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Patent Searching and Data


Title:
FASTENING DEVICE AND ASSOCIATED TOOL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/076123
Kind Code:
A2
Abstract:
The aim of the invention is to provide, during a quick tightening of a tool onto a machine tool, a small amount of play between the tool (2) and the fastening device (1) in a non-operating position and/or during operation. To this end, a fastening device is provided with at least one projection of a lock, which can be actuated without the use of tools and with which the fastening device can be detachably connected to the tool. When in the locked position, the projection (410) of the fastening device extends over an associated lock face (220) of the tool, and the tool body is axially secured and held in a rotationally fixed manner. Structural measures are taken both on the tool as well as on the fastening device in order to keep the axial distance, which is required for establishing a positive engagement between the fastening device and the tool, small between the support (390) for the tool and the at least one projection (410) of the fastening device and/or in order, during operation, particularly in the event of external forces such as braking or tilting forces acting upon the tool, to produce an additional force that holds the tool down on said support thus enabling the positive engagement to be maintained and stabilized.

Inventors:
KAUSCH MANFRED (DE)
KULMER HANS JOSEF (DE)
SOMMER TORSTEN (DE)
WIDRA PETER (DE)
Application Number:
PCT/DE2004/000345
Publication Date:
September 10, 2004
Filing Date:
February 25, 2004
Export Citation:
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Assignee:
BRUNO SCHMITZ SCHLEIFMITTELWER (DE)
KAUSCH MANFRED (DE)
KULMER HANS JOSEF (DE)
SOMMER TORSTEN (DE)
WIDRA PETER (DE)
International Classes:
B24B45/00; B24D7/16; (IPC1-7): B24B/
Foreign References:
FR2063429A51971-07-09
US4787147A1988-11-29
Attorney, Agent or Firm:
LIPPERT, STACHOW, SCHMIDT & (Solingen, DE)
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Claims:
Befestigungseinrichtung und zugeordnetes Werkzeug Patentansprüche
1. Befestigungseinrichtung für eine Werkzeugmaschine zum Zu sammenwirken mit einem, einen kreisscheibenförmigen Werk zeugkörper mit einer zentralen Öffnung aufweisenden Werk zeug, mit einem Mittel zur Übertragung eines Antriebs momentes auf das Werkzeug und mit zumindest einem Vor sprung eines werkzeuglos betätigbaren Verschlusses mit dem die Befestigungseinrichtung mit dem Werkzeug lösbar ver bindbar ist, wobei in der Verschlussposition der zumindest eine Vorsprung der Befestigungseinrichtung über eine zuge ordnete VerschlussFläche des Werkzeugs greift und der Werkzeugkörper axial gesichert und drehfest gehaltert ist, und der zumindest eine Vorsprung und eine Auflage für das Werkzeug relativ zueinander axial verschiebbar angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Übertragung eines Antriebsmomentes zumindest einen Mitnehmer (370) mit einer Antriebsfläche (372) aufweist, welche sich zur Achse geneigt erstreckt, wobei das Werk zeug (2) an der Antriebsfläche anliegt.
2. Befestigungseinrichtung nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h mehrere, starr mit der Auflage verbundene Mitnehmer, die umfänglich beabstandet angeordnet sind, wo bei jeder Mitnehmer (370) mit dessen Antriebsfläche (372) an einer zugeordneten Antriebsfläche (230) des Werkzeugs (2) formschlüssig anliegt.
3. Befestigungseinrichtung für eine Werkzeugmaschine zum Zu sammenwirken mit einem, einen kreisscheibenförmigen Werk zeugkörper mit einer zentralen Öffnung aufweisenden Werk zeug, mit einem Mittel zur Übertragung eines Antriebsmo mentes auf das Werkzeug und mit zumindest einem Vorsprung eines werkzeuglos betätigbaren Verschlusses mit dem die Befestigungseinrichtung mit dem Werkzeug lösbar verbindbar ist, wobei in der Verschlussposition der zumindest eine Vorsprung der Befestigungseinrichtung über eine zugeordne te, VerschlussFläche des Werkzeugs greift und der Werk zeugkörper axial gesichert und drehfest gehaltert ist, und der zumindest eine Vorsprung und eine Auflage für das Werkzeug relativ zueinander axial verschiebbar angeordnet sind, wobei der axiale Verschiebeweg durch eine Flieh krafteinrichtung blockierbar ist, dadurch gekenn zeichnet, da s s die Fliehkrafteinrichtung zumindest ein durch ein Kraftmittel (6) radial nach außen beauf schlages Fliehkraftelement (5) und ein Mittel aufweist, welches die Kraft auf das zumindest eine Fliehkraftelement umsetzt zur Erzeugung einer axial gerichteten Kraft zur Klemmung des Werkzeugs (2) in der Befestigungseinrichtung (1), wobei das zumindest eine Fliehkraftelement sowohl in einer Ruhebetriebsstellung als auch beim Angreifen einer Fliehkraft eine im wesentlichen gleiche radiale Lage ein nimmt.
4. Befestigungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, dass das zumindest eine Fliehkraft element (5) eine radial außenliegende, insbesondere in ei nem Winkel von 45 Grad zur Achse verlaufende Keiloder Ko nusfläche (510) aufweist, die in einer Ruhebetriebsstellung durch das Kraftmittel (6) in Anlage zu einer zugeordneten Keiloder Konusfläche eines axial beweglichen Keiloder Konussegments (420) gebracht ist, das in Wirkverbindung mit dem zumindest einen Vorsprung (2) der Befestigungsein richtung steht.
5. Befestigungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, dass das Fliehkraftelement (5) in axialer Richtung unbeweglich und das zugeordnete Keilo der Konussegment (420) in Richtung senkrecht zur Achse unbeweglich zwangsgeführt ist.
6. Befestigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch ein Basiselement (3), wel ches die Auflage (390) für das Werkzeug (2) umfasst und ein axial in das Basisteil einführbares und relativ zu diesem axial verschiebbares Ringelement umfasst, an dessen Außenmantel mehrere umfänglich beabstandete, radial nach außen weisende Vorsprünge angeordnet sind.
7. Befestigungseinrichtung nach Anspruch 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, da s s am Innenmantel des Ringele mentes (4) mehrere radial nach innen verlaufende, umfäng lich beabstandete Keiloder Konussegmente (420) mit je weils einer radial nach innen gerichteten Anlagefläche ausgebildet sind.
8. Befestigungseinrichtung nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, da s s am Innenmantel des Ringele mentes (4) mehrere radial nach innen verlaufende, umfäng lich beabstandete Flanschsegmente (450) ausgebildet sind, an denen sich axial wirkende Kraftmittel (13) zur Klemmung des Werkzeugs zwischen der Auflage (390) und dem zumindest einen Vorsprung (410) in der Befestigungseinrichtung ab stützen.
9. Befestigungseinrichtung nach Anspruch 6,7 oder 8, da durch gekennzeichnet, dass am Ringelement (3) durch zwei umfänglich benachbarte Keil, Konusoder Flanschsegmente (420,450) zwischen diesen eine umfängli che Lücke ausgebildet ist, welche einen mit dem Basisele ment starr verbundenen, umfänglich ausgedehnten und sich in axialer Richtung erstreckenden Steg (330) formschlüssig umgreift zur Bereitstellung einer drehfesten Lagerung des Ringelements (4) zum Basiselement (3) und einer Verschieb barkeit des Ringelements in axialer Richtung.
10. Befestigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringelement (4) am Außenmantel eine umfängliche Nut (430) zur Aufnahme eines Mittels zur Abdichtung gegen das Basiselement (3) aufweist.
11. Befestigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, da s s sich das Ringele ment (4) an den Mitnehmern (370) des Basiselementes (3) abstützt.
12. Befestigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis lr dadurch gekennzeichnet, dass das Basiselement starr mit der Werkzeugmaschine verbindbar ist.
13. Befestigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein radial nach außen weisender Vorsprung (410) der Befestigungseinrich tung einen sich zur Werkzeugmaschine hin erstreckenden No cken (412) mit einer in Drehrichtung vorderund einer rückseitigen Anlagefläche aufweist.
14. Befestigungseinrichtung nach Anspruch 13, d a d u r c h g e kennzeichnet, das s sich von dem Nocken (412) ein horizontal und umfänglich verlaufender Steg (413) bis auf einen zugeordneten Mitnehmer (370) erstreckt, auf welchem der Vorsprung (410) bei nicht gespanntem Werkzeug ruht.
15. Werkzeug, mit einem kreisscheibenförmigen Werkzeugkörper, der eine zentrale Öffnung zur Befestigung an einer Werk zeugmaschine aufweist, mit zumindest einer Verschlussflä che eines werkzeuglos betätigbaren Verschlusses mit dem das Werkzeug mit einer Befestigungseinrichtung, insbeson dere einer Befestigungseinrichtung nach einem der Ansprü che 1 bis 14, lösbar verbindbar ist, wobei in der Ver schlussposition zumindest ein Vorsprung an der Befesti gungseinrichtung über die zumindest eine Verschlussfläche des Werkzeugs greift und der Werkzeugkörper axial gesi chert und drehfest gehaltert ist, dadurch gekenn zeichnet, da s s die zumindest eine Verschlussfläche (220) durch ein sich umfänglich erstreckendes Segment (210) bereitgestellt wird, welches ferner ein Mittel (230, 240) zum axialen Führen eines Nockens des zumindest einen Vorsprung der Befestigungseinrichtung während des Ein spannvorganges aufweist.
16. Werkzeug nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum axialen Führen des Nockens der Befes tigungseinrichtung während des Einspannvorganges in Dreh richtung eine zur Achse schräg ausgebildete erste Rampe (230) und hinter der ersten Rampe eine zur Achse schräg ausgebildete zweite Rampe (240) aufweist.
17. Werkzeug nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeich net, dass die erste Rampe (230) zusätzlich als Antriebs fläche ausgebildet ist, an welcher nach dem Einspannvor gang ein zugeordneter Mitnehmer (370) der Befestigungsein richtung mit dessen Antriebsfläche (372) zur Übertragung des Antriebsmomentes anliegt.
18. Werkzeug nach einem der Ansprüche 16 bis 17, dadurch ge kennzeichnet, dass die erste Rampe (230) in einer Ebene senkrecht zur Achse einen Winkel von 25 bis 45 Grad auf weist.
19. Werkzeug nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Rampe (230) in einer Ebene senkrecht zur Achse einen Winkel von 30 Grad und die zweite Rampe (240) in einer Ebene senkrecht zur Achse einen Winkel < 30 Grad aufweist.
20. Werkzeug nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch ge kennzeichnet, dass das Segment (210) an dessen Ende ent gegen der Drehrichtung einen sich axial, zur Werkzeugma schine abgewandten Stirnseite erstreckenden Steg (250) aufweist.
21. Werkzeug nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch ge kennzeichnet, dass Verschlussflächen bereitstellende Segmente an einer Trageinrichtung gebildet sind, die in einer Öffnung des Werkzeugkörpers vorgesehen und an diesem befestigt ist.
22. Verfahren zum werkzeugfreien Spannen eines Werkzeugs nach einem der Ansprüche 15 bis 21 auf einer Befestigungsein richtung für eine Werkzeugmaschine, insbesondere auf einer Befestigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei das Werkzeug und die Befestigungseinrichtung in ei ner Öffnungsposition des Verschlusses axial ausgerichtet und zusammengeführt werden, und eine Verschlussposition durch Drehen hergestellt wird, bei welcher zumindest ein, insbesondere radial nach außen weisender, Vorsprung der Befestigungseinrichtung über eine, insbesondere radial nach innen weisende, Verschlussfläche des Werkzeugs greift, so dass der Werkzeugkörper axial gesichert gehal tert wird und ein Formschluss zwischen der Befestigungs einrichtung und dem Werkzeug hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass beim Drehen des Werkzeugs relativ zur Befestigungseinrichtung eine Bewegungsumkehr zum Verändern des axialen Abstandes des zumindest einen Vorsprunges (410) der Befestigungseinrichtung zu einer Auflage (390) des Werkzeugs durchgeführt wird, wobei die relative axiale Verschiebung durch eine reine Drehbewegung mittels Kraftumlenkung erzeugt wird.
23. Verfahren nach Anspruch 22, d a d u r c h g e k e n n z e i c h net, da s s beim Drehen zum Herstellen einer Verschluss position über eine Nockensteuerung zwischen dem Werkzeug und der Befestigungseinrichtung automatisch ein Nocken (412) über eine Fläche (220) mit zumindest zwei Rampen (230,240) geführt wird, wobei der zumindest eine Vorsprung der Befestigungseinrichtung axial zur Auflage gegen ein mechanisches Kraftmittel erhöht und wieder abgesenkt wird.
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeich net, da s s das Führen des Nockens (412) über die als Steuereinrichtung wirkende Fläche (220) durch die relative Drehbewegung zwischen Werkzeug und Befestigungseinrichtung während des gesamten Spannvorganges kontinuierlich er folgt.
25. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekenn zeichnet, da s s beim Drehen ein Nocken (412) an der Befestigungseinrichtung über eine Steuerfläche (220) am Werkzeug geführt wird.
26. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, d a d u r c h g e k e n n zeichnet, da s s beim Drehen ein Nocken am Werkzeug über eine Steuerfläche an der Befestigungseinrichtung ge führt wird.
27. Verfahren nach Anspruch 23,24, 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Absenken ein Form schluss zwischen Befestigungseinrichtung und Werkzeug er reicht wird.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 27, dadurch gekennzeichnet, da s s beim Ausspannen des Werk zeugs aus der Befestigungseinrichtung manuell eine relati ve Drehung des Werkzeugs zur Befestigungseinrichtung er zeugt wird, welche der beim Einspannen entgegengerichtet ist, wodurch über die Kraftumlenkung mittels des Führens des Nockens (412) über die Steuerfläche (220) das Werkzeug und die Befestigungseinrichtung durch Aufhebung des Form schlusses außer Eingriff gebracht werden.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass während des Betriebs eine in axialer Richtung wirkende Kraft erzeugt wird, welche das Werkzeug gegen dessen Auflage in der Befestigungseinrich tung drückt.
Description:
Befestigungseinrichtung und zugeordnetes Werkzeug Die Erfindung betrifft eine Befestigungseinrichtung für eine Werkzeugmaschine, mit welcher ein Werkzeug an der Werkzeugma- schine befestigbar ist sowie ein zugeordnetes Werkzeug.

Bei dem Werkzeug kann es sich insbesondere um eine Trenn-, Schub-, Diamant-, Bürst-, Polier-oder Fächerschleifscheibe handeln.

Die Verwendung derartiger Werkzeuge kann wesentlich dadurch vereinfacht werden, dass ein werkzeugloses Schnellspannsystem bereitgestellt wird, mit dem das Werkzeug an der Werkzeugma- schine anbringbar ist.

In der deutschen Offenlegungsschrift DE 100 174581 ist eine Schleifmaschinenwerkzeugaufnahme mit einer Mitnahmevorrichtung beschrieben, über die ein Werkzeug mit einer Antriebswelle wir- kungsmäßig verbindbar ist. Dabei ist das Einsatzwerkzeug über zumindest ein gegen ein Federelement bewegbar gelagertes Rast- element mit der Mitnahmevorrichtung verbindbar, wobei das Rast- element in einer Betriebsstellung des Einsatzwerkzeugs einras- tet und das Einsatzwerkzeug formschlüssig für den Einsatz fi- xiert.

In der internationalen Veröffentlichung WO 01/98029 ist eine Befestigungseinrichtung offenbart, die auf eine Werkzeugmaschi- ne montierbar ist, wobei die Befestigungseinrichtung Vorsprünge

eines werkzeuglos betätigbaren Verschlusses aufweist, die in einer Verschlussposition über Verschlussflächen des Werkzeugs greifen, wodurch der Werkzeugkörper axial gesichert und dreh- fest gehaltert ist. Die Vorsprünge der Befestigungseinrichtung und eine Auflage für das Werkzeug sind relativ zueinander axial verschiebbar angeordnet, wobei der axiale Verschiebeweg durch eine Fliehkrafteinrichtung blockierbar ist, wodurch ein Form- schluss in der Verschlussposition zwischen der Befestigungsein- richtung und dem zugeordneten Werkzeug für den Einsatz fixiert ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der Verwendung eines derartigen Schnellspannsystems zur Erhöhung der Sicher- heit ein geringes Spiel zwischen dem Werkzeug und der Befesti- gungseinrichtung in der Verschlussposition in der Ruhelage und/oder beim Betrieb bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird vorrichtungsseitig durch eine Befestigungs- einrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 beziehungsweise 3 sowie ein Werkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst.

