DE1603694A1

DE1603694A1 - Spannvorrichtung,insbesondere Spannfutter

Info

Publication number: DE1603694A1
Application number: DE19671603694
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: ANCIENS ETS T M B J TOBLER
Current assignee: ANCIENS ETS T M B J TOBLER
Priority date: 1966-01-05
Filing date: 1967-01-04
Publication date: 1971-07-22
Also published as: GB1141182A; US3507507A; CH465359A; DE1603694B2; FR1604761A; FR96254E; FR96256E

Description

Dipl. iNQ. JULIUS QlLIARD 8 MÜNCHEN 55 4. Ja«· !967

PATENTANWALT M ITTENWALDER. STRASSE 34

FERNRWF 745775

Patentanmeldung vom .V.. \ \ 0⁶⁷ . 1603694

Anciens EtS T.M.B. - J. Tobler S.A.,

83, fiue Hoche^Malakoff (Seine)/Frankreich

Mein Zeichen: 1038/1

Spannvorrichtung, insbesondere Spannfutter.

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung, insbesondere ein Spannfutter, bestehend aus einem Gehäuse und einer in dem Gehäuse angeordneten hohlen Spannmembran, die durch .Einführen eines Druckmittels in das Membraninnere gegen den einzuspannenden Gegenstand gepresst wird.

Der Erfindung liegt in erster Linie die Aufgabe zugrunde, eine Spannvorrichtung der genannten Art zu schaffen, bei welcher die Anlage des Membranbodens gegen den zu haltenden Gegenstand gleichmäsSkig, gleichförmig, zeitlieh konstant und von einer sehr grossen Genauigkeit ist, wobei eine ausgezeichnete Dichtigkeit zwischen dem einzuspannenden Gegenstand und dem Membranboden erreicht wird. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Membran im Querschnitt die Form eines Trapezes hat, dass die der grossen Basisseite des Trapezes ent-

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BANK: DEUTSCHE «ΛΝΚ AQ. MÖNCHEN, PROMENADEPLATZ KTO. NR. 31 W · POSTSCHECK: MÖNCHEN 103B78

sprechende Basiswand der Membran gegen den einzuspannenden Gegenstand gedrückt wird, dass zwischen den Wänden in der Ebene der kleinen Basisseite des Trapezes eine mit einer Druckleitung in Verbindung stehende Öffnung vorgesehen ist, und dass wenigstens einer der Ränder der Membran entsprechend einer der Spitzen der grossen Basisseite des Trapezes seitlich in dem Gehäuse gehalten ist. Als Druckmittel kann jedes geeignete Mittel verwendet werden, d.h. jedes flüssige, gasförmige Medium oder auch eine plastische Masse. Beispielsweise können verflüssigte Gase oder Metalle in flüssigem Zustand verwendet werden. Bei Verwendung von plastischen Massen, die vorzugsweise synthetisch hergestellt sind, wird die Anwendung besonderer Dichtungen vermieden.

Das Druckmittel ist vorzugsweise in dem Gehäuse der Spannvorrichtung selbst enthalten und wird ohne äussere Druckquelle unmittelbar unter Druck gesetzt, so dass eine besondere äussere Druckquelle vermieden wird, die erfindungsgemässe Vorrichtung also von derartigen weiteren Vorrichtungen unabhängig ist.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 und 2 schematisch eine Spannvorrichtung zur Erläuterung des Grundgedankens der Erfindung,

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Fig. 5 verschiedene Querschnittsformen der erfindungsgemässen Spannmembran,

Fig. 4 ein Ausführungsheispiel der Erfindung, teilweise in einem Längsschnitt, und zwar vor dem Einspannen des zu haltenden Gegenstandes,

Fig. 5 J£J-E. weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung in Form eines Spanndornes, der in eine Bohrung des zu haltenden Gegenstandes eingeführt und hier verspannt wird,

Fig. 6 eine Abwandlung des Spanndornes nach Fig. 5»

Fig. 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Spanndornes,

Fig. 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel zum Einspannen eines Gegenstandes an seiner Aussenseite, teilweise im Schnitt,

Fig. 9 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Spanndornes für die Anwendung zwischen Körnerspitzen wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5* wobei jedoch das Einspannen mit Hilfe der Körnerspitzen erfolgt, in einem Längsschnitt und

Fig. 10 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Spanndornes für die Verwendung zwischen Körnerspitzen, wobei jedoch das Einspannen mit Hilfe eines Hebels erfolgt.

