WO2012113621A1 - Tool holder - Google Patents

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WO2012113621A1
WO2012113621A1 PCT/EP2012/051630 EP2012051630W WO2012113621A1 WO 2012113621 A1 WO2012113621 A1 WO 2012113621A1 EP 2012051630 W EP2012051630 W EP 2012051630W WO 2012113621 A1 WO2012113621 A1 WO 2012113621A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
bore
clamping
tool holder
conical
shaft
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/051630
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German (de)
French (fr)
Inventor
Peter TEMME
Original Assignee
Alfred Jäger GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alfred Jäger GmbH filed Critical Alfred Jäger GmbH
Publication of WO2012113621A1 publication Critical patent/WO2012113621A1/en

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B31/00—Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/006—Conical shanks of tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/12—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine for securing to a spindle in general

Definitions

  • the invention relates to a tool holder for releasably connecting a rotating tool with a drive spindle, with a shaft which is intended for insertion into a receiving bore of the drive spindle and having a conical shaft portion with a larger and a smaller end, a flange, the larger Adjacent the end of the conical shaft portion and to an end face of the drive spindle is pressed, and a clamping pin arranged at the smaller end of the conical shaft portion with a gripping end, which is intended to be gripped by a arranged in the receiving bore collet.
  • Tool holders of the specified type serve to interchangeably connect a rotating machining tool with the drive spindle moving the tool.
  • it is important that the axis of rotation of the tool is matched as accurately as possible with the axis of rotation of the spindle and that the tool is shaken in the axial and radial direction and is supported on the drive spindle so that high machining accuracy can be achieved.
  • a tool holder of the specified type in which the conical shaft portion has a central recess in which a ball spreading device is arranged, which has a spreader connected to the spigot.
  • the invention has for its object to provide an improved tool holder, which is suitable for high speed rotating drive spindles and allows small shaft diameter.
  • the shank of the tool holder has a clamping portion with a cylindrical outer surface, which adjoins the smaller end of the conical shaft portion and which contains a bore with a conical bore portion and that the chuck has a clamping portion , which is arranged axially movable in the bore of the clamping portion and cooperates with the conical bore portion such that by a the clamping pin relative to the shaft in the direction of its gripping end displacing tensile force an increase in the outer diameter of the clamping portion is effected.
  • the tool holder according to the invention has the advantage that the shaft is additionally tightened at its smaller end by the clamping portion with a defined radial force. In this way, an additional support and centering is achieved, which is insensitive to influences of very high speeds, since the tensioning pin continuously loading tensile force maintains the radial clamping of the clamping portion.
  • the tool holder according to the invention also has the advantage that fluctuations in the contact pressure of the conical shaft section due to manufacturing tolerances are largely compensated for the conical inner surface of the receiving bore of the drive spindle, so that even under unfavorable conditions, a vibration-stable fit of the tool holder in the drive spindle is ensured.
  • Another advantage of the design according to the invention is that it is suitable for the production of tool holders with a very small diameter and that even with very small diameters, a stable support and transmission of a relatively high torque is possible.
  • the clamping portion of the shaft may be slotted. This can be achieved in comparison to the axial tensile force acting on the chuck, a strong radial pressure. In addition, larger diameter differences between the clamping portion and the receiving bore of the drive spindle can be bridged.
  • the bore penetrates the shaft and the flange of the tool holder and that a tool holder is arranged in the bore, which forms an axial stop for the clamping journal with an end face facing the clamping pin.
  • This design of the tool holder is easy to manufacture and has the further advantage that the shank, the clamping portion and the flange can consist of one piece, since the clamping pin can be inserted through the front, the tool receiving end of the bore in the clamping portion.
  • the design is particularly suitable for the production of tool holders with a small outside diameter.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a preferred embodiment of a
  • FIG. 2 shows a side view of the tool holder according to FIG. 1, partly in section,
  • FIG. 3 shows a cross section of the tool receiving end of a drive spindle with a tool holder according to the invention inserted in the drive spindle.
  • the tool holder 1 shown in Figures 1 and 2 consists essentially of a shaft 2, a flange 3, a clamping pin 4 and a tool holder 5.
  • the shaft 2 has a conical shaft portion 6, the larger end of the flange 3 is adjacent.
