DE1135840B

DE1135840B - Mechanical-hydraulic clamping device

Info

Publication number: DE1135840B
Application number: DEM24967A
Authority: DE
Inventors: Werner Leypoldt
Original assignee: HILMA MASCHF GmbH
Current assignee: HILMA MASCHF GmbH
Priority date: 1954-10-25
Filing date: 1954-10-25
Publication date: 1962-08-30

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein mechanischhydraulisches Spanngerät mit einem in einen Flüssigkeitsdruckraum mechanisch vorschiebbaren Primärkolben, einem auf diesem gegenläufig verschiebbaren, sich rückwärtig an einem Spannwiderlager, z. B. an einer hohlen Spannspindel, abstützenden Sekundärkolben und einem den Flüssigkeitsdruckraum enthaltenden, auf dem Sekundärkolben axial verschiebbar angeordneten Druckzylinder, der gegebenenfalls auf seinem auf einen kleineren Durchmesser abgesetzten Vorderteil ein als selbsttätiges Nachspannmittel vorgesehenes Federpaket trägt, dessen hinteres Ende an einer Schulterfläche des Druckzylinders und dessen vorderes Ende an einem auf dem Vorderteil des Druckzylinders von einem Anschlag aus zurückschiebbaren Druckübertragungsring anliegt, ferner mit einem bei Entlastung des Spanngerätes einen Mindestflüssigkeitsdruck im Druckflüssigkeitsraum aufrechterhaltenden Vorspannungsfederpaket, das mit seinem vorderen Ende gegen eine dem Druckflüssigkeitsraum abgewandte Schulterfläche des Sekundärkolbens drückt.The invention relates to a mechanical-hydraulic clamping device with a fluid pressure chamber mechanically advancing primary piston, one on this one that can be moved in opposite directions, backwards on a clamping abutment, z. B. on a hollow clamping spindle, supporting secondary piston and one containing the fluid pressure chamber, axially displaceable on the secondary piston arranged pressure cylinder, which may be offset on its to a smaller diameter Front part carries a set of springs provided as an automatic retensioning means, the rear end of which is attached a shoulder surface of the printing cylinder and its front end at one on the front part of the Pressure cylinder rests against a pressure transmission ring which can be pushed back from a stop, furthermore with one that maintains a minimum fluid pressure in the hydraulic fluid space when the tensioning device is relieved Preload spring package, which with its front end against one of the hydraulic fluid space remote shoulder surface of the secondary piston presses.

Es ist ein mechanisch-hydraulisches Spanngerät der vorbeschriebenen Art in einer besonderen Ausbildung als Maschinenspanner bekannt, der also auf einem Werkzeugmaschinentisch zu befestigen und in seiner äußeren Form den bekannten Maschinenschraubstöcken angepaßt ist. Er arbeitet unabhängig von einer äußeren Druckflüssigkeits-Zuleitung; der Flüssigkeitsdruckraum ist mit den Spannelementen im Backenkörper eingebaut. Seine Arbeitsweise ist derart, daß zunächst die bewegliche Spannbacke mechanisch mittels einer hohlen Spannspindel an das Werkstück herangeführt wird, worauf der eigentliche Spannvorgang hydraulisch abläuft. Dabei wird ein in der hohlen Spannspindel geführter Primärkolben in den Flüssigkeitsdruckraum vorgeschoben, und mittels des auf dem vorderen Teil des Primärkolbens verschiebbaren, einen größeren Querschnitt aufweisenden Sekundärkolbens und der verdrängten Flüssigkeit wird die bewegliche Spannbacke mit einer im Verhältnis der wirksamen Druckflächen dieser Kolben übersetzten Kraft gegen das einzuspannende Werkstück gedrückt. Der mechanische und der hydraulische Teil dieses bekannten Maschinenspanners ist jedoch auf die an einen Schraubstock zu stellenden Bedingungen zugeschnitten. Dadurch ergibt sich ein eng begrenztes Anwendungsgebiet. It is a mechanical-hydraulic tensioning device of the type described above in a special design known as a machine clamp, which is to be attached to a machine tool table and in its outer shape is adapted to the known machine vices. He works independently of one external hydraulic fluid supply line; the fluid pressure space with the clamping elements is in the jaw body built-in. Its mode of operation is such that initially the movable clamping jaw is mechanically by means of a hollow clamping spindle brought up to the workpiece whereupon the actual clamping process takes place hydraulically. One is in the hollow Clamping spindle guided primary piston advanced into the fluid pressure chamber, and by means of the the front part of the primary piston displaceable, a larger cross-section having secondary piston and the displaced liquid is the movable jaw with a ratio of effective pressure surfaces of this piston translated force pressed against the workpiece to be clamped. However, the mechanical and hydraulic part of this known machine tensioner is dependent on the a vice tailored to the conditions. This results in a narrow field of application.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein mechanischhydraulisches Spanngerät zu schaffen, das eine an beliebigen Stellen verwendbare Einbaueinheit bildet, die alle Einzelteile der hydraulischen Baugruppe des Spanngerätes in sich oder an sich aufnimmt.The object of the invention is to create a mechanical-hydraulic clamping device that has a Any places usable installation unit forms, which includes all the individual parts of the hydraulic assembly of the Tensioning device takes up in itself or in itself.

