DE19525574C1 - Spannvorrichtung zum genauen gegenseitigen Fixieren zweier Bauteile - Google Patents

Spannvorrichtung zum genauen gegenseitigen Fixieren zweier Bauteile

Info

Publication number
DE19525574C1
DE19525574C1 DE19525574A DE19525574A DE19525574C1 DE 19525574 C1 DE19525574 C1 DE 19525574C1 DE 19525574 A DE19525574 A DE 19525574A DE 19525574 A DE19525574 A DE 19525574A DE 19525574 C1 DE19525574 C1 DE 19525574C1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sleeve
expansion sleeve
clamping
components
pressure chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE19525574A
Other languages
English (en)
Inventor
Gerhard Michler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fritz Schunk GmbH and Co KG Fabrik fuer Spann und Greifwerkzeuge
Original Assignee
Fritz Schunk GmbH and Co KG Fabrik fuer Spann und Greifwerkzeuge
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fritz Schunk GmbH and Co KG Fabrik fuer Spann und Greifwerkzeuge filed Critical Fritz Schunk GmbH and Co KG Fabrik fuer Spann und Greifwerkzeuge
Priority to DE19525574A priority Critical patent/DE19525574C1/de
Priority to EP96108587A priority patent/EP0753368B1/de
Priority to US08/677,523 priority patent/US5769487A/en
Priority to JP8183716A priority patent/JPH0929570A/ja
Application granted granted Critical
Publication of DE19525574C1 publication Critical patent/DE19525574C1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B31/00Hand tools for applying fasteners
    • B25B31/005Hand tools for applying fasteners for temporarily connecting sheets before or during assembly operations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B31/00Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/02Chucks
    • B23B31/24Chucks characterised by features relating primarily to remote control of the gripping means
    • B23B31/30Chucks characterised by features relating primarily to remote control of the gripping means using fluid-pressure means in the chuck
    • B23B31/305Chucks characterised by features relating primarily to remote control of the gripping means using fluid-pressure means in the chuck the gripping means is a deformable sleeve
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B5/00Clamps
    • B25B5/06Arrangements for positively actuating jaws
    • B25B5/061Arrangements for positively actuating jaws with fluid drive
    • B25B5/065Arrangements for positively actuating jaws with fluid drive involving the use of flexible pressure bags or diaphragms
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B4/00Shrinkage connections, e.g. assembled with the parts at different temperature; Force fits; Non-releasable friction-grip fastenings
    • F16B4/002Shrinkage connections, e.g. assembled with the parts at different temperature; Force fits; Non-releasable friction-grip fastenings engaging or disengaging by means of fluid pressure
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T279/00Chucks or sockets
    • Y10T279/10Expanding
    • Y10T279/1021Fluid-pressure actuator
    • Y10T279/1024Directly expanding jaws
    • Y10T279/1029Jaw is expansible chamber; i.e., bladder type
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T279/00Chucks or sockets
    • Y10T279/12Chucks or sockets with fluid-pressure actuator
    • Y10T279/1216Jaw is expansible chamber; i.e., bladder type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Clamps And Clips (AREA)
  • Jigs For Machine Tools (AREA)
  • Gripping On Spindles (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft Spannvorrichtungen zum genauen ge­ genseitigen Fixieren von plattenförmigen oder rotationssym­ metrischen Bauteilen der im Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 5 jeweils angegebenen Gattung.
Zum lagegenauen und festen gegenseitigen Fixieren von ins­ besondere plattenförmigen Bauteilen, beispielsweise zum ge­ nauen Aufspannen eines zu bearbeitenden Werkstückes auf ei­ ner Tischplatte, einer Palette od. dgl., werden in der Re­ gel Paßstifte oder Kegelstifte in Verbindung mit Spannbol­ zen verwendet, die bei vergleichsweise einfacher Handhabung jedoch den Nachteil haben, daß bei häufig wiederholten Wechselvorgängen die Fixierbohrungen in den Bauteilen und auch die Paßstifte selbst relativ schnell verschleißen, was dann zu ungenauen Positionlerungen der Bauteile führt. We­ niger verschleißanfällig sind die ebenfalls verwendeten Ke­ gelstifte, bei denen sich jedoch Schwierigkeiten durch zu feste Klemmsitze in den entsprechenden Kegelbohrungen erge­ ben können.
Daneben werden insbesondere im modernen Werkzeugmaschinen­ bau auch sog. Dehnspanndorne eingesetzt, die unterschiedli­ che Bohrungstoleranzen ausgleichen können, jedoch nicht in der Lage sind, axiale Anzugkräfte zwischen den beiden Bau­ teilen zu erzeugen, was zu Ungenauigkeiten hinsichtlich der Plananlage der beiden Bauteile führt. Diese Fügetechnik ist u. a. in der F.Z. Werkstatt und Betrieb, 127 (1994), S. 609 bis 614, "Dehnspanntechnik - die µ-genaue Alternative" von L. Seegräber, R. Durham, M. Seegräber beschrieben, wobei die in dieser Druckschrift abgehandelten Dehnspanndorne einteilig ausgebildet sind und der Dehnbereich einen Ab­ schnitt des Dornes bildet. Eine eigentliche Dehnhülse ist nicht vorhanden, sondern die radiale Aufweitung des Dehn­ dornes erfolgt durch Erzeugen eines hydraulischen Innen­ drucks in einer im Dorn ausgebildeten und mit einer geeig­ neten Flüssigkeit gefüllten Ringkammer. Diese Spanndorne ebenso wie Spanndorne mit fest an ihrem Außenumfang fixier­ ter Dehnhülse sind zwar zum Fügen eines zylindrischen Paß­ verbandes geeignet, sie können jedoch nicht ohne weiteres für Verbindungen eingesetzt werden, bei denen zusätzlich noch eine axiale Verspannung erzielt werden soll, weil in diesem Fall axiale Relativbewegungen der Flächenpaarung eintreten.
Aus der DE-A-31 08 249 ist ein Dehnspannwerkzeug bekannt, bei dem eine Dehnhülse auf einem zylindrischen Körper befe­ stigt ist und ein Ringraum zwischen diesen beiden Bauteilen mit unter Druck setzbarer Flüssigkeit gefüllt ist, wobei der für den Spannzustand erforderliche Druck ohne die Ein­ wirkung einer äußeren Kraft durch eine eingespannte Feder aufrechterhalten wird.
Schließlich ist aus der DE-A-30 07 307 eine Schrumpfverbin­ dung für zwei miteinander fluchtende Wellenenden bekannt, bei welcher die beiden Wellenenden gegensinnig in eine aus der Formgedächtnislegierung gebildete Hülse eingeschoben werden. Nach der Positionierung der Wellenenden wird der Zweiwegeffekt der verwendeten Gedächtnislegierung ausge­ nutzt und die Hülse in ihre ursprüngliche Form zurückge­ führt.
Aufgabe der Erfindung ist es, Spannvorrichtungen zum genau­ en gegenseitigen Fixieren von plattenförmigen oder rotati­ onssymmetrischen Bauteilen zu schaffen, die einen radialen Toleranzausgleich von Bohrungsdurchmessern ermöglichen und mit denen gleichzeitig eine axiale Verspannung der Bauteile erzielt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in den Patent­ ansprüchen 1 bzw. 5 angegebenen Merkmale gelöst.
Zur gegenseitigen lagegenauen Fixierung von zwei beispiels­ weise plattenförmigen Bauteilen ist die mit dem Medium ge­ füllte ringzylindrische Druckkammer zwischen dem Spannbol­ zen und der Dehnhülse vorgesehen. Bei einem Spannvorgang wird die Dehnhülse gegenüber einem der Bauteile lagefixiert und der Spannbolzen wird beim Anziehen gegenüber der lage­ fixierten Dehnhülse axial verschoben, wodurch sich das ur­ sprüngliche Volumen der ringzylindrischen Druckkammer ver­ ringert, was einen Druckanstieg in der Druckkammer und damit einen auf die Dehnhülse nach radial außen einwirkenden Druck zur Folge hat. Aufgrund der elastischen Eigenschaften der Dehnhülse wird diese durch diesen Druckanstieg in der ringzylindrischen Kammer gegen die Wandung der beiden Bohrungen gepreßt, so daß das zum Einsetzen der Spannvorrichtung in die Bohrungen der beiden Bauteile erforderliche Spiel vollständig be­ seitigt wird. Wenn der Spannbolzen an seinem unteren Ende einen Gewindeabschnitt aufweist und das untere Bauteil eine entsprechende Gewindebohrung bzw. eine passende Mut­ ter besitzt, kann durch eine einfache Schraubbewegung des Spannbolzens - bei axial lagefixierter Dehnhülse - diese Volumenänderung der Druckkammer herbeigeführt werden. Da­ bei werden während des Anziehvorganges beide Bauteile mit einer definierten Kraft zusammengepreßt, so daß sich eine exakte Plananlage einstellt. Durch die radiale Aufweitung der Dehnhülse wird das Passungsspiel der beteiligten Bau­ elemente ausgeglichen und die beiden Bauteile werden als Fügepartner bei gegenseitiger Verspannung auch form­ schlüssig miteinander verbunden. Ein dauerhafter Planan­ zug ergibt sich durch ein mittels des Werkzeuges auf den Spannbolzen ausgeübtes Anzugsmoment. Damit ist der Spann­ vorgang ohne jegliche Gleitreibung auf einfache Weise und lediglich unter Verwendung eines herkömmlichen Schraub­ werkzeuges durchzuführen.