DE3020523C2

DE3020523C2 - Spring sleeve for high pressures

Info

Publication number: DE3020523C2
Application number: DE3020523A
Authority: DE
Inventors: Alfred 8560 Lauf Hartig
Original assignee: Emuge-Werk Richard Glimpel Fabrik fur Praezisionswerkzeuge (vormals Moschkau & Glimpel) 8560 Lauf De
Current assignee: Emuge-Werk Richard Glimpel Fabrik fur Praezisionswerkzeuge (vormals Moschkau & Glimpel) 8560 Lauf De
Priority date: 1980-05-30
Filing date: 1980-05-30
Publication date: 1986-09-18
Also published as: IT1211054B; FR2489190B1; FR2489190A1; DE3020523A1; IT8122019A0

Description

Die Erfindung betrifft eine Federhülse für hohe Drükke, mit einem Federbereich, der von in Umfangsrichtung verlaufenden, durch Schlitze voneinander getrennten, über Gelenkstellen miteinander verbundener, waagscheidartigen Balken gebildet ist, wobei die Schlitze jeweils über die Länge gleichbleibend breit sind.The invention relates to a spring sleeve for high pressures, with a spring area extending from in the circumferential direction running, separated from one another by slots, connected to one another via hinge points, Horizontal diaphragm-like bar is formed, the slots are each of the same width over the length.

Bei einer bekannten (US-PS 26 10 066) Federhülse dieser Art ist die in Achsrichtung gemessene Breite jedes Balkens über dessen Länge konstant, und zwar sowohl in der Mantelfläche als auch im Inneren der Hülsenwand, wobei die Schlitze genau parallel zueinander und nur in Umfangsrichtung verlaufen. Durch die Breite der Balken ist eine bestimmte Bruchlast gegeben, bei welcher die Balken brechen; je größer die Balkenbreite ist, desto höher kann die Federhülse belastet werden. Andererseits ist durch die Breite der Balken auch die Länge der Federhülse bzw. des Federbereiches der Federhülse festgelegt. Für viele Anwendungsfälle ist es zweckmäßig, wenn der Federbereich und somit die Federhülse in Achsrichtung möglichst kurz ist.In a known (US-PS 26 10 066) spring sleeve of this type, the width measured in the axial direction is each Beam constant over its length, both in the outer surface and in the interior of the sleeve wall, the slots running exactly parallel to one another and only in the circumferential direction. Through the width the beam is given a certain breaking load at which the beams break; the larger the bar width is, the higher the load on the spring sleeve. On the other hand, due to the width of the bars, the Set the length of the spring sleeve or the spring area of the spring sleeve. For many use cases it is expedient if the spring area and thus the spring sleeve is as short as possible in the axial direction.

Aufgabe der Erfindung ist es somit, eine Federhülse der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Federbereich bei .vorgegebener, Bruchlast _;ünd vorgegebener Schlitz- bzw. Balkenzahl in Achsrichtung verkürzt ist. Die erfindungsgemäße Federhülse ist, diese Aufgabe lösend, dadurch gekennzeichnet, daß die in Achsrichtung gemessene Breite jedes Balkens in der Mitte vergrößert ist und zu den beiden Balkenenden hin abnimmt, wobei die Schlitze an der Hülsen-Mantelfläche einen in Achsrichtung abgebogenen Verlauf aufweisen.The object of the invention is therefore to create a spring sleeve of the type mentioned at the outset, the spring area of which with a predetermined breaking load _; and the specified number of slots or bars is shortened in the axial direction. The spring sleeve according to the invention solves this problem, characterized in that the width of each beam measured in the axial direction is increased in the middle and decreases towards the two beam ends, the slots on the sleeve surface being bent in the axial direction.

