CH646359A5

CH646359A5 - Clamping device, in particular for a machine vice

Info

Publication number: CH646359A5
Application number: CH185880A
Authority: CH
Inventors: Werner Heine
Original assignee: Kesel Georg Gmbh & Co Kg
Priority date: 1979-03-10
Filing date: 1980-03-10
Publication date: 1984-11-30
Also published as: NO149459C; NL8001193A; DE2909451C2; AT370025B; ATA92280A; NL189033C; NO149459B; NO800658L; DE2909451A1; ES489379A1; NL189033B; YU56080A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spanneinrichtung, insbesondere für Maschinenschraubstöcke, mit einer Hohlspindel in welcher eine Antriebsspindel verschraubbar gelagert ist, mit einer Drehmomentkupplung zwischen Hohlspindel und Antriebsspindel, welche bei Überschreiten eines eingestellten Drehmoments ausrastet und eine Verschraubung der Antriebsspindel in der Hohlspindel zulässt, und mit einer, von der Antriebsspindel betätigbaren Kraftverstärkungseinrichtung, die auf einen, in der Hohlspindel verschiebbaren Bolzen wirkt, weiterhin mit einer auf der Hohlspindel axial einstellbaren und gegen Relativbewegung zu dieser fixierbaren Anschlaghülse, welche mit einem, mit der Antriebsspindel verbundenen ringförmigen Bauteil zur Hubbegrenzung der Antriebsspindel zusammenwirkt.

Eine derartige Spanneinrichtung ist aus der DE-OS 2 710 424 bekannt. Bei dieser bekannten Spanneinrichtung ist die Antriebsspindel aus der Hohlspindel koaxial herausgeführt und weist am Ende einen Mehrkantabschnitt zum Aufstecken einer Kurbel auf. Vor diesem Mehrkantabschnitt befindet sich ein ringförmiger Bund. Die Anschlaghülse bildet an ihrer rückwärtigen Stirnfläche die Anschlagfläche für diesen Bund. Die Anschlaghülse hat einen radialen Stift, welcher in einer Führungsnut-Anordnung der Hohlspindel verschiebbar ist. Diese Führungsnut besteht aus einer Um-fangsnut mit einer Anzahl axialer Schlitze unterschiedlicher Tiefe. Je nachdem, in welchen dieser Schlitze der Radialstift eingeführt ist, ist die Anschlagfläche der Anschlaghülse mehr oder weniger weit ausgefahren, um so den von der Antriebsspindel ausgeübten Primärdruck zu begrenzen.

40 Die bekannte Anordnung setzt voraus, dass die Antriebsspindel aus der Rückseite der Hohlspindel herausgeführt ist, was nicht bei allen Spanneinrichtungen der Fall ist. Auch ist nachteilig, dass es nicht möglich ist, von einer eingestellten Spannkraftbegrenzung auf die nächstgrössere Spannkraft-45 stufe überzugehen, ohne vorher das Werkstück zu entspannen, und zwar soweit zu entspannen, dass die Antriebsspindel in die Ausgangsstellung zurück bewegt wird, damit der Führungsstift der Anschlaghülse in den Umfangsschlitz gelangt.

50 Aufgabe der Erfindung ist es, die bekannte Spanneinrichtung dahingehend weiter auszubilden, dass sie kompakter ausgebildet ist, insbesondere keine aus der Hohlspindel rückseitig vorstehende Antriebsspindel aufweist und die Handhabung bei der Spannkraftbegrenzung und deren Um-55 Stellung zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Anschlaghülse zweiteilig ausgebildet ist und eine Einstellbuchse aufweist, welche auf der Hohlspindel ange-60 ordnet ist und in Eingriffsverbindung für eine relative Dreh-und Axialbewegung auf vorgegebener Bahn mit dieser steht, sowie einen Schiebering aufweist, dessen eine Stirnfläche die Anschlagfläche für eine Griffhülse bildet, welche ebenfalls auf der Hohlspindel drehbar und axial verschiebbar geführt 65 ist und mit der Antriebsspindel starr verbunden ist und dessen andere Stinfläche sich an der Einstellbuchse derart abstützt, dass kein zu ihrer Verstellung ausreichendes Drehmoment übertragbar ist.

Gemäss einer ersten Ausführungsform ist der Schiebering auf der Hohlspindel undrehbar gelagert. Er lässt sich also nur axial verschieben und kann damit keine Drehkräfte auf die Einstellbuchse übertragen. Eine alternative Lösung besteht darin, dass zwischen Einstellbuchse und Schiebering eine Gleit- oder Kugellagerverbindung vorgesehen ist. Gemäss dieser Ausführungsform ist der Schiebering zwar ebenfalls verschiebbar, jedoch auch drehbar gelagert und es ist wesentlich, dass sich der Schiebering an der Einstellbuchse beispielsweise über ein Kugel-Drucklager abstützt, so dass beim Auflaufen der Griffhülse auf den Schiebering dieser zwar mit der Griffhülse gedreht wird, diese Drehung aber nicht auf die Einstellbuchse übertragen werden kann.

