CH706905A2

CH706905A2 - Clamping module i.e. jigs, for machining of workpieces, has compression spring biasing between jackbolt and jaw in clamping direction, where clamping jaw stalks through spring force automatically in event of reduction in clamping force

Info

Publication number: CH706905A2
Application number: CH01567/12A
Authority: CH
Inventors: Beat Baumgartner
Original assignee: Triag Internat Ag
Priority date: 2012-08-30
Filing date: 2012-08-30
Publication date: 2014-03-14
Also published as: CH706905B1

Abstract

The module i.e. jigs, has a base body (1), and a clamping jaw (2) that is adjustable relative to the base body. A jackbolt (3) or socket-head cap screw is screwed in the clamping jaw. A compression spring (14) biases between the jackbolt and the jaw in a clamping direction. The clamping jaw stalks through the spring force automatically in the event of reduction in clamping force. The clamping jaw is displaceable in the base body on a horizontal supporting surface (17). The spring is provided between a screw head (8) and a supporting disk.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft ein Spannmodul, vorzugsweise für eine Spannvorrichtung zur spanabhebenden Bearbeitung von Werkstücken, mit einem Grundkörper und einer Spannbacke, die relativ zum Grundkörper mit einer in diesem eingeschraubten Verspannschraube verstellbar ist. The invention relates to a clamping module, preferably for a clamping device for machining workpieces, with a base body and a clamping jaw, which is adjustable relative to the base body with a screwed-in this clamping screw.

[0002] Ein bekanntes Spannmodul gemäss der Druckschrift EP-A-1 175 283 wird insbesondere in Mehrfachspannvorrichtungen eingesetzt, mit denen auch geometrisch komplizierte Werkstücke in Werkzeugmaschinen, Bearbeitungszentren oder dergleichen einspannbar sind. Sie ermöglichen mit einfachen Handgriffen eine mehrfache Arretierung an den geeigneten Stellen des Werkstücks. Bei diesem Spannmodul wird die Verspannkraft in der Spannbacke mittels einer Verspannschraube aufgebracht. Das kann zur Folge haben, dass während der Bearbeitung die auf das Werkstück wirkende Verspannkraft abnimmt, weil die dabei auftretenden Kräfte infolge von Vibrationen und/oder plastischen Verformungen des Werkstücks eine Lockerung der Einspannung verursachen. Letzteres ist insbesondere der Fall, wenn die Spannbacke mit einer Prägekontur versehen ist, die beim Verspannungsvorgang in das Werkstück formschlüssig eingreift. A known clamping module according to the document EP-A-1 175 283 is used in particular in multiple clamping devices with which geometrically complicated workpieces in machine tools, machining centers or the like can be clamped. They allow with simple manipulation a multiple locking at the appropriate points of the workpiece. In this clamping module, the clamping force is applied in the clamping jaw by means of a clamping screw. This can have the consequence that during machining the clamping force acting on the workpiece decreases because the forces occurring as a result of loosening of the clamping due to vibrations and / or plastic deformation of the workpiece. The latter is particularly the case when the jaw is provided with a stamping contour which engages positively in the workpiece during the tensioning process.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beheben und ein Spannmodul der eingangs genannten Art zu schaffen, das mit einfachen Mitteln eine stets annähernd konstante Verspannkraft gewährleistet. The invention has for its object to overcome these disadvantages and to provide a clamping module of the type mentioned above, which ensures an always approximately constant clamping force with simple means.

[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass zwischen der Verspannschraube und der Spannbacke eine diese in Verspannrichtung beaufschlagende Druckfeder angeordnet ist, durch deren Federkraft sich die Spannbacke selbsttätig bei einer Reduktion der Verspannkraft nachstellt. This object is achieved according to the invention that between the Verspannschraube and the clamping jaw one acting in Verspannrichtung compression spring is arranged by the spring force, the jaw adjusts automatically with a reduction of the clamping force.

