DE2621702C2

DE2621702C2 -

Info

Publication number: DE2621702C2
Application number: DE19762621702
Authority: DE
Inventors: Mirko Paris Fr Pollak
Original assignee: Tobler Sa Mecanique De Precision Franco-Suisse Louvres Fr
Current assignee: Tobler Sa Mecanique De Precision Franco-Suisse Louvres Fr
Priority date: 1975-06-13
Filing date: 1976-05-15
Publication date: 1987-06-19
Also published as: FR2314008B1; DE2621702A1; FR2314008A1; DE7615499U1

Description

Die Erfindung betrifft einen Spreizdorn mit einem konischen sich spielfrei im Inneren einer ebenfalls konischen ela stischen Büchse verschiebenden Kolben, wobei die entspre chend angepaßte Büchse mit Schlitzen versehen ist, die Büchse an einem ihrer Enden sich gegen den Dornkörper abstützende Einrichtungen 5 ₁; 5′ ₁ aufweist und der Kolben aus einem ersten konischen spielfrei im Inneren der der Büchse längs der Dornachse verschiebbaren Teil 2 ₁, einem zweiten zylindrischen spielfrei sich im Inneren einer zen tralen Bohrung des Dornkörpes verschiebenden Teil und einem dritten, eine Verbindung mit der für die Ver schiebung des Kolbens sorgenden Vorrichtung herstellenden Teil, wobei der Hub des Kolbens höchstens gleich einer vorbestimmten Strecke j ist, besteht, wobei die Spannstan ge im Dornkörper direkt geführt ist. Solche Spreizdorne werden seit etwa 1953 von der Patentinhaberin hergestellt und verkauft.The invention relates to an expanding mandrel with a conical piston free of play inside a conical ela-elastic sleeve, the correspondingly adapted sleeve is provided with slots, the sleeve at one of its ends against the mandrel body supporting devices 5 ₁ ; 5 ' ₁ has and the piston from a first conical backlash-free inside the sleeve along the mandrel axis part 2 ₁ , a second cylindrical backlash-free inside a central bore of the mandrel body part and a third, a connection with the for Ver displacement of the piston providing device manufacturing part, the stroke of the piston is at most equal to a predetermined distance j , with the clamping rod ge is guided directly in the mandrel body. Such expanding mandrels have been manufactured and sold by the patent owner since around 1953.

Eine ähnliche Konstruktion ist auch in der DE-OS 19 02 401 beschrieben.A similar construction is also in DE-OS 19 02 401 described.

Im übrigen sind bereits solche elastische Büchsen ver wendenden Spreizdorne bekannt. Bei diesen Dornen wird je doch das zu bearbeitende Werkstück gegen einen Lagerungsan schlag für den Rücklauf der Büchse beim Spannen gepreßt; die Konizität des Kolbens ist gegen das freie Ende der Büchse gerichtet; der Kolben ist nicht auswechselbar. Die mit diesen Dornen erhaltenen Ergebnisse sind beachtlich. Allerdings erfüllen sie nicht gleichzeitig die Forderungen hinsichtlich einer äußerst genauen Präzision im Betrieb; einem unbedingt parallelen Spannen des zu bearbeitenden Werkstücks; die Möglichkeit, ein erhebliches Moment zu über tragen; von großer Kapazität zu sein; sehr einfach, aber robust zu sein und dies alles bei einem niedrigen Herstel lungspreis.In addition, such elastic bushings are already ver known expanding mandrels. With these thorns but the workpiece to be machined against a storage device blow pressed for the return of the rifle when clamping; the taper of the piston is towards the free end of the Rifle aimed; the piston cannot be replaced. The Results obtained with these thorns are remarkable. However, they do not meet the requirements at the same time regarding extremely precise precision in operation; an absolutely parallel clamping of the to be machined Workpiece; the opportunity to pass a significant moment wear; to be of great capacity; very simple, however to be robust and all this at a low price price.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Spreizdorn der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art so weiter zubilden, daß im Betrieb äußerste Präzision, ein unbedingt paralleles Spannen des zu bearbeitenden Werkstücks, dabei aber gleichzeitig die Übertragung eines erheblichen Moments möglich wird und dies in doch einfacher sowie preiswerter Weise.The invention has for its object a mandrel the type mentioned in the preamble of claim 1 so on to form that extreme precision in operation, an absolute must parallel clamping of the workpiece to be machined but at the same time the transmission of a significant moment is possible and this in a simpler and cheaper way Wise.

Erreicht wird dies überraschend einfach dadurch, daß zwei aufeinanderfolgende Schlitze in an sich bekannter Weise in der Büchse von gegenüberliegenden Enden der Büchse ausge hen, daß der vordere Teil des Spanndornkörpers in die Büchse hineinragt, daß der zweite zylindrische Teil verschiebbar im stationären vorderen Teil des Spanndorns geführt ist und daß das vordere Ende des Spannkörpers einen Stirnanschlag für den Kolben bildet.This is surprisingly achieved simply by two successive slots in a manner known per se in the sleeve from opposite ends of the sleeve hen that the front part of the mandrel body into the Rifle protrudes that the second cylindrical part slidable in the stationary front part of the mandrel is guided and that the front end of the clamping body forms a front stop for the piston.

Die Büchse kann gegen den Spanndornkörper in Form eines Bundes abgestützt sein, dessen Vorderfläche durch eine ringförmige Platte gehalten ist, die am Umfang gegen den Dornkörper gehalten ist. Hierbei kann die zentrale Öffnung dieser Platte einen Durchmesser aufweisen, der geringfügig größer als der Durchmesser der Büchse vor dem Spannen ist, wobei diese Platte derart ausgebildet und auf dem Dorn an geordnet ist, daß sie gleichzeitig als Stützfläche für das zu bearbeitende Werkstück, also auch als Haltefläche der Büchse während des Lösens dient.The bushing can be against the mandrel body in the form of a Be federally supported, the front surface by a annular plate is held, the circumference against the Mandrel body is held. Here, the central opening this plate have a diameter that is slightly is larger than the diameter of the sleeve before clamping, this plate being designed and attached to the mandrel is ordered that it serves as a support surface for the workpiece to be machined, also as a holding surface for the Rifle is used during loosening.

Andererseits kann die Abstützung der Büchse gegen den Dorn körper durch einen Bund oder eine Rippe gebildet sein, die gegen die Achse der Büchse weisen, wobei Bund oder Rippe in einer entsprechenden Nut gelagert sind, die in einem Teil des Dornkörpes ausgespart ist, der gegen das Innere dieser Büchse vorsteht.On the other hand, the sleeve can be supported against the mandrel be formed by a covenant or a rib, the point against the axis of the sleeve, with the collar or rib in a corresponding groove are stored in one part the spine is spared against the inside of this Rifle protrudes.

Büchse und Kolben können verdrehsicher gemacht werden, wo bei dem Kolben die Möglichkeit gelassen wird, sich axial zu verschieben.Bush and piston can be made non-rotating where the piston is left with the possibility to move axially.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert werden, in derFor example, embodiments of the invention are intended now with reference to the drawing are explained in the

Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Erfindung zeigt; und in der die Fig. 1 shows a first embodiment of the invention; and in which

Fig. 2 und 3 ein Detail von zwei unterschiedlichen Ausführungsformen erkennen lassen.Can be seen in FIG. 2 and 3 shows a detail of two different embodiments.

In Fig. 1 zeigt der Teil oberhalb der Linie I-I einen Halbdorn nach der Erfindung, bei welchem die elastische Büchse einen relativ geringen Außendurch messer aufweist, während der unterhalb dieser Linie in Richtung II-II gelegene untere Teil die Hälfte eines Dornes erkennen läßt, der die gleichen Ab messungen wie der in I-I gezeigte aufweist, jedoch mit einem größeren Kolben ausgestattet ist und der diesmal eine Büchse mit einem größeren Außendurch messer trägt. Gleiche Teile und Organe tragen in den Teilen I-I bzw. II-II die gleichen Bezugs zeichen.In Fig. 1 the part above the line II shows a half-mandrel according to the invention, in which the elastic sleeve has a relatively small outer diameter, while the lower part located below this line in the direction II-II shows half of a mandrel, the has the same dimensions as the one shown in II, but is equipped with a larger piston and this time carries a sleeve with a larger outside diameter. The same parts and organs have the same reference symbols in parts II and II-II.

