Aus der DE 23 20 919 C3 ist eine Spannvorrichtung mit einem Werkzeugträger bekannt, welcher mit einer Nabe auf einem verjüngten Zapfen einer Antriebswelle unter drehfester Ver- bindung mittels eines formschlüssigen Verbindungselementes aufschiebbar ist. Der Werkzeugträger ist mit einer am freien Zapfenende aufschraubbaren Konterschraube axial fi- xierbar. Der Werkzeugträger weist einen radial zur Naben- achse ausgebildeten Werkzeugflansch auf, auf den das Werk- zeug, beispielsweise ein Kreissägeblatt, flächig anliegend aufspannbar ist. Die Werkzeugbefestigung erfolgt bei der bekannten Spannvorrichtung durch Schrauben, welche das Kreissägeblatt durchsetzen und in den Werkzeugträger einge- schraubt sind. Bei der bekannten Spannvorrichtung sind in dem Werkzeugträger Federeinrichtungen vorgesehen, welche axial auf die Befestigungsschrauben wirken und die Werk- zeug-Spannbolzen in Richtung Werkzeugspannstellung vor- spannen.

Um den Rundlauf des Werkzeugflansches und damit des Werk- zeugs auf der Antriebswelle zu gewährleisten, schlägt die DE 297 23 270 U1 vor, den Werkzeugträger auf dem Wellen- zapfen zu zentrieren. Hierzu soll der axialen Spannwirkung der Konterschraube am Ende des Wellenzapfens auf die Nabe des Werkzeugträgers ein Zentrierring zwischengeschaltet werden, welcher mit einer konischen Innenfläche auf dem ko- nisch zugespitzt ausgebildeten Zapfenende aufliegt.

Es hat sich jedoch herausgestellt, daß auch mit einer Zentrierung des Werkzeugträgers auf der Antriebswelle ein exakter Planlauf des Rotationswerkzeuges in den meisten Fällen, insbesondere bei Werkzeugen mit großen Durch- messern, nicht erreichbar ist.

Die DE 40 12 980 A1 offenbart eine hydraulische Spannmutter für Rotationswerkzeuge, welche auf einem Aufnahmedorn montiert sind. Im Körper der Spannmutter sind mehrere Druckkolben konzentrisch und parallel zur Rotationsachse angeordnet, die durch in der Spannmutter enthaltene Druck- schrauben über ein Hydraulikmedium auf die Stirnfläche des Werkzeuges eine Spannkraft ausüben. Zwischen den hydraulischen Systemen der Druckkolben besteht keine Ver- bindung, wodurch mit den einzelnen Druckkolben unterschied- liche Spannkräfte auf das Werkzeug ausgeübt werden können.

Mit der bekannten hydraulischen Spanneinrichtung ist eine Nachjustierung des Werkzeuges nach der Inbetriebnahme möglich, wenn sich herausstellen sollte, daß das Werkzeug, beispielsweise ein Kreissägeblatt mit einer Unwucht umläuft. Um die Rundlaufgenauigkeit zu verbessern, wird einer der Druckkolben, mit der das Werkzeug aufgespannt ist, weiter ausgeschoben. Dabei wird das Werkzeug örtlich gezielt verbogen, so daß aufgrund der Steifigkeit des Werk- zeuges nur eine Verstellung des Werkzeuges in engen Bereichen möglich ist. Mit der bekannten hydraulischen Spannmutter ist bei jedem Aufspannen eines Werkzeuges eine anschließende Einstellung des Rundlaufes erforderlich.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spannvorrichtung für ein Rotationswerkzeug derart auszubilden, daß ein einfaches Ausspannen des Werkzeuges möglich ist und dabei ein exakt einstellbarer Planlauf des Rotationswerkzeuges gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß ist eine an der Antriebswelle abgestützte Justiereinrichtung vorgesehen, mit der die Winkellage der Flanschfläche des Werkzeugträgers gegenüber der Achse der Antriebswelle einstellbar ist. Dabei ist eine einmalige Justierung des Werkzeugträgers nach dessen Montage ausreichend, um auch nach einem Werkzeugwechsel eine hohe Güte der Rundlaufgenauigkeit des neuen Werkzeuges sicherzu- stellen. Beim Werkzeugswechsel hat so lediglich ein Aufspannen des Rotationswerkzeuges auf dem schon justierten Werkzeugträger zu erfolgen. Eine Nachjustierung ist dabei jederzeit möglich.