Dabei umfasst die Befestigungseinrichtung für eine Werkzeugma- schine zumindest einen, insbesondere radial nach außen weisen- den, Vorsprung eines werkzeuglos betätigbaren Verschlusses, mit dem die Befestigungseinrichtung mit dem Werkzeug lösbar ver- bindbar ist, wobei in der Verschlussposition der Vorsprung der Befestigungseinrichtung über eine zugeordnete, insbesondere ra- dial nach innen weisende Verschlussfläche des Werkzeugs greift und der Werkzeugkörper axial gesichert und drehfest gehaltert ist. Ein Mittel zur Übertragung des Antriebsmomentes von der Werkzeugmaschine auf das Werkzeug ist mit einer Antriebsfläche ausgestattet, welche sich zur Achse geneigt erstreckt, wobei das Werkzeug in seiner Betriebsposition an der Antriebsfläche anliegt. Mit der angegeben konstruktiven Gestaltung der Befes- tigungseinrichtung kann eine axial wirkende Kraft auf das Werk- zeug erzeugt werden, wenn sich das Werkzeug, beispielsweise

aufgrund äußerer Krafteinwirkungen beim Betrieb, von der Aufla- ge an der Befestigungseinrichtung abhebt, sodass das Werkzeug im Betrieb auf die Auflage der Befestigungseinrichtung gepresst wird.

Bei einer weiteren Lösung umfasst die Befestigungseinrichtung eine Fliehkrafteinrichtung, welche die axiale Verschiebbarkeit des zumindest einen Vorsprungs und der Auflage für das Werkzeug blockiert oder sperrt. Dabei weist die Fliehkrafteinrichtung zumindest ein durch ein Kraftmittel radial nach außen beauf- schlagtes Fliehkraftelement und ein Mittel auf, dass die Kraft auf das zumindest eine Fliehkraftelement umsetzt zur Erzeugung einer axial gerichteten Kraft zur Klemmung des Werkzeugs in der Befestigungseinrichtung. Auch hier wird durch die angegebene konstruktive Gestaltung der erfindungsgemäßen Befestigungsein- richtung erreicht, dass beim Betrieb der Befestigungseinrich- tung zusätzlich zu einem in der Ruhelage wirkende Kraftmittel eine in axialer Richtung wirkende Betriebskraft erzeugt wird, welche das Werkzeug auf dessen Auflage an der Befestigungsein- richtung drückt. Die erfindungsgemäße Befestigungseinrichtung ist so aufgebaut, dass das zumindest eine Fliehkraftelement so- wohl beim Stillstand der Werkzeugmaschine als auch beim Rotie- ren der Maschine eine im wesentlichen gleiche Lage in radialer Richtung aufweist. Dies bedeutet, dass ein Formschluss zwischen dem Werkzeug und der Befestigungseinrichtung beim Stillstand der Maschine durch axial wirkende Kraftmittel bereitgestellt werden kann, wobei dieser Formschluss im Betrieb durch das Ein- wirken der Fliehkrafteinrichtung gesichert und/oder stabili- siert wird. Damit kann auch eine kontinuierliche und gleichmä- ßige, axial gerichtete Kraft beim Betrieb des Werkzeugs bereit- gestellt werden, da die Kraftumkehr von der Fliehkraft auf die axial gerichtete Kraft zur Klemmung des Werkzeugs im wesentli- chen bewegungslos erfolgen kann. Das Fliehkraftelement kann keine hohe kinetische Energie aufbauen, die demnach auch nicht abgebaut werden muss. Da ferner das Fliehkraftelement in die gleiche Richtung vorgespannt ist, in welche die Fliehkraft

wirkt, ist ein kontinuierlicher Kraftübergang von einer Be- triebsruhelage zu einem Arbeitsbetrieb sichergestellt.

Die Erfindung wird ferner gelöst durch jedes Werkzeug, das zum Zusammenwirken mit einer der erfindungsgemäßen Befestigungsein- richtung ausgebildet ist. Hierzu umfasst dieses einen kreis- scheibenförmigen Werkzeugkörper, der eine zentrale Öffnung zur Befestigung an einer Werkzeugmaschine und zumindest eine, ins- besondere radial nach innen weisende Verschlussfläche eines werkzeuglos betätigbaren Verschlusses aufweist, mit dem das Werkzeug mit der Befestigungseinrichtung in einen Formschluss bringbar ist und der Werkzeugkörper axial gesichert und dreh- fest gehaltert ist.

Das erfindungsgemäße Werkzeug kann in Verbindung mit der zuge- hörigen Befestigungseinrichtung eine Nockensteuerung aufweisen, die dergestalt ist, dass beim Drehen des Werkzeugs relativ zur Befestigungseinrichtung zum Herstellen einer Verschlussposition zwischen dem Werkzeug und der Befestigungseinrichtung ein No- cken über eine Fläche, die eine Steuerfläche mit zumindest zwei Rampen führbar ist, wobei zumindest ein Vorsprung der Befesti- gungseinrichtung axial zu einer Auflage des Werkzeugs an der Befestigungseinrichtung gegen ein mechanisches Kraftmittel er- höht und wieder abgesenkt wird. Wie der Fachmann erkennt, kann erfindungsgemäß der Nocken der Nockensteuerung entweder am Werkzeug oder an der Befestigungseinrichtung angeordnet sein.

Dem entsprechend befindet sich die Steuerfläche je nach Ausfüh- rungsform entweder am Werkzeug oder an der Befestigungseinrich- tung.

Bei dem erfindungsgemäßen Werkzeug kann es sich insbesondere um eine Trenn-, Schub-, Diamant-, Bürst-, Polier-oder Fächer- schleifscheibe handeln.

Dabei kann sich ein erfindungsgemäße Werkzeug dadurch auszeich- nen, dass die zumindest Verschlussfläche durch ein sich teilum-

fänglich erstreckendes Segment bereitgestellt wird, welches ferner ein Mittel zum axialen Führen eines Nockens während des Einspannvorgangs an dem zumindest einen Vorsprung an der Befes- tigungseinrichtung aufweist. Durch die erfindungsgemäße Gestal- tung des Werkzeugs kann erreicht werden, dass die axiale Ver- schiebbarkeit zwischen der Auflage und dem zumindest einen Vor- sprung an der Befestigungseinrichtung so gering wie möglich gehalten werden kann, da der Vorsprung an der Befestigungsein- richtung während des Einspannvorgangs automatisch axial zur Auflage des Werkzeugs steuerbar ist um Werkzeug und Befesti- gungseinrichtung in eine Betriebsposition, das heißt, in einen Formschluss zu bringen. Ferner kann mit der angegebenen Gestal- tung des Werkzeugs eine reine Drehbewegung beim Einspannvorgang für das Werkzeug mit einer Momentuntersetzung in eine axiale Verschiebung der Auflage zu dem zumindest einen Vorsprung an der Befestigungseinrichtung umgewandelt werden. Damit wird ein manuelles Einspannen des Werkzeugs auch gegen große axiale Vor- spannungen, beispielsweise gegen axial wirkende Federn mit gro- ßer Federkonstante ermöglicht.

Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, eine Schnellspannung ei- nes Werkzeug auf einer Werkzeugmaschine besonders sicher zu gestalten, indem der für die Einstellung eines Formschlusses zwischen der Befestigungseinrichtung und dem Werkzeug notwendi- ge axiale Abstand zwischen der Auflage für das Werkzeug und dem zumindest einen radialen Vorsprung der Befestigungseinrichtung gering gehalten wird und/oder dafür gesorgt wird, dass während des Betriebes insbesondere beim Auftreten von äußeren Kräften wie Brems-oder Kippkräften auf das Werkzeug eine zusätzliche Kraft erzeugt wird, die das Werkzeug auf der Auflage nieder- hält, womit der beschriebene Formschluss aufrecht erhalten und stabilisiert werden kann.

Erfindungsgemäß umfasst der Begriff"radial nach außen weisen- der Vorsprung"einen Abschnitt oder einen Bereich der Befesti- gungseinrichtung, der bei geschlossenem Verschluss, das heißt,

in der Verschlussposition, einen Abschnitt oder einen Bereich des Werkzeugs übergreift, welcher die genannte Verschlussfläche bereitstellt. Vorzugsweise sind für den Verschluss mehrere ra- dial nach außen weisende Vorsprünge an der Befestigungseinrich- tung vorgesehen, die jeweils eine zugeordnete, radial nach in- nen weisende Verschlussfläche des Werkzeugs übergreifen, sodass eine im wesentlichen rotationssymmetrische axiale Fixierung des Werkzeugs erreicht werden kann. Zur Vermeidung einer Unwucht sollten vorzugsweise die den Formschluss bereitstellenden Kom- ponenten am Werkzeug und an der Befestigungseinrichtung symmet- risch angeordnet sein.

Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen an- gegeben.

Bei der ersten Lösung einer erfindungsgemäßen Befestigungsein- richtung kann eine symmetrische Aufbringung der Antriebskraft auf das Werkzeug und damit eine symmetrische Erzeugung einer axial gerichteten Kraft auf das Werkzeug dadurch bereitgestellt werden, dass mehrere Mitnehmer zur Übertragung der Antriebs- kraft auf das Werkzeug vorgesehen sind. Beispielsweise können Mitnehmer umfänglich beabstandet, insbesondere auf einem Ring- flansch, der starr mit der Auflage verbunden ist platziert sein, wobei jeder Mitnehmer mit dessen schräg zur Achse orien- tierten Antriebsfläche an einer zugeordneten Antriebsfläche des Werkzeugs anliegt. Die direkte Verbindung von Auflage und Mit- nehmer weist den Vorteil auf, dass die Mitnehmer das Werkzeug direkt auf die Auflage pressen, ohne dass eine Kraftübertragung über weitere Komponenten notwendig ist. Um eine optimale Druck- verteilung und eine stabile Lage zu erreichen, liegt jeder der Mitnehmer mit seiner Antriebsfläche an dessen zugeordneter An- triebsfläche des Werkzeugs formschlüssig an. Die Gestaltung der Mitnehmer kann jede beliebige zweckmäßige Form annehmen, um die Antriebsmomentübertragung bereitzustellen. Hierbei kann es aus- reichend sein, wenn sich der Mitnehmer einige Millimeter rela- tiv zur Höhe der Auflage des Werkzeugs heraus erstreckt, wobei

die Antriebsfläche vorzugsweise radial verläuft.

Zweckmäßig kann das zumindest eine Fliehkraftelement eine radi- al nach außen verlaufende Konus-oder Keilfläche aufweisen, die bei nichtrotierender Werkzeugmaschine, das heißt, in einer Ru- hebetriebsstellung durch ein radial wirkendes Kraftmittel wie eine entsprechend angeordnete Feder in Anlage zu einer zugeord- neten Konus-oder Keilfläche eines axial beweglichen Segments gebracht sein, das in Wirkverbindung mit dem zumindest einen Vorsprung der Befestigungseinrichtung steht. Durch diese kon- struktive Maßnahme kann die Umkehr der Kraft, welche auf das Fliehkraftelement in radialer Richtung sowohl bei ruhendem Fliehkraftelement als auch bei rotierendem Fliehkraftelement in die gewünschte axiale Richtung realisiert werden zur Klemmung des Werkzeugs. Dabei ist es vorteilhaft, wenn der zumindest ei- ne Vorsprung der Befestigungseinrichtung starr mit dem Segment verbunden ist, das an der zugeordneten Fläche des Fliehkraft- elementes anliegt. Eine besonders materialverschleißfreie Über- tragung kann erreicht werden, wenn das Fliehkraftelement eine radial außenliegende Konusfläche, insbesondere mit einem Winkel von 45° zur Achse verlaufend aufweist, die an einer zugeordnet gestalteten Konusfläche des axial beweglichen Segmentes an- liegt, sodass beide Flächen sich im wesentlichen über deren ge- samter Erstreckung berühren. Die Verwendung von Konusflächen zur Kraftumlenkung ist vorliegend vorteilhaft, da die Komponen- ten rotationssymmetrisch aufgebaut sind und somit eine große Flächenanlage mit Konusflächen bereitgestellt werden kann.

Zur Gestaltung der Kraftumkehr ist es besonders zweckmäßig, wenn das Fliehkraftelement in axialer Richtung unbeweglich zwangsgeführt ist und das zugeordnete Konussegment in Richtung senkrecht zur Achse der Befestigungseinrichtung unbeweglich zwangsgeführt ist. Demnach kann sich das Fliehkraftelement nur in radialer Richtung und das Konussegment nur in axialer Rich- tung bewegen, sodass eine Bewegungskopplung derart gestaltet ist, dass beim Nichtauftreten einer Fliehkraft auf das Flieh-

kraftelement und einer relativen axialen Bewegung des zumindest einen Vorsprungs von der Auflage des Werkzeugs weg, sich das Fliehkraftelement radial nach innen bewegt, wobei dieser Bewe- gung ein oben beschriebenes Kraftmittel wie eine Feder entge- genwirkt.

Zur Gestaltung einer Befestigungseinrichtung mit besonders niedriger Bauhöhe kann vorgesehen sein, dass dieses ein Basis- element umfasst, das die Auflage für das Werkzeug aufweist so- wie ein sich axial in das Basisteil einführbares und relativ zu diesem axial verschiebbares Ringelement an dessen Außenmantel mehrere umfänglich beabstandete, radial nach außen weisende Vorsprünge angeordnet sind, die, wie oben beschrieben, in einer Verschlussposition zur Gestaltung eines Formschlusses mit dem Werkzeug deren Verschlussflächen übergreifen. Um eine radiale Kraft auf das Ringelement zu übertragen, können am Innenmantel des Ringelementes mehrere umfänglich beabstandete Konussegmente mit jeweils einer radial verlaufenden Anlagefläche ausgebildet sein, die mit einer der beschriebenen radial außenliegenden Fläche eines Fliehkraftelementes zusammenwirkt.

Bei der ersten erfindungsgemäßen Lösung für die Befestigungs- einrichtung kann vorgesehen sein, dass am Innenmantel des Ring- elementes mehrere umfänglich beabstandete Flanschsegmente aus- gebildet sind, in denen sich axial wirkende Kraftmittel wie Fe- dern zur Klemmung des Werkzeugs in der Befestigungseinrichtung abstützen. Damit kann erreicht werden, dass auch bei ruhender Befestigungseinrichtung eine Halte-oder Klemmkraft zur Beibe- haltung des Formschlusses zwischen dem Werkzeug und der Befes- tigungseinrichtung bereitgestellt wird, wenn beispielsweise die Werkzeugmaschine mit aufgespanntem Werkzeug transportiert wird.

Um eine Drehsicherung des Ringelementes in dem Basiselement be- reitzustellen, kann vorgesehen sein, dass in die Lücke am Ring- element, welche durch zwei umfänglich benachbarte Konus-, Keil- oder Flanschsegmente gebildet ist, in einen mit dem Basisele-

ment starr verbundener, umfänglich ausgedehnter und sich in axialer Richtung erstreckender Steg formschlüssig eingreift.

Dieser Steg bildet somit eine Zwangsführung des Ringelements im Basiselement. Das Ringelement wird demnach von dem Basiselement bei einer Rotation mitgeführt und ist in diesem axial gegen die Federkraft und/oder die Fliehkraft verschiebbar. Aufgrund der üblichen, hohen Zentrifugalkräfte, Winkelschleifmaschinen wer- den bei 13.000 Umdrehungen/min betrieben, kann jedoch eine axi- ale Verschiebung des Fliehkraftelementes nach innen und damit ein Lösen des Formschlusses zwischen Werkzeug und Befestigungs- einrichtung sicher verhindert werden.

Um das Ringelement gegenüber dem Basiselement abzudichten, kann vorgesehen sein, dass das Ringelement eine umfängliche Nut zur Aufnahme einer Dichtung gegen das Basiselement aufweist. Um zu verhindern, dass das Ringelement bei nicht aufgespanntem Werk- zeug auf dem Boden des Basiselementes aufschlägt, kann vorgese- hen sein, dass sich das Ringelement an den Mitnehmern am Basis- element abstützt.

Sind die Mitnehmer am Basiselement direkt angebracht oder ange- formt, ist demnach das Basiselement starr mit der Werkzeugma- schine zu verbinden, um das Antriebsmoment der Maschine auf die Mitnehmer zu übertragen.

Wie oben ausgeführt, ist die erfindungsgemäße Befestigungsein- richtung so gestaltet, dass die zum Einstellen des Formschlus- ses zwischen Werkzeug und Befestigungseinrichtung notwendige axiale Verschiebbarkeit zwischen der Auflage der Befestigungs- einrichtung durch den radial nach außen weisenden Vorsprung ab- getastet werden kann. Hierzu weist dieser einen radial ausge- dehnten und sich zur Werkzeugmaschine hin erstreckenden Nocken einer Nockensteuerung mit einer vorder-und einer rückseitigen Anlagefläche auf.