Durch die Verminderung der Balkenbreite zu den Balkenenden hin wird die Bruchlast der Balken bzw. der Federhülse nicht vermindert, da die Belastung jedes Balkens in der Mitte am größten ist und zu den Balkenenden hin abnimmt Jedoch wird durch die Verminderung der Balkenbreite zu den Balkenenden hin die Länge des Federbereiches vermindert, da in Achsrichtung neben jeder Balkonmitte nicht entsprechend der Balkenmittc breite sondern schmale Balkenendstücke vorgesehen sind. Die Verjüngung der Balken zu den Enden hin ergibt also keine Verbreiterung der Schlitze, sondern eine Verkürzung des Federbereiches in Achsrichtung.By reducing the beam width towards the beam ends, the breaking load of the beam or the Spring sleeve is not reduced, since the load on each beam is greatest in the middle and towards the beam ends decreases towards the beam ends, however, the length of the Spring area reduced, since in the axial direction next to each balcony center does not correspond to the beam center wide but narrow bar end pieces are provided. The tapering of the bars towards the ends results So no widening of the slots, but a shortening of the spring area in the axial direction.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es, wenn die Biegung der Schlitze sich gleichmäßig stelig über die gesamte Schlitzlänge erstreckt Hierbei sind sprunghafte Änderungen der Balkenbreite vermieden.It is particularly useful and advantageous if the bend of the slots is evenly stelig over the Extends the entire length of the slot. Here, sudden changes in the width of the bar are avoided.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es auch, wenn die Balkenbreite in der Mitte mindestens das l,5fache der Balkenbreite am Balkenende ist Eine kleinere Balkenverjüngung ist nur in Ausnahmefällen noch brauchbar.It is also particularly useful and advantageous if the bar width in the middle is at least 1.5 times the width of the bar at the end of the bar. A smaller bar taper is only possible in exceptional cases useful.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es sodann, wenn die Schlitze in die Hülsenwand jeweils entlang einer Ebene verlaufen, die unter einem Winkel kleiner als 90°, vorzugsweise ca. 85° zur Mittelachse angeordnet ist. Dies ist eine Schlitzanordung, die einerseits leichte Schlitzherstellung ermöglicht und andererseits den gebogenen Schlitzverlauf an der Hülsen-Mantelfläche ergibt Der Grund der Schlitze, der in zwei einander gegenüberliegenden Stellen der Hülsenwand liegt, verläuft in der Regel entlang einer Geraden, was ebenfalls die Herstellung der Schütze vereinfachtIt is then particularly expedient and advantageous if the slots in each case along the sleeve wall a plane which is arranged at an angle of less than 90 °, preferably approximately 85 °, to the central axis is. This is a slot arrangement that on the one hand enables easy slot production and on the other hand the The curved slot course on the sleeve surface results in the base of the slots, which in two each other opposite points of the sleeve wall, usually runs along a straight line, which is also the manufacture of the contactors simplified

Die Schräganordnung der planen Schlitzebene ergibt in Verbindung damit, daß jeweils zwei in Achsrichtung benachbarte Schlitze in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt sind, eine bemerkenswerte Quersehnittsgestaltung jedes der waagscheitartigen Balken. In der Mitte jedes Balkens ist dieser in der Mantelfläche relativ zu den Balkenenden recht breit Jsdoch ,,inimt die Breite in axialer Richtung, in das Innere der Hülse hinein ab. Ebenso nimmt die (stets in Achsrichtung gemessene) Breite des Balkens an den Balkenenden jeweils von der Mantelfläche in radialer Richtung nach innen hin etwas zu. Dieser Effekt ist um so stärker, je größer die Schrägstellung der Schlitzebene ist und hat zur Folge, daß der Balken am Ende im Querschnitt nicht so schwach ist, wie es der Breite in der Mantelfläche entspricht, und in der Mitte im Querschnitt nicht so stark ist, wie es der Breite in der Mantelfläche entspricht.The oblique arrangement of the plane slot plane results in connection with that that two in the axial direction adjacent slots are offset from one another in the circumferential direction, a remarkable cross-sectional design each of the horizontal bars. In the middle of each bar this is relative to in the lateral surface the ends of the beams are quite wide, but the width is in axial direction, into the interior of the sleeve. Likewise, the (always measured in the axial direction) Width of the bar at the bar ends in each case from the lateral surface in the radial direction inwards somewhat to. This effect is stronger, the greater the inclination of the slot plane and has the consequence that the At the end of the cross-section, the beam is not as weak as it corresponds to the width in the lateral surface, and in the Center in the cross-section is not as strong as it corresponds to the width in the lateral surface.

