DE2332302A1 - Spannvorrichtung zum halten eines duennwandigen hohlteils - Google Patents

Description

TOLKSWAGENWEEE
. Aktiengesellschaft
5180 Wolfsburg

unsere Zeichen: E 1505
1702-Pt-Hu/Sa

25.6.73

Spannvorrichtung zum Halten " ' "· $· ?J— eines dünnwandigen Hohlteils

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung zum Halten eines dünnwandigen Hohlteils mit einem inneren und einem äußeren Umfang unter Freilassen eines der Umfange.

Bei dünnwandigen Teilen besteht häufig die Aufgabe, das Teil im Bereich eines seiner Umfange zu halten, während der andere Umfang einer feinen spanabhebenden Bearbeitung unterzogen wird. Eine besondere Schwierigkeit bei dünnwandigen Teilen besteht darin, daß übliche Spannvorrichtungen, die an einzelnen Stellen des Umfangs an dem Höhlteil angreifen, zu einer Verformung desselben führen können. Selbst dann, wenn es sich um eine elastische Verformung handelt, ist diese nicht tragbar, da bei der Bearbeitung des nicht mit der Spannvorrichtung in Verbindung stehenden Umfangs des Hohlteils infolge dieser örtlichen Verformungen desselben unterschiedliche Wandstärken entstehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spannvorrichtung der eingangs bezeichneten Art zu schaffen, die diesen Nachteil nicht aufweist. Die erfindungsgemäße Lösung

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dieser Aufgate ist dadurch gekennzeichnet, daß ein eine elastische Druckfläche, deren Form dem anderen Umfang angepaßt ist, besitzender geschlossener Hohlkörper durch ein Druckmedium mit dieser Druckfläche gegen den anderen Umfang preßbar ist.

Durch den erfindungsgemäß vorgesehenen geschlossenen Hohlkörper, der mittels eines Druckmediums, in der Regel pneumatisch, gleichsam aufgeblasen werden kann, bis sich seine elastische Druckfläche satt gegen einen der Umfange des dünnwandigen Hohlteils legt, ist eine gleichmäßige Verteilung des von der Druckfläche ausgeübten Drucks über den benachbarten Umfang des dünnwandigen Hohlteils sichergestellt. Dadurch ist also die oben beschriebene Gefahr vermieden, daß durch die Spannvorrichtung örtliche Verformungen des dünnwandigen Hohlteils auftreten.

Diese günstige Eigenschaft wird dadurch in optimaler Weise erzielt, daß der geschlossene Hohlkörper mit seiner Druckkammer der Form des benachbarten Umfangs des dünnwandigen Hohlteils angepaßt ist, so daß auch der geschlossene Hohlkörper nicht örtlich, sondern über den gesamten benachbarten Umfang auf das dünnwandige Hohlteil einwirkt. Durch diese gleichmäßig über den benachbarten Umfang verteilte Druckkraft sind örtliche Spannungspiijzen zumindest dann praktisch vollständig vermieden, wenn das dünnwandige Hohlteil rotationssymmetrisch aufgebaut ist. Diese Tatsache bedeutet jedoch keine Beschränkung der Erfindung speziell auf das Halten rotationssymmetrischer dünnwandiger Hohlteile, da auch bei gewisser Abweichung der Hohlteile von der Rotationssymmetrie eine so weitgehende Gleichmäßigkeit der Spannungsverteilung durch die Erfindung gewährleistet ist, daß unzulässige Verformungen durch das Einspannen vermieden sind.

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Eine Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß der andere Umfang, also der die Auflage für die elastische Druckfläche bildende Umfang des zu haltenden dünnwandigen Hohlteils, der innere Umfang desselben ist und der geschlossene Hohlkörper die Form eines von dem Hohlteil umschlossenen Doms besitzen. Im drucklosen Zustand besitzt der Dorn also etwas kleinere Querabmessungen als das dünnwandige Höhlteil in seinem inneren Bereich, so daß dieses auf den Dorn aufgeschoben werden kann; anschließend wird eine Druckmittelzufuhr zu einer in dem geschlossenen Hohlkörper enthaltenen Druckkammer betätigt, und der geschlossene Hohlkörper weitet sich elastisch so weit auf, daß seine den äußeren Umfang bildende elastische Druckfläche satt gegen den inneren Umfang des zu haltenden Hohlteils anliegt.