Die Fig. 2 und 3 zeigen ein Detail zweier unter schiedlicher Ausführungsformen. Nach einer Ausführungs form wird die Abstützung der Büchse 5 gegen den Dorn körper 1 durch einen Bund oder eine Rippe 11 gebildet, die gegen die Achse der Büchse gerichtet ist, wobei dieser Bund in einer entsprechenden Nut gelagert ist, die in einem Teil 1′ des Körpers des Dorns 1 ausgespart ist, welcher in das Innere dieser Büchse vorsteht, wie Fig. 2 erkennen läßt. Figs. 2 and 3 show a detail of two under schiedlicher embodiments. According to one embodiment, the support of the sleeve 5 against the mandrel body 1 is formed by a collar or a rib 11 which is directed against the axis of the sleeve, this collar is mounted in a corresponding groove, which in a part 1 ' of Body of the mandrel 1 is recessed, which protrudes into the interior of this sleeve, as can be seen in FIG. 2.

Nach der Ausführungsform der Fig. 3 besteht die Ab stützung der Büchse 5 gegen den Körper 1 des Dorns aus einem Bund 12, der einen integralen Bestandteil dieses Teiles 1′ des Körpers 1 bildet oder fest mit diesem verbunden ist, des Körpers, der in das Innere der Büchse vorsteht, wobei dieser Bund in einer entsprechenden im Innern der Büchse ausgesparten Nut gelagert ist.According to the embodiment of Fig. 3, the support from the sleeve 5 against the body 1 of the mandrel consists of a collar 12 which forms an integral part of this part 1 'of the body 1 or is firmly connected to it, the body which in the The interior of the sleeve protrudes, this collar being mounted in a corresponding groove recessed inside the sleeve.

Bei diesen Ausführungsformen ist die Verwendung einer Haltplatte für den Bund der Büche nicht notwendig.In these embodiments, the use of a Retaining plate for the bundle of the books is not necessary.

Im einzelnen weist nach Fig. 1 der Dorn nach der Er findung einen Dornkörper 1 mit einer längs der Achse (Längsachse) verlaufenden zentralen Bohrung auf, wobei der Durchmesser d ₁ ihres vorderen Teils (des Spann teils) kleiner als der Durchmesser d ₂ ihres hinteren Teils (Betätigungsteils) ist. Ein zylindrischer Teil 2 ₂ eines Kolbens kann sich spielfrei in Richtung der Achse des Dorns in der Bohrung des Körpers verschieben. Dieser zylindrische Teil 2 ₂ ist vorne (rechts in der Figur) mit einem konischen Teil 2 ₁, 2 ₁′ und hinten mit einem Gewindeteil 2 ₃ verbunden. Der Hub des Kolbens 2 ist maximal gleich einem Spiel "j", das in Abspannstellung des Dorns zwischen der rückseitigen Fläche des koni schen Teils 2 ₁, 2 ₁′ des Kolbens 2 und der Vorderseite eines Teils 1′ des Dornkörpers 1 existiert, welcher in das Innere der Büchse 5, 5′ vorsteht. Diese Einrichtungen zur Verdrehsicherung des Kolbens 2 sind in folgender Weise ausgeführt: In particular, according to FIG. 1, the mandrel according to the invention has a mandrel body 1 with a central bore running along the axis (longitudinal axis), the diameter d _{1 of} its front part (the clamping part) being smaller than the diameter d _{2 of} its rear Part (operating part) is. A cylindrical part 2 _{2 of} a piston can move without play in the direction of the axis of the mandrel in the bore of the body. This cylindrical part 2 ₂ is connected at the front (right in the figure) with a conical part 2 ₁ , 2 ₁ 'and at the rear with a threaded part 2 ₃ . The stroke of the piston 2 is at most equal to a game "j" , which exists in the tensioning position of the mandrel between the rear surface of the conical part 2 ₁ , 2 ₁ 'of the piston 2 and the front of a part 1' of the mandrel body 1 , which in the inside of the sleeve 5, 5 ' protrudes. These devices for preventing the piston 2 from rotating are designed as follows:

