CH675701A5 - - Google Patents
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Description
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CH 675 701 A5 CH 675 701 A5
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Beschreibung description
Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung gemäss Oberbegriff des Patentanspruches 1. The invention relates to a tensioning device according to the preamble of patent claim 1.
Die Verwendung derartiger Spannvorrichtungen in mechanischen Werkstätten ist bekannt. Probleme stellen sich in bezug auf die Kraftquellen, von denen aus die Kraft gleichmässig zu übertragen ist. Zudem ist es wünschenswert, für Vorrichtungen verschieden grosser Spannkräfte das gleiche Grundbett zu verwenden. The use of such clamping devices in mechanical workshops is known. Problems arise with regard to the sources of power from which the power can be transmitted evenly. In addition, it is desirable to use the same basic bed for devices with different clamping forces.
Die bekannten Spannvorrichtungen weisen den Nachteil auf, dass beim Arbeiten mit Kräften, welche sowohl Aktions-, als auch Reaktionskräfte sind, die Präzision in den Bewegungen der Spannbacken ungleich bzw. durch Spiel im Übertragungsmechanismus der Kräfte unkontrolliert ist. The known clamping devices have the disadvantage that when working with forces which are both action and reaction forces, the precision in the movements of the clamping jaws is unequal or is uncontrolled by play in the transmission mechanism of the forces.
Aufgabe der Erfindung ist ein ohne Spiel arbeitendes Präzisionswerkzeug, in welches, trotz kurzer Bauart, Werkstücke verschiedenster Länge, unter kurzen Bewegungswegen der Spannbacken, mit sowohl quantitativ, als auch qualitativ kontrollierbaren Kräften einspannbar sind. The object of the invention is a precision tool that works without play, into which, despite the short design, workpieces of various lengths can be clamped with both quantitatively and qualitatively controllable forces with short movement paths of the clamping jaws.
Dies wird erreicht mit einer Vorrichtung gemäss dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1. This is achieved with a device according to the characterizing part of patent claim 1.
Die auswechselbar einsetzbare Kraftquelle ist ein hydraulisch, pneumatisch, hydropneumatisch, pneumatisch-mechanisch, elektrisch, magnetisch oder mechanisch betätigter Druckumsetzer mit einem in die eine Richtung wirkenden Körper, z.B. Zylindergehäuse und einem in die andere Richtung wirkenden Körper, z.B. Kolben, wobei sich die Druckkräfte in der Spannvorrichtung gleichmässig auf die beiden Spannbacken verteilen. Die Kraftübertragung und die Verteilung der Kraft auf die beiden Spannbacken erfolgt gemäss der Anordnung nach den abhängigen Ansprüchen 4 bis 9 spielfrei und ermöglicht eine schnelle und stufenlose sowie unbelastete Verstellung der Öffnungsweite der Spannvorrichtung. Durch die Doppelwirkung der Kraft (Aktion und Reaktion) gibt die Kraftquelle die doppelte Kraft auf die Spannbacken und damit auf das Werkstück ab. Das kraftübertragende Verbindungsgestänge der beiden Backen übernimmt sowohl die Aktions-, als auch die Reaktionskraft. The interchangeable power source is a hydraulic, pneumatic, hydropneumatic, pneumatic-mechanical, electrical, magnetic or mechanical pressure transducer with a body acting in one direction, e.g. Cylinder housing and a body acting in the other direction, e.g. Piston, the pressure forces in the clamping device being evenly distributed over the two clamping jaws. The power transmission and the distribution of the force to the two clamping jaws takes place according to the arrangement according to the dependent claims 4 to 9 without play and enables a quick and stepless and unloaded adjustment of the opening width of the clamping device. Due to the double action of the force (action and reaction), the power source releases twice the force on the clamping jaws and thus on the workpiece. The force-transmitting connecting rod of the two jaws takes over both the action and the reaction force.
