DE20122065U1

DE20122065U1 - Clamp unit to fix insertion bolt at machine table or base plate; has piston and holder with clamp mechanism to fix bolt in holder by moving piston between clamped and free positions

Info

Publication number: DE20122065U1
Application number: DE20122065U
Authority: DE
Original assignee: Vischer and Bolli AG
Current assignee: Vischer and Bolli AG
Priority date: 2000-02-16
Filing date: 2001-01-24
Publication date: 2004-02-26
Anticipated expiration: 2011-01-25

Abstract

The clamp unit has a piston (6) that moves in a cylinder bore (4) to form a pressure space (5) closed by a cover (9). An insertion bolt (12) can be fitted in a holder (11) formed in the piston or in the cover. A clamp mechanism fixes the bolt in the holder and is operated by moving the piston between a clamped position, in which it is pressed by a spring element (10) arranged between the piston and the cover and a free position. The spring chamber (2) is connected to the holder by at least one fluid drain channel (19), which opens in the floor area of the spring chamber. Fluid collecting in the spring chamber drains into the holder.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spanneinrichtung zur Fixierung eines Einzugsbolzens an einem Maschinentisch, einer Grundplatte o. dgl., mit einem Kolben, der in einer Zylinderbohrung unter Bildung eines Druckraums bewegbar angeordnet ist, einem die Zylinderbohrung auf der dem Druckraum gegenüberliegenden Seite verschließenden Deckel, einer Aufnahme, die in dem Kolben und/oder dem Deckel ausgebildet ist und in die ein Einzugsbolzen eingesetzt werden kann, und einem Spannmechanismus, um einen Einzugsbolzen in der Aufnahme zu fixieren, wobei der Spannmechanismus durch Verstellung des Kolbens zwischen einer Spannstellung, in die er durch Federelemente, die in einem zwischen dem Kolben und dem Deckel vorgesehenen Federraum angeordnet sind, gedrückt wird, und einer Freigabestellung, in die er durch Beaufschlagung des Druckraums mit einem Hydraulikmittel gebracht werden kann, betätigbar ist.The present invention relates to a tensioning device for fixing a feed bolt to a Machine table, a base plate or the like, with a piston, the movable in a cylinder bore to form a pressure chamber is arranged, the cylinder bore on the pressure chamber opposite Side closing Cover, a receptacle formed in the piston and / or the cover is and into which a feed pin can be inserted, and one Clamping mechanism to fix a pull-in bolt in the holder, wherein the tensioning mechanism by adjusting the piston between a clamping position, in which it is supported by spring elements in one arranged between the piston and the cover provided spring chamber are pressed and a release position, into which it is activated the pressure chamber can be brought with a hydraulic medium, is actuated.

Mechanisch-hydraulisch arbeitende Spanneinrichtungen dieser Art sind beispielsweise aus der DE 298 04 730 U1 bekannt und werden in der Praxis eingesetzt, um Werkstücke am Maschinentisch einer Werkzeugmaschine zu fixieren. Hierzu wird das zu bearbeitende Werkstück in der Regel zunächst auf eine Trägerplatte aufgespannt, und anschließend wird die ganze Einheit bestehend aus Trägerpalette und Werkstück über mehrere Einzugsbolzen, die an der Rückseite der Trägerpalette vorgesehen und als Zentrierelemente ausgebildet sind, an der Werkzeugmaschine festgespannt, indem die Einzugsbolzen in die Aufnahmen der am Maschinentisch vorgesehenen Spanneinrichtungen eingesetzt und darin festgespannt werden.Mechanically-hydraulically operating clamping devices of this type are for example from the DE 298 04 730 U1 known and are used in practice to fix workpieces on the machine table of a machine tool. For this purpose, the workpiece to be machined is usually first clamped onto a carrier plate, and then the entire unit consisting of carrier pallet and workpiece is clamped to the machine tool by means of several pull-in bolts provided on the back of the carrier pallet and designed as centering elements, by the Retracting bolts are inserted into the receptacles of the clamping devices provided on the machine table and are clamped therein.

Bei den bekannten mechanisch-hydraulischen Spanneinrichtungen, von denen die vorliegende Erfindung ausgeht, erfolgt die Betätigung des Spannmechanismus, indem der Kolben zwischen einer Spannstellung und einer Freigabestellung verstellt wird, wobei er in die Spannstellung durch Federelemente, die in einem zwischen dem Kolben und dem Deckel vorgesehenen Federraum angeordnet sind, gedrückt wird und aus dieser durch Beaufschlagung des Druckraums mit einem Hydraulikmittel in die Freigabestellung gebracht werden kann.In the known mechanical-hydraulic Clamping devices from which the present invention is based the actuation takes place the clamping mechanism by moving the piston between a clamping position and a release position is adjusted, wherein it is in the clamping position by spring elements in one between the piston and the cover provided spring space are arranged, is pressed and by this Actuation of the pressure chamber with a hydraulic medium in the release position can be brought.

Eine Problematik, die in der Praxis immer wieder auftritt, besteht darin, daß aufgrund der häufigen Auf- und Abbewegung des Kolbens in dem Federraum ein Unterdruck entstehen und insbesondere bei auftretendem Dichtungsverschleiß auch Kühlflüssigkeit in den Federraum eindringen kann. Dies kann zu Zwangsverschlüssen führen, indem die eingetretene Flüssigkeit nicht schnell genug aus dem Fe derraum entweichen kann und somit der Kolben nicht mehr in die obere Freigabestellung gedrückt werden kann.A problem in practice occurs again and again, is that due to the frequent and movement of the piston in the spring chamber create a negative pressure and especially in the event of seal wear, also coolant can penetrate into the spring chamber. This can lead to positive closures by the liquid that has entered cannot escape from the spring space quickly enough and thus the piston can no longer be pushed into the upper release position.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Spanneinrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß Fehlfunktionen vermieden werden können.The object of the invention is therefore to design a tensioning device of the type mentioned at the beginning, that malfunction can be avoided.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Federraum mit der Aufnahme durch wenigstens einen Flüssigkeitsablaufkanal – nachfolgend auch Ablaufkanal genannt – verbunden ist, der der an seinem einen Ende in den Bodenbereich des Federraums mündet, und durch den die Flüssigkeit, die sich in dem Federraum sammelt, in die Aufnahme ablaufen kann.This object is achieved in that the spring chamber with the intake through at least one liquid drain channel - subsequently also called drain channel - connected is the one end at the bottom of the spring chamber opens and through which the liquid that collects in the spring space, can run into the recording.

Durch die erfindungsgemäß vorgesehenen Flüssigkeitsablaufkanäle zwischen Federraum und der Aufnahme für den Einzugsbolzen wird erreicht, daß sich im Federraum praktisch keine Flüssigkeit sammeln kann, sondern Kühlflüssigkeit, die in den Federraum eintritt, in die Aufnahme abfließt. Außerdem wird auch die Entstehung eines Unterdrucks im Federraum wirksam vermieden, da in umgekehrter Weise über den Flüssigkeitsablaufkanal auch Luft in den Federraum eintreten kann.Through the liquid drainage channels provided according to the invention between Spring chamber and the receptacle for the pull-in pin is achieved that practically in the spring chamber do not collect liquid can, but coolant, that enters the spring chamber, flows into the receptacle. Besides, will also effectively prevents negative pressure from developing in the spring chamber, there in reverse the liquid drain channel air can also enter the spring chamber.

An seinem aufnahmeseitigen Ende mündet der Ablaufkanal zweckmäßigerweise in den Bodenbereich der Aufnahme, wobei das federraumseitige Ende höher als das aufnahmeseitige Ende liegen sollte. Durch diese Ausbildung wird erreicht, daß abfließende Kühlflüssigkeit nicht mit Bauteilen, die in der Aufnahme liegen, oder mit dem Einzugsbolzen in Kontakt kommt .At its end on the receiving side, the Expedient drain channel in the bottom area of the receptacle, the spring chamber end higher than the recording end should be. This training will achieves that draining coolant not with components that are in the receptacle or with the pull-in bolt comes into contact.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß in den Federraum ein Lufteinblaskanal mündet, durch den Druckluft in den Federraum und von diesem über den Ablaufkanal weiter in die Aufnahme geblasen werden kann. Durch die vorgesehene Ausblasung kann die Aufnahme von Schmutz und Flüssigkeit, die sich darin sammeln, befreit werden, wobei der Kolben bei dieser Konstruktion im vergleich zu bekannten Lösungen, wie sie beispielsweise aus der DE 197 57 430 C bekannt sind, nur unmerklich geschwächt wird.According to a preferred embodiment, it is provided that an air injection duct opens into the spring chamber, through which compressed air can be blown into the spring chamber and from there via the outlet duct into the receptacle. Due to the blow-out provided, the uptake of dirt and liquid which collect therein can be freed, the piston in this construction compared to known solutions, such as those from the DE 197 57 430 C. are only weakly weakened.

Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen wird auf die Unteransprüche sowie auf die nachfolgende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung verwiesen. In der Zeichnung zeigt die einzige Figur eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spanneinrichtung mit eingesetztem und festgespanntem Einzugsbolzen im Längsschnitt.More advantageous in terms of Refinements are made to the subclaims and to the following Description of an embodiment with reference to the accompanying drawing. In the Drawing shows the only figure an embodiment of a tensioning device according to the invention with inserted and tightened pull-in bolt in longitudinal section.

Zu der Spanneinrichtung 1, die an einem Maschinentisch, einer Grundplatte o. dgl. montiert sein kann, gehört ein Zylinder 3, der an seinem oberen Ende offen ist und durch geeignete Spannmittel am Maschinentisch fixiert werden kann. In die Zylinderbohrung 4 des Zylinders 3 ist unter Bildung eines Druckraums 5 ein Kolben 6 axial bewegbar eingesetzt, wobei der Ringspalt zwischen Zylinderbohrung 4 und Kolben 6 durch einen O-Ring 7 abgedichtet ist. In den Boden der Zylinderbohrung 4 mündet ein im Zylinder 3 ausgebildeter Hydraulikmittelkanal 8, durch welchen dem Druckraum 5 über eine im Maschinentisch vorgesehene Zuführleitung ein Hydraulikmittel wie beispielsweise Öl zugeführt werden kann.To the tensioning device 1 A cylinder belongs to a machine table, a base plate or the like 3 , which is open at its upper end and can be fixed to the machine table using suitable clamping devices. In the cylinder bore 4 of the cylinder 3 is forming a pressure room 5 a piston 6 used axially movable, with the annular gap between the cylinder bore 4 and pistons 6 through an O-ring 7 is sealed. In the bottom of the cylinder bore 4 flows into the cylinder 3 trained hydraulic medium channel 8th through which the pressure chamber 5 via a feed line provided in the machine table a hydraulic Likmittel such as oil can be supplied.

Die offene Oberseite des Zylinders 3 ist durch einen Dekkel 9 verschlossen, der am Zylinder 3 festgeschraubt und zentriert gehalten ist, wozu der Deckel 9 zylinderseitig einen Zentrieransatz 9a aufweist, der paßgenau zum Durchmesser der Zylinderbohrung 4 dimensioniert ist.The open top of the cylinder 3 is through a lid 9 locked on the cylinder 3 screwed and centered, which is why the lid 9 a centering shoulder on the cylinder side 9a has, which fits the diameter of the cylinder bore 4 is dimensioned.

Zwischen dem Deckel 9 und dem Kolben 6 ist ein im wesentlichen geschlossener Federraum 2 vorgesehen, der im wesentlichen von einem Ringraum in der Kolbenoberseite gebildet wird und in dem ein Tellerfederpaket 10 angeordnet ist, das den Kolben 6 in Richtung des Bodens der Zylinderbohrung 4 nach unten beaufschlagt.Between the lid 9 and the piston 6 is an essentially closed spring chamber 2 provided, which is essentially formed by an annular space in the piston top and in which a plate spring assembly 10 is arranged, the piston 6 towards the bottom of the cylinder bore 4 acted down.

In der dem Druckraum 5 gegenüberliegenden Oberseite des Kolbens 6 ist eine Sackbohrung vorgesehen, die eine Aufnahme 11 für einen Einzugsbolzen 12 bildet, welcher in die Aufnahme 11 durch eine im Deckel 9 vorgesehene Durchgangsbohrung 13 eingesetzt ist. Zur Erleichterung und Führung dieses Einsetzvorgangs ist in der Durchgangsbohrung 13 ein hülsenförmiges Führungselement 14 vorgesehen, und zur exakten Positionierung des Einzugsbolzens 5 in der Spanneinrichtung 1 ist der obere Bereich der Durchgangsbohrung 13 in Passung zu einem Flansch 12a des Einzugsbolzens 12 dimensioniert.In the pressure room 5 opposite top of the piston 6 a blind hole is provided, which is a receptacle 11 for a feed bolt 12 which forms in the recording 11 through one in the lid 9 provided through hole 13 is used. To facilitate and guide this insertion process is in the through hole 13 a sleeve-shaped guide element 14 provided, and for exact positioning of the feed pin 5 in the clamping device 1 is the upper area of the through hole 13 to fit a flange 12a of the feed pin 12 dimensioned.

Zur Fixierung des Einzugsbolzens 12 in der Aufnahme 11 ist ein Spannmechanismus vorgesehen. Dieser umfaßt in an sich bekannter Weise einen in die Aufnahme 11 eingesetzten Kugelkäfig 15, in dem mehrere Kugeln 16 radial verstellbar gehalten sind. Die Kugeln 16 können in einer oberen Freigabestellung des Kolbens 6 in eine Nut 17 in der Wandung der Aufnahme 11 nach außen ausweichen, so daß ein Einzugsbolzen 12 in den Kugelkäfig 15 eingesetzt und aus diesem herausgenommen werden kann, und sie werden in der unteren Spannstellung des Kolbens 6 durch die Wandung der Aufnahme 11 an einem solchen Ausweichen gehindert.For fixing the feed pin 12 in the recording 11 a tensioning mechanism is provided. This includes in a manner known per se in the recording 11 used ball cage 15 in which several balls 16 are held radially adjustable. The balls 16 can in an upper release position of the piston 6 in a groove 17 in the wall of the recording 11 dodge outward so that a feed pin 12 in the ball cage 15 inserted and removed from this, and they are in the lower clamping position of the piston 6 through the wall of the recording 11 prevented from evading.

Die Spannstellung, die in der Zeichnung dargestellt ist, nimmt der Kolben 6 dabei dann ein, wenn der Druckraum 5 drucklos ist und der Kolben 6 durch das Tellerfederpaket 10 nach unten gedrückt wird. In dieser Spannstellung hält eine obere Schrägfläche 18 der Nut 17 die Kugeln 16 in Eingriff mit dem Eingriffsbolzen 12, so daß dieser festgespannt wird. Wenn jetzt der Druckraum 5 über den Hydraulikmittelkanal 8 mit einem Druckmittel beaufschlagt wird, wird der Kolben 6 entgegen der Rückstellkraft des Tellerfederpakets 10 nach oben in seine Freigabestellung gedrückt, in der die Nut 17 den Kugeln 16 Raum läßt, radial nach außen auszuweichen, so daß der Einzugsbolzen 12 aus der Spanneinrichtung 1 herausgenommen bzw. dann auch wieder in diese eingesetzt werden kann. Der Hub des Kolbens 6 ist dabei so gewählt, daß der Einzugsbolzen 12 durch den Boden der Aufnahme 11 nach oben gedrückt wird, um das Entfernen des Einzugsbolzens 12 zu erleichtern.The piston takes the clamping position, which is shown in the drawing 6 in this case when the pressure chamber 5 is depressurized and the piston 6 through the disc spring package 10 is pressed down. An upper inclined surface holds in this clamping position 18 the groove 17 the balls 16 in engagement with the engaging pin 12 so that it is tightened. If now the pressure room 5 via the hydraulic medium channel 8th the piston is acted upon by a pressure medium 6 against the restoring force of the disc spring assembly 10 pushed up into its release position, in which the groove 17 the bullets 16 Leaves space to dodge radially outward so that the feed pin 12 from the tensioning device 1 can be removed or reinserted into it. The stroke of the piston 6 is chosen so that the feed pin 12 through the bottom of the recording 11 is pushed up to remove the feed pin 12 to facilitate.

Durch die regelmäßige Auf- und Abwärtsbewegung des Kolbens kann ein Unterdruck in dem Federraum 2 auftreten, und außerdem kann – insbesondere bei Verschleiß des zwischen Kolben 6 und Deckel 9 vorgesehenen O-Rings 21 – Kühlflüssigkeit in den Federraum 2 eindringen. Um hierdurch bedingte Funktionsstörungen zu vermeiden, ist in dem Kolben 6 ein Ablaufkanal 19 vorgesehen, der den Federraum 2 mit der Aufnahme 11 verbindet. Dieser Ablaufkanal 19 mündet dabei an seinem einen Ende in den Bodenbereich des Federraums 2 und an seinem anderen Ende in den Bodenbereich der Aufnahme 11, wobei das federraumseitige Ende höher als das aufnahmeseitige Ende liegt, so daß Flüssigkeit gut aus dem Federraum 2 abfließen kann.Due to the regular up and down movement of the piston, a negative pressure in the spring chamber 2 occur, and also can - especially when the piston between the wear 6 and lid 9 provided O-rings 21 - Coolant in the spring chamber 2 penetration. To avoid malfunctions caused by this, is in the piston 6 a drain channel 19 provided the spring chamber 2 with the recording 11 combines. This drain channel 19 opens out at one end into the floor area of the spring chamber 2 and at its other end in the bottom area of the receptacle 11 , wherein the spring chamber end is higher than the receiving end, so that liquid well from the spring chamber 2 can drain off.

Außerdem mündet in den Federraum 2 ein Lufteinblaskanal 20, durch den Druckluft in den Federraum 2 und von dort über den Ablaufkanal 19 weiter in die Aufnahme 11 geblasen werden kann, um diese von Schmutzpartikels etc. zu reinigen. It also flows into the spring chamber 2 an air injection duct 20 , through the compressed air into the spring chamber 2 and from there via the drain channel 19 further into the recording 11 can be blown to clean them of dirt particles etc.

Claims

Clamping device for fixing a feed pin ( 12 ) on a machine table, a base plate or the like, with a piston ( 6 ) in a cylinder bore ( 4 ) forming a pressure chamber ( 5 ) is movably arranged, the cylinder bore ( 4 ) on the pressure room ( 5 ) opposite side closing lid ( 9 ), a recording ( 11 ) in the piston ( 6 ) and / or the lid ( 9 ) and into which a pull-in pin ( 12 ) can be used, and a tensioning mechanism around a pull-in pin ( 12 ) in the recording ( 11 ), the tensioning mechanism being adjusted by adjusting the piston ( 6 ) between a clamping position, into which it is supported by spring elements ( 10 ) in a between the piston ( 6 ) and the lid ( 9 ) provided spring space ( 2 ) are arranged, is pressed, and a release position, into which it is activated by the pressure chamber ( 5 ) can be brought with a hydraulic medium, can be actuated, characterized in that the spring chamber ( 2 ) with the recording ( 11 ) through at least one liquid drain channel ( 19 ) is connected to the spring chamber side in the bottom area of the spring chamber ( 2 ) opens, and through the liquid that is in the spring chamber ( 2 ) collects in the recording ( 11 ) can run.

Clamping device according to claim 1, characterized in that the liquid drain channel ( 19 ) on the receiving side into the bottom area of the receiving ( 11 ) flows out.

Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that the spring chamber end of the liquid drain channel ( 19 ) is higher than the end on the receiving side.

Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that in the spring space ( 2 ) at least one air injection duct ( 20 ) flows through the compressed air into the spring chamber ( 2 ) and via the liquid drain channel ( 19 ) further in the recording ( 11 ) can be blown.

Clamping device according to claim 4, characterized in that the cylinder bore ( 4 ) in a cylinder ( 3 ) and the air injection duct ( 20 ) is formed in the cylinder wall.

Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that the spring chamber ( 2 ) at least partially in the piston ( 6 ) is trained.

Clamping device according to claim 6, characterized in that the liquid drain channel ( 19 ) in the piston ( 6 ) is trained.