Der hintere Teil 2 ₃ des Kolbens 2 ist in die Büchse 6 eingeschraubt; letztere wird durch einen Stift 7 drehfest gemacht, wobei die Büchse 6 und somit der Kolben 2 frei ist, sich in Längsrichtung der Dornachse zu verschieben. Die Büchse 6 ist über irgendeine geeignete Einrichtung mit dem Spann betätigungsanker verbunden. Der Teil 2 ₁ des Kolbens ist konisch; seine Konizität ist gegen die Rück seite des Dorns (links in der Figur) gerichtet. Der Kolben ist somit leicht unter Losschrauben seines Teiles 2 ₃ von der Büchse 6 auswechselbar. Im Rahmen der Erfindung kann die Auswechselbarkeit des koni schen Teils 2 ₁, 2 ₁′ des Kolbens 2 durch ein anderes geeignetes Mittel (wie Schrauben, Bajonettverschluß, Verstiften) vorgesehen werden.The rear part 2 _{3 of} the piston 2 is screwed into the sleeve 6 ; the latter is made non-rotatable by a pin 7 , the sleeve 6 and thus the piston 2 being free to move in the longitudinal direction of the mandrel axis. The sleeve 6 is connected to the tensioning actuating anchor by any suitable means. Part 2 _{1 of} the piston is conical; its taper is directed towards the back of the mandrel (left in the figure). The piston is thus easily replaceable by unscrewing its part 2 ₃ from the sleeve 6 . Within the scope of the invention, the interchangeability of the conical part 2 ₁ , 2 ₁ 'of the piston 2 can be provided by another suitable means (such as screws, bayonet lock, pinning).

Um den konischen Teil 2 ₁, 2 ₁′ des Kolbens 2 ist konzentrisch ohne Spiel eine elastische Büchse 5, 5′ mit regelmäßig abwechselnd angeordneten Schlitzen vorgesehen, deren Inneres ebenfalls über wenigstens einen Teil ihrer Länge konisch ist, die im wesentlichen der Länge des Teils 2 ₁ des Kolbens 2 entspricht. Diese Büchse ist an ihrem hinteren Ende mit einem Bund 5 ₁, 5 ₁′ versehen, der sich gegen den Körper 1 des Dornes ab stützt. Eine Einrichtung, um die Büchse drehfest zu machen, ist in Form beispielsweise eines Stifts mit Kopf 8 vorge sehen, der ihre Orientierung und Drehfestmachung sicher stellt. Dieser Stift mit Kopf durchsetzt den Bund und lagert in einer im Körper 1 ausgesparten Bohrung 10.To the conical part 2 ₁ , 2 ₁ 'of the piston 2 , an elastic sleeve 5, 5' is provided concentrically without play with regularly alternating slots, the interior of which is also conical over at least part of its length, which is essentially the length of the part 2 _{1 of} the piston 2 corresponds. This sleeve is provided at its rear end with a collar 5 ₁ , 5 ₁ ', which is supported against the body 1 of the mandrel. A device to make the sleeve rotatable is seen in the form of, for example, a pin with head 8 , which ensures their orientation and rotation. This pin with a head penetrates the collar and is stored in a hole 10 which is left in the body 1 .

Nach der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist eine ringförmige Platte 4, 4′ an ihrem Umfang mittels Bolzen 9 auf dem Körper 1 befestigt, wobei beliebige Distanzeinrichtungen zwischen dieser Platte 4, 4′ und dem Körper 1 angeordnet sind. Die Dicke "e" dieser Distanzeinrichtungen ist im wesentlichen gleich der Dicke des Bundes 5 ₁, 5 ₁′ der Büchse 5, 5′. Nach dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Distanzeinrichtungen sowie die Platte 8 in Form eines einzigen Bauteils ausgeführt. Der Durchmesser 2 R _I, 2 R _II der zentralen Öffnung der Platte 4, 4′ ist kleiner als der Außendurchmesser des Bundes 5 ₁, 5 ₁′ der Büchse 5, 5′. In Abspannstellung der Büchse 5, 5′ ist der Durchmesser 2 R _I′, 2 R _II′, geringfügig größer als der Außendurchmesser der Büchse 5, 5′.According to the embodiment shown in Fig. 1, an annular plate 4, 4 'is attached to its periphery by means of bolts 9 on the body 1 , with any spacing devices between this plate 4, 4' and the body 1 are arranged. The thickness "e" of these spacers is substantially equal to the thickness of the collar 5 ₁ , 5 ₁ 'of the sleeve 5, 5' . According to the illustrated embodiment, the distance devices and the plate 8 are designed in the form of a single component. The diameter 2 R _I , 2 R _{II of} the central opening of the plate 4, 4 ' is smaller than the outer diameter of the federal government 5 ₁ , 5 ₁ ' of the sleeve 5, 5 ' . In the tensioning position of the sleeve 5, 5 ' , the diameter 2 R _I' , 2 R _{II '} , slightly larger than the outer diameter of the sleeve 5, 5' .