Zur Abdichtung des Nockenabschnittes am nach außen weisenden

Vorsprung der Befestigungseinrichtung kann vorgesehen sein, dass sich von dem Nocken in Drehrichtung ein horizontal verlau- fender Steg auf einen zugeordneten Mitnehmer erstreckt. Auf diese Weise kann sich der Vorsprung bei nichtgespanntem Werk- zeug auf den Mitnehmer abstützen.

Die beschriebene Konstruktion ist insbesondere auch deshalb vorteilhaft, da durch die axiale Verschiebbarkeit des Vor- sprungs zur Auflage, das heißt, hier des Ringelements zum Ba- siselement Dickenschwankungen des Werkzeugs ausgeglichen werden können so dass trotzdem ein Formschluss zwischen der Befesti- gungseinrichtung und dem Werkzeug bereitgestellt ist, der durch das Aufbringen der axialen Kraft zum Klemmen des Werkzeugs beim Betrieb der Maschine gesichert ist.

Eine überaus vorteilhafte Befestigungseinrichtung kann dadurch bereitgestellt werden, indem die beiden angegebenen Lösungen kombiniert werden, d. h. sowohl zumindest einen schräg zur Achse verlaufenden Mitnehmer, als auch die angegebene Fliehkraftein- richtung aufweist.

In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Werk- zeugs, das mit der erfindungsgemäßen Befestigungseinrichtung in eine Verschlussposition bringbar ist, weist das Mittel zum axi- alen Führen des Nockens während des Einspannvorgangs eine schräg ausgebildete und von der Werkzeugmaschine weg verlaufen- de erste Rampe und in Drehrichtung hinter der ersten Rampe eine in der Ebene senkrecht zur Achse schräg ausgebildete und zur Werkzeugmaschine hin verlaufende zweite Rampe auf. Die so ges- taltete Steuerfläche sorgt dafür, dass während des Einspannvor- gangs, der in Form einer reinen Drehung des Werkzeugs zur Be- festigungseinrichtung erfolgt, der axiale Abstand zwischen der Auflagefläche und dem Vorsprung zuerst erhöht und danach wieder erniedrigt wird. Über die spezielle Gestaltung der ersten Ram- pe, die als Auflauframpe dient, wird einerseits die axiale Er- höhung des Vorsprungs an der Befestigungseinrichtung durch die

axiale Erstreckung der Rampe exakt vorgegeben und ferner durch dessen umfängliche Erstreckung das gegen das axial wirkende Kraftmittel manuell aufzubringende Drehmoment festgesetzt. Dem- nach kann eine Momentuntersetzung bereitgestellt werden, die es ermöglichst, sehr starke axial wirkende Kraftmittel in der Be- festigungseinrichtung einzusetzen, die auch ohne die Unterstüt- zung der beschriebenen auftretenden Betriebskräfte in axialer Richtung das Werkzeug im Formschluss zur Befestigungseinrich- tung zu halten. Es versteht sich das die beschriebene vorteil- hafte Momentuntersetzung auch bereitgestellt werden kann, wenn die Steuerfläche wie obenstehend angegeben an der Befestigungs- einrichtung und damit der zu führende Nocken am Werkzeug ange- ordnet ist.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die erste Rampe der Steuer- fläche gleichzeitig als mit einem Mitnehmer zusammenwirkende Antriebsfläche ausgebildet ist, über welche das Motordrehmoment auf das Werkzeug übertragbar ist.

Für die spezielle Gestaltung der Steuerfläche am Werkzeug sind eine Vielzahl von Gestaltungen denkbare insbesondere können auch mehr als zwei Rampen vorgesehen sein. Besonders vorteil- haft ist es, wenn zumindest eine der Rampen so ausgebildet ist, dass diese Bremskräfte vom Werkzeug auf den Vorsprung der Be- festigungseinrichtung, insbesondere den Nocken der Befesti- gungseinrichtung übertragen kann.

Es hat sich als zweckmäßig herausgestellt, die erste Rampe mit einem Winkel zwischen 25° und 45°, vorzugsweise 30° in einer Ebene senkrecht zur Achse auszubilden, wobei die zweite Rampe vorteilhafterweise einen Winkel von < 30° aufweist.

Es ist vorteilhaft, wenn das Segment am Werkzeug in Drehrich- tung an dessen umfänglichem Ende über die radiale Breite einen Steg aufweist, der eine Abdeckung des Formschlusses bereit- stellt und sich axial zu der Stirnseite erstreckt, die der

Werkzeugmaschine abgewandt ist. Die vordere Grenzfläche des Stegs in Drehrichtung kann zweckmäßig so ausgebildet sein, dass eine Luftströmung erzeugt wird, welche ein Abblasen der Schleifpartikel vom Schnellspannsystem bei dessen Betrieb er- möglicht. Dieser Steg kann andererseits dazu genutzt werden, Anschlussmittel für eine Abdeckung bereitzustellen, die an der, der Werkzeugmaschine abgewandten Stirnseite mit dem Werkzeug verbindbar ist, wodurch ein besonders vorteilhafter Staubschutz bereitgestellt werden kann.

Das zumindest eine Segment am Werkzeug, welches die zumindest eine Verschlussfläche des Werkzeugs bereitstellt, kann entweder direkt am Werkzeugkörper angeformt sein oder aber an einer Trageinrichtung, die in eine Öffnung des Werkzeugkörpers vorge- sehen und an diesem befestigt ist. Die Trageinrichtung kann aus Kunststoff hergestellt sein und ist an einem Werkzeugkörper si- cher über ein Klebeverfahren anbringbar. Die Trageinrichtung kann ferner aus Metall hergestellt sein und beispielsweise bei der Herstellung des Werkzeugkörpers angepresst werden.

Das vorteilhafte erfindungsgemäße Verfahren zum werkzeugfreien Spannen eines Werkzeugs zeichnet sich dadurch aus, dass nach dem axialen Zusammenführen von Werkzeug und Befestigungsein- richtung in einer herkömmlichen Weise der axiale Abstand zwi- schen der Auflagefläche und dem Vorsprung an der Befestigungs- einrichtung nicht dadurch erhöht wird, dass in axialer Richtung eine axiale Kraft auf die Auflage durch Drücken auf das Werk- zeug aufgebracht werden muss. Stattdessen wird eine axiale Ver- schiebung durch eine reine Drehbewegung mittels einer Kraftum- lenkung erzeugt, um den axialen Abstand zwischen den genannten Komponenten zu erhöhen, damit ein Formschluss zwischen dem Werkzeug und der Befestigungseinrichtung eingestellt werden kann. Beim Erreichen der Verschlussposition wird durch eine entsprechende axiale Steuerung zumindest eines Nockens der axi- ale Abstand zwischen der Auflage und dem Vorsprung an der Be- festigungseinrichtung wieder abgesenkt, wodurch letztlich das

Werkzeug mit der Befestigungseinrichtung in einen ungesicherten Formschluss gerät, welcher in Betrieb durch die beschriebenen auf das Werkzeug einwirkenden Betriebskräfte gesichert wird.

Vorteilhaft wird beim Drehen zum Herstellen einer Verschlusspo- sition über eine Nockensteuerung zwischen dem Werkzeug und der Befestigungseinrichtung der Nocken über eine Steuerfläche mit zumindest zwei Rampen geführt, wobei zumindest ein Vorsprung der Befestigungseinrichtung axial zur Auflage des Werkzeugs auf der Befestigungseinrichtung gegen ein mechanisches Kraftmittel erhöht und wieder abgesenkt wird.

Vorteilhaft vollzieht sich das Führen des Nockens über die Steuerfläche während des gesamten Spannvorgangs kontinuierlich, sodass die Nockensteuerung auch für den Ausspannvorgang, d. h. das Lösen des Werkzeugs aus der Befestigungseinrichtung, ver- wendet werden kann. Zu diesem Zweck ist auf einfache Weise eine relative Drehung des Werkzeugs zur Befestigungseinrichtung zu erzeugen, welche der beim Einspannen entgegengerichtet ist.