Die zum Aufschieben des Werkzeugträgers auf die Welle vorgesehene Passung mit einem Passungsspiel erlaubt eine Winkelkorrektur der Nabenachse des Werkzeugträgers von der Längsachse der Antriebswelle im Rahmen des Passungsspieles.

Auch kann mit der Justiereinrichtung der Werkzeugplanlauf präzise eingestellt werden, wenn der Wellenzapfen bei seiner Bearbeitung, beispielsweise beim Fräsen einer Paßfedernut für die Werkzeugträgernabe, aus der koaxialen Lage zur Antriebswellenachse gebogen werden sollte.

Bei der erfindungsgemäßen Spanneinrichtung kann der Werk- zeugträger auch vorteilhaft aus einem Leichtmetall wie Aluminium bestehen. Bei bekannten Spanneinrichtungen, bei denen die Justiereinrichtung direkt auf das Werkzeug ein- wirkt und dieses verbiegt, sind unterschiedliche Materiaiien des Werkzeugträgers und der Antriebswelle nicht möglich. da die Wärmeeinwirkung im Betrieb der Werkzeugma- schine einen Verzug des Werkzeuges aufgrund von Wärme- spannungen verursacht. Bei der erfindungsgemäßen Spannvor- richtung hingegen ist die Justierung des Werkzeugträgers und damit des Werkzeuges von der Abindung des Werkzeuges an die Antriebswelle entkoppelt. Eine einmalige Ausrichtung des Werkzeugträgers vor dem Aufspannen des Rotationswerk- zeuges auf dem Werkzeugträger ist zur Gewährleistung des Rundlaufes des Werkzeuges ausreichend.

Bei der Montage der Spannvorrichtung wird der Werkzeug- träger gegen ein Anschlagelement, das am freien Ende des Zapfens der Antriebswelle angesetzt wird, in der justierten Ausrichtung verspannt.

Die Justiereinrichtung umfaßt mindestens ein axial verstellbares Stellelement, welches an einer im Abstand zur Nabenachse befindlichen Stelle auf den Werkzeugträger ein- wirkt.

Bei einem Werkzeugträger, der einen radial zur Nabenachse ausgebildeten Werkzeugflansch aufweist, auf den das Ro- tationswerkzeug flächig anliegend aufspannbar ist, beauf- schlagt die Justiereinrichtung eine dem Werkzeugflansch ab- gewandte Riickseite des Werkzeugträgers. Die senkrecht zur Nabenachse am Werkzeugträgerteil gebildete Flanschfläche kann genau senkrecht zur Längsachse der Antriebswelle justiert werden, so daß auch Werkzeuge mit großen Durch- messern wie etwa Kreissägeblätter ohne Planlauffehler und daher unwuchtsfrei arbeiten können.

Zweckmäßig wird der Werkzeugträger mit einem Konter- schraubenelement axial auf dem Welienzapfen verspannt. Vor- teilhaft wird eine Konterschraube eingesetzt, die in das freie Ende des Zapfens einschraubbar ist und mit ihrem Schraubenkopf die axiale Spannbeaufschlagung ermöglicht. Es kann jedoch auch beispielsweise eine auf das Zapfenende aufgeschraubte Kontermutter vorteilhaft sein. Als Anschlag- element am Wellenzapfen kann auch mit Vorteil ein Klemmring oder ähnliches verwendet werden.

Zwischen der Konterschraube zur axialen Verspannung des Werkzeugträgers und der Nabe ist ein mit dem Werkzeugträger radial gegenüber dem Zapfen verrückbarer Gelenkring ange- ordnet, welcher bei einer Betätigung der Stellelemente eine Bewegung des Werkzeugträgers und eine entsprechende Ver- schwenkung des Werkzeugflansches gegenüber der Antriebs- wellenachse gestattet.

