-
Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Spanndorn, bestehend aus
einem zylindrischen Tragkörper, der an seiner Mantelfläche eine Vielzahl flacher,
miteinander in Verbindung stehender, in Achsrichtung, in Umfangsrichtung oder schraubenförmig
verlaufender Nuten oder Vertiefungen aufweist, die mit im Tragkörper angeordneten
Druckmittelkanälen in Verbindung stehen, und einer auswechselbar auf dem Tragkörper
aufgeschobenen konzentrischen Spannhülse mit dünner Wandung, die an ihren Enden
gegenüber dem Tragkörper durch elastische Dichtungsringe abgedichtet sind.
-
Bei einem (aus der USA.-Patentschrift 2 744 756) bekannten Spanndorn
dieser Art sind die Vertiefungen in dem Tragkörper schraubenförmig nach Art eines
Gewindes ausgebildet. Die Spannhülse besitzt die Form eines Bechers und ist auf
das Gewinde des Tragkörpers aufgeschoben. Mittels eines über die Spannhülse geschobenen
und sich an einem Bund derselben abstützenden Halteringes, der selbst mit dem Tragkörper
verschraubt ist, wird die Spannhülse auf dem Tragkörper gehalten und gegen Verdrehung
gesichert. Als weitere Halteeinrichtung ist außerdem noch eine in Achsrichtung verlaufende
Schraube vorgesehen, die den Boden der becherförmigen Spannhülse durchdringt. Auf
diese Weise ist die Spannhülse, wenn auch mit einigem Arbeits-und Zeitaufwand, auswechselbar
auf dem Tragkörper gehalten.
-
Mit einem derartigen Spanndorn lassen sich jedoch nur Werkstücke spannen,
deren Spanndurchmesser innerhalb gewisser Grenzen liegen. Die Grenzen sind dadurch
gegeben, daß die Wandstärke der Spannhülse weder unterschritten noch überschritten
werden darf, um einerseits eine genügende Stabilität der Spannhülse zu gewährleisten
und anderseits eine genügend große Aufweitung der Spannhülse beim Spannen unter
nicht allzu großen Kräften zu ermöglichen. Die Grenzen, zwischen denen die Wandstärke
einer solchen Spannhülse variiert werden kann, liegen zwischen 2 und maximal 5 mm.
Es können infolgedessen auf einem Spanndorn bekannter Art nur Werkstücke gespannt
werden, deren Durchmesser sich maximal um nicht mehr als 6 mm voneinander unterscheiden.
Da jedoch der Tragkörper bei dem bekannten Spanndorn nicht nur an seinem Außenmantel
die erwähnten schraubenförmigen Vertiefungen enthält, sondern in seinem Inneren
einen Zylinderraum sowie einen Kolben zur Erzeugung des erforderlichen Öldruckes,
ist der komplette Spanndorn verhältnismäßig teuer in der Herstellung.
-
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen hydraulischen
Spanndorn der eingangs erwähnten Bauart zu schaffen, welcher das Spannen von Werkstücken
in einem größeren Bereich unterschiedlicher Spanndurchmesser auf ein und demselben
Spanndorn ermöglicht.
-
Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß der Tragkörper
als Hülse ausgebildet und auswechselbar auf einem Druckmittelkanäle aufweisenden
Schaft angeordnet ist. Auf diese Weise kann man durch Auswechseln der Spannhülsen
kleinere Durchmesserunterschiede überbrücken und durch Auswechseln der Tragkörper
größere Unterschiede, wo- i bei man mit einer verhältnismäßig geringen Zahl von
Tragkörpern auskommt. In jedem Fall kann man jedoch den Schaft, der einen. Zylinder
und einen Kolben zur Erzeugung des Öldruckes enthält und außerdem zur Aufnahme in
der Spindel oder dem Futter einer Werkzeugmaschine ausgebildet ist, beibehalten.
Das Auswechseln der Spannhülse zusammen mit dem Tragkörper hat ferner den Vorteil,
daß das Druckmittel aus den in der Mantelfläche des Tragkörpers vorgesehenen Nuten
nicht auslaufen kann.
-
Weitere Vorteile sowie Einzelheiten der Erfindung sind an Hand eines
in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im folgenden näher erläutert.
Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch den erfindungsgemäßen Spanndorn, F i
g. 2 den gleichen Längsschnitt mit einem Tragkörper und einer Spannhülse größeren
Durchmessers.
-
Bei dem in F i g. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist mit
1 der Schaft bezeichnet, auf dem der als Hülse ausgebildete Tragkörper 2 auswechselbar
angeordnet ist. Auf den Tragkörper 2 ist die ebenfalls auswechselbare Spannhülse
3 aufgeschoben, wobei beide Teile durch einen die Spannhülse 3 und den Tragkörper
2 durchdringenden, in dem Schaft 1 verschraubten Gewindestift 4 gegen Drehung und
Verschiebung gesichert sind. Der Tragkörper 2 weist an seiner Mantelfläche eine
Vielzahl miteinander in Verbindung stehender, in Achsrichtung, Umfangsrichtung oder
nach einer Schraubenlinie verlaufender Nuten oder Vertiefungen auf. Bei dem in F
i g. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Vertiefungen 5 durch eine
Vielzahl von sich in Achsrichtung erstreckenden Abflachungen 6 gebildet. Zwischen
diesen Abflachungen, die beispielsweise durch Schleifen hergestellt sein können,
sind Teile der zylindrischen Mantelfläche des Tragkörpers 2 in Form von Stützrippen
vorhanden, an denen sich die Spannhülse 3 mit ihrer glatten, zylindrischen Innenfläche
8 abstützt.
