DE102013011817B4 - Flexible guide bush - Google Patents
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Abstract
Flexible Führungsbuchse (10) mit einer Öffnung (11) zur Halterung von stangenförmigen Werkstücken, welche Haltezonen (20) mit segmentförmigen Innenflächen und mindestens drei Kompressionszonen (30) aufweist, wobei jede der Kompressionszonen (30) mindestens einen Schlitz (41) aufweist, der den Außendurchmesser der Führungsbuchse (10), nicht jedoch den Innendurchmesser der Führungsbuchse (10) im Bereich der Öffnung (11) durchbricht und darüber hinaus mindestens einen Schlitz (40), der den Innendurchmesser der Führungsbuchse (10) im Bereich der Öffnung (11), nicht jedoch den Außendurchmesser der Führungsbuchse (10) durchbricht, wobei zwischen benachbarten Schlitzen (40, 41, 44) Stege (50) verlaufen, die einteilig mit der Führungsbuchse (10) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die radial verlaufenden Stege (50) sowie diese verbindende tangential verlaufende Stege (51) durch einen Zylinder mit einem Durchmesser E begrenzt werden, der größer ist als der Innendurchmesser Sp der Führungsbuchse (10) und/oder dass die radial verlaufenden Stege (50) sowie diese verbindende tangential verlaufende Stege (51) durch einen Zylinder mit einem Durchmesser E2 begrenzt werden, der kleiner ist als der Außendurchmesser D der Führungsbuchse (10).Flexible guide bushing (10) with an opening (11) for holding rod-shaped workpieces, which has holding zones (20) with segment-shaped inner surfaces and at least three compression zones (30), each of the compression zones (30) having at least one slot (41) which the outside diameter of the guide bushing (10), but not the inside diameter of the guide bushing (10) in the area of the opening (11) and beyond that at least one slot (40) which defines the inside diameter of the guide bushing (10) in the area of the opening (11) , but does not break through the outer diameter of the guide bushing (10), webs (50) running between adjacent slots (40, 41, 44) which are integrally connected to the guide bushing (10), characterized in that the radially extending webs (50 ) and these connecting tangentially extending webs (51) are limited by a cylinder with a diameter E which is greater than the inner diameter Sp of the guide ngsbuchse (10) and / or that the radially extending webs (50) and these connecting tangentially extending webs (51) are limited by a cylinder with a diameter E2 which is smaller than the outer diameter D of the guide bushing (10).
Description
Die Erfindung betrifft flexible Führungsbuchsen nach den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 4. Führungsbuchsen zur Halterung insbesondere von zylindrischen, stangenförmigen Werkstücken werden insbesondere dazu verwendet, um bei Langdreh-Maschinen das zu bearbeitende Stangenmaterial während des Bearbeitungsvorgangs abzustützen und zu halten. Somit können vergleichsweise geringe Bearbeitungs-Toleranzen insbesondere bei sehr langen und auch schlanken Werkstücken erzielt werden, obwohl das Werkstück in großer Entfernung zum Drehwerkzeug gespannt und gehalten wird. Aufgrund der Flexibilität der Führungsbuchse können Toleranzen des Werkstückes ausgeglichen werden und es können Werkstücke mit unterschiedlichen Durchmessern mit derselben Führungsbuchse gespannt werden. Neben Werkstücken mit zylindrischem Querschnitt kann weiterhin beispielsweise Stangenmaterial mit 4-kant oder 6-kant- Querschnitt mittels der erfindungsgemäßen flexiblen Führungsbuchse gehalten werden.The invention relates to flexible guide bushes according to the preambles of
Bisherige Führungsbuchsen gemäß dem Stand der Technik weisen drei Ringsegmente aus Stahl auf, wobei diese entweder am Außenumfang von einem Halteblech umfasst und gehalten werden, das zur Variabilität des Innendurchmessers eine Öffnung aufweist, die zwischen zwei der Ringsegmenten angeordnet ist oder wobei zwischen den drei Ringsegmenten ein flexibles Material eingebracht ist. Dieses flexible Material besteht bekanntermaßen entweder aus Hartgummi oder aus Spiralfedern.Previous guide bushes according to the prior art have three ring segments made of steel, these being either encompassed and held on the outer circumference by a holding plate which has an opening for variability of the inner diameter, which is arranged between two of the ring segments or with a between the three ring segments flexible material is introduced. As is known, this flexible material consists either of hard rubber or of spiral springs.