  • At the smaller end of the shaft portion 6 includes a clamping portion 7 with a cylindrical outer surface 8 at.
  • the shaft 2 and the flange 3 are jointly penetrated by a central bore 9.
  • the bore 9 has a conical bore section 10, the diameter of which decreases with increasing distance from the shaft section 6.
  • the smaller end of the conical bore portion 10 is connected by a first, cylindrical bore portion 1 1 and a second, slightly smaller cylindrical bore portion 12 with the end-side end face of the clamping portion 7.
  • the wall of the clamping portions 7 is provided with a plurality of axially extending slots 13 which facilitate radial deformation.
  • a conical clamping portion 14 which has the same taper as the conical bore portion 10 and rests with its conical outer surface on the conical inner surface of the bore portion 10.
  • the clamping portion 14 is formed at one end of the clamping pin 4. From there extends a cylindrical portion of the clamping pin 4 through the bore portions 1 1, 12 out of the clamping portion 7 and forms a gripping end 15 which is offset by an annular constriction.
  • the clamping portion 14 In the direction of the conical shaft portion 6, the clamping portion 14 is supported with an end face 16 on a sleeve portion 17 which is inserted into the bore 9 and which supports and centers the tool holder 5 in the shaft 2.
  • the tool holder 5 also has a mounting flange 18 which is permanently connected to the flange 3 by welding.
  • Figure 3 shows the trained for receiving a tool holder end of a motor spindle 20 for high-speed driving a rotating tool for machining.
  • Motor spindles of this type are also called high-frequency spindles or high-frequency spindles.
  • the motor spindle 20 has a drive spindle 21 which is provided with a continuous longitudinal bore 22. With a conically enlarged end, the longitudinal bore 22 forms a receiving bore 23 for a tool holder. 1
  • a quick release device with a clamping sleeve 24 and a tightening rod 25 is arranged axially displaceable.
  • the receiving bore 23 facing the end of the clamping sleeve 24 forms a collet 26th
  • a tool holder 1 of the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 is located in the receiving bore 23.
  • the tool holder 1 lies with its conical shaft portion 6 evenly against the inner wall of the conical receiving bore 23 and extends with its cylindrical clamping portion 7 in a cylindrical part of the longitudinal bore 22 of the drive spindle 21 into it.
  • the collet 26 engages around the gripping end 15 of the Clamping pin 4 and engages with their clamping jaws in the annular recess of the clamping pin 4 a.
  • the pull rod 25 is loaded with a tensile force, which tends to pull it deeper into the longitudinal bore 22.
  • the tensile force is transmitted to the clamping sleeve 24 and from this via the collet 26 to the clamping pin 4.
  • the tool holder 1 is pulled so far into the receiving bore 23 until the flange 3 rests firmly with its contact surface on the end-side end face of the drive spindle 21.
  • the conical shaft portion 6 is drawn by a defined amount in the receiving bore 23 and thereby pressed firmly against the conical inner wall of the receiving bore 23.
  • the tensile force acting on the clamping pin 4 also causes a slight displacement of its clamping section 14 in the direction of force, as a result of which the clamping section 7 is expanded radially and pressed firmly against the wall of the longitudinal bore 22.
  • the pulling force exerted by the tightening rod 25 at the end of the tightening operation is maintained even during operation of the motor spindle and machining operations.
  • the clamping pin 4 can further widen the clamping section 7 under the effect of the tensile force, thereby giving way or loosening Seat of the tool holder 1 in the receiving bore 23 of the drive spindle 21 prevents.

Abstract

A tool holder for releasably connecting a tool to a drive spindle comprises a shank (2), which can be inserted into the drive spindle and has a conical shank portion (6) with a larger end and a smaller end, a flange (3) adjacent to the larger end of the shank portion (6) and a clamping spigot (4) arranged at the smaller end of the shank portion (6) and having a gripping end (15) for a collet chuck. The shank (2) has a locking portion (7) with a cylindrical outer surface, which adjoins the smaller end of the shank portion (6) and contains a bore (9) with a conical bore portion (10). The clamping spigot (4) has a clamping portion (14), which is arranged axially movably in the bore (9) of the locking portion (7) and interacts with the conical bore portion (10) in such a way that a tensile force moving the clamping spigot with respect to the shank (2) in the direction of the gripping end (15) thereof brings about an increase in the outside diameter of the locking portion (7).

