DE102014019712B4 - Tensioning device with a tie rod, connected to a piston by a bayonet lock - Google Patents
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Abstract
Spannvorrichtung (1) zum mechanischen Spannen eines Bauteils (2), insbesondere eines zu spannenden Werkstücks, mita) einem axial verschiebbaren Zuganker (10) zum Spannen des Bauteils (2), undb) einem axial verschiebbaren Kolben (11) zum Verschieben des Zugankers (10), gekennzeichnet durchc) einen Bajonettverschluss (17, 53) zur lösbaren mechanischen Verankerung des Zugankers (10) in dem Kolben (11) .Clamping device (1) for mechanically clamping a component (2), in particular a workpiece to be clamped, witha) an axially displaceable tie rod (10) for tensioning the component (2), andb) an axially displaceable piston (11) for displacing the tie rod (11) 10), characterized by c) a bayonet closure (17, 53) for releasably mechanically anchoring the tie rod (10) in the piston (11).
Description
Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung zum Spannen eines Bauteils, insbesondere eines zu bearbeitenden Werkstücks.The invention relates to a clamping device for clamping a component, in particular a workpiece to be machined.
Aus dem Stand der Technik (z. B.
Ferner ist zum Stand der Technik hinzuweisen auf
Aus
Ferner ist aus
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die eingangs beschrieben bekannten Spannvorrichtungen zu verbessern.The invention is therefore based on the object to improve the initially described known clamping devices.
Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Spannvorrichtung gemäß dem Hauptanspruch gelöst.This object is achieved by an inventive clamping device according to the main claim.
Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung weist zunächst einen axial verschiebbaren Zuganker (Spannbolzen) zum Spannen des Bauteils auf, wobei die Funktionsweise eines solchen Zugankers noch eingehend beschrieben wird.The clamping device according to the invention initially has an axially displaceable tie rod (clamping bolt) for clamping the component, wherein the operation of such a tie rod is still described in detail.
Weiterhin umfasst die erfindungsgemäße Spannvorrichtung einen axial verschiebbaren Kolben zum Verschieben des Zugankers, wobei der Kolben beispielsweise hydraulisch oder pneumatisch angetrieben werden kann.Furthermore, the clamping device according to the invention comprises an axially displaceable piston for displacing the tie rod, wherein the piston can be driven, for example, hydraulically or pneumatically.
Gemäß der Erfindung ist der Zuganker in dem Kolben durch einen Bajonettverschluss lösbar verankert. Dies bedeutet, dass der Zuganker in einer bestimmten Drehstellung bezüglich seiner Längsachse in die Spannvorrichtung eingeführt oder daraus entnommen werden kann. Die Verankerung des Zugankers erfolgt dann im eingeführten Zustand, indem der Zuganker um seine Längsachse gedreht wird, beispielsweise um 90°. Vorteilhaft an einem solchen Bajonettverschluss für den Zuganker ist die Tatsache, dass zum Austausch des Zugankers keine Demontage der Spannvorrichtung erforderlich ist. Darüber hinaus kann der Zuganker auf diese Weise direkt an der Spannvorrichtung ausgewechselt werden. Hierbei ist zu erwähnen, dass der Austausch des Zugankers vorzugsweise ohne eine Beeinträchtigung von Fluidleitungen (z.B. Hydraulikleitungen) zum Antrieb des Kolbens erfolgen kann, so dass beim Austausch des Zugankers nicht die Gefahr besteht, dass Hydraulikflüssigkeit austritt.According to the invention, the tie rod is releasably anchored in the piston by a bayonet lock. This means that the tie rod can be inserted in a certain rotational position with respect to its longitudinal axis in the clamping device or removed therefrom. The anchoring of the tie rod then takes place in the inserted state by the tie rod is rotated about its longitudinal axis, for example by 90 °. An advantage of such a bayonet lock for the tie rod is the fact that no replacement of the tie rod is required to replace the tie rod. In addition, the tie rod can be replaced in this way directly on the jig. It should be mentioned here that the replacement of the tie rod can preferably take place without impairment of fluid lines (for example hydraulic lines) for driving the piston, so that there is no risk of hydraulic fluid escaping when replacing the tie rod.
In der bevorzugten Ausführungsform eines solchen Bajonettverschlusses weist der Zuganker an seinem unteren Ende eine hammerförmige seitliche Erweiterung auf. Darüber hinaus weist der Kolben und auch die Spannvorrichtung an sich eine Axialbohrung auf, durch die der Zuganker eingeführt werden kann. Diese Axialbohrung ist im Querschnitt ein Langloch, damit der Zuganker trotz der hammerförmigen seitlichen Erweiterung eingeführt werden kann.In the preferred embodiment of such a bayonet closure, the tie rod has a hammer-shaped lateral extension at its lower end. In addition, the piston and the clamping device on an axial bore, through which the tie rod can be inserted. This axial bore is a slot in cross section, so that the tie rod can be inserted despite the hammer-shaped lateral extension.