-
Der Tragkörper 2 weist als Druckmittelkanal eine Verbindungsbohrung
9 auf, die einerseits in die an seiner Mantelfläche angeordneten Nuten oder Vertiefungen
5 und andererseits in einen Druckmittelkanal10 des Schaftes mündet. Die Verbindungsbohrung
9 weist dabei einen so kleinen Durchmesser auf, daß beim Abziehen der Spannhülse
3 zusammen mit dem Tragkörper 2 kein Druckmittel aus der Verbindungsbohrung 9 ausläuft.
Der Durchmesser der Verbindungsbohrung 9 beträgt beispielsweise 1 mm. In der Nähe
der Enden der Spannhülse 3 weist der Tragkörper 2 zwei Ringnuten
12 auf, in denen elastische Dichtungsringe 13 angeordnet sind. Diese Dichtungsringe
13 sollen ein Austreten von Druckmittel verhindern. Die Abflachungen 6 erstrecken
sich jeweils nur zwischen den beiden Dichtungsringen 12, während an den Enden des
Tragkörpers die zylindrische Mantelfläche am vollen Umfang erhalten bleibt. Ähnliche
Dichtungsringe 14 sind auch zu beiden Seiten des Druckmittelkanals 10 angeordnet,
um eine Abdichtung zwischen dem Tragkörper 2 und dem Schaft 1 zu gewährleisten.
-
Im Inneren des Schaftes 1 kann ein Zylinderraum 15 mit einem darin
mittels einer Schraubspindel16 verschiebbaren Kolben 17 vorgesehen sein. Durch eine
Druckfeder 18 wird der Kolben 17 jeweils in seine Ausgangsstellung zurückgedrückt.
-
Die Wirkungsweise des Spanndornes ist folgende: Soll ein Werkstück
W mit dem Spanndurchmesser
D gespannt werden, so wird es auf die
Spannhülse 3 des in F i g. 1 dargestellten Spanndornes aufgeschoben. Durch Drehung
an der Schraubspindel 16 verschiebt sich der Kolben 17 nach links, und das Druckmittel,
z. B. Öl, gelangt aus dem Zylinderraum 15 über den Druckmittelkanal
10 und die Verbindungsbohrung 9 in die oben liegende Vertiefung 5. Der Druck
verteilt sich dann auf die ganze Länge dieser Vertiefung und gelangt auch zu den
an den Enden der Vertiefung angeordneten elastischen Dichtungen 13. Infolge des
Druckes werden die elastischen Dichtungsringe 13 so zusammengedrückt, daß
zwischen der Ringnut und der Dichtung ein Ringspalt entsteht. Durch diesen Ringspalt
kann sich das Druckmittel auch auf die übrigen Vertiefungen 5 des Tragkörpers 2
verteilen. Infolge des in den Vertiefungen 5 herrschenden Druckes wird nunmehr die
Spannhülse 3 in ihrem Durchmesser erweitert, so daß das Werkstück W auf der Spannhülse
festgespannt und sowohl gegen Verdrehung als auch gegen Verschieben gesichert wird.
Nach der Bearbeitung des Werkstückes wird die Schraubspindel 16 gelöst, so daß sich
der Kolben 17 dank der Federkraft 18 nach rechts verschieben kann und der Druck
in den Vertiefungen 5 aufhört.
-
Will man ein Werkstück mit einem anderen Spanndurchmesser spannen,
so kommt es darauf an, wie stark dieser Spanndurchmesser von der gerade auf dem
Schaft 1 befindlichen Spannhülse 3 abweicht. Handelt es sich um einen größeren Durchmesserunterschied,
so wird die Stiftschraube 4 entfernt, und dann werden sowohl der Tragkörper 2 als
auch die Spannhülse 3 von dem Schaft l abgezogen. Hierzu können beispielsweise zwei
Steckstifte 20 dienen, die in die Bohrungen 21 und 22 des Tragkörpers 2 bzw. der
Spannhülse 3 eingeschoben werden und als Handgriff dienen. Nach dem Entfernen von
Tragkörper und Spannhülse werden ein Tragkörper 2 a mit einem größeren Durchmesser
und eine Spannhülse 3 a, die sowohl einen größeren Innendurchmesser als auch einen
größeren Spanndurchmesser D 1 aufweist, auf den Schaft 1 aufgeschoben und durch
den Gewindestift 4 gesichert. Anschließend ist das Spannen des Werkstückes mit dem
Spanndurchmesser D 1 in der oben beschriebenen Weise möglich.
-
Weicht der Spanndurchmesser eines anderen Werkstückes nur wenig von
dem vorher gespannten Werkstück ab, so kann man durch Auswechseln der Spannhülse
3 a gegen eine Spannhülse 3 b, die in F i g. 2 strichpunktiert dargestellt ist,
den Spanndorn für die Aufnahme eines Werkstückes mit dem Spanndurchmesser D 2 vorbereiten.
Zum Auswechseln wird auch wieder der Gewindestift 4 entfernt, und dann kann man
durch die Steckstifte 20, die jedoch nur in die Bohrungen 22 der Spannhülse 3 a
eingesetzt werden, die Spannhülse für sich allein entfernen.