Zwecks zusätzlicher Koordination der Bewegungen ist im Bett der Spannvorrichtung eine Synchronisiereinrichtung gemäss den abhängigen Ansprüchen 10 und 11 eingebaut. For the purpose of additional coordination of the movements, a synchronizing device according to the dependent claims 10 and 11 is installed in the bed of the tensioning device.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen Exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown in the drawings. Show it
Fig. 1 einen Vertikal-Längsschnitt durch eine Spannvorrichtung in Offenstellung, 1 is a vertical longitudinal section through a tensioning device in the open position,
Fig. 2 eine Unteransicht auf die im Bett der Spannvorrichtung angeordnete Synchronisiereinrichtung, 2 is a bottom view of the synchronizing device arranged in the bed of the tensioning device,
Fig. 3 eine Seitenansicht auf die einbaubare Kraftquelle für die Spannvorrichtung mit Verbindungsstange zur zweiten Spannbacke, 3 is a side view of the built-in power source for the clamping device with a connecting rod to the second clamping jaw,
Fig. 4 eine Seitenansicht, 4 is a side view,
Fig. 5 eine Draufsicht, 5 is a plan view,
Fig. 6 eine Stirnansicht der gleichen Kraftquelle mit einer Ausführungsvariante der Verbindungsstange, wobei in der Fig. 6 is an end view of the same power source with an embodiment of the connecting rod, wherein in the
Fig. 7 und den Fig. 4 und 5 Varianten der Klemmittel zwischen Spannbacke und Verbindungsstange dargestellt und später erläutert sind. Fig. 7 and Figs. 4 and 5 variants of the clamping means between the clamping jaw and connecting rod are shown and explained later.
Die Spannvorrichtung ist, äusserlich gesehen, von gleicher Bauart wie die zahlreichen bekannten Spannvorrichtungen, auch Schraubstöcke genannt. Sie besteht aus zwei auf einem Bett 1 gegen-und voneinander gleitbar angeordneten Spannbackenblöcken 2, 4, zwischen welchen ein Werkstück eingespannt wird. An den einander zugerichteten Flächen der Spannbacken sind über die Schrauben 6 Haltebacken 3, 5 befestigt, welche den zu verrichtenden Arbeiten und insbesondere den einzuspannenden Werkstücken angepasst sein können. Für ein schonendes Einspannen des Werkstückes sind aufsetzbare Formbacken aus weichem Material oder gehärtetem und dem Werkstück ange-passten Formen bekannt. From the outside, the clamping device is of the same design as the numerous known clamping devices, also called vices. It consists of two clamping jaw blocks 2, 4, which can be slidable against and from each other on a bed 1, between which a workpiece is clamped. On the mutually facing surfaces of the clamping jaws 6 holding jaws 3, 5 are attached via the screws, which can be adapted to the work to be done and in particular the workpieces to be clamped. Attachable mold jaws made of soft material or hardened molds adapted to the workpiece are known for gentle clamping of the workpiece.
Das Bett 1 weist zeichnerisch nicht dargestellte Längsführungen für die Spannbackenblöcke auf. The bed 1 has longitudinal guides, not shown in the drawing, for the jaw blocks.