Aufgrund der erfindungsgemäß möglichen unterschiedlichen Anord- nung der Teile der Nockensteuerung an der Befestigungseinrich- tung bzw. dem Werkzeug kann bei einer ersten Ausführungsform beim Drehen ein Nocken an der Befestigungseinrichtung über eine Steuerfläche am Werkzeug geführt werden und bei einer anderen Ausführungsform ein Nocken an dem Werkzeug über eine Steuerflä- che an der Befestigungseinrichtung. Im ersten Fall kann der No- cken an einem Vorsprung an der Befestigungseinrichtung ange- bracht sein, wobei die Steuerfläche an der Verschlussfläche des Werkzeugs angeordnet ist. Im beschriebenen zweiten Fall, kann am Vorsprung der Befestigungseinrichtung die Steuerfläche ange- ordnet sein, während der Nocken an der Verschlussfläche des Werkzeugs angeordnet ist.

Die Erfindung wird im folgenden durch das Beschreiben mehrerer Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeich-

nungen erläutert, wobei Fig. 1 in einer Explosionsdarstellung eine erste erfin- dungsgemäße Befestigungseinrichtung zusammen mit dem zugeordnet ausgebildeten Werkzeug, Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellte Befestigungseinrichtung in einer Aufsicht, Fig. 3 eine Schnittdarstellung entlang der Linie A-A der in Fig. 2 dargestellten Befestigungseinrichtung, Fig. 4 eine Schnittdarstellung entlang der Linie B-B der in Fig. 2 dargestellten Befestigungseinrichtung, Fig. 5 eine Schnittdarstellung entlang der Linie C-C der in Fig. 2 dargestellten Befestigungseinrichtung, Fig. 6a ein Basiselement der erfindungsgemäßen Befestigungs- einrichtung in einer perspektivischen Ansicht, Fig. 6b das Basiselement in einer Ansicht von unten, Fig. 6c das Detail eines Mitnehmersteges am Basiselement, Fig. 7a ein Ringelement der erfindungsgemäßen Befestigungs- einrichtung, Fig. 7b das Ringelement in einer Ansicht von unten, Fig. 7c in einer vergrößerten Ansicht den Aufbau eines teil- umfänglich verlaufenden Vorsprungs am Ringelement, Fig. 8a den Deckel einer erfindungsgemäßen Befestigungsein- richtung in einer Aufsicht,

Fig. 8b den Deckel in einer Schnittdarstellung, Fig. 8c den Deckel in einer Ansicht von unten, Fig. 8d den Deckel in einer perspektivischen Ansicht, Fig. 9a eine auf ein erfindungsgemäßes Werkzeug von oben aufsteckbare Schutzhaube in einer Aufsicht, Fig. 9b die Schutzhaube in einer Schnittdarstellung und Fig. 9c die Schutzhaube in einer Unteransicht, Fig. 10a eine Trageinrichtung eines erfindungsgemäß gestalte- ten Werkzeugs in einer Aufsichtdarstellung, Fig. 10b die Trageinrichtung in einer Schnittdarstellung ent- lang der Linie A-A, Fig. 10c die Trageinrichtung in einer Schnittdarstellung ent- lang der Linie B-B, Fig. 11 in einer Explosionsdarstellung eine zweite Ausfüh- rungsform einer erfindungsgemäßen Befestigungsein- richtung mit zugehörigem Werkzeug, Fig. 12 die in Fig. 11 dargestellte Befestigungseinrichtung im Zusammenbau in einer Aufsicht, und Fig. 13 die in Fig. 12 dargestellte Befestigungseinrichtung in einer Schnittdarstellung entlang der Linie A-A zeigt.

Fig. 1 ist eine Explosionsdarstellung einer ersten Ausführungs- form der erfindungsgemäßen Befestigungseinrichtung, die zusam- men mit dem einzuspannenden Werkzeug 2 gezeigt ist. Die Befes-

tigungseinrichtung umfasst als wesentliche Bauteile ein Basis- element 3, ein Ringelement 4, vier Fliehkraftelemente 5, von denen sich jeweils zwei Federn 6 abstützen sowie einen Deckel 7, welcher an das Basiselement 3 anschraubbar ist. Hierzu erstrecken sich Schrauben 8 durch den Deckel hindurch in Gewin- debohrungen 310 am Basiselement.

Dieses kann über die Mutter 10 an die Spindel einer nicht dar- gestellten Werkzeugmaschine angebracht werden. Hierzu erstreckt sich die Spindel der Werkzeugmaschine durch eine zentrale Öff- nung 320 bis über den Deckel 7 hinaus, wobei dieser an dessen zentraler Öffnung eine umfängliche Absenkung 710 aufweist, in welche die Mutter mit einem zur Werkzeugmaschine gerichteten umfänglichen Konus zur Zentrierung der gesamten Vorrichtung auf der Werkzeugmaschine eingreift.

Das Basiselement 3 weist in einem Winkel von 90° umfänglich beabstandet vier Zylindersegmentstege 330 auf, die sich radial nach innen verjüngen und in ein Buchsenteil 340 des Basisele- mentes übergehen. Die Zylindersegmentstege 330 und das Buchsen- teil 340 erstrecken sich bis auf den Boden 350 des Basiselemen- tes 3. Auf einem relativ zum Boden axial erhöhten Flansch 360 erstrecken sich vier Mitnehmerstege 370, die umfänglich in ei- nem Winkel von 90° beabstandet sind. Die Stege erstrecken sich in axialer Richtung je nach Ausführungsform um einige Millime- ter, vorliegend um 5 Millimeter. In Drehrichtung S weisen die Mitnehmerstege eine schräg zur Achse angeordnete Antriebsfläche 372 auf, über die das Antriebsmoment der Maschine auf das Werk- zeug 2 übertragen wird. Die Antriebsflächen sind zur optimalen Übertragung der Kraft radial angeordnet, das heißt, sie liegen parallel zu einem Radius der Einrichtung. Zwischen den Zylin- dersegmentstegen 330 und der axialen Erstreckung des Flansches 360 nach unten hin zur Werkzeugmaschine ist eine umfängliche Lücke ausgebildet, in die das Ringelement 4 einführbar ist.

Das Ringelement weist am Innenmantel an dessen zum Basiselement

3 gerichteten Ende vier Konussegmente 420 auf, wobei jeweils zwischen zwei benachbarten Konussegmenten eine umfängliche Lü- cke ausgebildet ist, in die beim Zusammenbringen mit dem Basis- element 3 dessen Zylindersegmentstege 330 eingreifen, sodass das Ringelement drehfest mit dem Basiselement verbunden ist und demnach von diesem mitgeführt wird. Das Ringelement besitzt im Basiselement einen Freiheitsgrad, d. h. in axialer Richtung. Zur Abdichtung des Basiselementes gegen das axial bewegliche Ring- element weist letzteres in axialer Höhe der Konussegmente eine umfängliche Nut 430 auf, in welche eine nicht dargestellte x- Dichtung eingebracht ist. Zur Bereitstellung der axialen Ver- schiebbarkeit des Ringelementes im Basiselement ist die axiale Erstreckung der Zylindersegmentstege 330 größer als die axiale Erstreckung der Konussegmente 420, die bündig mit dem Boden des Zylindersegmentes 4 ausgebildet sind. Die axiale Verschiebbar- keit des Ringelementes, welche für das Einstellen der Ver- schlussposition zwischen dem Werkzeug und der Befestigungsein- richtung notwendig ist, kann in der erfindungsgemäßen Gestal- tung sehr gering ausgebildet sein, und beispielsweise zwei bis vier Millimeter betragen. Auf der dem Basiselement entgegenge- setzten Stirnseite des Ringelementes sind vier Vorsprünge 410 am Außenmantel angeordnet, die sich radial nach außen erstre- cken und zum Werkzeug 2 hin strukturiert sind, um mit den Ver- schlusssegmenten 210 des Werkzeugs 2 in noch zu beschreibender Art zum Einstellen eines ungesicherten Formschlusses zwischen dem Werkzeug 2 und der Befestigungseinrichtung 1 zusammenzuwir- ken.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist jeweils zu einem Konussegment 420 ein Fliehkraftelement 5 vorgesehen, das mit einer dem Ko- nussegment zugeordneten Konusfläche, die sich radial nach außen erstreckt, an diesem anliegt. Das Fliehkraftelement liegt mit dessen unterer Grenzfläche 520 auf dem Boden 350 des Basisele- mentes an und mit seiner oberen Grenzfläche 520 an der Unter- seite des Deckels 7. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die Fliehkraftelemente 5 unabhängig von der Lage des Ringele-

