, die Verschmutzung und die fehlende Nachschmierung wirken sich bei Dauerbetrieb negativ aus.

Beispiele für den Stand der Technik sind DE-OS 39 39 227, DE-PS 38 07 140 und DE-PS 38 14 550.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spanneinrich­ tung zu schaffen, die einen geringeren Abrieb und eine längere Lebensdauer aufweist und bei der die Anforderungen an die Maßgenauigkeit verringert sind.

Die Spanneinrichtung soll nicht nur zum Erfassen und Spannen von Werkzeugen dienen, sondern kann überall dort verwendet werden, wo mit Hilfe einer manuell und/oder automatisch zu betätigenden Spanneinrichtung ein Gegenstand gespannt werden soll. Es kann sich beispielsweise auch um Halterungen für Werkzeuge oder auch um Spannpatronen zum Festklemmen von Werkstücken handeln.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Spanneinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vor. Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei den zum Stand der Technik gehörenden Spanneinrichtungen werden die Eingriffsenden der Spannzangenelemente zum Eingriff mit der Spannfläche des Werkzeugschafts gleichzeitig nach innen verschoben und in Axialrichtung gezogen. Das Gleiten auf der Spannfläche unter Last führt zu einer starken Beanspruchung und einem entsprechend starken Abrieb. Demgegenüber verwendet die Erfindung eine zusammengesetzte Bewegung, bei der zunächst die Sperrköpfe aus einer Freigabe­ stellung, in der der Werkzeugschaft in die Spanneinrichtung eingesetzt werden kann, ohne Last in eine Mitnahmestellung bewegt werden, in der ein Herausnehmen des Werkzeugschafts aus der Spanneinrichtung zwar nicht mehr möglich ist, der Werkzeugschaft aber noch nicht in die Aufnahme eingezogen wird und daher ohne Spannung anliegt. Erst bei einer weiteren Bewegung der Zugstange erfolgt dann das Festspannen. Die Spanneinrichtung nach der Erfindung kann einen längeren Einzugweg aufweisen, da die Bewegung des Spannelements aus der Freigabestellung in die Mitnahmestellung von der späteren Festspannbewegung getrennt werden kann.

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß das Spannelement derart geführt ist, daß bei der Bewegung aus der Mitnahme- in die Sperrstellung und umgekehrt kein Gleiten der Sperrfläche auf der Spannfläche erfolgt. Dies beseitigt oder vermindert einen Abrieb und führt dazu, daß die Spannflächen und die Sperrflächen über eine lange Gebrauchsdauer ihre Maßhaltigkeit beibehalten.

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß beim Übergang des Spannelements von der Freigabestellung in die Mitnahmestellung eine durch die Steuerfläche bewirkte radiale Bewegung der Spannsegmente auftritt. Es kann sich hierbei um eine radiale Bewegung nach innen oder nach außen handeln, je nach Ausbildung des zu spannenden Gegenstands. Bei Hohl­ schaftwerkzeugen ist diese Bewegung radial nach außen gerichtet.

Die Erfindung schlägt vor, daß während der Bewegung der Sperrköpfe aus der Mitnahme- in die Sperrstellung ein Schiebeangriff an den Sperrköpfen erfolgt. Der beim Stand der Technik vorhandene Zugangriff beim Festspannen führt dazu, daß während des Eingespanntseins die gesamten Spannzangen ständig auf Zug beansprucht sind. Bei der Erfindung erfolgt dagegen nur eine Beanspruchung der Sperrköpfe selbst, und dies auf Druck.

Erfindungsgemäß kann in Weiterbildung der Erfindung vor­ gesehen sein, daß das Spannelement an einem mit der Zugstange verbindbaren bzw. verbundenen Spannelementlager gehaltert und geführt ist, das zwei die axiale Verschiebbarkeit des Spannelements begrenzende Anschläge aufweist. Dies ist eine von der Erfindung bevorzugte Möglichkeit, wie das Spannele­ ment axial verschiebbar gehaltert werden kann.

