DE1269579B - Schnellspannvorrichtung zum Festlegen eines Gegenstandes - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

B25b

Deutsche Kl.: 87 a-1/02

P 12 69 579.3-15
19. November 1959
30. Mai 1968

Die Erfindung betrifft eine Schnellspannvorrichtung zum Festlegen eines Gegenstandes, mit einem stangenförmigen Teil, dessen Ende den festzulegenden Gegenstand mittel- oder unmittelbar gegen eine oder mehrere ortsfeste Anlageflächen drückt und der gegenüber einer ihn umfassenden Hülse in Richtung seiner Längsachse bewegbar ist.

Es sind Vorrichtungen zum gegenseitigen Festspannen einer Welle, Stange od. dgl. und eines von diesen durchsetzten Teiles bekannt, die eine von der Welle od. dgl. etwa passend durchsetzte, längsgeschlitzte oder mehrteilige Spannpatrone und eine diese umgebende, gegenüber der Spannpatrone axial verschiebbare, starre Hülse aufweist, wobei mindestens der eine (Spannpatrone oder Hülse) der beiden letztgenannten Teile gegenüber dem anderen Teil eine Anzahl an dieser Kegelfläche anliegende Kugeln trägt, die bei einer axialen Verschiebung gegen die Kegelfläche die Festspannung von Spannpatrone und Welle hervorrufen.

Bei solchen bekannten Spannvorrichtungen ist nachteilig, daß der mit einem großen Übersetzungsverhältnis in den radialen Spanndruck übersetzte axiale Betätigungsdruck in seiner zulässigen Größe nicht ohne weiteres begrenzt werden kann, so daß beim Spannen einerseits leicht bleibende Deformationen oder sonstige Schaden eintreten oder andererseits — bei einer unzureichenden Betätigung — unzureichende Spanndrücke erzielt werden können.

Es ist weiterhin bei Festspannvorrichtungen mit einer in den kegeligen Sitz einer Hülse eindrückbaren Spannpatrone bekannt, eine Anzahl Kugeln gleichmäßig um den in den Kegelsitz einpreßbaren Teil der Spannpatrone herum verteilt anzuordnen und dabei in einer oder mehreren schraubenartig auf der Außenfläche der Spannpatrone oder auf der Kegelfläche der Hülse umlaufenden Führungsrillen zu haltern.

Schließlich ist es auch schon bei Spannvorrichtungen bekanntgeworden, zwischen konzentrischen Ringflächen der Spannpatrone und eines zum Betätigen der Spannvorrichtung relativ zu einer Außenhülse verschiebbaren Körpers einen durch diese Verschiebung axial spannbaren Federkörper anzuordnen.

Unterschiedlich von den diesen vorbekannten Spannvorrichtungen zugeordneten Aufgabenstellungen liegt der Erfindung diese Aufgabe zugrunde, eine Schnellspannvorrichtung zum Festlegen eines Gegenstandes mit einem stangenförmigen Teil, dessen Ende den festzulegenden Gegenstand mittel- oder unmittelbar gegen eine oder mehrere ortsfeste Anlageflächen drückt und der gegenüber einer ihn umfassenden

Schnellspannvorrichtung zum Festlegen
eines Gegenstandes

Anmelder:

Arne Holmberg, Saltsjö-Bo (Schweden)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Lesser, Patentanwalt,

8000 München 61, Cosimastr. 81

Als Erfinder benannt:

Arne Holmberg, Saltsjö-Bo (Schweden)

Beanspruchte Priorität:

Schweden vom 20. November 1958 (10 745)

Hülse in Richtung seiner Längsachse bewegbar ist, so vorteilhaft auszubilden, daß Nachteile vermieden werden, wie sie beispielsweise bei einem Schraubstock zu verzeichnen sind und in folgendem bestehen:

Weist ein im Schraubstock festgelegter Gegenstand einen verhältnismäßig großen Durchmesser auf und soll nach Entfernen dieses Gegenstandes ein Gegenstand geringeren Durchmessers eingespannt werden, dann erfordert dies stets ein mehrfaches Drehen der Schraubspindel, um die Veränderung des gegenseitigen Abstandes der beiden Backen zu erreichen. Je mehr die Durchmesser festzulegender Gegenstände voneinander abweichen und je häufiger diese Abweichungen zu berücksichtigen sind, desto mehr Zeit wird vertan, um die Backen auf die Abstände einzustellen, die den jeweiligen Abmessungen der Gegenstände entsprechen, und desto größer und schneller tritt die Ermüdung des den Schraubstock Bedienenden auf, der eine erhebliche Kraft aufwenden muß, um die Gegenstände festzuspannen. Außerdem sollen die Nachteile ausgeschlossen werden, die sich — wie vorstehend ausgeführt ist — durch unzulässig hohe, durch die Betätigung der Spannvorrichtung erzeugte Drücke ergeben können.

Die Erfindung ist demzufolge in erster Linie dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Schnellspann-

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vorrichtung der eingangs angegebenen Art der stangenförmige Teil zylindrisch ausgebildet und sowohl gegenüber einer unter Federwirkung stehenden, ihn umfassenden Spannzange verschiebbar als auch in jeder Verschiebestellung durch Bewegen der Spannzange entgegen dieser Federwirkung feststellbar ist. Die Erfindung sieht weiter vor, daß das innere Ende der Spannzange von einer mittels einer Gewindemuffe axial verschiebbaren, eine konische

bracht. Der Sicherungsring 38 liegt gegen das andere Ende der Gewindemuffe 35 an. Am äußeren Ende der Gewindemuffe 35 ist ein Träger 39 für einen Bedienungshebel 40, ein Handrad od. dgl. zum 5 Drehen der Gewindemuffe 35 befestigt.

Die Gewindebuchse 34 läßt sich in einer bestimmten Lage in der Bohrung des Teiles 32 mittels einer radial gerichteten Stellschraube 41 verriegeln, die über ein Zwischenfutter 42 aus Kupfer gegen das Gewinde Innenwandfläche aufweisenden Hülse umfaßt ist und io der Gewindebuchse 34 drückt, die Spannzange im Eingriffsbereich dieser konischen Die Kugelreihen 29 und 30 der beiden Spannzan-

Innenwandfläche einen Kugelkranz trägt. gen 25 und 26 sind von einer Hülse 43 umgeben, die

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist an ihrer Innenseite zwei sich gegen die Hülsenenden die mittels der Gewindemuffe verschiebbare Hülse konisch verlaufende Flächen 44 und 45 aufweist, geeine Umfangsrille für die Kugeln auf, die in Nuten 15 gen welche die Kugelreihen 29 bzw. 30 anliegen. Der einer eine konische Außenwandfläche aufweisenden nicht zusammenklemmbare Teil der ersten Spann-Spannzange eingreifen. zange 25 ist in der Bohrung des Teiles 31 gelagert. Schließlich wird die Hülse mit einer doppel- Ein Sicherungsring 46 ist in einer Rille an der Spannkonischen Innenwandfläche versehen, wobei eine zange 25 auf einer Seite der Bohrung im Teil 31 und Konusfläche in einer Spannzange vorgesehene Ku- 20 eine Druckfeder 48 ist auf der anderen Seite dieser geln und die andere Konusfläche in der mittels einer Bohrung zwischen dieser und einem umlaufenden Gewindemuffe verschiebbaren Spannzange gelagerte Flansch 47 der Spannzange 25 angebracht. Kugeln umfaßt. Es wird der wesentliche technische In die beiden Spannzangen 25 und 26 ist eine Fortschritt erzielt, daß sich der Federkörper und der runde Stange 49 eingeführt, die mit Hilfe des Bediemaximal mögliche Federweg leicht so bemessen las- 25 nungshebels 40, der Gewindemuffe 35 und der beisen, daß durch den Federkörper bei der größtmög- den Spannzangen im Verhältnis zur Hülse 43 festgespannt werden kann und sich durch ein weiteres Drehen der Gewindemuffe 35 in der Gewindebuchse 34 in den beiden Bohrungen der Teile 31 und 32 ver-30 schieben läßt.

Durch Verwendung der mit den beiden Kegelsitzen 44 und 45 versehenen Hülse 43, die gegen die beiden Kugelreihen 29 und 30 anliegt, wird ein automatisch wirkender Ausgleich des auf die beiden

richtung nach der Erfindung mit doppelten Spann- 35 Spannzangen 25 und 26 ausgeübten Druckes erreicht, zangen, Die Spannzangen können verschieden groß sein, wie

F i g. 2 einen Schnitt durch eine anders ausgeführte dies die Zeichnung zeigt, oder sie können die gleiche Schnellspannvorrichtung nach der Erfindung mit einer Größe haben, wobei sie gleich große Beträge der BeSpannzange und lastung beim Festspannen aufnehmen.

Fig. 3 einen Schnitt durch eine weitere Ausbil- 40 Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2, die auch dungsform der erfindungsgemäßen Schnellspannvor- das Festspannen einer in einer Bohrung des Teiles richtung mit einer Spannzange und besonders ange- 51 eines Körpers 51/62 axial zu verschiebenden ordneten Rillen für die Kugeln. Stange 49 zeigt, wird lediglich eine Spannzange 50

In F i g. 1 ist mit 25 eine Spannzange bzw. -hülse zwecks Festspannen verwendet. Diese Spannzange und mit 26 eine zweite Spannzange bezeichnet. In 45 50 ist mit ihrem nicht zusammenklemmbaren Teil jeder Spannzange sind kreisförmige Rillen 27 bzw. in dieser Bohrung gelagert. In diesem Fall verhindert 28 für die Kugelreihen 29 bzw. 30 vorgesehen. Eine ein Sicherungsring 52 die Verschiebung der Stange jede der Rillen 27 und 28 weist einen halbkreisförmi- 49 in einer Richtung und eine zwischen der genanngen Boden auf, wodurch die Kugeln während des ten Bohrung und einem an der Spannzange 50 ausBetriebes besser gestützt werden. Das nicht zusam- 50 gebildeten Flansch 54 angebrachte Druckfeder 53 menklemmbare Ende der ersten Spannzange 25 ist eine Verschiebung der Stange 49 in der anderen in einer Bohrung in einem Teil 31 gelagert, die wie Richtung. Die Spannzange 50 weist eine kreisförmige eine zweite Bohrung in einem Teil 32 vorgesehen ist. Rille 55 mit halbkreisförmigem Boden auf, in wel-Die zweite Bohrung 32 weist ein Innengewinde 33 eher eine Kugelreihe 56 angeordnet ist. Die Kugelauf, in welchem eine Gewindebuchse 34 hin- und 55 reihe 56 ist von einer Hülse 57 umgeben, die einen hergeschraubt werden kann. Die Gewindebuchse 34 Kegelsitz 58, gegen welchen die Kugelreihe 56 anliegt, hat auch ein Innengewinde, in welchem eine die sowie einen Boden 59 aufweist, zweite Spannzange 26 umfassende Gewindemuffe 35 Die Hülse 57 kann in Richtung nach der Spannhin- und hergeschraubt werden kann. zange hin mittels einer Gewindemuffe 60 gedrückt

Die zweite Spannzange 26 ist in der Gewindemuffe 60 werden, die in einer Gewindebuchse 61 schraubbar

35 derart angeordnet, daß sie darin gedreht, aber ist, welche ihrerseits in einer zweiten, im Teil 62 des nicht verschoben werden kann. Zu diesem Zweck Körpers 51/62 vorgesehenen Bohrung geschraubt liegt ein an der Spannzange 26 vorgesehener Ansatz werden kann. Die Gewindemuffe 60 ist mit einem

36 mit einem zwischenliegenden Lagerring 37 gegen Träger 63 für einen Bedienungshebel 64, ein Handdas eine Ende der Gewindemuffe 35 an. Um eine 65 rad od. dgl. versehen. Die Teile 51 und 62 sind in Verschiebung in der anderen Richtung zu verhindern, dem Körper 51, 62 miteinander verbunden.

ist ein Sicherungsring 38 in einer Rille am nicht zu- Beim Einschrauben der Gewindemuffe 60 in die

sammenklemmbaren Teil der Spannzange 26 ange- Gewindebuchse 61 wird erstere gegen den Boden 59

liehen relativen Verschiebung zwischen Hülse und verschiebbarem Teil auf die Spannpatrone gerade der höchstzulässige axiale Betätigungsdruck ausgeübt wird.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch eine Schnellspannvor-

der Hülse 57 gedrückt, wodurch der Kegelsitz 58 die Kugeln der Kugelreihe 56 gegen die Mitte der Spannzange 50 drückt, so daß diese die Stange 49 im Verhältnis zur Hülse 57 festspannt. Durch ein weiteres Einschrauben der Gewindemuffe 6 wird die Stange 49 gegenüber in den Bohrungen der Teile 51 und 62 verschoben.

Die in F i g. 3 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in F i g. 2 dargestellten dadurch, daß die Feder, welche die Spannzange 50' betätigt, aus sogenannten Scheibenfedern 63' besteht und daß jede der Kugeln der Kugelreihe 64' teils in einer Rille 65 an der Innenseite der Hülse 66, teils in einer Rille 67 an der Außenseite des zusammenklemmbaren Teils der Spannzange 50' liegt. Die Rille 65 verläuft rechtwinklig zur geometrischen Achse der Vorrichtung, und die Rille 66 liegt in einer Ebene durch diese Achse. Selbstverständlich kann die rechtwinklig zur geometrischen Achse der Vorrichtung verlaufende Rille 65 statt dessen an der Außenseite ao der Spannzange 50' und die in der Ebene durch diese Achse liegende Rille 66 an der Hülse 66 angebracht sein. Bei dieser Ausführungsform sind beide Rillen mit halbkreisförmigem Boden versehen.

Eine Stange 49, die für Verschiebung in einer der vorerwähnten Weisen angeordnet ist, läßt sich für zahlreiche, verschiedene Zwecke verwenden, z. B. für Spannstücke, Leimzwingen, Heber usw.

Was die Erfindung besonders bedeutungsvoll macht ist die Tatsache, daß der Reibungswinkel bei gleitender Reibung erheblich größer ist als bei rollender Reibung. Zwischen einer Spannzange und einem darin eingeführten Gegenstand herrscht gleitende Reibung. Dagegen wird zwischen der Spannzange und der Hülse rollende Reibung erzeugt. Es ist nicht möglich, eine konische Spannzange aus einem Sitz zu lösen, der einen Kegelwinkel unter 7° aufweist. Dies geht aber ausgezeichnet, wenn im Zwischenraum Kugeln angeordnet sind.

Bei sämtlichen Ausführungsformen ist eine Kugelreihe pro Spannzange angegeben worden. Es ist jedoch möglich, mehr als eine Kugelreihe für jede Spannzange zu verwenden. Wenn zwei oder mehrere Kugelreihen pro Spannzange zur Verwendung gelangen, wird der Gesamtdruck, mit welchem die Stange oder der Gegenstand gegenüber der Hülse festgespannt wird, gesteigert.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schnellspannvorrichtung zum Festlegen eines Gegenstandes mit einem stangenförmigen Teil, dessen Ende den festzulegenden Gegenstand mittel- oder unmittelbar gegen eine oder mehrere ortsfeste Anlageflächen drückt und der gegenüber einer ihn umfassenden Hülse in Richtung seiner Längsachse bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der stangenförmige Teil (49) zylindrisch ausgebildet und sowohl gegenüber einer unter Federwirkung stehenden, ihn umfassenden Spannzange (25, 50, 50') verschiebbar als auch in jeder Verschiebestellung durch Bewegen der Spannzange (25, 50, 50') entgegen dieser Federwirkung feststellbar ist (F i g. 1 bis 3).

2. Schnellspannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Ende der Spannzange (50) von einer mittels einer Gewindemuffe (60) axial verschiebbaren, eine konische Innenwandfläche (58) aufweisenden Hülse (57) umfaßt ist und die Spannzange (50) im Eingriffbereich der konischen Innenwandfläche (58) einen Kugelkranz (56) trägt (F i g. 2).

3. Schnellspannvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mittels der Gewindemuffe (60) verschiebbare Hülse (66) eine Umfangsrille (65) für die Kugeln (64) aufweist, die in Nuten (67) einer eine konische Außenwandfläche aufweisenden Spannzange (50') eingreifen (F i g. 3).

4. Schnellspannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (43) mit einer doppelkonischen Innenwandfläche versehen ist, wobei die eine Konusfläche (44) in einer Spannzange (25) vorgesehene Kugeln (29) und die andere Konusfläche (45) in der mittels einer Gewindemuffe (35) verschiebbaren Spannzange (26) gelagerte Kugeln (30) umfaßt (F i g. 1).

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 392 173, 660 546;
USA.-Patentschriften Nr. 1 464 551,1 514 641.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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