DE2019796A1

DE2019796A1 - Einspannvorrichtung

Info

Publication number: DE2019796A1
Application number: DE19702019796
Authority: DE
Inventors: Hohler Frederick Andrew; Uhtenwoldt Herbert Rudolf
Original assignee: Heald Machine Co
Current assignee: Heald Machine Co
Priority date: 1969-04-23
Filing date: 1970-04-23
Publication date: 1970-11-12
Also published as: GB1307714A; JPS4819157B1; US3602521A

Description

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20Λ.1970

The Heald Machine Co». Worcester. Mase./USA Titel: Einspannvorrichtung

Diese Erfindung befaßt sich mit einer Einspannvorrichtung oder mit einem Spannfutter, Sie befaßt sich insbesondere aber mit einer Vorrichtung zum Festhalten von langen und dünnwandigen Werkstücken während der Innensohleifvorgänge,

Das Innenschleifen von Werkstücken ist besonders dann problematisch, wenn ein langes und dünnwandiges Werkstück im Schleifvorgang zu bearbeiten ist. Wird bei derartigen Werkstücken eine gewöhnliche Werkstückhaltevorrichtung verwendet, dann besteht eine Neigung zur Deformierung des Werkstückes, und zwar derart, daß, wenn auch der SchleifVorgang selber genau vollzogen worden ist, das Lösen des Werkstückes von der Einspannvorrichtung , oder vom Spannfutter dieses zu einer Rückkehr in dessen Origi«. nalposition veranlaßt und dadurch wiederum eine Deformierung der geschliffenen Oberfläche herbeiführt. Trotzdem ist es erforderlich, daß das Werkstück sehr festgehalten wird, so daß die üblichen Vorrichtungen oder Maßnahmen zur Einhaltung der Schleif-Maßhaltigkeit, der Abmessung und der Qualität oder Güte herangezogen werden können« Diese und andere bei den ■■ bisherigen Vorrichtungen aufgekommene Prpbleme und Schwierigkeiten werden im Rahmen dieser Erfindung in einer völlig neu« artigen Weise vermieden·

Das Hauptziel dieser Erfindung ist deshalb die Schaffung einer Einspannvorrichtung oder eines Spannfutters zum Fest· ' halten der Werkstücke, wobei das jeweilige Werkstück dam ', sicher und ohne Deformation festgehalten wird.

Ein anderes Ziel dieser Erfindung ist die Schaffung einer iinspehnvorriohtung oder eines Spannfutters, bei welcher/ welchem dl« Einepannkräftt sur Vermeidung örtlicher Deform ^l \ »ationen über einen »ögliohet großen Teil d«r Ob#rfläoh· de» WerketUok·· verteilt

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Ein weiteres Ziel dieser Erfindung ist die Sohaffung einer Einspannvorrichtung oder eines Spannfutters zum Festhalten von Werkstüoken, zu denen Teile unterschiedlicher Federkonstante oder unterschiedlichen Elastizitätsverhaltens gehören, wobei die !^spannvorrichtung oder das Spannfutter derart ausgeführt ist, daß auf den Teil des Werkstückes oder auf den Teil d®? Einspannvorrichtung, der die größere Federkonstante oder Elastiaitätskonstante aufweist, größere Klemm· kraft© ©te Einsparmkräfte übertragen werden können«

Ein wiederum anderes Ziel dieser Erfindung ist die Sohaffung

/für dia. Verwendung, beim Inenschleifen„ _ ., _ , ^w /einer Banspannvorrlofitung oder eines Spannfutters zum Festhalten von Werkstücken, wobei di© Einspannvorrichtung oder das Spannfutter eine viskoelastische Dämpfung aufweist, was wiederum eine Zerstörung der Schleifscheibe beim ersten Berühren des Werkstückes verhindert und Sehleif-Rattermarken vermeidet« ·

Ein weiteres Ziel dieser Erfindung ist die Schaffung einer Einspannvorrichtung oder, eines Spannfutters mit einer Werk« stücksinnenhalterung, die gegenüber den bisherigen aus Stahl bestehenden Einspannvorrichtungen oder Spannfuttern auf einen weiteren Außenabmessung geöffnet werden kann, wodurch diese ) Einspannvorrichtung oder dieses Spannfutter dann wiederum

bei einer Reihe von Werkstücken Verwendung finden kann, dke einen größeren Toleranzbereioh bezüglich des Außendurohme'si» aers haben, wobei dennoch bei allen Werkstücken eine Wirksame Klemmwirkung oder Einspannwirkung gewährleistet ist·

Bei Berücksichtigung dieser und anderer Ziele dürfte es den Fachleuten klar sein, dap sich diese Erfindung aus einer Kombination von Teilen Busammensetzt, die in der nachstehend gegeben»» Spezifikation beehrleben worden und für di· mit dtn beiliegenden Patentansprüchen um Patenteohut* naohgesuoht wird»

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Qegenstand dieser Erfindung ist im wesentlichen eine Einspann» vorrichtung oder ein Spannfutter mit einem Gehäuse, mit einer Buchse, die aus Elastomer-Material ausgeführt ist und einen Hohlraum zur Aufnehme des jeweiligen Werkstückes aufweist, sowie mit einem Stößel, der auf die Buchse Kraft zu übertragen hat, damit sich diese Buchse im rechten Winkel sur Kraßb richtung ausdehnen kann, wodurch dann wiederum das Werkstück festgeklemmt wird.

Die vorerwähnte Buchse ist, um es genauer auszudrücken, in Form eines Rohres ausgeführt-, das in seinem inneren Hohlraum das betreffende Werkstück aufnimmt· Zum Gehäuse gehört eine Bohrung, die den Außenumfang oder die Außenfläche der Buchse sehr eng umsohließt und zum Eingreifen in ein Ende dar Buchse mit einem nach innen geriohteten Flansch versehen ist. Der .. Stößel ist in der Bohrung des Gehäuses gleitend angeordnet und greift in das andere Ende der Buchse ein·

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Die Erfindung wird nachstehend anhand des in Zeichnung darge-' stellten AusfUhmngsbeiSpieles (der im Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele) näher erläutert. Die Zeichnung zeiigt in Fig* 1 einen Vertikal schnitt durch eine Einspannvorrichtung oder durch ein Spannfutter, in Fig. 2 eine ■ zum Tefcl durchbrochen idedergegebene Schnittdarstellung durch ©ine geänderte öder modifizierte Ausführung der ELn« .spannvorrichtung ©dar des Spannfutters, in Fig. 3 eine perspektivisch© Darstellung einer genäderten oder modifizierten Ausführung der Buehse sowi© in Fig© ^ ein© perspektivische Darstelluttg einer wiederum anderen Ausfu* jrungsform der Buchse,

. Aus Fig« -1 ist au erkennen» daß au dem mit der allgemeinen iiinweiszahl '10 gekennzeichneten Spannfutter ©der au d©r mit der allgemeinen Elnweis&ahl 10 gekennzeichneten ΕϋηβρΕΕιηνοΛ riehtung ein Gehäuse 11 gehörig in das ©imams E&astomexWMa»·

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terial bestehende Buehse₉^)ei spielsweise aus Butadien,, einge« seist tat© Zur TOreriiätatea Biaehse 12 gehört eine Aussparung odes³ ©In HoftuLrsian 13₉ der das Werkstföek aufzunehmen hat«, Bei deii dargestellten Iferkstüek 14 handelt es sich am «in©n Ventil» -stößel ftir ©in© Vörbs^naungeiijasehiia© ©der einen ferbrennußgs-» ffiotos·© daa aus dü©e@r»i Grund® betrSshtlioh lang «ad dünnwandig ist«

Auf das Gehäuse ist ein Stößel 15 montiert, der derart arbei» tet„ daß er auf dia Buohs@"*ein© JDruolctdrlamg ausübt, wobei dies© BuQhse 12 dasu veranlaßt XuXu₉ sie* im reshtera 'l 8ur Kraftslehtwng auszudehnen und dabei daa VfeAstliek auklessmsn· Ie Bmelise 12 ist wie ©in Rohr ausgeführt_t dessen Inntnböhrung 16 sieh eng «a das VJerkstüok !©gto Iß das Gtehätt» se 11 let ein® Bohrung 1? eingearbeitet,, du© di© sjylindrisoh© Außenil&ohd d®v Buehse 12 sehr ©ng wasoKLießi® g\aa Gehäuse gehört ««iterhin ©la nash innen gerlehtetep Miaasoh 18, der

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eine radial gerichtete Endfläche oder Stirnfläche der Bushs© 12 berührt. Der in der Form eines Kolbens ausgeführte Stößel 15 kann in der Bohrung 1? des Gehäuses gleiten» Zu ihm -gehöht ein axial gerichteter Flansch 19» der das andere End® der Buchse 12 berührt· Vom Stößel 15 aus ist ein© Stange ZL au einem flüssigkeitsangetriebenen oder hydraul!sehen Linear antrieb 22 geführt. Dieser Antrieb ist in der üblichen W0L» se mit den entsprechenden Steuerungsimrslohtungsn oder E@ge* lungsvorriohtungen versehen, die in tlbarainstiimung Kit d@a· Regelungsanlage der Maschine, au der die Speumvor&ohtuäg gehört, der einen Seite des Kolbens Dmskfliisiigkeit -ssultih» ren und von deren anderen Seit© wieder eibziehen* Bei dar b@ö vorzugten Ausführung des Erfindung sgegenstandea ist di© Üa» stomer-Buchse 12 dreiteilig ausgeführt, w&ei die beiden '

ELastomer_MRohre 12' und 12" durch eine Metallröhre 20 von» einerander getrennt sind. Die Längen dieser Rohre sind dabei derart ausgewählt, daß ein jedes SlaatomerARohr in. des* Länge kürzer ist als es sich koextensiv zum zylindrisshen Teil des Werkstückes, mit dem es zusammenarbeitet» ausdehnte Durch dies Vorkehrung wird verhindert, daß aiefe während des KLemmvorganges oder des Spannvorganges das ElastomexvtMateri&L um die Ecken und in den Hohlraum fließen kann·

Aus der vorgegebenen Beschreibung derVorriohtung ist nun die Arbeitsweise derselben leicht zu verstehen· Während des Arbeitens der Werkzeugmaschine wird das Werkstück I^ in dio Buchse 12 eingeführt und eingesetzt« Die Buchse befindet sich in einem entspannten Zustand, weil sich der Antrieb ZZ auf der linken Seite des Zylinders befindet, WlVu. die link® Seite des Zylinders mit Druckflüssigkeit hmnisehlagt_fi dann bewegt sich die Stange ZL nach rechte und nimmt den Stößel 15 mit«, Der Flansch 19 berührt das Ende der Buchse 12® eo daß dl· Buchse 12 in dem Raum, der von de» StöSelfltneoh 19

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teil ,aufgesehraubt und mit dem nach innen gerichteten Flansch 37 versehen, der gegen ein Ende einer zweiten KLastomer-Buöh* se ^2 drückt. Der zum Gehäuse gehörende Teil 39 ist mit einer Bohrung versehen, in der die Buchse MZ angeordnet ist. ELn von einem Hydraulikantrieb betätigter Stößel MM- drückt gegen das andere Ende der Buchse M2,