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung liegt noch darin, daß auch bei einem Druckverlust in der Druckkammer die beiden Bauteile auf­ grund der wirksamen Spannkraft sicher zusammengehalten werden, wobei allerdings ein Spiel zwischen der Bauteil-Bo­ hrung und der Spannhülse entsteht. Da während des Füge­ vorganges oder auch durch betriebliche Beanspruchungen keinerlei Verschleiß verursachende Reibung zwischen den beteiligten Bauelementen auftritt, ist die erfindungsge­ mäße Spannvorrichtung zum Fügen von Bauteilen besonders geeignet, von denen zumindest eines häufig gewechselt werden muß, wie dies beispielsweise beim Aufspannen von Werkstücken auf eine Trägerplatte, Palette od. dgl. der Fall ist. Dabei kann jeder Fügevorgang schnell und auf einfache Weise durchgeführt werden, da sich bei einer Verdrehung des Spannbolzens eine Zentrierung, eine Ver­ spannung und gleichzeitig ein formschlüssiger Eingriff selbsttätig in nur einem Arbeitsgang ergibt.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist eine Entlastungsmöglichkeit für die Druckkammer vorgese­ hen. Bei Bedarf kann z. B. über ein Stellventil ein Teil des Druckmediums aus der Druckkammer abgelassen werden, wodurch eine Einstellung der radialen Aufweitung der Dehnhülse ermöglicht wird.
Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß der Spannbolzen an einem Ende einen zum Ansetzen eines Drehwerkzeuges ausgebilde­ ten Kopf und am anderen Ende einen Gewindeabschnitt auf­ weist, der in eine verdrehgesichert festgelegte Mutter bzw. in eine entsprechende Gewindebohrung am anderen Bau­ teil einschraubbar ist.
Schließlich kann der Spannbolzen auch mehrteilig ausge­ führt sein, wobei ein herkömmlicher Schraubbolzen mit zy­ lindrischem Schaft und einem Senkkopf von einer Hülse um­ geben ist, zwischen deren Außenwand und der Innenwand der Dehnhülse sich die Druckkammer befindet.
Das Prinzip der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung ist auch zur festen axialen Verbindung von rotationssymmetri­ schen Bauteilen, wie Wellen, Schäften od. dgl. anwendbar. Zu diesem Zweck weist die Spannvorrichtung eine den Ver­ bindungsbereich der beiden Bauteile nach Art einer Über­ wurfmutter umschließende Spannhülse auf, wobei erfin­ dungsgemäß in einem Ringraum zwischen den beiden Außen­ wänden der Bauteile und der Spannhülse eine Dehnhülse an­ geordnet ist, die mit der Innenwandung der Spannhülse ei­ ne ringzylindrische abgedichtete Druckkammer begrenzt, welche mit einem praktisch inkompressiblen Medium gefüllt ist und deren Volumen sich mit einer Axialbewegung der Spannhülse ändert.
Zweckmäßig weist die Spannhülse an ihrem einen Ende ein mit einem Außengewinde an dem einen Bauteil zusammenwir­ kendes Innengewinde und an ihrem anderen Ende einen nach radial innen vorspringenden Kragen auf, welcher im voll gespannten Zustand an einem entsprechenden inneren Ring­ bund der Dehnhülse anliegt. Dieser Ringbund stützt sich dann an einer Ringschulter des einen Bauteils ab.
Zur Erzielung des sich erfindungsgemäß beim Spannvorgang ändernden Form- bzw. Innenraums der Druckkammer weist die Dehnhülse in ihrem wirksamen Längenbereich einen sich än­ dernden Innendurchmesser auf, so daß sich durch eine axiale Relativbewegung zwischen dem Spannbolzen bzw. der Spannhülse und der Dehnhülse die gewünschte Druckänderung und die radiale Dehnung bzw. Schrumpfung der Dehnhülse einstellt.
Weitere Besonderheiten und Vorzüge der Erfindung lassen sich der beiliegenden Zeichnung und der folgenden Be­ schreibung von Ausführungsbeispielen entnehmen. Es zei­ gen:
Fig. 1a, 1b eine erste Ausführung der erfindungs­ gemäßen Spannvorrichtung in zwei Be­ triebszuständen;
Fig. 2 eine weitere Ausführung der erfin­ dungsgemäßen Spannvorrichtung zum Spannen von zwei parallelen Platten;
Fig. 3 eine weitere Ausführung der erfin­ dungsgemäßen Spannvorrichtung zum Spannen von zwei rotationssymmetri­ schen Bauteilen.
