DE684198C - Federndes zylindrisches Spannwerkzeug - Google Patents

Description

• Federndes zylindrisches Spannwerkzeug Es ist allgemein bekannt, Spanndorne derart federnd auszubilden, daß ihr Durchmesser verändert werden kann. So ist vorgeschlagen worden, die Spanndorne der Länge nach zu schlitzen. Spanndorne dieser Art nehmen aber beim Verringern des Durchmessers eine kegelige Gestalt an, und das hat den Nachteil, daß ein Werkstück mit zylindrischer Bohrung nicht sehr genau auf dem Dorn eingemitttet werden kann, und daß Werkstücke, deren Bohrungen im Rahmen der Toleranz verschieden ausfallen, beim Aufschieben ;auf den Dorn bis zum Festsitz verschiedene Stellungen in der Längsrichtung des Dornes einnehmen.
• Um diesen Nachteil zu vermeiden, hat man auch vorgeschlagen, Spanndorne oder Einspannfutter mehrteilig auszuführen, z. B. mit einzelnen Spannstreifen, die durch Keilwirkung in radialer Richtung verstellbar sind. Derartige Werkzeuge neigen jedoch zu Ungenauigkeiten wegen der Möglichkeit ungleicher Einstellung der einzelnen Teile. Ein weiterer Mangel liegt darin, daß derartige Spanndorne nicht federnd sind und daß ihre Biegungsfestig'keit bei geringem Durchmesser des Dornes gering ist.
• Diese Nachteile werden gemäß der Erfindung dadurch vermieden, .daß an der Oberfläche des zylindrischen Spannwerkzeuges durch Aussparungen federnde Stege gebildet sind, die achsparallel oder steil schraubenförmig verlaufen und derart schräg zur Oberfläche stehen, daß sie sich unter Einwirkung von zur Oberfläche senkrechten D@ruickkräften beim Spannen des Werkstückes durchbiegen können.
• Die federnden Stege können auch in den Kern des Werkzeuges fest eingesetzt sein statt mit ihm aus einem Stück zu bestehen.
• Da,die Stege achsparallel oder steil schraubenförmig verlaufen, .erhöhen sie -das Widerstandsmoment des Spannwerkzeuges gegen Biegung. Aus diesem Grunde können z. Bi. vollzylindrische Dorne nach der Erfindung mit kleinem Durchmesserundhohlzylindrische mit geringer Wandstärke ausgeführt werden.
• An sich ist es bekannt, kraftübertragende M,aschinenteiledadurch zu verbinden, daß an der. zylindrischen Oberfläche des einen Maschinenteils durch Aussparungen schräge federnde Stege gebildet sind, die sich unter der Einwirkung des aufgeschobenen anderen Maschinenteils durchbiegen können. Hierbei handelt es sich jedoch nicht um Spannwerkzeuge, :sondern um Maschinenelemente, vor allem aber verlaufen die Aussparungen nicht achsparallel oder schraubenförmig, sondern ringförmig, was bei Anwendung auf einen Spanndorn zur Folge haben würde, daß bei kleinem Dorndurchmesser dessen Widerstandsmoment gegen Biegung beeinträchtigt wird. Dem Gegenstand der Erfindung ähnliche Maschinenelemente sind bekannt, die jedoch völlig anders wirken, abgesehen davon, daß sie keine Spannmittel darstellen. Diese Maschinenelemente sind einmal die sog. Kerbkonusstifte Aals Ersatz für Kegelstifte zur gegenseitigen genlauen Lagebestimmung von Maschinenteilen. Diese Kerbkonusstifte weisen in einem zylindrischen Körper teilweise Längsnuten mit unterschnittenen Rändern auf, die beim Einschlagen des Stiftes, in :seine Bohrung etwas durchfedern können.
• Das zweite dem Gegenstand der Erfindung ähnliche Maschinenelement ist die Nagelschraube, die in eine zylindrische Bohrung eingeschlagen wird und sich dabei in diese durch Verdrängung ,des Werkstoffes der Bohrungswandung ein steiles Führungsgewinde selbst einarbeitet. Diese Nagelschraube hat jedoch im Gegensatz zum Gegenstand der Erfindung scharfe Zähne, die sich, wie bereits ausgeführt wurde, in die Bahxung einbeißen und. diese beschädigen, so. daß, diese Art von Profilkörpern für Bearbeitungsspannzwecke nicht zulässig ist.
• In den Zeichnungen sind verschiedene Anwendungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht. In ihnen zeigen Fig. i und q. einen Spanndorn mit aufgespanntem Werkstück in Stirn- und Seitenansicht, Fig. 2 einen ähnlichen Spanndorn mit schraubenförmig verlaufenden Stegen in Seitenansicht, Fig. 3 den Spanndorn nach Fig. i oder 2 im Querschnitt, Fig. 5 die Stirnansicht eines hohlzylindrischen Spannwerkzeuges nach der Er-Endungmit aus einem: Stück reit dem Werkzeugkörper bestehenden Stegen, Fig. 6 einen Querschnitt durch ein ähnliches Spannwerkzeug mit eingesetzten Stegen: und Fig.7 einen Querschnitt durch ein vollzylindrisches Spannwerkzeug mit eingesetzte. Stegen.
• In dem zylindrischen Schaft i eines Spanndornes (Fig. i und 3) sind eine Anzahl Schlitze 2 angebracht, die- parallel zur Zylinderachse verlaufen. Diese Schlitze erstrecken sich vom Umfang .des Zylinders schräg einwärts und berühren einen Kreis 6 (Fig. 3), wodurch segmentförmige Stege 3 entstehen. Die Abmessungen der Schlitze sind so gewählt, daß die Stege und besonders deren Fuß von der Dicke b dünn genug werden, um unter einem äußeren Druck senkrecht zur zylindrischen Mantelfläche des Steges etwas zu federn. Um jedoch eine Durchmesserverringerung des Werkzeuges zu erhalten, ist es notwendig, die zylindrische Außenseiteq. der Stege3 auf eine bestimmte Breite a abzuplatten, so daß die Fläche 5, die zunächst am Stegfuß liegt, zurücksteht. Wie Fig. q. zeigt, berührt .das aufgesetzte Werkstück 7 nur die Flächen q. an den Stegköpfen und bewirkt dadurch eine gleichmäßig federnde Durchbiegung der Stege. Diese üben eine kräftige Spannwirkung .auf 4:as Werk .stückaus unter :strenger Wahrung der zylindrischen, zur Achse gleichmittigen Form des Dornes. In Fig. ¢ ist gestrichelt die Lage eing ezeichnet, welche die Stege 3 in ihrer Grundstellung vor der Durchbiegung einnehmen. Die Stege 3 erhöhen das Widerstandsmoment des Dornes gegen Biegung .erheblich, so daß sich der Dorn nicht so leicht unter Wirkung der Kräfte durchbiegen kann, die das Werkzeug bei der Bearbeitung auf das Werkstück 7 ausübt, zumal beispielsweise beim Drehen die radiale, auf Eindrücken des der Schneide zunächst liegenden Steges wirkende Teilkraft des Stahldruckes immer wesentlich kleiner ist als :die in der Umfangsrichtung wirkende Teilkraft, die, soweit sie auf den Dorn biegend wirkt, durch hochkant liegende Stege aufgenommen wird.
• Fig. 5 und 6 zeigen hohlzylindrische Spannwerkzeuge mit achsparallelen Stegen 3 und i4., die schräg zur zylindrischen Innenfläche stehen, so daß sie sich unter der Einwirkung radialer Druckkräfte durchbiegenkönnen. Bei der Ausführungsform nach Fig.5 sind die Stege 3 durch Aussparungen 2 gebildet, die zur Vermeidung einer Kerbwirkung in zylindrischen Bohrungen münden. Hier bestehen also die Stege 3 aus einem Stück mit dem Werkzeugkörper i. Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 hingegen bestehen. die Stege 1q. nicht aus einem Stück mit dem Werkzeugkörper i, sondern sind in diesen so eingesetzt, daß sie schräg zur inneren Zylinderfläche verlaufen.
• . Fig. 7 veranschaulicht ein Spannwerkzeug ähnlich demjenigen der Fig. i und 3, nur mit dem Unterschied, daß auch hier die Stege nicht aus. einem Stück mit dem Werkzeugkörper i bestehen, sondern in diesen eingesetzt sind. Zu diesem Zweck ist der Körper i an seiner Oberfläche mit Aussparungen versehen, in welche die Stege 1q. eingesetzt sind. Diese Ausführung unterscheidet sich nur durch die Herstellungsart von derjenigennach den Fig. i und 3, denn wenn die Stege 1q. mit dem Schaft i etwa durch Löten oder Schweißen fest verbunden sind, entspricht sie ihr hinsichtlich ;der Wirkung vollkommen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Federndes zylindrisches Spannwerkzeug, dadurch gekennzeichnet, d.aß an seiner Oberfläche durch Aussparungen (2) federnde Stege (3, iq.) gebildet sind, die achsparallel oder steil schraubenförmig verlaufen und derart schräg zur Oberfläche des Spannkörpers (i) stehen, daß sie sich unter Einwirkung von zu dieser Oberfläche .senkrechten, beim Spannen: dies Werkstückes auftretenden Druckkräften durchbiegen können. a. Werkzeug nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die federnden Stege (1q.) in Aussparungen an der Oberfläche des Werkzeugkörpers (i) eingesetzt und mit diesem beispielsweise durch Schweißen, Löten oder bei Spannwerkzeugen mit ausreichend biegungssteifem Werkzeugkörper durch Einpressen fest verbunden sind.