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Spannelement Die Erfindung bezieht sich auf ein Spannelement,
das sich durch Einfachheit und die Fähigkeit auszeichnet, bei axialer Be@aufschlagung
große Kräfte in radialer Richtung gleichmäßig auf größte Flächen zu übertragen.
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Spannelemente sind bereits in großer Zahl bekannt. So verwendet man
zum Spannen von Werkstücken auf Werkzeugmaschinen Spreizdorne, bei denen mittels
eines Spannkegels eine teilweise geschlitzte, innen kegelig gehaltene Spannhülse
gegen die Aufnahmebohrung des Werkstückes aufgespreizt wird. Weiter gilbt es mechanische
Dehndorne, die zwischen der äußeren Spannhülse und dem inneren Spannkegel gehärtete
Rollen aufweisen; ferner hydraulisclhe Dehndbrne, bei denen mittels eines Druckbolzens
01 gegen eine dünnwandlige Außenhülse gedrückt wird und damit diese Außenhülse gegen-die
Aufnahmebohrung des Werkstückes preßt. 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
guten Pre@ßsitz, .doch können mit ihrer Hilfe nur sehr geringe Bohrungstoleranzen
überbrückt werden. Nach einem weiteren, noch nicht zum Stande der Technik gehörigen
Vorschlag benützt man! Ringfedern zu Spannzwecken, wobei die äußeren bzw. inneren
Umfangsflächen die SpannfläcJhen bilden. Das Spannelement gemäß .der Erfindung benutzt
demgegenüber eine Stahlbandspirale, die sieh bei axialer BeaufschIagung aus einer
Schräglage in
eine zur Achse rechtwinkelige Lage bewegt. - Der Querschnitt
des Stahlbandes beschreibt also einen Kreisbogen und verringert mit zunehmender
Spannkraft den Abstand zwischen dem aufzuspannenden Werkstück und der die Stahlibandspirale
umfassenden geschlossenen oder geschlitzten Hülse. Werdens in weiterer Ausgestaltung
der Erfindung statt .der Sbalhlbandspirale geschlossene Ringe verwendet, so sind
zwischen .diesen Ringen Abstandhalter vorzusehen. Die Wirkungsweise ist die gleiche
wie bei Verwendung einer Stablbandspirale.. Der besondere Vorteil. des Spannelements
nach -der Erfindung liegt in; der gleichmäßigen Beau.fsehlagüngsmöglichkei.t der
Stahlbandspirale bzw. der Ringe, auch bei größter Spannlänge über den ganzen Spannbereich.
Eine selbsttätige Sicherung gegen Lösen ist dadurch gegeben, daß die Seitenflächen
des Spannelemenits, nach Überschreiten der Totpunktstellung eine Anlage an den benachbarten
Flächen des- Dornes, bzw. der Hülse erhalten.
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In :der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindun@g in sechs Abbildungen
im Längsschnitt dargestellt.
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-Abb. i zeigt eine Spaninvorrichtung für Außen, spannung mit Stahlbandspnrale;
bei der die Sp'ännbüchse selbst zur Betätigung benutzt wird, Abib. 2 eine gleiche
Vorrichtung mit Spannringen, bei der die Spannung durch eine Mutter oder ein sonstiges
Element herbeigeführt wird, Abb. 3 eine gleiche Vorrichtung wie Abb. 2, jedoch mit
Abstandhultern, Abb. 4 die Stahlbandspirale im gespannten Zustand, -Abb. S die Stahlbandspirale
im entspannten Zustand, Abb-. 6 eine Hoehdruckver°schraubung mit Strahlbandspirale.
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Wie aus Abb. i ersichtlich ist, besitzt der Aufnahmedorn i ein, Spezialgewinde,
in das.,die Stahlband@spirale 2 eingelegt ist. - Die .geschlitzte oder geschlossene
Hülse 3 ist mit Innengewinde gleicher Steigung ausgerüstet und wird durch Rechtsdrehung
auf die Federbandspiraleaufgedreht. Das zu bearbeitende Werkstück 4 wird über die
Hülse_3 geschoben, bis es an: .dem Plananschlag 5 sein Widerlager findet. Wird nun
mit Hilfe .eines. an den Aufnahnneflächen 6 der Büchse 3 anzusetzeniden Schlüssels
die Büchse weiter nach rechts gedreht, so- wird die Stahlbandspiräle 2 aus ihrer
schrägen allmählich in eine rechtwinkelige Lage zu Aufnahmedorn i und Büchse 3 gebracht.
