Einrichtung zum Festspannen oder Lösen von Werkstücken Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Fest spannen oder Lösen von Werkstücken mit Hilfe einer Schraubspindel, in der für ein zusätzliches hy draulisches Spannen oder Lösen ein Druckstift zen trisch geführt ist, der als Primärkolben mit seinem einen Ende auf das Druckmittel einer mit diesem Druckmittel gefüllten und durch einen Sekundär kolben abgeschlossenen Druckkammer wirkt.
Bei bereits bekannten Gewindespindeln dieser Art weist das der Druckkammer zugekehrte Ende des Druckstiftes zum Zwecke seiner Abdichtung einen Dichtungsplunger auf. Die Führung der diesen stirnseitigen Abdichtungsplunger des Primärkolbens, schliesst sich dabei als gesonderter Zylinder an die eigentliche Druckkammer an, was die Anordnung der Druckkammer ausserhalb des mit Gewinde ver- sehenen Teiles der Schraubspindel erforderlich macht.
Es ist ebenfalls bereits bekannt, die von einem Druckstift beaufschlagte Druckkammer innerhalb des mit Gewinde versehenen Teiles der Spindel unter zubringen, hierbei ist für die Führung des Plungers eine besondere Führungsbüchse vorgesehen, die in die Druckkammer hineinragt.
Abgesehen davon, dass schon die Notwendigkeit einer besonderen zusätz lichen Büchse einen Nachteil darstellt, mit dem die Unterbringung der Druckkammer im Spindelgewinde- teil nur mit erheblichem Aufwand zu erzielen ist, ist auch zu beachten, dass wegen dieser in den Druckraum eintauchenden Führungshülse der Sekun därkolben entsprechend gross ausfallen muss, so dass sich der mit Gewinde versehene Teil der Spindel als Verdickung von deren übrigem Teil abhebt.
Die erfindungsgemässe Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkammer innerhalb des mit Gewinde versehenen Teiles der Schraubspindel vorgesehen ist und dass der Druckstift mit seinem Stirnende in das Druckmittel eintaucht und für die Abdichtung des Druckstiftes eine ihn umfassende Lippenringdichtung vorgesehen ist. Bei dieser Bauart kann die Druckkammer ohne Erweiterung des Spin- deldurchmessers in dem mit Gewinde versehenen Teil der Spindel untergebracht werden.
Es ist näm lich ebenfalls bei Gewindespindeln bereits bekannt geworden, den Sekundärkolben unter Verwendung einer Lippendichtung stirnseitig in die Druckflüssig keit eintauchen zu lassen. Allerdings wurde hierbei noch nicht erkannt, diese Art des Eintauchens und der Abdichtung des Sekundärkolbens zum Zwecke der Unterbringung der Druckkammer in einer schlan ken, mit Schraubengewinde versehenen Spindel aus zunutzen. Erst die Vereinigung der an sich bekann ten Merkmale ermöglichte die Schaffung einer Hy- draulikspindel, die sich äusserlich von einer hydrau- liklosen Spindel praktisch nicht unterscheidet.
Es ist dabei vorteilhaft, wenn die gesamte Spin del mit ihrem mit Gewinde versehenen und ihrem gewindelosen Teil eine durchgehende zylindrische, absatzlose Umfangsfläche aufweist.
Dabei kann es zweckmässig sein, wenn die Spin del aus zwei teleskopartig ineinander geführten, in Drehrichtung und mit geringem Längsspiel gekup- pelten Teilen besteht, von denen das eine die Druck kammer enthält und das andere teilweise als in die ser geführter Sekundärkolben ausgebildet ist. In die sem Fall empfiehlt es sich, wenn der Druckstift im Sekundärkolben axial verschieblich ist.
