AT518795B1 - System zur spanenden Bearbeitung eines Bauteils sowie Bauteil und Spannelement für das System - Google Patents

Abstract

Ausführungsbeispiel betreffen ein System (1) zur spanenden Bearbeitung eines Bauteils (2). Das Bauteil (2) weist einen Grundkörper (3) auf, der als Werkstoff einen Kunststoff aufweist und wenigstens eine Spannhilfsstruktur (4) umfasst. Ferner umfasst das System ein Spannelement (5), das ausgebildet ist, um das Bauteil (2) zu spannen, wobei das Spannelement (5) wenigstens eine Spannbacke (6) mit wenigstens einer Gegenspannhilfsstruktur (7) aufweist. Die Gegenspannhilfsstruktur (7) ist ausgebildet ist, um mit der Spannhilfsstruktur (4) in Eingriff zu stehen und das Bauteil (2) in axialer Richtung formschlüssig gegenüber dem Spannelement (5) zu fixieren.

Description

Beschreibung [0001] Ausführungsbeispiele beziehen sich auf ein System zur spanenden Bearbeitung eines Bauteils sowie auf das Bauteil und ein Spannelement für das System.

[0002] Bei einer Vielzahl von unterschiedlichen spanenden Bearbeitungsverfahren, beispielsweise Drehen, Fräsen oder Schleifen, werden Bauteile in einem Spannfutter, beispielsweise mit Hilfe von Spannbacken, gespannt. Eine axiale Sicherung des Bauteils erfolgt dabei meist über Reibschluss.

[0003] Eine dieser Anwendung ist beispielsweise die Drehbearbeitung von Kunststoff oder Kunststoffhalbzeugen. Dazu wird das Halbzeug oder das Kunststoffbauteil, das drehbearbeitet werden soll, durch Spannbacken in einem Backenfutter fixiert. Abhängig von einem Durchmesser des Halbzeugs müssen unter Umständen unterschiedliche Backengrößen eingesetzt werden. Das Halbzeug oder das zu bearbeitende Bauteil wird dann nur durch Reibung zwischen einer Halbzeugaußenseite und einer Spannbackenkontur gehalten. Dadurch sind hohe Spannkräfte erforderlich. Unter ungünstigen Umständen kann es Vorkommen, dass das Halbzeug bzw. das zu bearbeitende Bauteil verformt wird. Um ein Verformen zu verhindern, wird meist eine hohe Anzahl von Spannbackengarnituren, beispielsweise mehr als fünfzehn, eventuell sogar achtzehn Garnituren eingesetzt. Jede Garnitur ist dabei auf einen bestimmten Durchmesserbereich abgestimmt. Dadurch kann dann mit der passenden Garnitur fast der gesamte Umfang des Halbzeugs umschlossen werden. Das Vorhalten von so vielen unterschiedlichen Spannbackengarnituren kann eventuell sehr material- und raumintensiv sein. Bei der spanenden Bearbeitung von ringförmigen Bauteilen bzw. Halbzeugen ist zudem der Einsatz von ringförmigen Spannhilfsstrukturen bekannt (CN 104002166 A, CN 103786046), die einen größeren Durchmesser als die zu bearbeitenden Halbzeuge aufweisen und von entsprechenden Spannbackengarnituren gehalten werden. Nachteilig ist allerdings, dass die Halbzeuge vor dem eigentlichen Bearbeitungsvorgang an der Spannhilfstruktur angeschweißt und im Anschluss wieder von dieser gelöst werden müssen.

[0004] Es besteht daher ein Bedarf daran, ein verbessertes Konzept zur spanenden Bearbeitung bereitzustellen. Diesem Bedarf tragen das System, das Bauteil und das Spannelement nach den unabhängigen Ansprüchen Rechnung.

