DE838983C

DE838983C - Spanndorn

Info

Publication number: DE838983C
Application number: DE1948P0025209
Authority: DE
Inventors: Oskar E Peter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1948-12-17
Filing date: 1948-12-17
Publication date: 1952-12-18

Description

Spanndorn Die Erfindung bezieht sich auf einen Spanndorn, wie sie im Maschinenbau zum Aufspannen von Werkstücken in Werkzeugmaschinen in verschiedenen Ausführungen bekannt sind. Sie hat zum Zweck, einen Spanndorn mit hohem Genauigkeitsgrad bei niedrigen Gestehungskosten zu schaffen.
Bekannt sind Spreizdorne, bei welchen mittels eines Spannkegels eine teilweise geschlitzte, innen kegelig gehaltene Spannhülse gegen die Aufnahmebohrung des Werkstückes aufgespreizt wird und so dasselbe festspannt. Weiter kennt man mechanische Dehndorne, die zwischen der äußeren Spannhülse und dem inneren Spannkegel gehärtete Rollen aufweisen. Bei den ferner bekanntgewordenen hydraulischen Dehndornen wird mittels eines Druckkolbens 01 gegen eine dünnwandige Außenhülse gedrückt, dabei diese Außenhülse gegen die Aufnahmebohrung des Werkstückes gepreßt, wodurch dasselbe festgehalten wird. Hohe Ansprüche an Genauigkeit können an Spreizdorne nicht gestellt werden, weil die geschlitzte Spannhülse beim Anziehen des Spannkegels nicht auf der ganzen Länge anliegt. Mechanische Dehndorne ergeben zwar einen gut lösbaren Preßsitz, doch können mit ihrer Hilfe nur Bohrungstoleranzen bis 0,03 mm überbrückt werden. Zudem sind diese Spanndorne und ebenso die hydraulischen Dehndorne in der Fertigung verhältnismäßig teuer.
Die Erfindung bezieht sich demgegenüber auf einen Spanndorn für Außen- und Innenspannung, der durch die Anwendung der bereits aus der Federtechnik bekannten Ringfedern gekennzeichnet ist. Hierbei bilden, je nachdem, ob es sich um eine Außen- oder Innenspannung handelt, die äußere oder innere Umfangsfläche die Spannfläche, während die jeweiligen Gegenflächen sich auf einem Zapfen bzw. in einer Bohrung abstützen. Dabei werden die mit beiderseits kegeligen Flächen ineinandersitzenden geschlossenen Außen- und Innenringe bei axialer Belastung, beispielsweise durch eine Anzugsschraube, weiter ineinandergeschoben, wobei die Außenringe federnd gedehnt und die Innenringe federnd gestaucht werden. Bei Entlastung gehen die Ringe wieder in ihre Ausgangsstellung zurück.
Die besonderen Vorteile der Erfindung sind darin zu sehen, daß der Ringfederspannsatz durch leichtes Auswechseln sowohl für Außen- als auch für Innenspannung der Werkstücke verwendet werden kann. Da die auf Automaten in Massenfertigung billig herzustellenden Ringfederringe sich bei der Beanspruchung absolut gleichmäßig verformen und ihre glatte Oberfläche stets beibehalten, ist in jedem Falle eine satte Anlage am Werkstück gewährleistet, so daß große Drehmomente übertragen werden können und eine Verletzung der auf der Spannseite gegebenenfalls bereits feinstbearbeiteten Werkstücke auch bei großen Spannkräften nicht zu befürchten ist. Es ist ferner gegeben, die Ringfederringe zu Spannsätzen derart zusammenzusetzen, daß mehrere Werkstücke von einer Stelle aus gespannt und so gleichzeitig bearbeitet werden können. Das Ausgangsmaterial der Ringe ist Spezialstahl hoher Streckgrenze, so daß die Überbrückung großer Bohrungstoleranzen möglich ist bzw. auch gröbste Zerspanungsarbeiten an mit dem Spanndorn gemäß der Erfindung gespannten Werkstücken ohne weiteres ausgeführt werden können.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in vier Abbildungen veranschaulicht.
Fig. i zeigt einen Spanndorn mit Morsekegelschaft im teilweisen Längsschnitt für Innenspannung im entspannten Zustand, Fig. 2 einen teilweisen Längsschnitt eines Spanndorns in gespanntem Zustand und mit aufgeschobenem Werkstück; Fig. 3 ist ein Querschnitt nach der Linie I-1 in Fig. 2 ; Fig. 4 zeigt einen Spanndorn mit Morsekegelschaft im teilweisen Längsschnitt für Außenspannung in ungespanntem Zustand, mit eingeschobenem Werkstück.
Bei dem in den Fig. i bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiel eines Spanndorns für Innenspannung ist i der Aufnahmedorn mit Morsekegelschaft, Aufnahmezapfen 2, Gewindeansatz 3 und Anschlagbund 4. Auf dem Aufnahmezapfen 2 sauber geführt sitzen die eigentlichen Spannringe, bestehend aus den Innenringen 5 und den Außenringen 7. Die Innenringe besitzen außen beiderseits kegelige Flächen, die Außenringe dagegen innen beiderseits kegelige Flächen. An beiden Enden der Ringfedersäule befinden sich sogenannte halbe Innenringe 6, das sind längs geteilte Ringe mit einseitig kegeliger Fläche. Sämtliche Ringe 5, 6 und 7 sitzen mit ihren konischen bzw. kegeligen Berührungsflächen ineinander. Eine Zwischenbuchse 8 in Verbindung mit einer Gewindemutter 9 sichern die Ringe gegen Herausfallen und dienen gleichzeitig zum Spannen der Ringfederringe 5, 6 und 7. Das Werkstück io ist strichpunktiert dargestellt. Bei dem in Fig.4 gezeigten Spanndorn für Außenspannung ist ii der Aufnahmedorn mit Morsekegelschaft, Sackbohrung 12 und Außengewinde 13. In der Sackbohrung 12 haben die mit kegeligen Flächen versehenen Innen- und Außenringe 5, 6 und 7 Aufnahme gefunden. Eine Zwischenbuchse 8 und eine ÜberwurfmutterJ4 dienen zum axialen Spannen der Innen-und Außenringe. Das Werkstück 15 ist eingesteckt.
Der Spanndorn arbeitet wie folgt: Durch Anziehen der Gewindemutter 9 oder der Überwurfmutter 14 in Verbindung mit der Zwischenbuchse 8 werden die mit ihren kegeligen Flächen ineinandersitzenden Innen- und Außenringe 5, 6 und 7 in axialer Richtung belastet, wobei die Innenringe 5 und 6 federnd nach innen zusammengedrückt, also gestaucht werden, während sich die Außenringe 7 federnd nach außen dehnen, so daß das Werkstück, je nach Ausführung des Gesamtspanndorns, innen oder außen gespannt wird. Durch die gleichmäßige elastische Verformung der Ringe beim Anziehen der Gewindemutter werden bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. i bis 3 die Innenringe kraftschlüssig auf den Aufnahmezapfen 2 gepreßt und die Außenringe gegen das Werkstück io gespannt, so daß nach dem Spannvorgang eine absolut kraftschlüssige Verbindung zwischen Spanndorn und Werkstück hergestellt ist. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 werden beim Spannvorgang die Außenringe 7 gegen die Wandung der Sackbohrung 12 des Aufnahmedorns ii gepreßt und die Innenringe 5, 6 in Richtung des Werkstückes 15 gespannt, so daß auch in diesem Falle eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Gesamtspanndorn und Werkstück vorhanden ist.

Claims

PATEN TANSPnUCH: Spanndorn mit federnden, sich unter dem Einfluß einer Längskraft an das Werkstück anlegenden Spannflächen, gekennzeichnet durch die Anwendung von Ringfedern, deren äußere bzw. innere Umfangsflächen die Spannflächen bilden und deren jeweilige Gegenflächen durch einen Zapfen für eine äußere bzw. eine Sackbohrung für eine innere Aufnahme von Werkstücken gestützt sind.