Claims (3)
PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS
1. Spannzange mit Konusbetätigung für die mechanische Bearbeitung druckempfindlicher Werkstücke, dadurch gekennzeichnet, dass in der Einspannfläche eine oder mehrere Ringnuten mit darin angeordneten Rundschnurringen aus einem elastomeren Werkstoff vorgesehen sind, wobei die Tiefe der Nuten kleiner ist als der Durchmesser der Rundschnurringe.1. Collet with cone actuation for mechanical processing of pressure-sensitive workpieces, characterized in that one or more annular grooves with O-rings arranged therein and made of an elastomeric material are provided in the clamping surface, the depth of the grooves being smaller than the diameter of the O-rings.
2. Spannzange nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grund der Nut bzw. Nuten ein Rechteckprofil aufweist.2. Collet according to claim 1, characterized in that the base of the groove or grooves has a rectangular profile.
Die Erfindung betrifft eine Spannzange mit Konusbetätigung für die mechanische Bearbeitung druckempfindlicher Werkstücke.The invention relates to a collet with cone actuation for the mechanical processing of pressure-sensitive workpieces.
Dreh- oder Fräseautomaten werden für die Fertigung zylindrischer Massenteile aus verschiedenen Gründen häufig mit speziellen Spannfuttern ausgerüstet, die in ihrer Gestaltung an das einzelne Werkstück angepasst sind. Weite Verbreitung haben Spannzangen gefunden, die, hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch angetrieben, durch axiale Verschiebung einer Konushülle geschlossen oder geöffnet werden. Für die Verwendung solcher Spannzangen ist es von besonderer Bedeutung, dass ihre Einspannfläche, bedingt durch den konstruktiven Aufbau, während der Schliessbewegung nur auf einem ganz bestimmten Durchmesser ein kreisrundes Profil ausbildet.For various reasons, automatic lathes or milling machines are often equipped with special chucks for the production of cylindrical mass-produced parts, the design of which is adapted to the individual workpiece. Collets that are hydraulically, pneumatically or electrically driven and are closed or opened by axial displacement of a cone sleeve have found widespread use. For the use of such collets, it is of particular importance that their clamping surface, due to the structural design, forms a circular profile only over a very specific diameter during the closing movement.
Aus dieser Gegebenheit können sich insofern Schwierigkeiten ergeben, als Werkstücke mit abweichendem Durchmesser nicht mehr auf ihrem gesamten Umfang gleichförmig eingespannt werden, sondern dass es zu einer auf wenige Einspannpunkte konzentrierten Anpressung des Werkstückes kommt. Um diesen Nachteil zu mildern, werden abweichend von der üblichen dreigeteilten Spannzange auch solche mit einem sechs- bzw. neungeteilten Spannfutter verwendet. Die grundsätzlich bestehende Schwierigkeit entsprechend der vorstehenden Schilderung konnte jedoch hierdurch nicht überwunden werden.Difficulties can arise from this situation in that workpieces with a different diameter are no longer clamped uniformly over their entire circumference, but instead the workpiece is subjected to concentrated pressure on a few clamping points. In order to mitigate this disadvantage, in contrast to the usual three-part collet chucks, those with a six-part or nine-part chuck are also used. However, the fundamentally existing difficulty according to the above description could not be overcome in this way.
