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Patent Searching and Data


Title:
INTERMEDIATE SLEEVE AND CONNECTION SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/064312
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a connection system (1) comprising a clamping component (2) having a holder (4), and an intermediate sleeve (6) inserted into the holder (4), said intermediate sleeve having a central shaft holder (7) in which a cylindrical shaft (8) can be securely clamped. A straight channel (12) is formed in the intermediate sleeve (6), which channel extends obliquely with respect to an axial direction (X) of the intermediate sleeve (6) and is open for the shaft holder (7). A locking pin (18) can be inserted into the channel (12) and positioned in a locking position, in which a middle section (20) of the locking pin (18) projects over part of the circumference thereof from the wall of the intermediate sleeve (6) into the shaft holder (7) of the intermediate sleeve (6) in order to secure a shaft (8) of the component (9) to be clamped, which has been inserted into the shaft holder (7), via an engagement of the middle section (20) of the locking pin (18) into the recess (10) of the shaft (8) within the shaft holder (7). The channel (12) is formed in an elongated manner in the radial direction (R) of the intermediate sleeve (6) so that the locking pin (18) can be moved within the channel (12) between the locking position and an outer release position in which the middle section (20) of the locking pin (18) is fully outside the shaft holder (7).

Inventors:
CANTZ NICO (DE)
Application Number:
PCT/EP2016/074819
Publication Date:
April 20, 2017
Filing Date:
October 14, 2016
Export Citation:
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Assignee:
SCHUNK GMBH & CO KG (DE)
International Classes:
B23B31/20; B23B31/00; B23B31/30
Foreign References:
DE102014101122B32015-05-28
DE102011106421B32012-10-11
EP2832478A12015-02-04
DE102011106421B32012-10-11
Attorney, Agent or Firm:
PATENTANWALTSSOZIETÄT PAUL & ALBRECHT (DE)
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Claims:
ANSPRÜCHE

1. Verbindungssystem (1) mit einem eine Aufnahme (4) umfassenden Spannbauteil (2) und einer in die Aufnahme (4) eingesetzten Zwischenbüchse (6), die eine zentrale Schaftaufnahme (7) aufweist, in die ein zylindrischer Schaft (8) eines zu spannenden Bauteils (9), insbesondere eines Werkzeugs, in dessen Außenumfangsfläche wenigstens eine Ausnehmung (10) vorgesehen ist, zumindest teilweise einschiebbar ist, um darin festgespannt zu werden, wobei in der Zwischenbüchse (6) ein geradliniger Kanal (12) ausgebildet ist, welcher sich quer zu der Axialrichtung (X) und einer definierten Radialrichtung (R) der Zwischenbüchse (6) erstreckt, wobei ein mittlerer Abschnitt (14) des Kanals (12) zur Innenseite der Wandung offen ist, so dass ein der Zwischenbüchse (6) zugeordneter Verriegelungsstift (18) in den Kanal (12) einschiebbar und in einer Verriegelungsposition positionierbar ist, in welcher sich die stirnseitigen Endabschnitte (19) des Verriegelungsstiftes (18) innerhalb einer außenseitigen Umfangslinie der Wandung der Zwischenbüchse (6) und damit außerhalb der Aufnahme (4) des Spannbauteils (2) befinden und ein mittlerer Abschnitt (20) des Verriegelungsstiftes (18) teilumfänglich aus der Wandung der Zwischenbüchse (6) innenseitig vorsteht und in die Schaftaufnahme (7) der Zwischenbüchse (6) hineinragt, um einen in die Schaftaufnahme (7) eingeschobenen Schaft (8) des zu spannenden Bauteils (9) über einen Eingriff des mittleren Abschnitts (20) des Verriegelungsstiftes (18) in die Ausnehmung (10) des Schaftes (8) innerhalb der Schaftaufnahme (7) zu sichern, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (12) in der definierten Radialrichtung (R) der Zwischenbüchse (6) länglich ausgebildet ist, so dass der Verriegelungsstift (18) innerhalb des Kanals (12) in der definierten Radialrichtung (R) der Zwischenbüchse (6) zwischen der Verriegelungsposition und einer Freigabeposition beweglich ist, in welcher die stirnseitigen Endabschnitte (19) des Verriegelungsstiftes (18) teilweise 2

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nach außen über den Außenumfang der Zwischenbüchse (6) vorstehen und der mittlere Abschnitt (20) des Verriegelungsstiftes (18) sich vollständig innerhalb der Wandung der Zwischenbüchse (6) und damit außerhalb der Schaftaufnahme (7) befindet.

2. Verbindungssystem (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungssystem (1 ) einen der Zwischenbüchse (6) zugeordneten Verriegelungsstift (18) umfasst, wobei die Breite des Verriegelungsstiftes (18) mit der Breite des Kanals (12) korrespondiert und die Länge des Verriegelungsstiftes (18) so gewählt ist, dass sich dieser in der Verriegelungsposition innerhalb der außenseitigen Umfangslinie der Wandung der Zwischenbüchse (6) befindet.

3. Verbindungssystem (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungsstift (18) eine zylindrische Form aufweist und der Kanal (12) in der definierten Radialrichtung (R) der Zwischenbüchse (6) lang- lochartig ausgestaltet ist, wobei das Langloch an seinen Stirnseiten durch Halbkreise abgeschlossen ist, deren Radien mit dem Radius des zylindrischen Verriegelungsstiftes (18) korrespondieren.

4. Verbindungssystem (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (12) als zur Außenseite der Wandung der Zwischenbüchse (6) hin offene Nut ausgebildet ist.

