DE1603694B2

DE1603694B2 - Hydraulische Spannvorrichtung, ins besondere Spannfutter oder Spanndorn

Info

Publication number: DE1603694B2
Application number: DE1603694A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Anciens Ets Tmb J Tobler Sa Malakoff Seine (frankreich)
Current assignee: Anciens Ets Tmb J Tobler Sa Malakoff Seine (frankreich)
Priority date: 1966-01-05
Filing date: 1967-01-04
Publication date: 1973-10-31
Also published as: FR96254E; FR96256E; FR1604761A; US3507507A; GB1141182A; DE1603694A1; CH465359A

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Spannvorrichtung, insbesondere Spannfutter oder Spanndorn, bestehend aus einer Spannbüchse und einer hohlen

. Spannmanschette darin, die durch Einführen eines Druckmittels in das Spannmanschetten-Innere gegen den einzuspannenden Gegenstand angepreßt ist.

Unter Gegenstand sind ganz allgemein einzuspannende Gegenstände, z. B. im Maschinenbau und in der Metallbearbeitung, Rohlinge, Dorne, Wellen, Stangen, Werkzeuge oder beim Bau sanitärer oder chemischer Anlagen Rohrstücke, Stutzen u. dgl. zu verstehen.

Die bekannten Spannvorrichtungen dieser Art stehen vor der Schwierigkeit, die Spannmanschetten mit zeitlich konstantem Druck, und in während des Anpressens unveränderter Form und mit gleichmäßig verteiltem Druck über die Einspannfläche gegen den eingespannten Gegenstand zu drücken.

Dazu ist bereits eine hydraulische Spannvorrichtung bekannt, bei der eine zweiteilige, hohle, ringförmige Spannmanschette den festzuhaltenden Gegenstand einspannt, wobei der eine und den Gegenstand umfassende Teil der Spannmanschette die Form eines nach außen offenen, flachen U und der äußere an der Spannbüchse anliegende Teil die Form einer Wanne hat und beide Manschettenteile am Rand miteinander vernietet sind. Abgesehen davon, daß die Nietverbindung bei Alterung dieser Ringmanschette leicht undicht wird, benötigt man hier zur Formhaltung des inneren Manschettenteils und zum sicheren Befestigen der Nieten besondere Auflagen auf der Ringmanschette (deutsche Auslegeschrift 1005 262).

Bei einer anderen bekannten hydraulischen Spannvorrichtung dieser Art zum gegenseitigen Verspannen in Art einer Kupplung oder Verriegelung von zwei axial fluchtenden Gegenständen, übergreift eine im Längsschnitt tonnenförmige, U-förmige oder gewellte Ringmanschette beide in eine gemeinsame Spannbüchse eingeführte und zu haltende bzw. zu verriegelnde Gegenstände und wird durch einen Axialkanal in einem Gegenstand und im Zwischenraum zwischen den beiden Stoßflächen der Gegenstände mit Druckmittel von innen her beaufschlagt. Dabei gelingt zwar die einwandfreie Kupplung bzw. Verriegelung der beiden Gegenstände mittels der Spannbüchse oder einer zylindrischen Schraubenfeder, nicht aber ein völlig gleichmäßiges Festhalten des Gegenstands gegenüber der Spannbüchse, weil die Reibungsverhältnisse zwischen den festgehaltenen Gegenständen und der Ringmanschette einerseits und der Spannbüchse an-

dererseits zu unbestimmt sind (schweizerische Patentschrift 376721).

Daneben sind auch noch flache, ringförmige Spannbüchsen, hydraulisch angelegte ellipsoidförmige und außerdem auch noch U-f örmige Spannmanschetten für solche Spannvorrichtungen bekannt, die jedoch alle keine gleichmäßige, allflächige Manschettenanlage am eingespannten Werkstück erlauben. Schließlich kennt man auch noch eine im Schnitt trapezförmige Ring-Hohl-Spannmanschette mit großen Wandstärken und glatt auf der Spannbüchse aufliegenden Trapez-Seitenwänden. Diese Form verhindert jedoch den Kräfteausgleich längs des am Werkstück anliegenden Manschettenbodens und macht axiale Einschnitte rings um die Seitenwand nötig, deren Ausgleichswirkung bei Verschmutzung ebenso fragwürdig ist wie die Elastizität der hohlen Ring-Manschette als Ganzes infolge der großen Wandstärke.