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In den Fig. 1 und 2 ist die Membran M in einem Gehäuse 5 angeordnet. Im Querschnitt hat diese Membran die Form eines Trapezes, beispielsweise eines gleichschenkligen Trapezes, dessen den Boden 1 bildende grosse Basis an dem einzuspannenden Stück oder den einzuspannenden oder zu verriegelnden Gegenständen 6 und 6' anliegt. Die Spitzen O und O¹ der grossen Basis liegen an dem Gehäuse 5 an» In der Ruhelage (Position I) bilden die Seitenwände 2 und 2· der Membran mit dem Boden Jeweils einen Winkel cf\ , wobei bei Verwendung eines gleichschenkligen Trapezes beide Winkel gleiche Grösse haben. Zwischenräume D und D¹ verbleiben zwischen den Seitenwänden 2 und 2· und dem Gehäuse derart, dass diese Seitenwände sich unter der Wirkung des Spanndruckes ρ seitlich bewegen können. Die kleine Basis ist in ihrem Mittelteil mit einer öffnung versehen, die mit der den Spanndruck führenden Druckleitung in Verbindung steht. Die Flächen 3 und 3¹ entsprechend der kleinen Basis bilden Führungsflächen entlang dem Gehäuse und bewirken im übrigen eine Abdichtung zwischen den Räumen D und D¹ und dem Inneren der Membran M.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Membran M ringförmig. Für den Fachmann ist es aber selbstverständlich, dass die Membran jede gewünschte Form annehmen kann, so dass diese Membran den Umfang des zu verspannenden Gegenstandes umfassen kann. _c

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Bei dem in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die beiden Seitenwände 2 und 2' in Bezug auf den Boden der Membran M geneigt. Für den Fachmann ist es selbstverständlich, dass es in gewissen Fällen genügt, dass nur eine der Wände 2 oder 2' geneigt ist.

Die in den Fig. 1 und 2 beispielsweise dargestellte Ausführungsform arbeitet folgendermassen:

Die Membran und die Leitungen sind mit einem Druckmittel gefüllt und sind einem Druck ρ ausgesetzt, der mit irgendeiner beliebigen Vorrichtung 3? erzeugt wird. Beispielsweise kann zu diesem Zweck in dem Gehäuse ein Kolben angeordnet sein, der durch ein mechanisches Mittel betätigt wird, beispielsweise mit Hilfe eines Spannhebels, mit Hilfe eines Handzuges, mit Hilfe einer durch einen Hebel betätigten Schraube o.dgl. Diese Betätigungsart macht die erfindungsgemässe Vorrichtung selbständig in allen Fällen, wo die Zuführung des Druckmittels schwierig oder fast unmöglich zu verwirklichen ist.

Der Druck ρ wirkt auf die inneren Flächen 1,2,2',3 und 3¹ der Membran M. Der mittlere Teil des Bodens legt sich dicht gegen das Teil 6. Dennoch hat die iörfahrung gezeigt, dass aus verschiedenen Gründen, beispielsweise aufgrund der Qualität der

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für die Membranen verwendeten Materialien oder auch aufgrund deren Anordnung in dem Gehäuse bei Membranen mit bekannten Formen und mit bekannter Anordnung im Gehäuse die Anlage der iilnden des Membranbodens am einzuspannenden Gegenstand (oder den Gegenständen) unregelmässig ist, wodurch sich eine wenig genaue, unregelmässige Jiiinspannung ergibt, die es ermöglicht, dass zwischen Membran und dem einzuspannenden Gegenstand ^; (oder den Gegenständen) verschiedene Teilchen eindringen. Tatsächlich wird bei den bekannten Membran-Spannvorrichtungen nur ein Teil des Membranbodens unter der Wirkung des Druckes gewölbt und gegen den zu haltenden Gegenstand bewegt, so dass dessen Lage schlecht definiert ist und die Einspannung ungenau ist.

