DE2621702A1 - SPREADABLE THORN - Google Patents
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Description
Spreizbarer DornExpandable mandrel
Die Erfindung betrifft einen spreizbaren Dorn bzw. ein expansibles Spannfutter ( un mandrin expansible ) mit einem konischen Kolben, der sich ohne Spiel in Richtung der Achse (Längsachse) des Dorns im ebenfalls konischen Innern einer elastischen Büchse mit regelmäßig abwechselnd angeordneten Schlitzen verschieben kann.The invention relates to an expandable mandrel or an expandable chuck (un mandrin expansible) with a conical piston that moves without play in the direction of the axis (longitudinal axis) of the mandrel in the same move the conical interior of an elastic sleeve with regularly alternating slots can.
Es sind bereits solche elastischen Büchsen verwendenden Dorne bekanntgeworden. Bei diesen Dornen jedoch wird das zu bearbeitende Werkstück gegen einen Lagerungsanschlag für den Rücklauf der Büchse beim Spannen gepreßt; die Konizität des Kolbens ist gegen das freie Ende der Büchse gerichtet; der Kolben ist nicht auswechselbar. Die mit diesen Dornen erhaltenen Ergebnisse sind beachtlich. Allerdings erfüllen sie nicht gleich-609852/0252 There are already such elastic bushings using mandrels become known. With these thorns, however, the workpiece to be machined is pressed against a bearing stop for the return of the sleeve during clamping; the conicity of the piston is directed towards the free end of the sleeve; the piston is not exchangeable. The results obtained with these thorns are remarkable. However, they do not immediately meet- 609852/0252
zeitig die Forderungen hinsichtlich einer äußerst genauen Präzision im Betrieb; einem unbedingt parallelen Spannen des zu bearbeitenden Werkstüks; der Möglichkeit, ein erhebliches Moment zu übertragen; von großer Kapazität zu sein; sehr einfach, aber robust zu sein und dies alles bei einem niedrigen Herstellungspreis.early the requirements for extremely precise precision in operation; one absolutely parallel clamping of the workpiece to be machined; the possibility of transferring a significant moment; to be of great capacity; to be very simple but robust and all at a low cost Manufacturing price.
Erfindungsgemäß werden überraschend diese Nachteile durch Schaffung eines spreizbaren Dorns der Bauart mit einem konischen Kolben, der sich ohne Spiel im Innern einer ebenfalls konischen Büchse mit abwechselnd angeordneten Schlitzen verschieben kann, dadurch gelöst, daßAccording to the invention, these disadvantages become surprising by creating an expandable mandrel of the type with a conical piston that moves without play in the Can move inside a likewise conical sleeve with alternately arranged slots, thereby solved that
- die Büchse an einem ihrer Enden Einrichtungen aufweist, um sich gegen den Körper des Dorns abzustützen;the sleeve has, at one of its ends, means for bearing against the body of the mandrel;
- der Kolben einen ersten konischen Teil aufweist, der dazu bestimmt ist, sich ohne Spiel im Innern dieser Büchse in Richtung der Achse des Dorns zu verschieben, wobei ein zweiter zylindrischer Teil ohne Spiel in einer zentralen Bohrung des Körpers des Dorns geführt ist und ein dritter Teil eine Verbindung mit der für die Verschiebung des Kolbens sorgenden Verbindung herstellt, wobei der Hub des Kolbens höchstens gleich einer vorbestimmten Entfernung istjund- The piston has a first conical part which is designed to move without play inside it Slide sleeve in the direction of the axis of the mandrel, with a second cylindrical part without play in a central bore of the body of the mandrel is guided and a third part connects to the for the displacement of the piston provides connection, the stroke of the piston at most equal to one predetermined distance isjund
- daß Einrichtungen vorgesehen sind, um nach Wahl Büchsen unterschiedlicher Durchmesser auf ein und dem gleichen Kolben anzuordnen, wobei der ganze Kolben oder wenigstens sein erster konischer Teil auswechselbar ist.- That facilities are provided to select bushings of different diameters on one and the same To arrange piston, the entire piston or at least its first conical part is exchangeable.
!fach einer ersten vorzugsweisen Ausführungsform dieser Einrichtungen zum Abstützen der Büchse gegen den Körper! times a first preferred embodiment of this Means for supporting the can against the body
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haben diese die Gestalt eines Bundes, dessen Vorderfläche durch eine ringförmige Platte gehalten ist, die am Umfang gegen den Körper des Dorns gehalten ist, wobei die zentrale Öffnung dieser Platte einen Durchmesser aufweist, der geringfügig größer als der Durchmesser der Büchse vor dem Spannen ist, wobei diese Platte derart gebildet und auf dem Dorn angeordnet ist, daß sie gleichzeitig als Stützfläche für das zu bearbeitende Werkstück als auch als Haltefläche der Büchse während des lösens dient.these have the shape of a covenant, its front surface is held by an annular plate held circumferentially against the body of the mandrel, the central opening of this plate having a diameter which is slightly larger than the diameter the sleeve is prior to tensioning, this plate being so formed and arranged on the mandrel, that they serve as a support surface for the workpiece to be machined and as a holding surface for the sleeve serves during the loosening.
Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird die Abstützung der Büchse gegen den Körper des Dorns gebildet durch einen Bund oder eine Rippe, die gegen die Achse der Büchse weist, wobei Bund oder Rippe in einer entsprechenden Hut gelagert sind, die in einem Teil des Körpers des Dorns ausgespart ist, welcher gegen das Innere dieser Büchse vorsteht.According to another embodiment of the invention the support of the sleeve against the body of the mandrel is formed by a collar or a rib that against has the axis of the sleeve, the collar or rib being mounted in a corresponding hat, which is in a Part of the body of the mandrel is recessed, which protrudes towards the interior of this sleeve.
Nach einer weiteren Ausführungsform erfolgt die Abstützung der Büchse gegen den Dornkörper in form eines Bundes oder einer Rippe, die einen integralen Bestandteil ( oder fest verbunden ist mit ) des Teils des Körpers ausmacht, der gegen das Innere der Büchse vorsteht, wobei Bund oder Rippe in einer entsprechenden im Innern der Büchse ausgesparten Nut gelagert sind.According to a further embodiment, the bushing is supported against the mandrel body in the form of a Collar or rib that is an integral part (or integral part of) the part of the Body, which protrudes towards the inside of the liner, with collar or rib in a corresponding are stored in the interior of the bushing recessed groove.
Bei diesen beiden letztgenannten Ausführungsformen ist die Verwendung einer Halteplatte für den Bund der Büchse nicht notwendig.In these last two embodiments, a retaining plate is used for the collar of the sleeve unnecessary.
Zweckmäßig können Büchse und oder Kolben drehfest gemacht werden, wobei dem Kolben die Möglichkeit gelassen wird,The sleeve and / or piston can expediently be made non-rotatable, whereby the piston is left with the possibility of
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- 4 sich axial zu verschieben.- 4 to move axially.
Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun mit Bezug auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert werden, in der:Exemplary embodiments of the invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings are explained in which:
Pig. 1 eine erste Ausführungsform der Erfindung zeigt;und in der diePig. 1 shows a first embodiment of the invention shows; and in which the
Pig. 2 und 3 ein Detail von zwei unterschiedlichen Ausführungsformen erkennen lassen.Pig. 2 and 3 show a detail of two different embodiments.
In Pig. 1 zeigt der Seil oberhalb der Linie I - I einen Halbdorn nach der Erfindung, bei welchem die elastische Büchse einen relativ geringen Außendurchmesser aufweist, während der unterhalb dieser Linie in Richtung II - II gelegene untere Teil die Hälfte eines Domes erkennen läßt, der die gleichen Abmessungen wie der in I - I gezeigte aufweist, jedoch mit einem größeren Kolben ausgestattet ist und der diesmal eine Büchse mit einem größeren Außendurchmesser trägt. Gleiche Teile und Organe tragen in den Teilen I - I bzw. II - II die gleichen Bezugszeichen. In Pig. 1 shows the rope above the line I - I a half mandrel according to the invention, in which the elastic sleeve has a relatively small outer diameter, while the one below this line in the direction II - II, the lower part shows half of a dome, which has the same dimensions like that shown in I - I, but equipped with a larger piston and the this time carries a rifle with a larger outer diameter. Equal parts and organs wear in parts I - I and II - II have the same reference numerals.
Die Pig. 2 und 3 zeigen ein Detail zweier unterschiedlicher Ausführungsformen. Nach einer Ausführungsform wird die Abstützung der Büchse 5 gegen den Dornkörper 1 durch einen Bund oder eine Rippe 11 gebildet, die gegen die Achse der Büchse gerichtet ist, wobei dieser Bund in einer entsprechenden Mut gelagert ist, die in einem Teil I1 des Körpers des Dorns 1 ausgespart ist, welcher inThe Pig. 2 and 3 show a detail of two different embodiments. According to one embodiment, the support of the sleeve 5 against the mandrel body 1 is formed by a collar or a rib 11 which is directed against the axis of the sleeve, this collar being mounted in a corresponding courage, which is in a part I 1 of the body of the Dorns 1 is recessed, which in
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das Innere dieser Büchse vorsteht, wie Pig. 2 erkennen läßt.the inside of this can protrudes like Pig. 2 recognize leaves.
Nach der Ausführungsform der Pig. 3 besteht die Abstützung der Büchse 5 gegen den Körper 1 des Dorns aus einem Bund 12, der einen integralen Bestandteil dieses Teiles I1 des Körpers 1 "bildet oder fest mit diesem verbunden ist, des Körpers, der in das Innere der Büchse vorsteht, wobei dieser Bund in einer entsprechenden im Innern der Büchse ausgesparten Nut gelagert ist.According to the embodiment of the Pig. 3, the support of the sleeve 5 against the body 1 of the mandrel consists of a collar 12 which forms an integral part of this part I 1 of the body 1 "or is fixed to it, the body protruding into the interior of the sleeve, whereby this collar is stored in a corresponding groove recessed in the interior of the sleeve.
Bei diesen Ausführungsformen ist die Verwendung einer Haltplatte für den Bund der Büchse nicht notwendig.In these embodiments, it is not necessary to use a retaining plate for the collar of the sleeve.
Im einzelnen weist nach Fig. 1 der Dorn nach der Erfindung einen Dornkörper 1 mit einer längs der Achse (Längsachse) verlaufenden zentralen Bohrung auf, wobei der Durchmesser d-, ihres vorderen Teils (des Spannteils) kleiner als der Durchmesser dp ihres hinteren Teils (Betätigungsteils) ist. Ein zylindrischer Teil 2g eines Kolbens kann sich spielfrei in Richtung der Achse des Dorns in der Bohrung des Körpers verschieben. Dieser zylindrische Teil 2p ist vorne (rechts in der Fig.) mit einem konischen Teil 2.., 2..' und hinten mit einem Gewindeteil 2, verbunden. Der Hub des Kolbens 2 ist maximal gleich einem Spiel "j", das in Abspannstellung des Dorns zwischen der rückseitigen Fläche des konischen Teils 2-,, 2-, ' des Kolbens 2 und der Vorderseite eines Teils I1 des Körpers 1 existiert, welcher in das Innere der Büchse 5» 51 vorsteht. Diese Einrichtungen zur Drehfestmachung des Kolbens 2 sind in folgender Weise ausgeführt:In detail, according to FIG. 1, the mandrel according to the invention has a mandrel body 1 with a central bore running along the axis (longitudinal axis), the diameter d- of its front part (the clamping part) being smaller than the diameter dp of its rear part ( Actuating part) is. A cylindrical part 2 g of a piston can move without play in the direction of the axis of the mandrel in the bore of the body. This cylindrical part 2p is connected at the front (on the right in the figure) with a conical part 2 .., 2 .. 'and with a threaded part 2 at the rear. The stroke of the piston 2 is at most equal to a play "j" that exists in the anchoring position of the mandrel between the rear surface of the conical part 2- ,, 2-, 'of the piston 2 and the front of a part I 1 of the body 1, which protrudes into the interior of the sleeve 5 »5 1. These devices for securing the piston 2 against rotation are designed as follows:
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Der hintere Teil 2^ des Kolbens 2 ist in die Büchse eingeschraubt; letztere wird durch einen Stift 7 drehfest gemacht, wobei die Büchse 6 und somit der Kolben 2 frei ist, sich in Längsrichtung der Dornachse zu verschieben. Die Büchse 6 ist über irgendeine geeignete Einrichtung mit dem Spannbetätigungsanker verbunden. Der Teil 2-, des Kolbens ist konisch; seine Konizität ist gegen die Rückseite des Dorns (links in der Fig.) gerichtet. Der Kolben ist somit leicht unter Losschrauben seines Teiles 2~ von der Büchse 6 auswechselbar. Im Rahmen der Erfindung kann die Auswechselbarkeit des konischen Teils 2-j, 2-^' des Kolbens 2 durch irgendein geeignetes Mittel ( wie Schrauben, Bajonettverschluß, Verstiften etc.) vorgesehen werden.The rear part 2 ^ of the piston 2 is in the sleeve screwed in; the latter is made rotationally fixed by a pin 7, the sleeve 6 and thus the piston 2 is free to move in the longitudinal direction of the mandrel axis. The sleeve 6 is over any suitable means associated with the tension actuation anchor. Part 2-, the piston is conical; its conicity is directed towards the rear of the mandrel (on the left in the figure). Of the The piston can thus easily be exchanged from the sleeve 6 by unscrewing its part 2. As part of of the invention, the interchangeability of the conical part 2-j, 2- ^ 'of the piston 2 by any suitable means (such as screws, bayonet locks, pinning, etc.) are provided.
Um den konischen Teil 2-,, 2-, · des Kolbens 2 ist konzentrisch ohne Spiel eine elastische Büchse 5» 5f mit regelmäßig abwechselnd angeordneten Schlitzen vorgesehen, deren Inneres ebenfalls über wenigstens einen Teil ihrer Länge konisch ist, die im wesentlichen der Länge des Teils 2·^ des Kolbens 2 entspricht. Diese Büchse ist an ihrem hinteren Ende mit einem Bund 5-^» 5^ versehen, der sich gegen den Körper 1 des Dornes abstützt. Eine Einrichtung, um die Büchse drehfest zu machen, ist in Form beispielsweise eines Pions 8 vorgesehen, der ihre Orientierung und Drehfestmachung sicher stellt. Dieser Pion durchsetzt den Bund und lagert in einer im Körper 1 ausgesparten Bohrung 10.Around the conical part 2, 2, · of the piston 2 an elastic sleeve 5 »5 f with regularly alternating slots is provided concentrically without play, the interior of which is also conical over at least part of its length, which is essentially the length of the part 2 · ^ of the piston 2 corresponds. This sleeve is provided at its rear end with a collar 5- ^ » 5 ^ which is supported against the body 1 of the mandrel. A device to make the sleeve non-rotatable is provided in the form of, for example, a pion 8, which ensures its orientation and rotation-locking. This pion penetrates the collar and is located in a hole 10 recessed in the body 1.
Nach der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist eine ringförmige Platte 4, 4f an ihrem Umfang mittels Bolzen 9 auf dem Körper 1 befestigt, wobei beliebigeAccording to the embodiment shown in Fig. 1, an annular plate 4, 4 f is attached to its periphery by means of bolts 9 on the body 1, any
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Distanzeinrichtungen zwischen dieser Platte 4> 41 und dem Körper 1 angeordnet sind. Die Dicke "e" dieser Distanzeinrichtungen ist im wesentlichen gleich der Dicke des Bundes S1, S1' der Büchse 5»5'. Nach dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Distanzeinrichtungen sowie die Platte 8 in Form eines einzigen Bauteils ausgeführt/ Der Durchmesser 2R1, 2R1 der zentralen Öffnung der Platte 4, 41 ist kleiner als der Außendurchmesser des Bundes 5-,» 5-, ' der Büchse 5, 5f; In Abspannstellung der Büchse 5» 51 ist der Durchmesser 2R1,, 2R1J., geringfügig größer als der Außendurchmesser der Büchse 5, 5'.Distance devices between this plate 4> 4 1 and the body 1 are arranged. The thickness "e" of these spacers is essentially equal to the thickness of the collar S 1 , S 1 'of the sleeve 5 »5'. According to the illustrated embodiment, the spacer devices and the plate 8 are designed in the form of a single component / The diameter 2R 1 , 2R 1 of the central opening of the plate 4, 4 1 is smaller than the outer diameter of the collar 5-, 5-, 'the Sleeve 5, 5 f ; In the tensioned position of the sleeve 5 »5 1 , the diameter is 2R 1 ,, 2R 1 J., slightly larger than the outer diameter of the sleeve 5, 5 '.
Die Platte 4, 41 dient auch mit ihrer Rückseite als Stütze für das zu bearbeitende Werkstück P, P1 vor dem Spannvorgang.The back of the plate 4, 4 1 also serves as a support for the workpiece P, P 1 to be machined before the clamping process.
Im Betrieb wird zum Spannen des zu bearbeitenden Werkstücks P, P1 der Kolben axial in Richtung des Pfeiles f maximal bis zur Absorption des Spieles "3" verschoben. Die elastische Büchse 5, 51 mit regelmäßig abwechselnden Schlitzen verformt sich mit Präzision radial und konzentrisch bezüglich der Lösungs- oder Abspannstellung, ohne eine axiale Verschiebung auszuführen. Dies ermöglicht es.unter anderem, diesen Dorn für eine Präzisionsbearbeitung zu verwenden, selbst wenn die Stützfläche des Teils P, P1 nicht in einem Verhältnis senkrecht zur Spannbohrung steht.In operation, to clamp the workpiece P, P 1 to be machined, the piston is moved axially in the direction of arrow f up to the absorption of the play "3". The elastic sleeve 5, 5 1 with regularly alternating slots deforms with precision radially and concentrically with respect to the release or tensioning position, without performing an axial displacement. This makes it possible, among other things, to use this mandrel for precision machining, even if the support surface of the part P, P 1 is not in a relationship perpendicular to the clamping bore.
Offensichtlich ist es sehr leicht, die Büchsen 5, und die entsprechenden Platten 4, 41 für ein und den gleichen Kolben auszuwechseln. Es ist auch leicht, den ganzen Kolben oder wenigstens seinen konischen !Eeil 2-^Obviously, it is very easy to change the sleeves 5 and the corresponding plates 4, 4 1 for one and the same piston. It is also easy to remove the whole piston, or at least its conical! Eeil 2- ^
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derart auszuwechseln, daß letzterer die günstigste Gestaltgebung und die giinstigstmöglichen Abmessungen zum Aufspannen der zu bearbeitenden Teile P, P1 aufweist. Es sind also eine Vielzahl von Kombinationen möglich: Kolben 2 - Büchsen 5 - Platten 4 einerseits; und Kolben 2 - Büchsen 5 - Platten 4 andererseits J oder Kolben - Büchsen oder Kolben - Büchsen allein für die Ausführungsformen, bei denen keine Platten 4» 4' (Pig. 2, 3) erforderlich sind. Eine optimale Standardisierung der Kolben 2, der Büchsen 5 und gegebenenfalls der Platten 4 kann in Betracht gezogen und leicht bei geringen Kosten realisiert werden.to be exchanged in such a way that the latter has the most favorable design and the most favorable possible dimensions for clamping the parts P, P 1 to be machined. A large number of combinations are therefore possible: pistons 2 - bushings 5 - plates 4 on the one hand; and Piston 2 - Bushings 5 - Plates 4 on the other hand J or Piston - Bushings or Piston - Bushings alone for the embodiments where no plates 4 »4 '(Pig. 2, 3) are required. An optimal standardization of the pistons 2, the sleeves 5 and, if necessary, the plates 4 can be considered and easily realized at low cost.
Zahlreiche Modifikationen und Verbesserungen können im Rahmen der Erfindung angebracht werden. Beispielsweise können die Büchsen 5, 5' zylindrisch sein oder kanneliert werden und so ein Spannen in den verschiedenen Bohrungsformen (glatt, geräumt etc) ermöglichen.Numerous modifications and improvements can be made within the scope of the invention. For example the bushings 5, 5 'can be cylindrical or fluted and thus clamping in the various Allow bore shapes (smooth, broached, etc.).
Auch können am Dorn Zusatzteile vorgesehen sein, durch die eine Aufspannung zwischen Spitzen bzw.eine Spitzenaufspannung, eine eingebaute Aufspannung von Hand (mittels Schlüssel) oder eine mechanische Aufspannung (mittels Feder) möglich wird. Er kann auch mit einer zurückziehbaren Anschlage- oder Lagerungseinrichtung Verwendung finden.Additional parts can also be provided on the mandrel, by means of which a clamping between tips or a tip clamping, a built-in manual clamping (using a key) or a mechanical clamping (by means of a spring) becomes possible. It can also be equipped with a retractable stop or storage device Find use.
AnsprücheExpectations
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OD | Request for examination | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |