DE1602749C3 - Spannvorrichtung für Werkstücke oder Werkzeuge, mit einer im Umfang veränderbaren Spannhülse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für Werkstücke oder Werkzeuge, bestehend aus einem zylindrischen Grundkörper und einer konzentrisch hierzu angeordneten, im Durchmesser veränderbaren, zylindrischen Spannhülse, die je eine Mehrzahl von am Umfang angeordneten und einander zugekehrten Zahnreihen aufweisen, zwischen denen der Wandungsquerschnitt der Spannhülse durch über ihre ganze Länge sich erstreckende Ausnehmungen stark verringert ist.

Bei einer bekannten (USA.-Patentschrift 2 859 041) Spannvorrichtung dieser Art sind die Anlageflächen der Spannhülse am Werkstück und die Anlageflächen am Grundkörper jeweils paarweise auf gleichen Radien angeordnet und die Ausnehmungen jeweils zwischen diesen Anlageflächen-Paaren vorgesehen. Die Ausnehmungen sind jeweils in radialer Richtung beiderseits von Hülsenstreifen vorgesehen, welche die Durchmesserveränderbarkeit der Spannhülse bedingen und deren Herstellen bzw. Herausarbeiten relativ aufwendig ist, da jeweils auf einer Seite jedes dieser Hülsenstreifen eine Ausnehmung und auf der anderen Seite zwei Ausnehmungen vorhanden sein müssen, um eine ausreichende Dehnbarkeit des Hülsenstreifens zu erreichen. Die herstellungstechnischen Schwierigkeiten sind bei einer weiteren bekannten (deutsche Patentschrift 826 533) Spannvorrichtung, bei der Grundkörper und Spannhülse nicht Zahnreihen aufweisen, sondern insgesamt konisch sind, noch vergrößert, da die Ausnehmungen ebenfalls konisch verlaufen. Es ist zwar bereits eine gattungsverschiedene Spannhülse, bekannt (USA.-Patentschrift 2 630 039) bei der Anlageringe am Werkstück zu Anlageringen am Grundkörper über die Länge der Spannhülse versetzt zueinander und Ausnehmungen jeweils an den Rückseiten der Anlageringe angeordnet sind. Diese Spannhülse, bei der die Anlageringe und die Ausnehmungen in Umfangsrichtung verlaufen, weist jedoch keine der Spannung dienenden Zahnreihen auf und kann nicht solch große Spannkräfte bzw. Beanspruchungen aufnehmen wie die Spannhülse einer Spannvorrichtung der eingangs genannten Art. ■

Aufgabe der Erfindung ist es somit, eine Spannvorrichtung der eingangs genannten Art, bei der keine der Veränderbarkeit des Spannhülsenumfanges dienende Schlitze vorgesehen sind und die bezüglich der die Klemmung der Spannhülse bewirkenden Einrichtungen in der Herstellung einfach sind, derart weiterzubilden, daß die Herstellung der die Elastizität der Spannhülse bewirkenden Ausnehmungen vereinfacht ist. Erfindungsgemäß ist hierzu vorgesehen, daß die Anlageflächen der Spannhülse am Werkstück zu den Xnlageflächen am Grundkörper über den Umfang

ίο versetzt zueinander und die Ausnehmungen jeweils an ihrer Rückseite angeordnet sind. Die Herstellung einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung ist erheblich vereinfacht, da nun die Spannhülse nur noch um den Umfang herum abwechselnd mit einer inneren Ausnehmung und einer äußeren Ausnehmung versehen zu werden braucht.

An Hand der Zeichnung werden nachfolgend Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Spannvorrichtung,

F i g. 2 einen Schnitt gemäß der Linie II-II in F i g. 3, Fig. 3 eine Vorderansicht einer Ausführungsform einer Spannhülse,

Fig. 4 einen Schnitt gemäß der Linie IV-IV in Fig. 5,

Fig. 5 eine Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform einer Spannhülse und

Fig. 6 einen Schnitt durch eine als Futter ausgebildete Spannvorrichtung.

Die Spannvorrichtung gemäß Fig. 1 ist als zwischen Spitzen aufnehmbarer Spanndorn ausgebildet und besitzt einen aus Vollmaterial bestehenden Grundkörper 1, der im Querschnitt kreisförmig ausgebildet ist. Eine Spannhülse 2 ist auf den Grundkörper 1 geschoben und überragt den Spannteil des Grundkörpers beiderseits. Eine in den Grundkörper 1 geschraubte Stiftschraube ragt in einen Durchbruch der Spannhülse 2, dessen Weite in Richtung der Mittelachse größer ist als der Durchmesser der Stiftschraube und ein Verschieben der Spannhülse 2 in Richtung der Mittelachse zuläßt. Auf einer Seite, ist der Grundkörper 1 mit einem Gewindezapfen 3 versehen, der mit dem Grundkörper eine gemeinsame Mittelachse besitzt. Eine auf den Gewindezapfen 3 geschraubte Mutter 4 drückt eine an einer der beiden Stirnflächen der Spannhülse 2 anliegende Ringscheibe 5 gegen die Spannhülse.