Der in Fig. 1 der Zeichnung rechts dargestellte Spannbackenblock 2 dient als Antriebsbacke. In einer Aussparung 7 ist die Kraftquelle 8 auswechselbar eingesetzt, die ein beliebiger Druckumsetzer sein kann. Im vorliegenden Fall ist ein pneumatischer Druckumsetzer mit einem die Pressluft aufnehmenden Hohlzylinder 9 vorgesehen, welche gegen einen Presskolben 10 drückt. Dabei gibt der Kolben die Aktionskraft auf den Spannbackenblock 2 und, wie später erläutert, der Zylinder 10 die Reaktionskraft auf den zweiten Spannbackenblock 4 ab. Über die schwalbenschwanzförmige Leiste 11 wird die Kraft des Zylinders 9 auf das Verbindungsstück 12 übertragen, in welchem die in Längsrichtung des Vorrichtungsbettes 1 verlaufende und mit ihrem freien Ende 14 bis zum zweiten Spannbackenblock reichende Stange 13 starr eingesetzt ist. Im zweiten Spannbackenblock ist, rechtwinklig zur Kraftrichtung, eine auf der Stange 13 aufliegende Schraube 15 als Klemmittel eingesetzt. Gegen das freie Ende 14 der Stange 13 zu ist diese durch eine schräg verlaufende Fläche 16 abgesetzt, so dass das freie Ende 14 dicker ist, als das Mittelteil 17. Das Fussende 18 der Schraube 15 ist entweder der Neigung der Fläche 16 angepasst oder es weist eine sphärisch gelagerte Druckfläche auf. The jaw block 2 shown on the right in FIG. 1 serves as the drive jaw. In a recess 7, the power source 8 is used interchangeably, which can be any pressure converter. In the present case, a pneumatic pressure converter is provided with a hollow cylinder 9 which receives the compressed air and which presses against a press piston 10. The piston releases the action force on the jaw block 2 and, as explained later, the cylinder 10 the reaction force on the second jaw block 4. About the dovetail bar 11, the force of the cylinder 9 is transmitted to the connector 12, in which the extending in the longitudinal direction of the device bed 1 and with its free end 14 to the second jaw block rod 13 is rigidly inserted. In the second jaw block, at right angles to the direction of force, a screw 15 resting on the rod 13 is used as a clamping means. Toward the free end 14 of the rod 13, this is offset by a sloping surface 16, so that the free end 14 is thicker than the central part 17. The foot end 18 of the screw 15 is either adapted to the inclination of the surface 16 or has it a spherical print surface.
Zum Einspannen eines Werkstückes werden die beiden Spannbackenblöcke 2, 4 ohne Druckausübung mit ihren Haltebacken 3, 5 so weit gegeneinander verschoben, bis ein Einsetzen bzw. Entnehmen des Werkstückes ungehindert möglich ist, worauf die Schraube 15 im Spannbackenblock 4 festgezogen wird. Der Fuss 18 der Schraube 15 liegt auf der Schrägfläche 16 der Stange 13 auf, wodurch die beiden Spannbackenblöcke 2, 3; 4, 5 miteinander verbunden sind. To clamp a workpiece, the two jaw blocks 2, 4 are pushed against one another with their holding jaws 3, 5 without exerting pressure until insertion or removal of the workpiece is possible, whereupon the screw 15 in the jaw block 4 is tightened. The foot 18 of the screw 15 lies on the inclined surface 16 of the rod 13, whereby the two jaw blocks 2, 3; 4, 5 are interconnected.
Wird nun nach Einsetzen eines Werkstückes durch Aktivieren der Kraftquelle 8 eine Reaktionskraft im Sinne eines Zuges vom Zylinder 9 über die Leiste 11 und das Verbindungstück 12 auf die Stange 13 übertragen, verstärkt sich durch die beiden aneinanderliegenden Neigungen 16, 18 die durch Anziehen der Schraube 15 vorgenommene Klemmwirkung, was eine starke Klemmverbindung zwischen If, after inserting a workpiece and activating the power source 8, a reaction force in the sense of a pull is transferred from the cylinder 9 via the bar 11 and the connecting piece 12 to the rod 13, the two adjoining inclinations 16, 18 reinforce that by tightening the screw 15 made clamping effect, which is a strong clamping connection between
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den Spannbackenblöcken 2, 3; 4, 5 ergibt und so das Einspannen eines Werkstückes mittels der Kraftquelle 8 ermöglicht. the jaw blocks 2, 3; 4, 5 results and thus enables the clamping of a workpiece by means of the power source 8.
Zwecks gleichmässigem Bewegen der beiden Spannbackenblöcke 2, 4 ist im Bett 1 der Spannvorrichtung eine Synchronisiereinrichtung untergebracht. Jeder Spannbackenblock 2, 4 weist einen nach unten gerichteten Halter 19, 21 auf, dessen freies Ende 20, 22 U-förmig ausgebildet und zwischen den U-Schenkeln je ein Bolzen 23 bzw. 24 gelagert ist. Die Halter 19, 21 können auch von anderer Form sein. Wichtig ist die gelenkige Verbindung zwischen der Synchronisiereinrichtung und den Spannbackenblöcken 2,4. In order to move the two jaw blocks 2, 4 evenly, a synchronizing device is accommodated in bed 1 of the clamping device. Each jaw block 2, 4 has a downwardly directed holder 19, 21, the free end 20, 22 of which is U-shaped and a bolt 23 or 24 is mounted between the U-legs. The holders 19, 21 can also be of a different shape. The articulated connection between the synchronizing device and the jaw blocks 2,4 is important.