Description

WERKZEUGHALTER  TOOL HOLDER
Die Erfindung betrifft einen Werkzeughalter zum lösbaren Verbinden eines dre- henden Werkzeugs mit einer Antriebsspindel, mit einem Schaft, der zum Einsetzen in eine Aufnahmebohrung der Antriebsspindel bestimmt ist und einen konischen Schaftabschnitt mit einem größeren und einem kleineren Ende aufweist, einem Flansch, der dem größeren Ende des konischen Schaftabschnitts benachbart und an eine Stirnfläche der Antriebsspindel andrückbar ist, und einem am kleineren Ende des konischen Schaftabschnitts angeordneten Spannzapfen mit einem Greifende, das dazu bestimmt ist, von einer in der Aufnahmebohrung angeordneten Spannzange gegriffen zu werden. The invention relates to a tool holder for releasably connecting a rotating tool with a drive spindle, with a shaft which is intended for insertion into a receiving bore of the drive spindle and having a conical shaft portion with a larger and a smaller end, a flange, the larger Adjacent the end of the conical shaft portion and to an end face of the drive spindle is pressed, and a clamping pin arranged at the smaller end of the conical shaft portion with a gripping end, which is intended to be gripped by a arranged in the receiving bore collet.
Werkzeughalter der angegebenen Art dienen dazu, ein drehendes Bearbei- tungswerkzeug auswechselbar mit der das Werkzeug bewegenden Antriebsspindel zu verbinden. Hierbei kommt es darauf an, dass die Drehachse des Werkzeugs möglichst genau mit der Drehachse der Spindel in Übereinstimmung gebracht wird und dass das Werkzeug in axialer und radialer Richtung rüttelfest und schwingungsstabil an der Antriebsspindel abgestützt wird, damit eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit erzielt werden kann. Um eine genaue und stabile Verankerung des Werkzeugs in der Aufnahmebohrung der Antriebsspindel zu erreichen, ist man bestrebt, den Werkzeughalter so zu gestalten, dass nach dem Einsetzen des Werkzeughalters in die Aufnahmebohrung der Antriebsspindel und dem Festspannen mit Hilfe einer den Spannzapfen nach Innen ziehenden Spannzange der konische Schaftabschnitt gleichmäßig an die entsprechend geformte Gegenfläche der Aufnahmebohrung gepresst und gleichzeitig auch der Flansch an eine Stirnfläche der Antriebsspindel angedrückt wird. Hierdurch ist gewährleistet, dass das an dem Werkzeughalter befestigte Werkzeug auch unter der Wirkung der bei der Bearbeitung von Werkstücken auftretenden Kräfte seine axiale und radiale Position in Bezug auf die Antriebsspindel nicht verändert, so dass eine sehr genaue Bearbeitung erreicht werden kann. Bei Anwendungen, bei denen das Werkzeug mit sehr hoher Drehzahl angetrieben wird, kann das Problem bestehen, dass sich infolge der Zentrifugalkräfte die Durchmesser der konischen Lagerflächen geringfügig verändern und zu einer weniger guten radialen Abstützung des Schafts in der Antriebsspindel führen. Es besteht daher das Bedürfnis, die Abstützung von Werkzeughaltern der angegebenen Art weiter zu verbessern. Tool holders of the specified type serve to interchangeably connect a rotating machining tool with the drive spindle moving the tool. In this case, it is important that the axis of rotation of the tool is matched as accurately as possible with the axis of rotation of the spindle and that the tool is shaken in the axial and radial direction and is supported on the drive spindle so that high machining accuracy can be achieved. In order to achieve an accurate and stable anchoring of the tool in the receiving bore of the drive spindle, it is endeavored to design the tool holder so that after inserting the tool holder into the receiving bore of the drive spindle and the clamping by means of a clamping pin inwardly pulling collet conical shaft portion pressed uniformly against the correspondingly shaped counter surface of the receiving bore and at the same time the flange is pressed against an end face of the drive spindle. This ensures that the tool attached to the tool holder does not change its axial and radial position with respect to the drive spindle even under the effect of the forces occurring during the machining of workpieces, so that a very precise machining can be achieved. In applications where the tool is driven at a very high speed, there may be a problem that due to the centrifugal forces, the diameters of the conical bearing surfaces change slightly and result in less good radial support of the shaft in the drive spindle. There is therefore a need to further improve the support of tool holders of the specified type.