In der Regel ist die Federhülse in eine Spannvorrichtung für Werkzeuge oder Werkstücke eingebaut verwendet. Bei derartigen Spannvorrichtungen kommt es besonders auf Kürze der Federhülse an. Hier dient die erfindungsgemäße Federhülse zur Begrenzung der Spannkraft, wobei die Federhülse in den Kraftfluß zwischen Spanneinleitung und Spannhülse zwischengcschaltet ist.As a rule, the spring sleeve is used built into a clamping device for tools or workpieces. In such clamping devices, the shortness of the spring sleeve is particularly important. This is where the spring sleeve according to the invention for limiting the clamping force, the spring sleeve in the power flow between Clamping initiation and clamping sleeve is interposed.

Die Federhülse besteht in der Regel aus Stahl, kann aber auch aus Kunststoff oder Glas bestehen. Sie wird eingesetzt, wenn bei geringem Federweg hohe Kräfte gefordert sind;.hohe Kräfte sind hier zulässige Belastungen von 490 Newton an aufwärts bis zu ca. 29 420 Newton; bevorzugt sind Drücke von 4900 Newton bis 29 420 Newton; die zulässige BcIastung liegt vor. wenn die Federhülse, ohne zu brechen, maximal zusammengedrückt ist.The spring sleeve is usually made of steel, but can also be made of plastic or glass. she will used when high forces are required with a short spring deflection; high forces are permissible loads here from 490 Newtons up to about 29,420 Newtons; pressures of 4900 Newtons to 29 420 Newtons; the permissible load is available. if the spring sleeve, without breaking, is compressed to the maximum.

In der Regel ist die erfindungsgemäße Spannhülse an den Enden nicht als Spannzange geschlitzt ausgebildet.As a rule, the clamping sleeve according to the invention is on the ends are not slotted as collet chucks.

Bei den meisten Verwendungsfällen ist vielmehr vorgesehen, daß der von den sich in der Breite ändernden Balken und den gebogenen Schlitzen gebildete Federbereich einstückig zwischen zwei endseitigen festen, in sich kompakten Führungsringen vorgesehen ist Bei dieser Gestaltung ist die verkürzte Gestaltung des Federbereiches mit besonderem Vorteil verwertbar.In most cases of use it is rather provided that the width changes Bar and the curved slots formed in one piece between two end-fixed spring area in compact guide rings is provided In this design, the shortened design of the spring area usable with particular advantage.

in der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt und zeigt in the drawing a preferred embodiment of the invention is shown and shows

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Federhülse für hohe Drücke,Fig. 1 is a side view of a spring sleeve for high Press,

F i g. 2 einen Schnitt gemäß Linie H-II in F i g. 1,F i g. 2 shows a section along line H-II in FIG. 1,

Fig.3 einen Schnitt gemäß Linie III-III in Fig.4 durch eine Spannvorrichtung mit einer Federhüise für hohe Drücke und3 shows a section along line III-III in FIG by a clamping device with a spring sleeve for high pressures and

F i g. 4 eine Vorderansicht der Spannvorrichtung gemäß F i g. 3.F i g. 4 is a front view of the clamping device according to FIG. 3.

Die in F; g. 1 und 2 dargestellte Federhülse besteht einstückig aus Stahl, ist in dem rechtwinkelig zur Längserstreckung geführten Querschnitt kreisrund und besitzt über die Länge konstante Wanddicke. Ein Federbereich 1 ist beiderends von je einem kompakten festen Führungsring 2 begrenzt, wobei Federbereich tmd Führungsringe zusammen einstückig sind. Die Führungsringc 2 besitzen jeweils außen eine zylindrische Mantelfläehe und zueinander parallele plane Stirnflächen.The one in F; G. 1 and 2 shown spring sleeve in one piece made of steel, is circular in the cross-section at right angles to the longitudinal extension and has Wall thickness constant over the length. A feather area 1 is bounded at both ends by a compact, fixed guide ring 2, with spring area tmd guide rings are integral together. The guide rings 2 each have a cylindrical outer surface and flat end faces parallel to one another.