Mittig im Vorrichtungsbett 1 ist die Synchronisierachse 25 angeordnet, auf welcher das längliche Synchronisiermittelstück 26 schwenkbar aufgesetzt ist. Dieses weist beiderends Bohrungen zur Aufnahme je eines Stiftes 27 bzw. 28 auf, auf welchen je eine Lasche 29 bzw. 30 mit ihrem einen Ende schwenkbar gelagert ist. Mit ihrem anderen Ende sind diese Laschen je auf einem Bolzen 23 bzw. 24 der Halter 19 bzw. 21 ebenfalls schwenkbar gelagert. In the center of the device bed 1, the synchronizing axis 25 is arranged, on which the elongated synchronizing center piece 26 is pivotally mounted. This has bores at both ends for receiving a pin 27 or 28, on each of which a tab 29 or 30 is pivotally mounted at one end. With their other end, these tabs are each also pivotally mounted on a bolt 23 or 24 of the holders 19 or 21.
Wie Fig. 2 zeigt, überträgt sich die Bewegung des ersten Spannbackenblockes 2 über den Halter 19, den Bolzen 23, die Lasche 29 und den Stift 27 auf das auf der ortsfesten Synchronisierachse 25 gelagerte Synchronisiermittelstück 26. As shown in FIG. 2, the movement of the first jaw block 2 is transmitted via the holder 19, the bolt 23, the tab 29 and the pin 27 to the synchronizing center piece 26 mounted on the stationary synchronizing axis 25.
Gleichzeitig mit der mit der Aktionskraft der Kraftquelle 8 ausgeübten Bewegung des ersten Spannbackenblockes 2, 3 wirkt die Reaktionskraft der Kraftquelle 8 über die Leiste 11, das Verbindungsstück 12, die Stange 17 und die Schraube 15 als Gegenbewegung auf den zweiten Spannbackenblock 4, 5. Alsdann überträgt sich diese Bewegung im umgekehrten Sinne vom zweiten Spannbackenblock 4 über den Halter 21, den Bolzen 24, die Lasche 30 und den Stift 28 auf das Synchronisiermittelstück 26, welches vom ersten Spannbackenblock 3 bereits in Bewegung gesetzt worden ist und so die erforderliche Synchronisierung der Gegenbewegungen der beiden Spannbackenblöcke regelt. Durch diese Synchronisation ist gewährleistet, dass sowohl die Aktions-, als auch die Reaktionskraft der Kraftquelle gleichzeitig, gleichmässig und von beiden Richtungen aus auf das Werkstück wirkt. Simultaneously with the movement of the first jaw block 2, 3 exerted by the action force of the power source 8, the reaction force of the power source 8 acts via the bar 11, the connecting piece 12, the rod 17 and the screw 15 as a countermovement on the second jaw block 4, 5. Then This movement is transferred in the opposite direction from the second jaw block 4 via the holder 21, the bolt 24, the tab 30 and the pin 28 to the synchronizing center piece 26, which has already been set in motion by the first jaw block 3 and thus the required synchronization of the counter movements of the two jaw blocks. This synchronization ensures that both the action and the reaction force of the power source act simultaneously, evenly and from both directions on the workpiece.
Durch Lösen der Schraube 15 im zweiten Spannbackenblock 4 kann die Öffnungsweite der Spannbacken rasch und mühelos verstellt werden. Die Bewegung der einen Spannbacke bringt automatisch eine Gegenbewegung der anderen Spannbacke. By loosening the screw 15 in the second jaw block 4, the opening width of the jaws can be adjusted quickly and easily. The movement of one clamping jaw automatically brings about a counter movement of the other clamping jaw.
