DE102006046863A1 - Clamping device e.g. for five-axial-milling machine, has two fixed clamping block whereby introduction of clamping force takes place through spindle in upper range of clamping blocks - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung, mit einem Grundkörper, wenigstens zwei daran angeordneten Spannblöcken und einer Spannspindel.The The present invention relates to a tensioning device with a Body, at least two clamping blocks arranged thereon and a clamping spindle.
Im Stand der Technik sind eine Vielzahl von Spannvorrichtungen beschrieben, die in der Regel aus den eingangs genannten Bauteilen bestehen, und bei denen entweder ein feststehender und ein beweglicher, oder zwei bewegliche oder zwei bewegliche und ein dazwischen angeordneter feststehender Spannbacken vorgesehen sind. Bei diesen Spannvorrichtungen ist die Spannspindel im Inneren des Grundkörpers angeordnet. Sie verstellt die Spannblöcke und bringt die Spannkraft auf, die über die Spannblöcke und -backen auf das zu bearbeitende Werkstück, welches im oberen Bereich der Spannblöcke gespannt ist, übertragen wird. Aufgrund des relativ großen Abstandes zwischen der Spannspindel und dem gespannten Werkstück entstehen relativ lange Hebelarme, die größere Drehmomente erzeugen, so dass die aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen zu einer gewissen Durchbiegung neigen.in the The prior art describes a large number of tensioning devices, which usually consist of the aforementioned components, and where either one fixed and one movable, or two movable or two movable and one in between fixed jaws are provided. In these clamping devices the clamping spindle is arranged inside the main body. She pretends the tension blocks and brings the clamping force over the clamping blocks and -Bake on the workpiece to be machined, which in the upper area the tension blocks is strained, transferred becomes. Due to the relatively large Distance between the clamping spindle and the tensioned workpiece arise relatively long lever arms, which generate larger torques, so that the devices known from the prior art to tend to a certain deflection.
Aus
dem Stand der Technik (
Beide vorbeschriebenen Systeme des Standes der Technik sind für solche Anwendungen nachteilig, in denen eine automatisierte Bearbeitung der Werkstücke mit Werkstück- und Spannsystemwechsel vorgesehen ist. In diesen Fällen wechselt die Werkzeugmaschine automatisch ein bearbeitetes Werkstück gegen ein vorbereitetes, zu bearbeitendes aus, wobei die Werkstücke jeweils in einem Spannsystem gespannt sind. Das heißt, die Werkzeugmaschine wechselt komplette Spannsysteme aus, so dass eine manuelle Befestigung und Positionierung auf dem Maschinentisch diese Automatisierung verhinderte. Auf der anderen Seite bedingt das Auswechseln ganzer Spannsysteme, dass das bei den zuerst beschriebenen Systemen auftretende Durchbiegen nicht durch starres Befestigen derselben auf dem Maschinentisch von diesem abgefangen werden kann. Diese Spannsysteme sind daher auf Adapterplatten befestigt, die ihrerseits per Steckbolzen am Maschinentisch befestigt werden. Diese Adapterplatten weisen eine das Durchbiegen minimierende Masse auf, indem sie relativ stark ausgeführt sind, beispielsweise mit Dicken von 60 mm. Hohe Massen auf dem Maschinentisch erfordern jedoch erhöhten Aufwand sowohl im Hinblick auf den Materialeinsatz bei den Adapterplatten als auch hinsichtlich der Dimensionierung des Maschinentisch- und des automatischen Wechselantriebes. Da die zusätzliche Masse das Durchbiegen nicht vollständig beseitigen kann, müssen die Zapfen, mit denen der Grundkörper in die Adapterplatte eingreift, dies kompensieren und sind daher entsprechend aufwendig konstruiert. Die groß dimensionierten Adapterplatten erhöhen ebenfalls die Gesamthöhe einer Vorrichtung nebst Werkstück, so dass weniger Bearbeitungsraum zur Verfügung steht.Both The prior art systems described above are for such Applications disadvantageous in which automated processing the workpieces with workpiece and clamping system change is provided. In these cases changes the machine tool automatically against a machined workpiece a prepared, to be machined, the workpieces each are stretched in a clamping system. That is, the machine tool changes complete clamping