Unrundheit, meist in Verbindung mit ungleichmäßiger Wand- dicke in Umfangsrichtung oder Abweichungen von der geraden Zylinderform, unter Umständen ebenfalls in Verbindung mit Wanddickenunterschieden in Längsrichtung. Bei der Verwendung einer herkömmlichen Spanneinrichtung werden die Werkstücke aufgrund dieser Formfehler ihrer Innenseite beim Einspannen elastisch verformt. Dadurch werden beim Bearbeiten der Werk- stücke die Formfehler der Innenseite quasi auf die Außen- seite übertragen. Damit kann weder eine große Formgenauig- keit noch eine sehr gute Oberflächengüte erreicht werden und auch die Zylindrigkeit kaum eingehalten werden. Das Ein- spannen solcher dünnwandigen Werkstücke an ihren beiden Stirnseiten kommt umso weniger in Betracht, je geringer die Wanddicke und je größer die Länge der Werkstücke sind, weil sie dann unter den Schnittkräften mehr oder weniger stark ausweichen. Außerdem neigen die Werkstücke dann zum Schwingen, so daß zusätzlich Rattermarken entstehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spannein- richtung zu schaffen, mit der vor allem sehr dünnwandige und verhältnismäßig lange Werkstücke weitgehend unabhängig von Unregelmäßigkeiten ihrer Innenfläche einwandfrei gespannt werden können und ihre Außenseite mit der geforderten Genauigkeit und Oberflächengüte bearbeitet werden kann.

Diese Aufgabe wird durch eine Spanneinrichtung mit den im Anspruch 1 angebenenen Merkmalen gelöst.

Ahnliche Probleme treten auch beim spanabhebenden Bearbeiten der Innenseite von dünnwandigen Werkstücken auf, deren Außenseite unbearbeitet bleibt, und zwar insbesondere dann, wenn die Werkstücke verhältnismäßig lang sind. Der Erfindung liegt daher auch die Aufgabe zugrunde, eine Spanneinrichtung zu schaffen, mir der vor allem sehr dünnwandige und verhält- nismäßig lange Werkstücke weitgehend unabhängig von Unregel- mäßigkeiten ihrer Außenfläche einwandfrei gespannt werden können und ihre Innenseite mit der geforderten Genauigkeit und Oberflächengüte bearbeitet werden kann. Diese Aufgabe wird durch eine Spanneinrichtung mit den im Anspruch 10 angebenenen Merkmalen gelöst.

Dadurch, daß anstelle von starren Spannbacken eine Spann- hülse aus einem Elastomer verwendet wird, die auf einem glatten zylindrischen Spanndorn geführt wird und über ihre beiden Stirnseiten axial gestaucht wird, wird das quasi hydraulische Verhalten des Spannhülsenwerkstoffes ausge- nutzt, um Unregelmäßigkeiten der Spannfläche des Werkstückes weitgehend auszugleichen. Dadurch, daß auf der Außenseite der Spannhülse metallische Auflagestreifen vorhanden sind, wird beim Aufschieben und Abziehen der Werkstücke Abrieb an der Spannhülse vermieden und dadurch eine höhere Lebensdauer der Spanneinrichtung und zugleich eine gleichbleibende Spannsicherheit und Spanngenauigkeit erreicht.

Bei einer Ausgestaltung nach Anspruch 2 bzw. Anspruch 12 läßt die Spanneinrichtung sich leichter an unterschiedliche Längen der Werkstücke anpassen.

Bei einer Ausgestaltung nach Anspruch 3 bzw. Anspruch 13 wird die beim Spannen der Spannhülsen auftretende axiale Reibungskraft zwischen der Spannhülse und ihrer Sitzfläche am Spanndorn bzw. am Grundkörper auf mehrere kürzere Ab- schnitte verteilt, wo sie im einzelnen und auch insgesamt geringer ist. Dadurch ist auch die radiale Spannkraft der Spanneinrichtung über die gesamte Einspannlänge zumindest

annähernd gleichmäßig verteilt. Dadurch daß die Spannhülse kürzer als ihre Traghülse ausgebildet ist und sie über die Stirnseiten der Traghülse nicht übersteht und die Über- tragung der axialen Spannkraft von zwischengeschalteten Druckringen übernommen wird, wird verhindert, daß beim Beginn des Spannvorganges die nachgiebigen Spannhülsen in die zunächst offenen Zwischenräume zwischen den Traghülsen hineingedrückt werden und dabei beschädigt werden.

Bei einer Ausgestaltung nach Anspruch 4 bzw. Anspruch 14 können beim Betätigen der Spanneinrichtung die Spannhülsen nur um das Unterschiedsmaß der Längenmaße gestaucht werden.

Das ergibt eine genau definierte radiale Spannkraft und außerdem wird dadurch eine Überbeanspruchung sowohl der elastischen Spannhülsen, wie auch der dünnwandigen Werk- stücke vermieden.