In der erfindungsgemässen Membran kann der senkrecht auf die Seitenwände wirkende Druck ρ in zwei Komponenten zerlegt werden, nämlich in eine Komponente ph parallel zum Boden 1 und in eine Komponente pn senkrecht zum Boden 1. Die horizontalen Komponenten ph bewegen die Seitenwände 2 und 2' nach aussen (Position II). Diese schwenken um die Punkte O und 0', die durch das Gehäuse und den zu haltenden Gegenstand festgehalten werden. Die Schwenkung erfolgt mit einem Winkel σ Vs. . Die Seitenwände werden entlang dem Gehäuse durch die Führungsflachen 3 und 3¹ geführt. Die Schwenkung der Seitenwände, die

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an ihren oberen JSndteilen geführt sind, ruft eine Absenkung der Schwenkachsen O und O' hervor und damit auch eine Klemmung des Gegenstandes 6 an den Stellen 0 und O¹.

Der Druck ρ wirkt in gleicher Weise auf die Flächen 3 und 3' und drückt diese dicht gegen das Gehäuse, wodurch eine Abdichtung zwischen den Bäumen D und D¹ und dem Inneren der Membran M sichergestellt wird. Es können ferner besondere Dichtverbindungen 9 und 9' (Fig. 2) vorgesehen sein. Wenn der Druck zurückgenommen wird, nimmt Jeder der Teile der Membran wieder seine Ruhelage ein, und zwar entweder aufgrund der elastischen Qualitäten des Membranmaterials oder aufgrund besonderer elastischer fiückzugsmittel.

Die Membranen können aus jedem gewünschten Material hergestellt werden, welche die notwendigen Qualitäten besitzen, beispielsweise aus Stahl oder allgemein aus Metall, aus Kautschuk ο.dgl.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung ermöglicht im übrigen eine leichte Auswechslung der Membran durch Membranen unterschiedlicher Durchmesser, um so eine Einspannung von Gegenständen verschiedener Durchmesser zu ermöglichen.

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In verschiedenen Fällen kann es vorteilhaft sein, die Führungsflächen 3 und 3' der Membran M anders auszubilden, als es in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist» Die Fig. 3 zeigt beispielsweise im Querschnitt verschiedene Membranformen W (diese Form ist in den Fig. 1 und 2 gezeigt), X, T und Z.

Diese Ausbildungen können manchmal von Interesse sein, wenn Druckmittel besonderer Art verwendet werden, beispielsweise verflüssigte Gase (niedrige Temperaturen) oder Metalle im flüssigen Zustand (hohe Temperaturen) o_odgl.

Die Jürfindung verwirklicht also eine Spannvorrichtung und/oder Verriegelungsvorrichtung mit grosser Präzision und ausserordentlich guter Abdichtung, die im übrigen von Jeder äusseren Druckmittelquelle unabhängig sein kann.

Für die erfindungsgemässe Vorrichtung können die verschiedensten Anwendungsfälle angegeben werden, beispielsweise kann die erfindungsgemässe Vorrichtung verwendet werden für Bremsen, die auf eine Welle einwirken oder für Haltebremsen und Sicherheitsbremsen für Fahrzeuge aller Art, für Diebstahlsicherungen für Kraftfahrzeuge, die unmittelbar auf die Steuersäule einwirken oder mit der Haltebremse kombiniert sind, für die Kupplung zwischen zwei Wellen und insbesondere Präzisions-

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kupplungen für die Ankupplung oder Verbindung von Rohren, für Vorrichtungen zum Anlegen von Bremsbelägen und allgemein für alle Bremsprobleme und/oder Verriegelungsprobleme, insbesondere aber für Spannfutter oder Spanndorne für Werkzeugmaschinen.

Bei den bekannten Membran-Spannfuttern oder Membran-Spanndornen kann der auf die Membran einwirkende Druck eine unregelmässige Verformung der Membran hervorrufen, wobei der mittlere Teil der Membran die Neigung zeigt, sich gegen den einzuspannenden Gegenstand zu wölben. Man erhält dann oft eine unregelmässige jiinspannung, die wenig genau ist, woraus sich eine Verschmutzung zwischen Membran und dem einzuspannenden Gegenstand ergeben kann, wenn sich die äusseren Membranteile schlecht gegen den zu haltenden Gegenstand anlegen, wobei sich eine verhältnismässig geringe Präzision der Jiiinspannung ergibt und die Abnutzung der Membran beschleunigt wird.