5. Verbindungssystem (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (12) in der Axialrichtung (X) der Zwischenbüchse (6) derart positioniert ist, dass die Ausnehmung (10) des in die Schaftaufnahme (7) der Zwischenbüchse (6) einschiebbaren Schaftes (8) mit ihrem maschinenseitigen, hinteren Endbereich dem Kanal (12) gegenüberliegend positionierbar ist.

6. Verbindungssystem (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenbüchse (6) insbesondere an ihrem in die Aufnahme (4) eingreifenden hinteren Endbereich Verbindungsmittel (15) aufweist, über die sie formschlüssig mit dem Spannbauteil (2) verbunden ist.

7. Verbindungssystem (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenbüchse (6) an ihrem in die Aufnahme (4) eingreifenden hinteren Endbereich in der Umfangsfläche eine Vertiefung als Verbindungsmittel (15) aufweist, in welche ein Endabschnitt (16) einer Arretierschraube (17) eingreift, die in eine die Wandung des Spannbauteils (2) durchgreifende Gewindebohrung eingeschraubt ist.

8. Verbindungssystem (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der mit der Vertiefung (15) der Zwischenbüchse (6) in Eingriff kommende Endabschnitt (16) der Arretierschraube (17) spitz zulaufend ausgebildet ist.

9. Verbindungssystem (1) nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (15) der Zwischenbüchse (6), in welche der Endabschnitt (16) der Arretierschraube (17) eingreift, als eine Ringnut ausgebildet ist, die sich entlang des Umfangs der Zwischenbüchse (6) erstreckt.

10. Verbindungssystem (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (15) derart komplementär zu dem mit ihr in Eingriff kommenden Endabschnitt (16) der Arretierschraube (17) ausgebildet ist, dass die Zwischenbüchse (6) in der Aufnahme (4) durch den Ein- griff zwischen der Arretierschraube (17) und der Vertiefung (15) axial positioniert wird.

1 1. Verbindungssystem (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (15) lokal an einem Teilabschnitt des Umfangs der Zwischenbüchse (6) und komplementär zu dem mit der Vertiefung (15) in Eingriff kommenden Endabschnitt (16) der Arretierschraube (17) ausgebildet ist, wobei die Vertiefung (15) und der damit in Eingriff kommende Endabschnitt (16) der Arretierschraube (17) insbesondere einen kreisrunden Querschnitt besitzen.

12. Zwischenbüchse (6) zur Verwendung in einem Verbindungssystem (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Zwischenbüchse (6) in eine Aufnahme (4) eines Spannbauteils (2) einsetzbar ist und die Zwischenbüchse (6) eine zentrale Schaftaufnahme (7) aufweist, in die ein zylindrischer Schaft (8) eines zu spannenden Bauteils (9), insbesondere eines Werkzeugs, in dessen Außenumfangsfläche wenigstens eine Ausnehmung (10) vorgesehen ist, zumindest teilweise einschiebbar ist, um darin festgespannt zu werden, wobei in der Zwischenbüchse (6) ein geradliniger Kanal (12) ausgebildet ist, welcher sich quer zu der Axialrichtung (X) und einer definierten Radialrichtung (R) der Zwischenbüchse (6) erstreckt, wobei ein mittlerer Abschnitt (14) des Kanals (12) zur Innenseite der Wandung offen ist, so dass ein der Zwischenbüchse (6) zugeordneter Verriegelungsstift (18) in den Kanal (12) einschiebbar und in einer Verriegelungsposition positionierbar ist, in welcher sich die stirnseitigen Endabschnitte (19) des Verriegelungsstiftes (18) innerhalb einer außenseitigen Umfangslinie der Wandung der Zwischenbüchse (6) und damit außerhalb der Aufnahme (4) des Spannbauteils (2) befinden und ein mittlerer Abschnitt (20) des Verriegelungsstiftes (18) teilumfänglich aus der Wandung der Zwischenbüchse (6) innenseitig vorsteht und in die Schaftaufnahme (7) der Zwischenbüchse (6) hineinragt, um einen 5

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in die Schaftaufnahme (7) eingeschobenen Schaft (8) des zu spannenden Bauteils (9) über einen Eingriff des mittleren Abschnitts (20) des Verriegelungsstiftes (18) in die Ausnehmung (10) des Schaftes (8) innerhalb der Schaftaufnahme (7) zu sichern, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (12) in der definierten Radialrichtung (R) der Zwischenbüchse (6) länglich ausgebildet ist, so dass der Verriegelungsstift (18) innerhalb des Kanals (12) in der definierten Radialrichtung (R) der Zwischenbüchse (6) zwischen der Verriegelungsposition und einer Freigabeposition beweglich ist, in welcher die stirnseitigen Endabschnitte (19) des Verriegelungsstiftes (18) teilweise nach außen über den Außenumfang der Zwischenbüchse (6) vorstehen und der mittlere Abschnitt (20) des Verriegelungsstiftes (18) sich vollständig innerhalb der Wandung der Zwischenbüchse (6) und damit außerhalb der Schaftaufnahme (7) befindet.

13. Zwischenbüchse (6) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass an einem für die Einbringung in eine Aufnahme (4) eines Spannbauteils (2) bestimmten hinteren Endbereich der Zwischenbüchse (6) Verbindungsmittel (15) zur Herstellung einer formschlüssigen Verbindung mit dem Spannbauteil (2) vorgesehen sind.

14. Zwischenbüchse (6) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsmittel (15) eine Vertiefung für den Eingriff eines Endabschnitts (16) einer Arretierschraube (17) aufweisen.

15. Zwischenbüchse (6) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (15) als eine Ringnut ausgebildet ist, die sich entlang des Umfangs der Zwischenbüchse (6) erstreckt.