systems, allowing a manual attachment and Positioning on the machine table prevented this automation. On the other hand, the replacement of entire clamping systems, that the sag occurring in the systems described first not by rigidly fixing them on the machine table can be intercepted by this. These clamping systems are therefore mounted on adapter plates, which in turn by means of socket pins on the machine table be attached. These adapter plates have a deflection minimizing mass by being relatively strong, for example, with thicknesses of 60 mm. High masses on the machine table however, require increased Effort both with regard to the use of materials in the adapter plates as well as with regard to the dimensioning of the machine table and the automatic changeover drive. Because the extra mass is the sag not completely can eliminate the cones with which the basic body engages in the adapter plate, compensate for this and are therefore designed accordingly consuming. The large-sized adapter plates increase also the total height a device with workpiece, so that less processing space is available.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine Spannvorrichtung anzugeben, die auf ihren Grundkörper äußerst kleine Drehmomente ausübt und deren Gesamthöhe möglichst gering ist.It It is therefore an object of the invention to specify a tensioning device, the extremely small on their body Torques exerts and their overall height preferably is low.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Spannspindel eine Spannkraft in einem oberen Bereich der Spannblöcke einleitend ausgebildet ist und eine Verstellspindel zur Verstellung der Spannblöcke vorgesehen ist, wobei die Spannvorrichtung entweder zwei bewegliche Spannblöcke oder einen festen und einen beweglichen Spannblock oder zwei bewegliche und einen dazwischen angeordneten, festen Spannblock aufweist. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung weist demnach zwei Spindeln auf, eine Spindel zur Krafteinleitung in einem oberen Bereich der Vorrichtung, sowie eine Verstellspindel zur Verstellung der beweglichen Spannblöcke. Die erfindungsgemäße Trennung von Verstell- und Spannfunktion erlaubt mit großem Vorteil eine einfach zu verstellende und dadurch für die genannten automatisierten Bearbeitungen geeignete, sowie Drehmomente auf ihr Grundgestell vermeidende Spannvorrichtung anzugeben. Hierdurch werden die Vorteile der leichten Verstellbarkeit mit denen der drehmomentfreien Krafteinleitung kombiniert. Eine Adapterplatte für eine erfindungsgemäße Vorrichtung muss keine zusätzliche Masse mehr als Gegenmaßnahme für das mit großem Vorteil nicht länger auftretende Durchbiegen der Spannvorrichtung aufweisen und kann daher entsprechend dünn ausgebildet sein. Gleiches gilt für den Grundkörper, der erfindungsgemäß ebenfalls mit relativ geringer Masse ausgebildet ist und der mit großem Vorteil eine einfache Verstellung der Spannblöcke ermöglicht.This object is achieved in that the clamping spindle is a clamping force in an upper region of the clamping blocks initiating and an adjusting spindle for adjusting the clamping blocks is provided, wherein the clamping device either two movable clamping blocks or a fixed and a movable clamping block or two movable and one in between arranged, fixed clamping block. A device according to the invention accordingly has two spindles, a spindle for introducing force into an upper region of the device, and an adjusting spindle for adjusting the movable clamping blocks. The separation of the adjustment and tensioning function according to the invention makes it possible with great advantage to specify a tensioning device which is easy to adjust and thus suitable for the aforementioned automated processes, as well as torques on its base frame. This combines the advantages of easy adjustability with those of torque-free force transmission. An adapter plate for a device according to the invention need not have any additional mass as a countermeasure for the deflection of the tensioning device which no longer occurs with great advantage, and may therefore be correspondingly thin. The same applies to the main body, the invention also formed with relatively low mass is and allows with great advantage a simple adjustment of the clamping blocks.
In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verstellspindel im Grundkörper angeordnet ist, vorzugsweise dreiseitig geführt, dass sie vorzugsweise zwei Abschnitte mit gegenläufigen Gewinden aufweist und ihre Enden als Antriebsadapter, insbesondere Sechskantabschnitte, ausgebildet sind und sie vorzugsweise aus gehärtetem Material besteht. Die Verstellspindel dient erfindungsgemäß lediglich zur Verstellung der beweglichen Spannblöcke und muss keinerlei Spannkräfte übertragen. Sie ist daher einfach in den Grundkörper eingelegt. Ihre als Antriebsadapter, insbesondere Sechskantabschnitte, ausgebildeten Enden weisen vorzugsweise einen wesentlich geringeren Durchmesser als der Gewindeabschnitt selber auf, um einen Anwender nicht dazu zu verleiten, die Spannkraft über diese Verstellspindel aufzubringen. Dadurch, dass sie lediglich dreiseitig im Grundkörper geführt ist, kann sie einfach nach oben aus diesem herausgenommen und extrem einfach gereinigt werden. Besteht die Verstellspindel aus gehärtetem Material, weist sie eine besonders große Haltbarkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Späne und Prozessflüssigkeit auf.In Embodiment of the invention, it is provided that the adjusting spindle in the main body is arranged, preferably guided on three sides, that they preferably two sections with opposite directions Has threads and their ends as a drive adapter, in particular Hexagonal sections, are formed and they are preferably made of hardened material consists. The adjusting spindle is used according to the invention only for adjustment the movable clamping blocks and does not have to transmit any tension forces. It is therefore simply inserted into the body. Your as drive adapter, in particular hexagonal sections, formed ends preferably have a much smaller diameter than the threaded portion on its own, so as not to mislead a user, the clamping force on this Apply adjusting spindle. Because they are only three-sided in the main body guided is, she can just taken up and out of this extreme simply be cleaned. Is the adjusting spindle made of hardened material, she has a very big one Durability and resistance to Chips and process liquid on.
In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Grundkörper einteilig ausgebildet ist und eine Verstellspindelaufnahme, Spannblockführungsschienen und vorzugsweise Bohrungen zur Verbindung mit weiteren Spannvorrichtungen und/oder eine Spannblockarretiereinrichtung aufweist. Ein einteiliger Grundkörper ist einfach und unaufwendig herzustellen und dabei stabil. Durch die Möglichkeit, mittels Bohrungen mit weiteren Spannvorrichtungen verbunden zu werden, lässt sich problemlos die maximale Hufspannweite der Vorrichtung vervielfachen. Die Verstellspindelaufnahme besteht aus einer Fräsung im Grundkörper, in die die Verstellspindel von oben eingelegt wird. Da die Verstellspindel keinerlei Spannkräfte übertragen muss, kann sie relativ klein dimensioniert sein.In Embodiment of the invention, it is provided that the basic body in one piece is formed and a Verstellspindelaufnahme, clamping block guide rails and preferably bores for connection to other clamping devices and / or comprising a clamping block locking device. A one-piece body is simple and inexpensive to produce and stable. By the possibility to be connected by drilling with other fixtures, let yourself easily multiply the maximum hoof span of the device. The adjusting spindle mount consists of a milling in the main body, in the adjusting spindle is inserted from above. Because the adjusting spindle no tension forces transmitted must, it can be relatively small dimensioned.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass ein Spannblock einteilig oder zweiteilig oder zweiteilig gelenkig verbunden ausgebildet ist und dass eine Spannvorrichtung diese Spannblöcke in beliebiger Kombination aufweisen kann. Einteilige Spannblöcke sind stabil, zweiteilige Spannblöcke sind daneben variabler und gelenkig verbundene, zweiteilige Spannblöcke stellen mit großem Vorteil ein Niederzugelement dar. Enthält eine Spannvorrichtung diese Spannblöcke in beliebiger Kombination, kann sie mit großem Vorteil an die jeweilige Spannsituation angepasst werden.According to the invention, it is provided that a clamping block one-piece or two-piece or two-piece articulated is formed connected and that a clamping device these clamping blocks in any combination can have. One-piece clamping blocks are stable, two-piece clamping blocks Next to it are variable and hinged, two-piece clamping blocks with big Advantage of a pull-down element dar. Contains a clamping device these clamping blocks in any Combination, she can with great Advantage adapted to the particular clamping situation.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die zweiteiligen Spannblöcke aus einer Grundplatte und einem Aufsatz bestehen, die vorzugsweise gelenkig miteinander verbunden sind. Durch gelenkige Verbindung eines Aufsatzes mit einer Grundplatte wird mit großem Vorteil ein Niederzugelement zur Verfügung gestellt, das ein Aufwölben eines gespannten Werkstückes verhindert, die Zweiteiligkeit erlaubt den Austausch von verschiedenen Aufsätzen unter Beibehaltung einer Grundplatte. Mit Vorteil können so Aufsätze, die beispielsweise runde Werkstücke spannen können, leicht gegen andere ausgetauscht werden, ohne dass eine zweite Grundplatte erforderlich würde.According to the invention, it is provided that the two-piece tension blocks consist of a base plate and a cap, preferably are hinged together. Through articulated connection An essay with a base plate is a great advantage a pull-down element provided, that a bulge a tensioned workpiece prevents the bipartition allows the exchange of different essays while maintaining a base plate. With advantage can so Essays, for example, round workpieces can tension, easily replaced with others without a second base plate would be required.