Die Synchronisiereinrichtung überträgt keine Kräfte von einer Spannbacke auf die andere. Sie dient lediglich der Synchronisierung der Bewegungen und zur Aufnahme der Bearbeitungskräfte am Werkstück. The synchronizer does not transmit forces from one jaw to the other. It only serves to synchronize the movements and to absorb the machining forces on the workpiece.
In den Fig. 4 bis 7 ist eine Ausführungsvariante der Verbindungsstange mit ihren Klemmorganen dargestellt. Die Figuren zeigen wiederum die Kraftquelle 8 mit der Leiste 11 und dem Verbindungsstück 12, an welchem, über die Schraube 31, die Verbindungsstange 13' befestigt ist. Diese weist - wie aus dem Querschnitt in den Fig. 6 und 7 ersichtlich - 4 to 7, an embodiment variant of the connecting rod with its clamping members is shown. The figures in turn show the power source 8 with the strip 11 and the connecting piece 12, to which, via the screw 31, the connecting rod 13 'is fastened. This has - as can be seen from the cross section in FIGS. 6 and 7 -
zwei schräge, gegenseitig ab- bzw. zunehmend verlaufende Klemmflächen 16' und 16" auf, auf welchen, gemäss Fig. 7, je das Fussende 18' bzw. 18" des Klemmteils 15' bzw. 15", oder gemäss den Fig. 4 und 5, der Klemmschuh 18'" des Klemmteils 15'" wirkt. two oblique, mutually tapering or progressively extending clamping surfaces 16 'and 16 ", on which, according to FIG. 7, each the foot end 18' or 18" of the clamping part 15 'or 15 ", or according to FIG. 4 and 5, the clamping shoe 18 '"of the clamping part 15'" acts.
Um zu verhindern, dass sich bei grossen Kräften zwischen den beiden Spannblöcken 2 und 4 die Klemmung aufgrund des einseitigen schrägen Verlaufs der Klemmflächen 16,18, d.h. der Abnahme der Dicke der Stange an dieser Stelle, lockert, sind diese Klemmflächen 16, 18 bei der Ausführung gemäss den Fig. 1 bis 3 vorteilhafterweise aufgerauht. Um diesem Lockern der Klemmung entgegenzuwirken, werden, gemäss den Fig. 4 bis 7, auf der gleichen Stange 13' zwei entgegenwirkende schräge Klemm-flächen 16', 16" angeordnet, wobei die eine Fläche ein sehr starkes Klemmen in einer Zugrichtung der Stange und die andere ein starkes Klemmen bei der Kraftübertragung in der Gegenrichtung - geeignete Klemmittel 15', 15" vorausgesetzt - garantiert. To prevent large clamping forces between the two clamping blocks 2 and 4 from clamping due to the one-sided oblique course of the clamping surfaces 16, 18, i.e. As the thickness of the rod decreases at this point, these clamping surfaces 16, 18 are advantageously roughened in the embodiment according to FIGS. 1 to 3. In order to counteract this loosening of the clamping, two counteracting oblique clamping surfaces 16 ', 16 "are arranged on the same rod 13' according to FIGS. 4 to 7, one surface of which is a very strong clamping in a pulling direction of the rod and the other guarantees strong clamping when transmitting power in the opposite direction - provided suitable clamping means 15 ', 15 "are provided.
Fig. 7 zeigt als Klemmittel zwei Klemmschrauben 15' und 15", wobei je die Axe der einen Schraube 15' senkrecht zur Fläche 16' der Stange 13' und die Axe der anderen Schraube 15" senkrecht auf die Fläche 16" derselben Stange zu gerichtet ist. Zur Schnellverstellung der Öffnungsweite der Spannvorrichtung müssen die beiden Schrauben 15' und 15" gelöst werden. 7 shows two clamping screws 15 'and 15 "as the clamping means, the axes of the one screw 15' perpendicular to the surface 16 'of the rod 13' and the axis of the other screw 15 'perpendicular to the surface 16" of the same rod To quickly adjust the opening width of the tensioning device, the two screws 15 'and 15 "must be loosened.
