DE102013003053A1 - Clamping device e.g. floating tensioner for clamping workpiece e.g. cylinder block of internal combustion engine, has screw portion that is axially displaced to workpiece support portion and is protruded and screwed to workpiece - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung zum Spannen von Werkstücken nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein Verfahren zum Spannen von Werkstücken nach dem Oberbegriff des Anspruches 11.The invention relates to a clamping device for clamping workpieces according to the preamble of
Es ist bekannt, Werkstücke für die Bearbeitung beispielsweise an drei festen Positionen fest einzuspannen und an einer Position schwimmend aufzunehmen. Für die schwimmende Aufnahme sind Spannvorrichtungen bekannt (
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Spannvorrichtung sowie das gattungsgemäße Verfahren so auszubilden, dass das Werkstück bei der Bearbeitung einwandfrei eingespannt wird.The invention has the object of providing the generic clamping device and the generic method in such a way that the workpiece is clamped properly during processing.
Diese Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen Spannvorrichtung erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 und beim gattungsgemäßen Verfahren erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 11 gelöst.This object is achieved in the generic clamping device according to the invention with the characterizing features of
Bei der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung ragt durch die Werkstückauflage mindestens ein Schraubteil. Es wird mit dem Werkstück verschraubt und damit fest verbunden. Das Schraubteil ist relativ zur Werkstückauflage verschiebbar, so dass das Werkstück auf jeden Fall an der Werkstückauflage zur Anlage kommt. Da das Schraubteil in das Werkstück geschraubt wird, kann es bei der Bearbeitung nicht von der Werkstückauflage abheben, wenn Kräfte in entsprechender Axialrichtung des Schraubteiles auf das Werkstück wirken. Dadurch ist eine einwandfreie Bearbeitung des Werkstückes sichergestellt.In the clamping device according to the invention protrudes through the workpiece support at least one screw. It is bolted to the workpiece and thus firmly connected. The screw is displaceable relative to the workpiece support, so that the workpiece comes to rest on the workpiece support in any case. Since the screw is screwed into the workpiece, it can not stand out from the workpiece support during machining when forces acting in the corresponding axial direction of the screw on the workpiece. As a result, a perfect machining of the workpiece is ensured.
Die Werkstückauflage ist vorteilhaft Teil eines Stößels, durch den das Schraubteil ragt. Der Stößel lässt sich infolge der radialen Klemmung einwandfrei gegen Verschieben sichern. Innerhalb des Stößels ist das Schraubteil geschützt untergebracht.The workpiece support is advantageously part of a plunger through which protrudes the screw. The plunger can be properly secured against displacement due to the radial clamping. Within the plunger, the screw is housed protected.
Da das Schraubteil durch die Werkstückauflage ragt, reicht es bei einer vorteilhaften Ausführungsform aus, wenn lediglich das eine Ende des Schraubteiles mit einem Gewinde versehen ist. Das Schraubteil wird mit dem endseitigen Gewindeabschnitt in das Werkstück geschraubt. Da der übrige Teil des Schraubteiles in diesem Fall gewindefrei ist, lässt sich das Schraubteil einfach und zuverlässig innerhalb des Stößels verschieben.Since the screw protrudes through the workpiece support, it is sufficient in an advantageous embodiment, if only one end of the screw is provided with a thread. The screw is screwed with the end-side threaded portion in the workpiece. Since the remaining part of the screw in this case is thread-free, the screw can be easily and reliably move within the plunger.
Vorteilhaft ist der Stößel in seiner Achsrichtung in Richtung auf das Werkstück belastet. Bevorzugt wird diese Belastung durch wenigstens eine Druckfeder erreicht, die am anderen Ende des Schraubteiles angreifen kann.Advantageously, the plunger is loaded in its axial direction in the direction of the workpiece. Preferably, this load is achieved by at least one compression spring which can engage the other end of the screw.
Die Werkstückauflage ist vorteilhaft die Stirnseite des Stößels, über die das Schraubteil axial vorsteht. Solange der Stößel noch nicht radial geklemmt ist, kann er zuverlässig zur Anlage am Werkstück gebracht werden. Dann wird der Stößel radial geklemmt. Die Schraubverbindung zwischen dem Werkstück und dem Schraubteil stellt sicher, dass das Werkstück nicht von der Werkstückauflage bei entsprechender Belastung abheben kann.The workpiece support is advantageously the end face of the plunger over which the screw protrudes axially. As long as the plunger is not yet radially clamped, it can be reliably brought to rest on the workpiece. Then the plunger is clamped radially. The screw connection between the workpiece and the screw member ensures that the workpiece can not lift off the workpiece support under appropriate load.
Zur Radialklemmung der Werkstückauflage wird vorteilhaft eine Hydraulikspanneinrichtung eingesetzt, die wenig Bauraum benötigt und dennoch eine zuverlässige Radialklemmung gewährleistet.For radial clamping of the workpiece support advantageously a hydraulic clamping device is used, which requires little space and yet ensures reliable radial clamping.
Die Hydraulikspanneinrichtung hat vorteilhaft eine Bohrung, die in eine Hydraulikkammer mündet. Dabei wird das Hydraulikmedium bevorzugt durch einen Spannkolben unter Druck gesetzt, der mittels einer Spannschraube betätigt wird. Die Spannschraube kann, ebenso wie das Spannteil, beispielsweise mittels eines Schraubers betätigt werden. Es besteht dadurch die Möglichkeit, sowohl die Spannschraube als auch das Schraubteil durch motorisch angetriebene Schrauber zu betätigen, wodurch der Spannvorgang sehr vereinfacht wird.The hydraulic clamping device advantageously has a bore which opens into a hydraulic chamber. In this case, the hydraulic medium is preferably pressurized by a clamping piston, which is actuated by means of a clamping screw. The clamping screw can, as well as the clamping part, for example, be operated by means of a screwdriver. There is thus the possibility to operate both the clamping screw and the screw by motor-driven screwdriver, whereby the clamping process is greatly simplified.
Eine kompakte Bauform ergibt sich in vorteilhafter Weise dann, wenn die Achse der Spannschraube parallel zur Achse des Schraubteiles liegt. Diese Lage hat zudem den Vorteil, dass der oder die Schrauber von der gleichen Seite der Spannvorrichtung aus angesetzt werden können, wodurch die Betätigung der Spannvorrichtung sehr erleichtert wird.A compact design results in an advantageous manner when the axis of the clamping screw is parallel to the axis of the screw. This situation also has the advantage that the one or more screwdrivers can be attached from the same side of the clamping device, whereby the operation of the clamping device is greatly facilitated.
Vorteilhaft ist die Spannschraube in eine Gewindebuchse geschraubt, die im Grundkörper angeordnet ist. Der Einsatz der Gewindebuchse hat den Vorteil, dass bei einem Verschleiß oder einer Beschädigung des Gewindes nicht der gesamte Grundkörper, sondern lediglich die Gewindebuchse ausgetauscht werden muss.Advantageously, the clamping screw is screwed into a threaded bush, which is arranged in the base body. The use of the threaded bushing has the advantage that in case of wear or damage to the thread not the entire body, but only the threaded bushing must be replaced.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird das Werkstück zunächst an wenigstens eine Position fest gespannt. An mindestens einer weiteren Position wird das Schraubteil der Spannvorrichtung in eine dafür vorgesehene Bohrung des Werkstückes geschraubt, so dass die Werkstückauflage fest mit dem Werkstück verbunden ist. Anschließend wird die Werkstückauflage radial geklemmt, so dass das Werkstück einwandfrei lagegesichert ist. Das Schraubteil sorgt dafür, dass das Werkstück nicht von der Werkstückauflage abheben kann.In the method according to the invention, the workpiece is first tightened to at least one position. At at least one further position, the screw part of the clamping device is screwed into a hole provided therefor of the workpiece, so that the workpiece support is firmly connected to the workpiece. Subsequently the workpiece support is clamped radially, so that the workpiece is properly secured in position. The screw part ensures that the workpiece can not lift off the workpiece support.
Vorteilhaft wird die Werkstückauflage hydraulisch geklemmt, wodurch eine sichere Klemmung erreicht wird.Advantageously, the workpiece support is hydraulically clamped, whereby a secure clamping is achieved.
Eine besonders einfache Verfahrensweise ergibt sich dann, wenn für die hydraulische Klemmung das Hydraulikmedium durch einen Spannkolben unter Druck gesetzt wird, der mittels einer Spannschraube verschoben wird.A particularly simple procedure results when the hydraulic medium is pressurized by a clamping piston for the hydraulic clamping, which is displaced by means of a clamping screw.
Bevorzugt wird die Werkstückauflage unter Vorspannung am Werkstück zur Anlage gebracht.Preferably, the workpiece support is brought under pretension on the workpiece to the plant.
Der Anmeldungsgegenstand ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch durch alle in den Zeichnungen und der Beschreibung offenbarten Angaben und Merkmale. Sie werden, auch wenn sie nicht Gegenstand der Ansprüche sind, als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.The subject of the application results not only from the subject matter of the individual claims, but also by all the information and features disclosed in the drawings and the description. They are, even if they are not the subject of the claims, claimed as essential to the invention, as far as they are new individually or in combination over the prior art.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.Further features of the invention will become apparent from the other claims, the description and the drawings.
Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigenThe invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawings. Show it
Die Spannvorrichtung ist als Schwimmspanner ausgebildet, mit der Werkstücke, wie insbesondere Zylinderblöcke von Verbrennungsmotoren, für eine Bearbeitung gespannt werden können. Die Spannvorrichtung hat einen Grundkörper
Die Spannschraube
Durch den Stößel
Der Stößel
Der Bolzen
Die Halteplatte
Das zu bearbeitende Werkstück wird zunächst an wenigstens einer Position fest eingespannt. Vorteilhaft ist es, wenn das Werkstück an drei Positionen fest eingespannt wird. Die entsprechenden Spannvorrichtungen sind am Träger
Anschließend wird die beschriebene Spannvorrichtung mit dem Werkstück verbunden. Die Spannschraube
Solange der Hydraulikdruck nicht aufgebracht ist, kann der Stößel
Anschließend wird die Werkstückauflage
Mit der Spannvorrichtung ergeben sich nur noch minimale maßliche Streuungen der Axialstellung der Werkstückauflage
Da der Bolzen
Die Halteplatte
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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