Im Federbereich sind Schlitze 3 vorgesehen, die sich jeweils im wesentlichen in Umfangsrichtung erstrecken, wobei entlang einer Umfangslinie jeweils zwei Schlitze mit Abstand hintereinander vorgesehen sind. In Achsrichtung gesehen überlappen einander jeweils zwei benachbarte Schlitze 34. Auf einer Seite jedes Schlitzes 3 erstreckt sich jeweils ein Balken 4, von dessen Mitte aus eine Gelenkstelle 5 zwischen zwei benachbarten Schlitzen hindurch eine Verbindung zu zwei benachbarten Balken herstellt, die jeweils mit einem Ende in dieser Gelenkstelle münden.In the spring area slots 3 are provided which each extend essentially in the circumferential direction, two slots being provided one behind the other at a distance along a circumferential line. In the axial direction As seen, two adjacent slots 34 overlap one another. On one side of each slot 3 a bar 4 extends in each case, from the center of which a hinge point 5 between two adjacent slits extends through a connection to two adjacent beams, each with one end in this Joint point open.

Wie Fig. 1 und 2 zeigen, ist jeder der über seine Länge gleichmäßig breiten Schlitze über seine Länge gleichmäßig Kreisbogenartig in Achsrichtung abgebogen. Demzufolge nimmt die in Achsrichtung gemessene Breite jedes Balkens 4 von dessen Mitte, d. h. von dessen mittiger Gelenkstelle 4 zu dessen Enden 6, d. h. zu dessen beiden endseitigen Gelenkstellen hin ab.As shown in FIGS. 1 and 2, each is over his Length of evenly wide slots over its length evenly bent like a circular arc in the axial direction. As a result, the width of each beam 4 measured in the axial direction decreases from its center, i. H. of that central hinge point 4 to its ends 6, d. H. towards its two joint points at the end.

Die Spannvorrichtung gemäß Fig 3 und 4 hält ein spanabhebendes Werkzeug 7, nämlich einen Fräser, in einer zweiteiligen Spannhülse 8, die in einem Grundkörper 9 untergebracht ist. Gegen das eine Ende der Spannhülse 8 drückt ein Führungsring 16 einer Federhülse 10, die am anderen Ende über einen zweiten Führungsring 15 am Grundkörper 9 abgestützt ist. Am ersten Führungsring 15 greift ein Kippring 11 an, der mittels Madenschrauben 12 in Achsrichtung verschiebbar ist, um die Spannhülse 8 vom Druck der Federhülse 10 zu entlasten. Der Grundkörper 9 ist zweiteilig und die Teile werden von Schraube 13 zusammengehalten. Der Grundkörper 9 weist Bohrungen 14 auf, durch die nichtgezeigte Schrauben gesteckt werden können, um den Grundkörper an eine nicht gezeigte Maschinenspindel zu schrauben.The clamping device according to FIGS. 3 and 4 holds cutting tool 7, namely a milling cutter, in a two-part clamping sleeve 8, which is in a base body 9 is housed. A guide ring 16 of a spring sleeve 10 presses against one end of the clamping sleeve 8, which is supported at the other end via a second guide ring 15 on the base body 9. On the first guide ring 15 engages a tilting ring 11, which can be displaced in the axial direction by means of grub screws 12 to relieve the clamping sleeve 8 from the pressure of the spring sleeve 10. The base body 9 is in two parts and the parts are held together by screw 13. Of the The base body 9 has bores 14 through which screws, not shown, can be inserted in order to achieve the To screw the base body to a machine spindle, not shown.

Hierzu! Blatt ZeichnungenFor this! Sheet drawings

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Claims

Patent claims:

1. Spring sleeve for high pressures, with a spring area, that of running in the circumferential direction, separated from one another by slots, via hinge points interconnected horizontal diaphragm-like bars is formed, the slots in each case are of constant width over the length, characterized in that in the axial direction gmessene width of each bar (4) is enlarged in the middle and towards the two bar ends (6) decreases, the slots (3) on the sleeve surface area having a curve that is bent in the axial direction exhibit.

2. Spring sleeve according to claim 1, characterized in that that the bend of the slots (3) on the sleeve surface area is evenly and steadily over extends the entire length of the slot

3. spring kuss according to claim 1 or 2, characterized marked that the beam width in the middle at least 1.5 times the width of the bar at the end of the bar (6) is.

4. Spring sleeve according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the slots (3) in the sleeve wall each run along a plane at an angle of less than 90 °, preferably approx. 85 ° to the central axis is arranged.

5. Spring sleeve according to one of the preceding claims, characterized in that the of the bar (4), which changes in width, and the curved slots (3) formed by the spring area (1) is provided in one piece between two end-side fixed, compact guide rings (2).