Bei Ausbildung der Einrichtung als Schraubstock, wobei Mittel zum Einrücken des Druckstiftes in be kannter Weise im Bereich zum Drehen der Spindel dienenden Querstabes vorgesehen sind, kann dann die Bauart zweckmässig so gewählt werden, dass die Eindrückmittel aus einer um den Querstab drehbaren Exzenterscheibe bestehen, gegen deren Umfang sich der Druckstift abstützt und an der ein Schwenkhebel angebracht ist.
Bewährt hat sich die Konstruktion, bei der der Sekundärkolben als besonderes Teil axial aus dem einen Ende der Gewindespindel her ausragt und der Druckstift die gewindelose Verlän gerung einer in das andere Ende der Gewindespindel axial einschraubbaren Schraube darstellt. Hierbei hat -es sich als zweckmässig erwiesen, die Druckstift schraube im Spindelinneren einen z. B. durch zwei Gegenmuttern gebildeten Anschlag tragen zu lassen, der ein Herausziehen des gewindelosen Druckstift endes aus der Druckkammer verhindert.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt. Darin zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Schraub stock, als erstes Beispiel, längs der Schnittlinie I-1 in Fig. 2 ; Fig. 2 einen horizontalen Längsschnitt hierzu, längs der Schnittlinie 2-2 in Fig. 1 ; Fig. 3 eine Ansicht einer zum grössten Teil längsgeschnittenen selbständigen Abziehspindel ; Fig. 4 einen Anwendungsfall der Spindel nach Fig. 3 beim Abziehen einer Rahmenscheibe von einer Wellentrommel, als zweites Beispiel ;
Fig. 5 einen anderen Anwendungsfall der Spin del nach Fig. 3 beim Abziehen einer Riemenscheibe von einem Wellenstummel, als weiteres Beispiel.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 ist das Bett des Schraubstockes mit 11 bezeichnet. Es weist seitliche Ansätze lla zum Festschrauben des Schraubstockes auf einer Maschine oder einer Werk bank auf. An den Stirnenden des Bettes 11 sind Wan gen 11b und 11c vorgesehen. Von diesen trägt die eine (11b) eine Spannbacke 12. Die andere (11c) dient als Lager für die noch näher zu erläuternde Spannspindel. Durch diese Spannspindel wird ein auf Führungen lld des Bettes 11 geführter Spannblock 13 hin und her verschoben, der an einem Stirnende die zweite Spannbacke 14 .und auf seiner Oberseite eine Abdeckplatte 15 trägt.
Die Spannspindel besteht im wesentlichen aus zwei Teilen 16 und 17. Der Teil 16 ist in üblicher Weise mit einem Aussengewinde 16a versehen, das in einem entsprechenden Innengewinde des Blockes 13 läuft und beim Verdrehen der Spindel den Block 13 verstellt. Der Spindelteil 16 ist noch mit Kupp lungsklauen 16b versehen, die in entsprechende Aus schnitte eines Bundes 17a am Spindelteil 17 ein greift. Eine Schraube 18 durchquert eine dieser Klauen 16b und dringt dabei in ein Sackloch 17b des Spindelteiles 17 ein, hat hierin jedoch ein gerin ges seitliches Spiel.
Dadurch sind die beiden Spindel teile 16 und 17 gegen Lösen der Klauenkupplung gesichert, sind dabei aber in geringem Umfang gegen einander längsverstellbar.
Der Spindelteil 17, der in der Wange llc ge lagert ist, ist gegenüber dieser Wange gegen Längs verschiebung gesichert, und zwar durch einen an ihm vorgesehenen Bund 17c und einem auf sein Ende aufgestecktes und durch eine Schraube 19 darauf gesichertes Betätigungsstück 20. Dieses Betätigungs stück 20 wird durchquert von dem an Schraubstök- ken üblichen, als Handgriff dienenden Querstab 21.
Auf diesem Querstab ist im Bereich des an dieser Stelle gabelartig ausgebildeten Betätigungsstücks eine Exzenterscheibe 22 gelagert, die durch einen Schwenkhebel 23 verschwenkt werden kann.