Weist die gelenkige Verbindung eine mehrfach linienförmig gelagerte Gelenkwelle auf, so wird mit großem Vorteil das Spiel der Gelenkwelle minimiert. Die linienförmige Lagerung wird durch eine Gelenkwellenaufnahme verwirklicht, die als Durchgangsbohrung durch die Grundplatte nicht mit exakt kreisförmigem Querschnitt sondern vielmehr mit einem durchmessererweiterten Bereich ausgestattet ist. Die zwei linienförmigen Kanten im Übergangsbereich von Durchgangsbohrung und durchmessererweitertem Bereich wirken als V-förmiges Lager. Es ist erfindungsgemäß ebenfalls vorgesehen, zwei sich gegenüberliegende v-förmige Lager vorzusehen, so dass ein erfindungsgemäßer gelenkiger Spannblock auch um 180° gedreht eingesetzt werden kann.has the articulated connection a multi-linearly mounted propeller shaft on, so will be great Advantage minimizes the play of the PTO shaft. The linear storage is realized by a cardan shaft, which serves as a through hole through the base plate not with exactly circular cross-section but rather, it is equipped with a diameter-extended area. The two linear Edges in the transition area of through-hole and diameter-extended area act as V-shaped Camp. It is also according to the invention provided, two opposite each other V-shaped bearings provide, so that an inventive articulated clamping block also rotated by 180 ° can be used.
Die Verstellspindel findet ihr Gegenstück in der Gewindehülse, die im Boden der Grundplatte/des einteiligen Spannblocks eingearbeitet ist. Diese Gewindehülse ist dabei so ausgebildet, dass die Verstellspindel nicht vollständig umschlossen wird. Durch Festsetzen der Spannblöcke mittels der Spannblockarretiereinrichtung, insbesondere ausgebildet als Spannpratzen, an einer der Spannblockführungsschienen des Grundkörpers wird erreicht, dass die Verstellspindel keine Stützkräfte erfährt.The Adjusting spindle finds its counterpart in the threaded sleeve, the incorporated in the bottom of the base plate / the one-piece clamping block is. This threaded sleeve is designed so that the adjusting spindle is not completely enclosed becomes. By setting the clamping blocks by means of the clamping block locking device, in particular designed as Spannpratzen on one of the clamping block guide rails of the basic body is achieved that the adjusting spindle experiences no supporting forces.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Spannblöcke nach oben aus dem Grundkörper entnehmbar ausgebildet sind. Auf diese Weise können sie leicht gegen anders ausgebildete Spannblöcke ausgetauscht und müssen nicht umständlich in Längsrichtung aus dem Grundkörper herausgeführt werden. Diese Ausgestaltung wird auch dadurch ermöglicht, dass die Verstellspindel nicht von der Gewindehülse umgriffen sondern nur umgeben wird. Das Entnehmen wird dadurch ermöglicht, dass die Spannblockführungsschienen die entsprechenden Führungsabschnitte der Spannkörper nicht übergreifen.According to the invention, it is provided that the tension blocks upwards from the main body are formed removable. That way, they can easily do something different replaced trained clamping blocks and must not awkward longitudinal from the main body be led out. This embodiment is also made possible by the adjustment spindle not from the threaded sleeve surrounded but only surrounded. The removal is made possible by that the clamping block guide rails the corresponding guide sections the clamping body do not spread.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen,
dass die Aufsätze
eine Spannspindelaufnahme aufweisen, wobei die Spannspindelaufnahme
mittels Bolzen an den Aufsätzen
befestigt ist. Diese Art der Befestigung ist einfach, stabil und
widerstandsfähig.
