DE102011018817A1

DE102011018817A1 - Spiraldehnspanndorne mit drehender Krafteinleitung

Info

Publication number: DE102011018817A1
Application number: DE102011018817A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Schunk GmbH and Co KG
Current assignee: Schunk GmbH and Co KG
Priority date: 2011-04-26
Filing date: 2011-04-26
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2031-04-27
Also published as: DE102011018817B4

Abstract

Spiraldehndorne und Hülsen können zum spannen von Werkstücken und Werkzeugen in Dreh- und Fräsmaschinen mit großen Spannkräften verwendet werden. Es werden Spiraldehnspanndorne dargestellt die bogenförmige Spiralen durch eine axiale Kraft über ein Steilgewinde stauchen und verdrehen und damit große radiale Dehnungen nach außen erreichen. Bei Kraftumkehr gilt das entgegengesetzte, sodass die Werkstücke oder Werkzeuge leicht entnommen werden können. 1a zeigt einen solchen Spiraldehnspanndorn im Halbschnitt. Es werden Spiraldehnspannhülsen dargestellt die bogenförmige Spiralen durch eine axiale Kraft über ein Steilgewinde strecken und verdrehen und damit große radiale Dehnungen nach innen erreichen. Bei Kraftumkehr gilt das entgegengesetzte, sodass die Werkstücke oder Werkzeuge leicht entnommen werden können. Da die Systeme sehr große Durchmesserveränderungen ausführen können und zusätzlich große Spannkräfte erzeugen sind sie als Greifer verwendbar. Diese Greifer sind besonders für sehr hohe Temperaturbereiche geeignet. Es werden Innengreifer zum Greifen von schweren Werkstücken in Bohrungen und Außengreifer zum Greifen von empfindlichen dünnen Rohren ohne Verformung gezeigt.