Die in Fig. 1a, 1b dargestellte Spannvorrichtung dient zum festen lösbaren Verbinden von zwei plattenförmigen Bauteilen 1 und 2, die jeweils mit einer abgesetzten Durchgangsbohrung 3 bzw. 4 versehen sind. Die Spannvor­ richtung umfaßt bei dieser Ausführung einen Spannbolzen 5 mit einem oberen scheibenförmig verbreiterten Kopf 6 und einer in seinem oberen Endteil ausgebildeten Sechskant-Aus­ nehmung 7 zum Einsetzen eines entsprechend ausgebilde­ ten - nicht dargestellten - Drehwerkzeuges. In je einer oberen und unteren Ringnut 8, 9 im Bolzenschaft 10 ist je ein Dichtungsring 11, 12 angeordnet. Der untere schmale Endteil 13 ist mit einem Außengewinde versehen und in ei­ ne Mehrkantmutter 14 eingeschraubt, die im erweiterten Endabschnitt 15 der Durchgangsbohrung 4 gegen Verdrehung gesichert festgelegt ist.
Zwischen der Innenwand der beiden Durchgangsbohrungen 3, 4 und der Außenwand des Spannbolzens 5 ist eine Dehnhülse 18 angeordnet, die sich mit einem oberen Kragen 19 an ei­ ner Ringschulter 20 abstützt, die durch eine obere Erwei­ terung 21 der Durchgangsbohrung 3 in der oberen Bauteil­ platte 1 gebildet wird. Diese Dehnhülse 18 begrenzt mit der Außenwandung des Bolzenschaftes 10 eine ringzylindri­ sche Druckkammer 22, die axial von den beiden Dichtungs­ ringen 11, 12 begrenzt wird. Wie dargestellt, ändert sich die Wandstärke der Dehnhülse 18 in einem Ringabsatz 23, so daß die Druckkammer 22 in ihrem oberen Abschnitt ober­ halb dieses Ringabsatzes 23 breiter als im unteren Ab­ schnitt ist.
Im Inneren des Spannbolzens 5 ist ein mit der Druckkammer 22 in Verbindung stehender Entlastungskanal 24 vorgese­ hen, der durch ein Stellventil abgesperrt werden kann. Das Stellventil wird bei der in den Fig. 1a, 1b gezeigten Ausführung durch eine Kugel 25 gebildet, die über eine Stellschraube 26 gegen einen Sitz angedrückt wird. Bei Bedarf kann die Stellschraube 26 gelockert werden, so daß die Kugel 25 von ihrem Sitz abheben und ein Teil des in der Druckkammer 22 befindlichen Mediums über die Gewinde­ gänge abgelassen werden kann. Auf diese Weise kann der radiale Andruck der Dehnhülse 18 an die Bohrlochwandungen eingestellt werden.
Die vorstehend beschriebene und in den Fig. 1a, 1b darge­ stellte Spannvorrichtung funktioniert wie folgt. Der Spannbolzen 5 wird zusammen mit der - durch nicht darge­ stellte Mittel - unverlierbar an ihm festgelegten Spann­ hülse 18 in die Durchgangsbohrungen 3, 4 der beiden posi­ tionierten Bauteile 1, 2 eingesteckt und durch Ansetzen eines Werkzeuges in die Sechskant-Ausnehmung 7 verdreht, wobei in dem in Fig. 1a dargestellten Zustand der untere Gewindeabschnitt 13 sich in die Mutter 14 einschraubt und sich die Dehnhülse 18 mit ihrem Kragen 19 auf der Ring­ schulter 20 abstützt, wodurch ihre Axialposition festge­ legt wird. Durch weitergehendes Verdrehen des Spannbol­ zens 7 erfolgt eine axiale Relativbewegung zwischen dem Bolzenschaft 10 und der axial festgelegten Dehnhülse 18. Aufgrund der sich durch den Ringabschnitt 23 ändernden Wandstärke der Dehnhülse 18 verringert sich das freie Vo­ lumen der mit einem praktisch inkompressiblen Medium, beispielsweise einer Flüssigkeit oder einem Gel, gefüll­ ten Druckkammer 22, was einen entsprechenden Druckanstieg und eine radiale Aufweitung der Dehnhülse 18 bewirkt, die sich mit ihrer Außenwand fest gegen die Innenwandung der beiden Durchgangsbohrungen 3, 4 anlegt. Sobald sich der Kopf 6 des Spannbolzens 5 am Kragen 19 der Spannhülse 18 abstützt, kann durch eine geringfügige Weiterdrehung des Spannbolzens aufgrund des Schraubeingriffes des unteren Bolzenabschnitts 13 in die Mutter 14 eine hohe axiale Spannkraft erzeugt werden. Der voll gespannte Endzustand ist in Fig. 1b gezeigt.
Die in Fig. 2 dargestellte Spannvorrichtung dient eben­ falls zum festen und lagegenauen Verspannen von zwei plattenförmigen Bauteilen 1 und 2. Diese Spannvorrichtung entspricht in ihrem grundsätzlichen Aufbau der Ausführung nach Fig. 1a, 1b, wobei gleiche Bauteile mit gleichen Be­ zugszeichen versehen sind. Bei dieser Ausführung besteht der Spannbolzen aus mehreren Einzelteilen, nämlich einmal aus einer Spannschraube 30 und einer diese umgebenden Buchse 31. Die Spannschraube 30 hat einen verbreiterten Kopf 32 mit einer Sechskantöffnung 33 zum Einführen eines Drehwerkzeuges, einen zylindrischen Schaft 34 und einen endseitigen Gewindeabschnitt 35, der in eine Gewindeboh­ rung 36 im unteren Bauteil 2 eingeschraubt wird. Der