Nachgiebiges Organ, wie Werkzeug, Maschinenteil und dergl.
Gegenstand vorliegender Erfindung bildet ein nachgiebiges Organ, wie Werkzeug, Maschinenteil und dergleichen, von mindestens angenähert zylindrischer Form.
Es ist bekannt, Werkzeuge, zum Beispiel Spannvorrichtungen der Länge nach aufzu- schlitzen, damit sie durch den Druck des Werkstückes ihren Durchmesser um einen geringen Betrag verändern können. Durch solche Längsschlitze wird jedoch die Genauig- keit des Werkzeuges stark verringert. Es sind auch zylindrische Werkzeuge bekannt, bei denen durch Aufsetzen von beweglichen Teilen auf einen Schaft eine Veränderung des Durchmessers erzielt werden kann, indem die beweglichen Teile zum Beispiel mittels Keilen verstellt werden können. Derartige Werkzeuge sind nicht federnd und infolge der Mögliehkeit des ungleichen Einstellens oft ungenau.
Gemäss vorliegender Erfindung sind an einer Mantelfläche des nachgiebigen Organes Zungen vorhanden, die schräg zu dieser Mantelfläche stehen und sich unter der Einwirkung von zu dieser Mantelfläche senkrechten Druckkräften zwecks Erreichung einer kleinen Änderung des Durchmessers des Organes federnd durehbiegen.
Auf der beiliegenden Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Fig.1 zeigt einen Spanndorn in Längsansicht mit Schnitt durch ein aufgespanntes Werkst ck,
Fig. la eine LÏngsansicht eines anders ausgeführten Spanndornes,
Fig. 2 einen Querschnitt zu Fig. 1 in grösserem Massstab und
Fig. 3 eine Seitenansicht des Spanndornes mit Werkstüek ;
Fig. 4 veranschaulicht einen Längsschnitt durch eine Lehre naoh der Linie IV-IV der Fig. 5, und
Fig. 5 eine Seitenansieht derselben ;
Fig. 6 und 7 zeigen eine Reibahle in LÏngsansicht und Querschnitt,
Fig. 8 und 9 einen Spanndorn im Längsschnitt und Seitenansicht, und Fig. 10 und l'l Lehren in Ansicht und Schnitt ;
Fig. 12 und 13 sind Schnitte von zwei weiteren von Werkzeugen gebildeten Ausfüh rungsformen.
Bei dem Spanndorn nach Fig. l bis 3 sind in dem zylindrischen Schaft 1 eine Anzahl Schlitze 2 gebildet, die nach Fig. 1 parallel zur Zylinderachse und@ nach Fig. la schrau- benlinienförmig verlaufen. Diese Schlitze erstrecken sich von au¯en schräg einwärts und tangieren einen Ereis 6 (Fig. 2), wodurch segmentförmige Zungen 3 entstehen, die schräg zu der durch den Kreis 6 angedeute- ten Mantelfläche, an der die Zungen angeordnet sind, stehen.
Die Abmessungen der Schlitze sind nun so gewählt, dass die Zungen und besonders deren Fusse von der Breite b dünn genug sind, um unter der Einwirkung eines äussern Druckes senkrecht zur genann- ten zylindrischen Mantelfläche etwas zu federn. Um jedoch eine Durohmesserver- ringerungdesWerkzeugeszuerhalten, ist es notwendig, die zylindrische Aussenseite 4 der Zunge 3 auf eine bestimmte Breite a abzuplatten, so dass also die FlÏche 5, die zunÏchst am Zungenfuss liegt, zurücksteht. Wie Fig. 3 zeigt, berührt das aufgesetzte Werkstück 7 nur die äussern Flächen 4 der Zungen und bewirkt dadurch eine gleichmässige, elastische Durchbiegung derselben.
Die Zungen iiben eine kräftige Spannwirkung auf das Werkstück aus unter strenger Wahrung der zylindrischen, zur Achse konzentrischen Form des Dornes.
Die Fig. 4 und 5 zeigen als zweites Aus führungsbeispiel eine Lehre. Eier sind in einem kürzeren Schaft 8 durch zur Umfangs- fläche schräge Längsschlitze 9 Zungen 10 gebildet, welche au¯en abgeplattete Flächen 11 aufweisen, derart, dass nur schmale zylindrische MantelflÏchenteile 12 am freien Zungenende verbleiben. Die beiden Stirnseiten der federnden Zungen 10 weisen au¯en Kegelflächen 13 auf, welche mit entsprechen- den Segelflächen von Spannmuttern 14 zusammenwirken, die auf Gewindeteile des Schaftes 8 aufgeschraubt sind.
