DE202013011862U1 - Flexible guide bush - Google Patents
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Abstract
Flexible Führungsbuchse (10) mit einer Öffnung (11) zur Halterung von stangenförmigen Werkstücken, welche Haltezonen (20) mit segmentförmigen Innenflächen und mindestens drei Kompressionszonen (30) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Kompressionszonen (30) mindestens einen Schlitz (41) aufweist, der den Außendurchmesser der Führungsbuchse (10), nicht jedoch den Innendurchmesser der Führungsbuchse (10) im Bereich der Öffnung (11) durchbricht und darüber hinaus mindestens einen Schlitz (40), der den Innendurchmesser der Führungsbuchse (10) im Bereich der Öffnung (11), nicht jedoch den Außendurchmesser der Führungsbuchse (10) durchbricht.Flexible guide bushing (10) with an opening (11) for holding rod-shaped workpieces, which has holding zones (20) with segment-shaped inner surfaces and at least three compression zones (30), characterized in that each of the compression zones (30) has at least one slot (41) having the outer diameter of the guide bushing (10), but not the inner diameter of the guide bushing (10) in the area of the opening (11), and moreover at least one slot (40), the inner diameter of the guide bushing (10) in the area of the opening (11), but not the outer diameter of the guide bush (10).
Description
Die Erfindung betrifft eine flexible Führungsbuchse zur Halterung insbesondere von zylindrischen, stangenförmigen Werkstücken. Führungsbuchsen werden insbesondere dazu verwendet, um bei Langdreh-Maschinen das zu bearbeitende Stangenmaterial während des Bearbeitungsvorgangs abzustützen und zu halten. Somit können vergleichsweise geringe Bearbeitungs-Toleranzen insbesondere bei sehr langen und auch schlanken Werkstücken erzielt werden, obwohl das Werkstück in großer Entfernung zum Drehwerkzeug gespannt und gehalten wird. Aufgrund der Flexibilität der Führungsbuchse können Toleranzen des Werkstückes ausgeglichen werden und es können Werkstücke mit unterschiedlichen Durchmessern mit derselben Führungsbuchse gespannt werden. Neben Werkstücken mit zylindrischem Querschnitt kann weiterhin beispielsweise Stangenmaterial mit 4-kant oder 6-kant-Querschnitt mittels der erfindungsgemäßen flexiblen Führungsbuchse gehalten werden.The invention relates to a flexible guide bush for holding in particular cylindrical, rod-shaped workpieces. Guide bushings are used in particular to support and to hold the rod material to be machined during the machining process in long turning machines. Thus, comparatively low machining tolerances can be achieved, in particular for very long and also slim workpieces, although the workpiece is clamped and held at a great distance from the turning tool. Due to the flexibility of the guide bush tolerances of the workpiece can be compensated and it can workpieces with different diameters are clamped with the same guide bushing. In addition to workpieces with a cylindrical cross section, it is also possible, for example, to hold bar stock with a hexagonal or hexagonal cross section by means of the flexible guide bush according to the invention.
Bisherige Führungsbuchsen gemäß dem Stand der Technik weisen drei Ringsegmente aus Stahl auf, wobei diese entweder am Außenumfang von einem Halteblech umfasst und gehalten werden, das zur Variabilität des Innendurchmessers eine Öffnung aufweist, die zwischen zwei der Ringsegmenten angeordnet ist oder wobei zwischen den drei Ringsegmenten ein flexibles Material eingebracht ist. Dieses flexible Material besteht bekanntermaßen entweder aus Hartgummi oder aus Spiralfedern.Previous guide bushes according to the prior art have three ring segments made of steel, which are either on the outer circumference of a holding plate and held, which has the variability of the inner diameter of an opening which is arranged between two of the ring segments or between the three ring segments flexible material is introduced. This flexible material is known to be either hard rubber or coil springs.