Aus JP 07 299 614 A ist ein Werkzeughalter der angegebenen Art bekannt, bei dem der konische Schaftabschnitt eine zentrale Ausnehmung aufweist, in der eine Kugelspreizvorrichtung angeordnet ist, die einen mit dem Spannzapfen verbundenen Spreizkörper aufweist. Beim Einsetzen des bekannten Werkzeughalters in die Aufnahmebohrung einer Antriebsspindel wird durch eine auf den Spannzapfen einwirkende Zugkraft einer Zugvorrichtung zunächst der Flansch gegen die Stirnfläche der Antriebsspindel gezogen und dann durch die Wirkung der Kugelspreizvorrichtung der konische Schaftabschnitt radial aufgeweitet und an die konische Innenfläche der Aufnahmebohrung ange- presst. Dieser bekannte Werkzeughalter erfordert einen relativ großen Schaftdurchmesser und dürfte für sehr hohe Drehzahlen weniger geeignet sein, da die Gefahr besteht, dass die Kugelspreizvorrichtung Unwuchten verursacht. From JP 07 299 614 A a tool holder of the specified type is known in which the conical shaft portion has a central recess in which a ball spreading device is arranged, which has a spreader connected to the spigot. When inserting the known tool holder in the receiving bore of a drive spindle is first pulled by a force acting on the chuck tension of a pulling device, the flange against the end face of the drive spindle and then radially widened by the action of the ball spreading the conical shaft portion and attached to the conical inner surface of the receiving bore. pressed. This known tool holder requires a relatively large shaft diameter and should be less suitable for very high speeds, since there is a risk that the ball spreading causes imbalance.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Werkzeughalter zu schaffen, der für hochtourig drehende Antriebsspindeln geeignet ist und kleine Schaftdurchmesser ermöglicht. The invention has for its object to provide an improved tool holder, which is suitable for high speed rotating drive spindles and allows small shaft diameter.
Die Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass der Schaft des Werkzeughalters einen Klemmabschnitt mit einer zylindrischen Außenfläche aufweist, der sich an das kleinere Ende des konischen Schaftabschnitts anschließt und der eine Bohrung mit einem konischen Bohrungsabschnitt ent- hält und dass der Spannzapfen einen Spannabschnitt hat, der in der Bohrung des Klemmabschnitts axial bewegbar angeordnet ist und mit dem konischen Bohrungsabschnitt derart zusammenwirkt, dass durch eine den Spannzapfen gegenüber dem Schaft in Richtung seines Greifendes verlagernde Zugkraft eine Vergrößerung des Außendurchmesser des Klemmabschnitts bewirkt wird. The object is achieved according to the invention in that the shank of the tool holder has a clamping portion with a cylindrical outer surface, which adjoins the smaller end of the conical shaft portion and which contains a bore with a conical bore portion and that the chuck has a clamping portion , which is arranged axially movable in the bore of the clamping portion and cooperates with the conical bore portion such that by a the clamping pin relative to the shaft in the direction of its gripping end displacing tensile force an increase in the outer diameter of the clamping portion is effected.
Der Werkzeughalter nach der Erfindung hat den Vorteil, dass der Schaft an seinem kleineren Ende durch den Klemmabschnitt zusätzlich mit einer definierten Radialkraft festgespannt wird. Auf diese Weise wird eine zusätzliche Abstützung und Zentrierung erreicht, die auch gegen Einflüsse sehr hoher Drehzahlen unempfindlich ist, da die den Spannzapfen kontinuierlich belastende Zugkraft die radiale Klemmung des Klemmabschnitts aufrecht erhält. Der Werkzeughalter nach der Erfindung hat weiterhin den Vorteil, dass durch Fertigungstoleranzen bedingte Schwankungen in der Anpressung des konischen Schaftabschnitts an die konische Innenfläche der Aufnahmebohrung der Antriebsspindel weitgehend kompensiert werden, so dass auch unter ungünstigen Bedingungen ein schwingungsstabiler Sitz des Werkzeughalters in der Antriebsspindel gewährleistet ist. The tool holder according to the invention has the advantage that the shaft is additionally tightened at its smaller end by the clamping portion with a defined radial force. In this way, an additional support and centering is achieved, which is insensitive to influences of very high speeds, since the tensioning pin continuously loading tensile force maintains the radial clamping of the clamping portion. The tool holder according to the invention also has the advantage that fluctuations in the contact pressure of the conical shaft section due to manufacturing tolerances are largely compensated for the conical inner surface of the receiving bore of the drive spindle, so that even under unfavorable conditions, a vibration-stable fit of the tool holder in the drive spindle is ensured.