16. Kit mit einer Zwischenbüchse (6) nach einem der Ansprüche 12 bis 15 und einem der Zwischenbüchse (6) zugeordneten Verriegelungsstift (18), 6

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dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Verriegelungsstiftes (18) mit der Breite des in der Zwischenbüchse (6) ausgebildeten Kanals (12) korrespondiert und die Länge des Verriegelungsstiftes (18) so gewählt ist, dass sich dieser in der Verriegelungsposition innerhalb der außenseitigen Um- fangslinie der Wandung der Zwischenbüchse (6) befindet.

17. Kit nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungsstift (18) eine zylindrische Form aufweist und der Kanal (12) in der definierten Radialrichtung (R) der Zwischenbüchse (6) langlochartig ausgestaltet ist, wobei das Langloch an seinen Stirnseiten durch Halbkreise abgeschlossen ist, deren Radien mit dem Radius des zylindrischen Verriegelungsstiftes (18) korrespondieren.

18. Kit mit einer Zwischenbüchse (6) nach Anspruch 14 oder 15 und einer Arretierschraube (17), dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (15) der Zwischenbüchse (6) derart komplementär zu dem mit ihr in Eingriff kommenden Endabschnitt (16) der Arretierschraube (17) ausgebildet ist, dass die Zwischenbüchse (6) in der Aufnahme (4) durch den Eingriff zwischen der Arretierschraube (17) und der Vertiefung (15) axial positioniert wird.

19 Kit nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (15) lokal an einem Teilabschnitt des Umfangs der Zwischenbüchse (6) und komplementär zu dem mit der Vertiefung in Eingriff kommenden Endabschnitt (16) der Arretierschraube (17) ausgebildet ist, wobei die Vertiefung (15) und der damit in Eingriff kommende Endabschnitt (16) der Arretierschraube (17) insbesondere einen kreisrunden Querschnitt besitzen.

20. Verwendung einer Zwischenbüchse (6) nach einem der Ansprüche 12 bis 15 oder eines Kits nach Anspruch 16 oder 17 oder eines Kits nach An- 7

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spruch 18 oder 19 in einem Verbindungssystem (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1.

Description:
BESCHREIBUNG

ZWISCHENBÜCHSE UND VERBINDUNGSSYSTEM

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verbindungssystem mit einem eine Aufnahme umfassenden Spannbauteil und einer in die Aufnahme eingesetzten Zwischenbüchse, die eine zentrale Schaftaufnahme aufweist, in die ein zylindrischer Schaft eines zu spannenden Bauteils, insbesondere eines Werkzeugs, in dessen Außenumfangsfläche wenigstens eine Ausnehmung vorgesehen ist, zumindest teilweise einschiebbar ist, um darin festgespannt zu werden, wobei in der Zwischenbüchse ein geradliniger Kanal ausgebildet ist, welcher sich quer zu der Axialrichtung und einer definierten Radialrichtung der Zwischenbüchse erstreckt, wobei ein mittlerer Abschnitt des Kanals zur Innenseite der Wandung offen ist, so dass ein der Zwischenbüchse zugeordneter Verriegelungsstift in den Kanal einschiebbar und in einer Verriegelungsposition positionierbar ist, in welcher sich die stirnseitigen Endabschnitte des Verriegelungsstiftes innerhalb einer außenseitigen Umfangslinie der Wandung der Zwischenbüchse und damit außerhalb der Aufnahme des Spannbauteils befinden und ein mittlerer Abschnitt des Verriegelungsstiftes teilumfänglich aus der Wandung der Zwischenbüchse innenseitig vorsteht und in die Schaftaufnahme der Zwischenbüchse hineinragt, um einen in die Schaftaufnahme eingeschobenen Schaft des zu spannenden Bauteils über einen Eingriff des mittleren Abschnitts des Verriegelungsstiftes in die Ausnehmung des Schaftes innerhalb der Schaftaufnahme zu sichern. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Zwischenbüchse sowie ein Kit mit einer Zwischenbüchse und einem Verriegelungsstift und ein Kit mit einer Zwischen- büchse und einer Arretierschraube zur Verwendung in einem solchen Verbindungssystem.

Verbindungssysteme dieser Art sind bekannt und werden insbesondere als Spannfutter oder Werkzeughalter an Werkzeugmaschinen eingesetzt, um den zylindrischen Schaft eines Werkzeuges wie beispielsweise eines Fräsers oder Bohrers an der entsprechenden Werkzeugmaschine zu befestigen. Die bekannten Spannfutter besitzen eine zentrale Aufnahme, in welcher der Werkzeugschaft eingesetzt und festgespannt werden kann. In einfachster Weise ist das Spannfutter als sogenanntes Warmschrumpffutter ausgebildet, welches im Bereich der Aufnahme erwärmt wird, um den Schaft eines zu spannenden Werkzeuges in die Aufnahme einsetzen zu können, und beim Abkühlen den eingesetzten Schaft durch Presssitz fixiert. Weiterhin sind Dehnspannfutter bekannt. Diese besitzen eine die Aufnahme definierende dünnwandige Dehnbüchse, welche von einem Druckraum umgeben ist, der hydraulisch beaufschlagbar ist, um die Dehnbüchse radial nach innen zu verformen und so ein in die Aufnahme eingesetztes Werkzeug zu spannen. Damit nicht für jeden denkbaren Schaftdurchmesser ein separates Spannfutter vorgehalten werden muss, sind in die Aufnahme des Spannfutters einsetzbare Zwischenbüchsen bekannt, die eine zentrale Schaftaufnahme aufweisen, deren Innendurchmesser mit dem Durchmesser eines Werkzeugschaftes korrespondiert. So genügt es, wenn für jeden Schaftdurchmesser eine separate Zwischenbüchse anstatt eines vollständigen neuen Spannfutters vorgehalten wird.