Demgegenüber weist die erfindungsgemässe Spannvorrichtung zahlreiche Vorteile auf: Sie ermöglicht das gleichmässige und gleichförmige Anlegen der Membran auf die gesamte Anlageoberfläche eines zu haltenden Gegenstandes* Sie verhindert das Eindringen von Teilchen zwischen dem Gegenstand und der Membran, u&d sie ermöglicht eine Spannvorrichtung mit einer

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grossen Lebensdauer, die leicht zu warten ist. iiie ülrfindung ermöglicht ferner die Herstellung einer Spannvorrichtung mit einer austauschbaren Membran gegen Membranen anderer Abmessungen, um auf diese Weise Gegenstände mit anderen Durchmessern und Abmessungen einspannen zu können.

Das Spannfutter nach Figo 4- besteht aus einem zylindrischen hohlen Gehäuse 1, das eine ringförmige Spannmembran 2 enthalte Der Spanndruck wird bei dem dargestellten Ausführungsfaeispiel durch eine hydraulische Flüssigkeit aufgebracht. Diese Flüssigkeit wird in die Leitungen und die übrigen Druckmittel enthaltenden Räume durch den Füllstopfen 3 eingefüllt. Ferner ist ein Luftauslaßstopfen 4 für die Füllung mit .Druckmittel vorgesehen.

Die Membran 2 besteht aus einem geeigneten Material, "beispielsweise aus Stahl. Sie ist kreisförmig in dem Gehäuse eingesetzt. Im Querschnitt hat die Membran die Form eines Trapezes, dessen grosse Basis den Boden 21 bildet. Die gegenüberliegende Seite zeigt in ihrem Mittelteil eine ringförmige bzw. kreisförmige öffnung 22, die gegen die Druckleitung 5 gerichtet ist. Die beiden seitlichen Aussenteile 23 und 23' dieser Seite liegen an· der Wand 7 des Gehäuses an, wobei eine Abdichtung durch die Dichtungen 6 und 6' sichergestellt ist. Jeder der seitlichen

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Aussenteile 23 und 23' wird einerseits durch die Seitenwände 25 und 25' und andererseits durch die Elemente 24 und 24-' fortgesetzt, die sich an die Fläche 7 des Gehäuses 1 anlegen.

Der Teil 24- der Membran kann sich frei nach links (bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel) bewegen, wobei er auf der Wand 7 des Gehäuses 1 geführt ist. Der Teil 24· ist unbeweglich. Die Seitenwände 25 und 25' sind gegen den Boden unter einem Winkel ((A) geneigt, der so gewählt ist, dass sich die bestmögliche Binspannung des zu bearbeitenden Teiles ergibt.

Am äussersten Ende der Vorrichtung, das der Spannseite des Spannfutters gegenüberliegt, ist ein Spannkolben 10 angeordnet. Er wird durch einen Handzug 11 betätigt. Der Kolben ist mit einer Nase 12 versehen, um seine Drehung zu verhindern, während er in Richtung der Pfeile f^ und f₂ verschoben werden kann. Ein Zwischenstück 13 stellt die Verbindung zwischen den Leitungen und dem Druckraum her. Die Flüssigkeit füllt also die gesamten Räume und Leitungen 14,15,16,17,5 und den Innenraum 27 der Membran 2 aus.

Die Berieselungsflüssigkeit wird während der Bearbeitung durch den Kanal 18 geliefert und wird durch eine Kammer 19 durch

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Entleerungsoffnungen 26 in dem Gehäuse (in Fig. 4- gestrichelt gezeichnet) entleert. Diese Kammer 19 ist auch gegen das zu bearbeitende Werkstück geöffnet und ermöglicht so gleichzeitig die Entnahme von Spänen ο„dgl.

Die Wirkungsweise ist folgende:

JiJin Teil 30, das an den Flächen 31 und 31' und in den Bohrungen 32 und 33 bearbeitet werden soll, wird vor der Bearbeitung in das Spannfutter eingeführt, wobei der maximale Durchmesserbereich 0^ des einzuspannenden Teiles vorzugsweise kleiner oder gleich 2/1000 des Durchmessers 0^ ist.

Darauf wird der Druck aufgebracht, indem auf den Handzug 11 im Sinne des Pfeiles f^ eine Kraft aufgebracht wird. Diese Kraft ist eine Funktion des Durchmessers 0. des einzuspannenden Teiles und seiner Toleranz. Der Kolben 10 wirkt auf die Flüssigkeit in den Leitungen und den Räumen 17,16,14,15,5 und 27.

In dem Innenraum 27 der Membran wird nun ein Druck aufgebaut, der senkrecht auf jeden Punkt des Bodens 21, der äusseren Teile 23 und 23' und der Seitenwände 25 und 25' einwirkt. Der auf jeden Punkt der Seitenwände einwirkende Druck ρ kann in eine horizontale Komponente Pj₁ und eine vertikale Komponente ρ ver-

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.legt werden. Die Einspannwirkung an den äusseren Teilen wird verstärkt durch die Wirkung der horizontalen Komponenten Pj₁. Tatsächlich wird durch die Wand 25 > die sich nach links verschieben kann und die durch das Element 24 entlang der Wandfläche 7 des Gehäuses 1 geführt ist, der Boden der Membran dicht gegen das zu bearbeitende Werkstück 30 gepresst, das dadurch festgehalten wird. Die Wand 25 führt eine Schwenkbewegung um die Spitze 28 zwischen der Wand 25 und dem Boden 21 aus. Diese Schwenkbewegung der Wand ergibt eine Einspannung bzw» Einklemmung des Teiles 30 durch den äusseren Teil des Bodens

Eine ähnliche Wirkung kann bezüglich der Wand 25' festgestellt werden. Die Membran ist an dieser Seite festgehalten. Jedoch ist die Wand 25' nicht gehalten und kann sich frei unter der Wirkung des Druckes ρ verformen. Es ergibt sich so in gleicher Weise eine Schwenkbewegung und also eine Einspannung im Bereich der Spitze 29.

Die seitlichen Aussenteile 23 und-23' sind in gleicher Weise dem Druck ρ unterworfen und werden dicht gegen die Wand 7 des Gehäuses 1 und somit gegen die Dichtungen 6 gepresst. Auf diese Weise ist die Dichtung zwischen dem Gehäuse und der Membran sichergestellt; ferner ergibt sich auf diese Weise eine konzentrische Anordnung.

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Eine üinspannwirkung zwischen dem Spannfutter und der Fläche des einzuspannenden Gegenstandes 30 wird durch die Schwenkbewegung der Wand 25' und die Verschiebung der Teile 23 und 24 der Membran 2 in axialer Richtung bewirkt.

Die Anordnung ist so getroffen, dass die Membran leicht und schnell ausgewechselt werden kann. Man kann auf diese Weise schnell von der Bearbeitung eines Werkstückes 30 mit einem Durchmesser 0* auf ein Werkstück mit einem anderen Durchmesser übergehen, wobei die Abmessung (e) der Membran dem Durchmesser des Werkstückes direkt proportional ist.

Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Spanndornes, der zwischen Körnerspitzen befestigt wird. Das Werkstück 300 befindet sich auf der ringförmigen Membran 2, die in der Funktion derjenigen nach Fig. 4 entspricht, wobei die Einspannung lediglich radial nach aussen gegen die Fläche 301 des Werkstückes 300 erfolgt.

Die Arbeitsweise ist folgende:

Die Körnerspitze der Maschine wird in die Zentrierbohrung des Kolbens 100 mit einer gewissen Kraft eingesetzt. Dieser Kolben kann in der Bohrung 70 des Gehäuses 10 bewegt werden,

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wodurch die in den Räumen 27,50,170 befindliche Flüssigkeit unter Druck gesetzt wird, der auf die Seitenwände 25,25', die äusseren Teile 24 und 24· und den Boden 21 einwirkt, wie es bei dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel beschrieben ist. Wenn die Körnerspitze zurückgezogen wird, wird durch eine Feder 171 die neutrale Ruhelage wieder hergestellt. Eine Schraube 111 trennt die Leitungen 50 von der Zentrierbohrung 101 und dient als Entlüftungsstopfen.