Ein weiterer Vorteil der Gestaltung nach der Erfindung besteht darin, dass sie zur Herstellung von Werkzeughaltern mit sehr kleinem Durchmesser geeignet ist und dass auch bei sehr kleinen Durchmessern eine stabile Abstützung und Übertragung eines relativ hohen Drehmoments ermöglicht wird. Another advantage of the design according to the invention is that it is suitable for the production of tool holders with a very small diameter and that even with very small diameters, a stable support and transmission of a relatively high torque is possible.
Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann der Klemmabschnitt des Schafts geschlitzt sein. Hierdurch kann im Vergleich zur axialen Zugkraft, die auf den Spannzapfen einwirkt, eine stärke radiale Pressung erreicht werden. Außerdem können größere Durchmesserunterschiede zwischen dem Klemmabschnitt und der Aufnahmebohrung der Antriebsspindel überbrückt werden. According to a further proposal of the invention, the clamping portion of the shaft may be slotted. This can be achieved in comparison to the axial tensile force acting on the chuck, a strong radial pressure. In addition, larger diameter differences between the clamping portion and the receiving bore of the drive spindle can be bridged.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Bohrung den Schaft und den Flansch des Werkzeughalters durchdringt und dass in der Bohrung eine Werk- zeugaufnahme angeordnet ist, die mit einer dem Spannzapfen zugekehrten Stirnfläche einen axialen Anschlag für den Spannzapfen bildet. Diese Gestaltung des Werkzeughalters ist einfach herstellbar und hat weiterhin den Vorteil, dass der Schaft, der Klemmabschnitt und der Flansch aus einem Stück bestehen können, da der Spannzapfen durch das vordere, die Werkzeugaufnahme aufnehmende Ende der Bohrung in den Klemmabschnitt eingesetzt werden kann. Die Gestaltung eignet sich besonders gut für die Herstellung von Werk- zeughaltern mit kleinem Außendurchmesser. Furthermore, it can be provided that the bore penetrates the shaft and the flange of the tool holder and that a tool holder is arranged in the bore, which forms an axial stop for the clamping journal with an end face facing the clamping pin. This design of the tool holder is easy to manufacture and has the further advantage that the shank, the clamping portion and the flange can consist of one piece, since the clamping pin can be inserted through the front, the tool receiving end of the bore in the clamping portion. The design is particularly suitable for the production of tool holders with a small outside diameter.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigen Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführung eines The invention will be explained in more detail by means of embodiments which are illustrated in the drawing. 1 shows a perspective view of a preferred embodiment of a
Werkzeughalters nach der Erfindung,  Tool holder according to the invention,
Figur 2 eine Seitenansicht des Werkzeughalters gemäß Figur 1 , teilweise geschnitten, FIG. 2 shows a side view of the tool holder according to FIG. 1, partly in section,
Figur 3 einen Querschnitt des Werkzeugaufnahmeendes einer Antriebs- spindel mit einem in die Antriebsspindel eingesetzten Werkzeughalter nach der Erfindung.  FIG. 3 shows a cross section of the tool receiving end of a drive spindle with a tool holder according to the invention inserted in the drive spindle.