Im Innern des Spindelteils 16-ist eine zylindrische Kammer 16e vorgesehen, in die teleskopartig eine zylindrische Verlängerung 17e des Spind'elteils 17 eindringt, welche die Kammer 16c abschliesst.
In einer zentrischen Bohrung des Spindelteils 17 ist ausserdem ein Druckstift 24 geführt, der mit seinem einen Ende am Umfang des Exzenters 22 anliegt und mit seinem anderen Ende in die durch die Aus sparung 16c und die Verlängerung 17e gebildete Druckkammer eindringt, sowie ausserdem eine Lip- penringdichtung 25 aus gummielastischem Werkstoff durchquert, welche mit der Verlängerung 17e zu sammen einen Sekundärkolben bildet. Die Kammer 16c ist mit einem, zweckmässig flüssigen, Druck mittel wie Öl oder dergleichen gefüllt.
Bei der Benutzung des Schraubstocks wird in dem Raum zwischen den Spannbacken 12 und 14 ein Werkstück eingelegt und dann mit Hilfe des Handgriffs 21 und des Spindelteils 17 der Spindel teil 16 so lange verdreht, bis die Backen das Werk stück mit der von Hand durch die mechanische übertragung aufbringbaren Kraft festgespannt haben. Danach wird der Schwenkhebel 23 so lange aus sei ner in Fig. 1 gezeichneten Lage heraus verschwenkt, dass der als Primärkolben wirkende Druckstift 24 in die druckmittelgefüllte Kammer 16e eindringt.
Die bisher beim mechanischen Verstellen mit den Stirnseiten der Klauen 16b und des Bundes 17c an einander liegenden Spindelteile 16 und 17 werden numehr durch die Verdrängung des Druckmittels über den als Sekundärkolben dienenden Teil 17e aus.einandergedrängt. Da der Bund 17c aber bereits an der Wange llc anliegt, äussert sich dieses Aus einanderdrängen in einem zusätzlichen Verschieben des Spannblocks 13 gegen das Werkstück hin und somit in einem zusätzlichen Festspannen des letz teren mit einer sehr starken, hydraulisch übersetzten Spannkraft.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 bis 5 zeigt eine selbständige Spannspindel 30 mit dem üblichen Aussengewinde 30a. Im einen Stirnende der Spindel ist eine Druckkammer 30b vorgesehen, in die ein Sekundärkolben 31 eingeführt ist ; ein über das Stirnende der Spindel 30 hinausragender Ansatz 31a dieses Kolbens und ein eingeschraubter Ring 32 sor gen für die richtige Führung dieses Kolbens 31. Seine Abdichtung ist durch eine Kappe 33 aus gum mielastischem Werkstoff bewirkt.
Die Kammer 30b ist mit einem zweckmässig flüssigen Druckmittel gefüllt.
Im übrigen Teil der Spindel 30 ist ein Druckstift 34 zentrisch geführt, der mit seinem einen Ende in die Druckkammer 30b eintaucht und seinerseits an gedichtet ist durch eine gummielastische Ringlippen- dichtung 35. An dem der Druckkammer 30b abge kehrten Ende ist der Druckstift 34 als Schraubbolzen 36 mit Sechskantkopf 36a ausgebildet.
Das Gegen gewinde für diesen Schraubenbolzen 36 befindet sich in einem stopfenartigen Abschlussteil 37, das mit einem Gewindestück 37a in das mit entsprechen dem Innengewinde versehene Stirnende der Spindel 30 eingeschraubt ist und sich dabei mit einem Bund 37b gegen die Spindelstimseite festspannt. Eine Si- cherungsquerschraube 38 verhindert das Lösen des Stopfens 37, der gleichzeitig einen Sechskantteil 37c trägt.