Eine entsprechend als Spannzange ausgebildete Konstruktion ist aus der
Nachteilig bei bisherigen flexiblen Führungsbuchsen ist allerdings, dass lediglich geringe Durchmesser-Änderungen der zu haltenden stangenförmigen Werkstücke tolerabel sind. Ferner ist bei der Ausführung der drei Ringsegmente mit Halteblech die Führungsfläche stets ovalförmig, wodurch ein spielfreies und hinreichend genaues Führen des Stangenmaterials nicht möglich ist. Darüber hinaus unterliegen die Ringsegmente mit Hartgummi einem vergleichsweise hohen Verschleiß und weisen daher eine lediglich geringe Standzeit auf. A disadvantage of previous flexible guide bushes, however, is that only small changes in diameter of the rod-shaped workpieces to be held are tolerable. Furthermore, when the three ring segments are designed with a retaining plate, the guide surface is always oval-shaped, which means that it is not possible to guide the bar material with no play and with sufficient accuracy. In addition, the ring segments with hard rubber are subject to a comparatively high level of wear and tear and therefore only have a short service life.
Weiterhin bestehen sämtliche bekannten flexiblen Führungsbuchsen aus mehreren Teilen, wodurch eine präzise Fertigung sowie Montage erschwert wird.Furthermore, all known flexible guide bushings consist of several parts, which makes precise manufacture and assembly difficult.
Aus der
Die
Die
Nachteilig bei den aus dem Stand der Technik bekannten Spannvorrichtungen ist, dass die Schlitze, welche eine Flexibilität der Spannvorrichtung gewährleisten, bei einer Kompression der Spannvorrichtung überragen können und dadurch Werkstücke ungleichmäßig einspannt.A disadvantage of the clamping devices known from the prior art is that the slots, which ensure flexibility of the clamping device, can protrude beyond the clamping device when the clamping device is compressed and thereby clamp workpieces unevenly.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine flexible Führungsbuchse anzugeben, welche die obigen Nachteile nicht aufweist und zugleich vergleichsweise große Durchmesser-Änderungen der zu haltenden stangenförmigen Werkstücke bei gleichzeitigem Erhalt einer präzisen Führung zulässt. Ferner ist es die Aufgabe der Erfindung, einzuspannende Werkstücke spielfrei zu zentrieren und zugleich ein Verformen und eine Beschädigung der eingespannten Werkstücke zu vermeiden.It is therefore the object of the invention to provide a flexible guide bushing which does not have the above disadvantages and at the same time allows comparatively large changes in diameter of the rod-shaped workpieces to be held while maintaining precise guidance. It is also the object of the invention to center workpieces to be clamped without play and at the same time to avoid deformation and damage to the clamped workpieces.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Führungsbuchse mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen flexiblen Führungsbuchse bestehen darin, dass diese eine extrem hohe Verschleißfestigkeit und Standzeit aufweist. Bevorzugte Ausgestaltungen und weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.According to the invention, this object is achieved by a guide bushing with the features of the independent claims. Further advantages of the flexible guide bushing according to the invention are that it has an extremely high wear resistance and service life. Preferred configurations and further advantageous features of the invention are specified in the dependent claims.