mentes 4 sich im wesentlichen nicht axial bewegen können, son- dern nur radial. Auf der zur Achse gewandten und parallel zu dieser angeordneten Seitenfläche 540 weisen die Fliehkraftele- mente jeweils zwei Sacklöcher auf, in die eine Feder 6 einge- bracht ist, welche sich aus dem Sackloch heraus nach außen er- streckt. Die Abmessung der Feder ist dergestalt, dass sie sich in jeder Betriebslage von einer ebenen Seitenfläche 380 des Buchsenteils des Basiselementes 3 abstützt. Durch die beschrie- bene Gestaltung wird erreicht, dass die Fliehkraftelemente 5 in jeder Betriebslage mit dem Ringelement 4 bewegungsgekoppelt sind und ferner ein Mittel zur Kraftumlenkung bereitgestellt ist. Da die Fliehkraftelemente unter Federkraft auf den Konus- segmenten 420 des Ringteils anliegen, wirkt somit auch in der Ruhelage eine axial gerichtete Kraft nach unten in Richtung zum Basiselement. Bei nichtrotierendem Basiselement kann das Ring- element 4 gegen die Federkraft der Federn 6 nach oben weg von der Auflage 390 am Basiselement bewegt werden, auf welcher das Werkzeug 2 aufliegt. Wird das Basiselement jedoch angetrieben, wirkt zusätzlich zu den Federkräften eine Fliehkraft auf die Fliehkraftelemente 5, wodurch das Ringelement und damit auch die an diesem angebrachten Vorsprünge mit hoher Kraft in Rich- tung zur Auflage 390 gedrückt wird.

Da sich das Ringelement 4 auch gegenüber dem Deckel 7 bewegt, weist dieser eine umfängliche Nut 720 auf, in der ein in der Figur nicht dargestellter Dichtring eingebracht ist.

Fig. 2 zeigt die in Fig. 1 dargestellte Befestigungseinrichtung in zusammengebautem Zustand in einer Aufsicht für den Fall, dass ein Werkzeug 2 in die Befestigungseinrichtung eingespannt ist. Eine Schutzhaube 9, welche einen horizontal verlaufenden Flansch und eine axial verlaufende Mantelfläche aufweist, ist auf das Werkzeug 2 aufgeclipst um den radialen Abschnitt im Be- reich der Vorsprünge 410 und der Verschlusssegmente 210 abzude- cken.

In einer anderen Ausführungsform kann die in Fig. 2 gezeigte Schutzhaube 9 auch integral an das Werkzeug bzw. die Tragein- richtung des Werkzeugs angeformt sein.

Fig. 3 zeigt die in Fig. 1 dargestellte Befestigungseinrichtung mit eingespanntem Werkzeug in einer Schnittdarstellung entlang der Linie A-A, wobei eine Spindel 11 dargestellt ist, an welche die Befestigungseinrichtung über die Mutter 10 befestigt ist.

Das Werkzeug 2 liegt auf der Auflage 390 des Basisteils auf, wobei in der dargestellten Verschlussposition die axial nach innen weisenden Verschlusssegmente 210 von radial nach außen weisenden Vorsprüngen 410 übergriffen sind. Wie aus der Zeich- nung auch hervorgeht, liegen die Fliehkraftelemente mit deren Konusflächen auf den zugeordneten Konusflächen der Segmente am Ringelement an, wodurch das Werkzeug 2 in der Ruhelage mit ei- ner Federkraft niedergehalten wird. Die schon beschriebene Schutzhaube 9 verläuft ausgehend von einem oberen Flansch des Werkzeugs zuerst horizontal nach innen und erstreckt sich dann axial nach unten mit einer sich auf den Deckel 7 abstützenden Dichtlippe 910.

Fig. 4 zeigt die in Fig. 2 dargestellte Befestigungseinrichtung mit eingespanntem Werkzeug in einer Schnittdarstellung entlang der Linie B-B. Zu erkennen sind die Schrauben 8, welche in die Gewindebohrung 310 des Basisteils 3 eingeschraubt sind und wo- mit der Deckel 7 an dem Basiselement befestigt ist. Die Zeich- nung zeigt die Abdichtung des Ringelements 4 mit der Dichtung 440 im Bereich von Zylindersegmentstegen 330.

Fig. 5 zeigt einen Schnitt entlang der Linie C-C von Fig. 2, das heißt, in einem radialen Bereich, in welchem bei einge- spanntem Werkzeug ein Formschluss zwischen den nach außen wei- senden Vorsprüngen 410 der Befestigungseinrichtung und der ra- dial nach innen weisenden Verschlussfläche 220 des Werkzeugs, die durch ein Verschlusssegment 210 bereitgestellt wird, einge- stellt ist. In dem angegebenen Formschluss liegt ferner jeweils

ein Mitnehmersteg 370 des Basiselementes an einer Antriebsflä- che 230 des Verschlusssegmentes zur Übertragung des Antriebsmo- mentes auf das Werkzeug an. Der Vorsprung 410 weist eine Brems- fläche 411 auf, die an einer entsprechend gestalteten Fläche des Werkzeugs anliegt und die auf das Werkzeug auftretende Bremskräfte aufnimmt.

In Fig. 6 ist das Basiselement 3 in einer schon dargestellten perspektivischen Ansicht (a) und in einer Unteransicht (b) ge- zeigt, wobei in Figur 6 im Detail in einer Seitenansicht der Aufbau eines Mitnehmersteges 370 dargestellt ist. Gemäß Fig. 6 b) ist an der Unterseite des Bodens 350 des Basiselementes 3 eine zentrische Ausnehmung 355 in Form eines Rechteckes gebil- det, in die ein entsprechend gestalteter Mitnehmer der Spindel der Werkzeugmaschine eingreift, siehe beispielsweise Fig. 4.

Aus Fig. 6 c) ist die Gestaltung eines Mitnehmersteges 370 mit dessen zugeordneter Antriebsfläche 372 dargestellt, welche flä- chig an der Antriebsfläche 230 des Werkzeugs anliegt. In dem dargestellten Beispiel beträgt der Winkel der Antriebsflächen zur Achse 45°.

In Fig. 7 ist das Ringelement 4 nochmals in einer perspektivi- schen Ansicht (a) und ferner in einer Ansicht von der Untersei- te (b) gezeigt, wobei in Fig. 7 c) in einer seitlichen Schnitt- ansicht der Aufbau eines nach außen radial sich erstreckenden Vorsprungs als Teil des werkzeuglosen Verschlusses dargestellt ist. Wie zu erkennen, erstrecken sich die Konussegmente 420 bis auf die Stirnseite des Ringelementes 4. Die erfindungsgemäße Gestaltung an der Unterseite, das heißt, in Richtung zum Werk- zeug der sich umfänglich erstreckenden Vorsprünge 410 geht aus den Abbildungen der Fig. 7 b) und c) hervor. Die Vorsprünge weisen auf der zum Werkzeug gerichteten Seite jeweils einen No- cken 411 auf, der für den Einspannvorgang zum Überfahren einer zugeordnet gestalteten Verschlussfläche des Werkzeugs ausgelegt ist. Ausgehend vom Nocken ist entgegengesetzt zur Drehrichtung an diesem ein horizontaler Steg 413 angeordnet, mit welchem

sich der Vorsprung bei nicht eingespanntem Werkzeug an einem zugeordneten Mitnehmersteg 370 abstützt, siehe Fig. 5. Die in Fig. 7 dargestellte Bremsfläche 411 zur Übertragung eines Bremsmoments vom Werkzeug auf das Ringelement weist vorliegend einen Winkel von 30° auf.

In Fig. 8 a) bis d) ist der Deckel 7 der erfindungsgemäßen Be- festigungseinrichtung in unterschiedlichen Perspektiven darge- stellt. Wie aus der Ansicht der Unterseite (Fig. 8 c) hervor- geht, ist der Deckel an seiner Unterseite im wesentlichen plan gestaltet, sodass die Fliehkraftelemente 5 daran anliegen und wie beschrieben, in radialer Richtung zwangsgeführt sind.