Bei einer Ausgestaltung nach Anspruch 5 bzw. Anspruch 15 wird die Anzahl der Bauteile der Spanneinrichtung vermin- dert.

Durch eine Ausgestaltung nach Anspruch 6 oder 6 bzw. nach Anspruch 16 oder 17 wird erreicht, daß die radiale Durchmes- seränderung der Spannhülse überproportional zur axialen Stauchbewegung ist. Das gleich gilt für eine Ausgestaltung nach Anspruch 8 bzw. nach Anspruch 18, wobei ein größerer Übersetzungsfaktor zwischen der radialen Durchmesseränderung und der axialen Stauchbewegung erreicht wird.

Durch eine Ausgestaltung nach Anspruch 9 bzw. Anspruch 19 kann der Spanndorn bzw. der Grundkörper an seinem zweiten Ende abgestützt werden, so daß er unter den Schnittkräften weniger stark elastisch ausweicht und dadurch die Bearbei- tungsgenauigkeit über die gesamte Länge des Werkstückes gleich bleibt.

Durch eine Ausgestaltung nach Anspruch 10 bzw. Anspruch 20 wird eine verhältnismäßig einfach herzustellende und zu bedienende Spannvorrichtung geschaffen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 eine teilweise geschnitten dargestellte Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Spanneinrichtung mit mehreren Spannhülsen für die Außenspannung von Werkstücken ; Fig. 2 eine Stirnansicht einer Spannhülse ; Fig. 3 eine Draufsicht einer Spannhülse ; Fig. 4 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig 1 mit zwei Spannhülsen ; Fig. 5 einen vergrößerten Ausschnitt ähnlich Fig. 4 mit zwei abgewandelten Spannhülsen ; Fig. 6 einen vergrößerten Ausschnitt ähnlich Fig. 4 mit zwei weiter abgewandelten Spannhülsen ; Fig. 7 einen Längsschnitt einer weiteren Ausführungsform der Spannhülsen ; Fig. 8 einen ausschnittsweise dargestellten Längsschnitt einer zweiten Ausführung der Spanneinrichtung mit mehreren Spannhülsen für die Außenspannung von Werkstücken.

Die aus Fig. 1 ersichtliche Spanneinrichtung 10 weist als Hauptbaugruppen oder Hauptbauteile einen Spanndorn 11 mit Kupplungselementen 12, mehrere Spannhülsen 13 mit je einer Traghülse 14 und eine Spannvorrichtung 15 auf. In der oberen Hälfte ist die Spanneinrichtung 10 in gespanntem und in der unteren Hälfte in entspanntem Zustand dargestellt.

Der Spanndorn 11 ist ein langgestreckter kreiszylindrischer Körper, der an seinem in Fig. 1 links gelegenen Ende mit den Kupplungselementen 12 lösbar oder unlösbar verbunden ist, mittelsder er mit der Hauptspindel einer Werkzeugmaschine

gekoppelt werden kann. An seinem linken Endbereich ist der Spanndorn 11 mit einem Bund 16 versehen, dessen von den Kupplungselementen 12 abgekehrte ebene kreisringförmige Stirnfläche als erste axiale Anlagefläche 17 der Spann- hülsen 13 dient. Am anderen Endbereich des Spanndorns 11 ist die Spannvorrichtung 15 angeordnet. Sie wird durch einen mit Außengewinde versehenen Längenabschnitt 18 und durch einen darauf abgestimmten und mit Innengewinde versehenen Spann- ring 19 gebildet. Die der ersten Anlagefläche 17 zugekehrte ebene kreisringförmige Stirnfläche des Spannrings 19 bildet eine zweite Anlagefläche 21 für die Spannringe 13. Aus Grün- den der einfacheren Herstellung und der besseren Anpassungs- möglichkeit an unterschiedliche Einstellvorgaben, kann es zweckmäßig sein, zwischen der zweiten Anlagefläche 21 des Spannrings 18 und der nächstgelegenen Spannhülse 13 einen Druckring 22 einzufügen.

Wie aus Fig. 2... Fig. 4 ersichtlich ist, haben die Spann- hülsen die Gestalt eines geraden Kreisringzylinders. Sie sind aus einem Elastomer hergestellt. Auf ihrer Außenseite sind mehrere Auflagestreifen 23 aus einem metallischen Werk- stoff angeordnet. Diese Auflagestreifen 23 sind mit der Spannhülse 13 dauerhaft verbunden. Sie sind parallel zur Achse ausgerichtet und am Umfang der Spannhülse 13 gleich- mäßig verteilt angeordnet. Die Außenseite der Auflage- streifen 23 bildet einen Zylinderflächenabschnitt, der auf den Innendurchmesser des Werkstückes 24 abgestimmt ist, das in Fig. 1 und zum Teil in den übrigen Figuren strich- punktiert angedeutet ist.

Die Spannhülsen 13 können unmittelbar auf den Schaft des Spanndorn 11 aufgeschoben sein. Dann ist der Innendurchmes- ser der Spannhülsen 13 auf den Außendurchmesser des Spann- dorn 11 abgestimmt. Zweckmäßiger ist es jedoch, jede Spann- hülse 13 auf eine Traghülse 14 aufzuschieben. Die Trag- hülsen 14 sind aus einem Werkstoff hergestellt, dessen Form- festigkeit größer als die Formfestigkeit des Werkstoffes der

Spannhülse 13 ist. Von Vorteil ist eine gute Gleitpaarung zwischen dem Werkstoff der Spannhülsen 13 und demjenigen der Traghülsen 14. Dafür kommt auch ein metallischer Werkstoff in Betracht. Der Innendurchmesser der Traghülsen 14 ist auf den Außendurchmesser des Spanndorn 11 abgestimmt. Der Außen- durchmesser der Traghülsen 14 ist auf den Innendurch- messer 13 der Spannhülsen 13 abgestimmt oder umgekehrt. Die Traghülsen 14 haben eine größere Länge als die Spann- hülsen 13. Jede Spannhülse 13 ist auf ihrer Traghülse 14 in der Weise angeordnet, daß jede der Stirnflächen der Spann- hülse 13 in axialer Richtung nicht über die Stirnfläche der Traghülse 11 übersteht.

Aus Fig. 4 und 5 sind zwei unterschiedliche Ausführungs- formen der Traghülse 14 ersichtlich, die zur Unterscheidung als Traghülse 14.1 (Fig. 4) bzw. als Traghülse 14.2 (Fig. 5) bezeichnet werden.

In der jeweils unteren Hälfte der Darstellungen sind die Spannhülsen 13 in ungespanntem Zustand und in der oberen Hälfte im gespannten Zustand dargestellt. Im ungespannten Zustand (untere Hälfte) hat die Außenseite der Spannhülse 13 und insbesondere die ihrer Auflagestreifen 23 einen geringen Abstand zur Innenfläche des Werkstückes 24, der der Deut- lichkeit halber größer als in Wirklichkeit dargestellt ist.

Im gespannten Zustand (obere Hafte) liegen die Außenseite der Spannhülsen 13 und die ihrer Auflagestreifen 23 an der Innenseite des Werkstückes 24 an. Die dafür notwendige radiale Spannbewegung der Spannhülsen 13 wird durch eine axiale Stauchung der Spannhülsen 13 bewirkt. Umgekehrt wird die radiale Entspannung der Spannhüsen 13 durch eine axiale Entlastung der Spannhülsen 14 bewirkt. Beides wird von der Spannvorrichtung 15 bewirkt. Dabei sind die Spannhülsen 13 zwischen der ersten Anlagefläche 17 am Spanndorn 11 und der zweiten Anlagefläche 21 am Spannring 18 eingespannt (Fig. 1).

Wenn die Spannhülsen 13 nicht unmittelbar auf dem Spanndorn sondern auf je einer Traghülse 14 sitzen, sind die Spann- hülsen 13 kürzer als ihre Traghülsen 14. Die axiale Stauch- kraft der Spannvorrichtung 15 wird dann mittels je eines Druckringes 25 von einer Spannhülse 13 zur nächsten über- tragen. Diese Druckringe 25 sind bei der Ausführungsform nach Fig. 5 als Druckringe 25.2 selbständige Teile, deren Innendurchmesser auf den Außendurchmesser der zugehörigen Traghülsen 14.2 abgestimmt ist. Ihr Außendurchmesser ist höchstens gleich dem Innendurchmesser des Werkstückes 24.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 sind die Druckringe 25.1 mit den zugehörigen Traghülsen 14.1 dauerhaft verbunden und zwar zweckmäßigerweise einstückig mit ihnen hergestellt.

Sowohl bei der Ausführungsform nach Fig. 4 wie auch bei der Ausführungsform nach Fig. 5 werden die Spannhülsen 13, ihre Traghülsen 14 und die Druckringe 25 zweckmäßigerweise so ge- staltet, daß im ungespannten Zustand der Spannhülsen 13 die Summe der axialen Erstreckung des Druckringes 25 und der Spannhülse 13 um ein vorgegebenes axiales Abstandsmaß 26 (Fig. 4) größer als die axiale Erstreckung ihrer Trag- hülse 14 ist.

Dadurch bilden die Traghülsen 14 im gespannten Zustand der Spannhülsen 13 einen Anschlag, der verhindert, daß die Spannhüsen 13 von der Spannvorrichtung 15 über ein auf das betreffende Werkstück 24 abgestimmtes Maß hinaus axial ge- staucht und dadurch radial aufgeweitet werden.

Aus Fig. 6 und 7 sind zwei abgewandelte Ausführungsformen von Spannhülsen und ihren Traghülsen zu ersehen.

An der Traghülse 27 ist die Sitzfläche 28 für die Spann- hülse 31 als Kegelstumpfmantelfläche ausgebildet. Die Innen- fläche 32 der Spannhülse 31 ist auf die Sitzfläche 28 abge- stimmt, d. h. sie ist als hohle Kegelstumpfmantelfläche aus- gebildet.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 wird an der Traghülse 33 die Sitzfläche 34 für die Spannhülse 35 durch mehrere Längenabschnitte 34.1... 34.5 einer Kegelstumpfmantelfläche gebildet. Die Innenfläche 36 der Spannhülse 35 sind durch darauf abgestimmte Längenabschnitte einer hohlen Kegel- stumpfmantelfläche gebildet. Die Sitzflächenab- schnitte 34.1... 34.5 folgen in gleicher Ausrichtung axial aufeinander. Sie schließen über je eine kreisringförmige ebene Zwischenfläche 37 aneinander an.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 ist der Kegelwinkel der Sitzflächen 34 bzw. der Innenfläche 36 deutlich größer als bei der Ausführungsform nach Fig. 6. Dadurch ist bei einem vorgegebenen axialen Stauchweg die radiale Dehnung der Spannhülse 35 größer als bei der Spannhülse 31.

Aus Fig. 8 ist eine Spanneinrichtung 40 für das Außenspannen von dünnwandigen hülsenförmigen Werkstücken 41 zu ersehen, die auf ihrer Innenseite bearbeitet werden. Die Kupplungs- elemente für das Koppeln mit einer Werkzeugmaschine sind nicht dargestellt.

Die Spannvorrichtung 40 weist einen hohlen Grundkörper 42 mit dem näherungsweise hohlzylindrischen Innenraum 43 auf.

Aneinem Endbereich des Innenraumes 43 ist am Grundkörper 42 eine erste Anlagefläche 44 vorhanden die axial ausgerichtet ist und dem anderen Endbereich zugekehrt ist.

Im Innenraum 43 des Grundkörpers 42 sind mehrere Spann- hülsen 45 angeordnet, die aus einem Elastomer hergestellt sind. Die Innenfläche 46 der Spannhülsen 45 bildet die Spannfläche für das Werkstück 41. Sie ist mit einer Anzahl Auflagestreifen versehen, wie das bei der außen gelegenen Spannfläche der Spannhülsen 13 der Spanneinrichtung 10 der Fall ist. Die Spannhülsen 45 sitzen in je einer Trag- hülse 47, die mit je einem Druckring 48 zusammen einstückig hergestellt ist. Die für die radiale Spannbewegung der

Spannhülsen 45 erforderliche axiele Stauchung wird von einer Spannvorrichtung 51 bewirkt, die durch einen mit Innenge- winde versehenen Längenabschnitt der Innenfläche des Grund- körpers 42 und durch einen darin eingeschraubten kreisring- förmigen Spannring 53 gebildet wird.

Bei der Spanneinrichtung 40 ist die Wirkungsrichtung ihrer Teile in radialer Richtung umgekehrt zu derjenigen der ent- sprechenden Teile der Spanneinrichtung 10 (Fig. 1). Unter Berücksichtigung dieses Umstandes entsprechen ihre Teile einander weitgehend nach Aufbau und Wirkungsweise. Insoweit wird auf die 6eschreibung dieser Spanneinrichtung 10 ver- wiesen, die auch die Abwandlungen nach Fig. 5... Fig. 7 einschließt.

Wie in Fig. 1 rechts angedeutet ist, kann es insbesondere bei Werkstücken größerer Länge und/oder geringeren Gurchmes- sers und kleiner Wanddicke und bei entsprechend ausge- bildeter Spanneinrichtung zweckmäßig sein, die Spannein- richtung nicht nur an dem Ende mit den Kupplungselementen fur die Verbindung mit der Hauptspindel einer Werkzeug- maschine einzuspannen, sondern sie auch am entgegengesetzten Ende abzustützen. Das kann auf unterschiedliche Weise ge- schehen, beispielsweise über eine außenliegende und/oder über eine innenliegende Aufnahmefläche.

Der Spanndorn 11 weist außerhalb der Spannvorrichtung 15 sowohl die außenliegende zylindrische Aufnahmefläche 55 wie auch in seiner Stirnseite als innenliegende Aufnahmefläche die Zentrierbohrung 56 auf. Mit letzterer wirkt eine mit- laufende Körnerspitze 57 zusammen. Für die außenliegende Aufnahmefläche 55 kann ein frei mitlaufendes oder ein ange- triebenes Spannfutter eingesetzt werden.