Insbesondere kann vorgesehen sein, daß das Spannelementlager eine Anschlagfläche zum Angriff an eine Gegenfläche des Sperrkopfs zu dessen Verschiebung und Überführung von der Freigabestellung in die Mitnahmestellung aufweist.

Erfindungsgemäß kann ebenfalls vorgesehen sein, daß das Spannelementlager eine Anschlagfläche zum flächigen Angriff an einer Gegenfläche des Sperrkopfs zu dessen Verspannung gegen die Spannfläche des Werkzeugschafts aufweist. Die Gegenfläche des Sperrkopfs, an dem das Spannelementlager angreift, kann in beiden Fällen die gleiche Fläche sein. Vorzugsweise ist jedoch die Fläche des Spannelementlagers für die Überführung des Sperrkopfes in die Mitnahmestellung und die Fläche für die Verspannung des Sperrkopfs eine getrennte Fläche.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, daß die mindestens eine Anschlagfläche des Spannelementlagers parallel zur Spann­ fläche des Werkzeugschafts und damit auch parallel zur Sperrfläche des Sperrkopfs verläuft.

In Sonderfällen können aber auch zwischen diesen Flächen Winkel gegeben sein, um beispielsweise eine erhöhte Radial­ kraft zu erzeugen.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, daß die Spanneinrich­ tung einen die Bewegung der Sperrköpfe in die Mitnahmestel­ lung begrenzenden Anschlag aufweist, der insbesondere im Bereich der Sperrköpfe angeordnet und vorzugsweise an den Spannsegmenten ausgebildet ist.

Da die Spannschrägen des Werkzeugschafts schräg verlaufen, tritt beim Verspannen der Sperrköpfe eine radiale Komponente auf. Erfindungsgemäß kann daher die Spanneinrichtung mit einer das radiale Ausweichen der Sperrköpfe in der Sperrstel­ lung verhindernden Anschlagfläche versehen sein, die vorzugsweise an dem Spannelementlager angeordnet und ausgebildet ist.

Die Steuerfläche, die den Übergang der Spannsegmente aus der Freigabe- in die Mitnahmestellung steuert, kann vorzugsweise in einer Hülse ausgebildet sein, die die Spanneinrichtung umgibt.

Es ist jedoch auch möglich und wird von der Erfindung vorgeschlagen, daß die Steuerfläche an dem Spannelementlager selbst angeordnet und ausgebildet sein kann. Es kann insbesondere auch vorgesehen sein, daß zwei derartige Steuerflächen vorhanden sind. Damit lassen sich auch rein radiale Bewegungen durchführen.

Die Spannsegmente werden beispielsweise aus einem Rohr gefertigt, das zum Abschluß der Bearbeitung mehrfach geteilt wird, mindestens dreimal. Die einzelnen Spannsegmente besitzen in diesem Fall daher keinen Zusammenhang mehr.

Erfindungsgemäß kann nun vorgesehen sein, daß die Spannseg­ mente jeweils einen Nutstein aufweisen, der in eine entspre­ chende Nut der Spanneinrichtung eingreift, damit die einzelnen Spannsegmente weiterhin gleichmäßig verteilt angeordnet sind und bleiben. Selbstverständlich ist auch die umgekehrte Ausbildung möglich, bei der also die Spannsegmente Nuten und die Spanneinrichtung Nutensteine aufweist. Insbesondere können die Nuten in dem Spannelementlager ausgebildet sein und die Nutensteine an den Enden der Spannsegmente angeordnet sein.

Erindungsgemäß können die Spannsegmente so breit gestaltet sein, daß sie sich mittels einer Feder und aufgrund einer abgestimmten Kontur mit dem Segmentlager korrekt positio­ nieren.