Es hat sich gezeigt, dass während der Bearbeitung und insbesondere beim Fräsen das Werkzeug durch zu hohe Bearbeitungskräfte aus der Schaftaufnahme der Zwischenbüchse gezogen wird, was zu Beschädigungen bis zu einer Zerstörung des Werkstückes führen kann. Deshalb schlägt die DE 10 201 1 106 421 B3 vor, den Schaft des Werkzeugs über einen Eingriff eines Verriegelungsstiftes in eine Ausnehmung des Schaftes innerhalb der Schaftaufnahme zu sichern. Hierfür ist in der Zwischenbüchse ein geradliniger Kanal in Form einer kreisrunden Bohrung ausgebildet, welcher sich quer zu der Axialrichtung und einer definierten Radialrichtung der Zwischenbüchse - konkret senkrecht zu einer Längsmittelebene der Zwischenbüchse - erstreckt und die Wandung der Zwischenbüchse kreissekantenartig durchsetzt. Hierbei erstrecken sich die stirnseitigen Endabschnitte des Kanals vollumfänglich durch die Wandung, während sich ein mittlerer Abschnitt des Kanals nur teilumfänglich durch die Wandung erstreckt und zur Innenseite der Wandung offen ist.

In die Bohrung ist ein zylindrischer Verriegelungsstift einschiebbar, der einen zu dem Durchmesser der Bohrung korrespondierenden Durchmesser aufweist und im eingeschobenen Zustand mit der Ausnehmung des Werkzeugschaftes in Eingriff bringbar ist, um diesen formschlüssig in der Schaftaufnahme der Zwischenbüchse gegen ein axiales Auswandern und Drehen um seine eigene Achse zu sichern. Allerdings gestaltet sich die Vormontage des Werkzeugschaftes in der Zwischenbüchse aufwendig, da der Werkzeugschaft exakt in der Schaftaufnahme der Zwischenbüchse derart positioniert sein muss, dass die Ausnehmung in dem Werkzeugschaft der Bohrung der Zwischenbüchse gegenüber liegt. Ansonsten kann der Verriegelungsstift nicht in die Bohrung eingeschoben werden.

Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein alternatives Verbindungssystem der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem ein Werkzeug auszugsicher gespannt werden kann.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einem Verbindungssystem der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Kanal in der definierten Radialrichtung der Zwischenbüchse länglich ausgebildet ist, so dass der Verrie- gelungsstift innerhalb des Kanals in der definierten Radialrichtung der Zwischenbüchse zwischen der Verriegelungsposition und einer Freigabeposition beweglich ist, in welcher die stirnseitigen Endabschnitte des Verriegelungsstiftes teilweise nach außen über den Außenumfang der Zwischenbüchse vorstehen und der mittlere Abschnitt des Verriegelungsstiftes sich vollständig innerhalb der Wandung der Zwischenbüchse und damit außerhalb der Schaftaufnahme befindet.

Der Erfindung liegt damit die Überlegung zugrunde, den Verriegelungsstift in einer Radialrichtung der Zwischenbüchse in der Weise bewegbar anzuordnen, dass er vollständig aus dem Bereich der Schaftaufnahme herausbewegt werden kann. Damit wird es möglich, den Schaft eines zu spannenden Werkzeugs auch bei eingesetztem Verriegelungsstift in die Schaftaufnahme einzuschieben und erst im Anschluss daran den Schaft durch Drehen um seine Achse und/oder axiales Bewegen in der Schaftaufnahme so zu positionieren, dass der Verriegelungsstift nach innen in Eingriff mit der Ausnehmung des Werkzeugschaftes und damit in seine Verriegelungsposition gebracht werden kann. Alternativ hierzu kann zunächst der Schaft des zu spannenden Werkzeugs in die Schaftaufnahme der Zwischenbüchse eingesetzt werden. Ein Einschieben des Verriegelungsstiftes in den korrespondierenden Kanal der Zwischenbüchse ist dann unabhängig von der Ausrichtung bzw. Positionierung des Schafts innerhalb der Schaftaufnahme möglich. Im Anschluss daran wird der Schaft so lange axial bewegt bzw. um seine Längsachse gedreht, bis die gewünschte Position erreicht ist, in welcher die Ausnehmung des Schaftes dem Verriegelungsstift in der Weise gegenüber liegt, dass der Verriegelungsstift nach innen in seine Verriegelungsposition bewegt werden kann. Diese Position lässt sich empirisch leicht finden.

Im Ergebnis lässt sich durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Werkzeugschaft auf einfache Weise in die Zwischenbüchse einsetzen und über den Verriegelungsstift sichern. Wenn abschließend die Zwischenbüchse zusammen mit dem Stift und dem Verriegelungsstift in die Aufnahme des Spannbauteils eingesetzt wird, wird der Verriegelungsstift in der Aufnahme automatisch gesichert, da er durch die die Aufnahme begrenzende Wandung des Spannbauteils an einem Ausweichen nach außen in seine Freigabeposition gehindert wird.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verbindungssystem einen der Zwischenbüchse zugeordneten Verriegelungsstift, wobei die Breite des Verriegelungsstiftes mit der Breite des Kanals korrespondiert und die Länge des Verriegelungsstiftes so gewählt ist, dass sich dieser in der Verriegelungsposition innerhalb der außenseitigen Umfangslinie der Wandung der Zwischenbüchse und in Eingriff mit der Ausnehmung des Schaftes befindet. Hierbei ist die mit der Breite des Kanals korrespondierende Breite des Verriegelungsstiftes vorteilhaft, weil hierdurch verhindert wird, dass der Verriegelungsstift ein Spiel in der Axialrichtung der Zwischenbüchse aufweist, während durch die längliche Ausbildung des Kanals in der definierten Radialrichtung die Beweglichkeit des Verriegelungsstiftes in der definierten Radialrichtung gewährleistet ist. Dadurch, dass sich der Verriegelungsstift in der Verriegelungsposition innerhalb der außenseitigen Umfangslinie der Wandung der Zwischenbüchse befindet, greift er nicht in die Aufnahme des Spannbauteils ein. Die Innenwandung der Aufnahme sorgt dafür, dass der Verriegelungsstift in der Verriegelungsposition positioniert bleibt, solange sich die vormontierte Zwischenbüchse in der Aufnahme befindet.