[0005] Ausführungsbeispiele betreffen ein System zur spanenden Bearbeitung eines Bauteils. Das System umfasst dazu das Bauteil mit einem Grundkörper aus Kunststoff. Das Bauteil umfasst auch eine Spannhilfsstruktur. Des Weiteren umfasst das System ein Spannelement, das ausgebildet ist, um das Bauteil zu spannen. Das Spannelement umfasst wenigstens eine Spannbacke mit wenigstens einer Gegenspannhilfsstruktur. Die Gegenspannhilfsstruktur ist ausgebildet, um mit der Spannhilfsstruktur in Eingriff zu stehen und das Bauteil in axialer Richtung formschlüssig gegenüber dem Spannelement zu fixieren. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann dadurch, dass in axialer Richtung ein Formschluss vorliegt, gegenüber Varianten, bei denen die axiale Sicherung über einen Reibschluss erreicht wird, eine geringere Anzahl von Spannbacken und/oder eine geringere Spannkraft eingesetzt werden. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann dadurch eine Verformung des Bauteils zumindest reduziert oder sogar vollständig verhindert werden.

[0006] Bei dem Bauteil kann es sich um alle möglichen Bauteile handeln, die für eine spanende Bearbeitung in Frage kommen, beispielsweise eine Drehbearbeitung, ein Schleifen oder dergleichen, zum Beispiel ein Halbzeug, ein Rohr, beispielsweise mit einem kreisringförmigen Querschnitt, einen Zylinder, beispielsweise mit einem kreisförmigen, einem rechteckigen, einem dreieckigen oder einem anderen Querschnitt, einen Kegel oder dergleichen. Ergänzend oder alternativ kann auch der Grundkörper eine der beschriebenen Formen aufweisen.

[0007] Als Kunststoff können alle möglichen Kunststoffe, beispielsweise Polyethylen (PE), Η ΟΡΕ (High-Density-PE), LLD-PE (Linear-Low-Density-PE), LD-PE (Low-Density-PE), Polypropylen (PP), Polyvinylchlorid (PVC), Polystyrol (PS), Polyurethan (PU/PUR), Polyethylenterephtha- lat (PET) oder dergleichen eingesetzt werden.

[0008] Bei dem Spannelement kann es sich zum Beispiel um jedwede Komponente handeln, die ausgebildet ist, um ein Bauteil für eine spanende Bearbeitung zu halten beispielsweise für eine Drehbearbeitung. Mit anderen Worten kann das Spannelement ausgebildet sein, um das Bauteil so anzuordnen, dass es um die eigene Längs- oder Rotationsachse gedreht werden kann. Dazu kann das Spannelement wenigstens eine Spannbacke, aber auch zwei oder drei Spannbacken aufweisen. Bei der Spannhilfsstruktur und der Gegenspannhilfsstruktur, die miteinander in Eingriff stehen, um das Bauteil in axialer Richtung formschlüssig und über ein Spannelement zu fixieren, kann es sich um jedwede Strukturen an dem Bauteil und der Spannbacke handeln, die in Kombination miteinander in axialer Richtung einen Formschluss ermöglichen. Beispielsweise kann es sich bei der Spannhilfsstruktur um eine Vertiefung und entsprechend bei der Gegenspannhilfsstruktur um einen Vorsprung, einen Haken oder eine Erhöhung handeln, die in die Vertiefung eingreift. Ein Fixieren in die axiale Richtung kann beispielsweise dann vorliegen, wenn eine Relativbewegung des Bauteils gegenüber dem Spannelement in die axiale Richtung unterbunden wird. Da Bauteil kann auch in Umfangsrichtung und/oder in die radiale Richtung in dem Spannelement fixiert sein, beispielsweise reib- und/oder formschlüssig.

[0009] Ergänzend oder alternativ kann die Spannhilfsstruktur einen größeren Durchmesser und/oder einen kleineren Durchmesser als eine in axialer Richtung direkt benachbarte Oberfläche des Bauteils aufweist. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann so der Formschluss mit der Gegenspannhilfsstruktur auf einfache Art und Weise erreicht werden. Beispielsweise kann die Gegenspannhilfsstruktur als entsprechendes männliches Gegenstück zu einer weiblichen Spannhilfsstruktur ausgebildet sein. Optional kann auch die Gegenspannhilfsstruktur als entsprechendes weibliches Gegenstück zu einer männlichen Spannhilfsstruktur ausgebildet sein. Beispielsweise kann es sich bei der Spannhilfsstruktur um eine in Umfangsrichtung vollständig umlaufende Nut oder Rille oder Vertiefung handeln. Die Vertiefung kann jedwede Querschnittsform aufweisen, beispielsweise rechteckig, dreieckig, quadratisch, rund oder oval. Entsprechend kann die Gegenspannhilfsstruktur einen gleichen oder ähnlichen Querschnitt aufweisen. Unter Umständen kann die Gegenspannhilfsstruktur in axialer Richtung eine geringere Ausdehnung als die Spannhilfsstruktur aufweisen, wenn diese die Erhöhung aufweist. Alternativ kann auch die Spannhilfsstruktur in axialer Richtung eine geringere Ausdehnung als die Gegenspannhilfsstruktur aufweisen, wenn die Spannhilfsstruktur die Erhöhung gegenüber der umliegenden Oberfläche aufweist. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann die Spannhilfsstruktur wenigstens einen Anschlag in die axiale Richtung oder auch zwei Anschläge in die axiale Richtung aufweisen. Analog kann die Gegenspannhilfsstruktur genau einen oder wenigstens einen Anschlag in die axiale Richtung oder auch zwei solcher Anschläge aufweisen.

[0010] Die Gegenspannhilfsstruktur kann beispielsweise an einer nach radial innen gerichteten Fläche der Spannbacke angeordnet sein. Bei Ausführungsbeispielen, bei denen eine Spannfläche der Spannbacke, die mit dem Bauteil in Kontakt steht, nach radial innen gerichtet ist, kann so in axialer Richtung ein Formschluss erreicht werden. In Umfangsrichtung kann sich die Gegenspannhilfsstruktur vollständig entlang einer Ausdehnung der Spannfläche der Spannbacke erstrecken. Alternativ kann die Gegenspannhilfsstruktur in Umfangsrichtung eine kleinere Ausdehnung als die Spannbacke bzw. deren nach radial innen gerichtete Fläche in Umfangsrichtung aufweisen, beispielsweise maximal 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80% oder 90%. In axialer Richtung kann die Gegenspannhilfsstruktur an einer Kante der Spannfläche, beispielsweise an einer dem Spannfutter abgewandten Kante oder an einer dem Spannfutter zugewandten Kante angeordnet sein. Alternativ kann die Spannhilfsstruktur auch beabstandet von den Kanten der Spannbacke angeordnet sein. Optional kann das Bauteil auch so ausgebildet sein, dass seine nach radial innen gerichtete Fläche mit wenigstens einer nach radial außen gerichteten Spannfläche einer Spannbacke eines Spannelements in Kontakt steht.

[0011] Ergänzend oder alternativ kann die Spannhilfsstruktur in Umfangsrichtung zumindest überlappend zu der wenigstens einen Spannbacke angeordnet sein. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann dadurch ermöglicht werden, dass die wenigstens eine Spannbacke, die die Gegenspannhilfsstruktur aufweist, in Eingriff mit der Spannhilfsstruktur treten kann. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann die Spannhilfsstruktur nur in einem Bereich, der in Umfangsrichtung mit der Spannbacke überlappt, angeordnet sein. Beispielsweise kann die Spannhilfsstruktur, die überlappend zu einer Spannbacke angeordnet ist, in Umfangsrichtung dieselbe oder eine größere Ausdehnung aufweisen als die Spannbacke beispielsweise um mehr als 5%, 10% oder 20%.

[0012] Ergänzend oder alternativ kann die Spannhilfsstruktur in Umfangsrichtung vollständig umlaufend angeordnet sein. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann dadurch ein Anordnen der Spannbacken oder des Spannfutters vereinfacht sein.

[0013] Ergänzend oder alternativ kann das Spannelement genau drei Spannbacken aufweisen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann dadurch eine geometrisch bestimmte Fixierung des Bauteils im Spannelement ermöglicht werden. Die drei Spannbacken können beispielsweise jeweils in einem Winkelabstand von 120° angeordnet sein. Ergänzend oder alternativ können die drei Spannbacken auch auf derselben axialen Höhe angeordnet sein. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann das Spannelement auch eine höhere Anzahl von Spannbacken aufweisen, beispielsweise maximal vier, fünf, sechs, sieben, acht oder zehn.