Fig. 6 zeigt einen Spanndorn, der zwischen Körnerspitzen eingesetzt werden kann, für die Einspannung von Werkstücken 300, die in ihrer Bohrung eingespannt werden sollen. In diesem Ausführungsbeispiel wird der Spanndruck durch Einschrauben der Schraube in Richtung des Pfeiles f erzeugt, wobei die Innenfläche 53 des Kopfes 52 der Schraube 51 als Kolben wirkt. Zwischen dem Kopf 52 und dem Gehäuse 10 sind Dichtungen 5^ und 55 vorgesehen. Eine Schraube 111 schliesst die Öffnung der Druckräume 50 ab und dient als Entlüftungsstopfen. Die Entspannung erfolgt durch Herausschrauben der Schraube 51 in Richtung des Pfeiles f_D.

In Fig. 7 ist ein erfindungsgemässer Spanndorn gezeigt, welcher für die Bearbeitung eines Werkstückes 300 in der Luft (usinage "en I¹air") dient. Dieses Werkstück 300 ist konzentrisch

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auf der Membran 2 angeordnet, und es ist der Spanndorn mit Hilfe einer Scheibe an der Werkzeugmaschine befestigt. Bei dieser Ausführungsart ist in dem Raum 171 ein Kolben 100 geführt, wobei die Spannkraft in Richtung des Pfeiles f^ auf den Teil 100' durch einen Handzug aufgebracht wird. Der Druck wirkt auf die Flüssigkeit in den Räumen und Leitungen 170,50 und 27 und drückt den Boden der Membran 21 gegen das einzuspannende Werkstück 500.

Eine Einspannwirkung wird in gleicher Weise zwischen dem Werkstück 500 und der Fläche 210 durch den in Richtung des Pfeiles t-, durch die Verschiebung der Seitenwand 25 der Membran 2 hervorgerufenen Zug bewirkt. Ein Element 111 sichert die Abdichtung zwischen den Leitungen 50, dem Raum 17O und der Atmosphäre und dient gleichzeitig als Entlüftungsstopfen.

Die folgenden Figuren zeigen Ausführungsarten von Spannfuttern oder Spanndornen, bei denen sich die beiden Seitenwände der Membran unter dem Anpressdruck frei nach aussen bewegen können. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 ist ein Gehäuse 1 vorgesehen, das eine ringförmige Spannmembran 2 enthält. Der Spanndruck wird mit Hilfe einer hydraulischen Flüssigkeit erzeugt.

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Die "vorzugsweise aus Stahl bestellende Membran 2, die aber auch aus jedem anderen geeigneten Material bestehen kann, hat im Querschnitt die Form eines Trapezes, dessen grosse Basis den Boden 21 bildet. Die dem Boden gegenüberliegende Seite enthält eine Öffnung 22, die in Sichtung auf die Druckleitung 5 gerichtet ist. Die beiden seitlichen Aussenteile 23 und 23', welche Zentrierungsführungen darstellen, liegen an der Wand 7 des Gehäuses 1 an. Die Abdichtung wird durch Dichtungen 6 und bewirkt.

Der Aussenteil 23 ist nach aussen gerichtet. Ein Raum "s" trennt den Rand des Aussenteiles 23 von einem Element 82, dessen Innenteil 8'p an der Spitze 28 des Bodens 21 der Membran 2 anliegt.

Eine bestimmte Anzahl dieser Elemente 8^ kann gleichmässig im Kreis in dem Gehäuse 1 angeordnet und auf diesem durch Schrauben 8'^ befestigt sein. Es kann auch das Element 8₂ aus einem Stück bestehen, das Aushöhlungen und Durchlässe für die Berieselungsflüssigkeit enthalt, die aus einer Leitung 19 ausströmt und durch Löcher 26 zusammen mit Schmutz und Spänen ausgelassen wird.

Der Aussenteil 23' der Membran 2 ist nach innen gerichtet. Es ist ein Element 8₂ vorgesehen, dessen unterer Teil 8^r2 an der

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- 18 Spitze 29 des Bodens 21 der Membran 2 anliegt.

