DE3624167A1 - Spanneinrichtung zum drehsteifen verspannen zweier koaxial ineinandergesteckter elemente - Google Patents
Spanneinrichtung zum drehsteifen verspannen zweier koaxial ineinandergesteckter elementeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Spanneinrichtung zum drehsteifen
Verspannen zweier koaxial ineinandergesteckter Elemente
mit einem beweglich am einen Element angeordneten und
abgestützten Druckstück, das auf das ander Element in
radialer Richtung ansetzbar ist.
Solche Spanneinrichtungen sind zum Einklemmen von Werkzeugen
an Werkzeugmaschinen und Handhabungsgeräten an vielen
anderen Stellen des Maschinenbaus eingesetzt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Spanneinrichtung der
eingangs genannten Art so auszugestalten, daß sie leicht
lösbar und leicht verspannbar ist, daß mit geringer angesetzter
Kraft eine hohe Spannkraft erzielbar ist, daß diese
Spannkraft sich möglichst gleichmäßig auf den Umfang
der Elemente verteilt und daß die Spanneinrichtung einfach
und betriebssicher ausgebildet ist.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zwischen dem
inneren Element und dem äußeren Element ein Ringspalt ausgespart
ist, daß die den Ringspalt koaxial innen und außen
begrenzenden Wände der beiden Elemente steif sind, daß der
Ringspalt mit gleichgroßen, stabilen, runden Sperrkörpern
gefüllt ist, daß der Durchmesser eines Sperrkörpers kleiner
als 95% der radialen Weite des Ringspaltes beträgt
und daß das Druckstück unter Zwischenlage von Sperrkörpern
auf das andere Element einwirkt.
In gelöstem Zustand liegen die Spannelemente lose, also
mit geringem Spiel in dem Ringspalt und behindern die
gegenseitige Bewegung der Elemente nicht. Das gilt sowohl
für eine gegenseitige Drehbewegung als auch für eine gegenseitige
axiale Bewegung. Sobald das Druckstück angesetzt
wird, drückt es auf die Sperrkörper. Diese verspannen
sich gegenseitig gegen die den Ringspalt koaxial innen
und außen begrenzenden Wände und verspannen dadurch die
Elemente gegeneinander sowohl gegen Drehbewegung als auch
gegen axiale Verschiebung.
Eine Weiterbildung ist dadurch gekennzeichnet, daß die
Sperrkörper Walzen sind und daß die Walzen achsparallel
zur Achse der Elemente auf der gleichen axialen Höhe angeordnet
sind.
Diese Weiterbildung ist deshalb vorteilhaft, weil im verspannten
Zustand jede Walze eine Linienberührung mit den
benachbarten Walzen und der inneren und äußeren Wand des
Ringspalts findet, so daß sich die Anpreßkraft auf einen
linienhaften Bereich verteilt. Es ist aber auch eine Ausgestaltung
möglich und unter Umständen vorteilhaft, bei
der die Sperrkörper Kugeln sind.
Um die Sperrkörper im Ringspalt in ihrer optimalen Stellung
zu sichern, empfiehlt es sich, daß der Ringspalt
durch sich senkrecht zur Achse der Elemente erstreckende,
steife Seitenwände in Achsrichtung begrenzt ist.
Die Seitenwände können so dicht aneinander angeordnet
sein, daß jeweils ein Sperrelement mit Spiel dazwischen
paßt. Sie können aber auch weiter auseinanderstehen, so
daß im Falle der Walzen mehr als eine Walze in axialer
Richtung hintereinander angeordnet mit Spiel zwischen die
Seitenwände paßt, während im Falle der Kugeln diese gestaffelt
in axialer Richtung versetzt zwischen den Seitenwänden
angeordnet sein können.
Das Druckstück kann am äußeren Element angeordnet sein und
ist dann zweckmäßig nach Art einer Madenschraube ausgebildet.
Das Druckstück kann aber auch am inneren Element angeordnet
sein und ist dann zweckmäßig als Exzenter ausgebildet,
der um die Achse der Elemente drehbar ist.
Es genügt für die Funktion eine Lage von Sperrkörpern. In
diesem Fall beträgt der Durchmesser eines Sperrkörpers 55
bis 95%, vorzugsweise 65 bis 85%, der radialen Weite des
Ringspaltes. Man kann statt dessen aber auch mehrere Lagen
von Sperrkörpern, bezogen auf den Radius, übereinander
anordnen. Bei zwei solchen Lagen ist deren Durchmesser
kleiner als 50% der radialen Weite des Ringspaltes, bei
drei solchen Lagen ist er kleiner als 33% der radialen
Weite und so fort.
Der Ringspalt kann gebildet sein durch Aussparungen in
beiden Elementen. Dann kann man leicht sicherstellen, daß
durch die Sperrkörper die axiale Verschiebung der beiden
Elemente gegeneinander auch bei gelöster Spanneinrichtung
blockiert ist.
Bevorzugt ist demgegenüber aber eine Ausgestaltung, bei
der bei gelöster Spanneinrichtung nicht nur die Drehbewegung
der Elemente gegeneinander sondern auch die axiale
Bewegung der Elemente gegeneinander durch die Spanneinrichtung
nicht behindert ist, und diese Ausgestaltung ist
dadurch gekennzeichnet, daß der Ringspalt vollständig in
einem der beiden Elemente ausgespart ist und daß das
andere Element im Bereich gegenüber dem Ringspalt glatt
ist.
Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung
näher erläutert.
In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 schematisch drei verschiedene Ausführungen
der Anordnung von Walzen in einem
Ringspalt,
Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel im Längsschnitt,
Fig. 3 den Querschnitt III aus Fig. 2,
Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel im Längsschnitt,
und
Fig. 5 den Querschnitt V aus Fig. 4.
In Fig. 1 sind drei Segmente 1. 2. 3 je eines Ringspaltes
gezeichnet, der zwischen zwei zur Achse 4 koaxialen ineinandergesteckten
Elementen 5, 6; 7, 8 und 9, 10 ausgespart
ist. Die Ringspalte sind mit zur Achse 4 achsparallel angeordneten,
gleichgroßen Walzen 11 bis 17 gefüllt. Der
Durchmesser 18 der Walze 11 beträgt etwa 68% der radialen
Weite 19 des Ringspaltes, zu dem die Segmente 1, 2, 3 gehören.
Die Walzen stützen sich gegenseitig und auf den den Ringspalt
koaxial innen und außen begrenzenden Wänden 20, 21;
22, 23; 24, 25 ab. Die Walzen 16, 17 . . . des Segments 1
stützen sich einzeln alternierend ab, die Walzen 14, 15
. . . des Segments 2 stützen sich derart ab, daß auf eine
Walze, die sich gegen die äußere Wand 22 lehnt, zwei Walzen
folgen, die sich gegen die innere Wand 23 lehnen. Von
den Walzen 11, 12, 13 des Segments 3 stützt sich eine
Walze 12 an der inneren Wand 25 ab, darauf folgen zwei
Walzen 11, 13, die sich an der äußeren Wand 24 abstützen,
und so fort.
Es sind noch weitere Variationen denkbar. Wesentlich ist,
daß die Walzen bei Ansetzen eines Druckstücks, beispielsweise
in Pfeilrichtung 30, 31, 32 gegeneinander und gegen
die inneren und äußeren Wände verspannbar sind und daß
diese Verspannung durch Absetzen des Druckstücks auch
wieder lösbar ist.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist
das äußere Element mit 35 und das innere Element mit 36
bezeichnet. Die beiden Elemente sind koaxial zur Achse 37
gleitend passend ineinandergesteckt. In dem äußeren Element
35 ist ein Ringspalt 38 ausgespart, der durch die äußere
Wand 39 und die innere Wand 40 und die Seitenwände 41, 42
begrenzt ist. Die Wände 39 und 40 erstrecken sich koaxial
zur Achse 37, die Seitenwände 41, 42 stehen senkrecht zur
Achse 37.
Zu dem äußeren Element 35 gehört eine Hülse 43, deren
Außenwand die innere Wand 40 bildet. Die Hülse 43 ist an
dem äußeren Element 35 befestigt und erstreckt sich
koaxial zur Achse 37.
Der Ringspalt 38 ist mit gleichgroßen als Sperrkörper dienenden
Walzen 45, 46 gefüllt, die alternierend angeordnet
sind entsprechend wie im Segment 1 nach Fig. 1. Der
Durchmesser der Walzen beträgt etwa 70% der Weite des
Ringspaltes. Mit 50 ist ein nach Art einer Madenschraube
ausgebildetes Druckstück bezeichnet, das in radialer Richtung
gemäß Pfeil 51 durch Verdrehen verstellt werden kann
und über eine Druckplatte 52 auf die Walze 47 einwirkt,
die nach außen versetzt ist. Durch Lösen der Spanneinrichtung
wird das Druckstück 50 gegen die Pfeilrichtung 51
abgesetzt, die Walzen gewinnen dann etwas Spiel und das
innere Element 36 ist gegenüber dem äußeren Element 35
beweglich.
Zum Spannen der Spanneinrichtung wird das Druckstück 50 in
Pfeilrichtung 51 angesetzt, verspannt die Walzen gegeneinander
und sperrt damit die Bewegung des inneren Elementes
36 gegen das äußere Element 35.
Bei dem in Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiel
ist das äußere Element mit 60 und das innere Element mit
61 bezeichnet. Die beiden Elemente stecken koaxial zur
Achse 62 ineinander. Ein Ringspalt 63 ist außen am inneren
Element ausgespart. Das äußere Element 60 hat die Form
einer Hülse und deckt den Ringspalt nach außen ab. Der
Ringspalt 63 ist mit Walzen 64, 65, 66 . . . gefüllt. Mit 67
ist ein in radialer Richtung gemäß Doppelpfeil 68 beweglich
im inneren Element 61 gelagerter Stempel bezeichnet,
der sich auf der Exzenterfläche 69 eines Exzenters 70 abstützt.
Der Exzenter 70 ist koaxial zur Achse 62 drehbar
im inneren Element 61 gelagert und kann von außen, von der
Stirnseite 71, betätigt werden.
Durch Drehen des Exzenters kann der Stempel 67 in eine zurückgezogene,
die Walzen entlastende und in eine vorgeschobene,
die Walzen verspannende Stellung verstellt
werden. Im übrigen ist dieses Ausführungsbeispiel genauso
ausgebildet wie das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 und
3.
Beide Ausführungsbeispiele können aus Metall oder auch aus
Kunststoff oder anderem Material oder aus unterschiedlichen
Materialien der einzelnen Teile hergestellt sein. Wesentlich
ist, daß die an der Verspannung beteiligten
Teile, also die Sperrkörper und die innere und die äußere
Wand des Ringspaltes steif genug sind, um die Spannkräfte
aufzunehmen.
Claims (8)
1. Spanneinrichtung zum drehsteifen Verspannen zweier
koaxial ineinandergesteckter Elemente
mit einem beweglich am einen Element angeordneten und abgestützten Druckstück, das auf das andere Element in radialer richtung ansetzbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem inneren Element (36) und dem äußeren Element (35) ein Ringspalt (38) ausgespart ist,
daß die den Ringspalt koaxial innen und außen begrenzenden Wände (39, 40) der beiden Elemente steif sind,
daß der Ringspalt mit gleichgroßen, stabilen, runden Sperrkörpern (45 . . .) gefüllt ist,
daß der Durchmesser eines Sperrkörpers kleiner als 95% (Prozent) der radialen Weite (19) des Ringspaltes beträgt und
daß das Druckstück (50) unter Zwischenlage von Sperrkörpern (45 . . .) auf das andere Element (36) einwirkt.
mit einem beweglich am einen Element angeordneten und abgestützten Druckstück, das auf das andere Element in radialer richtung ansetzbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem inneren Element (36) und dem äußeren Element (35) ein Ringspalt (38) ausgespart ist,
daß die den Ringspalt koaxial innen und außen begrenzenden Wände (39, 40) der beiden Elemente steif sind,
daß der Ringspalt mit gleichgroßen, stabilen, runden Sperrkörpern (45 . . .) gefüllt ist,
daß der Durchmesser eines Sperrkörpers kleiner als 95% (Prozent) der radialen Weite (19) des Ringspaltes beträgt und
daß das Druckstück (50) unter Zwischenlage von Sperrkörpern (45 . . .) auf das andere Element (36) einwirkt.
2. Spanneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sperrkörper Walzen (45 . . .) sind und
daß die Walzen achsparallel zur Achse (37) der
Elemente (35, 36) auf der gleichen axialen Höhe angeordnet sind.
daß die Sperrkörper Walzen (45 . . .) sind und
daß die Walzen achsparallel zur Achse (37) der
Elemente (35, 36) auf der gleichen axialen Höhe angeordnet sind.
3. Spanneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sperrkörper Kugeln sind.
daß die Sperrkörper Kugeln sind.
4. Spanneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Ringspalt (38) durch sich senkrecht zur Achse (37) der Elemente (35, 36) erstreckende, steife Seitenwände (41, 42) in Achsrichtung begrenzt ist.
daß der Ringspalt (38) durch sich senkrecht zur Achse (37) der Elemente (35, 36) erstreckende, steife Seitenwände (41, 42) in Achsrichtung begrenzt ist.
5. Spanneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Druckstück (50) am äußeren Element (35) angeordnet und nach Art einer Madenschraube ausgebildet ist.
daß das Druckstück (50) am äußeren Element (35) angeordnet und nach Art einer Madenschraube ausgebildet ist.
6. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Druckstück (70) am inneren Element (61) angeordnet ist,
daß das Druckstück als Exzenter ausgebildet ist und daß der Exzenter um die Achse der Elemente drehbar ist.
daß das Druckstück (70) am inneren Element (61) angeordnet ist,
daß das Druckstück als Exzenter ausgebildet ist und daß der Exzenter um die Achse der Elemente drehbar ist.
7. Spanneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Durchmesser (18) eines Sperrkörpers 55 bis 95% der radialen Weite (19) des Rinspaltes (3) beträgt.
daß der Durchmesser (18) eines Sperrkörpers 55 bis 95% der radialen Weite (19) des Rinspaltes (3) beträgt.
8. Spanneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Ringspalt (38) vollständig in dem einen der beiden Elemente (35) ausgespart ist und
daß das andere Element (36) im Bereich gegenüber dem Ringspalt glatt ist.
daß der Ringspalt (38) vollständig in dem einen der beiden Elemente (35) ausgespart ist und
daß das andere Element (36) im Bereich gegenüber dem Ringspalt glatt ist.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19863624167 DE3624167A1 (de) | 1986-07-17 | 1986-07-17 | Spanneinrichtung zum drehsteifen verspannen zweier koaxial ineinandergesteckter elemente |
DE8619198U DE8619198U1 (de) | 1986-07-17 | 1986-07-17 | Spanneinrichtung zum drehsteifen Verspannen zweier koaxial ineinandergesteckter Elemente |
DE8701793U DE8701793U1 (de) | 1986-07-17 | 1987-02-06 | Spanneinrichtung zum drehsteifen Verspannen zweier koaxial ineinandergesteckter Elemente |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE (3) | DE8619198U1 (de) |
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1987
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