Die Erfindung hat die Aufgabe, bei solchen Spannvorrichtungen der eingangs behandelten Art den Boden der Spannmanschette mit sehr großer Genauigkeit gleichmäßig, mit gleichförmigem und zeitlich konstantem Druck so gegen den zu haltenden Gegenstand bzw. die zu haltenden Gegenstände anzudrükken, daß auch eine ausgezeichnete Dichtung erreicht wird.

Die Erfindung erreicht diese Aufgabe dadurch, daß die Spannmanschette im Querschnitt die Form eines Trapezes hat, daß die der großen Basisseite des Trapezes entsprechende Basiswand der Spannmanschette gegen den einzuspannenden Gegenstand gedrückt ist, daß zwischen den Wänden in der Ebene der kleinen Basisseite des Trapezes eine mit einer Druckleitung verbundene Öffnung vorgesehen ist, und daß wenigstens ein Seitenrand der Spannmanschette entsprechend einer der Spitzen der großen Basisseite des Trapezes seitlich in der Spannbüchse gehalten ist. Als Druckmittel kann jedes geeignete Mittel verwendet werden, d. h. jedes flüssige, gasförmige oder auch plastische Medium, z. B. auch verflüssigtes Gas oder flüssiges Metall oder ein plastischer Werkstoff. Bei Verwendung von vorzugsweise synthetischen, plastischen Massen als Druckmittel kann man besondere Dichtungen vermeiden.

Das Druckmittel ist vorzugsweise in der Spannbüchse selbst enthalten und wird ohne äußere Druckquelle unmittelbar durch das Spannen der Spannbüchse unter Druck gesetzt. Damit wird die erfindungsgemäße Vorrichtung von zusätzlichen fremden Druckquellen unabhängig.

Die Erfindung bringt durch die Einstückigkeit der Spannmanschette den Vorteil leichter Auswechselbarkeit von Spannmanschetten verschiedener Durchmesser für verschiedene Durchmesser der in der gleichen Spannbüchse einzuspannenden Werkstücke, absolut sicherer Einspannung oder bei Verbindung von zwei Werkstücken präziser Kupplung oder gegenseitiger Verriegelung dieser Gegenstände und hervorragender Dichtung, gegebenenfalls mit Unabhängigkeit von äußeren Druckmittelquellen. Die Spannmanschette kann sich bei der Erfindung nicht in der Weise unregelmäßig verformen, daß sich ihr Mittelteil gegen den eingespannten Gegenstand mit Folge ungleicher Einspannung und Schmutzabsatz zwischen der Spannmanschette und dem bzw. den Gegenständen wölbt, wobei dann Teile der Spannmanschette schlechter als andere Teile gegenüber dem bzw. den Gegenständen anliegen und die Spannmanschette rascher verschlissen wird.

Bei allen Ausführungsformen der Erfindung ist zwischen den Seitenwänden der hohlen Spannmanschette und den Nachbarwänden der Spannbüchse ein Hohlraum vorgesehen, so daß die Seitenwände der Spannmansch^tte um ihre Festpunkte am Boden der Spannmanschette (große Basisseite des Trapezes) schwenken können, wobei ihre Endlappen auf die der kleinen Basisseite der hohlen Spannmanschette entsprechenden Anliegeflächen der Spannbüchse gleiten können.

Die Spannvorrichtung nach der Erfindung eignet sich neben dem Einspannen von Gegenständen auch als auf eine Welle einwirkender Bremszaun oder für Sicherheits- bzw. Feststellbremsen von Fahrzeugen, als Diebstahlsicherung für Kraftfahrzeuge durch Blockierung ihrer Steuersäule oder ihrer Feststellbremsen, als Wellenkupplung und besonders als Präzisionskupplung von Wellen oder als Rohrverbinder,

ao zum Anstellen von Bremsbelägen und allgemein zum Verriegeln von zwei Werkstücken, besonders aber als Spannfutter und Spanndorn in Werkzeugmaschinen.

Die Zeichnung erläutert die Erfindung an Hand von

einigen Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen

F i g. 1 und 2 die Spannvorrichtung nach der Erfindung,

F i g. 3 verschiedene Querschnittsformen der Spannmanschette zu Fig. 1,

Fi g. 4 ein Ausführungsbeispiel im Teillängsschnitt, und zwar vor dem Einspannen des zu haltenden Gegenstandes,

Fi g. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem Spanndorn als Spannbüchse, der in eine Bohrung des zu haltenden Gegenstandes eingeführt wird,

Fig. 6 eine Abwandlung des Spanndorns nach Fig. 5,

F i g. 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Spanndorns nach der Erfindung,

Fig. 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel zum Einspannen eines Gegenstandes an seiner Außenfläche, z. T. im Schnitt,

Fig. 9 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Spanndorns nach der F i g. 5 für die Anwendung zwischen Körnerspitzen, wobei jedoch das Einspannen mit Hilfe der Körnerspitzen erfolgt, im Längsschnitt und

Fig. 10 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Spanndorns für die Verwendung zwischen Körnerspitzen, wobei jedoch das Einspannen mit einem He- bei erfolgt.

In den Fig. 1 und 2 ist die Spannmanschette M in einer Spannbüchse 5 angeordnet. Die Spannmanschette hat im Axialschnitt die Form eines Trapezes, z. B. eines gleichschenkligen Trapezes, dessen den Boden 1 bildende große Basis an dem einzuspannenden Stück 6 und den einzuspannenden oder zu verriegelnden Gegenständen 6 und 6' anliegt. Die Spitzen 0 und 0' der großen Basis liegen an der Spannbüchse 5 an. In der Ruhelage (Position I) bilden die Seitenwände 2 und 2' der Spannmanschette M mit dem Boden 1 jeweils einen Winkel a, wobei bei Verwendung eines gleichschenkligen Trapezes beide Winkel cc gleiche Größe haben. Zwischen den Seitenwänden 2 und 2' und der Spannbüchse 5 bleiben Zwischenräume D und D' derart, daß sich diese Seitenwände unter der Wirkung des Spanndruckes ρ seitlich bewegen können. Die kleine Basis hat im Mittelteil eine ■Öffnung, die mit dem den Spanndruck erzeugenden

Druckmittel in Verbindung steht. Die Flächen 3 und 3' aus der kleinen Basis bilden Führungsflächen entlang der Spannbüchse 5 und dichten außerdem zwischen den Räumen D und D' und dem Inneren der Spannmanschette M.

Im Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 und 2 ist die Spannmanschette M ringförmig. Sie kann auch jeden anderen gewünschten Umriß annehmen derart, daß sie den Umfang des zu verspannenden Gegenstandes schlüssig voll umfassen kann.

Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 und 2 sind die beiden Seitenwände 2 und 2' gegen den Boden der Spannmanschette M geneigt. In gewissen Fällen genügt dabei die Neigung nur einer Wand 2 oder 2'.

Die Spannvorrichtung der Fig. 1 und 2 arbeitet folgendermaßen:

Die Spannmanschette M und die Druckleitung sind mit einem Druckmittel gefüllt und einem Druck ρ ausgesetzt, der z. B. mit einer beliebigen Vorrichtung P erzeugt wird. Dazu kann in der Spannbüchse 5 ein durch ein mechanisches Mittel, z. B. einen Spannhebel, einen Handzug, eine hebelbetätigte Schraube od. dgl. betätigter Kolben angeordnet sein. Damit wird die Spannvorrichtung in allen Fällen selbständig, bei denen die Zuführung eines Druckmittels schwierig oder unmöglich ist.

Der Druck ρ wirkt auf die Innenflächen 1, 2, 2', 3 und 3' der Spannmanschette M. Der mittlere Teil des Bodens 1 legt sich dicht gegen das einzuspannende Teil 6. Der senkrecht auf die Seitenwände.wirkende Druck ρ wird in zwei Komponenten zerlegt, nämlich in Komponenten ph parallel und in eine Komponente pn senkrecht zum Manschettenboden 1. Die horizontalen Komponenten ph drücken die Manschettenseitenwände 2 und 2' nach außen (Position II). Diese schwenken dabei mit einem Winkel δ, α um die Drehpunkte 0 und 0', die durch die Spannbüchse 5 und den zu haltenden Gegenstand 6 fixiert sind. Die Manschettenseitenwände 2,2' werden entlang der Spannbüchse durch die Manschettenseitenwände 2, 2', die an ihren oberen Endteilen geführt sind, senkt die Schwenkachsen 0 und 0' ab und verklemmt damit auch den Gegenstand 6 an den Stellen 0 und 0'.

Der Druck ρ wirkt in gleicher Weise auf die Manschettenflächen 3 und 3' und drückt diese dicht gegen die Spannbüchse 5. Dadurch kommt es zur Dichtung zwischen den Räumen D und D' und dem Manschetteninnern. Außerdem können noch besondere Dichtverbindungen 9 und 9' (F i g. 2) vorgesehen sein. Fällt der Druck ab, dann nimmt jeder Teil der Spannmanschette M wieder seine Ruhelage ein, und zwar entweder auf Grund Eigenelastizität der Spannmanschette 4 oder auf Grund besonderer elastischer Rückzugmittel.

Die Spannmanschette M soll aus Werkstoff geeigneter Eigenschaften, z. B. aus Stahl, Metall, aus Kautschuk od. dgl. hergestellt sein.

In verschiedenen Fällen kann es vorteilhaft sein, die Führungsflächen 3 und 3' der Spannmanschette M anders als in den Fig. 1 und 2 gezeigt auszubilden. Die Fi g. 3 zeigt im Querschnitt andere Manschettenformen W (Form It. Fig. 1 und 2) X, Y und Z.

Diese Spannmanschettenformen können manchmal von Interesse sein, wenn spezielle Druckmittel, z. B. verflüssigte Gase (niedrige Temperaturen) oder flüssige Metalle (hohe Temperaturen) od. dgl. zum Einsatz kommen.

Das Spannfutter nach Fig. 4 besteht aus einer zylindrischen hohlen Spannbüchse 401, die eine ringförmige Spannmanschette 402 enthält. Der Spanndruck wird bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch eine hydraulische Flüssigkeit aufgebracht. Diese Flüssigkeit wird in die Leitungen und die übrigen Druckmittel enthaltenden Räume durch den Füllstopfen 403 eingefüllt. Ferner ist ein Luftauslaßstopfen 404 bei der Füllung^mit Druckmittel vorgesehen.

Die Spannmanschette 402 besteht aus elastischem

ίο Werkstoff, z. B. aus Stahl. Sie sitzt ringförmig in der Spannbüchse 401. Im Axialschnitt hat die Spannmanschette 402 Trapezform, mit der großen Basis als Boden 421. Die gegenüberliegende Seite zeigt im Mittelteil eine ringförmige bzw. kreisförmige Öffnung 422, die gegen die Druckleitung 405 gerichtet ist. Die beiden Außenseitenteile 423 und 423' dieser Seite liegen an der Wand 407 der Spannbüchse 401 an, wobei die Dichtung durch die Dichtungen 406 und 406' sichergestellt ist. Jedes Außenseitenteil 423 und 423' wird einerseits durch die Seitenwände 425 und 425' und andererseits durch die Spanfimanschettenteile 424 und 424' fortgesetzt, die sich an die Fläche 407 der Spannbüchse 401' anlegen.

Der Teil 424 der Spannmanschette 402 kann sich frei nach links (beim Ausführungsbeispiel) bewegen, wobei er auf der Wand 407 der Spannbüchse 401 geführt ist. Der Teil 424' ist unbeweglich. Die Seitenwände 425 und 425' sind gegen den Boden unter einem Winkel (α) geneigt, der so gewählt ist, daß sich die bestmögliche Einspannung des zu bearbeitenden Teils ergibt.

Am äußersten Ende der Spannvorrichtung, das der Spannseite des Spannfutters gegenüberliegt, ist ein Spannkolben 410 angeordnet. Er wird durch einen Handzug 411 betätigt. Der Spannkolben 401 hat eine Nase 412, die seine Drehung verhindert, während er in Richtung der Pfeile f_l und /₂ verschoben werden kann. Ein Zwischenstück 413 stellt die Verbindung zwischen den Leitungen und dem Druckraum her. Die Flüssigkeit füllt also die gesamten Räume und Leitun-

gen 414, 415, 416, 417, 405 und den Innenraum 427 der Spannmanschette 402 aus.

Die Kühlflüssigkeit wird während spanabhebender oder schleifender Bearbeitung von Werkstücken durch den Kanal 418 zugeführt und durch eine Kammer 419 mit Entleerungsöffnungen 426 in der Spannbüchse 401 (in Fig. 4 gestrichelt) entleert. Diese Kammer 419 ist auch gegen das zu bearbeitende Werkstück geöffnet und ermöglicht so gleichzeitig die Entnahme von Spänen od. dgl.

Die Wirkungsweise ist folgende: Ein Werkstück 430, das an den Flächen 431 und 43Γ und in den Bohrungen 432 und 433 bearbeitet werden soll, wird vor der Bearbeitung in das Spannfutter eingeführt.

Die maximale Durchmessertoleranz 0_t des einzuspannenden Teils soll vorzugsweise kleiner oder gleich ²

²/₁₀₀₀ des Durchmessers

₁₀₀

Darauf wird die Spannbüchse 401 unter Druck gesetzt, und zwar durch Ausübung einer Kraft auf den Handzug 411 in Richtung des Pfeiles /,. Diese Kraft hängt vom Durchmesser 0_X des einzuspannenden Teils und seiner Toleranz ab. Der Kolben 410 wirkt auf die Flüssigkeit in den Leitungen und den Räumen 417, 416, 414, 415, 405 und 427.

Im Innenraum 427 der Spannmanschette 402 wird nun ein Druck aufgebaut, der senkrecht auf jeden Punkt des Bodens 421, der äußeren Teile 423 und 423' und der Seitenwände 425 und 425' einwirkt. Der

7 8 ·

auf jeden Punkt der Seitenwände einwirkende beispiel wird der Spanndruck durch Einschrauben der Druck ρ kann in eine horizontale Komponente p_b und Schraube in Richtung des Pfeiles /_s erzeugt, wobei die eine vertikale Komponente p_B verlegt werden. Die Innenfläche 653 des Kopfes 652 der Schraube 651 Einspannwirkung an den äußeren Teilen wird durch als Kolben wirkt. Zwischen dem Kopf 852 und der die Wirkung der horizontalen Komponenten p_b ver- 5 Spannbüchse 610 sind Dichtungen 654 und 655 vorstärkt. Tatsächlich wird durch die Wand 425, die sich gesehen. Eine Schraube 6111 schließt die Öffnung der nach links verschieben kann und die durch das EIe- Druckräume ö50 ab und dient als Entlüftungsstopfen, ment 424 entlang der Wandfläche 407 der Spann- Die Entspannung erfolgt durch Herausschrauben der büchse 401 geführt ist, der Boden der Spannman- Schraube 651 in Richtung des Pfeiles /_R.
schette 402 dicht gegen das zu bearbeitende *° In Fig. 7 ist ein erfindungsgemäßer Spanndorn ge-Werkstück 430 gepreßt, das dadurch festgehalten zeigt, welcher für die fliegende Aufspannung eines wird. Die Wand 425 führt eine Schwenkbewegung um Werkstückes 7300 dient. Dieses Werkstück 7300 ist die Spitze 428 zwischen der Wand 425 und dem Boden konzentrisch auf der Spannmanschette 702 angeord- 421 aus. Diese Schwenkbewegung der Wand ergibt net. Der Spanndorn ist mit einer Scheibe ander Werkeine Einspannung bzw. Einklemmung des Teils 430 ¹S zeugmaschine befestigt. Bei dieser Ausführung ist im durch den äußeren Teil des Bodens 421. Raum 7171 ein Kolben 7100 geführt, wobei die

Eine ähnliche Wirkung kann bezüglich der Wand Spannkraft in Richtung des Pfeiles f₁ auf den Kolben 425' festgestellt werden. Die Spannmanschette ist an 7100 mit Handzug aufgebracht wird. Der Druck wirkt dieser Seite festgehalten, nicht jedoch die Wand 425', auf die Flüssigkeit in den Räumen und Leitungen sie kann sich frei unter der Wirkung des Druckes ρ *° 7170,750 und 727 und drückt den Boden der Spannverformen. Es ergibt sich daher in gleicher Weise eine manschette 721 gegen das einzuspannende Werkstück Schwenkbewegung und eine Einspannung im Bereich 7300.
der Spitze 429. '- Eine Einspannwirkung wird in gleicher Weise zwi-

Die Außenseitenteile 423 und 423' sind in gleicher sehen dem Werkstück 7300 und der Fläche 7210 Weise dem Druck ρ ausgesetzt und werden dicht ge- ²5 durch den in Richtung des Pfeiles f₃ durch die Vergen die Wand 407 der Spannbüchse 401 und somit Schiebung der Seitenwand 725 der Spannmanschette gegen die Dichtungen 406 gepreßt. Auf diese Weise 702 hervorgerufenen Zug bewirkt. Ein Element 7111 ist die Dichtung zwischen Spannbüchse und Spann- sichert die Dichtung zwischen den Leitungen 750, dem manschette sichergestellt; ferner ergibt sich auf diese Raum 7170 und der freien Außenluft und dient zu-Weise eine konzentrische Anordnung. 3° gleich als Entlüftungsstopfen.

Eine Einspannwirkung zwischen dem Spannfutter Die folgenden Fig. 8 bis 10 zeigen Ausführungsar-

und der Fläche 435 des einzuspannenden Gegenstan- ten von Spannfuttern oder Spanndornen, bei denen des 430 wird durch die Schwenkbewegung der Wand sich die beiden Seitenwände der Spannmanschette 425' und die Verschiebung der Teile 423 und 424 der unter dem Anpreßdruck frei nach außen bewegen Spannmanschette 402 in axialer Richtung bewirkt. 35 können.

Die Anordnung ist so getroffen, daß die Spann- Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 ist eine

manschette 402 leicht und schnell ausgewechselt wer- Spannbüchse 801 vorgesehen, die eine ringförmige den kann. Man kann auf diese Weise schnell von der Spannmanschette 802 enthält. Der Spanndruck wird Bearbeitung eines Werkstückes 430 mit einem mit Hilfe einer hydraulischen Flüssigkeit erzeugt. Durchmesser 0_X auf ein Werkstück mit einem anderen 4° Die vorzugsweise aus Stahl bestehende Spannman-Durchmesser übergehen, wobei die Abmessung (e) schette 802, die aber auch aus jedem anderen geeigder Spannmanschette dem Durchmesser 0 des Werk- neten elastischen Material bestehen kann, hat im Stückes direkt proportional ist. Querschnitt Trapezform mit dem Boden 821 als gro-

Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Spann- ßer Basis. Die dem Boden 821 gegenüberliegende dorns, der zwischen Körnerspitzen befestigt wird. Das 45 Trapezseite hat eine Öffnung 822 in Richtung auf die Werkstück 5300 befindet sich auf der ringförmigen Druckleitung 805. Die beiden seitlichen Außenteile Spannmanschette 502, die in der Funktion derjenigen 823 und 823' sind Zentrierführungen und liegen an nach Fi g. 4 entspricht, wobei die Einspannung ledig- der Wand 807 der Spannbüchse 801 an. Die Dichtung lieh radial nach außen gegen die Fläche 5301 des wird durch Dichtungen 806 und 806' bewirkt.
Werkstückes 5300 erfolgt. 50 Der Außenteil 823 ist nach außen gerichtet. Ein

Die Arbeitsweise ist folgende: Die Körnerspitze der Raum 5 trennt den Rand des Außenteils 823 von ei-Maschine wird in die Zentrierbohrung 5101 des KoI- nera Ring 8₂, dessen Inntenteil 8'₂ an der Spitze 828 bens 5100 mit einer gewissen Kraft eingesetzt. Dieser des Bodens 821 der Spannmanschette 802 anliegt. Kolben kann in der Bohrung 570 der Spannbuchse Eine bestimmte Anzahl dieser Ringe 8₂ kann

510 bewegt werden, wodurch die in den Räumen 527, 55 gleichmäßig im Kreis in der Spannbuchse 801 ange- 550, 5170 befindliche Flüssigkeit unter Druck gesetzt ordnet und auf dieser durch Schrauben 8'₃ befestigt wird, der auf die Seitenwände 525, 525', die äußeren sein. Der Ring 8₂ kann auch aus einem Stück bestehen, Teile 524 und 524' und den Boden 521 wirkt, wie das Kanäle und Durchlässe für die Kühlflüssigkeit es bei dem in F i g. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel enthält, die aus einer Leitung 819 ausströmt und durch beschrieben ist. Wenn die Körnerspitze zurückgezo- 60 Öffnungen 826 zusammen mit Schmutz und Spänen gen wird, wird die neutrale Ruhelage durch eine Feder ausgelassen wird.

5171 wiederhergestellt. Eine Schraube 5111 trennt Der Außenteil 823' der Spannmanschette 802 ist

die Leitungen 550 von der Zentrierbohrung 5101 und nach innen gerichtet. Der untere Teil 8'₂ des Rings dient als Entlüftungsstopfen. . 8₂ liegt gegen die Stirn 829 des Bodens 821 der

Fig. 6 zeigt einen Spanndorn, der zwischen Kör- 65 Spannmanschette 802 an.

nerspitzen eingesetzt werden kann, für die Einspan- Der Ring 8_t ist so ausgebildet, daß entlang der Sei-

nung von Werkstücken 6300, die in ihrer Bohrung tenwand 825' ein freier Raum D entsteht,
eingespannt werden sollen. In diesem Ausführungs- So können sich sowohl die Seitenwand 825 als auch

die Seitenwand 825' unter dem im Innern 827 der Spannmanschette 802 herrschenden Druck nach außen bewegen.

Ein Anpreßdruck ρ durch die Leitung 805 wirkt auf den Boden 821 und drückt diesen fest gegen das einzuspannende Werkstück 830. Die Seitenwände 825 und 825' können sich frei nach außen bewegen.

Durch das Festhalten der Stirnen 828 und 829 des Bodens 821 der Spannmanschette mittels der Ringe 8₂ und 8j wird die Bewegung der Seitenwände 825 und 825' in eine Schwenkbewegung um die Stirnen 828 und 829 umgewandelt, wobei die Führung der der Basis 821 gegenüberliegenden Trapezseite entlang der Wand 807 der Spannbuchse 801 durch die Außenteile 823 und 823' der Spannmanschette gesichert ist. Dadurch kann sich der Außenteil 823 im Raum s und der Außenteil 823' im Raum έ seitlich bewegen.

Die horizontalen und auf die Seitenwände einwirkenden Komponenten p_h des Drucks ρ schwenken die Seitenwände und verstärken die Einspannung in den Bereichen der Spitzen 828 und 829, wodurch eine sehr feste und genaue Halterung des Stückes 831 in der. Spannvorrichtung mit einer ausgezeichneten Dichtung zwischen dem Boden 821 der Spannrnanschettte und dem Werkstück 831 sichergestellt ist.

Fig. 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen Spanndorn, der zwischen Körnerspitzen sitzt und durch die Gegenspitze, z. B. die Spitze im Reitstock, eingespannt wird. Diese Vorrichtung arbeitet ähnlich wie die Vorrichtung nach Fig. 5.

Im Ausführungsbeispiel nach der Fig. 9 wird der Boden 921 der Spannmanschette 902 gegen das Werkstück 9300 bewegt, das auf die kreisringförmige Spannmanschette aufgesetzt ist. Der durch die Leitung 950 eingeführte Druck wirkt über das Innere 927 der Spannmanschette auf den Boden 921 und die Seitenwände 925 und 925'.

Die Spitze 928 des Bodens 921 liegt an der Spannbüchse 910, während die Spitze 929 an einem Teil 981 anliegt, das auf dem Dorn z. B. durch einen Ring 8₂ gehalten wird. Die Räume D₁ und D₂ sind auf beiden Seiten der Seitenwände 925 und 925' vorgesehen und ermöglichen deren Bewegung nach außen. Die Führung auf der Spannbüchse 901 wird durch Zentrierf ührungen 923 und 923' der Manschette 902 sichergestellt. Die Dichtung erfolgt mit den Dichtungen 905 und 906' zwischen der Spannbüchse 910 und den Führungen S?23 und 923', die beim Ausführungsbeispiel in Form eines Bügels nach innen gewendet sind.

ίο Fig. 10 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel eines Spanndorns, der zwischen Körnerspitzen befestigt, aber mit Hilfe eines Hebels eingespannt wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel liegt die Spannmanschette 1002 mit ihren Spitzen 1028 und 1029 an einem Teil 10810 an, das an der Spannbüchse 10100 einerseits durch Schrauben 10812 und andererseits durch ein Teil 10811 befestigt ist, das durch einen Ring 10813 gehalten wird.

Räume s und S₁ ermöglichen die Bewegung der Zentrierführungen 1023 und 1023' nach außen. Die Anordnung der Räume D₁ und D₂ ermöglicht die Schwenkbewegung der Seitenwände 1025 und 1025'.

Dichtungen 1006 und 1006' sichern die Dichtung

zwischen der Spannbüchse 10100 und den Führungen 1023 und 1023', die in Form eines Z nach außen gerichtet sind. Dichtungen 10600 und 10601 sind in den Teilen 10810 und 10811 angeordnet, um die Räume D₁ und D₂ abzudichten.

Bei allen Ausführungsbeispielen wird eine hydraulische Flüssigkeit als Druckmittel verwendet, die Dichtungen zwischen der Spannmanschette und der Spannbüchse, dem Druckkolben und der Spannbüchse usw. notwendig macht.

Die Verwendung von Dichtungen überflüssig machenden Druckmitteln bietet zahlreiche Vorteile. Dazu eignen sich gewisse Metalle, z. B. flüssiges ' Quecksilber.

Besondere Vorteile wurden mit plastischen Massen aus einem Kunststoff erzielt, z. B. mit einer Masse, die sich im wesentlichen aus Methyl und paraffinierter Zellulose zusammensetzt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Hydraulische Spannvorrichtung, insbesondere Spannfutter oder Spanndorn, bestehend aus einer Spannbüchse und einer hohlen Spannmanschette darin, die durch Einführen eines Druckmittels in das Spannmanschetten-Innere gegen den einzuspannenden Gegenstand gepreßt ist, d adurch gekennzeichnet, daß die Spannmanschette (M bzw. 402,502,602, 702, 802, 902, 1002) im Querschnitt die Form eines Trapezes hat, daß die der großen Basisseite des Trapazes entsprechende Basiswand der Spannmanschette gegen den einzuspannenden Gegenstand (6 bzw. 430, 5300, 6300, 7300, 830, 9300) gedrückt ist, daß zwischen den Wänden (3, 3') in der Ebene der kleinen Basisseite des Trapezes eine mit einer Druckleitung (Q) verbundene öffnung vorgesehen ist und daß wenigstens ein Seitenrand der Spannmanschette entsprechend einer der Spitzen (0, 0') der großen Basisseite des Trapezes seitlich in der Spannbüchse gehalten ist.

2. Hydraulische Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Seitenwände (2,2') der Spannmanschette (M) nach innen geneigt und in der Spannbüchse (5) derart angeordnet ist, daß sie unter dem Betätigungsdruck (P) nach außen um den Rand der Spannmanschette entsprechend einer der Spitzen (0, 0') der großen Basisseite des Trapezes schwenkbar ist.

3. Hydraulische Spannvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Seitenwände (2, 2') entlang der Spannbüchse (5) 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. Hydraulische Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Spannbüchse (1) und der Spannmanschette (M) wenigstens ein Raum (D, D') vorgesehen ist, welcher die Verschiebung wenigstens einer der Seitenwände (2, 2') und einer der Führungswände (3, 3') nach außen ermöglicht.

5. Hydraulische Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungswände (3, 3') nach innen gerichtet sind.

■ 6. Hydraulische Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Führungswände (3, 3') über den eine Spitze der kleinen Basisseite des Trapezes entsprechenden Rand der Spannmanschette (M) hinaus verlängert ist.

7. Hydraulische Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine .der Führungswände (3, 3')£hach außen gerichtet ist.

8. Hydraulische Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verlängerung (424') einer Führungswand (425') an der Spannbüchse (1) anliegt.

9. Hydraulische Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4 und einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmittel ein flüssiges oder gasförmiges Medium oder eine plastische Masse ist.

10. Hydraulische Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, 9 und einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungswände (3, 3') vom Betätigungsdruck dicht an die Spannbüqfase (M) angelegt sind.

11. Hydraulische Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, 9,10 und einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmittel in der Spannbüchse (1) enthalten ist und ohne äußere Druckquelle unmittelbar unter Druck setzbar ist.