Da die Stirnseiten der Zungen innen nicht. gegen die Eegelflächen der Spannmuttern a. nliegen, können dureh Verdrehen der Spanumuttern 14 die Zungen 10 um einen kleinen Betra. g gebogen und dadurch die Lehre auf ein be stimmtes Mass eingestellt werden. Auch hier stehen die Zungen schräg zu der Mantelfläche, an der sie angeordnet sind.
Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 6 und 7 zeigt eine Reibahle, bei der im Schaft 15 durch Schlitze 16 federnde Zungen 17 gebildet sind, die hinterschliffene Schneid- 'kanten 18 aufweisen. Durch die elastische Federung der Zungen 17 erhalten derartige Reibahlen einen sehr wirksamen und genauen Schnitt. Auch hier stehen die Zungen 17 schräg zur Mantelfläche, an der sie angeordnet sind.
In Fig. 8 und 9 ist ein zylindrisches Werkzeug gezeigt, bei dem im Schaft 19 durch kegelmantelförmige Schlitze 20 kegel stumpfförmige, gleichachsig mit der Organ- achse angeordnete Ringe gebildet sind, die die Zungen 21 bilden und die unter der Ein- wirkung von zur Mantelfläche, an der die Zungen angeordnet sind, senkrechten Druckkräften federnd durchbiegen. Um deren Biegsamkeit noch zu erhöhen, sind diese Ringe durch Nuten 22 unterteilt. Ein solches Werkzeug hat die gleichen Eigenschaften wie die Werkzeuge mit aohsial verlaufenden Schlitzen nach Fig. 1 bis 7.
Beim Werkzeug 23 nach Fig. 10 sind von der innern Mantelfläche eines hohlzylin drischen Körpers aus schräg der Werkzeugmitte zu verlaufende achsparallele Schlitze 24 vorhanden, durch welche Zungen 25 gebildet sind, die wiederum unter der Einwirkung von zur innern Mantelfläche, an der diese Zungen angeordnet sind, senkrechten Druckkräften federnd durchbiegen.
Das Werkzeug 26 nach Fig. 11 unterscheidet sich von demjenigen nach Fig. 10 dadurch, da¯ hier an einer innern Mantel- fläche statt achsparalleler Schlitze ähnlich wie in Fig. 8 und 9 kegelmantelförmige Schlitze 27 vorhanden sind, durch welche federnde kegelmantelf¯rmige, durch Kerben 33 unterteilte Zungen 218 gebildet werden.
Beim Beispiel nach Fig. 12 sind in schrÏg zu einer Mantelfläche angeordnete Schlitze eines Werkzeugsehaftes 29 Zungen 30 eingesetzt, welche sich in gleicher Weise wie die durch Aussparungen gebildeten Zungen unter der Einwirkung von zur Mantelfläche senkrechten Druckkräften federnd durchbiegen.
In ähnlicher Weise sind beim Beispiel nach Fig. 13 in Sehlitze der innern Mantelflache eines hohlzylindrischen Werkzeugk¯rpers 31 federnde Zungen 3'2 eingesetzt.
Die federnden Zungen können beliebig ausgebildet sein. Wesentlich ist nur, da¯ sie schräg zu der MantelflÏche stehen, an der sie angeordnet sind, und sich unter der Einwirkung eines senkrecht zu dieser Mantelfläche wirkenden Druckes durchbiegen.
Resilient organ, such as tool, machine part and the like.
The subject of the present invention forms a flexible member, such as a tool, machine part and the like, of at least approximately cylindrical shape.
It is known to slit tools, for example clamping devices, lengthways so that they can change their diameter by a small amount as a result of the pressure of the workpiece. However, such longitudinal slots greatly reduce the accuracy of the tool. Cylindrical tools are also known in which, by placing moving parts on a shaft, a change in diameter can be achieved in that the moving parts can be adjusted, for example, by means of wedges. Such tools are not resilient and often inaccurate due to the possibility of uneven adjustment.
According to the present invention, tongues are provided on a lateral surface of the flexible organ, which are inclined to this lateral surface and bend resiliently under the action of compressive forces perpendicular to this lateral surface in order to achieve a small change in the diameter of the organ.
Exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown in the accompanying drawings.