Nachteilig bei bisherigen flexiblen Führungsbuchsen ist allerdings, dass lediglich geringe Durchmesser-Änderungen der zu haltenden stangenförmigen Werkstücke tolerabel sind. Ferner ist bei der Ausführung der drei Ringsegmente mit Halteblech die Führungsfläche stets ovalförmig, wodurch ein spielfreies und hinreichend genaues Führen des Stangenmaterials nicht möglich ist. Darüber hinaus unterliegen die Ringsegmente mit Hartgummi einem vergleichsweise hohen Verschleiß und weisen daher eine lediglich geringe Standzeit auf. Weiterhin bestehen sämtliche bekannten flexiblen Führungsbuchsen aus mehreren Teilen, wodurch eine präzise Fertigung sowie Montage erschwert wird.A disadvantage of previous flexible guide bushings, however, is that only small changes in diameter of the rod-shaped workpieces to be held are tolerable. Furthermore, in the embodiment of the three ring segments with retaining plate, the guide surface is always oval-shaped, whereby a play-free and sufficiently accurate guiding of the rod material is not possible. In addition, the ring segments with hard rubber are subject to relatively high wear and therefore have only a short service life. Furthermore, all known flexible guide bushes consist of several parts, whereby a precise manufacturing and assembly is difficult.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine flexible Führungsbuchse anzugeben, welche die obigen Nachteile nicht aufweist und zugleich vergleichsweise große Durchmesser-Änderungen der zu haltenden stangenförmigen Werkstücke bei gleichzeitigem Erhalt einer präzisen Führung zulässt.It is therefore an object of the invention to provide a flexible guide bush, which does not have the above disadvantages and at the same time allows comparatively large changes in diameter of the rod-shaped workpieces to be held while maintaining a precise guidance.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Führungsbuchse mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen flexiblen Führungsbuchse bestehen darin, dass diese eine extrem hohe Verschleißfestigkeit und Standzeit aufweist. Bevorzugte Ausgestaltungen und weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a guide bush with the features of the independent claims. Further advantages of the flexible guide bush according to the invention are that it has an extremely high wear resistance and service life. Preferred embodiments and further advantageous features of the invention are specified in the dependent claims.
Eine erfindungsgemäße flexible Führungsbuchse weist eine Öffnung auf, die im Falle der Halterung von zylindrischen Werkstücken hohlzylindrisch ausgebildet ist. Hierzu verfügt die Führungsbuchse über mehrere Haltezonen mit zylindersegmentförmigen Innenflächen, die unterbrochen werden durch mindestens drei Kompressionszonen, wobei jede der Kompressionszonen mindestens einen Schlitz aufweist, der den Außendurchmesser (Außenumfang) der Führungsbuchse, nicht jedoch den Innendurchmesser (Innenumfang) der Führungsbuchse im Bereich der Öffnung durchbricht und darüber hinaus mindestens einen Schlitz, der den Innendurchmesser der Führungsbuchse im Bereich der Öffnung, nicht jedoch den Außendurchmesser der Führungsbuchse durchbricht. Zwischen benachbarten Haltezonen befindet sich dabei jeweils eine Kompressionszone.A flexible guide bush according to the invention has an opening which is hollow-cylindrical in the case of the holder of cylindrical workpieces. For this purpose, the guide bushing has a plurality of holding zones with cylindrical segment-shaped inner surfaces which are interrupted by at least three compression zones, wherein each of the compression zones has at least one slot which the outer diameter (outer circumference) of the guide bush, but not the inner diameter (inner circumference) of the guide bush in the region of the opening breaks through and beyond at least one slot, which breaks through the inner diameter of the guide bush in the region of the opening, but not the outer diameter of the guide bushing. Between adjacent holding zones is in each case a compression zone.
Hierdurch wird eine gleichmäßige Anschmiegung der Haltezonen an ein Werkstück, etwa ein Draht oder eine Stange erzielt. Aufgrund der Flexibilität der Kompressionszonen sowie der als Segmente ausgebildeten Haltezonen werden eventuelle geometrische Toleranzen der zu haltenden Werkstücke zuverlässig ausgeglichen. Dabei verlaufen die Schlitze vorzugsweise entlang der gesamten axialen Länge der Führungsbuchse. Insbesondere ist die flexible Führungsbuchse zusammenhängend und somit einteilig ausgebildet. Besonders bevorzugt durchbrechen die Schlitze der Kompressionszonen abwechselnd den Innendurchmesser und den Außendurchmesser der Führungsbuchse. Ferner ist die Anzahl der Schlitze der einzelnen Kompressionszonen bevorzugt jeweils ungeradzahlig. Im Falle der Halterung von zylindrischen Werkstücken sind die Haltezonen bevorzugt in Form von Zylindersegmenten ausgebildet.As a result, a uniform Anschmiegung the holding zones is achieved on a workpiece, such as a wire or a rod. Due to the flexibility of the compression zones and the holding zones formed as segments, any geometric tolerances of the workpieces to be held are reliably compensated. The slots preferably extend along the entire axial length of the guide bushing. In particular, the flexible guide bushing is continuous and thus formed in one piece. Particularly preferably, the slots of the compression zones alternately break through the inner diameter and the outer diameter of the guide bushing. Furthermore, the number of slots of the individual compression zones is preferably in each case odd. In the case of the holder of cylindrical workpieces, the holding zones are preferably formed in the form of cylinder segments.
Im Falle der Halterung von im Querschnitt n-eckigen Werkstücken, die etwa als n-Kant Stangenmaterial vorliegen, weist die flexible Führungsbuchse bevorzugt eine m-eckige Öffnung auf, wobei bevorzugt, jedoch nicht notwendigerweise m gleich n ist. Beispielsweise wird ein 4-kant Stangenmaterial mit einer flexiblen Führungsbuchse gehalten, welche vier Haltezonen aufweist und ein 6-kant Stangenmaterial wird beispielsweise mittels einer flexiblen Führungsbuchse gehalten, die 3 oder 6 Haltezonen aufweist. Die Haltezonen der flexiblen Führungsbuchse sind zur Halterung von im Querschnitt n-eckigem Stangenmaterial bevorzugt in Form von ebenen Seitenflächen eines m-Ecks ausgebildet.In the case of the holder of cross-sectionally n-shaped workpieces, which are present approximately as n-edge bar material, the flexible guide bushing preferably has a m-angular opening, wherein preferably, but not necessarily, m is equal to n. For example, a square bar stock is held with a flexible guide bush having four retention zones, and a six-edge bar stock is held, for example, by a flexible guide bush having 3 or 6 retention zones. The holding zones of the flexible guide bushing are preferably designed in the form of flat side surfaces of an m-corner for holding bar stock of an angular cross-section.
Weiterhin verlaufen die Schlitze innerhalb der Kompressionszonen bevorzugt in radialer Richtung oder parallel zueinander, wobei ein mittlerer Schlitz weitgehend in radialer Richtung verläuft. Die Schlitze innerhalb der Kompressionszonen weisen dabei bevorzugt eine konstante Breite auf und werden beispielsweise durch ein Material abtragendes Verfahren hergestellt, wie etwa durch Fräsen, (Draht-)Erodieren, Wasserstrahlschneiden, Sägen oder Laserschneiden, können alternativ aber auch eingeschmiedet oder direkt ins Material eingegossen sein. Furthermore, the slots preferably extend in the radial direction or parallel to one another within the compression zones, wherein a central slot extends largely in the radial direction. The slots within the compression zones preferably have a constant width and are produced for example by a material-removing method, such as milling, (wire) erosion, water jet cutting, sawing or laser cutting, but can alternatively also be forged or cast directly into the material ,
Die Kompressionszonen weisen zwischen jeweils benachbarten Schlitzen entsprechende Stege auf, die bei radial verlaufenden Schlitzen ebenfalls radial verlaufen beziehungsweise die bei parallel zueinander verlaufenden Schlitzen ebenfalls parallel zueinander verlaufen und die einteilig mit der Führungsbuchse verbunden sind. Die Breite der Schlitze entspricht dabei in etwa der Breite der Stege und beträgt vorzugsweise zwischen 0,05 mm und 5 mm. Bei der Verwendung von radialen Schlitzen, die abwechselnd den Innendurchmesser und den Außendurchmesser der Führungsbuchse durchbrechen, entsteht somit eine Mäanderstruktur aus zusammenhängenden und ebenfalls radial verlaufenden Stegen, die bevorzugt durch kurze tangential verlaufende Stege miteinander verbunden sind.The compression zones have corresponding webs between respective adjacent slots, which likewise extend radially in the case of radially extending slots or which likewise extend parallel to one another in the case of mutually parallel slots and which are connected in one piece with the guide bushing. The width of the slots corresponds approximately to the width of the webs and is preferably between 0.05 mm and 5 mm. When radial slots are used, which alternately break through the inner diameter and the outer diameter of the guide bushing, a meandering structure thus results from contiguous and likewise radially extending webs, which are preferably connected to one another by short tangentially extending webs.
Um Führungsbuchsen im Innendurchmesser noch flexibler einsatzfähig zu machen, wird in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Innendurchmesser der Kompressionszonen gegenüber dem Durchmesser der Öffnung der Führungsbuchse vergrößert, d. h. radial nach außen versetzt. Durch den ausgesparten Raum (Aussparung) im Bereich der Kompressionszonen ist es möglich, den Durchmesser der Öffnung der Führungsbuchse zu bearbeiten, etwa mittels Dreh-, Fräs-, Schleif- oder Polier-Verfahren, ohne die Kompressionszonen zu beschädigen. Ferner ist es möglich, den Durchmesser der Öffnung der Führungsbuchse nachträglich zu vergrößern, ohne dabei die Kompressionszonen zu zerstören. Entsprechend ist der Außendurchmesser der Kompressionszonen gegenüber dem Außendurchmesser der Führungsbuchse bevorzugt verkleinert, d. h. radial nach innen versetzt, um eine Überarbeitung des Außendurchmessers der Führungsbuchse zuzulassen, ohne dass die Kompressionszonen dabei beschädigt werden. Die Tiefe der Aussparung beträgt dabei bevorzugt sowohl im Bereich des Innendurchmessers als auch des Außendurchmessers der Kompressionszonen jeweils 0% bis 80% der Ringdicke der Führungsbuchse.In order to make guide bushes even more flexible in the inner diameter, in a preferred embodiment, the inner diameter of the compression zones relative to the diameter of the opening of the guide bush is increased, d. H. offset radially outwards. The recessed space in the area of the compression zones makes it possible to machine the diameter of the opening of the guide bush, for example by turning, milling, grinding or polishing, without damaging the compression zones. Further, it is possible to subsequently increase the diameter of the opening of the guide bush, without destroying the compression zones. Accordingly, the outer diameter of the compression zones relative to the outer diameter of the guide bush is preferably reduced, d. H. offset radially inward to allow a revision of the outer diameter of the bushing without damaging the compression zones. The depth of the recess is preferably both in the range of the inner diameter and the outer diameter of the compression zones each 0% to 80% of the ring thickness of the guide bushing.
Bevorzugt umspannen die mindestens drei Kompressionszonen jeweils denselben Winkelbereich, der jeweils bevorzugt zwischen 2 Grad und 60 Grad beträgt.The at least three compression zones preferably each span the same angular range, which is in each case preferably between 2 degrees and 60 degrees.
Die Führungsbuchse ist bevorzugt einteilig aus verschleißfestem Metall- oder Kunststoff-Material gefertigt, das darüber hinaus gute Gleiteigenschaften aufweist. Insbesondere kommen hierzu neben Eisenmetallen auch Nichteisenmetalle, beispielsweise kupferhaltige Metalle in Frage.The guide bush is preferably made in one piece from wear-resistant metal or plastic material, which also has good sliding properties. In particular, in addition to ferrous metals and non-ferrous metals, such as copper-containing metals come into question.
Flexible Führungsbuchsen, die eine in Vergleich zum Außendurchmesser der Führungsbuchse kleine Öffnung aufweisen, weisen bevorzugt innenliegende Kompressionszonen auf, die jeweils lediglich genau einen Schlitz aufweisen, der den Außendurchmesser der Führungsbuchse, nicht jedoch den Innendurchmesser der Führungsbuchse im Bereich der Öffnung durchbricht und darüber hinaus lediglich genau einen Schlitz, der den Innendurchmesser der Führungsbuchse im Bereich der Öffnung, nicht jedoch den Außendurchmesser der Führungsbuchse durchbricht. Vorstehend beschriebene Schlitze verlaufen bevorzugt nicht in radialer Richtung, sondern beispielsweise S-förmig, um einerseits ein Eindringen von Spänen in die Schlitze zu verhindern und um andererseits ein axiales sowie radiales Versetzten von benachbarten Haltezonen zueinander zu begrenzen. Im Bereich der im Wesentlichen innerhalb der flexiblen Führungsbuchse liegenden Kompressionszonen befinden sich dann jeweils mehrere, sich zueinander parallel erstreckende Schlitze, die fingerartig ineinandergreifen und somit einen mäanderförmigen Steg ausbilden. Insbesondere ist die flexible Führungsbuchse hierdurch einteilig ausgestaltet.Flexible guide bushings, which have a small opening in comparison to the outer diameter of the guide bushing, preferably have internal compression zones which each have only one slot, which breaks through the outer diameter of the guide bush, but not the inner diameter of the bushing in the region of the opening and beyond only exactly one slot, which breaks through the inner diameter of the guide bush in the region of the opening, but not the outer diameter of the guide bushing. The above-described slots preferably do not extend in the radial direction, but for example S-shaped, in order on the one hand to prevent chips from penetrating into the slots and, on the other hand, to limit an axial and radial displacement of adjacent holding zones relative to one another. In the region of the compression zones lying substantially within the flexible guide bushing, there are then in each case a plurality of slots extending parallel to one another which engage in a finger-like manner and thus form a meandering web. In particular, the flexible guide bushing is thereby designed in one piece.
Ferner kann die flexible Führungsbuchse zumindest an derjenigen Seite, an welcher das von der Führungsbuchse gehaltene Werkstück bearbeitet wird, mit einer stirnseitig angeordneten Kappe versehen sein, die etwa mittels Schrauben an der Führungsbuchse befestigt ist und die ein Eindringen von Spänen in die Schlitze der Kompressionszonen zuverlässig verhindert.Furthermore, the flexible guide bush at least on the side on which the workpiece held by the guide bush is machined, be provided with a frontally arranged cap, which is attached by screws to the guide bush and the penetration of chips into the slots of the compression zones reliably prevented.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Beschreibung von bevorzugten Ausgestaltungen der ErfindungDESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION
Die
Die
Die
In der
Die Breite C der Schlitze
Die radial verlaufenden Stege
Die
Wie in der
Beide Schlitze
Sämtliche Schlitze der Kompressionszonen verlaufen vorzugsweise vollständig axial durch die Führungsbuchse. Der Steg weist zueinander parallel verlaufende Abschnitte
In eine Stirnseite der flexiblen Führungsbuchse
Innerhalb der hohlzylindrischen Öffnung
Vorzugsweise entspricht dabei die Anzahl der Haltezonen sowie die Anzahl der Kompressionszonen jeweils der Zahl n, also weist die flexible Führungsbuchse etwa zur Halterung von 4-Kant Stangenmaterial jeweils vier Haltezonen sowie vier Kompressionszonen auf (beziehungsweise zur Halterung von 6-Kant Stangenmaterial weist die flexible Führungsbuchse jeweils sechs Haltezonen sowie sechs Kompressionszonen auf). Alternativ kann ein 6-Kant Stangenmaterial auch mittels einer flexiblen Führungsbuchse gehalten werden, welche jeweils drei Kompressionszonen sowie drei Haltezonen aufweist.Preferably, the number of holding zones and the number of compression zones corresponds in each case to the number n, that is, the flexible guide bush has four holding zones and four compression zones, for example for holding square bar stock (or for holding square bar stock has the flexible guide bush six holding zones and six compression zones). Alternatively, a hexagonal rod material can also be held by means of a flexible guide bush, which has three compression zones and three retaining zones.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Führungsbuchseguide bush
- 1111
- (hohlzylindrische) Öffnung(hollow cylindrical) opening
- 12, 1412, 14
- Aussparungenrecesses
- 2020
- Haltezoneholding zone
- 3030
- Kompressionszonecompression zone
- 40, 41, 42, 4440, 41, 42, 44
- Schlitzslot
- 50, 5150, 51
- Stegweb
- 6060
- Einführfasechamfer
- 7070
- Bohrungdrilling
- 8080
- Bohrungdrilling
- 9090
- Kappecap
- CC
- Schlitzbreiteslot width
- SS
- Stegbreiteweb width
- LL
- axiale Länge der Führungsbuchseaxial length of the guide bush
- DD
- Außendurchmesser der FührungsbuchseOuter diameter of the guide bush
- Spsp
- Innendurchmesser der FührungsbuchseInner diameter of the guide bush
- dd
- Durchmesser der EinführfaseDiameter of the insertion chamfer
- AA
- Winkel der EinführfaseAngle of the insertion chamfer
- FF
- Abstanddistance
- BB
- Winkelabstandangular distance
- Ee
- Innendurchmesser der KompressionszonenInner diameter of the compression zones
- E2E2
- Außendurchmesser der KompressionszonenOuter diameter of the compression zones
Claims (14)
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Legal Events
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Effective date: 20141002 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years | ||
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SCHLENKER SPANNWERKZEUGE GMBH & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHLENKER SPANNWERKZEUGE INGE & JOSEF MEISSNER GMBH & CO. KG, 78056 VILLINGEN-SCHWENNINGEN, DE |
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