Eine erfindungsgemäße flexible Führungsbuchse weist eine Öffnung auf, die im Falle der Halterung von zylindrischen Werkstücken hohlzylindrisch ausgebildet ist. Hierzu verfügt die Führungsbuchse über mehrere Haltezonen mit zylindersegmentförmigen Innenflächen, die unterbrochen werden durch mindestens drei Kompressionszonen, wobei jede der Kompressionszonen mindestens einen Schlitz aufweist, der den Außendurchmesser (Außenumfang) der Führungsbuchse, nicht jedoch den Innendurchmesser (Innenumfang) der Führungsbuchse im Bereich der Öffnung durchbricht und darüber hinaus mindestens einen Schlitz, der den Innendurchmesser der Führungsbuchse im Bereich der Öffnung, nicht jedoch den Außendurchmesser der Führungsbuchse durchbricht. Zwischen benachbarten Haltezonen befindet sich dabei jeweils eine Kompressionszone, wobei zwischen benachbarten Schlitzen (
Hierdurch wird eine gleichmäßige Anschmiegung der Haltezonen an ein Werkstück, etwa ein Draht oder eine Stange erzielt. Aufgrund der Flexibilität der Kompressionszonen sowie der als Segmente ausgebildeten Haltezonen werden eventuelle geometrische Toleranzen der zu haltenden Werkstücke zuverlässig ausgeglichen. Dabei verlaufen die Schlitze vorzugsweise entlang der gesamten axialen Länge der Führungsbuchse. Insbesondere ist die flexible Führungsbuchse zusammenhängend und somit einteilig ausgebildet. Besonders bevorzugt durchbrechen die Schlitze der Kompressionszonen abwechselnd den Innendurchmesser und den Außendurchmesser der Führungsbuchse. Ferner ist die Anzahl der Schlitze der einzelnen Kompressionszonen bevorzugt jeweils ungeradzahlig. Im Falle der Halterung von zylindrischen Werkstücken sind die Haltezonen bevorzugt in Form von Zylindersegmenten ausgebildet.As a result, the holding zones are evenly nestled against a workpiece, such as a wire or a rod. Due to the flexibility of the compression zones and the holding zones designed as segments, any geometric tolerances of the workpieces to be held are reliably compensated. The slots preferably run along the entire axial length of the guide bush. In particular, the flexible guide bushing is designed to be coherent and thus in one piece. Particularly preferably, the slots in the compression zones alternately break through the inside diameter and the outside diameter of the guide bushing. Furthermore, the number of slots in the individual compression zones is preferably uneven. In the case of holding cylindrical workpieces, the holding zones are preferably designed in the form of cylinder segments.
Im Falle der Halterung von im Querschnitt n-eckigen Werkstücken, die etwa als n-Kant Stangenmaterial vorliegen, weist die flexible Führungsbuchse bevorzugt eine m-eckige Öffnung auf, wobei bevorzugt, jedoch nicht notwendigerweise m gleich n ist. Beispielsweise wird ein 4-kant Stangenmaterial mit einer flexiblen Führungsbuchse gehalten, welche vier Haltezonen aufweist und ein 6-kant Stangenmaterial wird beispielsweise mittels einer flexiblen Führungsbuchse gehalten, die 3 oder 6 Haltezonen aufweist. Die Haltezonen der flexiblen Führungsbuchse sind zur Halterung von im Querschnitt n-eckigem Stangenmaterial bevorzugt in Form von ebenen Seitenflächen eines m-Ecks ausgebildet.In the case of holding workpieces with an n-angular cross-section, which are present as n-angular bar material, the flexible guide bushing preferably has a m-angular opening, wherein preferably, but not necessarily, m is equal to n. For example, a square bar material is held with a flexible guide bushing, which has four holding zones, and a hexagonal bar material is held, for example, by means of a flexible guide bushing, which has 3 or 6 holding zones. The holding zones of the flexible guide bushing are designed for holding rod material with an n-cornered cross-section, preferably in the form of flat side surfaces of an m-corner.
Weiterhin verlaufen die Schlitze innerhalb der Kompressionszonen bevorzugt in radialer Richtung oder parallel zueinander, wobei ein mittlerer Schlitz weitgehend in radialer Richtung verläuft. Die Schlitze innerhalb der Kompressionszonen weisen dabei bevorzugt eine konstante Breite auf und werden beispielsweise durch ein Material abtragendes Verfahren hergestellt, wie etwa durch Fräsen, (Draht-) Erodieren, Wasserstrahlschneiden, Sägen oder Laserschneiden, können alternativ aber auch eingeschmiedet oder direkt ins Material eingegossen sein.Furthermore, the slots within the compression zones preferably run in the radial direction or parallel to one another, with a central slot running largely in the radial direction. The slots within the compression zones preferably have a constant width and are made, for example, by a material-removing process, such as milling, (wire) eroding, water jet cutting, sawing or laser cutting, but can alternatively also be forged or cast directly into the material .