Weiterhin ist zu erwähnen, dass bei dem Bajonettverschluss vorzugsweise eine erste Feder vorgesehen ist, die den Zuganker vorspannt, um ein Herausfallen des Zugankers aus der Spannvorrichtung zu vermeiden.Furthermore, it should be mentioned that in the bayonet closure preferably a first spring is provided, which biases the tie rod to avoid falling out of the tie rod from the tensioning device.
Die Erfindung umfasst auch die allgemeine technische Lehre, zum Spannen eine formschlüssige Verbindung zwischen der äußeren Mantelfläche der Spannbuchse und der Innenwand der Sackbohrung in dem zu spannenden Bauteil vorzusehen. Vorteilhaft an einer solchen formschlüssigen Verbindung zum Spannen eines Bauteils sind die größeren maximalen Spannkräfte und die größere Zuverlässigkeit der formschlüssigen Verbindung.The invention also includes the general technical teaching to provide for clamping a positive connection between the outer surface of the clamping bush and the inner wall of the blind bore in the component to be clamped. An advantage of such a positive connection for clamping a component are the larger maximum clamping forces and the greater reliability of the positive connection.
In einer Variante der Erfindung besteht die formschlüssige Verbindung zwischen Spannbuchse und Bauteil aus einer Gewindeverbindung. Hierbei weist die äußere Mantelfläche der Spannbuchse ein Außengewinde auf, das in ein entsprechend angepasstes Innengewinde in der Innenwand der Sackbohrung des Bauteils eingreift und dadurch die formschlüssige Verbindung zwischen Spannbuchse und Bauteil herstellt.In a variant of the invention, the positive connection between the clamping bush and the component consists of a threaded connection. Here, the outer surface of the clamping bush on an external thread which engages in a correspondingly adapted internal thread in the inner wall of the blind bore of the component and thereby produces the positive connection between the clamping bush and component.
In einer anderen Variante der Erfindung erfolgt die formschlüssige Verbindung zwischen Spannbuchse und Bauteil dagegen durch komplementäre Profilierungen in der äußeren Mantelfläche der Spannbuchse einerseits und in der Innenwand der Sackbohrung des Bauteils andererseits. Wichtig ist hierbei nur, dass die Profilierung in Axialrichtung einen Formschluss zwischen der Spannbuchse und dem Bauteil bildet.In another variant of the invention, the positive connection between the clamping bush and component on the other hand by complementary profiling in the outer surface of the clamping bush on the one hand and in the inner wall of the blind bore of the component on the other hand. It is only important here that the profiling forms a positive connection between the clamping bush and the component in the axial direction.
Bei der zuvor beschriebenen Variante mit einer Gewindeverbindung zwischen der Spannbuchse und dem Bauteil weisen das Außengewinde der Spannbuchse und das Innengewinde des Bauteils vorzugsweise dieselbe Gewindesteigung auf, um einen formschlüssigen Gewindeeingriff zu ermöglichen.In the previously described variant with a threaded connection between the clamping bush and the component, the external thread of the clamping bush and the internal thread of the component preferably have the same thread pitch in order to enable a positive threaded engagement.
Hierbei ist zu erwähnen, dass die Spannbuchse wie bei der eingangs beschriebenen herkömmlichen Spannbuchse in radialer Richtung aufgeweitet werden kann, wobei die Spannbuchse im radial zusammengezogenen Zustand (entspannter Zustand) keinen Formschluss mit dem Bauteil herstellt, wohingegen die Spannbuchse im radial erweiterten Zustand formschlüssig in das Bauteil eingreift.It should be noted that the clamping bush can be widened in the radial direction as in the conventional clamping bush described above, wherein the clamping bush in the radially contracted state (relaxed state) does not form a positive connection with the component, whereas the clamping bush in the radially expanded state form fit into the Component engages.
Das Außengewinde der Spannbuchse weist deshalb im radial zusammengezogenen Zustand in der Regel einen kleineren Gewindedurchmesser auf als das Innengewinde der Bohrung, damit die Spannbuchse dann ohne Probleme in die Sackbohrung in dem Bauteil eingeführt werden kann.Therefore, the external thread of the clamping bush in the radially contracted state usually has a smaller thread diameter than the internal thread of the bore, so that the clamping bush can then be introduced without problems in the blind bore in the component.