Das Element 8^ ist derart ausgebildet, dass ein freier Raum D entlang der Seitenwand 25' geschaffen wird.

So können sich sowohl die Seitenwand 25 als auch die tieitenwand 25' unter dem Inneren 27 der Membran 2 herrschenden Druck nach aussen bewegen.-

Ein durch die Leitung 5 eingeführter Anpressdruck ρ wirkt auf den Boden und drückt diesen fest gegen das Werkstück 30, das eingespannt werden soll. Die Seitenwände 25 und 25' können sich frei nach aussen bewegen.

Dadurch, dass die Spitzen 28 und 29 des Bodens 21 der Membran durch die Elemente 8g und 8^ festgehalten sind, wird die Bewegung der Seitenwände 25 und 25' in eine Schwenkbewegung um diese Spitzen 28 und 29 umgewandelt, wobei die Eührung der der Basis 21 gegenüberliegenden Seite entlang der Wand 7 cLes Gehäuses 1 durch die Aussenteile 23 und 23' der Membran gesichert ist. So kann sich der Aussenteil 23 in dem Baum s und der Aussenteil 23' in dem Haum s¹ seitlich bewegen.

Die horizontalen Komponenten p^ des Druckes p, die auf die Seitenwände einwirken, rufen deren Schwenkbewegung hervor und

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verstärken die iüinspannung in den Bereichen der Spitzen 28 und 29, wodurch eine sehr feste und genaue Halterung des Stückes 31 in der Spannvorrichtung mit einer ausgezeichneten Dichtigkeit zwischen dem Boden der Membran und dem Stück 31 sichergestellt ist.

Fig. 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Spanndornes, der zwischen Körnerspitzen befestigt wird, wobei die Einspannung durch die Gegenspitze, z.B. die im Reitstock befindliche Spitze, bewirkt wird. Die Wirkungsweise ist derjenigen der Vorrichtung nach Fig. 5 ähnlich.

In diesem Ausführungsbeispiel wird der Boden 21 der Membran 2 gegen das Werkstück 300 bewegt, das um diese kreisförmige Membran herum angeordnet ist. Der durch die Leitung 50 eingeführte Druck wirkt auf das Innere 27 der Membran auf den Boden 21 und die Seitenwände 25 und 25'.

Die Spitze 28 des Bodens 21 liegt an dem Gehäuse 10 an, während die Spitze 29 an einem Teil 81 anliegt, das auf dem Dorn beispielsweise durch einen Ring 8₂ gehalten wird. Die Räume D^ und D₂ sind auf beiden Seiten der Seitenwände 25 und 25' vorgesehen und ermöglichen deren Bewegung nach aussen. Die Führung auf dem Gehäuse 1 wird durch Zentrierführungen 23 und 23'.der

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Membran 2 sichergestellt« Die Abdichtung erfolgt mittels der Dichtungen 6 und 6* zwischen dem Gehäuse 10 und den Führungen 23 und 23', die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel in Form eines Bügels nach innen gewendet sind.

Fig. 10 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel eines Spanndornes, der zwischen Körnerspitzen befestigt wird, bei dem aber die Einspannung mit Hilfe eines Hebels erfolgt.

Bei diesem Ausführungsbeispiel liegt die Membran 2 mit ihren Spitzen 28 und 29 an einem Teil 810 an, das an dem Gehäuse einerseits durch Schrauben 812 und andererseits durch ein Teil 811 befestigt ist, das durch einen Ring 813 gehalten wird.

Räume s und S_x, ermöglichen die Bewegung der Zentrierführungen 23 und 23* nach aussen. Die Schwenkbewegung der Seitenwände 25 und 25* wird durch die Anordnung der Räume D^, und D2 ermöglicht.

Dichtungen 6 und 6¹ sichern die Abdichtung zwischen dem Gehäuse 100 und den Führungen 23 und 23', die in Form eines Z nach aussen gerichtet sind. Dichtungen 600 und 601 sind in den Teilen 810 und 811 angeordnet, um die Abdichtung der Räume D^, und D₂ sicherzustellen.

