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Spannorgan. Die Erfindung bezieht sieh auf ein Spannorgan zum Festspannen von Werkstücken, das mehrere, je mit einer zylindrischen Werkstückanlage versehene Spannseg- mente aufweist.
Bei den bekannten Spannorganen :dieser Art bildeten die Werkstückanlageflächen der Spannorgane und, soweit es sich um Spannorgane mit zylindrischen Spannflächen handelte, auch diese Spannflächen Teile eines Kreiszylindermantels.
In der Abb. 1 der Zeichnung ist ein derartiges bekanntes Spannorgan in Form einer Spannzange mit kegeliger Spannfläche dargestellt, und zwar in einem Spannungszustand, bei dem die Bohrung 1 der Spannzange im Durchmesser genau der Nennbohrung der Spannzange entsprissht. In diesem Spannungszustand ist, wie der zur Bohrung 1 senkrechte Schnitt X-X der Abb. 2 zeigt, die Bohrung 1 der Spannzange genau zylindrisch, das heisst die Umfangslinien 2 der an dem Werkstück 3 anliegenden Fläche der Spannsegmente 4, 5, 6 liegen auf einem gemeinsamen Kreis, der dem Kreisumfang des Werkstückes 3 an dieser Schnittstelle entspricht. Die Spannsegmente 4, 5, 6 liegen also mit andern Worten in diesem Span- nungszustand mit ihrem ganzen Umfang an dem Werkstück 3 an.
Soll mit der in Abb. 1 dargestellten Spannzange ein Werkstück eingespannt werden, dessen Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der Nennbohrung der Spannzange, so werden die Spannsegmente 4, 5, 6 radial noch mehr nach innen verstellt als beim Spannen von Werkstücken mit Nennmass.
Legt man in diesem Spainnungszustand wieder einen zur Bohrung 1 senkrechten Schnitt X-X durch die Spannzange, so erkennt man, dass, wie die Abb. 3 zeigt, nunmehr die Umfangslinien 2 der Werkstüak- adageflächen der Spannsegmente 4, 5, 6 nicht mehr auf einem gemeinsamen Kreis liegen, sondern denn des Werk- stückes 3 je nur an einer einzigen Stelle 7
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berühren, mit andern Worten, dass sich beim ,Spannen von Werkstoffen. oder Werkstücken mit kleinerem Durchmesser als dem Nennbohrungsdurchmesu-er die Spannsegmen e 4.
5, 6 stets nur an einer einzigen Stelle ihrer Werkstückan.la,gefläche gegen das Werkstück abstützen, und zwar an einer ;Stelle, die immer dieselbe bleibt, gleiehgülti.g, ob ,das Untermass gross oder klein ist. Das hat einmal zur Folge, dass sich die Spannsegmente an dieser Stelle der Werkstückanlageflüche Tasch abnützen, anderseits den Nachteil, dass das einzuspannende Werkstück 3 nicht genügend fest .gespannt wird und daher beim Bearbeiten in achsialer Richtung mitgenommen und in Umfangsrichtung verdreht werden kann. Diesen Nachteil hat man bisher häufig dadurch zu beheben versucht, .dass man die Nennbohrung der Spannzange kleiner wählte als das Mass des zu verarbeitenden Werkstückes oder Werkstoffes 3.
Auf das damgestellte Ausführungsbeispiel angewandt heisst dies, dass das Werkstück im Durrhinesser grösser ist als die Nennbohrung. let jedoch das zu verarbeitende Werkstück im Durchmesser grösser als der Durchmesser der Nennbohrung, so sind die Spannsegmente 4, 5, 6 der Spannzange bei eingespanntem Werkstück radial weniger weit zusammengefedert als beim :Spannen von Werkstücken mit Nennmass. Legt man nun auch in diesem Spa.nnungszuetand wieder einen senkrechten Schnitt X-X (Abb. 4) durch die Spannzange, so zeigt es sich, dass in diesem Falle bei den bekannten Spannzangen sich die Spannsegmente 4, 5, 6 lediglich mit den an den Sägeschlitzen 8 vorhandenen Kanten 9 gegen das Werkstück 3 abstützen, was den Nachteil hat, dass das einzuspannende Werkstück, namentlich wenn es aus weichem Material besteht, beschädigt wird.
Ausserdem nützt sich auch hier die ,Spannzange an den Kanten 9 sehr rasch ab, was ein Rundlaufen der Spannzange ausschliesst. Diese Nachteile der bekannten. Spannorgane werden gemäss der Erfindung dadurch behoben, dass jede Werkstückanlage-
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fläche eine solche Form hat; dass sie mit zwei je längs einer Mantellinie verlaufenden Stellen an dem kreiszylindrischen Werkstückumfa.ng anliegt, wobei die Lage dieser zwei Stellen sich mit änderndem Werkstückumfang ändert. In der Abb. 5 der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsigegenstandes dargestellt, und zwar zeigt sie entsprechend den Abb. 2-4 einen,Schnitt nach der Linie X =X, .das heisst einen ,Schnitt senkrecht zur Bohrung einer Spannzange nach Art der Abb. 1.
Die Spannzange befindet sich hierbei in einem Spannungszustand für Werkstücke, deren Durchmesser genau dein Nennmass der Spannzange entspricht. Während:nun bei den: bekannten Spannzangen die Werkstückanlageflächen der Spannsegmente Teile eines Kreiszylindermantels bildeten, haben bei dem Ausfülwungsbeispiel der Abb. 5 die Werkstückanlageflächen 2 der Spannsegmente 4, 5, ö eine von der Kreiszylinderform abweichende Gestalt, und zwar eine solche Gestalt, dass jede Anlagefläche 2. gleichgültig ob ein Werkstü ok mit Untermass, Nennmass oder Übermass eingespannt ist, stets entlang zweier Mantellinien. an dem kreiszylindrischen Werkstückumiang anliegen, wobei sich .die Lage der Stützlinien beim Einspannen von Werkstücken: verschiedener Dicke, also mit änderndem Werkstückumfang, jeweils ändert.
Dadurch wird eine einseitige Beanspruchung und Abnützung des Werkstückes _bezw. der,Spannzange vermieden. Jede Werkstückanlagefläche kann zweokmässig auch so gestaltet sein, dass die An-,: Lage der @Spannse@gmen-te an dem Werkstück nicht nur entlang zweier Mantellinien, sondern entlang zweier sich länags der Mantelli,nien erstreckender Flüchenstreifen erfolgt: Bei dem i@n Abb. 5 dargestellten Spannungszustand liegen die Spännsegmente 4, 5, 6 jeweils im Bereich der besden Punkte 10, 10 ihrer Umfangslinien mit einem verhältnismässig breiten Bogenstück an der kreisförmigen Mantelfläche des Werkstückes
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3 an.
Wird in der Spannzange ein Werkstück gespannt, dessen Durchmesser :gfiösser ist als der in Abb. 5 dargestellte -#Verkstückdurchmesser, so wandern die Anlagestellen 10, 10 gleichmässig gegen die Schlitze 8 hin nach aussen., während sie im umgekehrten Falle, wenn das zu spannende Material im Durchmesser kleiner ist, @gegen, die Mitte der Spannsegmente zu wandern. In dem Falle, in dem auch die .Spannflä,chen 11 (Abb. 1) der Spannsegmente zyli:ndrisch sind, können zusätzlich zu den Werkstückanla.geflächen auch noch diese Spannflächen 11 :so ausgebildet sein, dass jede Spannfläche 11 mit zwei je längs einer Mantellinie verlaufenden Stellen an der mit ihr zusammenwirkenden. Gegenspan.nfläche anliegt, wobei die Lage der genannten zwei Stellen sich mit ä.ndeTndem Umfang der Ge;genspannfläche ändert.
Jede Spannfläche kann dabei mit zwei Flächenstücken an der Gegenspa.nnfläühe anliegen. Bei dem in .der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Spannzange, bei der die Spannse@gme,nte .das Werkstück aussen umfassen. Demgemäss .ist bei diesem Ausführungsbeispiel die Bohrung 1 bezw. die Innünfläche jedes :Spannsegmentes entsprechend der Erfindung ausgebildet. Z.um Spannen von Hohlkörpern: dagegen werden Innen#spannzangen, Spreizdorne oder Spreizbüchsen verwendet, das heisst Spannorgane, die dass Werkstück von. innen umfassen.
Bei diesen: Spannorganen treten .dieselben Missstände auf wie bei den Aussenspannzangen, weshalb die Erfindung selbstverstä.n:dlich auch auf sie Anwendung findet, nur mit dem Unterschied, dass hier die Werkstückanla;geflIche der Spanneegmente aussen liegt und demgem'äss statt ,dem Bohrung 1 dies,e Aussen.fläche ,der Spannsegmente gemäss der Erfindung ausgebildet wird. Eine Leitlinie füg .die Erzeugende der zylindrischen Werkstückanlageflächen der Spannsegmente 4, 5, 6 kann durch eine einzige Kurve ,gebildet werden oder aus mehreren Kurven zusammengesetzt sein.. Sie
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kann ferner aus einer Kurve und mehreren Geraden oder aus mehreren Kurven und einer Geraden oder auch aus" mehreren Kurven und mehreren Geraden bestehen.
Sind nicht nur die @Verkstückanlabeflächen, ,sondern auch die Spaanflächen 11 der Spannsegmente 4, 5, 6 zylindrisch aus:g.ebil- ,det, oo kann an Stelle einer Leitlinie jeder Werkstückanla@geflüche der Spannsegmente auch eine Leitlinse jeder Spannfläche 11 der Segmente .gemäss den vorstehenden Ausführungen .gebildet sein. Ge;gebenenfalls können auch sowohl die Leitlinien der -#Verkstückanla@gefläch-en. als auch die Leitlinien der Spannflächen 11 der Spannsegmente 4, 5, 6 nach der vorstehenden Amt gebildet sein, wobei auch hder wieder jede Span fläche 11 bei jedem Spanndurchmesser entlang zweier Flächenstreifen an dem kreiszylind.ris:chen Umfang :der mit ,den Spannflächen zusammenwirkenden Ge; gen@spaunflä,chen anliegen :kann.
Die Werkstückanlagefläehe der 'Spann= segmente wird zweckmässig an ihnen .den Schlitzen 8 zugekehrten: Rändern., beispielsweise von den Kanten. 12 bis etwa zumPunkt 13 (vergl. Abb. 5), also im Bereiche ,der Schlitze freigearbeitet, das heisst freigeschliffen oder freigestossen, so @dass die Kanten 12 der .Spannsegmente nicht mit dem Werkstück in Berührung kommen können. Das Freischleifen bezw. -stossen erfolgt vor-zugsw-eise so, dass die Freifläche 12, 13 stetig in den übrigen 'teil der Werkstückaalagefläche ü@bergehrt. Die Spannsegmente können ausserdem in .der Mitte .ihrer Werkstückanlagefläche, zum Beispiel zwischen den Punkten 14, 15 der Abb. 5 entlang einer Geraden freigeschliffen werden. Auch hier erfolgt das Freisehleifen zweckmässig wieder so, dass die freigeschliffene Fläche stetig in den andern Teil dürr Werkstückanlagefläche übergeht.