Anmelder:Applicant:

Maschinenfabrik Hilma G. m. b. H.,
Hilchenbach (Kr. Siegen), Dammstr. 214/16Maschinenfabrik Hilma G. mb H.,
Hilchenbach (Kr. Siegen), Dammstr. 214/16

Werner Leypoldt, Ludwigsburg,
ist als Erfinder genannt wordenWerner Leypoldt, Ludwigsburg,
has been named as the inventor

Es ist zwar auch schon bekannt, Druckzylinder mit durch Druckflüssigkeit oder Druckluft beaufschlagten Arbeitskolben als Einbaueinheit auszubilden und in verschiedenen Spannvorrichtungen einzusetzen. Im Gegensatz zur Erfindung haben diese Druckzylinder nur einen einfach wirkenden Kolben und sind in ihrerIt is also already known to have pressure cylinders acted upon by hydraulic fluid or compressed air Train working piston as a built-in unit and use it in various clamping devices. in the In contrast to the invention, these pressure cylinders only have a single-acting piston and are in their

ao Arbeitsweise von einem von außen zugeführten Druckmittel abhängig. Eine hydraulische Übersetzung der Spannkraft ist auch nicht vorgesehen.ao working method from an externally supplied Pressure medium dependent. A hydraulic translation of the clamping force is also not provided.

Demgegenüber soll durch die Erfindung ein mechanisch-hydraulisches Spanngerät der eingangs beschriebenen Art so ausgestaltet werden, daß es universell verwendbar ist. Das wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß das Vorspannungsfederpaket innerhalb des als Einbaueinheit ausgebildeten Druckzylinders angeordnet ist und sich mit seinem hinteren Ende an einem Widerlagerring abstützt, der auf einem auf einen kleineren Durchmesser abgesetzten hinteren Teil des Sekundärkolbens axial verschiebbar angeordnet ist und mit seiner dem Vorspannungsfederpaket abgewandten Rückfläche an einem im Druckzylinder fest angeordneten, z. B. durch einen Sicherungsring gebildeten Anschlag anliegt.In contrast, the invention is intended to be a mechanical-hydraulic Tensioning device of the type described above are designed so that it is universal is usable. This is achieved according to the invention in that the preload spring package within of the pressure cylinder designed as a built-in unit is arranged and with its rear End is supported on an abutment ring, which is offset on a rear to a smaller diameter Part of the secondary piston is arranged to be axially displaceable and with its the preload spring assembly facing away from the rear surface on a fixedly arranged in the pressure cylinder, for. B. by a locking ring formed stop rests.

Eine solche Einbaueinheit ist an beliebigen Stellen verwendbar; sie kann beispielsweise in einen Schraubstock eingebaut werden, ebenso gut aber auch in jedeSuch a built-in unit can be used at any point; it can, for example, be placed in a vice can be built in, but also in any

beliebige andere Spannvorrichtung. Es sind beispielsweise auch Anwendungsfälle vorstellbar, in denen auf ein elastisches Nachspannmittel verzichtet werden kann. Somit könnte das als Nachspannmittel vorgesehene Tellerfederpaket auch fortfallen, wobei derany other jig. For example, use cases are also conceivable in which an elastic retensioning means can be dispensed with. This could thus be provided as a retensioning means Disc spring pack also omitted, whereby the

Spanndruck durch das dann anders ausgebildete vordere Ende des Druckzylinders direkt auf den Hohlkörper od. dgl. übertragen würde, ohne daß dadurch die Anordnung und Wirkung des Vorspannungsfederpaketes und somit die Ausbildung des Druckzylinders als Einbaueinheit beeinflußt würde.Clamping pressure through the then differently designed front end of the pressure cylinder directly on the hollow body Od. The like. Would be transmitted without thereby affecting the arrangement and effect of the preload spring assembly and thus the design of the printing cylinder as a built-in unit would be affected.

Um eine möglichst gedrängte Bauweise bei einem mechanisch-hydraulischen Spanngerät zu erreichen,In order to achieve the most compact design possible for a mechanical-hydraulic clamping device,

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dessen Flüssigkeitsdruckraum vorn durch eine in eine Füllöffnung des Druckzylinders eingeschraubte Verschlußschraube abgeschlossen ist, kann in weiterer Ausbildung der Erfindung die Verschlußschraube als Mittel zum Erzeugen und Einstellen der Vorspannung des Vorspannungsfederpaketes dienen und mit einer Entlüftungslängsbohrung versehen sein, die durch eine zusätzliche Verschlußschraube abgeschlossen ist.its fluid pressure chamber at the front through a screw plug screwed into a filling opening of the pressure cylinder is completed, the screw plug can be used as a further embodiment of the invention Means for generating and adjusting the preload of the preload spring assembly are used and with a Be provided with a longitudinal ventilation hole, which is closed by an additional screw plug.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Längsschnitt dargestellt.In the drawing, an embodiment of the invention is shown in longitudinal section.

Der außen völlig glatte Druckzylinder 1 nimmt in seinem Inneren einen axial verschiebbar angeordneten Sekundärkolben 2 auf, der mit einer entsprechenden Dichtungsmanschette 3 versehen ist. Das hintere, abgesetzte Ende des Sekundärkolbens 2 ist bis zur Stirnseite des Druckzylinders 1 durchgeführt. Auf diesem abgesetzten Ende des Sekundärkolbens 2 befindet sich zwischen einer Schulter 19 und einem Widerlagerring 4, der durch eine Sicherungsscheibe 5 im Druckzylinder gehalten ist, ein Tellerfederpaket 6, das zur Erzeugung einer Vorspannung dient.The outside completely smooth printing cylinder 1 takes in its interior an axially displaceable one Secondary piston 2, which is provided with a corresponding sealing collar 3. The rear, detached The end of the secondary piston 2 is passed through to the end face of the pressure cylinder 1. On this one The remote end of the secondary piston 2 is located between a shoulder 19 and an abutment ring 4, which is held by a locking washer 5 in the pressure cylinder, a plate spring assembly 6, which is used for Generating a bias is used.

Der Druckzylinder 1 ist an seinem vorderen Ende auf einen kleineren Durchmesser abgesetzt und trägt hier einen Druckübertragungsring 7, der ebenfalls durch einen als Sicherungsscheibe 8 ausgebildeten Anschlag gehalten ist. Zwischen diesem Druckübertragungsring? und einer Schulterfläche 20 des Druckzylinders 1 befindet sich ein weiteres Tellerfederpaket 9. Es wird beim Betätigen der Spannvorrichtung zusammengedrückt und kann sich selbsttätig ausdehnen, falls während des Spannens das Werkstück nachgeben sollte. Man erhält somit durch dieses Einbauteil in an sich bekannter Weise eine Nachspannwirkung. The printing cylinder 1 is set down at its front end to a smaller diameter and carries here a pressure transmission ring 7, which is also supported by a stop designed as a locking washer 8 is held. Between this pressure transmission ring? and a shoulder surface 20 of the impression cylinder 1 there is another disk spring assembly 9. It is activated when the clamping device compressed and can expand automatically if the workpiece is clamped should give way. A post-tensioning effect is thus obtained through this built-in part in a manner known per se.

Der Flüssigkeitsdruckraum 12 ist vorn durch eine in eine Füllöffnung des Druckzylinders 1 von der Stirnseite her eingeschraubte Verschlußschraube 10 verschlossen. Diese Verschlußschraube 10 trägt einen Dichtungsring 11, um den Zylinderraum 12 gegenüber der Füllöffnung abzudichten. Wird der Flüssigkeitsdruekraum 12 verschlossen, so wird anschließend die Verschlußschraube 10 eingeschraubt, wobei eine Entlüftungslängsbohrung 13 durch eine Verschlußschraube 14 mit Dichtring 17 verschlossen werden kann.The liquid pressure chamber 12 is at the front through a filling opening of the pressure cylinder 1 from the end face screwed-in screw plug 10 closed. This screw plug 10 carries one Sealing ring 11 to seal off the cylinder space 12 from the filling opening. Becomes the fluid pressure space 12 closed, the screw plug 10 is then screwed in, with a longitudinal vent hole 13 can be closed by a screw plug 14 with sealing ring 17.

Die Verschlußschraube 10 hat in Verbindung mit der Verschlußschraube 14 den großen Vorteil, daß die Menge der Druckflüssigkeit genau bemessen werden kann, so daß beim Einschrauben der Verschlußschraube 10 bis zum Bund durch die Verdrängung der Druckflüssigkeit die gewünschte Vorspannung des Federpaketes 6 erreicht wird. Man kann also in einfacher Weise durch entsprechende Bemessung der Druckflüssigkeitsmenge die Vorspannung der Tellerfedern bzw. der Druckflüssigkeit ändern.The screw plug 10 in conjunction with the screw plug 14 has the great advantage that the Amount of hydraulic fluid can be measured exactly, so that when screwing in the screw plug 10 up to the collar by the displacement of the hydraulic fluid, the desired bias of the Spring assembly 6 is achieved. So you can easily by dimensioning the Change the hydraulic fluid quantity, the preload of the disc springs or the hydraulic fluid.

Zentrisch zu dem Sekundärkolben 2 ist der Primärkolben 15 angeordnet, der mit seinem vorderen Ende in den Druckflüssigkeitsraum 12 hineinragt.The primary piston 15 is arranged centrally with respect to the secondary piston 2, with its front end protrudes into the hydraulic fluid space 12.

Zum Einspannen eines Werkstückes wird diese Einbaueinheit beispielsweise in den Schlitten oder Hohlkörper 18 od. dgl. einer Spannvorrichtung eingebaut. Durch eine Spannspindel od. dgl., die in der Zeichnung mit ihrem als Spannwiderlager wirkenden vorderen Ende 16 angedeutet ist, wird der Hohlkörper 18 mit dem eingebauten Druckzylinder 1 so weit nach links verschoben, bis er gegen das zu spannende Werk-To clamp a workpiece, this installation unit is, for example, in the slide or hollow body 18 or the like. Installed a jig. By a clamping spindle or the like. In the drawing is indicated with its front end 16 acting as a clamping abutment, the hollow body 18 with the built-in pressure cylinder 1 so far to the left until it rests against the workpiece to be clamped

55 stück anliegt. Zum Festspannen wird dann, ebenfalls durch eine Spindel, einen Exzenter od. dgl., der Primärkolben 15 im Druckzylinder 1 vorgeschoben; die durch ihn verdrängte Druckflüssigkeit bewirkt dann eine weitere Verschiebung des Druckzylinders 1 bzw. Hohlkörpers 18 nach links mit entsprechender Druckübersetzung. Wie ohne weiteres erkennbar ist, läßt sich diese Einbaueinheit bei den verschiedensten Spannvorrichtungen verwenden. Durch die Verschlußschraube 10 kann, wie schon erwähnt wurde, die gewünschte Vorspannung sehr einfach geändert werden.55 pieces. The primary piston is then used for clamping, likewise by a spindle, an eccentric or the like 15 advanced in the printing cylinder 1; the hydraulic fluid displaced by it then causes a further shift of the printing cylinder 1 or hollow body 18 to the left with a corresponding pressure intensification. As can be seen without further ado, this installation unit can be used in a wide variety of ways Use clamping devices. Through the locking screw 10, as already mentioned, the desired Preload can be changed very easily.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Mechanical-hydraulic clamping device with a primary piston that can be mechanically advanced in a fluid pressure chamber, one that can be displaced in opposite directions on this and that is located at the rear on a clamping abutment, for. B. on a hollow clamping spindle, supporting secondary piston and a pressure cylinder containing the fluid pressure chamber, axially displaceably arranged on the secondary piston, which optionally carries a spring package provided as an automatic retensioning means on its front part offset to a smaller diameter, the rear end of which on a shoulder surface of the pressure cylinder and the front end of which rests on a pressure transmission ring that can be pushed back from a stop on the front part of the pressure cylinder, furthermore with a preload spring package which maintains a minimum fluid pressure in the hydraulic fluid chamber when the tensioning device is relieved and which presses with its front end against a shoulder surface of the secondary piston facing away from the hydraulic fluid chamber that the Vorspannungsfederpaket (6) is disposed inside the mounting unit constructed as a printing cylinder (1) and with its rear end on a thrust bearing ring (4), which is arranged axially displaceably on a rear part of the secondary piston (2) offset to a smaller diameter and with its rear surface facing away from the preload spring assembly (6) on a fixedly arranged in the pressure cylinder (1), for. B. formed by a locking ring stop (5) is applied.

2. Mechanical-hydraulic clamping device according to claim 1, the front fluid pressure chamber of which closed by a screw plug screwed into a filling opening of the pressure cylinder is, characterized in that the screw plug (10) as a means for generating and adjusting serves to pretension the preload spring assembly (6) and has a longitudinal ventilation hole (13) is provided, which is completed by an additional screw plug (14) i st.

Documents considered: British Patent Nos. 552 620, 637 808,

671043; U.S. Patent Bulletin No. 2499 124; "Werkstatt und Betrieb" magazine, 1952, issue 8,

Pp. 335/336.

For this purpose, 1 sheet of drawings