Der Verriegelungsstift weist bevorzugt eine zylindrische Form auf, und der Kanal kann in der definierten Radialrichtung der Zwischenbüchse langlochar- tig ausgestaltet sein, wobei das Langloch an seinen Stirnseiten durch Halbkreise abgeschlossen ist, deren Radien mit dem Radius des zylindrischen Verriegelungsstiftes korrespondieren. Auch bei dieser speziellen Ausgestal- tung weist der Verriegelungsstift in der Axialrichtung der Zwischenbüchse kein Spiel auf. Zudem hat der Verriegelungsstift insbesondere an den stirnseitigen Positionen des Langlochs, d.h. in der Verriegelungsposition und der Freigabeposition, einen ausreichend stabilen Sitz. Alternativ kann der Verriegelungsstift aber auch jede andere geeignete Form aufweisen, wie beispielsweise einen polygonalen Querschnitt, wobei dann der Kanal und gegebenenfalls die Ausnehmung des Werkzeugs dazu korrespondierend ausgestaltet sind.

Der Kanal, der bevorzugt senkrecht zu einer Längsmittelebene der Zwischenbüchse verläuft, kann zur Außenseite der Zwischenbüchse hin geschlossen sein. Alternativ ist es möglich, den Kanal als zur Außenseite der Zwischenbüchse hin offene Nut auszubilden. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass der Verrieglungsstift auch radial von außen in den Kanal eingesetzt werden kann.

Bevorzugt ist der Kanal in der Axialrichtung der Zwischenbüchse derart positioniert, dass die Ausnehmung des in die Schaftaufnahme der Zwischenbüchse einschiebbaren Schaftes mit ihrem maschinenseitigen, hinteren Endbereich dem Kanal gegenüberliegend positionierbar ist. Beispielsweise entspricht der Abstand des Kanals in der Axialrichtung der Zwischenbüchse zu einem Anschlagmittel im Inneren der Schaftaufnahme einem üblichen Abstand der Ausnehmung zu dem Schaftende, welches nach dem Einschieben des Schaftes in die Schaftaufnahme am Anschlagmittel anliegt. So kann gewährleistet werden, dass das Verbindungssystem alle gängigen Werkzeuge unterstützt. Zudem erleichtert und beschleunigt eine solche Positionierung des Kanals das Auffinden der Position, bei der die Ausnehmung und der Kanal exakt in der notwendigen Weise relativ zueinander ausgerichtet sind. Vorteilhaft weist die Zwischenbüchse insbesondere an ihrem in die Aufnahme eingreifenden hinteren Endbereich Verbindungsmittel auf, über die sie formschlüssig mit dem Spannbauteil verbunden ist. Eine Fixierung der Zwischenbüchse in der Aufnahme des Spannbauteils erfolgt also nicht nur über die Spannwirkung des Spannbauteils selbst, sondern zusätzlich durch eine formschlüssige Verbindung zwischen der Zwischenbüchse und der Aufnahme. Somit wird nicht nur der Schaft des Werkzeugs auszugsicher innerhalb der Schaftaufnahme der Zwischenbüchse gesichert, sondern es wird zugleich auch die Zwischenbüchse auszugsicher innerhalb der Aufnahme des Spannbauteils gesichert. Ohne eine solche zusätzliche Verbindung der Zwischenbüchse mit dem Spannbauteil würde während der Bearbeitung das Werkzeug durch zu hohe Bearbeitungskräfte dank des Verriegelungsstiftes zwar nicht aus der Schaftaufnahme gezogen, aber die Zwischenhülse würde zusammen mit dem Werkzeug aus der Aufnahme des Spannbauteils gezogen.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Zwischenbüchse an ihrem in die Aufnahme eingreifenden hinteren Endbereich in der Umfangsflä- che eine Vertiefung als Verbindungsmittel auf, in welche ein Endabschnitt einer Arretierschraube eingreift, die in eine die Wandung des Spannbauteils insbesondere radial durchgreifende Gewindebohrung eingeschraubt ist. Dabei kann der mit der Vertiefung der Zwischenbüchse in Eingriff kommende Endabschnitt der Arretierschraube spitz zulaufend ausgebildet sein. Alternativ kann die Vertiefung derart komplementär zu dem mit ihr in Eingriff kommenden Endabschnitt der Arretierschraube ausgebildet sein, dass die Zwischenbüchse in der Aufnahme durch den Eingriff zwischen der Arretierschraube und der Vertiefung axial positioniert wird. Dies kann erreicht werden, indem der Endabschnitt der Arretierschraube an einer vorderen und einer hinteren Seitenflanke der Nut in Anlage kommt. Die Vertiefung der Zwischenbüchse, in welche der Endabschnitt der Arretierschraube eingreift, kann als Ringnut ausgebildet sein, die sich entlang des Umfangs der Zwischenbüchse erstreckt. Alternativ ist es möglich, die Vertiefung nur lokal in einem Teilabschnitt des Umfangs der Zwischenbüchse auszubilden. In diesem Fall kann die Vertiefung insbesondere komplementär zu dem mit der Vertiefung in Eingriff kommenden Endabschnitt der Arretierschraube ausgebildet sein. Zweckmäßigerweise kann dann die Vertiefung und der damit in Eingriff kommende Endabschnitt der Arretierschraube insbesondere einen kreisrunden Querschnitt besitzen. Durch die komplementäre Ausbildung wird die Zwischenbüchse nicht nur axial in der Aufnahme positioniert, sondern auch gegen ein Verdrehen gesichert.