Vorteilhaft besteht der Gelenkring aus einem von der Kon- terschraube beaufschlagten Innenring und einem mit dem Werkzeugträger in Wechselwirkung stehenden Außenring, welche an einer angestellt zur Nabenachse liegenden Gleit- bahn aneinanderliegen. Vber die Gleitbahn ist sowohl eine Vbertragung der axialen Vorspannkraft der Kontermutter auf den Werkzeugträger als auch eine Relativbewegung des Werk- zeugträgers mit seiner Nabe gegenüber dem Wellenzapfen mög- lich.

Die relative Gleitbeweguna der Ringelemente des Gelenk- ringes kann verbessert werden, wenn die Gleitbahn am Innen- ring konvex ausgebildet ist.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung umfaßt die Justiereinrichtung einen Stützkörper, welcher mehrere, um die Antriebswelle gruppierte Stellelemente aufweist. Durch aufeinander abgestimmte Einstellung der einzelnen Stell- elemente kann der Werkzeugträger in die gewünschte Position und mit ihm der Werkzeugflansch mit dem daran zu haltenden Rotationswerkzeug in eine exakt senkrecht zur Antriebs- wellenachse liegende Position gebracht werden, bei der die Nabenachse ins Zentrum der Antriebswelle fällt. Dabei kön- nen die Stellelemente vorteilhaft als Stellschrauben ausge- bildet sein, welche in Durchgangsgewindebohrungen im Stütz- körper gehalten sind und mit ihren aufschiebbaren Schrau- benschäften auf den Werkzeugträger einwirken.

Zweckmäßig ist der Stützkörper ringförmig ausgebildet und auf dem Zapfen der Antriebswelle vor dem Werkzeugträger aufschiebbar und wird von der Kontermutter mit dem Werk- zeugträger axial gegen eine entsprechende Widerlagerform- gebung der Antriebswelle verspannt werden. Die Antriebs- welle kann dabei keilförmig ausgebildet sein. Besonders zweckmäßig ist jedoch eine zylindrisch abgesetzte Ausbil- dung des Zapfens der Antriebswelle, wobei der ringförmige Stützkörper und der Werkzeugträger axial gegen den Wellen- absatz verspannt werden können.

Um mit den Stellschrauben den Werkzeugträger abzudrücken und zu justieren, sind der Stützkörper und der Werkzeug- träger unter Ausbildung eines Spaltes beabstandet angeord- net. Dabei ist im Bereich der Nabe an wenigstens einem der Bauteile ein stirnseitig hervorstehender Spannabsatz aus- gebildet, welcher unter Ausbildung des Spaltes eine axiale Anlage gewährleistet. Der Spannabsatz kann zweckmäßig kon- vex gewölbt sein. Beim Justieren des Werkzeugträgers kann die relativ bewegte Fläche auf dem konvex gewölbten Wider- lager bei punktueller Anlage abgerollt werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 eine teilweise geschnittene Teilansicht einer Spannvorrichtung mit Justiereinrichtung für das Ro- tationswerkzeug, Fig. 2 eine Spannvorrichtung mit einer alternativen Ausge- staltung der Justiervorrichtung für das Rotations- werkzeug.

Fig. 1 zeigt eine Spannvorrichtung 1 für das rotierend an- treibbare Zerspanungswerkzeug einer Kreissäge. Das Kreis- sägeblatt wird an einem Werkzeugträger 2 befestigt, welcher mit einer Nabe 3 auf einen zylindrisch abgesetzten Zapfen 5 einer Antriebswelle 4 unter drehfester Verbindung mittels eines formschlüssigen Verbindungselementes, im vorliegenden Fall einer Paßfeder 9, aufschiebbar ist. Der Werkzeugträger 2 weist einen radial zur Nabenachse 16 ausgebildeten Werk- zeugflansch 20 auf, auf den das Kreissägeblatt flächig an- liegend aufspannbar ist. Die Flanschebene 21 des Werkzeug- flansches 20, in der das Rotationswerkzeug umlaufen soll, liegt senkrecht zur Nabenachse 16. Das Aufspannen des Werkzeugblattes erfolgt in für sich bekannter Weise durch Spannbolzen 24, welche gegen eine Federkraft aus dem Werk- zeugflansch 20 axial ausfahrbar sind und entsprechende Offnungen im Kreissägeblatt durchsetzen. Die Rückstellkraft von Federpaketen, welche in einem Federspeicher 25 des Werkzeugträgers 2 aufgenommen sind und jeweils einen der Spannbolzen 24 beaufschlagen, ziehen die Spannbolzen 24 in den Federspeicher 25 ein, welche mit ihren Bolzenköpfen das Kreissägeblatt flächig an den Werkzeugflansch 20 spannen.

