DE102009057917A1

DE102009057917A1 - Positioning device for clamping system, particularly bench vice, has multiple stop elements which are guided in guiding holes and are moved between positions opposite to clamp surface

Info

Publication number: DE102009057917A1
Application number: DE200910057917
Authority: DE
Inventors: Klaus Sporer
Original assignee: Sporer Klaus Dipl-Ing
Current assignee: Sporer Klaus Dipl-Ing
Priority date: 2009-12-11
Filing date: 2009-12-11
Publication date: 2011-06-16

Abstract

The positioning device has multiple stop elements which are guided in guiding holes (1.6) and are moved between the positions opposite to a clamp surface. The positioning device has a recess (1.4) on the side of the guiding holes, where the recess covers the guiding holes in complete or partial manner.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Positioniervorrichtung für ein Spannsystem zum zeitsparenden und lagegenauen Spannen von Werkstücken auf Werkzeugmaschinen mit Anschlagelementen, die zum Positionieren des Werkstückes aus der Spannfläche ragen.The present invention relates to a positioning device for a clamping system for time-saving and positionally accurate clamping of workpieces on machine tools with stop elements which protrude to position the workpiece from the clamping surface.

Die bisher bekannten Lösungen zum lagegenauen Spannen von Werkstücken in Spannsystemen mit Anschlagelementen, die zum Positionieren aus der Spannfläche herausragen, sind so konzipiert, dass jeweils mit einem Schaltvorgang eine horizontal verlaufende Reihe von Anschlagelementen nach außen gedrückt werden. Dazu wird ein Druckkanal, der mit den Anschlagelementen einer horizontalen Reihe verbunden ist, durch Aufsetzen einer Druckluftpistole, mit Druck beaufschlagt. Durch die dabei auf die, dem Druckkanal zugewandte Stirnfläche der Anschlagelemente, entstehende Kraft, werden diese in Spannrichtung bewegt, und ragen somit aus der Spannfläche heraus. Um den Druckbereich abzudichten werden Dichtungselemente eingesetzt, die auf dem Anschlagelement angeordnet sind, und sich an einem radial verlaufenden Absatz abstützen.The previously known solutions for positionally accurate clamping of workpieces in clamping systems with stop elements, which protrude from the clamping surface for positioning, are designed so that each with a switching operation a horizontally extending series of stop elements are pressed to the outside. For this purpose, a pressure channel which is connected to the stop elements of a horizontal row, by applying a compressed air gun, pressurized. By doing on the, the pressure channel facing end face of the stop elements, resulting force, they are moved in the clamping direction, and thus protrude out of the clamping surface. To seal the pressure area sealing elements are used, which are arranged on the stop element, and are supported on a radially extending shoulder.

Um eine hohe Zugänglichkeit des Werkzeuges zu dem Werkstück erreichen zu können, und wegen der Modularität zu den verschiedensten Spannsystemen, steht für die Positioniervorrichtung ein nur sehr begrenzter Raum zur Verfügung. Darüber hinaus soll das Anordnungsmuster der Anschlagelemente möglichst eng gewählt werden, um der Bedienperson eine große Auswahl an Positioniermöglichkeiten zu bieten. Daraus resultiert, dass die Reihen der Anschlagelemente in vertikaler Richtung mit sehr geringem Abstand angeordnet sein müssen. Das wiederum hat zur Folge, dass der Druckluftanschluss, von seiner Größe her, durch den Abstand zwischen den Reihen von Anschlagelementen in seiner Größe beschränkt ist. Eine üblicherweise in den Fertigungsbetrieben vorhandene Druckluftpistole kann deshalb zu der Druckluftbeaufschlagung dieser Positioniervorrichtung nicht verwendet werden.In order to achieve high accessibility of the tool to the workpiece, and because of the modularity to a variety of clamping systems, the positioning is only a very limited space available. In addition, the arrangement pattern of the stop elements should be selected as narrow as possible in order to offer the operator a large selection of positioning options. As a result, the rows of stop elements must be arranged in the vertical direction with a very small distance. This in turn has the consequence that the compressed air connection is limited in size by the distance between the rows of stop elements in size. A compressed air gun which is usually present in the manufacturing plants can therefore not be used for supplying compressed air to this positioning device.

Ein weiterer Nachteil der beschriebenen Positioniervorrichtung liegt in der Schmutzempfindlichkeit, beim Einsatz in der spanabhebenden Fertigung. Hier steht die Positioniervorrichtung unter dem Einfluss von Kühlflüssigkeiten und kleinen Spanpartikeln, die in den Führungskanal des Anschlagelementes eindringen. Durch die alternierende Bewegung gelangen diese Verschmutzungen dann bis zu dem Dichtungselement des Anschlagelementes, welches die druckbeaufschlagte Seite abdichten soll. Dadurch wird die Kraft größer, die nötig ist, um das Anschlagelement in seine aktive Position, in der es aus der Spannfläche heraus ragt, zu bewegen.Another disadvantage of the positioning device described lies in the sensitivity to dirt when used in machining. Here, the positioning device is under the influence of cooling liquids and small chip particles, which penetrate into the guide channel of the stop element. Due to the alternating movement, these contaminants then reach the sealing element of the stop element, which is intended to seal the pressurized side. This increases the force required to move the stop element to its active position in which it projects out of the clamping surface.

Eine weitere Verschmutzungsgefahr, birgt der Druckluftanschluss. Er besteht aus einer kegelförmigen Vertiefung in der Außenkontur des Grundkörpers der Positioniervorrichtung, die über eine Bohrung mit Druckkanal verbunden ist. Auch hier kann Schmutz und Kühlflüssigkeit bis zu den Anschlagelementen eindringen.Another danger of contamination is posed by the compressed air connection. It consists of a conical depression in the outer contour of the base body of the positioning, which is connected via a bore with pressure channel. Again, dirt and coolant can penetrate to the stop elements.

Aufgrund der standardmäßigen Ausgestaltung von Werkzeugmaschinen, kann die Bedienperson nur von einer Seite aus an das Spannsystem kommen, um es zu bedienen. Die bisher bekannten Positioniervorrichtungen sehen deshalb zwei verschiedene, spiegelbildlich angeordnete Grundkörper vor, deren Druckluftanschlüsse beim gleichzeitigen Einsatz, jeweils zur Bedienperson gerichtet sind. Die Notwendigkeit eines spiegelbildlichen Grundkörpers könnte dadurch vermieden werden, wenn sich auf beiden Endseiten des Druckkanals ein Druckluftanschluss befinden würde. Dann könnte jedoch kein Druck zum Bewegen der Anschlagelemente im Druckkanal aufgebaut werden, da der gegenüber liegende Druckluftanschluss offen ist, und dort die eingebrachte Luft wieder entweichen würde.Due to the standard design of machine tools, the operator can only come from one side to the clamping system to operate it. The previously known positioning therefore provide two different, mirror image arranged base body whose compressed air connections are directed at the same time, each to the operator. The need for a mirror-image basic body could be avoided if there would be a compressed air connection on both end sides of the pressure channel. However, then no pressure could be built up to move the stop elements in the pressure channel, since the opposite compressed air port is open, and there would escape the introduced air again.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, eine Positioniervorrichtung für ein Spannsystem zu schaffen, dessen Funktionselemente weitgehend vor Verschmutzung geschützt sind, die mittels verschiedener handelsüblicher und weithin gebräuchlicher Druckluftpistolen betrieben werden kann, und die auf beiden Seiten des Spannsystems ohne Abwandlung eingesetzt werden kann.The present invention is therefore based on the object to provide a positioning device for a clamping system, the functional elements are largely protected from contamination, which can be operated by means of various commercially available and widely used compressed air guns, and can be used on both sides of the clamping system without modification ,

Dazu sieht die vorliegende Erfindung einen Grundkörper vor, der zwischen dem Spannsystem und dem Werkstück angeordnet ist. Auf seiner, dem Werkstück zugewandten Seite weist der Grundkörper eine Vielzahl von, zur Spannrichtung parallel verlaufenden Bohrungen auf, denen jeweils ein Anschlagelement zugeordnet ist. Auf der dem Werkstück abgewandten Seite des Grundkörpers befindet sich eine Ausnehmung, die mit jeder Bohrung zur Aufnahme der Anschlagelemente, verbunden ist.For this purpose, the present invention provides a base body, which is arranged between the clamping system and the workpiece. On its side facing the workpiece, the base body has a multiplicity of bores running parallel to the clamping direction, to each of which a stop element is assigned. On the side facing away from the workpiece of the base body is a recess which is connected to each bore for receiving the stop elements.

An mindestens einer Stirnseite des Grundkörpers, die quer zur Spannrichtung verläuft, ist die Ausnehmung, die sich auf der dem Werkstück abgewandten Seite befindet, über mindestens einen Druckluftanschluss mit der Außenkontur des Grundkörpers verbunden. Jedem dieser Druckluftanschlüsse ist eine Rückschlageinheit zugeordnet, die bei einer stoßartigen Druckbeaufschlagung durch einem weiteren Druckluftanschluss, die Ausnehmung abdichtet, der sie zugeordnet ist.On at least one end face of the main body, which extends transversely to the clamping direction, the recess, which is located on the side facing away from the workpiece, connected via at least one compressed air connection to the outer contour of the base body. Each of these compressed air connections is assigned a check-back unit which, in the event of an abrupt pressurization by another compressed-air connection, seals the recess to which it is assigned.

Der Druckluftanschluss besteht aus mindestens einer trichter- bzw. trompetenförmigen, im Querschnitt runden Vertiefung, deren Durchmesser sich zur Außenkontur des Grundkörpers hin, vergrößert. Im Verlauf dieser Vertiefung ist eine ringförmige, zur Achse der trichter- bzw. trompetenförmigen Vertiefung konzentrische, weitere Vertiefung angeordnet, die sich in radialer Richtung nach außen erstreckt.The compressed air connection consists of at least one funnel-shaped or trumpet-shaped, in cross-section round recess whose diameter increases towards the outer contour of the base body. In the course of this depression, an annular, concentric to the axis of the funnel or trumpet-shaped depression, further recess is arranged, which extends in the radial direction to the outside.

Die Bohrungen im Grundkörper auf der, dem Werkstück zugewandten Seite, weisen in ihrem Verlauf, eine ringförmige, in radialer Richtung nach außen verlaufende Ausnehmung auf, denen jeweils mindestens ein Dichtungselement zugeordnet ist.The holes in the main body on the side facing the workpiece, in their course, an annular, radially outwardly extending recess, which is assigned at least one sealing element in each case.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:In the following the invention will be explained in more detail with reference to a preferred embodiment shown in the drawings. It shows:

1 eine dreidimensionale Schrägansicht der erfindungsgemäßen Positioniervorrichtung auf die, der Anschlagfläche abgewandten Seite. 1 a three-dimensional oblique view of the positioning device according to the invention on the side facing away from the stop surface.

2 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Positioniervorrichtung auf Höhe eines Druckluftanschlusses. 2 a longitudinal section through the positioning device according to the invention at the level of a compressed air connection.

3 eine dreidimensionale Schrägansicht mit Anschlagelementen, die aus der Anschlagfläche herausragen. 3 a three-dimensional oblique view with stop elements that protrude from the stop surface.

Die 1 zeigt eine erfindungsgemäße Ausgestaltungsform der vorliegenden Positioniervorrichtung mit Blick auf die, der Spannfläche (1.5) abgewandten Seite, mit der Vertiefung (1.4), die alle Bohrungen (1.6) miteinander verbindet. Die in ihren Anschlussöffnungen (21.1) und (31.1) unterschiedlichen Druckluftanschlüsse (20) und (30) sind übereinander angeordnet und können so ausreichend Platz bieten, für die verschiedenartigsten Auslasselemente von Druckluftpistolen.The 1 shows an inventive embodiment of the present positioning device with a view of the, the clamping surface ( 1.5 ) facing away from, with the depression ( 1.4 ), all holes ( 1.6 ) connects to each other. The in their connection openings ( 21.1 ) and ( 31.1 ) different compressed air connections ( 20 ) and ( 30 ) are arranged one above the other and can thus provide sufficient space for the most diverse outlet elements of compressed air guns.

Im eingebauten Zustand liegt die, der Spannfläche (1.5) abgewandte Seite der Positioniervorrichtung, an einem Aufnahmeelement des Spannsystems an, sodass die Vertiefung (1.4) zum Spannsystem hin abgedichtet ist.When installed, the clamping surface ( 1.5 ) facing away from the positioning, on a receiving element of the clamping system, so that the recess ( 1.4 ) is sealed to the clamping system.

2 zeigt einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Positioniervorrichtung auf Höhe des Druckluftanschlusses (30), der über ein Rückschlagventil, in Form einer Kugel (60) und einer Druckfeder (50), verfügt. Die Auslegung der Druckfeder (50) ist so gewählt, dass ohne jegliche Druckbeaufschlagung der Positioniervorrichtung, das Druckmedium zwischen der Kugel (60) und dem Anschlusselement (31) entweichen kann. 2 shows a cross section through the positioning device according to the invention at the level of the compressed air connection ( 30 ), via a check valve, in the form of a ball ( 60 ) and a compression spring ( 50 ). The design of the compression spring ( 50 ) is chosen so that without any pressurization of the positioning device, the pressure medium between the ball ( 60 ) and the connection element ( 31 ) can escape.

Wird die Vertiefung (1.5) über einen anderen Druckluftanschluss stoßartig mit Druck beaufschlagt, wird die Kugel (60) des Druckluftanschlusses (30) an die Mündung (31.2) der Anschlussöffnung (31.1) des Anschlusselementes (31) gedrückt. Dadurch wird der Druckluftanschluss (30) vorübergehend abgedichtet. Dadurch baut sich in der Vertiefung (1.4) des Grundelements (1) ein erhöhter Druck auf, der eine Kraft auf die endseitigen Stirnflächen (40.1) der Anschlagelemente (40) ausübt, wodurch sich diese in Spannrichtung (100) solange bewegen, bis sie aus der Spannfläche (1.5) herausragen.Will the depression ( 1.5 ) impinges on another compressed air connection jerky pressure, the ball ( 60 ) of the compressed air connection ( 30 ) to the mouth ( 31.2 ) of the connection opening ( 31.1 ) of the connecting element ( 31 ). This will cause the compressed air connection ( 30 ) temporarily sealed. This builds in the depression ( 1.4 ) of the primitive ( 1 ) an increased pressure, the force on the end faces ( 40.1 ) of the stop elements ( 40 ), whereby these in the clamping direction ( 100 ) until they come out of the clamping surface ( 1.5 protrude).

Für eine zusätzliche Abdichtung der Anschlussöffnung (30) sieht die vorliegende Erfindung eine ringförmige Vertiefung (31.3) vor, in der ein handelsübliches Dichtungselement (80) positioniert ist. Beim Anlegen der Druckluftpistole schmiegt sich das Dichtungselement an deren Auslasselement an und verhindert so einen übermäßigen Druckverlust. Anhand der Druckluftpistole wird anschließend Druck aufgebaut, wodurch die Kugel (60) gegen den Druck der Druckfeder (50) von der Mündung (31.2) der Anschlussöffnung (31.1) weg, entlang des Druckkanals (1.6) bewegt wird. Der Durchmesser des Druckkanals (1.7) ist so gewählt, dass das Druckmedium um die Kugel (60) herum strömen kann, und über die Verbindungsausnehmung (1.3) in die Vertiefung (1.4) gelangen kann.For additional sealing of the connection opening ( 30 ), the present invention provides an annular recess ( 31.3 ), in which a commercially available sealing element ( 80 ) is positioned. When the compressed air gun is applied, the sealing element conforms to its outlet element and thus prevents excessive pressure loss. The compressed air gun is then pressure built up, whereby the ball ( 60 ) against the pressure of the compression spring ( 50 ) from the mouth ( 31.2 ) of the connection opening ( 31.1 ) away, along the pressure channel ( 1.6 ) is moved. The diameter of the pressure channel ( 1.7 ) is chosen so that the pressure medium around the ball ( 60 ) can flow around, and via the connecting recess ( 1.3 ) into the depression ( 1.4 ) can get.

Zur Abdichtung der Anschlagelemente sieht die vorliegende Erfindung jeweils ein Dichtungselement (10) vor, das über eine ringförmige Vertiefung in der Bohrung (1.6) gehalten wird, die in radialer Richtung nach außen gerichtet, und nahe der Spannfläche positioniert ist. Dadurch kann eine Verschmutzung des Innenraumes der Positioniervorrichtung verhindert werden.For sealing the stop elements, the present invention provides a respective sealing element ( 10 ), which via an annular recess in the bore ( 1.6 ) which is directed radially outwards and positioned near the rake face. Thereby, contamination of the interior of the positioning device can be prevented.

Die 3 zeigt eine dreidimensionale Schrägansicht der erfindungsgemäßen Positioniervorrichtung mit Blick auf die Spannfläche (1.5), aus der die Anschlagelemente (40) herausragen, und die Druckluftanschlüsse (20) und (30). Die Druckluftanschlüsse sind auf den beiden Stirnseiten (1.1) und (1.2) der Positioniervorrichtung angeordnet, sodass es nicht mehr notwendig ist, beim doppelseitigen Gebrauch einer Positioniervorrichtung, linke und rechte Varianten vorzuhalten.The 3 shows a three-dimensional oblique view of the positioning device according to the invention with a view of the clamping surface ( 1.5 ), from which the stop elements ( 40 ) and the compressed air connections ( 20 ) and ( 30 ). The compressed air connections are on the two end faces ( 1.1 ) and ( 1.2 ) of the positioning device, so that it is no longer necessary, vorzuhalten the double-sided use of a positioning, left and right variants.

Claims

Positioning device for a clamping system, in particular a vise, comprising a plurality of stop elements, which are guided in guide bores and which are displaceable relative to the clamping surface between positions in which the stop element protrudes from the clamping surface or does not emerge, characterized in that the positioning device the, the clamping surface facing away from the guide holes, a recess ( 1.4 ), all guide bores ( 1.6 ) completely or partially covered.

Positioning device for a clamping system according to claim 1, characterized in that the recess ( 1.4 ) with at least one compressed air connection ( 20 ) connected is.

Positioning device for a clamping system according to claims 1 and 2, characterized in that the compressed air connection ( 20 ) from at least one funnel-shaped connection opening ( 31.1 ) and at least one check valve ( 70 ) consists.

Positioning device for a clamping system according to claims 1 and to 3, characterized in that the guide bore ( 1.6 ) of the basic body ( 1 ) an annular, radially outwardly directed, recess ( 1.8 ) having.

Positioning device for a clamping system according to claims 1 and 4, characterized in that each recess ( 1.8 ) of the basic body ( 1 ) a sealing element ( 10 ) assigned.

Positioning device for a clamping system according to claims 1 and to 5, characterized in that the connection openings ( 21.1 ) and ( 31.1 ) of the compressed air connections ( 20 ) and ( 30 ), are designed differently.

Positioning device for a clamping system according to claims 1 and to 6, characterized in that on each end face ( 1.1 ) and ( 1.2 ) of the positioning device at least one compressed air connection is arranged.