Die erfindungsgemäße Sicherung des zu spannenden Bauteils kann in einfacher Weise auch bei bestehenden Spannbauteilen bzw. Spanneinrichtungen nachgerüstet werden. Hierzu ist es lediglich erforderlich, eine erfindungsgemäße Zwischenbüchse zu verwenden, die in eine Aufnahme eines Spannbauteils einsetzbar ist und die eine zentrale Schaftaufnahme aufweist, in die ein zylindrischer Schaft des zu spannenden Bauteils, insbesondere eines Werkzeugs, in dessen Außenumfangsfläche wenigstens eine Ausnehmung vorgesehen ist, zumindest teilweise einschiebbar ist, um darin festgespannt zu werden, wobei in der Zwischenbüchse ein geradliniger Kanal ausgebildet ist, welcher sich quer zu der Axialrichtung und einer definierten Radialrichtung der Zwischenbüchse erstreckt und die Wandung der Zwischenbüchse kreissekantenartig durchsetzt. Dabei ist ein mittlerer Abschnitt des Kanals zur Innenseite der Wandung offen, so dass ein der Zwischenbüchse zugeordneter Verriegelungsstift in den Kanal einschiebbar und in einer Verriegelungsposition positionierbar ist, in welcher sich die stirnseitigen Endabschnitte des Verriegelungsstiftes innerhalb einer außenseitigen Um- fangslinie der Wandung der Zwischenbüchse und damit außerhalb der Aufnahme des Spannbauteils befinden und ein mittlerer Abschnitt des Verriege- lungsstiftes teilumfänglich aus der Wandung der Zwischenbüchse innenseitig vorsteht und in die Schaftaufnahme der Zwischenbüchse hineinragt, um einen in die Schaftaufnahme eingeschobenen Schaft des zu spannenden Bauteils über einen Eingriff des mittleren Abschnitts des Verriegelungsstiftes in die Ausnehmung des Schaftes innerhalb der Schaftaufnahme zu sichern. Erfindungsgemäß ist hierbei der Kanal in der definierten Radialrichtung der Zwischenbüchse länglich ausgebildet, so dass der Verriegelungsstift innerhalb des Kanals in der definierten Radialrichtung der Zwischenbüchse zwischen der Verriegelungsposition und einer Freigabeposition beweglich ist, in welcher die stirnseitigen Endabschnitte des Verriegelungsstiftes teilweise nach außen über den Außenumgang der Zwischenbüchse vorstehen und der mittlere Abschnitt des Verriegelungsstiftes sich vollständig innerhalb der Wandung der Zwischenbüchse und damit außerhalb der Schaftaufnahme befindet.

Zudem kann die Zwischenbüchse an ihrem hinteren, für das Einsetzen in die Aufnahme des Spannbauteils bestimmten Endbereich eine Vertiefung für den Eingriff einer Arretierschraube aufweisen. Bezüglich weiterer möglicher Ausgestaltungen einer solchen Zwischenbüchse wird auf die vorstehenden Ausführungen mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verbindungssystem verwiesen.

Für eine formschlüssige Sicherung der Zwischenbüchse innerhalb der Aufnahme des Spannbauteils muss eine Gewindebohrung in die Wandung des Spannbauteils eingebracht werden, durch welche die Arretierschraube in die Aufnahme eingedreht werden kann.

Im Betrieb wird zunächst ein Schaftwerkzeug, das mit einer entsprechenden Ausnehmung in seiner Wandung versehen ist, d.h. beispielsweise einen sogenannten Weldon-Werkzeugschaft besitzt, in die Schaftaufnahme einer derartigen Zwischenbüchse eingesetzt und darin formschlüssig gesichert. Dies erfolgt, indem der Verrriegelungsstift von außen in den Kanal eingeschoben und zunächst in der Freigabeposition positioniert wird. Hierdurch wird ermöglicht, die Ausnehmung durch Drehen und axiales Bewegen des Schafts dem Verriegelungsstift gegenüberliegend zu positionieren - falls dies nicht schon bereits der Fall ist -, so dass der Verriegelungsstift automatisch aus der Freigabeposition in die Verriegelungsposition rutscht oder bewegbar ist, in welcher der Verriegelungsstift in die Ausnehmung eingreift. Anschließend wird die Zwischenbüchse mit dem darin gehaltenen Schaftwerkzeug in die Aufnahme des Spannbauteils eingesetzt, wodurch der Verriegelungsstift in der Aufnahme gesichert wird, da er durch die die Aufnahme begrenzende Wandung des Spannbauteils an einem Ausweichen nach außen gehindert wird. Abschließend wird die Arretierschraube in die Aufnahme eingedreht, bis sie in Eingriff mit der Vertiefung der Zwischenbüchse kommt, so dass diese axial und ggf. auch in Umfangsrichtung in der Aufnahme gesichert wird. Nun kann die kraftschlüssige Verbindung in üblicher Weise hergestellt werden.