[0005] Die erfindungsgemässe Druckfeder sorgt dafür, dass die Verspannung des Werkstücks auch bei Auftreten von Vibrationen, plastischen Deformationen des Werkstücks und ähnlichen Einflüssen keine Lockerung erfährt, weil die mit dem Federdruck beaufschlagte Spannbacke selbsttätig den erforderlichen Verspanndruck aufrechterhält. The inventive compression spring ensures that the tension of the workpiece, even when vibrations, plastic deformation of the workpiece and similar influences undergoes no easing, because the acted upon by the spring pressure jaw automatically maintains the required clamping pressure.

[0006] Hierbei ist die Druckfeder erfindungsgemäss mit einem solchen Federhub versehen, dass nach Verspannen des Werkstücks noch ein das Nachspannen ermöglichender Verstellhub vorhanden ist. Die Druckfeder ist vorzugsweise als Tellerfederpaket mit sechs bis zwölf einzelnen Tellerfedern ausgebildet. In this case, the compression spring according to the invention is provided with such a spring stroke, that after tightening the workpiece still a Nachspannen enabling adjustment is available. The compression spring is preferably designed as a plate spring package with six to twelve individual disc springs.

[0007] Erfindungsgemäss ist die Spannbacke im Grundkörper auf einer waagerechten Stützfläche verschiebbar. Das bewirkt, dass beim Verspannen des Werkstücks die Spannbacke nur in Längsrichtung, nicht aber höhenmässig, d.h. quer zur Längsrichtung verstellt wird. According to the invention, the clamping jaw in the base body on a horizontal support surface is displaceable. This causes that when clamping the workpiece, the clamping jaw only in the longitudinal direction, but not in height, i. is adjusted transversely to the longitudinal direction.

[0008] Zweckmässigerweise sitzt die Druckfeder zwischen dem Schraubenkopf und einer gegen die Spannbacke drückenden Stützscheibe, wobei diese vorzugsweise mit einer annähernd teilkugelförmigen Stützfläche versehen ist, die durch die Druckfeder gegen eine ebenfalls annähernd teilkugelförmige Stützfläche der Spannbacke angedrückt wird. Dadurch ist die Verspannschraube samt Druckfeder winkelmässig relativ zur Spannbacke verstellbar. Conveniently, the compression spring sits between the screw head and a pressing against the clamping jaw support disc, which is preferably provided with an approximately part spherical support surface which is pressed by the compression spring against a likewise approximately spherical support surface of the clamping jaw. As a result, the bracing screw together with the compression spring is angularly adjustable relative to the clamping jaw.

[0009] Zu diesem Zweck sieht die Erfindung auch vor, dass die Verspannschraube mit radialem Spiel in einer schrägen Bohrung der Spannbacke geführt ist und in einen annähernd halbkugelförmigen Arretierkörper einschraubbar ist, der spielfrei in einer ebenfalls annähernd halbkugelförmigen Vertiefung des Grundkörpers gelagert ist. For this purpose, the invention also provides that the Verspannschraube is performed with radial clearance in an oblique bore of the clamping jaw and in an approximately hemispherical locking body can be screwed, which is stored without play in a likewise approximately hemispherical recess of the body.

[0010] Es ist auch zwecks einer sicheren Verspannung des Werkstücks zweckmässig, wenn die Spannbacke mit einer Prägekontur versehen ist, die in das Werkstück eingreift und ihn damit sicher festhält. It is also useful for the purpose of a secure clamping of the workpiece, when the clamping jaw is provided with a stamping contour, which engages in the workpiece and thus securely holds it.

[0011] Der Grundkörper kann auch mit Mitteln zum schnellen Verstellen und Arretieren des Spannmoduls an der Basis einer Mehrfachspannvorrichtung versehen sein. The main body can also be provided with means for quick adjustment and locking of the clamping module at the base of a multiple clamping device.