Die Platte 4, 4′ dient auch mit ihrer Rückseite als Stütze für das zu bearbeitende Werkstück P, P′ vor dem Spannvorgang.The plate 4, 4 'also serves with its back as a support for the workpiece to be machined P, P' before the clamping process.

Im Betrieb wird zum Spannen des zu bearbeitenden Werk stücks P, P′ der Kolben axial in Richtung des Pfeiles f _s maximal um den Betrag des Spieles "j" ver schoben. Die elastische Büchse 5, 5′ mit regelmäßig abwechselnden Schlitzen verformt sich mit Präzision radial und konzentrisch bezüglich der Lösungs- oder Abspannstellung, ohne eine axiale Verschiebung aus zuführen. Dies ermöglicht es unter anderem, diesen Dorn für eine Präzisionsbearbeitung heranzuziehen, selbst wenn die Stützfläche des Teils P, P′ nicht senkrecht zur Spannbohrung steht.In operation, the piston is pushed axially in the direction of arrow f _{s by} a maximum of the amount of play "j" for clamping the workpiece P, P ' to be machined. The elastic sleeve 5, 5 ' with regularly alternating slots deforms radially and concentrically with precision with respect to the release or guy position, without performing an axial displacement. This makes it possible, among other things, to use this mandrel for precision machining, even if the supporting surface of part P, P 'is not perpendicular to the clamping bore.

Offensichtlich ist es sehr leicht, die Büchsen 5, 5′ und die entsprechenden Platten 4, 4′ für ein und den gleichen Kolben auszuwechseln. Es ist auch leicht, den ganzen Kolben oder wenigstens seinen konischen Teil 2 ₁, 2 ₁′ derart auszuwechseln, daß letzterer die günstigste Gestaltgebung und die günstigstmöglichen Abmessungen zum Aufspannen der zu bearbeitenden Teile P, P′ aufweist. Es sind also eine Vielzahl von Kombinationen möglich: Kolben 2 - Büchsen 5 - Platten 4 einerseits; und Kolben 2 - Büchsen 5 - Platten 4 andererseits; oder Kolben - Büchsen oder Kolben - Büchsen allein für die Ausführungsformen, bei denen keine Platten 4 4′ (Fig. 2, 3) erforderlich sind. Eine optimale Standardi sierung der Kolben 2, der Büchsen 5 und gegebenenfalls der Platten 4 kann in Betracht gezogen und leicht bei geringen Kosten realisiert werden.Obviously, it is very easy to replace the bushings 5, 5 ' and the corresponding plates 4, 4' for one and the same piston. It is also easy to replace the entire piston or at least its conical part 2 ₁ , 2 ₁ 'in such a way that the latter has the cheapest design and the cheapest possible dimensions for clamping the parts to be machined P, P' . A large number of combinations are therefore possible: pistons 2 - bushes 5 - plates 4 on the one hand; and pistons 2 - bushes 5 - plates 4 on the other hand; or piston rifles or piston rifles alone for the embodiments in which no plates 4 4 ' ( Fig. 2, 3) are required. An optimal standardization of the pistons 2 , the sleeves 5 and optionally the plates 4 can be considered and can be easily realized at low cost.

Claims

Expanding mandrel with a conical piston which moves without play inside a likewise conical elastic sleeve, the correspondingly adapted sleeve being provided with slots, the sleeve ( 5 ) on one of its ends supporting devices ( 5 ₁ ; 5 ) against the mandrel body ( 1 ) ' ₁ ) and the piston ( 2 ) from a first conical play free inside the bush ( 5 ) along the mandrel axis displaceable part ( 2 ₁ ), a second cylindri's play free inside a central bore ( 2 ₁ ) of the mandrel body ( 1 ) displacing part ( 2 ₂ ), and a third, a connection with the device for the displacement of the piston producing part ( 2 ₃ ), wherein the stroke of the piston is at most equal to a predetermined distance (j) , where the clamping rod is guided directly in the mandrel body, characterized in that two successive slots in a known manner in the sleeve from opposite ends of the sleeve assume that the front part ( 1 ' ) of the mandrel body protrudes into the bush ( 5 ), that the second cylindrical part ( 2 ₂ ) is slidably guided in the stationary front part ( 1' ) of the mandrel and that the front end of the clamping body ( 1 ) forms a front stop for the piston ( 2 ).