Die geänderte Ausführung des Erfindungsgegenstandes arbeitet ähnlich wie die/das mit Fig, 1 dargestellte ELnspannvorrioh» tung oder Spannfutter« Sie unterscheidet sich jedoch darin, daß die beiden Buchsen 32 und M-Z jeweils mit unterschiedlichen Werten zur Ausdehnung gebracht werden können, wodiroh dann wiederum beim Werkstück an den verschiedenen Stellen verschiedenartige oder unterschiedliche Klemmkräfte oder ELnspannkräfte hervorgerufen werden. Bei einem dem Ventil«· , stößel ähnliehen Werkstück ist das. äußere Ende Biner Defpr«» mation mehr unterworfen als das innere Ende. Diese beiden Enden sind darüber hinaus durch eine Umfangsnut voneinander getrennt, so daß sie sich unter Krafteinwirkung unterschiedlich deformieren. In einer diesen Situation ähnlichen Situation ist es gut, däS Prinzip dieser Erfindung anzuwenden, und zwar unter Herbeiführung verschiedenartiger auf die beiden Teile ' des Werkstückes einwirkenden Klemmkräfte, so daß die Befor» mation in dessen inneren gleich Null wird. Ss ist somit mög·· lieh, eine gute Schleiffläche zu erzeugen.

Fig. 3 zeigt eine Elastomer-Buchse 52, deren Innenbohrung gegenVersohleiß dui^u die Einbettung von kleinen Karbidkugeln 5*fr in das Material gesohützt ist. Fig. M zeigt eine ähnliche ElastomerXBuohse 62,.die durch das Einsetzen von Belleville-^ Federn 63 In dai» Elastomere-Material verstärkt ist,

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Es dürfte klar sein, daß, ohne vom Geiste der Erfindung abzu* weichen, kleinere Änderungen an Form und Konstruktion vorgei nommen werden können» Diese Erfindung soll jedooh nioht nur auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispuele beschränkt sein,'sondern vielmehr auch alles erfassen, was in den Bereich der Patentansprüche fällt·

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Claims

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The Heald Machine Co.. Worcester. Mass./USA Patent anspriichet

Eine Einspannvorrichtung oder ein Spannfutter bestehend aus einem Gehäuse und aus einer in das Gehäuse eingesetz ten Buchse mit einer Aussparung oder einem Hohlraum zur Aufnahme eines Werkstückes« Diese Einspannvorrichtung oder dieses Spannfutter

dadurch gekennzeichnet, daß

im Gehäuse ein Stößel angeordnet ist, der auf die Buchse Kraft überträgt und diese dann-zur Ausdehnung rechtwinklig zur Kraftriohtung,und damit aber auch sum Festklem» men dee Werkstückes, bringt. ■

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2« Eine Einspannvorrichtung oder ein Klemmfutter nach Anspruch 1, ' dadurch gekennzeichnet» daß

die Buchse in Form eines Rohres ausgeführt ist un in ihrer Innenbohrung das Werkstück aufnimmt·

3· Ein© Einspannvorrichtung oder ein Klemmfutter nach Anspruch 2

dadurch gekennzeichnet, daß

in das Gehäuse eine Bohrung eingearbeitet ifet, die die Außenfläche der Buchse sehr eng umschließt; zum Gehäuse ein nach innen gerichteter Flansch gehört, der das eine Side der Buohse berührt·

4. Eine Einspannvorrichtung oder ein Klemmfutter nach Anspruoh 3»

dadurch gekennzeichnet, daß

der Stößel in der Bohrung des vorerwähnten Gehäuses gleiten kann und das andere Ende der Buohse berührt·

% Eine Einspannvorrichtung oder ein Klemmfutter naoh Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, daß

der Stößel von einem flUssigkeitsangetriebenen oder hydraulischen Linearantrieb angetrieben oder betätigt wird.

6, Eine ELnsapnnvorrichtung oder ein Klemmfutter naoh Anspruch 5t

dadurch gekennzeichnet, daß

zum Festklemmen des Werkstückes eine zweite Buchse vorgesehen ist, und zwar an einer Stelle, die von der ersten Buchse in einem bestimmten Abstand entfernt ist} das Gejäuse einen zweiten Flansch besitzt,' der das eine Ende der Buo se berührt) schließlich ein zweiter Stößel vorgesehen ist, der das andere Bide der Buohse. berührt.

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