Dabei übt sie über ihre ganze Spannlänge radial gerichtete, bleich große Kräfte
aus, und spreizt dadurch die Büchse 3, so d,aß diese in kraftsehlüsedge Verbindung
mit dem Werkstück 4 kommt. Bei wachsendem Drehmoment steigt auch die Mitnab(mekraft,
da die Büchse ins Rechtsdrehung- mitgenommen wird, und dadurch auch die Spirale
in, eine steilere Stellung kommt. Da beispielsweise der Drehstahl einer Drehbank
eine im gleichen. Sinn wirkende Kraft ausübt; kann, ,gegebenenfalls auch der Spanndruck
zum autoniätischem Nachspannen der Stahlbandspirale benutzt wenden. -Das in: Abb.
2 dargestellte Spannelement hat die gleiche Wirkungsweise wie dasjenige nach Abh.
i, jedoch wird die Spannung, d. b. die axiale Verschiebung der Spannbüchse, durch
eine Mutter herbeigeführt. Die Beaufschlagung -kann. auch durch Preßluft, hydraulisch
od. dgl. erfolgen.. Entsprechend der gegenüber Ab b. i geänderten Beaufschlagung
besitzt auch die Stahlbandspirale eine entgegengesetzt gerichtete Schräglage.
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Bei der in Abb. 3 gezeigten Ausführungsform sind statt der Stafhlbandspirale
Ringe 7 verwendet. Zwischen den Ringen 7 sind in einer Ausneh mung des Aufnahmedorns
i und einer weiteren Ausnehmung der Hülse 3 Abstandhalter 8 angeordnet. Die Wirkungsweise
der Ringe ist die gleiche wie die der Sbahlbandspira@le, d.h. bei einer Beaufschlaägung
dieser im Ruhezustand ,schräg angeordneten Ringe nehmen diese allmählich eine zum
Aufnahmedorn rechtwinkelige Lage ein und spreizen damit die Büchse 3: In -den Abb.
4 und 5 ist die Anordnung und Wirkungsweise der Stahlbändspirale bzw. der Stahlringe'-
in vergrößertem Maßstab dargestellt, und-, zwar zeigt Abb.4 dasi Spannelement in,
gespanntem und Abib.5 in ungespanntem Zustand. Ist die Stahlbandspirale gespannt
und hat sie ihre rechtwinkelige Lage zu Spannbüchse und Aufnahmedorn erreicht, so.
verlhindern die im rechten Winkel zur Längsachse des Spannelements angeordneten,
langen Bezugsflächen in Spaninbüchse und Aufnahmedorn bzw. .die Flanken der Gewinderillen
ein - Überschnappen der Feder nach der anderen Seite. Düreb geringfügige Überschreitung
der rechtwinkeligen Lage, also der Totpunktlage, kann gegebenenfalls auch eine Sicherung
gegen Zurückschnappen herbeigeführt werden.
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Die Gewindebüchse 3 kann geschloissen oder geschlitzt sein, je nach
der Größe der zulässigen Toleranzen bzw. dem für die Bearbeitung geförderten! Feinheitsgrad.
_ Sowohl bei Verwendung der Stahl!bandspirale 3 nach Abb. ir@ als auch der. Ringe
7 nach Abb. .2* ergibt sich ein ungewöhnlich großer Spaninibereich im Durchmesser
und, auch in der Länge, wobei der Spanndruck überall gleich ist. Auch können Spannelemente
dieser Art sowohl für Außen- als auch für Innentspannung Anwendung finden.
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Der Eiiisabz von, Spannelernentem nach der Erfindung ist überall da
gegeben, wo große Kräfte auf kleinsten Raum übertragen werden sollen, beispielsweise
als, Verbindungselement bei Kupplungen. Auch als, direkte Schraubverbindung, bei
der entsprechend Abb.6 die Stahlbandspirale mit den Gewindegängen vereint das eigentliche
Gewinde darstellt und beim Anzug der Mutter die Federung der Stahlbandspirale einte
Sicherung der Schraubverbindung bewirkt, ist die Erfindung vorteilhaft anwendbar.