Mit dieser Ausbildung ist nun eine sehr einfache Lagerung der Einstellbuchse auf der Hohlspindel möglich, und zwar im einfachsten Fall durch ein Schraubgewinde, insbesondere Steilgewinde. Durch Verdrehen wird also die Einstellbuchse in die gewünschte Axialstellung bewegt und in dieser mittels mindestens einer federbetätigten Rastkugeleinrichtung vorübergehend fixiert. Dabei ist in der Einstellbuchse mindestens eine Längsnut ausgebildet, in welche die Rastkugel einrastet und bei Anwendung eines erhöhten Drehmomentes aus dieser Nut ausrastet.

Alternativ kann die Einstellbuchse aber auch mittels einer Treppenstufennut formschlüssig verstellbar sein., diese Treppenstufennut ist auf der Hohlspindel angeordnet und ein Stift der Einstellbuchse greift in diese Nut ein.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht nun noch darin, dass der Schiebering an seiner der Griffhülse zugewandten Stirnfläche mehrere umfangsversetzte Vorsprünge aufweist und dass in der Hohlspindel-Stirnfläche entsprechende Ausnehmungen vorgesehen sind, um die Griffhülse mit dem Schiebering kuppeln zu können. Da der Schiebering bei dieser Ausführung auf der Hohlspindel undrehbar gelagert ist, kann mit diesem Merkmal in einfachster Weise eine mechanische Vorspannung erzielt werden. Indem man an der Griffhülse dreht, wird auch die Hohlspindel gedreht und somit in der Spindelmutter des Schraubstocks verschraubt, bis das Werkstück zwischen den Spannbacken eingeklemmt ist und ein Weiterdrehen der Griffhülse von Hand nicht mehr möglich ist. Dank der Kupplung der Griffhülse mit dem Schiebering ist die Drehmomentkupplung im Innern der Hohlspindel überbrückt, kann also nicht wirksam werden. Diese mechanische Vorspannung ist völlig unabhänig von der eingestellten Druckbegrenzung, die ja von der Einstellbuchse bewirkt wird. Nachdem also die mechanische Vorspannung erzielt worden ist, wird der Schiebering aus der Griffhülse ausgerastet. Nunmehr kann die Griffhülse leichter gedreht werden, weil jetzt die direkte Kupplung der Hohlspindel unterbrochen ist. Beim Drehen der Griffhülse bewegt sich diese auch in axialer Richtung und verschiebt dabei den Schiebering. Zwischenzeitlich kann je nach Einstellung der Drehmomentkupplung die Verstärkerstufe der Spanneinrichtung wirksam werden. Die Griffhülse kann solange gedreht werden, bis der Schiebering an der Einstellbuchse zur Anlage kommt und die Griffhülse am Schieberring aufgelaufen ist. Ein Weiterdrehen der Hülse wird dann verhindert.

Anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel darstellt sei die Erfindung näher beschrieben.

Es zeigt:

Figur 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine Ausführungsform einer Spanneinrichtung,

Figur 2 eine Querschnittansicht durch die Spanneinrichtung längs der Linie 2-2 der Figur 1,

Figur 3 eine Querschnittansicht durch die Spanneinrichtung längs der Linie 3-3 der Figur 1,

3 646359

Figur 4 eine Draufsicht auf die Spanneinrichtung mit Darstellung der Druckbegrenzungseinrichtung und zwar in einer Stellung für mechanische Vorspannung der Spanneinrichtung und

5 Figur 5 eine Draufsicht auf die Spanneinrichtung gemäss Figur 4, jedoch im Spannzustand mit Spannkraftbegrenzung.

Die allgemein mit 10 bezeichnete Spanneinrichtung weist eine Hohlspindel 12 auf, in welcher eine Antriebsspindel 14 io verschraubbar gelagert ist. Eine allgemein mit 16 bezeichnete Drehmomentkupplung verbindet die Antriebsspindel 14 mit der Hohlspindel 12, derart, dass bis zu einem voreingestellten Wert die Antriebsspindel 14 und Hohlspindel 12 sich als Einheit bewegen und dass bei Überschreiten dieses Wertes 15 die Kupplung ausrastet und sich die Antriebsspindel in der Hohlspindel verschrauben kann.