Die Kompressionszonen weisen zwischen jeweils benachbarten Schlitzen entsprechende Stege auf, die bei radial verlaufenden Schlitzen ebenfalls radial verlaufen beziehungsweise die bei parallel zueinander verlaufenden Schlitzen ebenfalls parallel zueinander verlaufen und die einteilig mit der Führungsbuchse verbunden sind. Die Breite der Schlitze entspricht dabei in etwa der Breite der Stege und beträgt vorzugsweise zwischen 0,05 mm und 5 mm. Bei der Verwendung von radialen Schlitzen, die abwechselnd den Innendurchmesser und den Außendurchmesser der Führungsbuchse durchbrechen, entsteht somit eine Mäanderstruktur aus zusammenhängenden und ebenfalls radial verlaufenden Stegen, die bevorzugt durch kurze tangential verlaufende Stege miteinander verbunden sind.The compression zones have corresponding webs between adjacent slots, which also run radially when the slots run radially or which run parallel to one another when the slots run parallel to one another and which are integrally connected to the guide bushing. The width of the slots corresponds approximately to the width of the webs and is preferably between 0.05 mm and 5 mm. When using radial slots that alternately break through the inside diameter and the outside diameter of the guide bushing, a meandering structure is created from connected and also radially extending webs, which are preferably connected to one another by short tangential webs.
Um Führungsbuchsen im Innendurchmesser noch flexibler einsatzfähig zu machen, wird erfindungsgemäß der Innendurchmesser der Kompressionszonen gegenüber dem Durchmesser der Öffnung der Führungsbuchse vergrößert, d.h. radial nach außen versetzt. Durch den ausgesparten Raum (Aussparung) im Bereich der Kompressionszonen ist es möglich, den Durchmesser der Öffnung der Führungsbuchse zu bearbeiten, etwa mittels Dreh-, Fräs-, Schleif- oder Polier-Verfahren, ohne die Kompressionszonen zu beschädigen. Ferner ist es möglich, den Durchmesser der Öffnung der Führungsbuchse nachträglich zu vergrößern, ohne dabei die Kompressionszonen zu zerstören. Alternativ oder zusätzlich-ist der Außendurchmesser der Kompressionszonen gegenüber dem Außendurchmesser der Führungsbuchse erfindungsgemäß verkleinert, d.h. radial nach innen versetzt, um eine Überarbeitung des Außendurchmessers der Führungsbuchse zuzulassen, ohne dass die Kompressionszonen dabei beschädigt werden. Die Tiefe der Aussparung beträgt dabei bevorzugt sowohl im Bereich des Innendurchmessers als auch des Außendurchmessers der Kompressionszonen jeweils 0 % bis 80 % der Ringdicke der Führungsbuchse.In order to make guide bushes even more flexible in terms of their inner diameter, according to the invention the inner diameter of the compression zones is increased compared to the diameter of the opening of the guide bush, i.e. offset radially outwards. The recessed space (recess) in the area of the compression zones enables the diameter of the opening of the guide bush to be machined, for example using turning, milling, grinding or polishing processes without damaging the compression zones. It is also possible to subsequently enlarge the diameter of the opening of the guide bushing without destroying the compression zones. Alternatively or additionally, the outside diameter of the compression zones is reduced according to the invention compared to the outside diameter of the guide bushing, i.e. offset radially inwards to allow the outer diameter of the guide bush to be reworked without damaging the compression zones. The depth of the recess is preferably 0% to 80% of the ring thickness of the guide bushing both in the area of the inside diameter and the outside diameter of the compression zones.
Bevorzugt umspannen die mindestens drei Kompressionszonen jeweils denselben Winkelbereich, der jeweils bevorzugt zwischen 2 Grad und 60 Grad beträgt.The at least three compression zones preferably each span the same angular range, which is preferably between 2 degrees and 60 degrees.
