DE3406637C2 - Spannbüchse zum zentriergenauen Spannen - Google Patents

Abstract

Es gibt eine Spannbüchse, bei der mindestens eine einem Werkstück zugeordnete Spanndecke (4) vorgesehen ist, die mit im wesentlichen umlaufenden Verdickungen versehen ist, die mit Spannfläche versehen ist. Dabei ist es erwünscht, wenn bei der Spannbüchse einerseits im wesentlichen als zylindrische Mantelflächen ausgebildete Spannflächen vorgesehen sind, andererseits aber eine radiale Auswölbung der Spannfläche und Bildung einer Scheitel-Berührungslinie vermieden ist. Dies ist erreicht, indem die im wesentlichen umlaufende Verdickung jeweils ein Höckergebilde (7) mit einer in einer Zylinderfläche verlaufenden Mantelfläche als Spannfläche (9) ist. Bei dieser Spannbüchse kann sich die in einer Zylinderfläche liegende und im wesentlichen umlaufende Spannfläche nicht mehr unter Bildung einer Berührungs-Scheitellinie auswölben, weil sie an dem Höckergebilde vorgesehen ist.

Description

; , 3 4

' ί Spanndecke je eine im wesentlichen umlaufende Ver- offene Einstichnuten 3 befinden. Das Spannelement 2 ist ir? dickung und dazwischen eine umlaufende Ring-Nut vor- von einer Spanndecke 4 und umlaufenden Stegen 5 gev gesehen sind. Hierbei ist das Verhältnis von auf die Nut bildet, die eine nach innen offene Einstichnut 6 begrenzt und von auf zylindrische Spannfläche entfallenden Flä- zen. Die Spannbüchse weist eine mittig durchgehende g chen günstig. Diese Gestaltung ist insbesondere bei ei- 5 Bohrung auf, die entlang der Mittelachse gleichbleiben- U ner Spannbüchse mit nur einer Werkstück-Spanndecke den Durchmesser hat, aber auch sich ändernden Durchi,; angebracht, weil das kurze Werkstück auf den beiden messer haben kann.

£ Abstand voneinander aufweisenden reifenartigen Ver- Die dem zu spannenden, in Fi g. 1 und 2 nicht gezeig-

Φ dickungen abgestützt ist ten Werkstück zugewendete Seite der Spanndecke 4 ist

'"' Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es auch, io mit Verdickungs-Abschnitten 7 besetzt, die einstückig

i_x wenn bei eLier Spannbüchsen-Anordnung mit zwei mit der Spanndecke sind und sich über die gesamte

<§ Werkstück-Spanndecken jede Werkstück-Spanndecke Breite der Spanndecke erstrecken. Die Verdickungs-

Ii mit nur einer im wesentlichen umlaufenden Verdickung Abschnitte 7 weisen in radialer Richtung jeweils die

U versehen ist. Diese Anordnung wird beim Spannen kur- gleiche Höhe auf und weisen in Umfangsrichtung je-

i$ zer Werkstücke mittels nur zwei Spanndecken verwen- 15 weils die gleiche Abmessung auf. Die Verdickungs-Ab-

% det schnitte 7 sind durch in Achsrichtung verlaufende glei-

Il Der Querschnitt der erfindungsgemäßen Spannbüch- ehe Nuten 8 voneinander getrennt, deren Grund die

% se bzw. Spannhülse ist in der Regel mäanderförmig, d. h. Oberseite der Spanndecke 4 bestimmt Es ist also eine

te§ es ist jeweils eine nach außen offene Einstichnut und Ringkette gleicher Verdickungs-Abschnitte 7 vorgese-

W eine nach innen offene Einstichnut durch einen Quer- 20 hen, die durch gleichmäßig um den Umfang verteilte, in

i'· steg getrennt Statt eines Werkstückes kann auch ein Achsrichtung verlaufende Nuten 8 voneinander ge-

r\ Werkzeug oder ein anderer Gegenstand gespannt wer- trennt sind. Diese Verdickungs-Abschnitte 7 bilden nach

i; den, bei dem es auf eine genaue Zentrierung ankommt außen hin die Werkstück-Spannfläche 9, die in einer

ί ι Die Spannfläche der ununterbrochen rundum verlau- Zylinderfläche liegt, um eine kreisringförmige Gesamt-

Ii fenden Verdickung oder der rundum aufgereihten Ver- 25 spannfläche zu bilden.

ί! dickungs-Abschnitte liegen in der Regel auf bzw. in ei- Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 3 ist die Ver-

ί' nem kreisringförmigen Streifen und sind rotationssym- dickung 7 auf der Spanndecke 4 durch zwei außen ange-

' ■! metrisch. Die rundumlaufende Nut ist in der Regel nicht ordnete, jeweils in Umfangsrichtung durchgehend ver-

fc* schräg wie ein Gewindegang, sondern in einer recht- laufende Ring-Nuten 10 begrenzt Diese Ring-Nuten ίθ

P, winkelig zur Mittelachse angeordneten Ebene verlau- 30 befinden sich in Verlängerung der radialen Abmessung

ii: fend vorgesehen. der Stege 5 und weisen in etwa die Breite der Stege 5

I; Einer der Hauptvorteile der erfindungsgemäßen auf. Auch der eine Bund 1 ist am Umfang mit einer

•i Spannbüchse ist die Umwandlung von Linienberührung Verdickung 11 versehen.

% in Flächenberührung und die definierte Spannaufnahme Die Ausführungsform gemäß F i g. 4 unterscheidet

■;i relativ kurzer Werkstücke mit einem beispielsweisen 35 sich von der Ausführungsform gemäß F i g. 1 bis 3 durch

i Durchmesser/Längenverhältnis unter 1 :2. Die erziel- zwei Spannelemente 2, die mäanderförmig einander fol-

H bare Reduzierung der Rundlauf fehler liegt in einer ex- gen. Es können noch mehr solcher Spannelemente 2

■ perimentell nachweisbaren Größenordnung von 1 :3. vorgesehen sein; vorzugsweise sind jedoch nur ein oder

Ein Körper, der mit der erfindungsgemäßen Spann- zwei Spannelemente vorgesehen.

büchse gespannt wird, weist eine kreisringartig ge- 40 Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 5 sind bei dem

schlossen umlaufende Spannfläche auf, die mit der einen Spannelement 2 auf der Spanndecke 4 zwei in

: ' Spannfläche der Spannbüchse zusammenwirkt. Umfangsrichtung verlaufende, in sich geschlossene ring-

'■. In der Zeichnung sind bevorzugte Aüsführungsfor- artige Verdickungen 12 vorgesehen, die eine umlaufen-

men der Erfindung dargestellt; es zeigt de Ring-Nut 10 begrenzen. Die Breite dieser Verdickun-

f , F i g. 1 eine Ansicht einer Spannbüchse zum zentrier- 45 gen in Achsrichtung ist größer als die Dicke der Stege 5

genauen Spannen, und die Breite der Ring-Nut 10 ist geringer als die Breite

F i g. 2 einen Schnitt gemäß Linie H-II in F i g. 1, der zum Buchseninneren hin offenen Nut des Spannele-

' F i g. 3 einen Schnitt eines Teiles einer zweiten Spann- mentes 2. Die umlaufenden Verdickungen 12 können

büchse, auch durch axiale Nuten unterteilt sein, wie es in F i g. 7

F i g. 4 einen Schnitt eines Teiles einer dritten Spann- 50 gezeigt ist. Auch bei der Ausführungsform gemäß

büchse, Fig. 5 ist der eine Bund 1 mit einer Verdickung 11 ver-

;.. F i g. 5 einen Schnitt eines Teiles einer vierten Spann- sehen, die ebenfalls umlaufend durchgehend sein kann

.'■':. büchse, oder durch axiale Nuten unterteilt sein kann.

ί<j F i g. 6 einen Schnitt eines Teiles einer fünften Spann- Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 6 ist das eine

ii büchse, 55 Spannelement 2 an der Spanndecke 4 mit einer Verdik-

■"'·, F i g. 7 eine Ansicht einer Hälfte der Spannbüchse ge- kung 7 versehen, deren Breite kleiner ist als die halbe

maß F i g. 5 oder 6, Breite der Spanndecke und die ganz an den einen Rand

U F i g. 8 eine Ansicht einer Spannbüchsenanordnung in der Spanndecke verschoben ist. Die Verdickungs-Ab-

j 3 einer Spannvorrichtung, schnitte 7 bilden gemäß F i g. 8 eine Ringkette und sind

|;| F i g. 9 einen Schnitt einer sechsten Spannbüchse und 60 durch im Querschnitt rechteckige Nuten voneinander

[| deren Zuordnung zu einem Werkstück während des getrennt, deren Breite kleiner als die halbe Abmessung

g Spannens und der Verdickungs-Abschnitte in Umfangsrichtung ist Die

F i g. 10 einen Schnitt einer bekannten Spannbüchse Breite der Verdickungen 7 in Achsrichtung ist größer als

und deren Zuordnung zu einem Werkstück während des die der Stege 5. Auch der eine Bund 1 ist mit einer

Spannens, im Vergleich mit der Darstellung in F i g. 9. 65 Ringkette von Verdickungs-Abschnitten 11 versehen.

Die Spannbüchse gemäß F i g. 1 und 2 besitzt außen In F i g. 8 ist ein Spannwerkzeug dargestellt, bei dem

je einen Bund 1 und dazwischen ein vollständiges auf einem Grundkörper 13 zwischen einem Anschlag-

SDannelement 2. zwischen denen sich zwei nach außen flansch 14 und einer SDanneinleitune 15 eine Anordnune

von zwei Spannbüchsen mit je einem Spannelement 2 bzw. mit je einer nach außen gerichteten Werkstück-Spanndecke 4 vorgesehen ist Diese Anordnung ist, soweit es hier von Interesse ist, einer Spannbüchse gleich, die zwei Spannelemente 2 aufweist Die Anordnung von zwei Spannbüchsen dient dazu, ein Werkstück 16 zu spannen, d.h. am Grundkörper festzulegen. Jedes Spannelement ist mit einer mittig auf der Spanndecke angeordneten Ringkette von Verdickungs-Abschnitten 7 versehen, die ähnlich wie in Fig.7 durch Nuten 8 voneinander getrennt sind.

Die Darstellungen gemäß Fig.9 und 10 verdeutlichen noch eine weitere vorteilhafte Wirkungsweise der hier beschriebenen Spannbüchsen-Gestaltung. Bei der bisherigen Spannbüchse wie auch bei der Verdickungsabführung muß die erste SpannstcUc gegenüber der zweiten Spannstelle in der Durchmesseraufweitung voreilen. Da die meisten Arbeitsspindeln waagerecht stehen, hat dies zur Folge, daß das zu spannende Werkstück während der Aufweitung um den Winkel« schräg liegen kann. Bei der bisherigen Ausführung, die an der Spanndecke tonnenförmig bzw. bogenförmig aufweitet, wird durch die leichte Schräglage des Werkstückes an der ersten Spannstelle nicht winkelgerecht zur Mittelachse gespannt, sondern an zwei Linien um den Winkel χ versetzt Beim Nachspannen der Spanndecke an der zweiten Spannstelle muß somit das Werkstück an der Spanndecke der ersten Spannsteile über die größte Durchmesseraufweitung gekippt werden. Dies ist bei sehr kurzen Werkstücken und eng zusammenliegenden Spanndecken nicht möglich. Bei der »Höckerausführung« dagegen wird bei derselben Schräglage das Werkstück von einem maximalen Durchmesser in einen minimalen Durchmesser gekippt Dazu reicht die Kraft der zweiten Spannstelle aus.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

40

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50

Claims (5)

1 2 fläche, die dann das Werkstück nur noch entlang einer Patentansprüche: Ringlinie berührt Diese Ringlinienberührung der sich nach außen wöl-

1. Spannbüchse zum zentriergenauen Spannen benden Spannfläche hat verschiedene Nachteile. Die von z. B. Werkstücken mittels durch axialen Druck s Spannfläche wird primär nur entlang der Berührungslibewirkter radialer Aufweitung, die nach außen offe- nie abgenützt Bei einer kurzen Spannbüchse mit nur ne Einstichnuten und nach innen offene Einstichnu- einer Werkstück-Spannfläche sind Kippbewegungen ten, die von umlaufenden Stegen und von umlaufen- des auf dem Scheitel der gewölbten Spanndecke sitzenden Spanndecken begrenzt sind, aufweist bei der den Werkstückes möglich. Bei einer Spannbüchsen-Anmindestens eine dem Werkstück zugeordnete io Ordnung mit zwei oder mehr Werkstück-Spannflächen Spanndecke vorgesehen ist, bei der die Werkstück- muß das Werkstück so genau positioniert werden, daß Spanndecken jeweils mit im wesentlichen umlaufen- es mit den beiden Endstücken auf dem nach außen geden Verdickungen versehen sind, die mit Spannflä- wölbten Scheitel der beiden äußeren Spannflächen aufchen versehen und von Nuten begrenzt sind, deren liegt und nicht vor dieser Scheitellinie ohne ausreichen-Grund von der Spanndecke gebildet ist und bei der 15 de Endabstützung endet

die radiale Dicke der Verdickung mindestens der Die Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Spannhalben Dicke der Spanndecke entspricht, da- büchse der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der durch gekennzeichnet, daß die Verdickung einerseits im wesentlichen als zylindrische Mantelflä-(7) eine in einer Zylinderfläche verlaufende Mantel- chen ausgebildete Spannflächen vorgesehen sind, andefläche als Spannfläche (9) hat und aufgrund breiten 20 rerseits aber eine radiale Auswölbung der Spannfläche Nutgrundes Spanndecke (4) freiläßt und Bildung einer Scheitel-Berührungslinie vermieden

2. Spannbüchse nach Anspruch 1, dadurch ge- ist Die erfindungsgemäße Spannbüchse ist diese Aufkennzeichnet, daß um den Hülsenumfang herum ab- gäbe lösend, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdikwechselnd Verdickungsabschnitte mit zylindrischen kung eine in einer Zylinderfläche verlaufenden Mantel-Mantel-Spannflächen (9) und querverlaufende Nu- 25 fläche als Spannfläche hat und aufgrund breiten Nutten (8) vorgesehen sind. grundes Spanndecke freiläßt

3. Spannbüchse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch Bei der erfindungsgemäßen Spannbüchse bzw. gekennzeichnet, daß in Achsrichtung gesehen nur Spannhülse kann sich die in einer Zylinderfläche liegeneine oder zwei Verdickungen (7) vorgesehen sind. de und im wesentlichen umlaufende Spannfläche nicht

4. Spannbüchse nach Anspruch 3, dadurch ge- 30 mehr unter Bildung einer Berührungs-Scheitellinie auskennzeichnet, daß an beiden Seiten der Spanndecke wölben, weil sie an der Verdickung, die aufgrund breiten (4) je eine im wesentlichen umlaufende Verdickung Nutgrundes Spanndecke freiläßt, d. h. ein Höckergebil-(7) und dazwischen eine umlaufende Ring-Nut (10) de ist, gegenüber der Spanndecke vorgesehen ist Damit vorgesehen sind. sind die weiter oben angegebenen auswölbungsbeding-

5. Spannbüchse nach Anspruch 3, dadurch ge- 35 ten Nachteile vermieden. Die Auswölbung der Spannkennzeichnet, daß bei einer Spannbüchsen-Anord- decke selbst und die Federeigenschaften der Spannnung mit zwei Werkstück-Spanndecken (4) jede büchse sind nicht oder nur unbeachtlich durch die VerWerkstück-Spanndecke mit nur einer Verdickung dickung beeinflußt, da die Nuten vorgesehen sind, die (7) versehen ist. der Spanndecke ausreichend Gelegenheit für elastische

40 Aufweitung geben.

Die die Verdickungen begrenzenden Nuten verlaufen

z. B. nur in Umfangsrichtung. Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es aber, wenn um den Hülsenumfang

Die Erfindung betrifft eine Spannbüchse zum zen- herum abwechselnd Verdickungs-Abschnitte mit zylintriergenauen Spannen von z. B. Werkstücken mittels 45 drischen Mantel-Spannflächen und querverlaufende durch axialen Druck bewirkter radialer Aufweitung, die Nuten vorgesehen sind. Querverlaufende Nuten sind sonach außen offene Einstichnuten und nach innen offene wohl in Achsrichtung verlaufende Nuten als auch unter Einstichnuten, die von umlaufenden Stegen und von um- einem Winkel zur Achse verlaufende Nuten. Bei dieser laufenden Spanndecken begrenzt sind, aufweist, bei der Gestaltung ist die Breite der Nuten bzw. des Nutgrunmindestens eine dem Werkstück zugeordnete Spann- 50 des in Umfangsrichtung gesehen stets gleich oder kleidecke vorgesehen ist, bei der die Werkstück-Spanndek- ner als die Abmessung der Mantelfläche des Höckergeken jeweils mit im wesentlichen umlaufenden Verdik- bildes in Umfangsrichtung und sind die elastischen Bekungen versehen sind, die mit Spannflächen versehen wegungen der Spannbüchse am besten berücksichtigt,
und von Nuten begrenzt sind, deren Grund von der Es sind in der Regel mehr als drei querverlaufende Spanndecke gebildet ist, und bei der die radiale Dicke 55 Nuten vorgesehen.

der Verdickung mindestens der halben Dicke der Es ist bei in Achsrichtung verlaufenden Nuten denk-

Spanndecke entspricht. bar, die Verdickung sich über die gesamte Breite der

Bei einer bekannten (CH-PS 3 09 260) Spannbüchse Spanndecke erstrecken zu lassen. Besonders zweckmä-

dieser Art sind pro Werkstück-Spanndecke drei umlau- ßig und vorteilhaft ist es jedoch, wenn in Achsrichtung

fende Verdickungen vorgesehen, die jeweils ein Gewin- 60 gesehen nur ein oder zwei Verdickungen vorgesehen

degang sind, der eine spitzdachförmige Spannfläche bil- sind. Diese reifenartigen, ggf. über den Umfang durch

det, die bis zum Grund des Gewindeganges reicht. Ab- querverlaufende Nuten unterbrochenen Verdickungen

gesehen von dieser Gewindegestaltung ist die bekannte ergeben einen ausreichenden Betrag an in einer Zylin-

Spannbüchse aber in der Regel so gestaltet, daß die derfläche liegender Spannfläche.

Spanndecke selbst eine zylindrische Spannfläche bildet. 65 Es ist möglich, pro Spanndecke drei oder mehr umlau-

Da der Spanneffekt dieser Spannbüchsenart darauf be- fende Verdickungen vorzusehen, die jeweils durch eine

ruht, daß sich die Spanndecke unter Druck bogenartig umlaufende Nut getrennt sind. Besonders zweckmäßig

wölbt, wölbt sich auch die zunächst zylindrische Spann- und vorteilhaft ist es dabei, wenn an beiden Seiten der