Description

Stand der Technik
Spiraldehnspanndorne und -hülsen
Im Patent DE 10 2010 050 537.4 wurden Spiraldehnspanndorne und Hülsen beschrieben bei denen die Drehung der beiden Flansche ober- und unterhalb der bogenförmigen Spiralen verhindert wurde. Dies geschah durch ein formschlüssiges Polygon welches die beiden Flansche innen verband.
Innengreifer
Die Fa. Gimatics in Italien stellt Innengreifer her die eine Gummimembran durch einen pneumatischen Kolben axial stauchen und dabei radial auf weiten. Mit der Gummimembran wird in Bohrungen innen gegriffen
Die Fa. Sommer Automation in Ettlingen stellt Innengreifer her die eine Gummimembran mittels Druckluft aufblasen und damit Spannbacken radial dehnen. Damit kann in Bohrungen innen gegriffen werden.
Außengreifer
Fa. Sommer Automation in Ettlingen stellt Röhrengreifer her die eine außen um eine Öffnung angeordnete Gummimembran mit Druckluft nach innen aufblasen und damit druckempfindliche Rohre verformungsfrei greifen.
Die bekannten Innen- und Außengreifer sind nicht geeignet für sehr hohe Temperaturen.
Beschreibung
Spiraldehnspanndorne und Hülsen
Bei der Bearbeitung auf Dreh- und Fräsmaschinen werden die Werkstücke und auch die Werkzeuge in Spanndornen und Spannhülsen gespannt.
Im Stand der Technik sind Spiraldehnspanndore und Hülsen bekannt die die Drehung der Flansche zwischen den bogenförmigen Spiralen verhindern und die Flansche axial zusammendrücken. Bei dem nun beschriebenen System wird eine Drehung über ein Steilgewinde zwischen den beiden Flanschen zur Vergrößerung des Spannbereichs einleitet.
Dazu wird wie in 1 + 1a gezeigt am oberen Flansch innen ein Innensteilgewinde angebracht. In diesem Innensteilgewinde liegt eine Steilgewindespindel 2 + 3, Pos. 2 mit dem gleichen Gewinde als Außengewinde.
Dadurch, dass das Steilgewinde den gleichen Drehsinn wie die Spiralen hat, können die bogenförmigen Spiralen wesentlich größere radiale Dehnungen ausführen wenn auf den äußeren oberen Flansch (2) eine axiale Kraft ausgeübt wird. Die bogenförmigen Spiralen werden durch die Drehung wesentlich mehr nach außen gebogen.
Die Betätigung welche die Drehung durch Axialzug oder Axialdruck zwischen beiden Flanschen einleitet und auf den oberen Flansch wirkt kann mittels einer Differentialschraube (2, Pos. 7) mit zwei Differenzgewinden erfolgen. (2 + 3). Die Differenzgewinde werden um die Reibung im Gewinde und damit Klemmungen zu vermeiden am besten als Rechteckgewinde ausgeführt. Damit werden große Axialkräfte erzeugt so dass der Spiraldehnspanndorn große radiale Spannkräfte erreicht. Mittels eines Stiftes 2 Pos. 3 oder eines Polygons kann verhindert werden dass die Steilgewindespindel sich am unteren Flansch gegenüber dem Spiraldehnspanndorn verdreht. Die Bewegung kann mit der Differentialschraube in beiden axialen Richtungen erfolgen.
Bei Spiraldehnspannhülsen gilt sinngemäß das gleiche. Hier wird die Drehung z. B. durch einen Achtkant an der Achtkantspannhülse 7 Pos. 13 am vorderen Flansch verhindert der sich im Gehäuse abstützt. (7) Am hinteren Flansch wird mit einem Steilgewinde mit einem Drehsinn, der dem der bogenförmigen Spiralen entgegengesetzt gerichtet ist, bei einer axialen Zugkraft der hintere Flansch gedreht. Dabei weichen die bogenförmigen Spiralen in Richtung eines kleineren Durchmessers aus und klemmen ein innenliegendes Werkstück. Durch diese Drehung der Flansche ist die radiale Durchmesserveränderung wesentlich größer als wenn die Flansche beim auseinanderziehen nicht gedreht würden.
Greifer mit Spiraldehnspanndorn:
Dadurch das die Spiraldehnspanndorne nun wesentlich größere Dehnungen machen können eignet sich das System dazu Werkstücke in Bohrungen zu greifen. (4 + 5) Hierzu kann die Steilgewindespindel mit einem Kolben in einem Zylinder geführt werden und durch Druckluft oder Hydraulik betätigt werden. Mit einem solchen Greifer können Werkstücke mit großen Gewichten in relativ kleinen Bohrungen gegriffen werden. Hierbei sind höchste Genauigkeiten in der Position erreichbar. Die Greifer eignen sich besonders für sehr hohe Temperaturbereiche da keine Gummi oder Kunststoffteile vorhanden sind.
Greifer mit Spiraldehnspannhülse:

Für Außengreifer gilt sinngemäß das gleiche wie bei Innengreifer. Eine Spiraldehnspannhülse wie in 7 beschrieben kann durch einen Kolben und Zylinder erweitert werden wie in 8 gezeigt und pneumatisch oder hydraulisch betätigt eine Spiraldehnspannhülse axial Stauchen oder Strecken. Dabei verjüngt oder dehnt sich der Durchmesser radial. Dieses kann zum greifen von z. B. empfindlichen dünnwandigen Rohren ohne Verformung verwendet werden. Die Greifer eignen sich besonders für sehr hohe Temperaturbereiche da keine Gummi oder Kunststoffteile vorhanden sind.

