DE202017004998U1

DE202017004998U1 - Spalteinstellungsfunktion aufweisende Spannvorrichtung mit elektrisch angetriebener Schneckenstange

Info

Publication number: DE202017004998U1
Application number: DE202017004998.8U
Authority: DE
Original assignee: GMT Global Inc
Current assignee: GMT Global Inc
Priority date: 2016-11-09
Filing date: 2017-09-26
Publication date: 2017-10-05
Anticipated expiration: 2027-09-27
Also published as: JP3214039U; TWM537168U

Abstract

Eine Spalteinstellungsfunktion aufweisende Spannvorrichtung mit elektrisch angetriebener Schneckenstange, umfassend: ein Gehäuse (10), das ein Klemmwirkung erzeugendes Ende (11), einen Antriebsabschnitt (12) und eine zwischen dem Klemmwirkung erzeugenden Ende (11) und dem Antriebsabschnitt (12) befindliche Übertragungskammer (13) aufweist, wobei am Gehäuse (10) abgestimmt auf die Übertragungskammer (13) zwei beabstandet angeordnete axiale Löcher (14) vorgesehen sind; einen Elektromotor (20), der im Antriebsabschnitt (12) des Gehäuses (10) untergebracht ist, wobei der Elektromotor (20) eine Ausgangswelle (21) aufweist, die sich in Richtung der Übertragungskammer (13) erstreckt; eine Schneckenstange (30), die in der Übertragungskammer (13) des Gehäuses (10) angeordnet ist, wobei die Schneckenstange (30) mit der Ausgangswelle (21) des Elektromotors (20) verbunden ist, wodurch die Schneckenstange (30) von der Ausgangswelle (21) zur Drehung angetrieben wird; mindestens zwei Zahnräder (40), die in der Übertragungskammer (13) des Gehäuses (10) zueinander beabstandet angeordnet sind, wobei die zwei gegenüberliegenden Innenseiten der beiden Zahnräder (40) zur Gewährleistung der Kraftübertragung mit zwei Seiten der Schneckenstange (30) in Eingriff stehen, wobei in der Mitte der beiden Zahnräder (40) jeweils ein Wellenloch (41) vorgesehen ist; mindestens zwei Klemmelemente (50), die relativ zueinander geöffnet und geschlossen werden können und am Klemmwirkung erzeugenden Ende (11) des Gehäuses (10) beweglich angeordnet sind, wobei jedes Klemmelement (50) jeweils mit einem Einspannteil (52) ausgestattet ist, wobei jedes Klemmelement (50) zur Ermöglichung einer Bewegung jeweils mit dem entsprechenden Zahnrad (40) verbunden ist; mindestens zwei zur exzentrischen Einstellung dienende Wellenbolzen (60), die jeweils in den zwei axialen Löchern (14) des Gehäuses (10) drehbar angeordnet sind, wobei jeder der zur exzentrischen Einstellung dienenden Wellenbolzen (60) jeweils ein Ende zur Drehsteuerung (61) und einen exzentrischen Abschnitt (62) aufweist, wobei sich die exzentrischen Abschnitte (62) innerhalb der Übertragungskammer (13) des Gehäuses (10) befinden, wobei die exzentrischen Abschnitte (62) der zwei zur exzentrischen Einstellung dienenden Wellenbolzen (60) jeweils eine drehbare Anordnung der Wellenlöcher (41) der zwei Zahnräder (40) ermöglichen; und mindestens zwei Verriegelungsbolzen (70), die an den Stellen des Gehäuses (10), an denen das Gehäuse mit den zwei zur exzentrischen Einstellung dienenden Wellenbolzen (60) korrespondiert, angeordnet sind und zum Verriegeln der zur exzentrischen Einstellung dienenden Wellenbolzen (60) dienen.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung mit elektrisch angetriebener Schneckenstange und insbesondere den innovativen Aufbau einer Spannvorrichtung mit elektrisch angetriebener Schneckenstange, der eine Spalteinstellungsfunktion aufweist.
Stand der Technik
Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung mit elektrisch angetriebener Schneckenstange bezieht sich auf einen Spannvorrichtungsaufbau, bei dem ein Elektromotor als Antriebsquelle zum Antreiben einer Schneckenstange dient, gleichzeitig werden die auf zwei Seiten befindlichen Zahnräder, Zahnungsreihen und Gleitstücke angetrieben, wodurch zwei Klemmelemente zur Öffnungs- und Schließbewegung synchron angetrieben werden.
Bei den aktuellen Produkten herkömmlicher Spannfutter mit elektrisch angetriebener Schneckenstange lassen sich, wenn diese für normale Klemmvorgänge verwendet werden, keine besonderen Probleme feststellen. Wenn herkömmliche Spannfutter jedoch für die Bearbeitung mit höheren Genauigkeitsanforderungen verwendet werden, so sind sie dafür nicht geeignet und es besteht bedingt durch das Vorliegen einer größeren Abstandsabweichung zwischen deren Schneckenstange und deren Zahnrad bei der Montage die Gefahr, dass sie Werkstücke beschädigen oder nicht in der Lage sind, diese richtig festzuhalten.
Angesichts des vorstehend beschriebenen Problems ist von der damit befassten Industrie ein Spannfutteraufbau mit elektrisch angetriebener Schneckenstange entwickelt worden, bei dem die Abstandsabweichung zwischen seiner Schneckenstange und seinem Zahnrad kleiner ist (d. h. die Komponenten haben eine höhere Genauigkeit). Allerdings wird dieser Aufbau hinsichtlich praktischer Anwendungen aufgrund der hohen Herstellungskosten und des teuren Preises vom Markt nicht akzeptiert. Dieser Aufbau ist daher nicht wettbewerbsfähig.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren in schematischer Darstellung näher im Detail beschrieben. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht des Aufbaus eines bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 eine perspektivische Explosionsansicht des Aufbaus des bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
3 eine vergrößerte Teilansicht gemäß 2;
4 eine Seitenansicht des Aufbaus des bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
5 eine Schnittansicht entlang der Linie B-B gemäß 4;
6 eine Schnittansicht entlang der Linie C-C gemäß 5;
7 eine teilweise Schnittansicht des Aufbaus gemäß der vorliegenden Erfindung;
8 eine schematische Darstellung der Einstellung der zwei zur exzentrischen Einstellung dienenden Wellenbolzen gemäß der vorliegenden Erfindung;
9 eine erste schematische Darstellung gemäß der vorliegenden Erfindung, bei der der Spalt zwischen dem Zahnrad und der Schneckenstange einstellbar ist;
10 eine zweite schematische Darstellung gemäß der vorliegenden Erfindung, bei der der Spalt zwischen dem Zahnrad und der Schneckenstange einstellbar ist;
11 eine perspektivische Ansicht des Aufbaus eines weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
12 eine perspektivische Explosionsansicht der Teilkomponenten des weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß 11;
13 eine Schnittansicht der Teilkomponenten des weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß 11.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Siehe die 1, 2, 3 und 4, welche ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Spalteinstellungsfunktion aufweisenden Spannvorrichtung mit elektrisch angetriebener Schneckenstange zeigen. In der nachfolgenden Beschreibung werden nur bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben, wobei diese nicht die Schutzansprüche beschränken sollen.
Die Spannvorrichtung mit elektrisch angetriebener Schneckenstange A umfasst ein Gehäuse 10, das ein Klemmwirkung erzeugendes Ende 11, einen Antriebsabschnitt 12 und eine zwischen dem Klemmwirkung erzeugenden Ende 11 und dem Antriebsabschnitt 12 befindliche Übertragungskammer 13 aufweist, wobei am Gehäuse 10 abgestimmt auf die Übertragungskammer 13 zwei beabstandet angeordnete axiale Löcher 14 vorgesehen sind; einen Elektromotor 20, der im Antriebsabschnitt 12 des Gehäuses 10 untergebracht ist, wobei der Elektromotor 20 eine Ausgangswelle 21 aufweist, die sich in Richtung der Übertragungskammer 13 erstreckt; eine Schneckenstange 30, die in der Übertragungskammer 13 des Gehäuses 10 angeordnet ist, wobei die Schneckenstange 30 mit der Ausgangswelle 21 des Elektromotors 20 verbunden ist, wodurch die Schneckenstange 30 von der Ausgangswelle 21 zur Drehung angetrieben wird; zwei Zahnräder 40, die in der Übertragungskammer 13 des Gehäuses 10 zueinander beabstandet angeordnet sind, wobei die zwei gegenüberliegenden Innenseiten der beiden Zahnräder 40 zur Gewährleistung der Kraftübertragung mit zwei Seiten der Schneckenstange 30 in Eingriff stehen, wobei in der Mitte der beiden Zahnräder 40 jeweils ein Wellenloch 41 vorgesehen ist; zwei Klemmelemente 50, die relativ zueinander geöffnet und geschlossen werden können und am Klemmwirkung erzeugenden Ende 11 des Gehäuses 10 beweglich angeordnet sind, wobei jedes Klemmelement 50 jeweils mit einem Gleitsitz 51, einem auf der Außenseite des Gleitsitzes 51 vorstehend angeordneten Einspannteil 52 (diese kann eine zylindrische Form aufweisen, ist aber nicht darauf beschränkt) und einer auf der Innenseite des Gleitsitzes 51 angeordneten angetriebenen Zahnungsreihe 53 ausgestattet ist, wobei die angetriebenen Zahnungsreihen 53 der beiden Klemmelemente 50 zur Gewährleistung der Kraftübertragung jeweils mit den zwei Zahnrädern 40 in Eingriff stehen; zwei zur exzentrischen Einstellung dienende Wellenbolzen 60, die jeweils in den zwei axialen Löchern 14 des Gehäuses 10 drehbar angeordnet sind, wobei jeder der zur exzentrischen Einstellung dienenden Wellenbolzen 60 jeweils ein Ende zur Drehsteuerung 61 und einen exzentrischen Abschnitt 62 aufweist, wobei sich die exzentrischen Abschnitte 62 innerhalb der Übertragungskammer 13 des Gehäuses 10 befinden, wobei die exzentrischen Abschnitte 62 der zwei zur exzentrischen Einstellung dienenden Wellenbolzen 60 jeweils eine drehbare Anordnung der Wellenlöcher 41 der zwei Zahnräder 40 ermöglichen; und zwei Verriegelungsbolzen 70, die an den Stellen des Gehäuses 10, an denen das Gehäuse mit den zwei zur exzentrischen Einstellung dienenden Wellenbolzen 60 korrespondiert, angeordnet sind und zum Verriegeln der zur exzentrischen Einstellung dienenden Wellenbolzen 60 dienen.
Gemäß dem oben beschriebenen Aufbau und den technischen Merkmalen werden im Folgenden die Anwendungen der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung mit elektrisch angetriebener Schneckenstange A beschrieben: Siehe 8. Der Benutzer kann wahlweise durch Vorwärts- und Rückwärtsdrehen der jeweiligen zur exzentrischen Einstellung dienenden Wellenbolzen 60 (wie durch die Pfeile L1 angedeutet) den Exzentrizitätszustand der jeweiligen zur exzentrischen Einstellung dienenden Wellenbolzen 60 ändern, um die zentrale Position der jeweiligen Zahnräder 40 zu verändern und dadurch den Spalt zwischen den jeweiligen Zahnrädern 40 und der Schneckenstange 30 einzustellen. Wie in 5 gezeigt, wird in der Figur mit den die Achsen andeutenden Pfeilen L2 die Mittelstellung der jeweiligen Zahnräder dargestellt. Mit der vom Benutzer vorgenommenen Vorwärts- und Rückwärtsdrehung (wie durch die Pfeile L1 in 8 angedeutet) der jeweiligen zur exzentrischen Einstellung dienenden Wellenbolzen 60 wird der Exzentrizitätszustand der jeweiligen exzentrischen Abschnitte 62 synchron geändert. Hierdurch ändert sich das Zentrum der jeweiligen Zahnräder 40 mit. Siehe die 9 und 10. Wenn ein Zahnrad 40 in Richtung der Schneckenstange 30 dahingehend eingestellt wird (wie durch den Pfeil L3 in 10 angedeutet), dass es sich dieser annähert, kann zur Erfüllung der Spalteinstellungsfunktion zwischen den Komponenten der zwischen dem jeweiligen Zahnrad 40 und der Schneckenstange 30 vorgesehene Spalt von einem lockeren Zustand mit großem Spiel in einen relativ engen Zustand mit geringem Spiel eingestellt werden. In der vorliegenden Erfindung wird diese Funktion mittels der zur exzentrischen Einstellung dienenden Wellenbolzen 60 erzielt. Durch Umgestaltung des Dornelements, das beim Aufbau eines Zahnrads 40 bereits vorhanden sein muss, wird ein zur exzentrischen Einstellung dienender Wellenbolzen gebildet. Dadurch kann, ohne dass sich die Anzahl der Komponenten erhöht, die Spalteinstellungsfunktion erzielt werden. Die gewerbliche Anwendbarkeit der Erfindung ist gegeben und die Erfindung bringt somit höhere wirtschaftliche Vorteile für die Industrie.
Siehe die 2 und 6. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ferner eine bewegliche Stopperabdeckung 80 am nahe dem Ende zur Drehsteuerung 61 des jeweiligen zur exzentrischen Einstellung dienenden Wellenbolzens 60 befindlichen Ende des jeweiligen axialen Lochs 14 des Gehäuses 10 angeordnet. Die im vorliegenden Ausführungsbeispiel gezeigten beweglichen Stopperabdeckungen 80 dienen zum Abdecken und Verbergen der zur exzentrischen Einstellung dienenden Wellenbolzen 60, um Schutzfunktionen, wie z. B. Staubdichtigkeit und Wasserdichtigkeit, zu erzielen.
Hierbei können die Enden zur Drehsteuerung 61 der zur exzentrischen Einstellung dienenden Wellenbolzen 60 eine beliebige Gestaltung aufweisen, um bei den Handwerkzeugen die Dreheinstellung zu ermöglichen, d. h. sie können z. B. mit einer schlitzförmigen Ausnehmung (siehe das in 3 dargestellte Ausführungsbeispiel), einer kreuzförmigen Ausnehmung, einer Sechskantausnehmung oder einer sternförmigen Ausnehmung versehen sein.
Siehe 3. Hierbei ist ferner auf der Anlagefläche des jeweiligen zur exzentrischen Einstellung dienenden Wellenbolzens 60, an der der jeweilige Verriegelungsbolzen 70 zur Anlage gebracht wird, jeweils eine zurückgesetzte Ringfläche 63 vorgesehen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel dienen die zurückgesetzten Ringflächen 63 dazu, dass die Verriegelungsbolzen 70 beim Anliegen in Eingriff gebracht werden, um dadurch bei der Anlage eine verstärkte Anlagewirkung zu erzielen.