Zur Zentrierung kann ebenfalls vorgesehen sein, daß Vorsprün­ ge in Ausnehmungen eingreifen. Insbesondere können die Vorsprünge als Zapfen ausgebildet und vorzugsweise an dem Spannelementlager angeordnet sein. Die Zapfen können mit Vorteil in Längschlitze eingreifen, die in den Spannsegmenten ausgebildet sind.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, daß die Spannsegmente durch Federwirkung gegen die Steuerfläche beaufschlagt sind. Hierzu kann beispielsweise eine die Spannsegmente außen umgebende endlose Zugfeder dienen, sofern ggf. an den Spannsegmenten Kippkanten ausgebildet sind.

Ebenfalls möglich ist es, einzelne Federn zu verwenden, die beispielsweise von innen die Spannsegmente gegen die Steuerfläche beaufschlagen.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, daß die Spannsegmente als Spannzangensegmente ausgebildet sind, also eine relativ lange Form aufweisen. Dann können am einen Ende dieser langen Segmente die Sperrköpfe angeordnet sein.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, daß das Spannelementla­ ger mit der Zugstange verbindbar, insbesondere verschraubbar ist. Zum Einstellen der möglichen Spannkraft und/oder des Einzugswegs der Spanneinrichtung kann vorgesehen sein, daß eine Längenausrichtung von Zugstange und Spannelementlager vorgesehen ist. Dies kann beispielsweise dadurch gebildet werden, daß die Zugstange unterschiedlich weit mit dem Spannelementlager verschraubt wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist das Spannelement­ lager eine mit einem Gewinde versehene Sacklochbohrung auf, in die das Ende der Zugstange eingeschraubt werden kann. Für den erwähnten Ausgleich lassen sich dann auf dem Boden der Sacklochbohrung unterschiedlich dicke Ausgleichsscheiben einlegen.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, deren Wortlaut zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird, der folgenden Be­ schreibung zweier bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Spanneinrichtung mit einem eingesetzten Werkzeugschaft;

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung bei einer abgeänderten Ausführungsform,

Fig. 3 eine der Fig. 1 und 2 entsprechende Darstellung bei einer nochmals weiteren Ausführungsform.

Die in den Figuren dargestellte Spanneinrichtung enthält eine äußere zylindrische Hülse 1, an deren äußeren Ende eine ebene Anlagefläche 2 für eine entsprechend geformte An­ lagefläche eines Werkzeugschafts 3 ausgebildet ist. Kon­ zentrisch innerhalb der ringförmigen Anlagefläche 2 ist eine kegelstumpfförmige Ausnehmung 4 angeordnet, in die ein ebenfalls kegelstumpfförmiger Ansatz 5 des Werkzeugschafts 3 eingreift. Die Spanneinrichtung ist dazu bestimmt, die Anlagefläche des Werkzeugschafts so gegen die Anlagefläche 2 zu verspannen, daß eine feste flächige Anlage der Ringflä­ chen erfolgt.

Die Hülse 1 enthält eine in Axialrichtung verlaufende zylindrische Innenöffnung 6, die bis zu der kegelstumpfförmi­ gen Ausnehmung 4 reicht.

Im Bereich des vorderen Endes ist in der Wand 7 der Innen­ öffnung 6 eine umlaufende Ausnehmung 8 gebildet, die insbesondere in ihrem zur Außenseite der Spanneinrichtung gerichteten Bereich eine Steuerfläche 9 bildet.

In der Hülse 1 ist ein Spannelementlager 10 angeordnet, das in seinem in das Innere der Spanneinrichtung gerichteten Endbereich einen zylindrischen Abschnitt 11 mit einem dem Innendurchmesser der Innenöffnung 6 entsprechenden Außen­ durchmesser aufweist.

An dem dem Endabschnitt 11 gegenüberliegenden äußeren Ende weist das Spannelementlager 10 einen Kopf 12 mit einem Außendurchmesser auf, der etwas kleiner als die Innenöffnung 6 ist. Zwischen dem zylindrischen Endabschnitt 11 und dem Kopf 12 des Spannelementlagers weist dieses einen kreis­ zylindrischen Abschnitt 13 verringerten Durchmessers auf.

In den in das Innere der Spanneinrichtung hineingerichteten Endabschnitt 11 ist eine koaxiale Sacklochbohrung 14 eingebracht, die mit einem Innengewinde 15 versehen ist. In das Innengewinde 15 der Sacklochbohrung 14 ist das mit einem Außengewinde versehene Ende einer Zugstange 16 eingeschraubt. Die Zugstange 16 ist mit einer nicht dargestellten Einrich­ tung zu ihrer Verschiebung in ihrer eigenen Längsrichtung verbunden. Es kann sich hierbei sowohl um eine automatisch betätigte Einrichtung als auch um eine manuell betätigte Einrichtung handeln. Die Einschraubtiefe der Zugstange 16 in die Sacklochbohrung 14 wird durch eine auf dem Boden des Sacklochs 14 aufliegende Abstandsscheibe 17 bestimmt und begrenzt.

Um den mittleren Abschnitt 13 des Spannelementlagers 10 sind mehrere in Seitenansicht dargestellte Spannsegmente 18 angeordnet, die zusammen das Spannelement 19 der Spannein­ richtung bilden.

Die Spannsegmente 18 enthalten in ihrem zur Außenseite der Spanneinrichtung gerichteten Endbereich je einen Sperrkopf 20.

Die Zeichnung ist so dargestellt, daß links von der ange­ deuteten Mittellinie sich die Spanneinrichtung in Spannstel­ lung befindet, während sie sich rechts dieser Mittellinie in einer Freigabestellung aufhält.

Die einzelnen Spannsegmente 18 enthalten auf ihrer nach innen gerichteten Seite eine Kippkante 21, so daß die Spannsegmente bezüglich dieser Kippkante 21 zweiarmige Hebel bilden. Auf der in das Innere der Spanneinrichtung gerichteten Seite der Kippkante 21 erstreckt sich um die Außenseite der Spannseg­ mente 18 in einer dort vorhandenen Nut eine endlose Zugfeder 22, die die in der Fig. 1 oberen Enden der Spannsegmente 18 radial nach innen beaufschlagt.

Jeder Sperrkopf weist eine schräg nach außen gerichtete Sperrfläche 23 und gegenüberliegend eine unter dem gleichen Winkel verlaufende Gegenfläche 24 auf. Unmittelbar benachbart zu der Sperrfläche 23 ist ein kleiner Anschlagsvorsprung 25 an den Sperrsegmenten 18 ausgebildet.

Der kegelstumpfförmige Ansatz 5 des Werkzeugschafts 3 weist einen zu seiner Stirnseite hin offenen Innenraum 27 auf, der im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist, jedoch eine verengte Öffnung 28 aufweist. Im Übergang zwischen der verengten Öffnung 28 und dem Innenraum 27 ist eine Spann­ fläche 26 gebildet, die kegelförmig verläuft. In den Innenraum 27 ragt der Kopf 12 des Spannelementlagers und die vorderen Enden der Spannsegmente 18 mit den Sperrköpfen 20 hinein. Die schräg nach außen gerichteten Sperrflächen 23 sind zur Anlage an der umlaufenden Spannfläche 26 bestimmt und weisen die gleiche Schräge auf.

An der in das Innere der Spanneinrichtung zeigenden Seite ist der Kopf 12 des Spannelementlagers mit zwei Anlageflächen 29, 30 versehen, die beide als Ringflächen ausgebildet sind und sich kreissymmetrisch um die Achse des Spannelementlagers herum erstrecken. Die beiden Anlageflächen 29, 30 sind hier durch eine zylindrische Umfangsfläche 31 voneinander getrennt.