Die Führungsbuchse ist bevorzugt einteilig aus verschleißfestem Metall- oder KunststoffMaterial gefertigt, das darüber hinaus gute Gleiteigenschaften aufweist. Insbesondere kommen hierzu neben Eisenmetallen auch Nichteisenmetalle, beispielsweise kupferhaltige Metalle in Frage.The guide bush is preferably made in one piece from wear-resistant metal or plastic material, which also has good sliding properties. In particular, in addition to ferrous metals, non-ferrous metals, for example copper-containing metals, are also suitable.
Flexible Führungsbuchsen, die eine in Vergleich zum Außendurchmesser der Führungsbuchse kleine Öffnung aufweisen, weisen bevorzugt innenliegende Kompressionszonen auf, die jeweils lediglich genau einen Schlitz aufweisen, der den Außendurchmesser der Führungsbuchse, nicht jedoch den Innendurchmesser der Führungsbuchse im Bereich der Öffnung durchbricht und darüber hinaus lediglich genau einen Schlitz, der den Innendurchmesser der Führungsbuchse im Bereich der Öffnung, nicht jedoch den Außendurchmesser der Führungsbuchse durchbricht. Vorstehend beschriebene Schlitze verlaufen bevorzugt nicht in radialer Richtung, sondern beispielsweise S-förmig, um einerseits ein Eindringen von Spänen in die Schlitze zu verhindern und um andererseits ein axiales sowie radiales Versetzten von benachbarten Haltezonen zueinander zu begrenzen. Im Bereich der im Wesentlichen innerhalb der flexiblen Führungsbuchse liegenden Kompressionszonen befinden sich dann jeweils mehrere, sich zueinander parallel erstreckende Schlitze, die fingerartig ineinandergreifen und somit einen mänderförmigen Steg ausbilden. Insbesondere ist die flexible Führungsbuchse hierdurch einteilig ausgestaltet.Flexible guide bushes, which have an opening that is small compared to the outside diameter of the guide bushing, preferably have internal compression zones, each of which only has exactly one slot that only breaks through the outside diameter of the guide bushing, but not the inside diameter of the guide bushing in the area of the opening and beyond exactly one slot which breaks through the inside diameter of the guide bushing in the area of the opening, but not the outside diameter of the guide bushing. The slots described above preferably do not run in the radial direction, but for example in an S-shape, on the one hand to prevent chips from entering the slots and on the other hand to limit an axial and radial offset of adjacent holding zones to one another. In the area of the compression zones lying essentially within the flexible guide bushing, there are in each case a plurality of slits extending parallel to one another, which interlock like fingers and thus form a meander-shaped web. In particular, the flexible guide bushing is designed in one piece as a result.
Ferner kann die flexible Führungsbuchse zumindest an derjenigen Seite, an welcher das von der Führungsbuchse gehaltene Werkstück bearbeitet wird, mit einer stirnseitig angeordneten Kappe versehen sein, die etwa mittels Schrauben an der Führungsbuchse befestigt ist und die ein Eindringen von Spänen in die Schlitze der Kompressionszonen zuverlässig verhindert.Furthermore, the flexible guide bushing can be provided at least on the side on which the workpiece held by the guide bushing is machined with a cap arranged at the end, which is fastened to the guide bushing by means of screws and which reliably prevents chips from penetrating into the slots of the compression zones prevented.