Im radial aufgeweiteten Zustand der Spannbuchse weist das Außengewinde der Spannbuchse dagegen vorzugsweise den gleichen Gewindedurchmesser auf wie das Innengewinde der Bohrung, damit Außengewinde und Innengewinde dann ineinander eingreifen und die formschlüssige Verbindung bilden.In the radially expanded state of the clamping bush, however, the external thread of the clamping bush preferably has the same thread diameter as the internal thread of the bore, so that external thread and internal thread then engage with each other and form the positive connection.
Weiterhin ist zu erwähnen, dass der Außendurchmesser des Außengewindes (d.h. von Spitze zu Spitze) der Spannbuchse im radial zusammengezogenen Zustand der Spannbuchse vorzugsweise kleiner ist als der Kerndurchmesser des Innengewindes der Bohrung. Dies ist sinnvoll, damit die Spannbuchse im radial zusammengezogenen Zustand in die Sackbohrung des Bauteils eingeführt werden kann.It should also be noted that the outside diameter of the external thread (i.e., tip to tip) of the collet in the radially contracted state of the collet is preferably smaller than the core diameter of the internal thread of the bore. This is useful so that the clamping bush can be introduced in the radially contracted state in the blind bore of the component.
Bei dem radial zusammengezogenen Zustand handelt es sich in der Regel um einen entspannten Zustand der Spannvorrichtung, d.h. ohne eine radiale Aufweitung durch den Zuganker. Der radial aufgeweitete Zustand der Spannbuchse ist dagegen in der Regel nicht der Normalzustand der Spannbuchse. Vielmehr nimmt die Spannbuchse den radial aufgeweiteten Zustand nur dann an, wenn die Spannbuchse von dem Zuganker radial aufgeweitet wird.The radially contracted condition is typically a relaxed state of the tensioner, i. without a radial widening by the tie rod. The radially expanded state of the clamping sleeve, however, is usually not the normal state of the clamping bush. Rather, the clamping bush takes on the radially expanded state only when the clamping bush is radially expanded by the tie rod.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die radiale Aufweitung der Spannbuchse durch eine besondere Konstruktion ermöglicht. Hierbei weist die Spannbuchse mehrere Segmente auf, die über den Umfang der Spannbuchse verteilt angeordnet sind. Die benachbarten Segmente der Spannbuchse sind hierbei jeweils durch einen axial verlaufenden Schlitz voneinander getrennt, wobei sich die einzelnen Schlitze jeweils vom freien Ende der Spannbuchse ausgehend zumindest über einen Teil der axialen Länge der Spannbuchse erstrecken. Diese geschlitzte Anordnung ermöglicht es den einzelnen Segmenten der Spannbuchse, in radialer Richtung auszufedern, um eine radiale Aufweitung der Spannbuchse zu ermöglichen. In a preferred embodiment of the invention, the radial expansion of the clamping bush is made possible by a special construction. Here, the clamping bush has a plurality of segments which are distributed over the circumference of the clamping bush. The adjacent segments of the clamping bush are in each case separated from one another by an axially extending slot, wherein the individual slots each extend from the free end of the clamping bushing over at least part of the axial length of the clamping bush. This slotted arrangement allows the individual segments of the clamping bush to rebound in the radial direction to allow radial expansion of the clamping bush.
Weiterhin ist zu erwähnen, dass die Spannbuchse vorzugsweise wie die herkömmliche Spannbuchse eine axiale Durchgangsbohrung für den Zuganker aufweist, wobei sich die Durchgangsbohrung vorzugsweise zum freien Ende der Spannbuchse hin radial erweitert, insbesondere in konischer Form. Beim Zurückziehen des Zugankers gleiten dann die konische Mantelfläche des Zugankers einerseits und die konische Innenwand der Durchgangsbohrung andererseits aufeinander, was zu einer entsprechenden radialen Aufweitung der Spannbuchse führt.Furthermore, it should be mentioned that the clamping bush preferably has an axial through hole for the tie rod like the conventional clamping bush, wherein the through hole preferably expands radially towards the free end of the clamping bush, in particular in a conical shape. When retracting the tie rod then slide the conical surface of the tie rod on the one hand and the conical inner wall of the through hole on the other hand, which leads to a corresponding radial expansion of the clamping bush.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung weist die Spannvorrichtung eine erfindungsgemäße Spannbuchse auf, wie sie vorstehend beschrieben wurde, wobei der Zuganker axial durch die Spannbuchse verläuft und an seinem freien Ende eine radiale Aufweitung aufweist, so dass der Zuganker beim Zurückziehen des Zugankers die Spannbuchse radial aufweitet. Hierbei stellt die Spannbuchse also - wie vorstehend beschrieben wurde - eine formschlüssige Verbindung zwischen der Spannbuchse und der Sackbohrung in dem zu spannenden Bauteil her.In a preferred embodiment of the clamping device according to the invention, the clamping device has a clamping bushing according to the invention, as described above, wherein the tie rod extends axially through the clamping bush and has at its free end a radial expansion, so that the tie rod when retracting the tie rod, the clamping sleeve radially expands. Here, the clamping bush thus - as described above - a positive connection between the clamping bush and the blind bore in the exciting part ago.