ver­ breiterte Kopf 32 ist in einer entsprechend geformten Ausnehmung 37 im oberen Teil der mit einem Endkragen 38 versehenen Buchse 31 aufgenommen und stützt sich an einer Ringschulter am Ende dieser Ausnehmung ab, so daß beim Einschrauben der Spannschraube 30 die Buchse 31 mitgenom­ men wird. Die mit einem praktisch inkompressiblen Medium gefüllte Druckkammer 22 ist zwischen der Außenwandung dieser Buchse 31 und der Innenwandung der Dehnhülse 18 ausgebildet und wird axial durch Dichtungsringe 11 und 12 begrenzt, die in entsprechenden Ringnuten der Buchse sit­ zen. Auch bei dieser Ausführung hat die Dehnhülse 18 eine sich ändernde Wandstärke, so daß durch eine Einschraubbe­ wegung der Spannschraube 30 und durch die damit erzeugte Axialverschiebung der Buchse 31 eine Volumenverringerung der Druckkammer 22 erfolgt, die durch eine radiale Auf­ weitung der Dehnhülse mit entsprechendem Druckanstieg kompensiert wird.
Die in Fig. 3 dargestellte Ausführung der erfindungsgemä­ ßen Spannvorrichtung 40 dient zum gegenseitigen axialen Verspannen von zwei rotationssymmetrischen Bauteilen 41, 42, die beispielsweise aus dem Schaft eines spanenden Werkzeuges und dem Schaft eines Werkzeughalters bestehen können. Als Spannelement ist eine Spannhülse 43 vorgese­ hen, die in der Art einer sog. Überwurfmutter ausgebildet ist und einen oberen nach innen ragenden Kragen 44 sowie einen unteren Gewindeabschnitt 45 aufweist, der mit einem Gewindeabschnitt 46 am unteren Bauteil 42 zusammenwirkt. In dem von den Umfangsflächen der beiden Bauteile 41, 42 und der Innenwandung der Spannhülse 43 begrenzten Raum ist eine Dehnhülse 48 angeordnet, die sich mit einem obe­ ren Ringkragen 49 auf einer entsprechenden Ringschulter 20 des oberen Bauteils 41 abstützt. Diese Dehnhülse 48 entspricht hinsichtlich ihrer Ausführung und Wirkung den in den Ausführungen nach Fig. 1 und 2 verwendeten Dehn­ hülsen 18 und weist ebenfalls eine sich in einer Ringstu­ fe 23 ändernde Wandstärke auf. Zwischen der Innenwandung der Spannhülse 43 und der Außenwandung der Dehnhülse 48 befindet sich eine ringzylindrische Druckkammer 50, die mit einem praktisch inkompressiblen Medium gefüllt ist und axial durch zwei Dichtungsringe 51, 52 abgedichtet begrenzt wird.
Der Fügevorgang wird bei dieser Ausführung nach Fig. 3 wie folgt ausgeführt. Nach Positionieren der beiden Bau­ teile 41 und 42 wird die zuvor auf das Bauteil 41 aufge­ schobene Spannhülse 43 mit ihrem Gewindeabschnitt 45 auf den Gewindeabschnitt 46 des unteren Bauteils 42 aufge­ schraubt, wobei im Verlaufe dieser Schraubbewegung die Dehnhülse 48 mit ihrem Kragen 49 an der Ringschulter 20 des oberen Bauteils zur Anlage kommt und damit gegen Axialverschiebungen festgelegt ist. Die Weiterdrehung der Spannhülse bewirkt auch in diesem Fall eine Verringerung des Volumens der Druckkammer 50 mit einem entsprechenden Druckanstieg und einer nach radial innen gerichteten Pressung der Dehnhülse, die mit den beiden stoßseitigen Endteilen der Bauteile 41 und 42 in Druckanlage kommt. Nach der Anlage des Ringkragens 44 der Spannhülse 43 am Ringkragen 49 der Dehnhülse 48 wird durch eine geringfü­ gige Weiterdrehung der Spannhülse 43 eine Verspannung der beiden Bauteile 41, 42 in axialer Richtung erzielt.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiele beschränkt. So können Einzelmaßnahmen der beschriebenen Ausführungsbeispiele auch in anderer Weise miteinander kombiniert werden, wobei beispielsweise in einem geeigneten Teile der Spannhülsen nach Fig. 3 ein mit der Druckkammer 50 über ein Stellventil verbindbarer Ent­ lastungskanal vorgesehen sein kann. Als Medium zur Erzeu­ gung des auf die Dehnhülse einwirkenden Druckes können neben Flüssigkeiten auch pastenförmige Substanzen sowie andere geeignete Materialien verwendet werden, die bei axialer Belastung radial wirkende Druckkräfte erzeugen und deren Eigenschaften und Wirkungen auch nach einer großen Anzahl von Fügevorgängen erhalten bleiben. Die er­ findungsgemäßen Spannvorrichtungen sind insbesondere zum festen und genauen Aufspannen von Werkstücken oder Werk­ zeugen auf entsprechenden Trägern von Werkzeugmaschinen geeignet. Sie können jedoch auch vorteilhaft zur hochge­ nauen lösbaren Fixierung von anderen Bauteilen, bei­ spielsweise von Plattenstapeln, Scheibenpackungen usw., verwendet werden.