Die Spannvorrichtung gemäß Fig. 6 dagegen ist als

Futter ausgebildet und weist einen hohlzylindrischen Grundkörper 1 auf, in den eine Spannhülse 2' eingeschoben ist, die aus diesem am einen Ende herausragt. Eine durch den Grundkörper 1' geschraubte Stiftschraube ragt in eine Vertiefung in der Spannhülse

2', deren Weite in Richtung der Mittelachse größer ist als der Durchmesser der Stiftschraube. Eine außen auf den Grundkörper Γ geschraubte Mutter 4' zieht eine an der herausragenden Stirnfläche der Spann-

- hülse 2 anliegende und mit der Mutter starr verbundene Ringscheibe S' gegen die Spannhülse. Die Spannhülse ist ebenso wie die gemäß Fig. 1 zwischen dem Grundkörper Γ und einem Werkstück oder Werkzeug entlang der Mittelachse verschiebbar und festlegbar, wobei die Anlageflächen für den Grund-

körper am Grundkörper und die Anlageflächen für das Werkstück am Werkstück anliegen.

Jede der dargestellten Spannhülsen 2, 2' ist im Querschnitt kreisförmig und weist mehrere in Rieh-

tung ihrer Mittelachse sich erstreckende Hülsenstreifen 6 mit Anlageflächen 14 für einen Grundkörper 1, 1' und Anlageflächen 15 für ein Werkstück. Bei den Spannhülsen 2gemäß Fig. 1 bis 5 sind die Anlageflächen 14 für den Grundkörper 1 innere Anlageflächen, wogegen sie bei der Spannhülse gemäß Fig. 6 äußere Anlageflächen sind.

Entsprechend sind die Anlageflächen 15 für ein Werkstück bei den Spannhülsen 2gemäß Fig. 1 bis 5 äußere Anlageflächen und bei der Spannhülse gemäß Fi g. 6 innere Anlageflächen. In jedem Fall liegen die inneren bzw. die äußeren Anlageflächen jeweils in einer gemeinsamen zylindrischen Mantelfläche.

Die Anlageflächen 14 für einen Grundkörper sind an mehreren in Richtung der Mittelachse hintereinanderliegenden Zähnen 10 angeordnet; in Richtung der Mittelachse folgt ein Zahn 10 dem anderen. Jeder Zahn 10 erstreckt sich in Richtung des Umf anges der Spannhülse 2 über den gesamten Hülsenstreifen 6. Die Zähne 10 bilden insgesamt die Anlagefläche für einen Grundkörper. Jeder Zahn 10 weist in Richtung der Mittelachse gesehen auf der einen Seite eine steile Flanke und auf der anderen Seite eine flach keilartig ansteigende Flanke als Anlagefläche 14 auf.

Gemäß Fig. 1 und 5 weist der Grundkörper 1, Γ an seiner äußeren bzw. inneren Mantelfläche Zähne 9 auf, die den Zähnen 10 der Spannhülse 2,2' angepaßt sind und als endlose Rillen oder Gewinde um den Umfang des Grundkörpers 1, 1' umlaufen. Die flach keilartig geneigte Flanke der Zähne 9 des Grundkörpers 1 ist der mit der Mutter 4 zusammenwirkenden Ringscheibe 5 zugewandt. Wird bei den beiden Spannvorrichtungen die Mutter 4, 4' in einer Drehrichtung gedreht, so verschiebt sie die Spannhülse 2 auf dem Grundkörper 1,1' gemäß ihrer Drehrichtung entlang der Mittelachse des Grundkörpers. Der Umfang der Spannhülse 2 wird hierbei bei dem Spanndorn gemäß Fig. 1 erweitert, wogegen er bei dem Futter gemäß Fig. 6 verringert wird.

Bei jeder Spannhülse 2, 2' sind jeweils zwei benachbarte mit Anlageflächen 14, 15 versehene Hülsenstreifen 6 über einen verbindenden Hülsenstreifen 8 verbunden, dessen Länge in Richtung der Mittelachse gleich der der Hülsenstreifen mit Anlageflächen ist. Die Spannhülse 2,2' ist einstückig aus Metall und elastisch. Bei der Spannhülse 2 gemäß Fig. 2 und 3 sind die verbindenden Hülsenstreifen 8 mit ihrer Breite radial verlaufende Stege und bei der gemäß Fig. 4 und 5 mit ihrer Breite entlang einer Sekante verlaufende Stege.