Die öffnende Axialverschiebung der Spannbolzen 24 kann hydraulisch oder pneumatisch ausgelöst werden. Im Gehäuse des Federspeichers 25 ist ein Nippel 26 gehalten, durch den Druckluft ins Innere des Federspeichers 25 zum Lösen der Spannbolzen 24 eingeleitet werden kann. Es sind auch Gestaltungen der Spannvorrichtung denkbar, wobei das Rota- tionswerkzeug zwischen dem Flansch des Werkzeugträgers und einem Scheibenelement eingeklemmt wird, welches von den Spannbolzen 24 beaufschlagt wird und auf die dem Werkzeug- träger abgewandte Fläche des Werkzeuges wirkt. Mit der Justiereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein exakter Werkzeug-Planlauf bei Werkzeugträgern der Bauart mit starrer Koppelung der Werkzeughalterung/Flanschebene mit der Nabenausrichtung einstellbar. Möglich wäre beispielsweise auch eine Ausgestaltung, bei der der Werk- zeugflansch an einem separaten Bauteil ausgebildet wird und mit dem Rotationswerkzeug an dem Werkzeugträger verspannt wird.

Der Werkzeugträger 2 wird nach dem Aufschieben auf den Wel- lenzapfen 5 durch eine Konterschraube 11 axial verspannt, welche mit ihrem Schraubenschaft 10 in eine axiale Gewinde- bohrung am freien Zapfenende einschraubbar ist. Die Konter- schraube 11 bildet dabei einen Anschlag mit Wirkung auf den Werkzeugträger 2 gegen die Stellschrauben 7 der Justierein- richtung 8, welche unten näher beschrieben ist. Die Maß- toleranzen der Durchmesser des Wellenzapfens 5 und der Nabe 3 des Werkzeugträgers 2 sind so bemessen, daß ein Passungs- spiel entsteht, welches ein Aufschieben des Werkzeugträgers 2 ermöglicht. Die Drehmomentübertragung erfolgt durch eine Paßfeder 9, welche in eine Paßfedernut 30 in der Nabe 3 eingreift. Das Passungsspiel führte beim Verspannen der Werkzeugträger bekannter Spanneinrichtungen dazu, daß der Werkzeugträger häufig gegenüber dem Wellenzapfen verschoben fixiert wurde und die Nabenachse nicht mit der Wellenachse der Antriebswelle 4 zusammenfiel, so daß sich Planlauffehler des Werkzeuges, insbesondere bei großen Werkzeugdurchmessern ergaben. Um sicherzustellen, daß der Werkzeugträger mit einem exakt senkrecht zur Antriebswelle 4 liegenden Werkzeugflansch befestigt wird, ist eine Justiereinrichtung 8 vorgesehen, welche ein einstellbares Verschwenken des Werkzeugflansches 20 mit seiner Flanschebene 21 in Pfeilrichtung 22 ermöglicht. Die Justiereinrichtung 8 umfaßt mehrere um die Antriebswelle 4 gruppierte Stellschrauben 7, welche in einem ringförmigen Stützkörper 6 gehalten sind, welche seinerseits an der Antriebswelle 4 abgestützt ist. Die Stellschrauben 7 sind in Gewindebohrungen 29 im ringförmigen Stützkörper 6 gehalten und wirken mit ihrem freien Schaftende 7'auf eine dem Werkzeugflansch 20 gegenüberliegende Rückseite 23 des Werkzeugträgers 2. Im vorliegenden Fall ist die von den Stellschrauben beaufschlagte Fläche die Rückseite 23 des trommelartig ausgebildeten Federspeichers 25. Die Stell- schrauben 7 sind mit Abstand zur Nabenachse 16 angeordnet, und durch entsprechendes Einstellen der aus dem Stützkörper 6 austretenden Schaftlänge wird im Rahmen des Passungsspiel zwischen Antriebswelle 4 und Nabe 3 der Werkzeugträger 2 mit der Flanschebene 21 relativ zur Nabenachse 16 justiert.