[0014] Ergänzend oder alternativ kann es sich bei dem Grundkörper um einen Zylinder, einen Hohlzylinder, beispielsweise einen Kreiszylinder, einen Kreishohlzylinder, einen Kegel, beispielsweise einen Kreiskegel, einen Kreishohlkegel oder einen Kegelstumpf handeln. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann dadurch erreicht werden, dass das Bauteil schon nahe an einer Form eines Endprodukts ist, das bei der Drehbearbeitung hergestellt werden soll. Bei dem Produkt kann es sich um alle möglichen Endprodukte handeln, beispielsweise eine Dichtung, einen O-Ring, eine Lagerbüchse, einen Abstandshalter oder dergleichen.

[0015] Ergänzend oder alternativ kann das Bauteil einen Adapter umfassen. Der Adapter kann beispielsweise mit dem Grundkörper verbunden sein und einen größeren Außendurchmesser aufweisen als der Grundkörper. Die Spannhilfsstruktur kann beispielsweise an dem Adapter angeordnet sein. Bei manchen Ausführungsbeispielen können dadurch auch Bauteile mit einem geringeren Außendurchmesser mit dem Spannelement gespannt werden. Bei dem Adapter kann es sich beispielsweise um ein ringförmiges Bauteil handeln. Ein Innendurchmesser des Adapters kann beispielsweise gleich oder ähnlich zu einem Außendurchmesser des Grundkörpers sein. Unter Umständen kann der Adapter ein anderes Material als der Grundkörper aufweisen. Eventuell können der Adapter und der Grundkörper miteinander verschweißt sein. Ergänzend oder alternativ kann die Spannhilfsstruktur beispielsweise in axialer Richtung überlappend zu dem Adapter angeordnet sein. Mit anderen Worten kann der Adapter die Spannhilfsstruktur umfassen. Unter Umständen kann die Spannhilfsstruktur nahe an einer Stirnkante des Adapters angeordnet sein, beispielsweise an einer Stirnkante, die in einem eingespannten Zustand dem Spannelement abgewandt ist. Die Spannhilfsstruktur kann beispielsweise maximal um 10%, 5%, 2%, 3% oder 1% einer axialen Ausdehnung des Adapters von der Stirnkante beabstandet sein. Der Adapter kann in axialer Richtung beispielsweise überlappend zum Grundkörper angeordnet sein. Eine axiale Ausdehnung des Adapters kann maximal 20%, 10%, 5% oder 2% einer axialen Ausdehnung des Grundkörpers und/oder wenigstens 1%, 2%, 3%, 4% oder 5% einer axialen Ausdehnung des Grundkörpers entsprechen.

[0016] Alternativ kann die Spannhilfsstruktur auch direkt an dem Grundkörper angeordnet sein. Dies kann beispielsweise bei Ausführungsbeispielen der Fall sein, bei denen das Bauteil keinen Adapter aufweist.

[0017] Ergänzend oder alternativ kann die Spannhilfsstruktur in axialer Richtung eine Ausdehnung aufweisen, die kleiner ist als 10%, 5%, 3%, 2% oder 1% und/oder größer ist als 0,5%, 1%, 2% oder 3% einer axialen Ausdehnung des Bauteils. Ergänzend oder alternativ kann die Gegenspannhilfsstruktur in axialer Richtung eine Ausdehnung aufweisen, die kleiner ist als 10%, 5%, 3%, 2% oder 1% und/oder größer ist als 0,5%, 1%, 2% oder 3% einer axialen Ausdehnung des Bauteils. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann dadurch ermöglicht werden, dass die Spannhilfsstruktur und/oder die Gegenspannhilfsstruktur nur wenig Raum einnehmen und trotzdem ihre Funktion ausüben können. Beispielsweise kann es sich dabei bei den genannten

Ausdehnungen jeweils um einen unbearbeiteten Zustand des Bauteils handeln. In einem fertig bearbeiteten Zustand des Bauteils können beispielsweise auch die Spannhilfsstruktur und/oder der Adapter von dem Endprodukt abgetrennt worden sein.

