DE2539640B2 - Spannvorrichtung zum Einspannen zylindrischer, insbesondere spannungsempfindlicher Werkstücke - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung zum Einspannen zylindrischer, insbesondere spannungseinpfindlicher Werkstücke mittels einer längsgeschlitzten elastischen Spannhülse mit einer zur Aufnahme des Werkstückes zylindrisch und einer an einem Spannkonus anliegenden, kegelig ausgebildeten Mantelfläche.

Solche spannungsempfindlichen Werkstücke können beispielsweise Ring und Hülsen, Ferrit, Keramik, Glas oder ähnliches Material sein.

Eine derartige Spannvorrichtung ist aus der DE-AS 10 90919 bekannt Bei ihr wird eine längsgeschlitzte Spannhülse verwendet, die zur Aufnahme des Werkstückes eine zylindrische und eine am Spannkonus anliegende, kegelig ausgebildete Mantelfläche aufweist. Die Spannhülse ist mit radial von der kegeligen Mantelfläche ausgehenden, den zylindrischen Mantel nicht durchbrechenden Ausnehmungen versehen, deren Grundflächen konzentrisch zur zylindrischen Mantelfläche liegen, wobei die Dicke der zwischen den Ausnehmungen stehengebliebenen Stege gleich oder kleiner als die Wandstärke der Spannhülse ist Eine derartige Spannhülse erfordert einen erheblichen fertigungstechnischen Aufwand. Darüber hinaus tritt beim Einspannen des Werkstückes im Bereich der Stege ein sehr hoher Spannungsdruck am Werkstück auf, während das Werkstück im Bereich zwischen den Stegen nur einem geringen Spanndruck ausgesetzt ist Damit kann mit der bekannten Spannvorrichtung keine optimale Einspannung eines Werkstückes mit über den Umfang gleichmäßigem Spanndruck erreicht werden, so daß spannungsempfindliche Werkstücke Schaden nehmen können. Bei größerer Wandstärke der bekannten Spannhülsen würde wegen der Konstanz eier Wandstärke zwischen den Stegen beim Einspannen eine Verengung des Längsschlitzes und eine verstärkte Krümmung in dem dem Längsschlitz gegenüberliegenden Teil der Spannhülse auftreten, so daß auch damit kein gleichmäßiger Spanndruck am Umfang dies eingespannten Werkstückes erreichbar ist

Gemäß weiterem Stand der Technik (US-PS 12 81 773) ist eine Spannvorrichtung bekannt, die aus

zwei konzentrisch zueinander angeordneten, exzentrisch ausgebildeten Hülsen mit innerer und äußerer Zylinderfläche besteht Die innere, das zu spannende Werkstück aufnehmende Hülse ist durch Längsschlitze in zwei keilförmige Halbschalen geteilt Diese btklen Halbschalen sind innerhalb der äußeren Hülse in Umfangsrichtung symmetrisch mit Hilfe von keilförmigen Stücken verschiebbar, so daß der Innendurchmesser der beiden Halbschalen in horizontaler Richtung etwas verändert werden kann. Bei dieser bekannten Spannvorrichtung können Durchmessertoleranzen praktisch nicht ausgeglichen werden, da sich die Halbschalen nicht elastisch verformen dürfen, denn damit wäre die gleichmäßige Abstützung am Schalenaußendurchmesser nicht mehr gewährleistet

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spannvorrichtung der eingangs beschriebenen Art derart auszubilden, daß sie mit geringem fertigungstechnischen Aufwand herstellbar ist und beim Spannvorgang durch eine gleichmäßige Verringerung des Radius der inneren Mantelflächen der Spannhülse einen gleichmäßigen Spanndruck am Umfang des eingespannten Werkstückes gewährleistet

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Spannhülse und der Spannkonus exzentrisch ausgebildet sind, wobei die Achse der kegeligen Mantelfläche der Spannhülse gegenüber der Achse der zylindrischen Mantelfläche in Bezug auf einen Längsschnitt der Spannhülse so versetzt ist, daß die größte Exzentrizität der kegeligen Mantelfläche diametral gegenüber dem Längsschlitz der Spannhülse liegt Durch die vom Längsschlitz ausgehende in Umfangsrichtung der Spannhülse zunehmende Wandstärke der Spannhülse und die damit verbundene Änderung der elastischen Eigenschaften der Spannhülse tritt beim Spannvorgang eine gleichmäßige Verringerung der lichten Weite der Spannhülse auf, so daß das eingespannte zylindrische Werkstück an seinem gesamten Umfang gleichmäßig in radialer Richtung belastet wird. Durch geeignete Vorgabe der Exzentrizität des Spannkonus ist die Achslage der zylindrischen, das Werkstück aufnehmenden Höhlung der Spannhülse vorgebbar.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist der die Spannhülse aufnehmende Spannkonus eine zylindrische Mantelfläche auf, deren Achse mit der Achse der zylindrischen Mantelfläche der Spannhülse zusammenfällt Dadurch entsteht ein zentrisches System.

Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt ist, wird die Erfindung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch die Spannvorrichtung,

Fig.2 einen Schnitt nach der Linie H-II der Fig. 1 und

Fig.3 eine perspektivische Darstellung zweier Einzelteile.

Mit 1 ist eine exzentrische Spannhülse bezeichnet die eine innere zylindrische Mantelfläche 2 zur Aufnahme eines Werkstückes 3 aufweist Die Achse der zylindrischen Mantelfläche ist mit 4 bezeichnet. Die Spannhülse 1 weist eine äußere kegelige Mantelfläche 5 zur Anlage an einen ebenfalls exzentrischen Spannkonus 7 auf. Die Achse der kegelig ausgebildeten Mantelfläche 5 ist mit 8 bezeichnet. Wie Fig.2 zeigt, ist die Achse 8 der kegeligen Mantelfläche 5 gegenüber der Achse 4 der zylindrischen Mantelfläche 2 der exzentrischen Spannhülse i so versetzt, daß die größte Exzentrizität der

Kegelmantelfläche 5 diametral gegenüber einem Längsschlitz 9 der Spannhülse 1 liegt Der die Spannhülse 1 aufnehmende Spannkon us 7 weist eine entsprechende exzentrisch angeordnete Mantelfläche 6 wie die Spannhülse auf. Die Außenfläche 6 des Spannkonus ist zylindrisch ausgebildet, wobei die Achse der zylindrischen Außenfläche 10 mit der Achse 4 der Spannhülse zusammenfällt Der Spaimkonus 7 ist in einer Hülse 11 axial beweglich geführt, welche an ihrem vorderen Ende einen Flansch 12 zur Abstützung der Spannhülse 1 beim Schließen der Spannvorrichtung aufweist Der Spannkonus 7 weist noch eine zylindrische Bohrung 13 auf, in die ein rohrfönniger Teil 14 eingesetzt ist Dieser ist mit einem Flansch 15 versehen, weicher mit der Hülse 11 verbunden ist In dem Spannkonus 7 ist ein Fixierstift 16 eingesetzt, der mit seinem vorderen Ende 17 in eine axial verlaufende Nut 18 der Hülse 14 eingreift und eine Verdrehung des Spannkonus 7 gegenüber den Teilen U und 14 verhindert Durch Bohrungen 19 im Flansch 15 kann der Spannkonus 7 axial verstellt werden, wie durch einen Pfeil 20 angedeutet ist Damit die Spannhülse 1 ihre Lage gegenüber dem Spannkonus 7 beibehält, ist an der Stirnseite des vorderen Endes des rohrförmigen Teiles 14 eine Fixiernase 21 vorgesehen, die in eine entsprechende an der Stirnseite der Spannhülse 1 angeordnete Nut 22 eingreift, wie aus Fi g. 3 zu ersehen ist

Zum Spannen wird der Spannkonus 7 in Bezug auf Fig.! nach links bewegt Die sich gegen den Flansch 12 abstützende Spannhülse 1 verändert damit ihren Bohrungsradius. Durch entsprechenden Versatz von der Mittelbohrung 2 zur Kegelmantelfläche 5 wird wie bei einem Sicherungsring eine gleichmäßige Biegespannung in der Spannhülse 1 und damit eine gleichmäßige Veränderung des Radius der Mantelfläche 2 beim Spannvorgang erreicht Das bedeutet, daß trotz Durchmessertoleranzen ein Zylinder oder Ring auf der ganzen Mantelfläche gespannt bzw. abgestützt wird und dadurch große Kräfte auch bei spröden Materialien aufgenommen werden können. Dies ist insbesondere bei der Anwendung an Spritzgußmaschinen von Bedeutung, wo sehr hohe Drücke auftreten. Durch den dazugehörigen exzentrischen Spannkonus 7 wird das System zu einem exzentrischen Spannelement Zum Lösen der Spannvorrichtung wird der Spannkonus 7 nach rechts bewegt, wobei sich die Spannhülse 1 gegen den rohrförmigen Teil 14 abstützt.

Das erfindungsgemäße Prinzip kann auch zum Spreizen verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Spannvorrichtung zum Einspannen zylindrischer, insbesondere spannungsempfindlicher Werkstücke mittels einer längsgeschlitzten elastischen Spannhülse mit einer zur Aufnahme des Werksuikkes zylindrisch und einer an einem Spannkcrius anliegenden, kegelig ausgebildeten Mantelflädhe, dadurch gekennzeichnet, daß die Spnrinhülse (1) und der Spannkonus (7) exzentrisch ausgebildet sind, wobei die Achse (8) der kegeligen Mantelfläche (5) der Spannhülse (1) gegenüber der Achse (4) der zylindrischen Mantelfläche (2) in Bezug auf einen Längsschlitz (9) der Spannhülse i[l) so versetzt ist, daß die größte Exzentrizität (e) der kegeligen Mantelfläche (5) diametral gegenüber dem Längsschlitz (9) der Spannhülse (1) liegt

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Spannhülse (1) aufnehmende Spannkonus (7) eine zylindrische Außenfläche (10) aufweist, deren Achse mit der Achse (4) der zylindrischen Mantelfläche (2) der Spannhülse i[l) zusammenfällt