Der in den Figuren 1 und 2 dargestellte Werkzeughalter 1 besteht im Wesentlichen aus einem Schaft 2, einem Flansch 3, einem Spannzapfen 4 und einer Werkzeugaufnahme 5. Der Schaft 2 weist einen konischen Schaftabschnitt 6 auf, dessen größeres Ende dem Flansch 3 benachbart ist. An das kleinere Ende des Schaftabschnitts 6 schließt ein Klemmabschnitt 7 mit einer zylindrischen Außenfläche 8 an. Der Schaft 2 und der Flansch 3 sind gemeinsam von einer zentralen Bohrung 9 durchsetzt. In dem Klemmabschnitt 7 weist die Boh- rung 9 einen konischen Bohrungsabschnitt 10 auf, dessen Durchmesser mit wachsender Entfernung von dem Schaftabschnitt 6 abnimmt. Das kleinere Ende des konischen Bohrungsabschnitts 10 ist durch einen ersten, zylindrischen Bohrungsabschnitt 1 1 und einen zweiten, etwas kleineren zylindrischen Bohrungsabschnitt 12 mit der endseitigen Stirnfläche des Klemmabschnitts 7 verbunden. Die Wand der Klemmabschnitte 7 ist mit mehreren, sich axial erstreckenden Schlitzen 13 versehen, die radiales Verformen erleichtern. In dem konischen Bohrungsabschnitt 10 befindet sich ein konischer Spannabschnitt 14, der die gleiche Konizität wie der konische Bohrungsabschnitt 10 aufweist und mit seiner konischen Außenfläche an der konische Innenfläche des Bohrungsabschnitts 10 anliegt. Der Spannabschnitt 14 ist an einem Ende des Spannzapfens 4 ausgebildet. Von dort erstreckt der sich ein zylindrischer Abschnitt des Spannzapfens 4 durch die Bohrungsabschnitte 1 1 , 12 aus dem Klemmabschnitt 7 heraus und bildet ein Greifende 15, das durch eine ringförmige Einschnürung abgesetzt ist. In Richtung des konischen Schaftabschnitts 6 stützt sich der Spannabschnitt 14 mit einer Stirnfläche 16 an einem Hülsen- abschnitt 17 ab, der in die Bohrung 9 eingesetzt ist und der die Werkzeugaufnahme 5 in dem Schaft 2 abstützt und zentriert. Die Werkzeugaufnahme 5 weist außerdem einen Befestigungsflansch 18 auf, der durch Schweißen unlösbar mit dem Flansch 3 verbunden ist. The tool holder 1 shown in Figures 1 and 2 consists essentially of a shaft 2, a flange 3, a clamping pin 4 and a tool holder 5. The shaft 2 has a conical shaft portion 6, the larger end of the flange 3 is adjacent. At the smaller end of the shaft portion 6 includes a clamping portion 7 with a cylindrical outer surface 8 at. The shaft 2 and the flange 3 are jointly penetrated by a central bore 9. In the clamping section 7, the bore 9 has a conical bore section 10, the diameter of which decreases with increasing distance from the shaft section 6. The smaller end of the conical bore portion 10 is connected by a first, cylindrical bore portion 1 1 and a second, slightly smaller cylindrical bore portion 12 with the end-side end face of the clamping portion 7. The wall of the clamping portions 7 is provided with a plurality of axially extending slots 13 which facilitate radial deformation. In the conical bore portion 10 is a conical clamping portion 14 which has the same taper as the conical bore portion 10 and rests with its conical outer surface on the conical inner surface of the bore portion 10. The clamping portion 14 is formed at one end of the clamping pin 4. From there extends a cylindrical portion of the clamping pin 4 through the bore portions 1 1, 12 out of the clamping portion 7 and forms a gripping end 15 which is offset by an annular constriction. In the direction of the conical shaft portion 6, the clamping portion 14 is supported with an end face 16 on a sleeve portion 17 which is inserted into the bore 9 and which supports and centers the tool holder 5 in the shaft 2. The tool holder 5 also has a mounting flange 18 which is permanently connected to the flange 3 by welding.
Figur 3 zeigt das zur Aufnahme eines Werkzeughalters ausgebildete Ende einer Motorspindel 20 zum hochtourigen Antreiben eines drehenden Werkzeugzeugs zur spanabhebenden Bearbeitung. Motorspindeln dieser Art werden auch Schnellfrequenzspindeln oder Hochfrequenzspindeln genannt. Die Motorspindel 20 weist eine Antriebsspindel 21 auf, die mit einer durchgehenden Längsbohrung 22 versehen ist. Mit einem konisch erweiterten Ende bildet die Längsbohrung 22 eine Aufnahmebohrung 23 für einen Werkzeughalter 1 . In der Längsbohrung 22 ist axial verschiebbar eine Schnellspannvorrichtung mit einer Spannhülse 24 und einer Anzugstange 25 angeordnet. Das der Aufnahmebohrung 23 zugewandte Ende der Spannhülse 24 bildet eine Spannzange 26. Figure 3 shows the trained for receiving a tool holder end of a motor spindle 20 for high-speed driving a rotating tool for machining. Motor spindles of this type are also called high-frequency spindles or high-frequency spindles. The motor spindle 20 has a drive spindle 21 which is provided with a continuous longitudinal bore 22. With a conically enlarged end, the longitudinal bore 22 forms a receiving bore 23 for a tool holder. 1 In the longitudinal bore 22, a quick release device with a clamping sleeve 24 and a tightening rod 25 is arranged axially displaceable. The receiving bore 23 facing the end of the clamping sleeve 24 forms a collet 26th
Wie Figur 3 zeigt, befindet sich in der Aufnahmebohrung 23 ein Werkzeughalter 1 der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Ausführung. Der Werkzeughalter 1 liegt mit seinem konischen Schaftabschnitt 6 gleichmäßig an der Innenwand der konischen Aufnahmebohrung 23 an und erstreckt sich mit seinem zylindrischen Klemmabschnitt 7 in einen zylindrischen Teil der Längsbohrung 22 der Antriebsspindel 21 hinein. Die Spannzange 26 umgreift das Greifende 15 des Spannzapfens 4 und greift mit ihren Spannklauen in die ringförmige Ausnehmung des Spannzapfens 4 ein. As FIG. 3 shows, a tool holder 1 of the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 is located in the receiving bore 23. The tool holder 1 lies with its conical shaft portion 6 evenly against the inner wall of the conical receiving bore 23 and extends with its cylindrical clamping portion 7 in a cylindrical part of the longitudinal bore 22 of the drive spindle 21 into it. The collet 26 engages around the gripping end 15 of the Clamping pin 4 and engages with their clamping jaws in the annular recess of the clamping pin 4 a.
Zum Festspannen des Werkzeughalters 1 wird die Anzugstange 25 mit einer Zugkraft belastet, die bestrebt ist, sie tiefer in die Längsbohrung 22 hineinzuziehen. Die Zugkraft wird auf die Spannhülse 24 und von dieser über die Spannzange 26 auf den Spannzapfen 4 übertragen. Hierdurch wird der Werkzeughalter 1 so weit in die Aufnahmebohrung 23 hineingezogen, bis der Flansch 3 mit seiner Anlagefläche fest an der endseitigen Stirnfläche der Antriebsspindel 21 anliegt. Gleichzeitig wird hierbei der konische Schaftabschnitt 6 um einen definierten Betrag in die Aufnahmebohrung 23 hineingezogen und dadurch fest an die konische Innenwand der Aufnahmebohrung 23 angepresst. Die auf den Spannzapfen 4 einwirkende Zugkraft bewirkt außerdem eine geringfügige Verlagerung seines Spannabschnitts 14 in Kraftrich- tung, wodurch der Klemmabschnitt 7 radial aufgeweitet und fest an die Wand der Längsbohrung 22 angepresst wird. Die am Ende des Spannvorgangs von der Anzugstange 25 ausgeübte Zugkraft wird auch während des Betriebs der Motorspindel und der Durchführung von Bearbeitungsvorgängen aufrechterhalten. Kommt es durch temperaturbedingte Einflüsse oder durch Zentrifugal- kräfte bei hohen Drehzahlen zu einer die radiale Klemmung des Werkzeughalters 1 in der Aufnahmebohrung 23 verringernde Durchmesseränderung, so kann der Spannzapfen 4 unter der Wirkung der Zugkraft den Klemmabschnitt 7 weiter aufweiten und dadurch ein Nachgeben oder Lockern des Sitzes des Werkzeughalters 1 in der Aufnahmebohrung 23 der Antriebsspindel 21 verhin- dem. For tightening the tool holder 1, the pull rod 25 is loaded with a tensile force, which tends to pull it deeper into the longitudinal bore 22. The tensile force is transmitted to the clamping sleeve 24 and from this via the collet 26 to the clamping pin 4. As a result, the tool holder 1 is pulled so far into the receiving bore 23 until the flange 3 rests firmly with its contact surface on the end-side end face of the drive spindle 21. At the same time in this case the conical shaft portion 6 is drawn by a defined amount in the receiving bore 23 and thereby pressed firmly against the conical inner wall of the receiving bore 23. The tensile force acting on the clamping pin 4 also causes a slight displacement of its clamping section 14 in the direction of force, as a result of which the clamping section 7 is expanded radially and pressed firmly against the wall of the longitudinal bore 22. The pulling force exerted by the tightening rod 25 at the end of the tightening operation is maintained even during operation of the motor spindle and machining operations. If, due to temperature-induced influences or by centrifugal forces at high rotational speeds, a change in diameter reducing the radial clamping of the tool holder 1 in the receiving bore 23, the clamping pin 4 can further widen the clamping section 7 under the effect of the tensile force, thereby giving way or loosening Seat of the tool holder 1 in the receiving bore 23 of the drive spindle 21 prevents.