Die erfindungsgemäße Spannspindel
und deren Befestigung entspricht derjenigen des Gebrauchsmusters
Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass wenigstens eine Auflageplatte zur Beabstandung eines Werkstückes vom Grundkörper vorgesehen ist, wobei vorzugsweise jedem Spannblock eine Auflageplatte zugeordnet ist, die ein von einem Spannblock unabhängiges einstückiges Bauteil ist. Diese erfindungsgemäße Trennung von Spann- und Positionierfunktion bei den Spannblöcken erlaubt mit großem Vorteil die Einhaltung der erforderlichen Fehlertoleranzen bezüglich des Längenabstandes von Werkstück zu Maschinentisch, so dass eine hochgenaue Positionierung möglich ist. Insbesondere, wenn die Auflageplatte einstückig gefertigt ist, werden vorteilhafterweise Summenfehler in der Positionierung vermieden, die sich ansonsten aus der Summe der Fehler bei den Fertigungstoleranzen von Spannbacke, Aufsatz und Grundplatte ergäben. Aus dieser Trennung resultiert ebenfalls eine Kostenersparnis, da der Spannblock längenungenauer gearbeitet sein kann. Dadurch, dass jedem Spannblock eine eigene Auflageplatte zugeordnet ist, wird die Positionierung des Werkstücks besonders genau. Durch die Maßnahme, dass die Auflageplatte ein vom jeweiligen Spannblock unabhängiges Bauteil ist, kann vorteilhafterweise die Herstellung und der Aufbau der Vorrichtung vereinfacht und dennoch dessen Wirkung verbessert werden. Die Auflageplatte wird in einfacher Weise an der Grundplatte des Spannblocks mittels Schrauben befestigt, wobei diese Befestigung an beiden Seiten eines Spannblocks erfolgen kann.Farther is inventively provided that at least one support plate for spacing a workpiece from body is provided, preferably associated with each clamping block a support plate is, which is a one-piece independent of a chuck block is. This separation according to the invention of clamping and positioning function allowed on the clamping blocks with big Advantage the compliance with the required error tolerances regarding the length distance of workpiece to machine table, so that a highly accurate positioning is possible. In particular, when the platen is made in one piece, be advantageously avoided summation errors in the positioning, otherwise the sum of the errors in the manufacturing tolerances result from clamping jaw, attachment and base plate. Out of this separation results also a cost savings, since the clamping block lengthening can be worked. Because each clamping block has its own support plate is assigned, the positioning of the workpiece is special exactly. By the measure, that the support plate independent of the respective clamping block component is advantageously, the manufacture and construction of the Device simplified and yet its effect can be improved. The support plate is easily attached to the base plate of the Clamping blocks secured by screws, with this attachment can be done on both sides of a clamping block.
Die Erfindung wird in einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf eine Zeichnung beispielhaft beschrieben, wobei weitere vorteilhafte Einzelheiten den Figuren der Zeichnung zu entnehmen sind. Funktionsmäßig gleiche Teile sind dabei mit denselben Bezugszeichen versehen.The Invention is in a preferred embodiment with reference on a drawing by way of example, with further advantageous details the figures of the drawing can be seen. Functionally same Parts are provided with the same reference numerals.
Die Figuren der Zeichnung zeigen im Einzelnen:The Figures of the drawing show in detail:
Erfindungsgemäß kann die
Spannspindel
- 11
- Spannvorrichtungjig
- 22
- Grundkörperbody
- 33
- Spannblockclamping block
- 44
- Spannblockclamping block
- 55
- Spannspindelclamping spindle
- 66
- Verstellspindeladjusting spindle
- 77
- Rechtsgewinderight-hand thread
- 88th
- Linksgewindeleft-hand thread
- 99
- SechskantabschnittHexagonal section
- 1010
- VerstellspindelaufnahmeVerstellspindelaufnahme
- 1111
- Bohrungdrilling
- 1212
- Grundplattebaseplate
- 1313
- Aufsatzessay
- 1414
- Gelenkwellepropeller shaft
- 1515
- SpannblockarretiereinrichtungSpan Bloc truck animal facility
- 1616
- GelenkwellenaufnahmeJoint shaft receiving
- 1717
- SpannspindelaufnahmeClamping spindle taper
- 1818
- Bolzenbolt
- 1919
- Auflageplatteplaten
- 2020
- SpannblockführungsschienenClamping block guide rails
- 2121
- Auflageplattenanschlussbohrung (Sackloch)Platen connection bore (Blind hole)
- 2222
- Gewindehülsethreaded sleeve
- 2323
- SpannpratzenbohrungSpannpratzenbohrung
- 2424
- Spannbackenjaws
- 2525
- SpannbackenaufnahmeJaw mounting
- 2626
- LagerbolzenbohrungBearing bolt hole
- 2727
- Gelenkbefestigungenjoint attachments
Claims (10)
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