Die Erfindung ist jedoch nicht nur auf Spannvorrichtungen mit Spannbuchsen beschränkt, die eine formschlüssige Verbindung zu dem zu spannenden Bauteil herstellen. Vielmehr umfasst die Erfindung auch Spannvorrichtungen mit Spannbuchsen, die in herkömmlicher Weise eine reibschlüssige Verbindung zu der Sackbohrung in dem zu spannenden Bauteil herstellen. Die Erfindung ist also anwendbar bei Bauteilen mit zylindrischen Sackbohrungen, konischen Sackbohrungen oder Sackbohrungen mit einem Innengewinde.However, the invention is not limited to clamping devices with clamping bushes, which produce a positive connection to the component to be clamped. Rather, the invention also includes clamping devices with clamping bushes, in a conventional manner make a frictional connection to the blind bore in the component to be clamped. The invention is thus applicable to components with cylindrical blind holes, conical blind holes or blind holes with an internal thread.
Es wurde bereits vorstehend kurz erwähnt, dass der Kolben und damit auch der Zuganker vorzugsweise hydraulisch oder pneumatisch angetrieben werden. Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung weist deshalb vorzugsweise zwei Druckräume auf, nämlich einen ersten Druckraum zur hydraulischen oder pneumatischen Druckbeaufschlagung des Kolbens zum Spannen des Zugankers und einen zweiten Druckraum zur hydraulischen oder pneumatischen Druckbeaufschlagung des Kolbens zum Entspannen des Zugankers. Der erste Druckraum zum Spannen des Zugankers ist in der Regel über dem Kolben angeordnet und drückt den Kolben und damit auch den Zuganker deshalb vorzugsweise nach unten. Der zweite Druckraum zum Entspannen des Zugankers ist dagegen vorzugsweise unter dem Kolben angeordnet und drückt den Kolben deshalb zum Entspannen vorzugsweise nach oben.It has already been mentioned briefly above that the piston and thus also the tie rod are preferably driven hydraulically or pneumatically. Therefore, the clamping device according to the invention preferably has two pressure chambers, namely a first pressure chamber for hydraulic or pneumatic pressurization of the piston for tensioning the tie rod and a second pressure chamber for hydraulic or pneumatic pressurization of the piston to relax the tie rod. The first pressure chamber for tensioning the tie rod is usually arranged above the piston and therefore presses the piston and thus also the tie rod preferably downwards. The second pressure chamber for relaxing the tie rod, however, is preferably disposed below the piston and therefore preferably pushes the piston to relax upwards.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Spannvorrichtung eine sogenannte Eigensicherung auf, die bei einem Druckausfall dafür sorgt, dass das Bauteil gespannt bleibt. Hierzu kann eine zweite Feder vorgesehen sein, die den Kolben und damit auch den Zuganker in die Spannstellung vorspannt. In der Regel zieht die zweite Feder den Kolben und damit auch den Zuganker nach unten, wodurch die Spannbuchse radial aufgeweitet wird und dadurch eine reibschlüssige und/oder formschlüssige Verbindung mit dem zu spannenden Bauteil herstellt.In a preferred embodiment of the invention, the tensioning device has a so-called intrinsic safety device, which ensures that the component remains tensioned in the event of a pressure failure. For this purpose, a second spring may be provided, which biases the piston and thus also the tie rod in the clamping position. In general, the second spring pulls the piston and thus also the tie rod down, whereby the clamping bush is radially expanded and thereby produces a frictional and / or positive connection with the component to be clamped.
Vorzugsweise umfasst die erfindungsgemäße Spannvorrichtung auch eine Abfrageeinrichtung zum Abfragen des Zustands der Spannvorrichtung. Beispielsweise kann die Abfrageeinrichtung folgende Zustände der Spannvorrichtung erkennen:
- - Bruch des Zugankers,
- - Bruch der Spannbuchse,
- - Auflage oder Abwesenheit eines Bauteils auf der Spannvorrichtung (Auflagekontrolle), sowie
- - axiale Stellung des Zugankers bzw. des Kolbens.
- - Vorrichtung entspannt (Zuganker und Kolben in entspannter Stellung).
- - Bohrung im Werkstück zu groß (Kolben fährt dann in die untere Stellung).
- - breakage of the tie rod,
- - breakage of the clamping bush,
- - Placement or absence of a component on the clamping device (support control), as well
- - axial position of the tie rod or the piston.
- - Device relaxed (tie rod and piston in a relaxed position).
- - Hole in the workpiece too large (piston then moves to the lower position).
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung arbeitet eine solche Abfrageeinrichtung pneumatisch. Hierzu kann die Abfrageeinrichtung Druckluft aus der Auflagefläche der Spannvorrichtung ausblasen. Bei einer Auflage eines Bauteils auf der Auflagefläche versperrt das Bauteil dann die Austrittsöffnung, was sich in einer entsprechenden Änderung von Druck und Strömung äußert und damit messtechnisch erfassbar ist.In the preferred embodiment of the invention, such an interrogator operates pneumatically. For this purpose, the interrogator can blow out compressed air from the bearing surface of the clamping device. With a support of a component on the support surface, the component then blocks the outlet opening, which manifests itself in a corresponding change of pressure and flow and thus can be detected metrologically.
Darüber hinaus kann die Druckluft von der Abfrageeinrichtung auch in den Zylinder eingeleitet werden, in dem der Kolben verschiebbar ist. Dies ermöglicht eine Erfassung der Kolbenstellung, da der Kolben die Bohrung beispielsweise im maximal gespannten Zustand oder bei einem Bruch des Zugankers freigeben kann, was sich wiederum in einer entsprechenden Änderung von Druck bzw. Strömung der Druckluft äußert und damit messtechnisch erfassbar ist.In addition, the compressed air from the interrogator can also be introduced into the cylinder, in which the piston is displaceable. This allows a detection of the piston position, since the piston can release the bore, for example, in the maximum tensioned state or a fracture of the tie rod, which in turn manifests itself in a corresponding change of pressure or flow of compressed air and thus can be detected metrologically.
Ferner umfasst die erfindungsgemäße Spannvorrichtung vorzugsweise eine Sperrlufteinrichtung zum Ausblasen von Sperrluft im Bereich einer Auflage um das freie Ende des Zugankers herum. Die Sperrluft soll dafür sorgen, dass der Auflagebereich der Spannvorrichtung sauber bleibt.Furthermore, the tensioning device according to the invention preferably comprises a blocking air device for blowing out sealing air in the region of a support around the free end of the tie rod. The sealing air should ensure that the contact area of the clamping device remains clean.
Darüber hinaus kann die Druckluft von der Sperrlufteinrichtung auch in den Zylinder eingeleitet werden, in dem der Kolben verschiebbar ist. In entspannter Stellung steigt der Druck in dieser Leitung durch die vorhandene Drossel. Dies ermöglicht eine Abfrage der Entspann-Stellung. Das Werkstück kann somit von der Vorrichtung entfernt werden. In gespannter Stellung tritt die Luft auch über die Bohrungen 48 und 52 (vgl.
Darüber hinaus weist die erfindungsgemäße Spannvorrichtung vorzugsweise ein elastisches Zentrierungselement auf, um eine Vorzentrierung des Zugankers in der Spannvorrichtung zu bewirken. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Zentrierungselement ein elastischer O-Ring, der den Zuganker ringförmig umgibt, so dass ein radiales Ausweichen des Zugankers zu einer zentrierenden Gegenkraft durch den 0-Ring führt. In einer Variante der Erfindung ist das Zentrierungselement (z.B. O-Ring) hierbei unter der Spannbuchse angeordnet und umgibt nur den Zuganker, wobei das Zentrierungselement unmittelbar an der Mantelfläche des Zugankers anliegt. In einer anderen Variante der Erfindung umgibt das Zentrierungselement (z.B. O-Ring) dagegen sowohl den Zuganker als auch die umgebende Spannbuchse, so dass das Zentrierungselement außen an der Spannbuchse anliegt.In addition, the clamping device according to the invention preferably has an elastic centering element in order to effect a pre-centering of the tie rod in the tensioning device. In the preferred embodiment of the invention, the centering element is an elastic O-ring, which surrounds the tie rod in an annular manner, so that a radial deflection of the tie rod leads to a centering counterforce through the 0-ring. In one variant of the invention, the centering element (for example O-ring) is arranged below the clamping bush and surrounds only the tie rod, wherein the centering element bears directly against the lateral surface of the tie rod. In contrast, in another variant of the invention, the centering element (for example, O-ring) surrounds both the tie rod and the surrounding clamping bush so that the centering element bears against the clamping bush on the outside.
Ferner ist zu erwähnen, dass die erfindungsgemäße Spannvorrichtung vorzugsweise zwei axiale Bewegungen ausführen kann, nämlich zum einen eine Spannbewegung und zum anderen eine Niederzugsbewegung. Die Spannbewegung dient ausschließlich dazu, die Spannbuchse radial aufzuweiten und dadurch eine reibschlüssige oder formschlüssige Verbindung zwischen der Spannbuchse und dem zu spannenden Bauteil herzustellen. Während der Spannbewegung wird das zu spannende Bauteil dagegen selbst noch nicht bewegt. Nach dem Spannen des Bauteils durch die Spannbewegung erfolgt dann jedoch noch eine axiale Niederzugsbewegung, wobei das nun gespannte Bauteil axial gegen die Spannvorrichtung gezogen wird, um eine definierte Lage des Bauteils einzustellen. Zur Ermöglichung einer solchen Niederzugsbewegung ist die Spannbuchse in der Spannvorrichtung vorzugsweise mit einem axialen Spiel gelagert, damit die Spannbuchse zusammen mit dem gespannten Bauteil die axiale Niederzugsbewegung ausführen kann.It should also be mentioned that the tensioning device according to the invention can preferably perform two axial movements, namely on the one hand a tensioning movement and on the other hand a Niederzugsbewegung. The clamping movement serves exclusively to radially expand the clamping bush and thereby produce a frictional or positive connection between the clamping bush and the component to be clamped. By contrast, during the clamping movement, the component to be clamped is not yet moved itself. After tensioning of the component by the clamping movement then takes place, however, an axial pull-down movement, wherein the now-tensioned component is pulled axially against the clamping device to adjust a defined position of the component. To allow such a pull-down movement, the clamping bushing in the clamping device is preferably mounted with an axial clearance, so that the clamping bushing can perform the axial down movement together with the tensioned component.
Vorzugsweise ist hierbei eine dritte Feder vorgesehen zum Vorspannen der Spannbuchse entgegen der Niederzugsbewegung. Die dritte Feder drückt die Spannbuchse also nach oben, so dass der Zuganker bei der Niederzugsbewegung die Federkraft der dritten Feder überwinden muss. Die dritte Feder sorgt während der vorangehenden Spannbewegung des Zugankers dafür, dass die Spannbuchse nicht axial ausweicht, sondern radial aufgeweitet wird. Zum einen bietet die dritte Feder also einen ausreichenden Widerstand, damit die Spannbuchse beim Niederziehen des Zugankers nicht axial ausweicht, sondern sich radial aufweitet. Zum anderen ist die dritte Feder aber so nachgiebig, dass die aufgeweitete Spannbuchse zusammen mit dem gespannten Bauteil eine Niederzugsbewegung ausführen kann.Preferably, in this case, a third spring is provided for biasing the clamping bush against the pull-down movement. The third spring thus presses the clamping bush upward, so that the tie rod must overcome the spring force of the third spring in the pull-down movement. The third spring ensures during the previous tensioning movement of the tie rod that the clamping bush does not yield axially, but is radially expanded. On the one hand, the third spring thus provides sufficient resistance so that the clamping bush does not yield axially when the tie rod is pulled down, but widens radially. On the other hand, however, the third spring is so yielding that the expanded clamping bushing can perform a down movement together with the tensioned component.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Spannbuchse unten einen radial abstehenden Kragen auf, wobei die dritte Feder den radial abstehenden Kragen außen umgibt und radial nach innen drückt. Die hierbei auf den radial abstehenden Kragen wirkende und nach innen gerichtete Spannkraft wird dann in der Spannbuchse umgewandelt in eine entsprechende axial gerichtete Kraft, die die Spannbuchse nach oben drückt.In one embodiment of the invention, the clamping bush has a radially projecting collar at the bottom, the third spring surrounding the radially projecting collar on the outside and pressing radially inward. The force acting on the radially projecting collar and inwardly directed clamping force is then converted into the clamping bushing in a corresponding axially directed force, which presses the clamping sleeve upwards.
In einer anderen Ausführungsform ist die dritte Feder dagegen unter der Spannbuchse angeordnet und drückt die Spannbuchse axial nach oben.In another embodiment, however, the third spring is arranged under the clamping bush and presses the clamping sleeve axially upwards.
In einer vorteilhaften Variante der Erfindung weist die Spannbuchse an ihrer Unterseite eine konische Auflauffläche auf, die sich nach oben hin konisch verjüngt. Die Spannbuchse liegt mit ihrer konischen Auflauffläche hierbei auf einer in der Spannvorrichtung fixierten und komplementär geneigten konischen Auflauffläche auf. Das Aufeinandergleiten der konischen Auflaufflächen führt dann bei einem Spannvorgang zu einer radialen Aufweitung der Spannbuchse und dann während der Niederzugsbewegung auch zu einer axialen Abwärtsbewegung.In an advantageous variant of the invention, the clamping bush on its underside on a conical ramp surface, which tapers conically upwards. The clamping bush lies here with its conical ramp surface on a fixed in the clamping device and complementary inclined conical ramp surface. The sliding together of the conical ramp surfaces then leads in a clamping operation to a radial expansion of the clamping bush and then during the pull-down movement also to an axial downward movement.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet oder werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
-
1A eine aufgeschnittene Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung, -
1B eine Detailansicht des Bajonettverschlusses der Spannvorrichtung aus1A , -
2 eine Querschnittsansicht der Spannvorrichtung aus den1A und1B zur Verdeutlichung der Druckbeaufschlagung des Kolbens beim Spannen, -
3 eine andere Querschnittsansicht der Spannvorrichtung aus den1A und1B zur Verdeutlichung der Druckbeaufschlagung des Kolbens beim Entspannen, -
4 eine weitere Querschnittsansicht der Spannvorrichtung aus den1A und1B zur Verdeutlichung des Ausblasens von Sperrluft aus der Spannvorrichtung und zur Erläuterung einer Abfrage der Entspann-Stellung mit einer Drossel (Meldung: Werkstück kann entnommen werden), -
5 eine weitere Querschnittsansicht durch die Spannvorrichtung aus den1A und1B zur Verdeutlichung einer pneumatischen Abfrageeinrichtung, -
6 eine vergrößerte Detailansicht aus2 zur Verdeutlichung des axialen Spiels der Spannbuchse als Voraussetzung für eine Niederzugsbewegung, -
7 eine vergrößerte Detailansicht in axialer Richtung auf dem eingerasteten Spannbolzen des Bajonettverschlusses, -
8 eine Querschnittsansicht zur Verdeutlichung des Bajonettverschlusses für den Zuganker, -
9 eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels gemäßden 1A bis8 mit einer zusätzlichen Feder zur Eigensicherung, sowie -
10 eine Abwandlung mit einer konischen Auflauffläche an der Spannbuchse zur radialen Aufweitung der Spannbuchse. -
11 eine Abwandlung mit einem elastischen Ring zur Erleichterung des Einfügens des Gewindes. -
12 eine Abwandlung mit einem Luftpolster zur Erleichterung des Einfügens des Gewindes.
-
1A a cutaway perspective view of a clamping device according to the invention, -
1B a detailed view of the bayonet lock of the clamping device1A . -
2 a cross-sectional view of the clamping device of the1A and1B to illustrate the pressurization of the piston during clamping, -
3 another cross-sectional view of the clamping device of the1A and1B to illustrate the pressurization of the piston when relaxing, -
4 another cross-sectional view of the clamping device of the1A and1B to clarify the blow-out of sealing air from the clamping device and to explain a query the relaxation position with a throttle (message: workpiece can be removed), -
5 another cross-sectional view through the clamping device of the1A and1B to illustrate a pneumatic interrogator, -
6 anenlarged detail view 2 to illustrate the axial play of the clamping bush as a prerequisite for a pull-down movement, -
7 an enlarged detail view in the axial direction on the latched clamping bolt of the bayonet closure, -
8th a cross-sectional view to illustrate the bayonet lock for the tie rod, -
9 a modification of the embodiment according to the1A to8th with an additional spring for intrinsic safety, as well -
10 a modification with a conical ramp surface on the clamping bush for radial expansion of the clamping bush. -
11 a modification with an elastic ring to facilitate the insertion of the thread. -
12 a modification with an air cushion to facilitate the insertion of the thread.
Die
Die Spannvorrichtung
In der Spannvorrichtung
Der Kolben
In den Kolben
Die Durchgangsbohrung
Es sind jedoch auch andere Varianten möglich, wie beispielsweise eine Befestigung z.B. über Schwenkkurve oder Rastbolzen.However, other variants are possible, such as attachment e.g. via swivel cam or stop bolt.
Die Feder
Darüber hinaus weist die Spannvorrichtung
Das Innenteil
Das freie Ende des Zugankers
Das freie Ende des Zugankers
Weiterhin ist zu erwähnen, dass die Spannbuchse
Eine Drossel
Der Pneumatikanschluss
Zum anderen mündet der Pneumatikanschluss
Im Folgenden wird nun die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung
Hierbei wird davon ausgegangen, dass der Zuganker
Die Spannvorrichtung
Anschließend kann dann das Bauteil
Hierbei ist zu erwähnen, dass die Spannbuchse
Nach dem Aufsetzen des Bauteils
Daraufhin wird die Spannvorrichtung
Bei einer weiteren Abwärtsbewegung des Zugankers
Die Abfrageeinrichtung kann dann durch Abfrage der Druckverhältnisse an dem Pneumatikanschluss
Aus
Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass die Spannvorrichtung
Schließlich zeigt
Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass die Spannbuchse
Die
Die Besonderheit von
Die Besonderheit von
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Spannvorrichtungjig
- 22
- Bauteilcomponent
- 33
- Sackbohrungblind hole
- 44
- Innenwand der SackbohrungInner wall of the blind hole
- 55
- Innengewinde der SackbohrungInternal thread of the blind hole
- 66
- Gehäuse der SpannvorrichtungHousing of the clamping device
- 77
- Gehäusedeckelhousing cover
- 88th
- Gehäusebodencaseback
- 99
- Dichtung zwischen Gehäuseboden und GehäuseSeal between housing bottom and housing
- 1010
- Zugankertie rods
- 1111
- Kolbenpiston
- 1212
- Dichtung zwischen Kolben und GehäuseSeal between piston and housing
- 1313
- Dichtung zwischen Kolben und GehäuseSeal between piston and housing
- 1414
- Durchgangsbohrung im KolbenThrough hole in the piston
- 1515
- Kolbeneinsatzspool insert
- 1616
- Feder zur Vorspannung des ZugankersSpring for prestressing the tie rod
- 1717
- Hammerförmige Erweiterung des ZugankersHammer-shaped extension of the tie rod
- 1818
- Innenteilinner part
- 1919
- O-Ring zur Vorzentrierung des ZugankersO-ring for pre-centering the tie rod
- 2020
- Druckfeder zum Vorspannen der Spannbuchse entgegen der NiederzugsbewegungCompression spring for biasing the clamping bush against the pull-down movement
- 2121
- Spannbuchseclamping bush
- 2222
- Abstreiferscraper
- 2323
- Hydraulikanschluss zum Spannen des ZugankersHydraulic connection for tensioning the tie rod
- 2424
- Ölkanal zum Spannen des ZugankersOil channel for tensioning the tie rod
- 2525
- Ölkanal zum Spannen des ZugankersOil channel for tensioning the tie rod
- 2626
- Druckraum zum Spannen des ZugankersPressure chamber for tensioning the tie rod
- 2727
- StopfenPlug
- 2828
- Hydraulikanschluss zum Entspannen des ZugankersHydraulic connection for relaxing the tie rod
- 2929
- Ölkanal zum Entspannen des ZugankersOil channel to relax the tie rod
- 3030
- Ölkanal zum Entspannen des ZugankersOil channel to relax the tie rod
- 3131
- Druckraum zum Entspannen des ZugankersPressure chamber for relaxing the tie rod
- 3232
- StopfenPlug
- 3333
- Pneumatikanschluss für SperrlufteinrichtungPneumatic connection for blocking air device
- 3434
- Druckluftkanal der SperrlufteinrichtungCompressed air channel of the blocking air device
- 3535
- Druckluftkanal der SperrlufteinrichtungCompressed air channel of the blocking air device
- 3636
- Druckluftkanal der SperrlufteinrichtungCompressed air channel of the blocking air device
- 3737
- Druckraum der SperrlufteinrichtungPressure chamber of the blocking air device
- 3838
- StopfenPlug
- 3939
- Pneumatikanschluss der AbfrageeinrichtungPneumatic connection of the interrogator
- 4040
- Druckluftkanal der Abfrageeinrichtung (Kolbenstellungskontrolle)Compressed air channel of the interrogator (piston position control)
- 4141
- Druckluftkanal der AbfrageeinrichtungCompressed air channel of the interrogator
- 4242
- Druckluftkanal der AbfrageeinrichtungCompressed air channel of the interrogator
- 4343
- AuflagenkontrollbohrungSupport control bore
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- Feder für Eigensicherung bei DruckausfallSpring for intrinsic safety in case of pressure failure
- 4545
- Kragen der SpannbuchseCollar of the clamping bush
- 4646
- Auflauffläche der SpannbuchseBearing surface of the clamping bush
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- Stationäre AuflaufflächeStationary ramp surface
- 4848
- Druckluftkanal Abfrage Entspann-StellungCompressed air channel query release position
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- Drossel/DrosselbohrungRestrictor / orifice
- 5050
- Elastischer Ring für HöhenausgleichElastic ring for height compensation
- 5151
- Bohrung zur Erzeugung des LuftpolstersBore to create the air cushion
- 5252
- Druckluftkanal für DruckdifferenzmessungCompressed air duct for pressure difference measurement
- 5353
- Vorsprung für Bajonettverschluss (Hammer des Zugankers)Projection for bayonet catch (hammer of the tie rod)
- aa
- Axiales Spiel der Spannbuchse und des InnenteilsAxial play of the clamping bush and the inner part
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