Bezugszeichenliste
Position	Benennung
1	Spanndorn Innensteilgewinde
2	Steilgewindespindel
3	Stift lang
4	Spannwerkstück Ring
5	Gewindering
6	Senkschraube
7	Differenztialschraube
8	Spanndorn Greifer
9	Steilgewindespindel Greifer mit Kolben
10	Stift kurz
11	Zylinderdeckel Greifer
12	O Ring
13	Achtkantspannhülse
14	Innenachtkantaufnahme
15	Zylinderschraube mit Differenzgewinde
16	Innenachtkantaufnahme Außengreifer
17	Kolben Außengreifer
18	Senkschraube

Beschreibung der Figuren
1: Zeigt einen Spiraldehnspanndorn im Schnitt, zu sehen sind die Spiralen und das Steilgewinde am oberen Flansch.
1a: Zeigt den Spiraldehnspanndorn aus 1 in Isometrischer Darstellung.
2: Zeigt einen Spiraldehnspanndorn im Schnitt, mit der Steilgewindespindel Pos. 2 und dem Gewindering Pos. 5 mit der Differentialschraube Pos. 7 zum spannen des Spiraldehnspanndornes und dem Stift Pos. 3 zum verhindern der Drehung.
3: Zeigt wie 2 den gleichen Schnitt ohne, dass die Steilgewindespindel mit geschnitten wird.
4: Zeigt einen Greifer zum Innengreifen in der Vorderansicht.
5: Zeigt einen Greifer zum Innengreifen im axialen Schnitt.
6: Zeigt eine Spiraldehnspannhülse in isometrischer Ansicht, zu sehen sind der Achtkant am vorderen Flansch und das Steilgewinde am hinteren Flansch.
7: Zeigt eine Spiraldehnspannhülse im axialen Schnitt.
8: Zeigt einen Greifer zum Außengreifen im axialen Schnitt
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102010050537 [0001]

Claims

Spiraldehnspanndorne mit bogenförmigen Spiralen und einem oberen und unteren Flansch welche durch eine axiale Druckkraft gestaucht werden und dabei ihren Durchmesser nach außen vergrößern dadurch gekennzeichnet, dass an einem oberen Flansch ein Steilgewinde eingebracht ist und dann eine Steilgewindespindel 2 + 3, Pos. 2 liegt welche mit den unteren Flansch gegen Verdrehung gesichert verbunden ist und der obere Flansch eine Drehung gegenüber dem unteren Flansch ausführt die die bogenförmigen Spiralen bei dieser Drehung radial nach außen bewegen.
Spiraldehnspannhülsen mit bogenförmigen Spiralen und einem oberen und unteren Flansch welche durch eine axiale Zugkraft gestreckt werden und dabei ihren Durchmesser nach innen verkleinern dadurch gekennzeichnet, dass an einem oberen Flansch ein Steilgewinde außen angebracht ist und dieses in einer Innenachtkantaufnahme 7, Pos. 13 liegt welche mit den unteren Flansch gegen Verdrehung gesichert verbunden ist und der obere Flansch eine Drehung gegenüber dem unteren Flansch ausführt die die bogenförmigen Spiralen bei dieser Drehung radial nach innen bewegen.
Spiraldehnspanndorne oder Hülsen nach Anspruch 1 + 2 dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Kraft auf die Flansche des Spiraldehnspanndornes oder der Spiraldehnspannhülse über eine Differentialschraube 2 + 3, Pos. 7 oder 7, Pos. 15 mit einem Differenzengewinde ausgeübt wird und diese dabei in beiden axialen Richtungen gestaucht oder gestreckt werden können.
Spiraldehnspanndorne nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass eine Steilgewindespindel Greifer mit Kolben nach 5 Pos. 9 einen Spanndorn Greifer 5 Pos. 8 über den Kolben axial verschiebt und dabei der Spanndorn Greifer 5 Pos. 9 im Durchmesser nach außen vergrößert wird zum Greifen eines Werkstückes in einer Bohrung.
Spiraldehnspannhülse nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Achtkantspannhülse 8, Pos. 13 durch einen Kolben Außengreifer 8, Pos. 17 axial gestreckt und gedreht wird und das dadurch der Durchmesser der Achtkantspannhülse 8, Pos. 13 so verkleinert wird das damit ein rohrförmiges Werkstück gegriffen werden kann.