Im folgenden wird nun, ausgehend von der rechten Hälfte der Fig. 1, die Wirkungsweise der Spanneinrichtung beschrieben. Die rechte Hälfte zeigt, wie erwähnt, die Freigabestellung des Spannelements 19, bei der das Werkzeug 3 von der unteren ebenen Fläche des Spannelementlagers 10 aus der zylindrischen Hülse 1 ausgeschoben werden kann oder in der ein Werkzeug eingesetzt werden kann. Wird die Zugstange 16 nach oben in Fig. 1 gezogen, d. h. in das Innere der Spanneinrichtung hinein, so gelangt die erste Anlagefläche 29 zur Anlage an der Gegenfläche 24 des Sperrkopfs 20. Dies führt dazu, daß das gegenüber dem Spannelementlager 10 an sich verschiebbare Spannelemente 19 in den Werkzeughohlschaft hinein verschoben wird. Dabei gelangt eine Steuerkante 32 zu der Steuerfläche 9, so daß die Wirkung der Zugfeder 22 die Spannsegmente 18 um die Kippkante 21 herum verschwenkt. Dadurch gelangt der Sperrkopf 20 radial nach außen, bis sein Anschlagsvorsprung 25 in dem Öffnungsbereich 28 radial zur Anlage gelangt. In dieser Stellung fluchtet die Innenseite 33 der Spannsegmente mit der zylindrischen Mantelfläche 31. Bei einem weiteren Verschieben des Spannelementlagers durch Ziehen an der Zugstange 16 gelangt nun die äußere Anschlagfläche 30 des Kopfes 12 zur Anlage an der Gegenfläche 24 des Sperrkopfes und verschiebt diesen axial in die Zugrichtung der Zugstange 16. Nun gelangt die Sperrfläche 23 des Sperrkopfs 20 in einer geradlinigen Verschiebebewegung zur Anlage an der Spannfläche 26 des Werkzeugschafts 3. Bei einem weiteren Ziehen an der Zugstange 16 preßt die zweite Anlagefläche 30 den Sperrkopf 20 immer fester gegen die Spannfläche 26, ohne daß dabei irgendeine Gleitbewegung zwischen den aneinander angreifenden Flächen auftreten kann. Die bei der Verspannung auftretende Radialkomponente wird vom kegelstumpfförmigen Ansatz 5 auf­ genommen.

Es ist nun die Situation eingetreten, wie sie links in der Fig. 1 dargestellt ist. In dieser Stellung, in der der Werkzeugschaft 3 fest mit der Hülse 1 verspannt ist, steht nur der eigentliche Sperrkopf 20 unter Spannung, und zwar unter einer Druckspannung. Der restliche Teil des Spannseg­ ments 18 ist im wesentlichen frei von Spannungen.

Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, daß die Sperrköpfe 20 des Spannelements 19 zunächst aus der rechts dargestellten Freigabestellung in eine Mitnahmestellung überführt werden, ohne daß dabei schon eine Verspannung auftritt oder durchge­ führt wird. In der Mitnahmestellung ist das Einführen oder Entnehmen des Werkzeugs nicht mehr möglich. Es hängt dann beispielsweise nur unter seinem Gewicht auf der Sperrfläche 23 des Sperrkopfs 20. In einem zweiten Teil des Einspannvor­ gangs erfolgt dann die eigentliche Verspannung, bei der der Kegelstumpf in die Ausnehmung vollständig hineingezogen und eine Spannung aufgebaut wird, ohne daß es zwischen den aneinander anliegenden Flächen der Spanneinrichtung und des Werkzeugschafts zu einem Abgleiten kommt.

Bei der dargestellten Ausführungsform wird diese zweiteilige Bewegung durch die axiale Verschiebbarkeit des Spannelements gegenüber der Zugstange erreicht, wobei die radiale Bewegung nach außen zur Erreichung der Mitnahmestellung durch die Steuerfläche 9 erreicht wird, während das Herstellen der Spannung durch den Schiebeangriff an dem Sperrkopf 20 erreicht wird.

Selbstverständlich wäre es auch möglich, die beiden Bewegun­ gen in anderer Weise herzustellen, so daß die hier darge­ stellte Lösung nur eine bevorzugte Lösung mehrerer denkbarer Lösungen ist.