Claims (9)

1. Spannvorrichtung zum genauen gegenseitigen Fixieren plattenförmiger Bauteile,
  • - mit einem in einer gemeinsamen Bohrung der Bauteile aufgenommenen Spannbolzen,
  • - mit einer zwischen dem Spannbolzen und der Boh­ rungswandung angeordneten Dehnhülse und
  • - mit einer zwischen dem Spannbolzen und der Dehnhül­ se ringzylindrisch ausgebildeten abgedichteten Druckkammer, die mit einem eine einstellbare Radialkraft auf die Dehnhülse ausübenden Medium ge­ füllt ist,
dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die Dehnhülse (18) axial unverschiebbar in der Durchgangsbohrung der beiden Bauteile (1, 2) ange­ ordnet ist,
  • - daß der Spannbolzen (5; 34) axial bewegbar in der Dehnhülse (18) angeordnet und mit seinem freien En­ de (13; 35) in ein in der Durchgangsbohrung im zweiten Bauteil (2) vorgesehenes Gewinde eingeschraubt ist,
  • - wobei sich das Volumen der Druckkammer (22) durch eine axiale Vorschubbewegung des Spannbolzens (5) in der Dehnhülse (18) unter Erzeugung der auf die Dehnhülse (18) einwirkenden Radialkraft verän­ dert.
2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der vom Medium in der Druckkammer (22) erzeugte Radialdruck über eine innere Ventilanordnung (24 bis 26) einstellbar ist.
3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Spannbolzen (5) einen zum An­ setzen eines Werkzeuges ausgebildeten Kopf (6) und einen Gewindeabschnitt (13) aufweist der in eine verdreh­ gesichert am zweiten Bauteil (2) festgelegte Mutter (14) einschraubbar ist.
4. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannbolzen (5) aus einer Zylinderschraube (30) mit endseitigem Gewindeabschnitt (35) und aus einer zumindest den Schraubenschaft umgebenden Buchse (31) besteht, wobei die Druckkammer (22) zwischen der Außenwandung der Buchse (31) und der Innenwandung der Dehnhülse (18) ausgebildet ist.
5. Spannvorrichtung zum genauen gegenseitigen axialen Fixieren rotationssymmetrischer Bauteile
  • - mit einer den Verbindungsbereich der Bauteile nach Art einer Überwurfmutter umschließenden Spannhülse,
  • - mit einer zwischen den beiden Bauteilen und der Spannhülse angeordneten Dehnhülse, die mit der In­ nenwandung der Spannhülse eine ringzylindrisch ab­ gedichtete Druckkammer begrenzt, welche mit einem Medium gefüllt ist und deren Volumen sich unter Ausübung einer nach radial innen auf die Dehnhülse gerichteten Kraft ändert,
dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die Spannhülse (43) ein mit einem Außengewinde an dem einen Bauteil (42) zusammenwirkendes Innenge­ winde (45) und einen nach radial innen vorspringen­ den Kragen (44) aufweist und
  • - daß die Dehnhülse (48) axial unverschiebbar an den beiden Bauteilen (41, 42) angeordnet ist,
  • - wobei sich das Volumen der Druckkammer (50) durch eine axiale Vorschubbewegung der Spannhülse (43) ge­ genüber der Dehnhülse (48) unter Erzeugung der auf die Dehnhülse (48) einwirkenden Druckkraft verän­ dert.
6. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dehnhülse (23, 15) endseitig einen Kragen (19, 49) aufweist, der sich in der Fixierstellung an einer festen Ringschulter (20) abstützt.
7. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dehnhülse (18, 48) in ihrem wirksamen Längenbereich eine sich ändernde Wand­ stärke aufweist.
DE19525574A 1995-07-13 1995-07-13 Spannvorrichtung zum genauen gegenseitigen Fixieren zweier Bauteile Expired - Lifetime DE19525574C1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19525574A DE19525574C1 (de) 1995-07-13 1995-07-13 Spannvorrichtung zum genauen gegenseitigen Fixieren zweier Bauteile
EP96108587A EP0753368B1 (de) 1995-07-13 1996-05-30 Spannvorrichtung zum genauen gegenseitigen Fixieren zweier Bauteile
US08/677,523 US5769487A (en) 1995-07-13 1996-07-10 Chucking device for accurate mutual fixation of two members
JP8183716A JPH0929570A (ja) 1995-07-13 1996-07-12 二つの構造部材を正確に固定するチャック装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19525574A DE19525574C1 (de) 1995-07-13 1995-07-13 Spannvorrichtung zum genauen gegenseitigen Fixieren zweier Bauteile

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19525574C1 true DE19525574C1 (de) 1996-10-10

Family

ID=7766757

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19525574A Expired - Lifetime DE19525574C1 (de) 1995-07-13 1995-07-13 Spannvorrichtung zum genauen gegenseitigen Fixieren zweier Bauteile

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5769487A (de)
EP (1) EP0753368B1 (de)
JP (1) JPH0929570A (de)
DE (1) DE19525574C1 (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19755517C1 (de) * 1997-08-29 1999-01-21 Schunk Fritz Gmbh Spannbacken und Spanneinrichtung zum Spannen von Werkstücken
WO2003095132A1 (de) * 2002-05-14 2003-11-20 Schunk Gmbh & Co. Kg Fabrik Für Spann- Und Greifwerkzeuge Dehnspanneinrichtung
EP1529585A1 (de) * 2003-11-05 2005-05-11 Schunk GmbH & Co. KG Spann- und Greiftechnik Dehnspanneinrichtung
EP1584389A1 (de) * 2004-04-06 2005-10-12 Schunk GmbH & Co. KG Spann- und Greiftechnik Dehnspanneinrichtung
DE102005055622B3 (de) * 2005-08-23 2006-11-16 Schunk Gmbh & Co. Kg Spann- Und Greiftechnik Dehnspanneinrichtung
WO2012022691A1 (de) 2010-08-19 2012-02-23 Ewald Schneider Vorderradgabel für motorräder

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2861928B2 (ja) * 1996-04-11 1999-02-24 村田機械株式会社 ダイホルダ取付構造
US6736173B1 (en) * 2002-07-29 2004-05-18 Leigh Industries, Ltd. Adjustable guidebushing and inlay techniques
US7059457B2 (en) * 2003-10-06 2006-06-13 Lee Lanny R Expansion motor
US7421886B1 (en) 2007-06-15 2008-09-09 Fox Michael A Quick connect coupling test apparatus and method
KR200472048Y1 (ko) * 2013-12-20 2014-04-02 송진환 원단 파이프를 고정하기 위한 원단 척킹 척
CN103934715A (zh) * 2014-05-12 2014-07-23 昆山勇翔精密机械有限公司 一种基于加工中心的转向器壳体夹具
CN104354032B (zh) * 2014-11-04 2017-06-13 山东省生建重工有限责任公司 曲柄齿轮工装
JP7220663B2 (ja) 2017-03-31 2023-02-10 バット ホールディング アーゲー バルブ
EP3610973A1 (de) * 2018-08-15 2020-02-19 SMW-Autoblok Spannsysteme GmbH Vorrichtung zum einspannen eines zu bearbeitenden werkstückes
JP7444429B2 (ja) * 2019-11-20 2024-03-06 株式会社W&N クランプ装置
CN110977538B (zh) * 2019-12-25 2021-04-13 太原重工股份有限公司 确定薄壁工件的夹紧力的方法
CN116021445B (zh) * 2023-03-27 2023-06-13 成都成林数控刀具股份有限公司 一种胀套、粘胶工装及胀套的生产方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2902919A1 (de) * 1978-02-24 1979-08-30 Foerenade Fabriksverken Verfahren und vorrichtung zum aufspannen von werkzeugen, werkstuecken u.dgl. auf eine drehbare spindel
DE3007307A1 (de) * 1980-01-18 1981-07-23 BBC AG Brown, Boveri & Cie., Baden, Aargau Schrumpfverbindung und verfahren zu deren herstellung
DE3108249A1 (de) * 1981-03-05 1982-09-16 Fritz Schunk GmbH Fabrik für Spannwerkzeuge, 7128 Lauffen Dehnspannwerkzeug
DE3800696A1 (de) * 1988-01-13 1989-07-27 Schunk Fritz Gmbh Verfahren zur herstellung von dehnspannwerkzeugen mit dehnelementen aus faserverbundwerkstoffen

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE943872C (de) * 1940-08-11 1956-06-01 Daimler Benz Ag Spannvorrichtung, z.B. Spanndorn, Spannfutter oder Wellenkupplung, mit einer ungeschlitzten, elastischen Spannhuelse
US2963298A (en) * 1958-04-16 1960-12-06 Scully Jones & Co Hydraulically expanding thin walled tools
US3130978A (en) * 1961-07-31 1964-04-28 Ingersoll Milling Machine Co Expansible mandrel
FR2122293B1 (de) * 1971-01-18 1973-11-30 France Etat
DE3801654A1 (de) * 1988-01-21 1989-07-27 Schunk Fritz Gmbh Ausrichtsystem

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2902919A1 (de) * 1978-02-24 1979-08-30 Foerenade Fabriksverken Verfahren und vorrichtung zum aufspannen von werkzeugen, werkstuecken u.dgl. auf eine drehbare spindel
DE3007307A1 (de) * 1980-01-18 1981-07-23 BBC AG Brown, Boveri & Cie., Baden, Aargau Schrumpfverbindung und verfahren zu deren herstellung
DE3108249A1 (de) * 1981-03-05 1982-09-16 Fritz Schunk GmbH Fabrik für Spannwerkzeuge, 7128 Lauffen Dehnspannwerkzeug
DE3800696A1 (de) * 1988-01-13 1989-07-27 Schunk Fritz Gmbh Verfahren zur herstellung von dehnspannwerkzeugen mit dehnelementen aus faserverbundwerkstoffen