[0012] Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: <tb>Fig. 1<SEP>ein erfindungsgemässes Spannmodul, in der Vorderansicht dargestellt, <tb>Fig. 2<SEP>das Spannmodul nach Fig. 1 in einem Schnitt entlang der Linie II–II, <tb>Fig. 3<SEP>eine vergrössert gezeigte Einzelheit der Verspannschraube nach Fig. 2 , <tb>Fig. 4<SEP>einen Schnitt einer Variante des Spannmoduls gemäss Fig. 1 in unverspanntem Zustand, und <tb>Fig. 5<SEP>das Spannmodul nach Fig. 4 in verspanntem Zustand.The invention will be explained in more detail with reference to two embodiments with reference to the drawings. Show it: <Tb> FIG. 1 <SEP> an inventive clamping module, shown in front view, <Tb> FIG. 2 <SEP> the clamping module of Figure 1 in a section along the line II-II, <Tb> FIG. 3 <SEP> an enlarged detail of the clamping screw shown in FIG. 2, <Tb> FIG. 4 <SEP> a section of a variant of the clamping module according to FIG. 1 in unstressed condition, and <Tb> FIG. 5 <SEP> the clamping module of FIG. 4 in a clamped state.

[0013] Das Spannmodul gemäss Fig. 1 bis Fig. 3 besteht aus einem Grundkörper 1 und einer Spannbacke 2, die relativ zum Grundkörper 1 mittels einer Verspannschraube 3 verstellbar ist. Der Grundkörper 1 weist Mittel auf bestehend aus einer Spindel 4 und zwei durch diese festspannbaren Greifbacken 5 und 6 zum schnellen Verstellen und Arretieren des Spannmoduls an der Basis 7 eines Mehrfachspannsystems, wie es beispielsweise in der EP 1 175 283 beschrieben ist. The clamping module according to FIG. 1 to FIG. 3 consists of a base body 1 and a clamping jaw 2, which is adjustable relative to the base body 1 by means of a clamping screw 3. The base body 1 has means consisting of a spindle 4 and two clamping jaws 5 and 6 which can be clamped by the latter for rapid adjustment and locking of the clamping module to the base 7 of a multiple clamping system, as described for example in EP 1 175 283.

[0014] Die Verspannschraube 3 ist als Inbusschraube ausgebildet, deren Schraubenkopf 8 mit einem versenkten Sechskantprofil 9 zum Betätigen der Verspannschraube versehen ist. Diese ist mit radialem Spiel in einer schrägen Bohrung 10a, 10b des Grundkörpers 1 geführt und in einem halbkugelförmigen Arretierkörper 11 eingeschraubt, der in einer ebenfalls halbkugelförmigen Vertiefung 12 des Grundkörpers 1 eingebaut und dort mit einer Distanzbüchse 13 gehalten ist. The Verspannschraube 3 is designed as a Allen screw, the screw head 8 is provided with a recessed hexagonal profile 9 for actuating the Verspannschraube. This is guided with radial play in an oblique bore 10a, 10b of the base body 1 and screwed into a hemispherical locking body 11, which is installed in a likewise hemispherical recess 12 of the base body 1 and held there with a spacer sleeve 13.

[0015] Im Bohrungsabschnitt 10a ist zwischen der Verspannschraube 3 und der Spannbacke 2 eine als Tellerfederpaket ausgebildete Druckfeder 14 eingelegt, die sich aus vorzugsweise sechs bis zwölf einzelnen Tellerfedern 15 zusammensetzt. Sie ist einerseits gegen den Schraubenkopf 8 und andererseits gegen die Spannbacke 2 unter Zwischenlegung einer Stützscheibe 16 abgestützt, deren Stützfläche mit dem gleichen Krümmungsradius wie die der Spannbacke 2 versehen ist. In the bore portion 10a is formed as a plate spring packet compression spring 14 is inserted between the Verspannschraube 3 and the clamping jaw 2, which is composed of preferably six to twelve individual disc springs 15. It is supported on the one hand against the screw head 8 and on the other hand against the clamping jaw 2 with the interposition of a support plate 16 whose support surface is provided with the same radius of curvature as that of the clamping jaw 2.