Aufgrund der Form des Spannelementlagers 10 mit den beiden im Durchmesser vergrößerten Endabschnitten besteht das Spannele­ ment 19 aus einzelnen nicht miteinander verbundenen Spannseg­ menten 18. Um ihre gleichmäßige Verteilung über den Umfang aufrecht zu erhalten, enthalten die Spannsegmente 18 an ihren der Zugstange 16 zugewandten Enden je einen Nutenstein 34, der in eine von mehreren über den Umfang verteilten Nuten 35 in dem Endabschnitt 11 des Spannelementlagers 10 eingreift. Es ist natürlich auch die umgekehrte Ausbildung möglich, wobei die Nuten und Nutensteine auch an anderen Stellen angeordnet sein könnten.

Bei niedrigen Drehzahlen und bei stehender Hülse 1 kann auf eine gleichmäßige Verteilung der Spannsegmente 18 verzichtet werden. Die Zentrierung und Fixierung der Spannsegmente 18 untereinander und gegenüber dem Spannelementlager 10 kann dann ohne Nuten und Nutensteine allein durch die Federkräfte erfolgen.

Die Fig. 1 zeigt als Beispiel für einen zu verspannenden Gegenstand ein mit einem Hohlschaft versehenes Werkzeug. Selbstverständlich könnte es sich auch um einen Werkzeughal­ ter oder auch um einen Werkstückhalter handeln.

Die Ausführungsform der Fig. 2 unterscheidet sich von der Ausführungsform der Fig. 1 nur darin, daß die Spannsegmente 38 nicht in Form zweiarmiger um eine Kippkante 21 verkipp­ barer Hebel ausgebildet sind, sondern als langgestreckte Zangenelemente, die mit Hilfe von Druckfedern 39 radial verschiebbar sind. Die radiale Verschiebung und damit die Überführung aus der rechts dargestellten Freigabestellung in die links dargestellte Mitnahmestellung erfolgt mit Hilfe von Druckfedern 39, die zwischen dem Spannelementlager 10 und der Innenseite der Spannsegmente 38 angeordnet sind. Die Steuerung der Bewegung aufgrund einer Längsverschiebung erfolgt wiederum mit Hilfe einer Steuerfläche 40, die in einer Ausnehmung 41 in der Innenwand der Innenbohrung 6 gebildet ist. Mit der Steuerfläche 40 wirkt ein an der Außenseite der Spannsegmente 38 angeformter Nocken 42 zusam­ men.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die sich durch die Anordnung und Ausbildung des Spannelementla­ gers 10 und die Spannsegmente 48 von den bisherigen Ausfüh­ rungsformen unterscheidet. Ähnlich wie bei der Ausführungs­ form der Fig. 2 erfolgt auch hier eine radiale Verschiebung der Spannsegmente 48. Die Spannsegmente 48 enthalten in ihrem mittleren Bereich Längsschlitze 49, in die an dem Spannele­ mentlager 10 angeordnete Vorsprünge 51 eingreifen. Auf diese Weise erfolgt hier die Zentrierung. Die Längsschlitze 49 sind so dimensioniert, daß die Relativbewegung zwischen Spannseg­ menten 48 und Spannelementlager 10 in Axialrichtung durch die Vorsprünge 51 nicht behindert wird.

Zur Radialverschiebung der Spannsegmente 48 sind im darge­ stellten Beispiel zwei Steuerflächen 50 vorhanden, die beide am Spannelementlager 10 vorhanden sind. Die Steuerflächen 50 verlaufen zunächst relativ steil und werden dann nach außen hin etwas flacher, so daß sie also im Längsschnitt gebogen verlaufen.

An dem in der Fig. 3 oberen Ende der Ausnehmung 8 ist eine umlaufende Anschlagfläche 52 gebildet, die das weitere Verschieben der Spannsegmente 48 in das Innere der Vorrich­ tung hinein verhindert.

Links in Fig. 3 ist die Stellung dargestellt, in der die Spannsegmente 48 durch die Zugfeder 22 radial nach innen geschoben sind. Zum Durchführen der Spannung wird die Zug­ stange 16 gezogen, also nach oben in Fig. 3 bewegt. Dadurch erfolgt eine Relativverschiebung zwischen den Spannsegmenten 48 und dem Zangenlager 10, da die Spannsegmente 48 an der Anschlagfläche 52 festgehalten werden. Sie bewegen sich also aufgrund der Steuerflächen 50 parallel nach außen. Dabei gelangen dann am Ende dieser Radialbewegung die Sperrköpfe 20 zur Anlage an der Anlagefläche 30 des Sperrkopfs 12, so daß dann bei einer Weiterbewegung der Zugstange 16 jetzt die Axialverspannung ohne eine weitere Gleitbewegung der Sperr­ flächen aufeinander erfolgen kann.

Zur Verhinderung einer Selbsthemmung trotz zweifacher Berü­ hrung ist vorgesehen, daß der für die Radialbewegung verant­ wortliche Winkel der Steuerflächen 50 am Segmentlager 10 so flach gewählt wird, daß die Spannsegmente 48 ihre Soll- Position sicher erreichen. Zur Einsparung von Zugstangenhub kann jedoch für das anfängliche Auseinandertreiben der Spannsegmente 48 auch vorgesehen sein, daß anfangs ein steilerer Winkel vorhanden ist, der jedoch dann flacher wird, bevor die Sperrflächen der Sperrköpfe 20 zur Anlage an den Sperrflächen des Hohlschafts gelangen.

Claims (24)

1. Spanneinrichtung, insbesondere für mit einer Spann­ schräge versehene Hohlschaftwerkzeuge, mit

• 1.1 einer Zugstange (16),
• 1.2 einer Einrichtung zur Bewegung der Zugstange (16) in ihrer Längsrichtung,
• 1.3 einem Spannelement (19), das
  • 1.3.1 eine Mehrzahl von vorzugsweise identisch ausgebildeten Spannsegmenten (18) aufweist, die
  • 1.3.2 einen Sperrkopf (20) mit einer zum Angriff an einer Spannschräge (26) des Werkzeugschafts (3) ausgebildeten Sperrschräge (23) aufweisen, sowie mit
• 1.4 einer Steuerfläche (9, 40) für das Spannelement (19), wobei
• 1.5 die Sperrköpfe (20) der Spannsegmente (18) durch die Steuerfläche (9, 40) bewirkt aus einer Frei­ gabestellung in eine Mitnahmestellung bewegt und
• 1.6 anschließend aus der Mitnahmestellung in eine Spannstellung bewegt werden, in der
  • 1.6.1 die Sperrfläche (23) der Sperrköpfe (20) gegen die Spannschräge (26) des Werkzeugschafts (3) gespannt werden.

2. Spanneinrichtung nach Anspruch 1, bei der das Spannele­ ment (19) gegenüber der Zugstange (16) axial verschieb­ bar ausgebildet ist und die Bewegung der Sperrköpfe (20) aus der Freigabestellung in die Mitnahmestellung durch Zusammenwirken der axialen Verschiebung des Spannele­ ments (19) gegenüber der Steuerfläche (9, 40) bewirkt wird.

3. Spanneinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Spannelement (19) derart geführt ist, daß bei der Bewegung aus der Mitnahme- in die Sperrstellung und umgekehrt kein Gleiten der Sperrfläche (23) auf der Spannschräge (26) erfolgt.

4. Spanneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, bei der beim Übergang von der Freigabestellung in die Mitnahmestellung eine durch die Steuerfläche (9, 40) bewirkte radiale Bewegung der Sperrköpfe (20) auftritt.

5. Spanneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, bei der während der Bewegung der Sperrköpfe (20) aus der Mitnahme- in die Spannstellung ein Schiebean­ griff an dem Sperrkopf (20) erfolgt.

6. Spanneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, bei der das Spannelement (19) an einem mit der Zugstange (16) verbindbaren bzw. verbundenen Spann­ elementlager (10) gehaltert und geführt ist, das minde­ stens einen die axiale Verschiebbarkeit des Spannele­ ments (19) begrenzenden Anschlag aufweist.

7. Spanneinrichtung nach Anspruch 6, bei der das Spann­ elementlager (10) eine Anschlagfläche (29) zum Angriff an einer Gegenfläche (24) des Sperrkopfs (20) zu dessen Verschiebung aufweist.

8. Spanneinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, bei der das Spannelementlager eine Anschlagfläche (30) zum flächigen Angriff an einer Gegenfläche (24) des Sperrkopfs (20) zu dessen Verspannung gegen die Spannschräge (26) des Werkzeugschafts (3) aufweist.

9. Spanneinrichtung nach Anspruch 7 oder 8, bei der minde­ stens eine Anschlagfläche (29, 30) des Spannelement­ lagers (10) parallel zur Spannschräge (26) des Werkzeug­ schafts (3) verläuft.

10. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei der die Sperrfläche (23) des Sperrkopfs (20) parallel zu seiner Gegenfläche (24) verläuft.

11. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei der die Sperrfläche (23) des Sperrkopfs (20) einen Winkel mit seiner Gegenfläche (24) einschließt.

12. Spanneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, mit einem die Bewegung der Sperrköpfe (20) in die Mitnahmestellung begrenzenden Anschlag (25), der insbe­ sondere im Bereich der Sperrköpfe (20) angeordnet und vorzugsweise an den Spannelementen (18) ausgebildet ist.

13. Spanneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, mit einer das radiale Ausweichen der Sperrköpfe (20) in der Spannstellung verhindernden Anschlagfläche (31), die vorzugsweise an dem Spannelementlager (10) ausgebildet ist.

14. Spanneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, bei der die Steuerfläche (9, 40) für die radiale Bewegung der Spannsegmente (18, 38) in einer Hülse (1) ausgebildet ist, die die Spanneinrichtung mindestens teilweise umgibt.

15. Spanneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, bei der die Steuerfläche (50) für die radiale Bewegung der Spannsegmente (48) an dem Spannelementlager (10) vorgesehen ist.

16. Spanneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, bei der die Zentrierung und Fixierung der Spannseg­ mente (18) gegenseitig und gegenüber dem Spannelement­ lager (10) durch Federkraft erfolgt.

17. Spanneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, bei der die einzelnen Spannsegmente (18) durch einen Eingriff von Nuten (35) und Nutensteinen (34) auf gegenseitigen Abstand gehalten sind.

18. Spanneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, bei der die einzelnen Spannsegmente (48) durch einen Eingriff von Vorsprüngen (51) in Ausnehmungen, insbesondere Schlitze (49) auf gegenseitigen Abstand gehalten sind.

19. Spanneinrichtung nach Anspruch 18, bei der die Vorsprün­ ge am Spannelementlager (10) und die Ausnehmungen als Längsschlitze (49) in den Spannsegmenten (48) ausgebil­ det sind.

20. Spanneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, bei der die Spannsegmente (18, 38) durch Feder­ wirkung gegen die Steuerfläche (9, 40) beaufschlagt sind.

21. Spanneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, bei der die Spannsegmente (18, 38, 48) als Spann­ zangensegmente ausgebildet sind.

22. Spanneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, bei der die Sperrköpfe (20) im Endbereich der Spannsegmente (18, 38, 48) angeordnet sind.

23. Spanneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, bei der die Zugstange (16) mit dem Spannstangenele­ ment (10) verbindbar, insbesondere verschraubbar ist.

24. Spanneinrichtung nach Anspruch 23, bei der zum Längen­ ausgleich von Zugstange (16) und Spannelementlager (10) ein veränderbarer Anschlag vorgesehen ist.