Der geschlossene Hohlkörper kann aber auch die Form eines Hohlzylinders mit in seine Wand eingelassener Druckkammer besitzen. Hat der geschlossene Hohlkörper die Form eines Kreiszylinders, so enthält er eine ringförmige Druckkammer. Diese Konstruktion kann man unabhängig davon verwenden, ob der geschlossene Hohlkörper das dünnwandige Hohlteil in sich aufnimmt, also umgil>t, oder ob er ähnlich wie der beschriebene Dorn in das dünnwandige Hohlteil hineinragt. In jedem Fall wird man den Hohlzylinder auf seiner der elastischen Druckfläche abgekehrten Oberfläche zweckmäßigerweise mit einer starren Versteifung versehen, die durch einen selbständigen Metallmantel gebildet sein kann. Diese starre Versteifung kann mit Mitteln zur Befestigung an einer beispielsweise stativartigen Halterung versehen sein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt die Figur, und zwar ist dort mit 1 als dünnwandiges Hohlteil eine Zylinder-

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laufbuchse "bezeichnet, die während der Bearbeitung ihres inneren Umfangs 2 innerhalb des hier manschettenförmigen geschlossenen Hohlkörpers 3 eingespannt ist. Der Hohlkörper 3 wiederum wird auf seinem äußeren umfang von dem steifen Stahlmantel 4 umgeben, der Gewindeteile 5 zur Befestigung an einer nicht dargestellten Halterung besitzt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in der Figur also im auseinandergenommenen Zustand dargestellt.

Die Dimensionierung der einzelnen Teile relativ zueinander ist nun so getroffen, daß der geschlossene elastische Hohlkörper 3 im entspannten Zustand einen Innendurchmesser besitzt, der etwas größer ist als der Außendurchmesser bzw. die Außendurchmesser der Zylinderlaufbuchse 1, so daß diese in den elastischen Hohlkörper 3 eingesetzt werden kann. Das Entsprechende gilt bezüglich der Bemessung des Innendurchmessers des Stahlmantels 4 bezüglich des Außendurchmessers des elastischen Hohlkörpers 3 im entspannten Zustand desselben.

Nach dem Ineinanderfügen der figürlich dargestellten Teile wird nun über die Leitung 6 ein Druckmedium in die sich über die gesamte Wand des elastischen geschlossenen Hohlkörpers 3 erstreckende, figürlich nicht dargestellte Druckkammer geleitet, wodurch sich der Hohlkörper aufweitet und sich mit jeweils einer seiner beiden Mantelflächen gegen den äußeren Umfang der Zylinderlaufbuchse 1 und den inneren Umfang des Stahlmantels 4 legt. Wie aus der Figur ersichtlich, ist die als elastische Druckfläche wirkende innere Umfangsflache 7 des elastischen Hohlkörpers 3 in ihrem Verlauf der Form der äußeren ümfangsflache 8 des zu haltenden Teils 1 angepaßt, so daß bei der Erhöhung des Drucks in der Druckkammer des elastischen Hohlkörpers 3 eine zumindest weitgehend gleichmäßige Verteilung der von der Druckfläche

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auf das Teil 1 ausgeübten Druckkräfte über den gesamten äußeren umfang θ dieses Teils auftritt.

An der starren Versteifung können stirnseitige Anschläge, beispielsweise Ringscheiben, für das Hohlteil befestigt sein. Infolge der Elastizität des Hohlkörpers kann das Hohlteil nämlich, beispielsweise bei einer Oberflächenbearbeitung, Bewegungen in axialer Richtung ausführen, die sich durch derartige Anschläge begrenzen lassen. Insbesondere dann, wenn sich die Anschläge über eine ganze Stirnfläche des Hohlteils erstrecken, ist die Gefahr einer Beschädigung des Hohlteils minimal.

Die Erfindung bietet den weiteren Vorteil, daß sie ohne Änderung für Hohlteile verschiedener Abmessung Verwendung finden kann. Ganz besonders gilt dies dann, wenn während des Einspannvorgangs die Druckkammer des Hohlkörpers an Unterdruck liegt.

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Claims (6)

1. ANSPRÜCHE

   f 1. j Spannvorrichtung zum Halten eines dünnwandigen Hohlteils mit einem inneren und einem äußeren Umfang unter Freilassen eines der Umfange, dadurch gekennzeichnet, daß ein eine elastische Druckfläche (7), deren Form dem anderen Umfang (8) angepaßt ist, besitzender geschlossener Hohlkörper (3) durch ein Druckmedium mit dieser Druckfläche (7) gegen den anderen Umfang (δ)■ preßbar ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Umfang der innere Umfang (2) ist und der geschlossene Hohlkörper (3) die Form eines von dem Hohlteil umschlossenen Doms "besitzt.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der geschlossene Hohlkörper (3) die Form eines Hohlzylinders mit in seine Wand eingelassener Druckkammer besitzt.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlzylinder (3) auf seiner der elastischen Druckfläche (7) abgekehrten Oberfläche mit einer starren Versteifung (4) versehen ist.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifung durch einen selbständigen Metallmantel (4) gebildet ist.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß die starre Versteifung (4) mit Mitteln (5) zur Befestigung an einer Halterung versehen ist.

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