Auf der Hohlspindel 12 ist eine Griffhülse 18 drehbar und verschiebbar gelagert. Die Griffhülse 18 ist mit der An-, triebsspindel 14 über einen nicht dargestellten Bolzen oder 20 dergleichen starr verbunden.

Je weiter die Griffhülse 18 während des Spannvorganges auf der Hohlspindel 12 nach links (Fig. 1) verlagert wird, um so grösser ist die Spannkraft, welche von einem Primärdruckglied 20 auf ein Sekundärglied 22 mittels eines Kraft-25 Verstärkers 24 übertragen wird. Im Ausführungsbeispiel hat das Primärdruckglied 20 einen Kolben kleinen Durchmessers, der auf einen Zylinder mit grösserem Durchmesser arbeitet, in welchem ein Sekundärkolben angeordnet ist. Es versteht sich jedoch, dass jede andere Art von Kraftverstär-30 kungseinrichtungen, also nicht nur hydraulische, sondern auch mechanische und pneumatisch-hydraulische, pneuma-tisch-mechanische Sekundär-Drucksysteme eingesetzt werden können.

Soll nun die vom Sekundärdruckglied 22 auf das Werk-35 stück ausgeübte Kraft begrenzt werden, so geschieht dies in einfachster Weise durch Begrenzung der Axialbewegung der Griffhülse 18 nach links. Zu diesem Zweck ist eine allgemein mit 26 bezeichnete Anschlaghülse auf der Hohlspindel 12 verschiebbar gelagert. Diese Anschlaghülse 26 besteht aus ei-40 ner Einstellbuchse 28 und einem Schiebering 30. Die Einstellbuchse 28 ist durch ein Transportgewinde 32 auf der Hohlspindel verschraubbar. Die Hohlspindel 12 hat zwei Rastkugeleinrichtungen 34, die einander diametral gegenüberliegen und mit Längsnuten 36 in der Einstellbuchse 28 45 zusammenwirken, um letztere jeweils nach einer 180°-Dre-hung zu fixieren.

An den Schraubabschnitt 32 der Hohlspindel 12 schliesst sich ein Schiebeabschnitt an, auf dem der Schiebering 30 verschiebbar ist.

so Ein Längskeil 38 (Fig. 3) verhindert eine Relativdrehung des Schieberinges 30 auf der Spindel 12.

Auf dem Umfang der Hohlspindel 12 befinden sich auf zwei einander diametral gegenüberliegenden Mantellinien Ziffern, welche die Höhe der Spanndruckbegrenzung ange-55 ben. Der Abstand der Ziffern entspricht der Steigung des Transportgewindes 32, derart, dass beispielsweise nach einer halben Umdrehung der Einstellbuchse 28 diese axial so weit verschoben wird, dass eine Spanndruckbegrenzung von 2t auf eine solche von 4t umgestellt wird. So zeigt Figur 6 die 60 Draufsicht auf die Spindel, während Fig. 5 die Unteransicht der Spindel darstellt. Gemäss Fig.6 erscheint in einer Ausfrä-sung 40 am Vorderrand der Einstellbuchse 28 die Ziffer 2, was bedeutet, dass das Spanngerät auf eine Druckbegrenzung von 2t eingestellt ist. Dreht man nun die Einstellbuchse 65 28 um 180° im Sinne einer Axialverstellung der Buchse nach links, so ergibt sich die Lage nach Fig. 5. Die Zahl 4 zeigt in der Ausfräsung 40 an, dass nunmehr eine Druckbegrenzung auf 4t eingestellt ist. Die übrigen Zahlen 6 und 8 zeigen je

646359

4

weils die Druckbegrenzungen von 6t und 8t. Wenn die Aus-fräsung 40 jeweils eine der genannten Mantellinien erreicht hat, wird die Einstellbuchse 28 dank der Rastkugeleinrichtung 34 fixiert, die in diesen Drehstellungen in die Längsnuten 36 der Einstellbuchse einrastet. Erst bei Überwindung eines massgeblichen Drehmomentes lässt sich die Einstellbuchse weiterdrehen.

In Fig. 1 ist in der oberen Hälfte die Einstellbuchse für maximalen Druck dargestellt. Die untere Hälfte in Fig.l veranschaulicht die am weitesten nach rechts geschobene Stellung der Einstellbuchse und damit eine Druckbegrenzung • auf einen Minimalwert.

