DE7102714U

DE7102714U - Spannvorrichtung für Werkzeugmaschinen

Info

Publication number: DE7102714U
Application number: DE7102714U
Authority: DE
Original assignee: KLOPFER A GmbH
Current assignee: KLOPFER A GmbH
Publication date: 1974-02-07

Description

DiPL-ING. GRÄMKOW oh MCH-LER-BORi DlPL-PHYS. DR. MANITZ DiPL-CHEM. DR. DEUFEL DIPL-ING. Fl NSI^-E RWALD Λ. PATENTANWÄLTE ^

7 STUTTGART 50 (BAD CANNSTATT) SEELBERGSTRASSE 23/25

Gr/Bt 2/3

Kf 111

8. November 1973 Anmelderin;

Albert Klopfer GmbH, 7253 Renningen, Industriestraße 34 "Spannvorrichtung für Werkzeugmaschinen"

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spannvorrichtung für Werkzeugmaschinen mit geschlitzter, auf einen keilförmig sich verbreiternden Dorn aufschiebbarer Spannhülse. Dorn und Spannhülse sind hierbei mit konischen Flächen jeweils kreisförmigen Querschnittes ineinandergesteckt. Das bedingt Jedoch, daß jeweils nur ein bestimmter Querschnitt der Spannhülse zu einem bestimmten Querschnitt des Domes paßt, daß jedoch beim Aufschieben der Hülse auf den Dorn ein genaues Passen nicht mehr vorhanden ist, sobald bei einer relativen axialen Verschiebung von Dorn und Hülse - gegebenenfalls schon im Ausmaß von Herstellungstoleranzen beider Teile die einander zugeordneten Querschnitte außer Flucht kommen. Es ergibt sich dann, daß die Hülse, von gewissen Verformungen abgesehen, nur noch linienförmig auf dem Dorn aufliegt, was zu Bearbeitungsungenauigkeiten bei der Bearbeitung aufgespannter Werkstücke führen kann.

Dipl.-Infl. GRÄMKOW Dr. MANITZ, Dr. DEUFEL, Dipl.-Ing. FINSTKRWALO Dr. MOLLEH-BORe Stuttgart 50 (Bad Cennetott). Seelbergotraße 23/25 8 München 22, Robert-Kosh-StrnBe 1 33 Braunschwelg Am BOrnerpark β Telefon (0711) 667261 _ - _ Jeliftn (0811) » ^x&. Tele»5-22050 mbpat Telefon (0531)73887

/102714-7.2.74

• ·

Aufgabe der Erfindung ist es vor allem, diesen Nachteil zu beheben und eine Spannvorrichtung mit geschlitzter Hülse zu erhalten, bei der unabhängig von der relativen Längsverschiebung von Dorn und Hülse zueinander beide Teile stets mit voller Fläche in Berührung miteinander stehen. Die Erfindung besteht demgemäß im wesentlichen darin, daß Spannhülse und Spanndorn mittels vieleckiger Querschnittsfläche ineinanderliegen.

Wird eine derart ausgebildete geschlitzte Hülse - nen entsprechenden Dorn aufgeschoben, liegen die zwj sehen den Schlitzen gebildeten Leitflächen stets satt aufeinander, cla in jedem Querschnitt von Hülse bzw. Dorn der gleiche Winkel zwischen den Seitenflächen besteht, beispielsweise bei einer für die Fabrikation vorteilhaften Sechsec^form der Berührungsflächen ein gleicholeibcnder Winkel von 12C?,

Vorzugsweise entspricht die Anzahl der Schlitze derjenigen der Querschnittsseiten. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die radialen Schlitze jeweils von den Mitten der Querschnittsseiten ausgehen, da hierdurch eine besonders sichere und genaue Führung von Spannhülse und Spanndom mit Bezug aufeinander erhalten bleibt.

Die die Spannhülse in einzelne Seg.nente unterteilenden Schlitze können sich über die ganze Länge der Hülse axial durchgehend erstrecken, oder auch nur über einen Teil der

Länge durchgeführt sein, so daß die Segmente an ihrem einen Ende ihren Zusammenhang oeibehalten. Um,insbesondere im erstgenanntem Fall, den nötigen Zusammenhalt der einzelnen durch die Schlitze gebildeten Segmente der Spannhülse zu erzielen, sind nach einem weiteren Merkmal der Erfindung öle Schlitze durch eine elastische Masse wie Gummi ausgefüllt. Die elastische Masse kann gegebenenfalls mit den metallischen Segmenten der Spannhülse durch Vulkanisation verbunden sein. Sie kann auch als Einlagen zwischen die Segmente eingesetzt sein. Zur Halterung der elastischen Masse in den z.B. axial durchgehenden Schlitzen können sie durch einen oder mehrere sie uni^hlieSende und/ oder durch einen an der Stirnfläche eingesetzten Haltering gesichert sein. Auch ein sclcher Haltering kann aus einer elastischen Masse bestehen, und z.B. als ein in Ringnuten der Außenfläche bzw. der Stirnfläche eingelegter Rin<s, z.B. aus Gummi, ausgebildet sein..