Claims

ANSPRÜCHE
1 . Werkzeughalter zum lösbaren Verbinden eines drehenden Werkzeugs mit einer Antriebsspindel, mit einem Schaft (2), der zum Einsetzen in eine Aufnahmebohrung der Antriebsspindel bestimmt ist und einen konischen Schaftabschnitt (6) mit einem größeren und einem kleineren Ende aufweist, einem Flansch (3), der dem größeren Ende des konischen Schaftabschnitts (6) benachbart und an eine Stirnfläche der Antriebsspindel andrückbar ist, und einem am kleineren Ende des koni- sehen Schaftabschnitts (6) angeordneten Spannzapfen (4) mit einem1 . Tool holder for releasably connecting a rotating tool to a drive spindle, comprising a shaft (2) intended for insertion into a receiving bore of the drive spindle and having a conical shaft section (6) with a larger and a smaller end, a flange (3), which is adjacent to the larger end of the conical shaft portion (6) and can be pressed against an end face of the drive spindle, and a clamping pin (4) arranged at the smaller end of the conical shaft portion (6)
Greifende (15), das dazu bestimmt ist, von einer in der Aufnahmebohrung angeordneten Spannzange gegriffen zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (2) einen Klemmabschnitt (7) mit einer zylindrischen Außenfläche aufweist, der sich an das kleinere Ende des konischen Schaftabschnitts (6) anschließt und der eine Bohrung (9) mit einem konischen Bohrungsabschnitt (10) enthält und dass der Spannzapfen (4) einen Spannabschnitt (14) hat, der in der Bohrung des Klemmabschnitts (7) axial bewegbar angeordnet ist und mit dem konischen Bohrungsabschnitt (10) derart zusammenwirkt, dass durch eine den Spannzapfen gegenüber dem Schaft (2) in Richtung seines Greifendes (15) verlagernde Zugkraft eine Vergrößerung des Außendurchmesser des Klemmabschnitts (7) bewirkt wird. Gripping end (15) intended to be gripped by a collet disposed in the receiving bore, characterized in that the shank (2) has a clamping portion (7) with a cylindrical outer surface adjacent to the smaller end of the conical shank portion (6) adjoins and which contains a bore (9) with a conical bore portion (10) and that the clamping pin (4) has a clamping portion (14) which is arranged axially movable in the bore of the clamping portion (7) and with the conical Bore portion (10) cooperates in such a way that an increasing the outer diameter of the clamping portion (7) is effected by a tensioning pin relative to the shaft (2) in the direction of its gripping end (15) displacing tensile force.
2. Werkzeughalter nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmabschnitt (7) des Schafts (2) geschlitzt ist. 2. Tool holder according to claim 1, characterized in that the clamping portion (7) of the shaft (2) is slotted.
3. Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (9) den Schaft (2) und den Flansch (3) durchdringt und in der Bohrung eine Werkzeugaufnahme (5) angeord- net ist, die mit einer dem Spannzapfen (4) zugekehrten Stirnfläche einen axialen Anschlag für den Spannzapfen (4) bildet. 3. Tool holder according to one of claims 1 or 2, characterized in that the bore (9) penetrates the shaft (2) and the flange (3) and in the bore a tool holder (5) is arranged, which with a the Chuck (4) facing the end face forms an axial stop for the clamping pin (4).
4. Werkzeughalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (2), der Klemmabschnitt (7) und der Flansch (4) aus einem Stück bestehen. 4. Tool holder according to one of the preceding claims, characterized in that the shaft (2), the clamping portion (7) and the flange (4) consist of one piece.
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