Auf dem Schraubenbolzen 36 sind ausserdem noch zwei Gegenmuttern 39 zu erkennen, die als Anschlag dienen und verhindern, dass der Druckstift 34 über die in Fig. 3 gezeichnete Endstellung hinaus zurückgeschraubt werden kann. Es kann also nicht vorkommen, dass unbeabsichtigterweise der Druck- stift 34 aus der Kammer 30b abgezogen wird und das Druckmittel ausläuft.
Bei der Benutzung der beschriebenen Spindel zum Abziehen einer Riemenscheibe 40 von einem Wellenstummel 41 ist beim Beispiel nach Fig. 4 an der Riemenscheibe ein mit Innengewinde versehener Innenbund 40a vorgesehen. In dieses Gewinde wird die Spindel 30 mit Hilfe eines bei 37c anzusetzenden Schlüssels so weit eingedreht, bis der aus dem Stirn ende der Spindel herausragende Ansatz 31a des Se kundärkolbens 31 fest gegen die Stirnfläche des Stummels 41 gespannt ist.
Hiernach wird mit einem bei 36a eingreifenden Schlüssel der Druckstift 34 in die Druckkammer 30b eingeführt, wobei das ver drängte Druckmittel den Sekundärkolben 31 nach rechts verschiebt, bzw. sich die Spindel mitsamt der Riemenscheibe 40 um ein gewisses Stück nach links bewegt, bis der Hub des Primärkolbens 34 erschöpft ist. Hiernach wird die Spindel 30 mit ihrem Gewinde 30a um einen entsprechenden Betrag nachgestellt, so weit die mechanischen Spannkräfte ausreichen.
Hier nach wird erneut der in seine Ausgangslage zurück gezogene Primärkolben 34 eingetaucht und die Rie menscheibe wiederum um ein entsprechendes Stück abgezogen. Dieser Vorgang kann so lange fortge setzt werden, bis die Scheibe 40 sich wenigstens so weit gelöst hat, dass die mechanisch übersetzten Kräfte allein zum weiteren Abziehen ausreichen.
In Fig. 5 ist der Fall dargestellt, dass die Scheibe 50 kein besonderes Gewinde für die Spindel 30 auf weist. Sie kann dann mit Hilfe eines Hakengestänges 52, 53 vom Wellenstummel 51 abgezogen werden, wobei die Spindel 30 ihr Gegengewinde im Gestänge teil 53 findet. Der Abziehvorgang entspricht dem oben Beschriebenen und bedarf keiner weiteren Er läuterung.
Device for clamping or loosening workpieces The invention relates to a device for firmly clamping or loosening workpieces with the help of a screw spindle in which a pressure pin is centrally guided for an additional hy draulic clamping or loosening, which as a primary piston with its one end on the Pressure medium of a pressure chamber filled with this pressure medium and closed by a secondary piston acts.
In already known threaded spindles of this type, the end of the pressure pin facing the pressure chamber has a sealing plunger for the purpose of sealing it. The guiding of this frontal sealing plunger of the primary piston adjoins the actual pressure chamber as a separate cylinder, which makes it necessary to arrange the pressure chamber outside the threaded part of the screw spindle.
It is also already known to accommodate the pressure chamber acted upon by a pressure pin within the threaded part of the spindle, here a special guide bushing is provided for guiding the plunger, which protrudes into the pressure chamber.
Apart from the fact that even the need for a special additional sleeve is a disadvantage, with which the accommodation of the pressure chamber in the spindle thread part can only be achieved with considerable effort, it should also be noted that because of this guide sleeve dipping into the pressure chamber, the secondary piston must be correspondingly large, so that the threaded part of the spindle stands out as a thickening from the rest of the spindle.
The device according to the invention is characterized in that the pressure chamber is provided within the threaded part of the screw spindle and that the front end of the pressure pin is immersed in the pressure medium and a lip ring seal surrounding it is provided for sealing the pressure pin. With this type of construction, the pressure chamber can be accommodated in the threaded part of the spindle without enlarging the spindle diameter.