Der ringförmige Stützkörper 6 ist auf dem Zapfen 5 der An- triebswelle 4 aufgeschoben und zwischen dem Wellenabsatz 18 und der Nabe 3 des Werkzeugträgers 2 angeordnet. Der Stütz- körper 6 wird gemeinsam mit dem Werkzeugträger 2 von der Konterschraube 10 axial festgelegt und verspannt. Im Be- reich der Nabe, das heißt benachbart dem Mantelbereich des Wellenzapfens 5, steht aus der Stirnseite des Stützkörpers 6 ein Spannabsatz 19 vor, an dem die gegenüberliegende axiale Stirnseite des Werkzeugträgers 2 anliegt. Der Spann- absatz 19 schafft dabei einen Spalt 17 zwischen der Nabe 3 des Werkzeugträgers 2 und dem Stützkörper 6, welcher die Relativbewegung des Werkzeugträgers 2 gegenüber der An- triebswelle zur Planlaufjustierung des Kreissägeblattes ge- währleistet. Der Spalt 17 kann am Rand des ringförmigen Stützkörpers durch einen umlaufenden Dichtring 28 gegenüber der Umgebung der Spanneinrichtung 1 abgedichtet sein. Der Spannabsatz 19 am Stützkörper 6 ist konvex gewölbt ausge- bildet, wodurch einerseits eine axiale Verspannung des Stützkörpers 6 und des Werkzeugträgers 2 auf dem Wellen- zapfen 5 möglich ist. Zum anderen kann der Nabenzapfen 27, mit dem die Nabe 3 des Werkzeugträgers 2 an dem Stützkörper 6 axial anliegt, an der konvex gewölbten Spannabsatzober- fläche abgerollt werden und so mit einer punktuellen Anlage die justierende Relativbewegung des Werkzeugträgers 2 prä- zisiert werden.

Die Einstellbarkeit des Werkzeugplanlaufs mittels der Justiereinrichtung 8 ist durch einen mit dem Werkzeugträger 2 radial gegenüber dem Zapfen 5 verrückbaren Gelenkring 12 möglich, welcher zwischen der Konterschraube 10 und dem Werkzeugträger 2 zur axialen Kraftübertragung der Konter- schraube 10 angeordnet ist. Der Gelenkring 12 besteht aus einem von der Konterschraube 10 axial beaufschlagten Innen- ring 13 und einem mit dem Werkzeugträger 2 in Wechselwir- kung stehenden Außenring 14, welche an einer angestellt zur Nabenachse 16 liegenden Gleitbahn 15 aneinanderliegen. Die Gleitbahn ist dabei zum Werkzeugflansch etwa konisch erweitert. Auf den Innenring 13 wirkt der Schraubenkopf 11 der Konterschraube 10 ein und über die gemeinsame Anlage- fläche mit dem Außenring 14 wird die axiale Kraft auf die Nabe 3 des Werkzeugträgers 2 übertragen. Der Außenring 14 greift zur axialen Kraftübertragung in einen Hinterschnitt 31 im Bereich der Nabe 3 ein. Der Innenring 13 und der Außenring 14 des Gelenkringes 12 sind radial gegeneinander verschiebbar und ermöglichen die zur Verschwenkung der Flanschebene 21 in Pfeilrichtung 22 erforderliche Justier- bewegung des Werkzeugträgers 2. Die Gleitbahn 13 ist dabei vorteilhaft konvex am Innenring 13 ausgebildet. Beim An- ziehen der grundsätzlich plan an dem Innenring 13 anliegen- den Konterschraube 10 wird der Werkzeugträger 2 infolge der Zentrierwirkung der konischen Gleitfläche 15 des Ge- lenkringes 2 in die mittels der Stellschrauben 7 einge- stellte Schwenklage gegenüber der Antriebswelle nach Art der Zentrierung gedrängt und dort verspannt.

Die erfindungsgemäße Spanneinrichtung ermöglicht auch nach einem Wechsel des Kreissägeblattes einen unwuchtsfreien Planlauf des neuen Werkzeuges, ohne daß eine neue Justierung erforderlich wird. Der Werkzeugträger 2 wird einmalig bei der Montage der Spannvorrichtung 1 auf der Antriebswelle 4 der hier nicht näher dargestellten Werkzeugmaschine ausgerichtet. Nachjustierungen der Flanschebene 21 gegenüber der Nabenachse 16 können dabei jederzeit vorgenommen werden, beispielsweise nach längerer Betriebsdauer.

Fig. 2 zeigt eine alternative Ausgestaltung der Justierein- richtung 8. Der Aufbau der Spannvorrichtung 1 und des Werk- zeugträgers 2 stimmt weitgehend mit dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 überein. Für gleiche Bauteile sind dabei jeweils gleiche Bezugszeichen verwendet. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist der ringförmige Stützkörper 6 axial beweglich an dem Werkzeugträger 2 befestigt und wird als gemeinsame Bau- gruppe auf den Wellenzapfen 5 aufgeschoben. Die Anbindung des Stützkörpers 6 an den Werkzeugträger 2 erfolgt mittels Ankerschrauben 37, welche den Stützkörper 6 mit radialem Spiel durchsetzen und mit dem Werkzeugträger 2 verschraubt sind. Auf dem Nabenzapfen 27 des Werkzeugträgers 2, welcher dem Stützkörperring 6 zugewandt liegt, ist ein Drehring 33 konzentrisch zur Nabenachse 16 befestigt, welcher einen relativ zum Werkzeugträger drehbeweglichen Außenring 34 umfaßt. In den drehbeweglichen Außenring 34 sind die Ankerschrauben 36 eingeschraubt. Das innere Ringelement 35 des Drehringes 33 ist zweckmäßig axial auf dem Nabenzapfen 27 festgelegt. Die Durchgangsbohrung 32 im Stützkörper 6 ist mit Spiel gegenüber dem Schraubenschaft der jeweiligen Ankerschraube 36 ausgebildet, um die zur Justierung erforderliche Relativbewegung zwischen dem Stützkörper 6 und dem Werkzeugträger 2 zu gewährleisten. Der Schraubenkopf 37 der Ankerschrauben hält mit seiner ra- dialen Auflagefläche für die Stirnseite des Stützkörpers 6 den Stützkörper der Justiereinrichtung 8 an dem Werkzeug- träger 2. Die aus Werkzeugträger 2 und Stützring 6 be- stehende Baugruppe kann separat vorgefertigt und auf den Wellenzapfen 5 der Antriebswelle aufgeschoben werden. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 kann der Spannabsatz 19 des Stützkörpers 6, welcher zur Bildung des axialen Spaltes 17 zwischen Stützkörper 6 und Nabenzapfen 27 vorgesehen ist, mit einer ebenen Oberfläche an dem Nabenteil 3 anliegen.

Die Nabe 3 des Werkzeugträgers 2 kann gegebenenfalls ebenso mit einem entsprechend hervorstehenden Spannabsatz ausge- stattet sein.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel mit einer Paßfeder- verbindung zwischen Welle 5 und Nabe 3 kann an der bereits mit Justiereinrichtung ausgerüsteten Baugruppe eine Paßfe- dernut 30'in der Bohrung des Stützringes 6 vor dem Auf- schieben auf die Antriebswelle in Oberdeckung mit der Paß- federnut 30 der Werkzeugträgernabe 3 gedreht werden.