[0016] Durch Einschrauben der Verspannschraube 3 in den Arretierkörper 11 des Grundkörpers kann die Spannbacke 2 auf einer waagerechten Ebene 17 verstellt werden, bis das einzuspannende Werkstück festgespannt ist. Der maximale Verstellhub der Spannbacke 2 ist aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich, in denen die Spannbacke 2 in den beiden Endstellung des Verstellhubs dargestellt sind. By screwing the Verspannschraube 3 in the locking body 11 of the body, the clamping jaw 2 can be adjusted on a horizontal plane 17 until the clamped workpiece is clamped. The maximum Verstellhub the jaw 2 is shown in FIGS. 4 and 5, in which the clamping jaw 2 are shown in the two end position of the Verstellhubs.

[0017] Die die Spannbacke 2 beaufschlagende Druckfeder 3 sorgt dafür, dass bei einer Lockerung der Verspannung etwa infolge Vibrationen oder plastischer Verformungen die Spannbacke 2 selbsttätig innerhalb des maximalen Verstellhubs nachgestellt wird, bis die Verspannkraft die von der Druckfeder 3 vorgegebene Stärke wieder erreicht. Dabei ist die Druckfeder so ausgelegt, dass ihre Federkraft auf jeden Fall grösser ist als die Kräfte, die bei der spanabhebenden Bearbeitung des eingespannten Werkstücks entstehen können. Damit ist sichergestellt, dass während des Betriebs das Werkstück sich nicht durch Überwindung der Federkraft lösen kann. The pressure jaw 2 acts on the compression spring 3 ensures that when loosening the tension due to vibration or plastic deformation, the jaw 2 is automatically adjusted within the maximum Verstellhubs until the clamping force reaches the predetermined by the compression spring 3 strength again. In this case, the compression spring is designed so that its spring force is greater in any case than the forces that can arise during the machining of the clamped workpiece. This ensures that during operation, the workpiece can not be solved by overcoming the spring force.

[0018] Andererseits ist der Federhub der Druckfeder so bemessen, dass nach Verspannen des Werkstücks noch ein restlicher Verstellhub vorhanden ist und die Tellerfedern 15 nicht so zusammengedrückt sind, dass sie anschlagen und sich nicht mehr weiter in Verspannrichtung verschieben können. On the other hand, the spring stroke of the compression spring is dimensioned so that after clamping the workpiece still a residual Verstellhub is present and the disc springs 15 are not compressed so that they strike and can not move further in the direction of tension.

[0019] Beim Verspannen des Werkstücks bringt es die Verschiebung der Spannbacke 2 auf der waagerechten Ebene 17 mit sich, so dass sich die Verspannschraube 3 relativ zur Mittelachse der Bohrung 10a, 10b winkelmässig leicht verstellt, wobei diese Verstellung durch den vorhandenen Spielraum und das Zusammenwirken der teilkugelförmigen Stützscheibe 16 und des halbkugelförmigen Arretierkörpers 11 mit den entsprechenden Stützflächen der Spannbacke 2 und des Grundkörpers 1 ermöglicht wird. Der Umfang der Verstellung ist ersichtlich aus einem Vergleich zwischen den Darstellungen gemäss Fig. 4 und Fig. 5 . When clamping the workpiece, it brings the displacement of the jaw 2 on the horizontal plane 17 with it, so that the Verspannschraube 3 relative to the central axis of the bore 10 a, 10 b angularly slightly adjusted, this adjustment by the existing scope and the interaction the part-spherical support disk 16 and the hemispherical locking body 11 with the corresponding support surfaces of the clamping jaw 2 and the base body 1 is made possible. The extent of the adjustment can be seen from a comparison between the representations according to FIG. 4 and FIG. 5.