Die Fig. 4 und 5 zeigen eine Variante mit einer Klemmschraube 15'" mit als Klemmschuh 18'" ausgebildetem Fussende, dessen Bremsfläche dem Querschnitt der Stange 13' dachförmig angepasst ist, wobei je ein Neigungsteil des Daches auf eine Schrägfläche 16' bzw. 16" zu liegen kommt. Um ein besseres Anliegen des Klemmschuhs zu gewährleisten, kann dieser durch ein sphärisches Gelenk am Schaft der Schraube 15'" gelagert sein. Fig. 5 zeigt unter 33 die Stosskante der beiden geneigten Flächen 16' und 16", welche schräg zu den Mantellinien der Stange 13' verläuft. Dies bedingt, dass der Klemmschuh 18'" bei seiner Längsverschiebung auf der Stange eine zusätzliche Querverschiebung ausführen muss. Eine andere Lösung besteht darin, der Stange bei ihrer Längsverschiebung eine Rotationsdrehung aufzuzwingen. 4 and 5 show a variant with a clamping screw 15 '"with a foot end designed as a clamping shoe 18'", the braking surface of which is adapted to the roof shape of the cross section of the rod 13 ', an inclined part of the roof being inclined to an inclined surface 16' and 16 "comes to rest. In order to ensure a better fit of the clamping shoe, it can be supported by a spherical joint on the shaft of the screw 15 '". 5 shows at 33 the abutting edge of the two inclined surfaces 16 'and 16 ", which runs obliquely to the surface lines of the rod 13'. This means that the clamping shoe 18 '" must carry out an additional transverse displacement on the rod when it is displaced longitudinally. Another solution is to force the rod to rotate as it moves longitudinally.
Eine weitere, jedoch kompliziertere Variante der Klemmverbindung der beiden Spannblöcke 2, 4 besteht darin, dass die anhand der Fig. 1 und 3 dargestellte und beschriebene Einrichtung mit der eine Schrägfläche 16 aufweisenden Stange 13 und der Klemmschraube 15 im zweiten Spannbackenblock 4, in zweifacher Ausführung in die Spannvorrichtung eingebaut wird, wobei die Neigung der Schrägfläche der zweiten Stange in der entgegengesetzten Richtung verläuft. Another, but more complicated variant of the clamping connection of the two clamping blocks 2, 4 consists in the fact that the device shown and described with reference to FIGS. 1 and 3 with the rod 13 having an inclined surface 16 and the clamping screw 15 in the second clamping block 4, in duplicate is installed in the clamping device, the inclination of the inclined surface of the second rod extending in the opposite direction.
Anstelle der Schrauben 15, 15', 15", 15'" als Klemmittel, kann auch ein Exzenter oder ein anderes bekanntes Klemmorgan angeordnet sein. Die Schrägfläche 16 und die Klemmenden 18 können aufgerauht sein, was in beiden Bewegungsrichtungen der Spannbackenblöcke die grössere Klemmwirkung ergibt. Instead of the screws 15, 15 ', 15 ", 15'" as the clamping means, an eccentric or another known clamping member can also be arranged. The inclined surface 16 and the clamping ends 18 can be roughened, which gives the greater clamping effect in both directions of movement of the jaw blocks.
Als Kraftquelle kann jedes bekannte Aggregat eingesetzt werden, von dem aus sowohl eine Ak- Any known unit can be used as a power source, from which both an actuator
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tions-, als auch eine Reaktionskraft abgenommen werden kann. Dabei kann es sich um einen hydraulischen, pneumatischen, hydropneumatischen, pneu-matisch-mechanischen, elektrischen, magnetischen oder mechanisch betätigten Druckumsetzer handeln. tional, as well as a reaction force can be removed. This can be a hydraulic, pneumatic, hydropneumatic, pneumatic-mechanical, electrical, magnetic or mechanically operated pressure converter.
Claims (11)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PL | Patent ceased |