Bei jeder Spannhülse 2 stellt jeder verbindende Hülsenstreifen 8 eine Trennwandung zwischen einer inneren nutartigen Vertiefung 12,12' und einer äußeren nutartigen Vertiefung 13,13' dar. Bei der Spannhülse gemäß Fig. 3 sind die nutartigen Vertiefungen 12,13 im Querschnitt rechteckig, wobei die äußeren Vertiefungen 12 kleiner als die inneren Vertiefungen 13 sind. Die nutartigen Vertiefungen bei der Spannhülse 2 gemäß F i g. 5 sind im Querschnitt teilkreisförmig, wobei der Radius der äußeren Vertiefung 13' größer als der der inneren Vertiefungen 12' ist.

Bei den Spannhülsen 2gemäß Fig. 3 und 5 ist jeweils neben einem Hülsenstreifen 6 mit einer Anlagefläche 14 für einen Grundkörper 1 ein Hülsenstreifen 6 mit einer Anlagefläche 15 für ein Werkstück

ίο vorgesehen, wobei der Abstand der beiden Hülsenstreifen 6 von der Mittelachse verschieden ist. In jedem Fall sind die Spannhülsen 2 so ausgebildet, daß eine Mittelebene entlang der und durch die Mittelachse sowohl eine innere Anlagefläche als auch eine äußere Anlagefläche zumindest berührt. Diese Mittelebenen verlaufen bei der Spannhülse 2 gemäß Fig. 3 annäherend mitten durch die verbindenden Hülsenstreifen 8 und bei der Spannhülse gemäß Fig. 5 annähernd diagonal durch die verbindenden Hülsenstreifen.

Bei der Spannhülse 2 gemäß Fig. 3 ist die maximale Breite der äußeren nutartigen Vertiefungen 13 um ein Vielfaches geringer als die der inneren nutartigen Vertiefungen 12 und die der äußeren Anlageflächen 15 für das Stück. Somit ist ein sehr großer Teil der äußeren Mantelfläche dieser Spannhülse 2 wirksame Anlagefläche. Die Breite der inneren nutartigen Vertiefungen 12 ist etwa gleich der Breite der inneren Anlageflächen. Letzteres ist auch bei der Spannhülse 2 gemäß Fi g. 5 der Fall. Bei der Spannhülse 2 gemäß Fig. 5 ist auch die maximale Breite der äußeren nutartigen Vertiefungen 13' annähernd gleich der Breite der äußeren Anlageflächen.

Bei den dargestellten Spannhülsen 2 ist jeweils eine innere nutartige Vertiefung 12,12' einer äußeren nutartigen Vertiefung 13,13' benachbart. Die Vertiefungen 12,12', 13, 13' erstrecken sich über die gesamte Länge der Spannhülse 2 und verlaufen, was ihre radiale Tiefe anbetrifft, nur teilweise, nämlich mit ihren einander überlappenden Bereichen, auf gleicher radialer Höhe. Somit verläuft der um die Mittelachse der Spannhülse gelegte Kreis, dessen Radius einen Wert zwischen dem Radius der inneren Anlageflächen und dem der äußeren Anlageflächen hat, entweder durch die inneren Vertiefungen 12 oder durch die äußeren nutartigen Vertiefungen 13. Keiner dieser Kreise verläuft völlig in Hülsenstreifen 6, 8, d. h. im Werkstoff der Spannhülse 2.

Bei der Spannhülse 2 gemäß Fig. 5 verlaufen die nutartigen Vertiefungen 12', 13' nur geringfügig auf gleicher radialer Höhe, d. h. sie überlappen einander nur wenig. Die nutartigen Vertiefungen der Spannhülse 2gemäß Fig. 5 dagegen liegen mit mehr als einem Drittel ihrer Tiefe und die der Spannhülse gemäß Fig. 3 mit mehr als der Hälfte ihrer Tiefe auf gleicher radialer Höhe.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Spannvorrichtung für Werkstücke oder Werkzeuge, bestehend aus einem zylindrischen Grundkörper und einer konzentrisch hierzu angeordneten, im Durchmesser veränderbaren, zylindrischen Spannhülse, die je eine Mehrzahl von am Umfang angeordneten und einander zugekehrten Zahnreihen aufweisen, zwischen denen der Wandungsquerschnitt der Spannhülse durch über ihre ganze Länge sich erstreckende Ausnehmungen stark verringert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlageflächen (15) der Spannhülse (2, 2') am Werkstück zu den Anlageflächen (14) am Grundkörper (1,1') über den Umfang versetzt zueinander und die Ausnehmungen (12, 12'; 13,13') jeweils an ihren Rückseiten angeordnet sind.