Ein weiterer Nachteil solcher Spannzangen wurde nunmehr bei der mechanischen Bearbeitung von tiefgezogenen Blechteilen sichtbar. Die Teile genügten hinsichtlich der durch den Tiefziehvorgang erzielten Rundheit nicht den gestellten Anforderungen. Aus diesem Grunde war eine mechanische Nachbearbeitung erforderlich, zu der die Teile in eine Spannzange eingespannt wurden. Hierbei kam es jedoch zu einer elastischen Veränderung ihres Profils in Anpassung an die zylindrische Spannfläche der Spannzange, was zur Folge hatte, dass die Teile ungeachtet der mechanischen Bearbeitung nach der Entnahme aus der Maschine erhebliche Abweichungen von einem idealen runden Profil aufwiesen.Another disadvantage of such collets has now become apparent in the mechanical processing of deep-drawn sheet metal parts. The parts did not meet the requirements with regard to the roundness achieved by the deep-drawing process. For this reason, mechanical post-processing was required, for which the parts were clamped in a collet. However, this resulted in an elastic change in their profile to adapt to the cylindrical clamping surface of the collet, with the result that the parts, regardless of the mechanical processing after removal from the machine, showed significant deviations from an ideal round profile.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spannzange zu entwickeln, die die vorgenannten Nachteile überwindet und bei gleichbleibend einfacher Betätigung den eingespannten Teilen einen zuverlässigen und zentrischen Sitz verleiht.The object of the invention is to develop a collet which overcomes the aforementioned disadvantages and gives the clamped parts a reliable and centric fit with the same simple operation.
Um diese Aufgabe zu lösen, ist die erfindungsgemässe Spannzange dadurch gekennzeichnet, dass in der Einspannfläche eine oder mehrere Ringnuten mit darin angeordneten Rundschnurringen aus einem elastomeren Werkstoff vorgesehen sind, wobei die Tiefe der Nuten kleiner ist als der Durchmesser der Rundschnurringe.In order to solve this problem, the inventive collet is characterized in that one or more ring grooves with O-rings made of an elastomeric material arranged therein are provided in the clamping surface, the depth of the grooves being smaller than the diameter of the O-rings.
In der beigefügten Zeichnung sind zwei beispielhafte Ausführungsformen der erfindungsgemässen Spannzange dargestellt und werden nachfolgend näher erläutert.Two exemplary embodiments of the collet according to the invention are shown in the attached drawing and are explained in more detail below.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine aussenspannende Spannzange mit einem sechsgeteilten Futter undFig. 1 an external clamping collet with a six-piece chuck and
Fig. 2 eine innenspannende Spannzange.Fig. 2 an internal clamping collet.
Die Spannzange entsprechend Fig. 1 folgt in ihrem Aufbau den an sich bekannten Ausführungen, und sie besteht im wesentlichen aus einem Spannfutter 1, einem Konusring 2 und einem Einstellring The construction of the collet chuck according to FIG. 1 follows the designs known per se, and it consists essentially of a chuck 1, a cone ring 2 and an adjustment ring
3. Die Ausführung des Spannfutters ist selbstverständlich nicht auf eine sechsgeteilte Form beschränkt, sondern es ist ebensogut möglich, eine drei-, eine neun- oder mehrfach geteilte Ausführungsform zu wählen. Das Spannfutter weist in seiner Einspannfläche Nuten 4 auf, deren Nutgrund vorzugsweise ein Rechteckprofil aufweist und deren Tiefe kleiner ist als der Durchmesser von Rundschnurringen 5 aus elastomerem Werkstoff, die in den Nuten angeordnet sind. Im allgemeinen genügt zur Erzielung eines einwandfreien Sitzes der eingespannten Teile ein Überstand der Rundschnurringe im entlasteten Zustand über die Einspannfläche von 0,5 mm. Dieses Mass ist jedoch lediglich als Richtmass anzusehen, und es kann sich in Abhängigkeit von besonderen Eigenschaften der zu spannenden Teile und von dem Einspanndurchmesser in positiver und in negativer Richtung ändern. In jedem Falle lässt sich der ideale Überstand durch einfache Versuche für den Einzelfall ermitteln, und seine Festlegung ist somit für den Fachmann mit keinerlei Schwierigkeiten verbunden.3. The design of the chuck is of course not limited to a six-part form, but it is just as well possible to select a three-part, nine-part or multi-part embodiment. The clamping chuck has grooves 4 in its clamping surface, the groove base of which preferably has a rectangular profile and the depth of which is smaller than the diameter of O-rings 5 made of elastomeric material, which are arranged in the grooves. In general, it is sufficient for the O-rings to protrude beyond the clamping surface by 0.5 mm in the unloaded state to achieve a perfect fit of the clamped parts. However, this dimension is only to be regarded as a guideline, and it can change in a positive or negative direction depending on the special properties of the parts to be clamped and the clamping diameter. In any case, the ideal overhang can be determined by simple tests for the individual case, and its definition is therefore not associated with any difficulties for the person skilled in the art.