In Fig. 9 sind verschiedene Ansichten der Schmutzhaube 9 darge- stellt. Diese weist an ihrer Unterseite umfänglich äquidistant beabstandete und sich axial erstreckende Stifte 920 auf, die in passend angeordnete Löcher 260 an den Verschlusssegmenten 210 des Werkzeugs einsteckbar sind, siehe Fig. 1. Vorteilhaft kann der Deckel 9 aus einem durchsichtigen Kunststoff gestaltet sein, der elastisch ist, sodass die Dichtlippe 910 integral an dem Deckel angeformt sein kann. In der in Fig. 9 dargestellten Ausführungsform ist der Deckel aus einem durchsichtigen Materi- al hergestellt und ferner umfänglich benachbart zu den Stiften jeweils eine konvexe Erhebung 930 angeformt, welche die Funkti- on einer Linse besitzt. Diese Linsen sind aufgrund ihrer Befes- tigung an den Verschlusssegmenten des Werkzeugs so angeordnet, dass sie eine Sicht auf die Anlage des jeweiligen Vorsprungs 411 an das zugeordnete Verschlusssegment 210 zulassen, wodurch eine optische Kontrolle der Verschlussposition zwischen dem Werkzeug und der Befestigungseinrichtung bereitgestellt ist.

Wie beschrieben, können die erfindungsgemäß gestalteten Ver- schlusssegmente mit der Verschlussfläche, welche mit dem Vor- sprung an der Befestigungseinrichtung zur Bereitstellung eines Formschlusses zusammenwirkt, direkt am Werkzeugkörper oder auch an einer Tragvorrichtung gestaltet sein, welcher den Werkzeug-

körper trägt.

Fig. 10 zeigt ein Beispiel einer solchen Tragvorrichtung, die ähnlich wie die in Fig. 1 dargestellte aufgebaut ist. Dabei zeigt Fig. 10 a) eine Aufsicht und die Fig. 10 b) beziehungs- weise c) eine Schnittdarstellung entlang der Linie A-A bezie- hungsweise B-B. Zur axialen Führung der Nocken 412 des Ringele- ments, siehe Fig. 7, beim Einspannvorgang und zur Bereitstel- lung eines Formschlusses zwischen den Vorsprüngen der Befesti- gungseinrichtung und der Verschlussfläche weist das Werkzeug 2 jeweils ein Verschlusssegment 210 auf, das in Richtung zum Vor- sprung 410 des Ringelements mit einer strukturierten Ver- schlussfläche 220 ausgestattet ist. Diese Verschlussfläche 220 umfasst eine erste Rampe 230, die gleichzeitig als Antriebsflä- che zur Anlage an einen Mitnehmersteg 370 ausgebildet ist und demnach einen Winkel zur Horizontalen von 45° aufweist und axi- al steigend gestaltet ist. Nach dem Erreichen eines axialen Ma- ximums fällt die Fläche in einer zweiten Rampe 240 wieder axial ab. Diese Rampe weist in der beschriebenen Ausführungsform zur Horizontalen einen Winkel von 30° auf und dient als Anlage der Bremsfläche 411 des Nockens 412, siehe Fig. 5. Der Winkel der zweiten Rampe ist im Vergleich zur ersten Rampe niedriger gehalten, damit ein verschlissenes Werkzeug noch leicht von der Befestigungseinrichtung abgespannt werden kann. Dabei ist zu berücksichtigen, dass ein verschlissenes Werkzeug in der Regel einen geringeren Durchmesser aufweist, sodass bei gleichem Kraftaufwand im Vergleich zum Aufspannen, beim Abspannen ein geringeres Drehmoment vom Benutzer entwickelt werden kann. Die- ser Nachteil wird durch die geringere Steigung der zweiten Ram- pe kompensiert.

Fig. 11 zeigt eine Ausführungsform der Befestigungseinrichtung der Erfindung, welche ohne eine Fliehkrafteinrichtung auskommt, das heißt, die Betriebskraft zum Niederhalten des Werkzeugs wird alleine durch die schräge Anlage der Mitnehmer 370 an der Antriebsfläche 230 des Verschlusssegmentes 210 des Werkzeugs

erreicht. Ein Formschluss gemäß dem Verständnis der Erfindung ist wie bei der ersten Ausführungsform erst beim Betrieb, das heißt, beim Rotieren der Befestigungseinrichtung realisiert.

Erst durch das Auftreten einer zusätzlichen axialen Kraft, ent- weder hervorgerufen durch die Mitnehmerstege oder durch die Fliegkrafteinrichtung und die Mitnehmerstege kann das Werkzeug sicher auf dessen Auflage gehalten werden. Zum Halten des Werk- zeugs in der Verschlussposition in einer Ruhebetriebslage der Befestigungseinrichtung sind mehrere Federn 13 vorgesehen, die sich an dem Deckel 7 abstützen und auf Horizontalsegmente 450 drücken, die sich am Innern des Ringelementes 4 radial nach in- nen und umfänglich erstrecken. Da der weitere Aufbau der in Fig. 11 gezeigten Befestigungseinrichtung im wesentlichen iden- tisch mit dem der in Fig. 1 gezeigten ist, kann im Hinblick auf den weiteren Aufbau und die Funktionsweise auf die erste Aus- führungsform verwiesen werden.

Fig. 12 und 13 zeigen eine Aufsicht beziehungsweise eine Schnittdarstellung der in Fig. 11 gezeigten Befestigungsein- richtung, wobei betreffend Fig. 13 auf die im Schnitt gut sichtbaren Federn 13 verwiesen wird, die auf dem Horizontalseg- menten 450 anliegen und damit das Ringelement niederhalten, wo- mit das Werkzeug 2 auf seiner Auflage 390 gehalten wird.

Ein erfindungsgemäß gestaltetes Werkzeug kann mit der erfin- dungsgemäßen Befestigungseinrichtung dadurch in eine Ver- schlussposition gebracht werden, indem das Werkzeug mit dessen Verschlusssegmenten in die umfänglichen Lücken zwischen den Vorsprüngen der Befestigungseinrichtung, hier des Ringelements gebracht wird und auf die Auflage 390 aufgelegt wird. Nun wer- den das Werkzeug und die Befestigungseinrichtung relativ zuein- ander bewegt, beispielsweise das Werkzeug entgegen der Dreh- richtung der Werkzeugmaschine bei festgehaltener Befestigungs- einrichtung. Dabei ist zu beachten, dass beim Einspannvorgang vom Benutzer keine direkte axiale Kraft aufgebracht werden muss. Bei fortschreitender Drehbewegung schlägt der Nocken der

Befestigungseinrichtung gegen die erste Rampe am Werkzeug, was durch das Weiterdrehen zur Folge hat, dass der Nocken des Vor- sprungs auf der ersten Rampe des Werkzeugs nach oben bewegt wird, wodurch sich das Ringelement in gleicher Weise axial ver- schiebt. Nach dem Erreichen der axial am höchsten liegenden Punkt der Verschlussfläche des Werkzeugs läuft der Nocken auf der zweiten Rampe aufgrund der axial wirkenden Federkraft nach unten, wodurch der Nocken in eine radial nach innen offene Ta- sche zu liegen kommt, welche durch die zweite Rampe und den Steg des Verschlusssegmentes gebildet ist, siehe Fig. 5. Diese Stellung der Nocken relativ zu den Verschlusssegmenten in der Verschlussposition entspricht einem Formschluss, welcher durch das Auftreten der axial gerichteten Betriebskräfte wie be- schrieben gesichert wird.

Befestigungseinrichtung und zugeordnetes Werkzeug Bezugszeichenliste 1 Befestigungseinrichtung 2 Werkzeug, Trageinrichtung für Werkzeugkörper 3 Basiselement 4 Ringelement 5 Fliehkraftelement 6 Feder 7 Deckel 8 Schrauben 9 Schutzhaube 10 Mutter 11 Spindel 12 Trageinrichtung 13 Feder 210 Verschlusssegment 220 Verschlussfläche 230 Antriebsfläche, 1. Rampe 240 Bremsfläche, 2. Rampe 250 Steg 260 Aufnahme 310 Gewindebohrung 320 Öffnung 330 Zylindersegmentsteg 340 Buchsenteil

350 Boden 355 Ausnehmung 360 Flansch 370 Mitnehmersteg 372 Antriebsfläche 380 ebene Seitenfläche 390 Auflage 410 Vorsprung 411 Bremsfläche 412 Nocken 413 Horizontaler Steg 420 Konussegment 430 Nut 440 Dichtung 450 Horizontalsegment, Flanschsegment 510 Konusfläche 520 Obere Grenzfläche 530 Untere Grenzfläche 540 Seitenfläche 710 Absenkung 720 Nut 730 Dichtung 910 Dichtlippe 920 Stift 930 Erhebung 1110 Ringkonus der Mutter