[0018] Ergänzend oder alternativ kann die Spannhilfsstruktur und/oder der Adapter auf einer axialen Höhe des Bauteils angeordnet sein, die maximal 20%, 10%, 8 %, 7%, 6% oder 5% einer axialen Ausdehnung des Bauteils entspricht. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann dadurch ermöglicht werden, dass das Bauteil an einen Rand gespannt wird. Beispielsweise kann dabei der kürzere Teil des Bauteils, der durch die Spannhilfsstruktur vom längeren Teil des Bauteils abgetrennt wird, im Spannfutter aufgenommen sein.

[0019] Ausführungsbeispiele betreffen auch ein Bauteil, das ausgebildet ist, um spanend bearbeitet zu werden. Das Bauteil umfasst einen Grundkörper aus einem Kunststoff, der ein Kreiszylinder, ein Kreishohlzylinder, ein Kreiskegel oder ein Kreishohlkegel oder ein Kegelstumpf ist. Ferner umfasst das Bauteil wenigstens ein Spannhilfsmittel. Das Spannhilfsmittel ist wenigstens eine Erhöhung und/oder eine Vertiefung gegenüber einer in axialer Richtung benachbarten Oberfläche des Bauteils. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann dadurch ermöglicht werden, dass das Bauteil in dem System gemäß einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele eingesetzt werden kann.

[0020] Ausführungsbeispiele betreffen auch ein Spannelement, das ausgebildet ist, um ein Bauteil für eine spanende Bearbeitung in axialer Richtung formschlüssig zu spannen. Dazu umfasst das Spannelement wenigstens und/oder drei Spannbacken, wobei wenigstens eine Spannbacke wenigstens eine Gegenspannhilfsstruktur umfasst. Die Gegenspannhilfsstruktur weist wenigstens eine Erhöhung und/oder wenigstens eine Vertiefung gegenüber einer in axialer Richtung benachbarten Oberfläche der Spannbacke auf. Es kann sich dabei beispielsweise um die radial nach innen gerichtete Oberfläche der Spannbacke handeln. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann diese Spannhilfe in dem vorhergehend beschriebenen System eingesetzt werden.

[0021] Die in der vorstehenden Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und den beigefügten Figuren offenbarten Ausführungsbeispiele sowie deren einzelne Merkmale können sowohl einzeln wie auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung eines Ausführungsbeispiels in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein und implementiert werden. So zeigen die Figuren schematisch die nachfolgenden Ansichten.

[0022] Fig.1 zeigt eine schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht eines Sys tems mit dem Bauteil und dem Spannelement gemäß einem Ausführungsbeispiel; [0023] Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines vergrößerten Ausschnitts der Fig. 1; [0024] Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Schnittansicht durch ein Spannele ment gemäß einem Ausführungsbeispiel.

[0025] Bei der nachfolgenden Beschreibung der beigefügten Darstellungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten. Ferner werden zusammenfassende Bezugszeichen für Komponenten und Objekte verwendet, die mehrfach in einem Ausführungsbeispiel oder in einer Darstellung auftreten, jedoch hinsichtlich eines oder mehrerer Merkmale gemeinsam beschrieben werden. Komponenten oder Objekte, die mit gleichen oder zusammenfassenden Bezugszeichen beschrieben werden, können hinsichtlich einzelner, mehrerer oder aller Merkmale, beispielsweise ihrer Dimensionierungen, gleich, jedoch gegebenenfalls auch unterschiedlich ausgeführt sein, sofern sich aus der Beschreibung nicht etwas anderes explizit oder implizit ergibt.