1 shows a mandrel in a longitudinal view with a section through a clamped workpiece,
Fig. La is a longitudinal view of a differently designed mandrel,
FIG. 2 shows a cross-section to FIG. 1 on a larger scale, and FIG
3 shows a side view of the mandrel with workpieces;
Fig. 4 illustrates a longitudinal section through a teaching close to the line IV-IV of Fig. 5, and
Fig. 5 is a side view of the same;
6 and 7 show a reamer in longitudinal view and cross section,
8 and 9 show a clamping mandrel in longitudinal section and side view, and FIGS. 10 and 11 teachings in view and section;
Figs. 12 and 13 are sections of two further embodiments formed by tools.
In the case of the mandrel according to FIGS. 1 to 3, a number of slots 2 are formed in the cylindrical shaft 1, which according to FIG. 1 run parallel to the cylinder axis and according to FIG. These slots extend obliquely inward from the outside and are tangent to a circle 6 (FIG. 2), whereby segment-shaped tongues 3 are created which are inclined to the surface area indicated by the circle 6 on which the tongues are arranged.
The dimensions of the slots are now chosen so that the tongues and especially their feet of width b are thin enough to be slightly springy under the action of an external pressure perpendicular to the aforementioned cylindrical jacket surface. However, in order to obtain a reduction in the diameter of the tool, it is necessary to flatten the cylindrical outer side 4 of the tongue 3 to a certain width a, so that the surface 5, which initially lies at the base of the tongue, is set back. As FIG. 3 shows, the placed workpiece 7 only touches the outer surfaces 4 of the tongues and thereby effects a uniform, elastic deflection of the same.
The tongues exert a strong clamping effect on the workpiece while strictly maintaining the cylindrical shape of the mandrel, which is concentric to the axis.
4 and 5 show a teaching as a second exemplary embodiment. Eggs are formed in a shorter shaft 8 by longitudinal slots 9 tongues 10 which are inclined to the circumferential surface and which have flattened surfaces 11 on the outside, in such a way that only narrow cylindrical jacket surface parts 12 remain at the free tongue end. The two end faces of the resilient tongues 10 have tapered surfaces 13 on the outside, which interact with corresponding sail surfaces of clamping nuts 14 which are screwed onto threaded parts of the shaft 8.
Because the end faces of the tongues inside are not. against the surface of the clamping nuts a. n are, by turning the chip nuts 14, the tongues 10 by a small amount. g bent and thereby the gauge can be adjusted to a certain degree. Here, too, the tongues are inclined to the lateral surface on which they are arranged.
The embodiment according to FIGS. 6 and 7 shows a reamer in which resilient tongues 17 are formed in the shaft 15 by slots 16 which have undercut cutting edges 18. Due to the elastic suspension of the tongues 17, such reamers receive a very effective and precise cut. Here, too, the tongues 17 are inclined to the lateral surface on which they are arranged.
In FIGS. 8 and 9, a cylindrical tool is shown in which in the shaft 19 frustoconical rings arranged coaxially with the organ axis are formed by conical jacket-shaped slots 20, which form the tongues 21 and which under the action of the jacket surface , on which the tongues are arranged, resiliently deflect vertical compressive forces. In order to increase their flexibility even more, these rings are divided by grooves 22. Such a tool has the same properties as the tools with axially extending slots according to FIGS. 1 to 7.
When the tool 23 of Fig. 10, axially parallel slots 24 are provided from the inner surface of a hollow cylindrical body from obliquely to the center of the tool, through which tongues 25 are formed, which in turn under the action of the inner surface on which these tongues are arranged to bend perpendicular pressure forces.
The tool 26 according to FIG. 11 differs from that according to FIG. 10 in that instead of axially parallel slots there are cone-shaped slots 27 on an inner jacket surface, through which there are resilient cone-jacket-shaped slots, similar to those in FIGS. Tongues 218 divided by notches 33 are formed.
In the example according to FIG. 12, tongues 30 are inserted in slits of a tool shaft 29 arranged at an angle to a lateral surface, which, in the same way as the tongues formed by recesses, bend resiliently under the action of compressive forces perpendicular to the lateral surface.
In a similar way, in the example according to FIG. 13, resilient tongues 3'2 are inserted into seat healds of the inner circumferential surface of a hollow cylindrical tool body 31.
The resilient tongues can be designed as desired. It is only essential that they are inclined to the lateral surface on which they are arranged and that they bend under the action of a pressure acting perpendicular to this lateral surface.