Namely, it has also become known in the case of threaded spindles to allow the secondary piston to be immersed in the hydraulic fluid at the end using a lip seal. However, it has not yet been recognized that this type of immersion and sealing of the secondary piston for the purpose of accommodating the pressure chamber in a slim, screw-threaded spindle is used. Only the combination of the known characteristics made it possible to create a hydraulic spindle that is practically indistinguishable from a hydraulic spindle.
It is advantageous if the entire spin del with its threaded and its unthreaded part has a continuous cylindrical, stepless peripheral surface.
It can be useful if the spindle consists of two telescopically guided parts, coupled in the direction of rotation and with little longitudinal play, of which one contains the pressure chamber and the other is partially designed as a secondary piston guided in this. In this case, it is advisable if the pressure pin in the secondary piston can be moved axially.
If the device is designed as a vice, with means for engaging the pressure pin in a known manner are provided in the area for rotating the spindle serving cross rod, then the design can be appropriately selected so that the pressing means consist of an eccentric disc rotatable around the cross rod, against the circumference of which the pressure pin is supported and to which a pivot lever is attached.
The construction in which the secondary piston protrudes axially from one end of the threaded spindle as a special part and the pressure pin represents the threadless extension of a screw that can be screwed axially into the other end of the threaded spindle has proven itself. Here -it has proven to be useful, the pressure pin screw inside a z. B. to wear a stop formed by two lock nuts, which prevents the unthreaded pressure pin from being pulled out of the pressure chamber.
In the drawing, exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown schematically. 1 shows a longitudinal section through a screw stock, as a first example, along the section line I-1 in Fig. 2; FIG. 2 shows a horizontal longitudinal section of this, along the section line 2-2 in FIG. 1; 3 shows a view of a largely longitudinally sectioned independent extraction spindle; FIG. 4 shows an application of the spindle according to FIG. 3 when pulling off a frame disk from a shaft drum, as a second example;
Fig. 5 shows another application of the spin del of FIG. 3 when pulling a pulley from a stub shaft, as a further example.
In the embodiment according to FIGS. 1 and 2, the bed of the vice is denoted by 11. It has lateral approaches lla for screwing the vice on a machine or a work bench. At the front ends of the bed 11 Wan conditions 11b and 11c are provided. Of these, one (11b) carries a clamping jaw 12. The other (11c) serves as a bearing for the clamping spindle to be explained in more detail. A clamping block 13, which is guided on guides 11d of the bed 11 and which carries the second clamping jaw 14 at one end and a cover plate 15 on its upper side, is displaced back and forth by this clamping spindle.
The clamping spindle consists essentially of two parts 16 and 17. The part 16 is provided in the usual manner with an external thread 16a which runs in a corresponding internal thread of the block 13 and moves the block 13 when the spindle is rotated. The spindle part 16 is still provided with coupling claws 16b, which engages in corresponding sections of a collar 17a on the spindle part 17. A screw 18 traverses one of these claws 16b and penetrates into a blind hole 17b of the spindle part 17, but here has a small amount of lateral play.
As a result, the two spindle parts 16 and 17 are secured against loosening of the claw clutch, but are longitudinally adjustable relative to each other to a small extent.
The spindle part 17, which is superimposed in the cheek llc ge, is secured against longitudinal displacement with respect to this cheek, namely by a collar 17c provided on it and an actuating piece 20 attached to its end and secured by a screw 19 on it. This actuating piece 20 is traversed by the cross bar 21, which is customary on vices and serves as a handle.
An eccentric disk 22, which can be pivoted by a pivot lever 23, is mounted on this transverse rod in the area of the actuating piece, which is designed like a fork at this point.
A cylindrical chamber 16e is provided in the interior of the spindle part 16e, into which a cylindrical extension 17e of the spindle part 17 penetrates telescopically and closes off the chamber 16c.
