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Dehnungsspanndorn Die Erfindung bezieht sich auf einen Aufnahmedorn
zum Spannen von Werkstücken in ihrer Bohrung-mittels einer Büchse, die durch Dehnung
innerhalb ihres elastischen Formänderungsvermögens aufgeweitet wird.
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Sie hat sich zur Aufgabe gemacht, die bekannten Dorne dieser Art durch
Erhöhung der Rundlaufgenauigkeit, ihrer Spannsicherheit und ihrer Lebensdauer zu
verbessern. Sie geht deshalb von einer Ausführung aus, die nur aus wenigen in Lehrengenauigkeit
herstellbaren Elementen besteht. Sie vermeidet elastische Zwischenglieder, indem
sie einen Dorn wählt, der die bewährte Kegelspannung anwendet. Die Dehnung der Spannbüchse
erfolgt dabei dadurch, daß sie axial auf dem konischen Kern des Dornes verschoben
wird.
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Erfindungsgemäß wird die Oberfläche der Spannbüchse in voneinander
getrennte, axial verlaufende Spannflächen hoher Härte mit dazwischenliegenden elastischen,
über ihre ganze Länge gleich dünnen Dehnbändern unterteilt. Diejenigen Oberflächenteile,
die zum Spannen und Zentrieren dienen, brauchen dabei nicht gedehnt zu werden und
können eine hohe Härte erhalten, was die Lebensdauer verbessert, und diejenigen
Teile der Büchse, die sich ausdehnen, brauchen nicht zu tragen, so daß die Auswahl
ihrer Werkstoffeigenschaften nur im Hinblick auf ihre Elastizität, nicht aber auf
ihre Lebensdauer zu erfolgen braucht. Für die Rundlaufgenauigkeit ist es dabei außerordentlich
günstig, daß mehr oder weniger elastische Zwischenglieder z-wischen Büchse und Kern
vermieden werden. Es ist auch so Gewähr gegeben, daß der Spanndurchmesser bei Einleitung
der Spannung in der gesamten Spannlänge gleichmäßig wächst. Günstig ist auch, daß
der neue Dorn verhältnismäßig große
Werkstißcktoleranzen überbrückt,
.was -durch einfache Versuche nachgewiesen werden kann.
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Zweckmäßig wird der neue Dorn mit einer Mutter zum axialen Verschieben
;der ,Spannbüchse ausgerüstet, die unter so großem Spiel mit der Büchse gekuppelt
ist, daß die Verbindung zwischen Mutter und gedehnter Büchse durch eine Teilrückdrehung
gelöst werden kann.
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In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
Es bedeutet Fig. i einen zwischen Körner zu spannenden Aufnahmedorn, zum Teil in
Ansicht, zum Teil- ;1ni: Schnitt, Fig. 2 einen Querschnitt zu Fig. i, Fig.3 eine
gegenüber Fig.2 abgeänderte_Ouerschnittform, Fig. 4 eine weitere Abänderung zu Fig.
2. Zwischen den beiden, die nicht mit dargestellten Körner tragenden Dornenden a
liegt ein zylindrischer Gewindeteil b und ein kegeliger Teil c. Der Kegel muß zur
Erreichung der angestrebten Wirkung sehr schlank sein, z. B. i : 15o. Er bildet
den Kern des Spannelements. Er trägt eine Büchse-d mit entsprechend kegeliger Bohrung,
aber zylindrischem, der Bohrung des Werkstückes angepaßtem Umfang. Diese Büchse
ist mit einer g-röß&ren Zahl. von achsparallelen Nuten e versehen. Im Grunde
verlaufen diese Nuten entsprechend der Kegelverjüngung konisch. Man erreicht so
eine gleichbleibende Wandstärke des Nutengrundes f vom einen Büchsenende bis zum
anderen. Das ist eine wesentliche Voraussetzung für eine gleichmäßige Ausdehnung
der Büchse.
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Spannflächen sind die zwischen den Nuten liegenden Teile g des Büchsenutnfanges.
Diese sind- im Beispiel hart verchromt und so sehr verschleißfest.
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Der Nutengrund f kann als ein Dehnband angesehen werden, durch dessen
Elastizität die gewünschte Aufweitung möglich gemacht wird. Man wählt zweckmäßig
einen hochelastischen, ungehärteten Stahl. Man braucht dabei auf Verschleißfestigkeit
keine Rücksicht zu nehmen, denn die am meisten dem Verschleiß unterworfenen Teile
der Oberfläche sind,wie schon angegeben,hart verchromt. Die Dehnbänder sollen möglichst
dünn gehalten werden.
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In Fig.2 sind die Dehnbänder eben profiliert. Zweckmäßig gibt man
ihnen ein gewelltes öder gewölbtes Profil nach Fig. 3 oder ein zickzackförmiges
nach Vig. 4.
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In Fig.2 fluchtet der Nutengrund mit der konischen Oberfläche des
Dornkernes. Bei den Ausführungen nach Fig. 3 und 41äßt man ihn aus Herstellungsgründen
zweckmäßig zylindrischverlaufen. Dann können die nach innen gerichteten Nuten ohne
Schwierigkeiten mit einer Räumnadel gezogen werden.
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Durch eine Profilierung nach Fig. 3 oder 4 wird das Dehnungsvermögen
der Dehnbänder ganz erheblich vergrößert. Zu der reinen Dehnung kommt ein. Aufwei.ten-
durch Biegung. Auf diese.,Wise wird einerseits der Spannbereich vergrößert und andererseits
die Anzugskraft vermindert. Der Dorn kann ohne Hinzuziehung eines Schlüssels durch
Drehen der Mutter von Hand angezogen werden.
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Die Mutter h sitzt auf dem Gewinde b des Dornes. Sie
ist zweiteilig ausgeführt und besteht aus dem Innenteil h' und dem Mantel
h". Beide Teile sind miteinander verschraubt und verstiftet, h'. Sie bilden die
Ringnut i einer Überwurfmutter, in wefehe ein Kragen k der Spannbüchse
d ragt. Wie Fig. i zeigt, hat dieser Kragen allseitiges Spiel. Wenn man die
Spannbüchse über die Mutter durch ein axiales Verschieben aufgeweitet hat, schraubt
man die M,utterium eine Teildrehung zurück und unterbricht so jede Verbindung zwischen
Mutter und Büchse- Auch eine schlagende Mutter hat dann keinen .Einfluß auf die
Rundlaufgenauigkeit der Spannefemente.
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Natürlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Beispiele
beschränkt. So könnte z. B. an Stelle der Mutter als Anzugselement auch eine hydraulisch
--wirkende Anzugseinrichtung treten. An Stelle eines Dornes, der zwischen Spitzen
aufzunehmen ist, könnte auch ein unmittelbar mit der Maschinenspindel verbundener
Dorn _..veLwendet werden. Der neue Gedanke kann ebenso vorteilhaft auch in Verbindung
mit Außenspannelementen verwirklicht werden.