In an sich bekannter Weise kann das Spannbauteil bzw. die Spanneinrichtung Spannmittel aufweisen, um ein Bauteil in der Aufnahme zu fixieren. Die Spannmittel definieren dann einen Spannbereich, in dem sie wirksam sind. In diesem Fall mündet die Gewindebohrung, durch welche die Arretierschraube in die Aufnahme eingedreht werden kann, vorzugsweise in den axial hinteren Endbereich der Aufnahme, der zwischen dem Spannbereich und der hinteren Stirnfläche der Aufnahme liegt. Beispielsweise kann die Spanneinrichtung als Hydrodehnspannfutter ausgebildet sein. In diesem Fall ist in dem Grundkörper eine Dehnbüchse vorgesehen, die über ihre Länge zumindest einen axialen Abschnitt der Aufnahme definiert und von einer Druckkammer umgeben wird, in welcher ein Druck aufgebaut werden kann, um die Dehnbüchse in einem den Spannbereich definierenden dünnen Wandabschnitt nach innen zu verformen. Bei einer solchen Ausgestaltung mündet die Gewindebohrung in die Aufnahme in dem axialen Endbereich der Aufnahme, der zwischen der Dehnbüchse und der axial inneren Endwand der Aufnahme liegt.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform eines Verbindungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung deutlich. Darin ist:

Figur 1 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines Verbindungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem in eine Zwischenbüchse eingeschobenen Schaft eines Werkzeugs im Längsschnitt,

Figur 2 eine schematische Seitenansicht der Zwischenbüchse und eines Verriegelungsstiftes des Verbindungssystems aus Figur 1 in einer Freigabeposition,

Figur 3 eine schematische Seitenansicht der Zwischenbüchse und eines Verriegelungsstiftes des Verbindungssystems aus Figur 1 in einer Verriegelungsposition,

Figur 4 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie IV-IV in Figur 3, und

Figur 5 eine weitere schematische Seitenansicht der Zwischenbüchse und eines Verriegelungsstiftes des Verbindungssystems aus Figur 1 in einer Verriegelungsposition.

Die Figuren 1 bis 5 stellen schematische Ansichten einer Ausführungsform eines Verbindungssystems 1 beziehungsweise einzelner Komponenten dieses Verbindungssystems 1 dar. Das Verbindungssystem 1 umfasst ein Spannbauteil 2, das hier in Form eines Dehnspannfutters ausgebildet ist. Das Dehnspannfutter 2 besitzt einen Grundkörper 3 aus einem formsteifen Material, der an seinem in der Figur 1 nicht dargestellten rechten Endbereich in an sich bekannter Weise einen Befestigungskonus zur Einspannung an einer Arbeitsspindel aufweist. An dem gegenüberliegenden axialen Ende ist in dem Grundkörper 3 eine Aufnahme 4 und eine vollumfänglich umgebende Druckkammer 5 ausgebildet, wobei zwischen der zentralen Aufnahme 4 und der Druckkammer 5 eine elastische dünne Wand gebildet wird. Die Druckkammer 5 ist mit einem Hydraulikmittel wie beispielsweise Öl befüllt und steht über einem entsprechende im Grundkörper 3 ausgebildeten Kanal mit einer Hydraulikmittelquelle in Verbindung. Über die Hydraulikmittelquelle ist die Druckkammer 5 mit Druck beaufschlagbar, so dass sich die im Bereich der Druckkammer 5 dünnwandig ausgebildete Wandung der Aufnahme 4 elastisch nach innen verformt, um ein Bauteil in der Aufnahme 4 zu spannen.

Das Verbindungssystem 1 umfasst weiter eine in die Aufnahme 4 eingesetzte Zwischenbüchse 6, die eine zentrale Schaftaufnahme 7 aufweist, in die ein zylindrischer Schaft 8 eines zu spannenden Bauteils 9, das hier in Form eines Fräswerkzeugs dargestellt ist, eingeschoben ist. Der zylindrische Schaft 8 ist nach Art eines Weldon-Schaftes ausgebildet und weist in seiner Au- ßenumfangsfläche eine Ausnehmung 10 auf. Die Zwischenbüchse 6 besitzt einen Büchsenkörper 6a, der im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist, und an seinem vorderen Ende einen radial nach außen vorstehenden Flansch 6b trägt, der eine axiale Anschlagfläche bildet, über welche die Zwischenbüchse 6 axial in der Aufnahme 4 positioniert ist. Wie in den Figuren 2, 3 und 5 zu erkennen ist, sind in dem Büchsenkörper 6a mehrere gleichmäßig entlang des Umfangs verteilt angeordnete, parallel zueinander positionierte axiale Längsschlitze 1 1 ausgebildet. Diese Längsschlitze 1 1 verleihen dem Büchsenkörper 6a eine ausreichende Elastizität, so dass dieser bei einer Beaufschlagung der Druckkammer 5 zusammen mit der die zentrale Auf- nähme 4 begrenzenden elastischen dünnen Wandung nach innen verformt wird, um den Schaft 8 innerhalb der Schaftaufnahme 7 zu spannen.

In der Wandung des Büchsenkörpers 6a der Zwischenbüchse 6 ist ein geradliniger Kanal 12 ausgebildet, der sich quer zu der Axialrichtung X und einer definierten Radialrichtung R der Zwischenbüchse 6 erstreckt, - konkret senkrecht zu einer Längsmittelebene der Zwischenbüchse - und die Wandung des Büchsenkörpers 6a kreissekantenartig durchsetzt. Die Anordnung ist dabei so getroffen, dass ein mittlerer Abschnitt 14 des Kanals 12 zur Innenseite des Büchsenkörpers 6a, das heißt zu der zentralen Schaftaufnahme 7 der Zwischenbüchse hin offen ist. Der Kanal 12 ist in der definierten Radialrichtung R der Zwischenbüchse 6 länglich, in diesem Fall langlochartig, ausgebildet, wobei das Langloch an seinen Stirnseiten durch Halbkreise abgeschlossen ist. Der Kanal 12 ist in der Zwischenbüchse 6 so positioniert, dass er der Ausnehmung 10 des zylindrischen Schafts 8 gegenüberliegt.