[0020] Das Spannmodul gemäss Fig. 4 und Fig. 5 unterscheidet sich vom Spannmodul nach den Fig. 1 bis Fig. 3 lediglich dadurch, dass bei ersterem die Spannbacke 2 stirnseitig abgestuft ist, wobei die obere Abstufung mit einer Prägekontur 18 versehen ist, die in das einzuspannende Werkstück eindringen kann, um die Verspannung des Werkstückes zu verstärken. The tensioning module according to FIG. 4 and FIG. 5 differs from the tensioning module according to FIGS. 1 to 3 only in that, in the case of the former, the clamping jaw 2 is stepped on the end side, the upper step being provided with a stamping contour 18, which can penetrate into the workpiece to be clamped in order to increase the tension of the workpiece.

[0021] Es ist ohne weiteres im Rahmen der Erfindung möglich, anstelle des Tellerfederpakets etwa eine spiralfederartig ausgebildete Druckfeder zu verwenden, sofern sie mit der gleichen Federkraft und dem gleichen Federhub wie das Tellerfederpaket ausgelegt ist. Die erfindungsgemässe Druckfeder kann mit geringem Aufwand in vorhandene Spannmodule eingebaut werden. Es ist auch im Rahmen der Erfindung möglich, sie bei Spannmodulen mit auf einer schrägen Ebene verstellbaren Spannbacken einzusetzen. It is readily possible within the scope of the invention to use a helical spring-like compression spring instead of the plate spring packet, if it is designed with the same spring force and the same spring stroke as the plate spring package. The inventive compression spring can be installed with little effort in existing clamping modules. It is also possible within the scope of the invention to use them in clamping modules with adjustable clamping jaws on an oblique plane.

[0022] Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen weist die Verspann-schraube 3 einen Neigungswinkel von ca. 45° auf relativ zur waagerechten Stützebene 17, auf der die Spannbacke 2 verstellbar ist. Dieser Neigungswinkel kann im Rahmen der Erfindung innerhalb bestimmter Grenzen variieren. In the described embodiments, the bracing screw 3 has an inclination angle of approximately 45 ° relative to the horizontal support plane 17, on which the clamping jaw 2 is adjustable. This angle of inclination may vary within certain limits within the scope of the invention.

Claims

1. Clamping module, preferably for clamping devices for machining workpieces, with a base body (1) and a clamping jaw (2) relative to the base body with at least one screwed in this Verspannschraube (3) is adjustable, characterized in that between the Verspannschraube (3) and the clamping jaw (2) a pressure spring (14) acted upon in the clamping direction is arranged by the spring force, the clamping jaw (2) automatically adjusts itself in a reduction of the clamping force.

2. Clamping module according to claim 1, characterized in that the compression spring (14) has such a spring stroke that after clamping of the workpiece still a Nachspannen enabling adjustment is available.

3. Clamping module according to claim 1 or 2, characterized in that the compression spring (14) is formed by a preferably from 6 to 12 individual springs (16) existing disc spring assembly.

4. Clamping module according to one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that the clamping jaw (2) in the base body (1) on a horizontal support surface (17) is displaceable.

5. Clamping module according to one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that the compression spring (14) between the screw head (8) and against the clamping jaw (2) pressing support disc (16) is installed.

6. Clamping module according to claim 5, characterized in that the support disc (16) is provided with an approximately part-spherical support surface which is pressed by the compression spring (14) against a likewise approximately part-spherical support surface of the clamping jaw (2).

7. Clamping module according to one of the preceding claims 1 to 6, characterized in that the Verspannschraube (3) with a radial clearance in an oblique bore (10a, 10b) of the clamping jaw (2) is guided and in an approximately hemispherical locking body (11) screwed is that is stored without play in a likewise approximately hemispherical recess (12) of the base body (1).

8. Clamping module according to one of the preceding claims 1 to 7, characterized in that the Verspannschraube (3) is designed as Allen screw.

9. Clamping module according to one of the preceding claims 1 to 8, characterized in that the clamping jaw (2) is provided with a stamping contour (18).

10. Clamping module according to one of the preceding claims 1 to 9, characterized in that the base body (1) is provided with means (4, 5, 6) for quick adjustment and locking of the clamping module to the base (7) of a multiple clamping device.