Der Schiebering 30 hat an seiner, der Griffhülse 18 zugewandten Fläche zwei um 180° versetzte Vorsprünge 42 und die Griffhülse hat an der benachbarten Stirnfläche zwei korrespondierende Aussparungen 44, so dass in einer bestimmten Drehstellung der Griffhülse eine Kupplung mit dem

Schiebering 30 möglich ist. Diese Kupplung ist in Figur 5 dargestellt. Mit der Kupplung wird erreicht, dass die Griffhülse 18 mit der Hohlspindel 12 starr verbunden ist, also die Drehmomentkupplung 16 unwirksam gemacht ist. Das Werkstück kann also so weit wie möglich von Hand vorgespannt werden. Dabei ist wichtig, dass die Druckkraftbegrenzung von dieser Stellung des Schieberinges nicht beein-flusst wird, wie beispielsweise Figur 5 veranschaulicht. Ist also die mechanische Vorspannung beendet, braucht lediglich der Schiebering 30 axial nach links bewegt zu werden, wonach dann die Griffhülse weitergedreht werden kann, bis die Stirnfläche der Griffhülse weitergedreht werden kann, bis die Stirnfläche der Griffhülse an den Vorsprüngen 42 des Schieberinges 30 aufläuft und dieser an der Einstellbuchse 28 anliegt. Diese Stellung ist in Fig. 6 veranschaulicht. Ein weiteres Verdrehen der Griffhülse ist nun auch unter Griffhülse entspricht einem vorher gemessenen Druck des Sekundärdruckgliedes.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

«

S

2 Blatt Zeichnungen

Claims

646 359

PATENTANSPRÜCHE

Spanneinrichtung, insbesondere für Maschinenschraub-stöcke, mit einer Hohlspindel, in welcher eine Antriebsspindel verschraubbar gelagert ist, mit einer Drehmomentkupplung zwischen Hohlspindel und Antriebsspindel, welche bei Überschreiten eines eingestellten Drehmomentes ausrastet und eine Verschraubung der Antriebsspindel in der Hohlspindel zulässt, und mit einer, von der Antriebsspindel betätigbaren Kraftverstärkungs-Einrichtung, die auf einen in der Hohlspindel verschiebbaren Bolzen wirkt, weiterhin mit einer auf der Hohlspindel axial einstellbaren und gegen Relativbewegung zu dieser fixierbaren Anschlaghülse, welche mit einem, mit der Antriebsspindel verbundenen ringförmigen Bauteil zur Hubbegrenzung der Antriebsspindel zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlaghülse (26) zweiteilig ausgebildet ist und eine Einstellbuchse (28) aufweist, welche auf der Hohlspindel angeordnet ist und in Eingriffsverbindung für relative Dreh- und Axialbewegung auf vorgegebener Bahn mit dieser steht sowie einen Schiebering (30) aufweist, dessen eine Stirnfläche die Anschlägfläche für eine Griffhülse (18) bildet, welche ebenfalls auf der Hohlspindel (12) drehbar und axial verschiebbar geführt ist und mit der Antriebsspindel (14) starr verbunden ist und dessen andere Stirnfläche sich an der Einstellbuchse (28) derart abstützt, dass kein zu ihrer Verstellung ausreichendes Drehmoment übertragbar ist.
2. Spanneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schiebering (30) auf der Hohlspindel (12) undrehbar gelagert ist.
3. Spanneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Einstellbuchse (28) und Schiebering (30) eine Gleit- oder Kugellagerverbindung vorgesehen ist.
4. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellbuchse (28) ein Schraubgewinde (32) aufweist, das mit einem auf der Hohlspindel (12) vorgesehenen Gewinde in Eingriff steht, s
5. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Hohlspindel eine Treppenstufennut vorgesehen ist, in welche ein Stift der Einstellbuchse eingreift.
6. Spanneinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn-io zeichnet, dass in der, der Griffhülse (18) zugewandten Stirnfläche des Schieberings (30) und der benachbarten Stirnfläche der Griffhülse (18) wechselseitig miteinander zusammenwirkende Kupplungsvorsprünge (42) und Kupplungsaussparungen (44) vorgesehen sind.

15
7. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Fixierung vorgewählter relativer Drehstellungen in der Hohlspindel (12) mindestens eine federbetätigte Rastkugeleinrichtung (34) und in der Einstellbuchse (28) mindestens eine Längsnut (36) ausgebildet 20 ist, in die die Rastkugel einrastbar ist und bei Anwendung eines erhöhten Drehmomentes aus dieser Einstellbuchse (28) ausrastet.
8. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellbuchse eine Ein-25 stellmarke (40) aufweist, und dass auf dem Umfang der Hohlspindel (12) auf derselben Mantellinie oder auf 90° bzw. 180° versetzten Mantellinien in Axialabständen Markierungen (2,4, 6, 8) vorgesehen sind, mit denen die Einstellmarke (40) in Korrespondenz bringbar ist. 30
9. Spanneinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellmarke (40) aus einer fensterartigen Aussparung an dem, vom Schiebering (30) abgewandten Rand der Einsstellbuchse (28) besteht.