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
L. Seegräber, M. Seegräber: Dehnspanntechnik, die mu-genaue Alternative, W + B 127, 94, 7-8, S. 609-614 *
Schunk, Dehnspanntechnik eing. 2.5.90, S. 1-9 *

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19755517C1 (de) * 1997-08-29 1999-01-21 Schunk Fritz Gmbh Spannbacken und Spanneinrichtung zum Spannen von Werkstücken
WO2003095132A1 (de) * 2002-05-14 2003-11-20 Schunk Gmbh & Co. Kg Fabrik Für Spann- Und Greifwerkzeuge Dehnspanneinrichtung
CN100448577C (zh) * 2003-11-05 2009-01-07 雄克有限公司 胀缩式夹具
WO2005044491A1 (de) * 2003-11-05 2005-05-19 Schunk Gmbh & Co. Kg Spann- Und Greiftechnik Dehnspanneinrichtung
EP1529585A1 (de) * 2003-11-05 2005-05-11 Schunk GmbH & Co. KG Spann- und Greiftechnik Dehnspanneinrichtung
EP1584389A1 (de) * 2004-04-06 2005-10-12 Schunk GmbH & Co. KG Spann- und Greiftechnik Dehnspanneinrichtung
WO2005097384A2 (de) * 2004-04-06 2005-10-20 Schunk Gmbh & Co. Kg Spann- Und Greiftechnik Dehnspanneinrichtung
WO2005097384A3 (de) * 2004-04-06 2006-02-23 Schunk Gmbh & Co Kg Dehnspanneinrichtung
DE102005055622B3 (de) * 2005-08-23 2006-11-16 Schunk Gmbh & Co. Kg Spann- Und Greiftechnik Dehnspanneinrichtung
EP1757391A1 (de) 2005-08-23 2007-02-28 Schunk GmbH & Co. KG Spann- und Greiftechnik Dehnspanneinrichtung
WO2012022691A1 (de) 2010-08-19 2012-02-23 Ewald Schneider Vorderradgabel für motorräder
DE102010035770A1 (de) 2010-08-19 2012-02-23 Ewald Schneider Vorderadgabel für Motorräder
DE102010035770B4 (de) * 2010-08-19 2012-11-08 Ewald Schneider Vorderradgabel für Motorräder

Also Published As

Publication number Publication date
EP0753368B1 (de) 2000-03-22
EP0753368A1 (de) 1997-01-15
JPH0929570A (ja) 1997-02-04
US5769487A (en) 1998-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19525574C1 (de) Spannvorrichtung zum genauen gegenseitigen Fixieren zweier Bauteile
DE2532537C2 (de) Einstellvorrichtung für koaxiale Maschinenteile
CH656335A5 (de) Bohrwerkzeug.
DE102007012487A1 (de) Werkzeughalter
DE19729249A1 (de) Spannfutter
DE202008018093U1 (de) Magnetspannfutter
EP1837108B1 (de) Membranspannfutter
EP2105226B2 (de) Magnetspannfutter
EP2001625A1 (de) Spannvorrichtung für rotierende werkzeuge oder werkstücke
DE3731281A1 (de) Vorrichtung zur steuerung der linearen bewegung eines koerpers
DE2718951A1 (de) Reibahle
DE4203853C2 (de) Positioniervorrichtung für zwei zu fügende Bauteile
DE19703354C1 (de) Spannvorrichtung zum Spannen zweier voneinander lösbarer Maschinenteile, insbesondere zum Festspannen eines Werkzeuges oder Werkstückes an einer Bearbeitungsmaschine
DE4118376A1 (de) Spanneinrichtung
DE19631844A1 (de) Vorrichtung zum Einsetzen eines geschlitzten elastischen Sicherungsringes in eine Ringnut eines Werkstückes
DE4317170A1 (de) Dehnspannwerkzeug zum Spannen und Zentrieren von Werkstücken und/oder Werkzeugen mit Paßdurchmesser und wenigstens einer Plananlage
EP0544939B1 (de) Keilspannzeug für Prüfmaschinen
DE19756215C2 (de) Schnell-Paß-System für Bauteile von Werkzeugmaschinen
DE4117765A1 (de) Schnittstelle
EP3623088B1 (de) Vorrichtung zum spannen von werkstücken
DE19739460C1 (de) Schnell-Paß-System für Bauteile von Werkzeugmaschinen
CH499365A (de) Spannfutter für Werkzeuge
EP1900464A1 (de) Spanneinrichtung
DE202007010794U1 (de) Spanneinrichtung
WO2003066280A1 (de) Spannelement

Legal Events

Date Code Title Description
8100 Publication of patent without earlier publication of application
D1 Grant (no unexamined application published) patent law 81
8364 No opposition during term of opposition
8381 Inventor (new situation)

Free format text: MICHLER, GERHARD, 74360 ILSFELD, DE RETZBACH, THOMAS, 74357 BOENNIGHEIM, DE

8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: FRITZ SCHUNK GMBH & CO KG FABRIK FUER SPANN- UND G

R071 Expiry of right