Siehe die 11 bis 13 eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Aufbaus. Im Folgenden werden die Unterschiede zwischen dem vorliegenden Ausführungsbeispiel und dem vorherigen Ausführungsbeispiel erläutert: Der erste Unterschiede besteht darin, dass die Klemmelemente 50B dreiteilig gestaltet sind, wobei die Schneckenstange 30 zum Antreiben gleichzeitig mit drei Zahnrädern 40B in Eingriff steht. Der zweite Unterschied besteht darin, dass jeweils ein weibliches Einrastteil 91 und ein männliches Einrastteil 92 miteinander in Eingriff gebracht und auf einer Seite des jeweiligen Klemmelements 50B und auf einer Seite des korrespondierenden Zahnrads 40B vorgesehen sind. Auf diese Weise kann das Einspannteil 52B jedes Klemmelements 50B, wenn alle Zahnräder 40B von der Schneckenstange 30 zur Drehung angetrieben werden, zum Schwenken angetrieben werden (wie durch den Pfeil L4 in 13 angedeutet), um dadurch die Spannfunktion zu erreichen. Diese das Schwenken erlaubende Klemmmethode unterscheidet sich von der Klemmmethode des vorherigen Ausführungsbeispiels. Im in 7 gezeigten vorherigen Ausführungsbeispiel stehen die Klemmelemente 50 zur Gewährleistung der Kraftübertragung über die auf der Innenseite der Gleitsitze 51 befindlichen angetriebenen Zahnungsreihen 53 mit den Zahnrädern 40 in Eingriff. Daher stellt die Öffnungs- und Schließbewegung der in diesem Ausführungsbeispiel offenbarten Klemmelemente 50 eine horizontale Bewegung dar.
Vorteile:
Im Vergleich zum im Stand der Technik erwähnten herkömmlichen Aufbau kann der Benutzer durch den innovativen und einzigartigen Aufbau, der aus dem Gehäuse, dem Elektromotor, der Schneckenstange, den Zahnrädern, den Klemmelementen, der zur exzentrischen Einstellung dienenden Wellenbolzen und der Verriegelungsbolzen besteht, und durch die besonderen technischen Merkmale der eine erfindungsgemäße Spalteinstellungsfunktion aufweisenden Spannvorrichtung mit elektrisch angetriebener Schneckenstange durch wahlweises Drehen der zur exzentrischen Einstellung dienenden Wellenbolzen den Exzentrizitätszustand der zur exzentrischen Einstellung dienenden Wellenbolzen ändern, um die zentrale Position der Zahnräder zu verändern und dadurch den Spalt zwischen den jeweiligen Zahnrädern und der Schneckenstange einzustellen, wodurch bei der Spannvorrichtung mit elektrisch angetriebener Schneckenstange durch einen einfachen Aufbau das Ziel der Spalteinstellung erreicht werden kann, um dadurch die gewerbliche Anwendbarkeit zu gewährleisten und eine deutliche Erhöhung der Spannpräzision zu erreichen.

Claims

Eine Spalteinstellungsfunktion aufweisende Spannvorrichtung mit elektrisch angetriebener Schneckenstange, umfassend: ein Gehäuse (10), das ein Klemmwirkung erzeugendes Ende (11), einen Antriebsabschnitt (12) und eine zwischen dem Klemmwirkung erzeugenden Ende (11) und dem Antriebsabschnitt (12) befindliche Übertragungskammer (13) aufweist, wobei am Gehäuse (10) abgestimmt auf die Übertragungskammer (13) zwei beabstandet angeordnete axiale Löcher (14) vorgesehen sind; einen Elektromotor (20), der im Antriebsabschnitt (12) des Gehäuses (10) untergebracht ist, wobei der Elektromotor (20) eine Ausgangswelle (21) aufweist, die sich in Richtung der Übertragungskammer (13) erstreckt; eine Schneckenstange (30), die in der Übertragungskammer (13) des Gehäuses (10) angeordnet ist, wobei die Schneckenstange (30) mit der Ausgangswelle (21) des Elektromotors (20) verbunden ist, wodurch die Schneckenstange (30) von der Ausgangswelle (21) zur Drehung angetrieben wird; mindestens zwei Zahnräder (40), die in der Übertragungskammer (13) des Gehäuses (10) zueinander beabstandet angeordnet sind, wobei die zwei gegenüberliegenden Innenseiten der beiden Zahnräder (40) zur Gewährleistung der Kraftübertragung mit zwei Seiten der Schneckenstange (30) in Eingriff stehen, wobei in der Mitte der beiden Zahnräder (40) jeweils ein Wellenloch (41) vorgesehen ist; mindestens zwei Klemmelemente (50), die relativ zueinander geöffnet und geschlossen werden können und am Klemmwirkung erzeugenden Ende (11) des Gehäuses (10) beweglich angeordnet sind, wobei jedes Klemmelement (50) jeweils mit einem Einspannteil (52) ausgestattet ist, wobei jedes Klemmelement (50) zur Ermöglichung einer Bewegung jeweils mit dem entsprechenden Zahnrad (40) verbunden ist; mindestens zwei zur exzentrischen Einstellung dienende Wellenbolzen (60), die jeweils in den zwei axialen Löchern (14) des Gehäuses (10) drehbar angeordnet sind, wobei jeder der zur exzentrischen Einstellung dienenden Wellenbolzen (60) jeweils ein Ende zur Drehsteuerung (61) und einen exzentrischen Abschnitt (62) aufweist, wobei sich die exzentrischen Abschnitte (62) innerhalb der Übertragungskammer (13) des Gehäuses (10) befinden, wobei die exzentrischen Abschnitte (62) der zwei zur exzentrischen Einstellung dienenden Wellenbolzen (60) jeweils eine drehbare Anordnung der Wellenlöcher (41) der zwei Zahnräder (40) ermöglichen; und mindestens zwei Verriegelungsbolzen (70), die an den Stellen des Gehäuses (10), an denen das Gehäuse mit den zwei zur exzentrischen Einstellung dienenden Wellenbolzen (60) korrespondiert, angeordnet sind und zum Verriegeln der zur exzentrischen Einstellung dienenden Wellenbolzen (60) dienen.
Spalteinstellungsfunktion aufweisende Spannvorrichtung mit elektrisch angetriebener Schneckenstange nach Anspruch 1, bei der ferner eine bewegliche Stopperabdeckung (80) am nahe dem Ende zur Drehsteuerung (61) des jeweiligen zur exzentrischen Einstellung dienenden Wellenbolzens (60) befindlichen Ende des jeweiligen axialen Lochs (14) des Gehäuses (10) angeordnet ist.
Spalteinstellungsfunktion aufweisende Spannvorrichtung mit elektrisch angetriebener Schneckenstange nach Anspruch 2, bei der ferner auf der Anlagefläche des jeweiligen zur exzentrischen Einstellung dienenden Wellenbolzens (60), an der der jeweilige Verriegelungsbolzen (70) zur Anlage gebracht wird, jeweils eine zurückgesetzte Ringfläche (63) vorgesehen ist.
Spalteinstellungsfunktion aufweisende Spannvorrichtung mit elektrisch angetriebener Schneckenstange nach Anspruch 3, bei der jedes Klemmelement (50) jeweils mit einem Gleitsitz (51) ausgestattet ist, wobei jeweils ein Einspannteil (52) vorstehend auf der Außenseite des jeweiligen Gleitsitzes (51) angeordnet ist, wobei jeweils eine angetriebene Zahnungsreihe (53) auf der Innenseite des jeweiligen Gleitsitzes (51) angeordnet ist, wobei die angetriebenen Zahnungsreihen (53) der beiden Klemmelemente (50) zur Gewährleistung der Kraftübertragung jeweils mit den zwei Zahnrädern (40) in Eingriff stehen.
Spalteinstellungsfunktion aufweisende Spannvorrichtung mit elektrisch angetriebener Schneckenstange nach Anspruch 3, bei der jeweils ein weibliches Einrastteil (91) und ein männliches Einrastteil (92) miteinander in Eingriff gebracht und auf einer Seite des jeweiligen Klemmelements (50) und auf einer Seite des korrespondierenden Zahnrads (40) vorgesehen sind.