Weitere Einzelne!te ι der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles zu entnehmen. Hierbei zeigen
Pig- 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße

Spannvorrichtung im Schnitt nach Linie 1-1 der Fig.2, Fig. 2 eine Ansicht der Spannvorrichtung nach Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt nach Linie 3-3 der Fig. 1, Fig. k eine Erläuterungsskizze zu bisherigen Ausführungen mit kreisförmigen Querschnitt aufweisenden Berührungsflächen von Soanndorn und Spannhülse und

Fig. 5 eine entsprechende Eriauter-ungsskizze für eine erfindungsgemäße Ausführung.

Im gehäuseförmigen Spannkörper 10, mit dem der Spanndorn 11 fest, z.B. einstückig, verbunden und der mit einem Flansch 12 zum Kuppeln mit einer Antriebsscheibe versehen ist, ist innerhalb eines Zylinderraumes IJ esin Betätigungskolben 14 verschiebbar gelagert, der in geeigneter Weise, z.B. hydraulisch oder pneumatisch, betätigt werden kann. Der Kolben ist über Spannbolzen 15 sowie mittels einzelner Abstandshülsen 16 und zweier Mitnehmerscheiben 17 und 18 mit der Spannhülse 19 derart verbunden, daß bei axialer Verschiebung des Kolbens 14 im Zylinderraum 13 auch die Spannhülse 19 axial verschoben wird, bzw. eine am Kolben 14 ausgeübte axiale Kraft in gleicher Richtung auch an der Spannhülse 19 wirkt.

Die Mitnehmerscheiben 17 und 18 sowie ein Teil der Spannhülse 19 wird durch eine Kappe 20 umschlossen, die durch Schrauben 21 am Gehäusekörper 10 der Spannvorrichtung angeflanscht ist und mittels einer Dichtung 22 die äußere zylindrische Fläche der Spannhülse 19 abdichtet.

Der Spanndorn 11 weist, wie Fig. 2 zeigt, einen vieleckigen, im Ausführungsbeispiel sechseckigen Querschnitt auf, wobei die sechs Außenflächen 23 dazu dienen., die Spannhülse 19 mit entsprechend ausgebildeten Innenquerschnitts-

flächen 24 der Hülse aufzunehmen. Die Spannhülse 19 ist durch Schlitze 25 unterteilt, deren Anzahl csrjenigen der Außenflächer. 23 des Spanndornes 11 bzw. der Innenflächen Hülse 19 entspricht und die von den Mitten dieser Flächen, d.h. von den Mitten der sechs Seiten des Querschnittrechteckes, in radialer Richtung ausgehen, derart, daß die infolge der Unterteilung der Spannhülse durch die Schlitze gebildeten Segmente 19a der Spannhülse jeweils winkelförmig, z.B. in einer Kehle 26, zusammenstoßende Teile der Innenflächen 24 aufweisen.

Zum weiteren Zusammenhalt der einzelnen Segmente 19a sind die Schlitze 25 mit elastischen Einlagen 27 ausgefüllt, die entweder als Streifen in die Schlitze 25 lose eingesetzt bzw. eingeklemmt oder z.B. durch Vulkanisationnit den Segmenten 19a verbunden sind. Des weiteren sind in Nuten der Spannhülse 19 bzw. in Nuten der Hülsensegmente 19a Ringe

Gummi od.dgl. eingesetzt, welche sich um die Segmente 19a und die elastischen Schlitzeinlagen 27 herumlegen und diese miteinander zu einer Einheit mit der für das Spannen erforderlichen elastischen Verformbarkeit verspannen. Auch können zusätzlich metallene Ringe 29 nach Art von Kolbenringen od.dgl. zur Herstellung der erforderlichen Spanneinheit die Spannhülse umschließen. , —

- β - '^f

Air tere Sicherung für das in die Schlitze 25 eingelegte elfif-, . sehe Material 27 kann in eine Ringnut >0 in der Stirnfläche der Hülse I9 ein weiterer elastischer Ring J>1, insbesondere Gummiring, eingesetzt sein.

Schlitzeinlagen 27, elastische Ringe 28 und Stirnflächenring ^l können auch eingegossene Massen, z.B. eine einheitliche zusammenhängende elastische Masse, bilden.

Pig. 4 und 3 zeigen da? unterschiedliche Verhalten einer bisherigen Spannvorrichtung konischer Ausführung des Domes mit kreisförmigem Querscnnitt und einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung mitmvieleckigem Querschnitt der Eingriffsflachen von Dorn und Hülse im Vergleich zueinander. Die strichpunktierten Linien bedeuten hierbei die Ausgangslage eines Querschnittes von Dorn und Hülse und die ausgesogenen Linien eine Lage des gleichen Hülsenquerschnittes nach relativer axialer Verschiebung auf einen größeren Querschnitt des Spanndornes.

In Fig. 4 ist der Ausgangsquerschnitt des Spanndornes 111 bzw der Außenfläche, die dem Innenquerschnitt 124 des Hülsensegmentes 119a zugeordnet ist, d.h. einen gleichen Krümmungsradius R wie dieses aufweist, mit 12^' bezeichnet. Durch relative axiale Verschiebung der Spannhülse II9 auf dem Spanndorn 111 werden deren Hülsensegmente 119a gespreizt, so daß diese aus der strichpunktierten Lage 119a' in dio voll ausgezogene Lage 119a gelangen. Da Jedoch die Hülsen-

segmente 119 in sich praktisch starr sind und sich der Krümmungsradius der Segment-Innenfläche nicht ändert, während sich der Krümmungsradius des Dornes auf R-, vergrößert hat, passen die Innenflächen 124 des Hülsensegnje tes Infolge der Differenz der Krümmungsradien nicht mehr mit den Außenflächen 123 des Dornes zusammen, so daß eine axial linienförmige Berührung an den Kanten A und B eines Hülsensegmentes 119a entsteht.

Bei der Ausführung nach der Erfindung (Fig. 5) nehmen dagegen bei Verschiebung der Segmente 19'.. "^f einen größeren Querschnitt des Dornes 11 die Flächen 23 und 24 stets die gleiche Richtung ein, indem sich die Flächen von 23^f nach 23 parallel zu sich selbst verschieben. Es bleibt daher stets ein gleicher Winkel « zwischen den einzelnen Flächen 23* und 23 des Dornes 11 bzw. zwischen den Innenflächen der Segmente 19a erhalten, so daß stets eine ScCte Flächenb?rührung zwisci ι 1er Hülse 19 und dem Dorn 11 sichergestellt ist.

Gegebenenfalls können die Schlitze 25 statt in der Mitte der Flächen 23 bzw. 24 auch derart angeordnet sein, daß sie von den zusammenstoßenden Kanten der Flächen 24 ausgehen, jedes Hülsensegment al so eine durchgehende, nicht abgeknickte Innenfläche 24 aufweist. Auch in diesem Falle spreizen sich die Hülsensegment« derart, daß Dorn und Hülse ebenfalls mit vollen Flächen aufeinanderliegen. Doch hat die vorherbeschrie-

-3-bene und in der Zeichnung dargestellte Ausführungsform

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segmente den Vorteil einer besseren Führung der einzelnen Segmente auf dem Soanndorn sowie auch ein^s besseren Zusammenhaltes der Segmente untereinander.

Claims

Kf 111 Ansprüche;

1. Spannvorrichtung für Werkzeugmaschinen mit geschlitzter, auf einen keilförmig sich verbreiternden Dorn aufschiebbarer Spannhülse, dadurch gekennzeichnet, daß Spannhülse (19) und Spanndorn (117, insbesondere zur Erzielung flächenhafter Berührung von Hülse und Dorn in allen Eingriffslagen, mittels vieleckiger Querschnittsfläche ineinanderliegen.

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Schlitze (25) derjenigen der Querschnittsseiten (23,24) entspricht.

3· Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Schlitze (25) jeweils von den Mitten der Querschnittsseiten (23,24) ausgehen.

4. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3* dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche, mit der Spannhülse und Spanndorn ineinanderliegen, Sechseckform hat.

5· Spannvorrichtung für Werkzeugmaschinen mit geschlitzter Spannhülse, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn: iichnet, daß die Schlitze (25) durch elastische Einlagen (27), z.B. eine elastische Mass wie Gummi od.dgl., ausgefüllt sind.

6. Spannvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Einlagen (27) zwischen den Hülsensegmenten (19a) durch sie umschließende Ringe, insbesondere elastische Ringe (28) in den Schlitzen (25) zwischen den Segmenten (I9^a) zusarr..hergehalten wtrden.

7· üpannvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Einlagen (27) in den mindestens bis zu einer Stirnfläche der Spannhülse (19) axial durchgehenden radialen Schlitzen (25) durch einen an der Stirnfläche eingesetzten Haltering (j5l) gesichert sind.

8. Spannvorrichtung nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering (j5l) als ein in eine Ringnut in <°.3V Stirnfläche eingelegter Ring aus elastischem Material, z.B. Gummi, ausgebildet ist.

9. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die insbsösondere axial durchgehenden Schlitze (25) unterteilten einzelnen

Hülsensegmente (l^a; durch die die Schlitze (25) aucrUIIer-c-er. Einlesen (°7) «'-is elastischem Material. z.B. durch Vulkanisation, zusammengehalten werden.

10. Spannvorrichtung nach einerr der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Hüisensegmente (19a) der Spannhülse (19) durch in Nuten der Segmente eingesetzte Ringe (29) nach Art von Kolbenringen od.dgl. radial verspannt sind.