Auch die axiale Zuordnung der Rundschnurringe zu dem Spannfutter bedarf keiner weiteren Erläuterung. Sie ergibt sich ohne weiteres aus der Form des einzuspannenden Werkstük-kes.The axial assignment of the O-rings to the chuck also requires no further explanation. It results directly from the shape of the workpiece to be clamped.
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der Spannzange, die zur Innenspannung entsprechender Werkstücke bestimmt ist. Ihre Funktion entspricht der vorgeschilderten Arbeitsweise, wobei jedoch die Einspannfläche von dem Aussenumfang eines Spannfutters V gebildet wird. Die Betätigung des Spannfutters 1' erfolgt durch axiale Verschiebung eines Konusdornes 2.1, der unmittelbar in gleitender Verbindung mit der kegeligen Innenfläche des Spannfutters 1' steht. Wie im vorgeschilderten Fall, so kann auch hier das Futter dreigeteilt, sechsgeteilt, neungeteilt oder mehrgeteilt sein.Fig. 2 shows an embodiment of the collet intended for internal clamping of corresponding workpieces. Its function corresponds to the mode of operation described above, but the clamping surface is formed by the outer circumference of a chuck V. The chuck 1' is actuated by the axial displacement of a conical mandrel 2.1, which is directly in sliding connection with the conical inner surface of the chuck 1'. As in the case described above, the lining can also be divided into three, six, nine or more parts.
Die Anordnung und Ausführung der Nuten 4' zur Aufnahme der Rundschnurringe entspricht der vorstehenden Schilderung. Hierbei ist jedoch zu berücksichtigen, dass der Überstand der Rundschnurringe im entlasteten Zustand über die Einspannfläche vergleichsweise grösser gewählt werden muss als bei einem Aussenspannfutter, weil es während des Spannvorganges im Gegensatz zur dortigen Stauchung zu einer Dehnung des Ringes und damit zu einer Verminderung seines Durchmessers kommt.The arrangement and design of the grooves 4 'for receiving the O-rings corresponds to the above description. However, it must be taken into account here that the overhang of the O-rings in the unloaded state over the clamping surface must be selected to be comparatively larger than with an external chuck, because during the clamping process, in contrast to the compression there, the ring is stretched and its diameter reduced .
Der wesentliche Vorteil der beschriebenen Spannzange dürfte insbesondere darin liegen, dass die eingespannten Werkstücke unter Vermeidung unerwünschter Verformungen oder Beschädigungen ausserordentlich zuverlässig gehalten werden, wobei es von besonderer Bedeutung ist, dass eine rotationssymmetrische Einspannung auch noch bei solchen Teilen gewährleistet ist, deren Profil nicht vollkommen mit einem Kreisprofil übereinstimmt.The main advantage of the collet described should be, in particular, that the clamped workpieces are held extremely reliably while avoiding unwanted deformation or damage, it being of particular importance that a rotationally symmetrical clamping is also guaranteed for those parts whose profile is not completely with conforms to a circular profile.
Der elastomere Werkstoff der Rundschnurringe ist beispielsweise Acrylnitril-Butadien-Kautschuk, Chlor-Butadien-Kautschuk oder Vinylmethyl-Polysiloxan-Kautschuk, vorzugsweise mit einer Shore-Härte von 40 bis 80 Shore A.The elastomeric material of the toroidal rings is, for example, acrylonitrile butadiene rubber, chlorobutadiene rubber or vinylmethyl polysiloxane rubber, preferably with a Shore hardness of 40 to 80 Shore A.
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SS
1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings