DE9011007U1 - Stationärer Zentrierspanndorn - Google Patents

Description

- 1 - Anm. Fischer/Kohlert Ä/90

BESCHREIBUNG

Stationärer Zentrierspanndorn

Stationär« Zentii jrspanndorne dienen zur positionierenden f \ Innenspanns^ von Werk"/-«icken «uf Werkzeugmaschinen oder

Verrichtungen. Häufig soll das ,srkstück dazu in speziellen Bohrungen aufgenommen werden. Jm d.l~se Bohrungen kleinhalten zu können, oder um überhaupt in kleinen Bohrungen spannen zu können/ kommt der Effizienz der Spanndorne besonders große Bedeutung zu.

Gerade in dieser Hinsicht unterscheidet sich die iiier vorzustellende Erfindung vom bisherigen Stand der Technik.

So gibt es beispielsweise sogenannte Spannhülsen, bei de-( ' nen ein Innenkonus gegen eine geschlitzte Außenhülse gepresst wird und dadurch eine DurchraeseervergröBerung derselben bewirkt. Dieses Prinzip lädt eich zwar klein bauen, bedingt jedoch einen nur geringen Spannhub.

Ebenso verhält es eich mit einer anderen bekannten Bauform, bei der eine direkt mit z.B. hydraulischem Druck beaufschlagte Büchse ihren Durchmesser im Zehntelbereich verändert. Ein großer Spannhub wäre aber gerade für Rohlingewerkstücke mit Toleranzen bzw. unrunden Bohrungen sehr wichtia,, oder auch üum vorteilhaften werkstückeinlecren.

- 2 - Anm, Fischer/Kohlert A/90

jjjf Zentxierspanndorne, die auf dem Prinzip des Keilsparmens

- beruhen, können diesen wese*-' iich größeren Spannhub besit-

&phgr; zen. Hier werden Spannschieber, die schräge Reibflächen

f- aufweisen, von einem Keilflächenbolzen radial bewegt* In

i den bekannten Bauformen werden die Spannschieber in der

I Wandung des Spanndorngehäuses kippgeführt. Diese Führung

I bedingt wegen des sonst auftretenden "Eckens" eine gewisse

f &iacgr; ) Länge - und damit einen entsprechend großen Gehäusedurch-

I messer.

H Die vorliegende Erfindung hat nun zur Aufgabe, einen Zen-

trierspanndorn von großer Spannkraft zu schaffen, der den t: großen Hub eines Keilspannprinzips mit wesentlich geringe-

• rem Platzbedarf verbindet.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Ansprüche 1 gelöst.

) Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten sind in den Hnteransprüchen angegeben.

Mit der Erfindung läßt 'sich C:Le Kombination folgender Vorteile erzielen:

- Geringer Spanftdorndurchmesser:

Die Kippführung der vom Keilflächenbolzen bewegten Spannschieber findet erfindungegemMA nicht in der OehMueewandung, sondern direkt ant Keilflächenboizen selbst statt* o*h« k*nn b*w^ muß diaee CohMuaawanduina sehr dünn, und damit die Minimal länge der Spaniiechieber sehr kurz sein*

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- 3 - Anm. Fischer/Kohlert A/90

Der Durchmesser des gesamten Spanndorns ist somit fast auf den des Keilflächenbolzens reduziert.

- Hohe Spannkraft:

Da die Spannschieber wie erwähnt im Keilflächenbolzen kippgeführt werden, ist dort eine große Führungslänge notwendig. Diese betrifft aber den Durchmesser der Spannschieber und nicht deren Länge. Es werden also nicht wie bisher "lange dünne", sondern "kurze di<i;<o" Spannschieber eingesetzt. Wird auch die Breite der Spannschieber groß gehalten, was besonders vorteilhaft erreicht werden kann, wenn der Querschnitt rund ist, ergeben sich sehr große Reibflächen, was niedrige Flächenpressung, bzw. die übertragung von wesentlich höheren Kräften ermöglicht. So ist hier einem Grundproblem kraftbetätigter, speziell hydraulischer, Spannvorrichtungen Rechnung getragen, d.h./ die hohe zur Verfügung stehende Kraft bei kleiner Baugröße umzusetzen. Ein Zusatzvorteil dieser "kräftigeren" Spannschieber ist, daß sie zur Gewindeaufnähme variabler Aufsatzschrauben mehr Platz bieten, sowie gegen hartes Festziehen dieser Schrauben unempfindlicher sind.

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- Großer Spannhub:

Wegen der Kombination des Keilflächenbolzenprinzips mit der platzsparenden bauweise läßt die Erfindung Spannhübe zu, die relativ zur Baugröße unbekannt waren.

- Runde Spannschieber und Zwangsrückfuhrung:

Beides wird von erfindungsgemäßen Prinzip ohne Hehraufwand und trotz der geringen BaugröBe ermöglicht. Eckige, und da-

- 4 - Anm. Fischer/Kohleft A/90

mit schwer abzudichtende bzw. herzustellende Spannschieber werden vermieden. Ebenso eine unsichere FederrUckführung
der Spannschieber.

- Kostengünstige und unempfindliche Bauweise:
Sie ergibt sich aus dem einfachen und kompakten Bauprinzip, sowie der geringen Abnützung der großen Reibflächen.
Zudem erträgt die erfindungsgemäße SpannschieberfUhrung,
wie im Späteren dargestellt, größere und damit unaufwendigere Herstellungstoleranzen.

Anhand der Zeichnungen sei die Erfindung im Folgenden beschrieben. Es zeigen

Fig.l:

Die Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Zentrierspann-

dorns, im Schnitt gezeichnet;

Fig.2:

Die Draufsicht einer weiteren Version, im Schnitt gezeichnet.

Fig.3:

Eine Seitenansicht, in einer originalen Baugröße gezeichnet.

Im Zentrierspanndorn aus Fig.i bewegt sich ein Keilflächen= kolben(1) in einem Gehäuse(2). Der Kolben(1) ist im oberen Bereich so abgeschrägt, daß drei Keilflächen(3) entstanden

5 - Anm. Fischer/Kohlert A/90

sind. Auf diese stoßen drei Spannschieber(4) von rundem Querschnitt mit ihren schrägen Reibflächen(5). Die Bewegungsrichtung bzw. Anordnung der Spannschieber(4) ist radial zum Kolben(l). Eine T-Nuten-führung(6) verbindet Kolben(l) und Spannschieber(4), sodaß letztere durch die kraftbetätigte (vorzugsweise hydraulisch) Bewegung des Kolbens (1) auch zurückgeholt werden können. Die Krafteinleitung erfolgt hier über ein Hydrauliksystem(7). Oben ist der Zentrierspanndorn durch einen Gewindedeckel(8) verschlossen, der zur Vergrößerung des oberen Kolbenraumes(9) eine Vertiefung(lO) aufweist.

Für die Erfindung entscheidend ist, daß die Reibflächen(5) an den Spannschiebern(4) lang und breit, aber die Führung an der Gehäusewandung (11) schmal ist. Ein Verhältnis von ca. 6:1 hat sich als als optimal herausgestellt. Die Kipp- führun^' der Spannschieber(4) findet so am Keiifiächeiibolzen(l) statt, während die Durchtrittsführung an der Gehäusewandung (11) durch ihre Schmalheit ein "Ecken" verhindert. So gelingt auf die erfindungsgemäße Weise die oben genannte wesentliche Durchmesserreduzierung des Zentrierspanndorns. Der große Querschnitt der Reibflächen(5) ermöglicht die hohe Kraftübertragung! Zudem ist die Herstellung vereinfacht, denn selbst bei größeren, auch seitlichen Herstellungstoleranzen in der Kippführung(5/6) verursacht die schmale Führung in der Gehäusewandung(11) kein "Ecken".

Die angesprochene T-Nuten-Rückholführung der Spannschieber(4) kann durch adäquate Prinzipien ersetzt werden= So ist in Fig.2 eine Schwalbenschwanz-Nut-Verbindung(12) gezeigt. Sehr vorteilhaft ist es, wenn die Nut einen Zusatzquer-

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'■ - 6 - Anm. Fischer/Kohlert A/90

schnitt(13) aufweist, durch den bei Bewegung der Elemente Schmierfett gepresst wiro (sogenannte Zwangsschmierung). Für spezielle Anwendungen ist es sinnvoll, einen gewissen Zusatzplatz in Anspruch zu nehmen, und die Spannschieber(4) mit einem Abstreifring(14) auszustatten. Die schmale Spannschieberführung(15) in der Gehäusewandung wird dabei nicht verbreitert, da der Abstreifring(14) elastisch ist. Der gerade Abstreifring (14) durchschneidet die gebogene Gehäusewandung und erzeugt dadurch eine ungleiche Führungsbreite. Dies muß durch eine kleine Freidrehung(16) in der Gehäusewandung ausgeglichen werden. Desweiteren sind hier noch optionale Aufsetzschrauben(17) gezeigt, die die Größenflexibilität des Zentrierspanndorns erhöhen und für deren Gewinde (18) in den "dicken" Spannschiebern(4) genug Platz ist.

Schließlich ist in Fig.3 die Erfindung in einer originalen Baugröße illustriert. Bei nur 22 mm Gehäusedurchmesser(19) erreichen die Spannschieber(4) 5 mm Spannhub und 11000 N Spannkraft.

Claims (4)

&bull; ■ · · ft · · t * -■ 7 - Anro. Fischer/Kohlert A/90 ANSPRÜCHE

1. Stationärer Zentrierspanndorn, vornehmlich kraftbetätigt, der im Wesentlichen aus einem Gehäuse(2), aus einem darin bewegten Keilflächenkolbend) and aus zwei bis drei von diesem radial abgehenden Spannschiebern(4) besteht, gekennzeichnet "~
durch die Kombination folgender Merkmale:

- Spannschieber(4) besitzen schräge Reibflächen(5), welche auf die Kolbenkeilflächen(3) stoßen;

- es besteht eine formschlüssige, verschiebbare Rückholführung (6) zwischen den Spannschieberreibflächen(5) und den Kolbenkeilflächen(3);

- sowohl die Länge, als auch die Breite der Spännschieberreibflächen (5) ist um ein Vielfaches länger/ vorzugsweise Fünffaches oder «ehr/ als die durch die Gehäusewandung bestehende Spannschieberführung(11).

2. Zentrierspanndorn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die formschlüssige, verschiebbare Führung(6) durch eine Schwalbenschwanz-Nut-Verbindung(12), eine Rundnut-Verbindung, oder eine T-Nuten-Verbindung gebildet wird/ wobei jewell· die Nut einen 2ueatzquerechnltt<13) aufweist/ welcher den Fettkanal für die Zwangsschmierung der beweglichen Elemente darstellt.

3. Zentrierspanndorn nach einem der vorherigen Ansprüche,

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- 8 - Anm. Fischer/Kohlert A/90

dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse as oberes? Ende icfc«n= dort, wo sich die Spas^-ischieber befinden) mit einem Gewindedeckel (8) verschlossen ist,, welcher eise Vertiefung (10) zur Vergrößerung des oberen ^1-benraumes besitzt.

4. ientrierspanndorn nach einem der vorherigen Anspräche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannschieber(4) einen runden Querschnitt besitzen, und daß sie wahlweise jeweils von einem sich in der Gehäusewandung (15) befindenden Abstreifring(14) umfasst werden, daß hierfür die Gehäusewandung(15) etwas dicker ausgeführt ist, und daß zur gleichmäßig schmalen Führung der Spannschieber(4) die Gehäusewandung eine Freidrehung(16) aufweist.