[0026] Die Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht eines Systems 1 zur spanenden Bearbeitung eines Bauteils 2. Das System 1 umfasst dazu das Bauteil 2. Das Bauteil 2 umfasst einen Grundkörper 3 sowie wenigstens eine Spannhilfsstruktur 4. Der Grundkörper 3 weist als Werkstoff einen Kunststoff auf. Ferner umfasst das System 1 ein

Spannelement 5, das ausgebildet ist, um das Bauteil 2 zu spannen. Das Spannelement 5 weist wenigstens eine Spannbacke 6 auf. Die Spannbacke 6 weist wenigstens eine Gegenspannhilfsstruktur 7 auf. Die Gegenspannhilfsstruktur 7 ist ausgebildet, um mit der Spannhilfsstruktur 4 in Eingriff zu stehen, sodass das Bauteil 2 in axialer Richtung M formschlüssig gegenüber dem Spannelement 5 fixiert und/oder positioniert ist.

[0027] Bei dem Bauteil 2 handelt es sich um ein Halbzeug aus einem Kunststoff. Beispielsweise kann dieses spanend bzw. drehend bearbeitet werden, um eine Dichtung herzustellen. Der Grundkörper 3 des Bauteils 2 ist ein Kreishohlzylinder. Die weiteren Details werden anhand der vergrößerten Darstellung in der Fig. 2 beschrieben.

[0028] An dem Grundkörper 3 ist ein Adapter 8 befestigt. Bei dem Adapter 8 handelt es sich um einen Kunststoffring, der einen Innendurchmesser aufweist, der in etwa einem Außendurchmesser des Grundkörpers 3 entspricht. Ein Außendurchmesser des Adapters 8 ist dabei größer als der Außendurchmesser des Grundkörpers 3. Beispielsweise kann der Adapter 8 einen anderen Werkstoff als der Grundkörper 3, eventuell aber ebenfalls einen Kunststoff, aufweisen. Der Adapter 8 kann beispielsweise mit dem Grundkörper 3 verschweißt sein. Aufgabe des Adapters 8 kann beispielsweise sein, einen Durchmesser des Grundköpers 3 zu vergrößern, sodass dieser besser in dem Spannelement 5 gespannt werden kann. Der Adapter 8 umfasst auch die Spannhilfsstruktur 4. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann die Spannhilfsstruktur auch direkt an dem Grundkörper angeordnet sein. In diesen Fällen kann dann der Adapter entfallen oder trotzdem vorhanden sein.

[0029] Die Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Querschnitts durch den Adapter 8. In dem Querschnitt ist auch die Spannhilfsstruktur 4 erkennbar. Bei der Spannhilfsstruktur 4 handelt es sich um eine Vertiefung gegenüber einer Oberfläche 9 des Adapters 8. Dadurch ergibt sich ein Absatz mit einer in die axiale Richtung gerichteten Stirnfläche 10. Die Spannhilfsstruktur 9 ist in diesem Fall also als Vertiefung ausgebildet. Die Gegenspannhilfsstruktur 7 an der Spannbacke 6 ist demgegenüber als radialer Überstand ausgebildet, der in axialer Richtung an der Stirnseite 10 anliegt.

[0030] Wie in Fig. 2 erkennbar, ist die Gegenspannhilfsstruktur 7 nicht vollständig entlang der Umfangsrichtung U an der Spannbacke 6 ausgebildet, sondern durch eine bogenförmige Ausnehmung 11 unterbrochen. Dadurch ergibt sich eine Gegenspannhilfsstruktur 7-a und eine Gegenspannhilfsstruktur 7-b jeweils an in Umfangsrichtung U gerichteten Enden der Spannbacke 6. Eine radiale Ausdehnung der Gegenspannhilfsstruktur 7-a kann dabei beispielsweise wenigstens 1 %, 2 %, 3 %, 4 %, 5 % oder 10 % eines Außendurchmessers des Bauteils 2 aufweisen und/oder maximal 10 %, 9 % oder 8 %.

[0031] Mit anderen Worten weist bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren eine einzige Spannbacke 6 zwei Gegenspannhilfsstrukturen 7-a und 7-b auf, die in Umfangsrichtung U voneinander beabstandet sind. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsformen kann jede Spannbacke auch nur eine Gegenspannhilfsstruktur aufweisen.

[0032] Ein in axialer Richtung benachbarter Spannabschnitt 11 der Spannbacke 6 bzw. dessen nach radial innen gerichtete Fläche liegt in radialer Richtung an der Oberfläche 9 des Adapters 8 an. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann diese Fläche auch von dem Adapter beabstandet sein. Die Gegenspannhilfsstruktur 7 ragt in radialer Richtung weiter nach radial innen als der Spannabschnitt 11.