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Bei allen dargestellten Ausführungsbeispielen wird eine hydraulische Flüssigkeit als Druckmittel verwendet, die die Anordnung von Dichtungen zwischen der Membran und dem Gehäuse, dem Druckkolben und dem Gehäuse usw. notwendig macht.

Die Verwendung eines Druckmittels, das die Anordnung von Dichtungen nicht erforderlich macht, bietet zahlreiche Vorteile. Es können gewisse Metalle, wie Quecksilber, in flüssigem Zustand verwendet werden.

Besondere Vorteile sind mit plastischen Massen aus einem Kunststoff erreicht worden. Vorteilhaft ist beispielsweise eine Masse, die sich im wesentlichen aus Methyl und paraffinierter Zellulose zusammensetzt, wie sie beispielsweise durch die DYHAMIT-AKTIENGESELIßCHAFO? unter der Bezeichnung ¹¹WEICHMI-POItAM PVC 5319" angeboten wird.

In der vorhergehenden Beschreibung ist eine Spannvorrichtung, insbesondere ein Spannfutter, mit ausgezeichneten Qualitäten dargestellt worden. Es ist selbstverständlich, dass die beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiele Abänderungen erfahren können, ohne dass der Erfindungsgedanke verlassen wird.

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Die Erfindung geht von einem Stand der Technik aus, wie er durch folgende Druckschriften gegeben ist: Deutsche Patentschriften 824^627 und 824 726, ' französische Patentschrift Λ 303 388, * °f>

schweizer Patentschrift 376 721.

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Claims

Patentansprüche.

1.) j Spannvorrichtung, insbesondere Spannfutter oder Spanndorn, bestehend aus einem Gehäuse und einer in dem Gehäuse angeordneten hohlen Spannmembran, die durch Einführen eines Druckmittels in das Membraninnere gegen den einzuspannenden Gegenstand gepresst wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran im Querschnitt die Form eines Trapezes hat, dass die der grossen Basisseite des Trapezes entsprechende Basiswand (1) der Membran gegen den einzuspannenden Gegenstand (6) gedrückt wird, dass zwischen den Wänden (3»3^f) in der Ebene der kleinen Basisseite des Trapezes eine mit einer Druckleitung in Verbindung stehende öffnung vorgesehen ist, dass wenigstens einer der Ränder der Membran entsprechend einer der Spitzen (0,0·) der grossen Basisseite des Trapezes seitlich in dem Gehäuse gehalten ist.

2.) Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Seitenwände (2,2·) der Membran nach innen geneigt und in dem Gehäuse derart angeordnet ist, dass sie unter dem Betätigungsdruck nach aussen um den Hand der Membran entsprechend einer der Spitzen (0,0·) der grossen Basisseite des Trapezes schwenken kann.

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3.) Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Seitenwände (2,2·) entlang dem Gehäuse durch wenigstens eine der kleinen Basisseite des Trapezes entsprechende oder in dieser Ebene liegende Wand in der Ebene der Fläche der kleinen Basisseite des Trapezes geführt ist.

4.) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1-3» dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Gehäuse und der Membran wenigstens ein Eaum (D,D¹) vorgesehen ist, welcher die Verschiebung wenigstens einer der Seitenwände (2,2') und einer der Führungswände (3»3') nach aussen ermöglicht.

5*) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungswände (3*3') nach innen gerichtet sind.

6.) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Führungswände (3»3^f) über den eine Spitze der kleinen Basisseite des Trapezes entsprechenden Rand der Membran hinaus verlängert ist.

7·) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Führungswände (3»3') nach aussen gerichtet ist.

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8.) Vorrichtung nach, den Ansprüchen 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verlängerung (24') einer Führungswand (25') am Gehäuse anliegt.

9·) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1-4, und einem der Ansprüche 5-8, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckmittel ein flüssiges, gasförmiges Medium oder eine plastische Masse ist.

10») Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 - 4, 9 und einem der Ansprüche 5-8, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungswände (3»3') unter der Wirkung des Betätigungsdruckes dicht am Gehäuse anliegen.

11.) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 - 4, 9» 10 und einem der Ansprüche 5-8, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckmittel in dem Gehäuse enthalten ist und ohne äussere Druckquelle unmittelbar unter Druck setzbar ist.

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