In a central bore of the spindle part 17, a pressure pin 24 is also guided, which rests with its one end on the circumference of the eccentric 22 and penetrates with its other end into the pressure chamber formed by the recess 16c and the extension 17e, and also a lip Penring seal 25 made of rubber-elastic material crosses, which together with the extension 17e forms a secondary piston. The chamber 16c is filled with an appropriately liquid pressure medium such as oil or the like.
When using the vise a workpiece is inserted in the space between the clamping jaws 12 and 14 and then rotated with the help of the handle 21 and the spindle part 17 of the spindle part 16 until the jaws the work piece by hand by the mechanical Have clamped transmission force that can be applied. Thereafter, the pivot lever 23 is pivoted out of its position shown in FIG. 1 for so long that the pressure pin 24 acting as the primary piston penetrates into the pressure medium-filled chamber 16e.
The spindle parts 16 and 17, which had previously been in contact with each other during mechanical adjustment with the end faces of the claws 16b and the collar 17c, are now pushed apart by the displacement of the pressure medium via the part 17e serving as a secondary piston. Since the collar 17c but already rests against the cheek llc, this pushes itself out in an additional displacement of the clamping block 13 against the workpiece and thus in an additional clamping of the latter direct with a very strong, hydraulically translated clamping force.
The embodiment according to FIGS. 3 to 5 shows an independent clamping spindle 30 with the usual external thread 30a. A pressure chamber 30b is provided in one end of the spindle, into which a secondary piston 31 is inserted; a protruding over the front end of the spindle 30 approach 31a of this piston and a screwed ring 32 ensure the correct guidance of this piston 31. Its sealing is effected by a cap 33 made of rubber-elastic material.
The chamber 30b is filled with an expediently liquid pressure medium.
In the remaining part of the spindle 30, a pressure pin 34 is guided centrally, one end of which dips into the pressure chamber 30b and in turn is sealed by a rubber-elastic ring lip seal 35. At the end facing away from the pressure chamber 30b, the pressure pin 34 is a screw bolt 36 formed with a hexagonal head 36a.
The mating thread for this screw bolt 36 is located in a plug-like closure part 37, which is screwed with a threaded piece 37a into the end of the spindle 30 provided with the corresponding internal thread and is clamped against the spindle end side with a collar 37b. A locking cross screw 38 prevents loosening of the plug 37, which at the same time carries a hexagonal part 37c.
Two counter nuts 39 can also be seen on the screw bolt 36, which serve as a stop and prevent the pressure pin 34 from being screwed back beyond the end position shown in FIG. 3. It can therefore not happen that the pressure pin 34 is unintentionally withdrawn from the chamber 30b and the pressure medium runs out.
When using the described spindle for pulling a belt pulley 40 from a shaft stub 41, in the example according to FIG. 4, an internal collar 40a provided with an internal thread is provided on the belt pulley. The spindle 30 is screwed into this thread with the help of a wrench to be set at 37c until the projection 31a of the secondary piston 31 protruding from the end of the spindle is clamped firmly against the face of the stub 41.
Thereafter, with a key engaging at 36a, the pressure pin 34 is inserted into the pressure chamber 30b, whereby the pressure medium displaced moves the secondary piston 31 to the right, or the spindle together with the pulley 40 moves a certain distance to the left until the stroke of the Primary piston 34 is exhausted. The spindle 30 with its thread 30a is then readjusted by a corresponding amount, as far as the mechanical clamping forces are sufficient.
Here after the retracted primary piston 34 is again immersed and the pulley is pulled off again by a corresponding piece. This process can be continued until the disk 40 has loosened at least to such an extent that the mechanically translated forces alone are sufficient for further removal.
In Fig. 5 the case is shown that the disc 50 has no special thread for the spindle 30. It can then be pulled off the shaft stub 51 with the aid of a hook rod 52, 53, the spindle 30 finding its mating thread in the rod part 53. The removal process corresponds to that described above and does not require any further explanation.