[0033] Insgesamt umfasst das Spannelement 5 zwei weitere Spannbacken, nämlich die in der Fig. 1 erkennbare Spannbacke 6-a und eine weitere, nicht dargestellte Spannbacke. Die drei Spannbacken sind jeweils in einem Winkel von 120° in Umfangsrichtung zueinander beabstandet angeordnet. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann auch eine andere Anzahl von Spannbacken vorgesehen sein.

[0034] Mit anderen Worten kann es sich bei manchen Ausführungsbeispielen um ein formschlüssiges Spannsystem für Kunststoffhalbzeuge an CNC-Drehmaschinen oder aber auch anderen Drehmaschinen handeln. Die Befestigung des Bauteils, das auch als Halbzeug be-zeichnet werden kann, kann durch einen Formschluss und nicht durch Reibung wie bei konventionellen Spannsystemen erfolgen. Dadurch können bei manchen Ausführungsbeispielen Spannkräfte reduziert werden und die Verformung des Bauteils bzw. des Kunststoffhalbzeugs zumindest reduziert oder vollständig vermieden.

[0035] Gegenüber konventionellen Spannsystemen, bei denen für Durchmesserbereiche von 30 bis 400 mm oft bis zu 18 Spannbackengarnituren eingesetzt werden müssen, kann bei manchen Ausführungsbeispielen eine Spannbacke mit jeweils drei baugleichen Backen eine Vielzahl von Durchmessern, beispielsweise auch größer als 30 mm, 40 mm, 50 mm, 60 mm, 70 mm, 80 mm, 90 mm, 100 mm, 120 mm, 130 mm, 140 mm, 150 mm, 200 mm, 250 mm, 300 mm oder 350 mm und kleiner 400 mm, 450 mm oder 300 mm abdecken.

[0036] Die Spannbacken 6 können beispielsweise mit einem Haken als Gegenspannhilfsstruktur 7 ausgestattet sein, der in eine entsprechende Rille greift, die in dem Bauteil 2 bzw. dem Halbzeug, als Spannhilfsstruktur dient. Die Abmessungen des Hakens der Spannbacke 7 und der Rille in dem Bauteil 2 sind dabei aufeinander abgestimmt, sodass sich ein formschlüssiges Fixieren ermöglichen lässt. Das Herstellen der Rille oder der Vertiefung in dem Halbzeug stellt bei manchen Ausführungsbeispielen keinen erhöhten Aufwand dar. Zum Einspannen des Halbzeugs 2 können beispielsweise drei Spannbacken 6 nach innen bewegt werden. Das Bauteil 2 kann dadurch eingeklemmt werden.

[0037] Bei manchen Ausführungsbeispielen können dann statt der achtzehn Spannbackengarnituren nunmehr zwei einfach herzustellende Spannbackengarnituren, die jeweils drei Spannbacken umfassen, mit den Gegenspannhilfstrukturen eingesetzt werden. Dadurch können bei manchen Ausführungsbeispielen die Kosten für Spannmittel sinken, weil eine geringere Anzahl von Spannbackengarnituren benötigt wird. Das Spannelement kann eventuell für einen größeren Bereich von Durchmessern eingesetzt werden. Das Bauteil kann sicherer eingespannt werden, weil es formschlüssig in axialer Richtung gespannt wird und nicht nur durch Reiben. Eventuell können bei manchen Ausführungsbeispielen Kosten in einem laufenden Betrieb sinken, weil die Zeit für ein Backenwechseln reduziert wird. Ferner kann eventuell eine zusätzliche Kundenbindung erreicht werden, weil die Spannbacken bei manchen Ausführungsbeispielen nur mit den entsprechenden Bauteilen bzw. Halbzeugen verwendet werden können. Bei dem Spannelement kann es sich beispielsweise um ein Dreibackenhandspannfutter handeln.