FigurenlisteFigure list
-
1 zeigt eine erfindungsgemäße flexible Führungsbuchse eines ersten Ausführungsbeispiels in perspektivischer Darstellung,1 shows a flexible guide bush according to the invention of a first embodiment in a perspective view, -
2 zeigt dieselbe Führungsbuchse im Längsschnitt,2 shows the same guide bush in longitudinal section, -
3 zeigt dieselbe Führungsbuchse im Querschnitt,3 shows the same guide bush in cross section, -
4 zeigt den vergrößerten Ausschnitt A der vorangehenden3 ,4th shows the enlarged section A of the preceding3 , -
5 zeigt eine erfindungsgemäße flexible Führungsbuchse eines zweiten Ausführungsbeispiels in stirnseitiger Ansicht,5 shows a flexible guide bush according to the invention of a second embodiment in an end view, -
6 zeigt einen Ausschnitt aus der5 im Bereich einer Kompressionszone,6th shows an excerpt from the5 in the area of a compression zone, -
7 zeigt eine perspektivische Ansicht derselben Führungsbuchse mit montierter Kappe,7th shows a perspective view of the same guide bush with mounted cap, -
8 zeigt dieselbe Führungsbuchse in stirnseitiger Ansicht und8th shows the same guide bush in an end view and -
9 zeigt dieselbe Führungsbuchse im Querschnitt.9 shows the same guide bush in cross section.
Beschreibung von bevorzugten Ausgestaltungen der ErfindungDescription of preferred embodiments of the invention
Die
Die
Die
In der
Die Breite
Die radial verlaufenden Stege
Die
Wie in der
Beide Schlitze
Sämtliche Schlitze der Kompressionszonen verlaufen vorzugsweise vollständig axial durch die Führungsbuchse. Der Steg weist zueinander parallel verlaufende Abschnitte
In eine Stirnseite der flexiblen Führungsbuchse
Innerhalb der hohlzylindrischen Öffnung
Vorzugsweise entspricht dabei die Anzahl der Haltezonen sowie die Anzahl der Kompressionszonen jeweils der Zahl n, also weist die flexible Führungsbuchse etwa zur Halterung von 4-Kant Stangenmaterial jeweils vier Haltezonen sowie vier Kompressionszonen auf (beziehungsweise zur Halterung von 6-Kant Stangenmaterial weist die flexible Führungsbuchse jeweils sechs Haltezonen sowie sechs Kompressionszonen auf). Alternativ kann ein 6-Kant Stangenmaterial auch mittels einer flexiblen Führungsbuchse gehalten werden, welche jeweils drei Kompressionszonen sowie drei Haltezonen aufweist.Preferably, the number of holding zones and the number of compression zones each correspond to the number n, so the flexible guide bushing has four holding zones and four compression zones for holding square bar material (or the flexible guide bushing has for holding hexagonal bar material) six holding zones and six compression zones each). Alternatively, a 6-sided bar material can also be held by means of a flexible guide bush, which each has three compression zones and three holding zones.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1010
- FührungsbuchseGuide bush
- 1111
- (hohlzylindrische) Öffnung(hollow cylindrical) opening
- 12, 1412, 14
- AussparungenRecesses
- 2020th
- HaltezoneStop zone
- 3030th
- KompressionszoneCompression zone
- 40, 41, 42, 4440, 41, 42, 44
- Schlitzslot
- 50, 5150, 51
- Stegweb
- 6060
- EinführfaseLead-in chamfer
- 7070
- Bohrungdrilling
- 8080
- Bohrungdrilling
- 9090
- Kappe cap
- CC.
- SchlitzbreiteSlot width
- SS.
- StegbreiteWeb width
- LL.
- axiale Länge der Führungsbuchseaxial length of the guide bush
- DD.
- Außendurchmesser der FührungsbuchseOutside diameter of the guide bush
- SpSp
- Innendurchmesser der FührungsbuchseInner diameter of the guide bush
- dd
- Durchmesser der EinführfaseLead-in chamfer diameter
- AA.
- Winkel der EinführfaseLead-in chamfer angle
- FF.
- Abstanddistance
- BB.
- WinkelabstandAngular distance
- EE.
- Innendurchmesser der KompressionszonenInner diameter of the compression zones
- E2E2
- Außendurchmesser der KompressionszonenOuter diameter of the compression zones
Claims (11)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R138 | Derivation of utility model |
Ref document number: 202013011862 Country of ref document: DE |
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Effective date: 20140805 |
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Owner name: SCHLENKER SPANNWERKZEUGE GMBH & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHLENKER SPANNWERKZEUGE INGE & JOSEF MEISSNER GMBH & CO. KG, 78056 VILLINGEN-SCHWENNINGEN, DE |