In dem in die Aufnahme 4 des Dehnspannfutters 2 ragenden hinteren Endbereich der Zwischenbüchse 6 ist in der Umfangswandung des Büchsenkörpers 6a eine Vertiefung 15 vorgesehen, in welche ein spitz zulaufender Endabschnitt 16 einer Arretierschraube 17 eingreift, die in eine die Wandung des Grundkörpers 3 radial durchgreifenden Gewindebohrung eingeschraubt ist. Auf diese Weise kann der Endabschnitt 16 immer in Kontakt mit der axial innenliegenden oder hinteren Kante der Vertiefung 15 in Eingriff gebracht und die Zwischenbüchse 6 in der Aufnahme 4 des Grundkörpers 3 formschlüssig sowohl in axialer Richtung als auch in Umfangsrichtung gesichert werden.

In den Kanal 12 des Büchsenkörpers 6a ist ein der Zwischenbüchse 6 zugeordneter zylindrischer Verriegelungsstift 18 eingeschoben. Dieser besitzt einen zu der Breite des langlochartig ausgebildeten Kanals 12 entsprechenden Durchmesser und kann in dem Kanal 12 zwischen einer radial äußeren Freigabeposition und einer radial inneren Verriegelungsposition hin und her bewegt werden.

Wie aus der Figur 2 ersichtlich ist, liegt der Verriegelungsstift 18 in der Freigabeposition an der radial äußeren Stirnseite des Kanals 12 an. Dabei stehen in der Freigabeposition die stirnseitigen Endabschnitte 19 des Verriegelungsstiftes 18 nach außen über den äußeren Umfang des Büchsenkörpers 6a der Zwischenbüchse 6 vor. Ferner befindet sich ein mittlerer Abschnitt 20 des Verriegelungsstiftes 18 vollständig innerhalb der Wandung des Büchsenkörpers 6a der Zwischenbüchse 6 und damit außerhalb des Bereichs der Schaftaufnahme 7.

In der radial inneren Verriegelungsstellung des Verriegelungsstifts 18 liegen dessen stirnseitigen Endabschnitte 19 vollständig innerhalb der Außenum- fangsfläche des Büchsenkörpers 6a. Dabei steht der mittlere Abschnitt 20 des Verriegelungsstiftes 18 innenseitig aus der Wandung der Zwischenbüchse 6 vor und ragt in die Schaftaufnahme 7 der Zwischenbüchse 6, um den in die Schaftaufnahme 7 eingeschobenen Schaft 8 des zu spannenden Bauteils 9 über einen Eingriff des mittleren Abschnitts 20 des Verriegelungsstiftes 18 mit der Ausnehmung 10 des Schaftes 8 in der Schaftaufnahme 7 zu sichern (siehe Figuren 1 und 3).

Durch die Verstellbarkeit des Verriegelungsstiftes 18 innerhalb des Kanals 12 in der Radialrichtung R der Zwischenbüchse 6 zwischen der Freigabeposition und der Verriegelungsposition gestaltet sich die Montage des Schaftes 8 eines zu spannenden Werkzeugs in der Zwischenbüchse 6 einfach. Konkret wird der Verriegelungsstift 18 in den Kanal 12 eingesetzt und wird der Schaft 8 des Werkzeugs in die Schaftaufnahme 7 eingeschoben. Beide Vorgänge sind unabhängig voneinander möglich, da der Verriegelungsstift 18 in seiner Freigabestellung die Schaftaufnahme 7 freigibt und damit ein Einschieben des Schaftes 8 nicht behindert. Anschließend wird der Schaft 8 um seine Längsachse gedreht und/oder axial hin und her bewegt, bis die Position gefunden ist, in welcher die Ausnehmung 10 des Schaftes 8 den Kanal 12 des Büchsenkörpers 6a der Zwischenbüchse 6 in der Weise gegenüber liegt, dass der Verriegelungsstift 8 nach innen in seine Verriegelungsstellung gebracht werden kann, in welcher er in die Ausnehmung 10 des Schaftes 8 eingreift, um diesen formschlüssig in der Schaftaufnahme 7 zu sichern. Die so vormontierte Anordnung aus Zwischenbüchse 6, Schaft 8 und Verriegelungsstift 18 kann in die Aufnahme 4 des Grundkörpers 3 eingeschoben und darin durch Druckbeaufschlagung der Druckkammer 5 fixiert werden. Dabei wird auch der Büchsenkörper 6a der Zwischenbüchse 6 elastisch nach innen verformt, um den Schaft 8 in der Schaftaufnahme 7 festzuspannen. Ein Lösen der formschlüssigen Verbindung zwischen dem Verriegelungsstift 18 und dem Schaft 8 ist nicht mehr möglich, sobald die Zwischenbüchse 6 in die Aufnahme 4 des Grundkörpers 3 eingeschoben ist, weil dann die Wandung der Aufnahme 4 eine radiale Bewegung des Verriegelungsstifts 12 aus der Verriegelungsstellung in die Freigabestellung verhindert.

BEZUGSZEICHENLISTE

Verbindungssystem

Spannbauteil

Grundkörper

Aufnahme

Druckkammer

Zwischenbüchse

Schaftaufnahme

Schaft

Bauteil

Ausnehmung

Längsschlitz

Kanal

Abschnitt

Vertiefung

Endabschnitt

Arretierschraube

Verrieglungsstift

Endabschnitt

Abschnitt