[0038] Das System bzw. das Spannelement und das Bauteil können nicht nur wie für die Figuren beschrieben, zur Herstellung von Dichtungen aus einem Kunststoffhalbzeug eingesetzt werden, sondern auch zur Herstellung von allen möglichen Komponenten, die aus Kunststoff in einem Drehprozess gefertigt werden können, beispielsweise Käfigen, Lagerscheiben, Gleitscheiben, Abstandshaltern oder dergleichen.

[0039] Die in der vorstehenden Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und den beigefügten Figuren offenbarten Ausführungsbeispiele sowie deren einzelne Merkmale können sowohl einzeln wie auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung eines Ausführungsbeispiels in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein und implementiert werden.

Claims (10)

1. Patentansprüche

   1. System (1) zur spanenden Bearbeitung eines Bauteils (2) mit folgenden Merkmalen: dem Bauteil (2), wobei das Bauteil (2) einen Grundkörper (3), der als Werkstoff einen Kunststoff aufweist und wenigstens eine Spannhilfsstruktur (4) umfasst; und einem Spannelement (5), das ausgebildet ist, um das Bauteil (2) zu spannen, wobei das Spannelement (5) wenigstens eine Spannbacke (6) mit wenigstens einer Gegenspannhilfsstruktur (7) aufweist, wobei die Gegenspannhilfsstruktur (7) ausgebildet ist, um mit der Spannhilfsstruktur (4) in Eingriff zu stehen und das Bauteil (2) in axialer Richtung formschlüssig gegenüber dem Spannelement (5) zu fixieren.
2. 2. System nach Anspruch 1, wobei die Spannhilfsstruktur (4) einen größeren Durchmesser und/oder einen kleineren Durchmesser als eine in axialer Richtung direkt benachbarte Oberfläche des Bauteils (2) aufweist.
3. 3. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Spannhilfsstruktur (4) in Umfangrichtung zumindest überlappend zu der wenigstens einen Spannbacke (6) angeordnet ist.
4. 4. System nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Spannelement (5) genau drei Spannbacken (6) aufweist.
5. 5. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Grundkörper (3) ein Zylinder, Kreiszylinder, Kreishohlzylinder, Kreiskegel, Kreishohlkegel oder Kegelstumpf ist.
6. 6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bauteil (2) einen Adapter (8) umfasst, der mit dem Grundkörper (3) verbunden ist und einen größeren Außendurchmesser aufweist als der Grundkörper (3), wobei die Spannhilfsstruktur (4) an dem Adapter (8) angeordnet ist.
7. 7. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Spannhilfsstruktur (4) und/oder die Gegenspannhilfsstruktur (7) in axialer Richtung eine Ausdehnung aufweist, die kleiner ist als 10% einer axialen Ausdehnung des Bauteils (2).
8. 8. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Spannhilfsstruktur (4) und/oder der Adapter (8) auf einer axialen Höhe des Bauteils (2) angeordnet ist, die maximal 20% einer axialen Ausdehnung des Bauteils (2) entspricht.
9. 9. Bauteil (2), das ausgebildet ist, um spanend bearbeitet zu werden, mit folgenden Merkmalen: einem Grundkörper (3) aus einem Kunststoff, der einen Kreiszylinder, Kreishohlzylinder, Kreiskegel, Kreishohlkegel oder Kegelstumpf umfasst; und wenigstens einer Spannhilfsstruktur (4), wobei die Spannhilfsstruktur (4) wenigstens eine Erhöhung und/oder wenigstens eine Vertiefung gegenüber einer in axialer Richtung benachbarten Oberfläche des Bauteils (2) aufweist.
10. 10. Spannelement (5), das ausgebildet ist, um ein Bauteil (2) für eine spanende Bearbeitung in axialer Richtung formschlüssig zu spannen, mit folgenden Merkmalen: wenigstens und/oder genau drei Spannbacken (6), wobei wenigstens eine der Spannbacken (6) wenigstens eine Gegenspannhilfsstruktur (7) umfasst, wobei die Gegenspannhilfsstruktur (7) wenigstens eine Erhöhung und/oder wenigstens eine Vertiefung gegenüber einer in axialer Richtung benachbarten Oberfläche der Spannbacke (6) aufweist. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen