DE2033919C

DE2033919C - Device for clamping a piece of work having a hollow cylindrical part during hardening

Info

Publication number: DE2033919C
Authority: DE
Inventors: Max Winterthur Gross (Schweiz)
Original assignee: Werkzeugmaschmenfabnk Oerlikon Buhrle AG, Zurich (Schweiz)
Publication date: 1972-08-31

Description

entsprechend genutete Welle aufgeschoben werden zu können. Die Hülse 14 des Werkstückes 9 weist zudem noch eine Außenverzahnung 17 auf. Der obere Teil der Zentriermatrize 6 weist eine bearbeitete Außenfläche 18 auf, welche an der Innenseite der Hülse 14 zur Anlage kommt und in etwa deren Länge entspricht. Da die Hülsen 14 der beiden Werkstücke 8, 9 bezüglich ihrer Länge und ihrem Durchmesser verschieden dimensioniert sind, sind die zu den beiden Werkstücken gehörenden Zentriermatrizen 6 in ihrem oberen Teil bezüglich Durchmesser und Länge ebenfalls verschieden dimensioniert. Jede Zentriermatrize 6 ist durch radial verlaufende Trennflächen in eine Anzahl von Segmenten unterteilt. An dem in die zentrale Bohrung 5 im Pressenbett 1 hineinragenden Teil der Zentriermatrize 6 ist eine Umfangsnut 20 angeordnet. In diese Umfangsnut 20 ist ein Federring 19 eingelegt, welcher die in einzelne Segmente aufgeteilte Zentriermatrize 6 zusammenhalt.appropriately grooved shaft to be able to be pushed. The sleeve 14 of the workpiece 9 has also an external toothing 17. The upper part of the centering die 6 has a machined Outer surface 18, which comes to rest on the inside of the sleeve 14 and approximately whose length corresponds to. Since the sleeves 14 of the two workpieces 8, 9 in terms of their length and their Diameters are dimensioned differently, are the centering dies belonging to the two workpieces 6 also has different dimensions in its upper part in terms of diameter and length. Each centering die 6 is divided into a number of segments by radially extending parting surfaces divided. On the part of the centering die protruding into the central bore 5 in the press bed 1 6 a circumferential groove 20 is arranged. In this circumferential groove 20, a spring ring 19 is inserted, which the centering die divided into individual segments 6 cohesion.

Die Werkstücke 8, 9 stützen sich mit ihrem tellerförmigen Verbindungsstück 15 auf der Stirnfläche eines Auflageringes 21 ab, mit seiner anderen Stirnfläche stützt sich der Auflagering 21 seinerseits auf dem Flanschkragen 7 der Zentriermatrize 6 ab. Die Stirnfläche des Auflageringes 21, auf welcher das Werkstück 8 bzw. 9 aufliegt, weist radial gerichtete und über den Umfang verteilte Einschnitte 22 auf. Ein Abstützring 56 liegt auf dem Pressenbett 1 auf und umfaßt konzentrisch die Zentriermatrize 6 und den Auflagering 21.The workpieces 8, 9 are supported with their plate-shaped connecting piece 15 on the end face a support ring 21, with its other end face the support ring 21 is in turn supported the flange collar 7 of the centering die 6. The end face of the support ring 21 on which the Workpiece 8 or 9 rests on, has radially directed incisions 22 distributed over the circumference. A support ring 56 rests on the press bed 1 and concentrically surrounds the centering die 6 and the support ring 21.

liin Zentricrstempel 23 weist eine sich nach unten konisch verjüngende Spitze auf. Oberhalb der konischen Spitze weist der Zentrierstempel 23 Mitnehmer 57 auf, welche den Durchmesser des Zcntrierstempels 23 überragen. Der Zentrierstempel 23 ist an einer ringförmigen Platte 24 mittels einer Zv linderschraube 25 befestigt. Auf der Platte 24 sitzt das eine Ende eines Paketes von Tellerfedern 26, und auf dem anderen Ende des Tellerfedernpaketes 26 sitzt eine weitere ringförmige Platte 27. Die Vorrichtung, bestehend aus den beiden Platten 24, 27 und dem Tellerfedernpaket 26 ist in einer Aue nehmung 28 in einem Halter 29 angeordnet. Der Zentrierstempel 23 ist in einer auf seinen Durchmesser abgestimmten Bohrung 30 im Halter 29 geführt. Ein Haltereinsatz 31 ist von oben in ein Gewinde im Halter 29 eingeschraubt und bildet mit seinem unteren Ende ein Widerlager für die obere ringförmige Platte 27. Ein Druckring 32 weist eine auf den Durchmesser des Zentrierstempels 23 abgestimmte zentrale Bohrung auf und ist an dem Zentrierstempel 23 geführt. Ein nach unten weisender und auf dem Werkstück 8, 9 aufliegender Kranz 33 an dem Druckring 32 weist radial gerichtete Einschnitte 34 auf. Auf dem Druckring 32 liegt ein Zentrierring 35. Der Zentrierring 35 besitzt einen nach unten gerichteten, den Druckring 32 umfassenden Kragen 36. Entlang des Umfanges des Kragens 36 ist eine Nut 37 eingeschnitten, in welche Nut ein Federring 38 eingelegt ist. Der Zentrierring 35 ist durch radial gerichtete Trennflächen in einzelne Segmente aufgeteilt. Die Segmente werden durch den Federring 38 zusammengehalten. Der Zentrierring weist eine sich nach oben kegelförmig erweiternde zentrale Bohrung 39 auf. Entsprechend ist der Halter 29 als ein sich nach unten verjüngender Kegelstumpf 40 ausgebildet. Der Kegelstumpf 40 geht nach oben in einen sich radial nach außen erstreckenden Flansch 41 über. Der Flansch 41 besitzt einen nach unten weisenden und auf dem Zentrierring 35 aufliegenden Kranz 42. Mit einem Preßstempel 43 ist über Schrauben 44 ein Haltering 45 verbunden. Der . Haltering 45 weist zwei ringförmige konzentrische Stege 46, 47 verschiedenen Durchmessers auf. Im Innendurchmesser des inneren ringförmigen Steges 46 ist der Halter 29 bei einer axialen Bewegung radial ίο geführt. Durch die Außenwand des inneren Steges 46 und die Innenwand des äußeren Steges 47 wird ein Ringraum 48 gebildet, in welchem eine Spannglocke 49 angeordnet ist. Der äußere Steg 47 erstreckt sich weiter nach unten als der.innere Steg 46. Die Innen- »5 wand des äußeren Steges 47 bildet im unteren Teil einen Kegel, dessen Spitze nach oben gerichtet ist. Die Wand der Spannglocke 49 ist durch radial gerichtete Einschnitte in eine Vielzahl von einzelnen Fingern 50 unterteilt. Die Finger 50 sind auf der ao Innen- und Außenseite ballig geformt. Nach oben verjüngt sich der Querschnitt der Finger 50, um schließlich in einen massiven, ringförmigen Glockenboden 51 überzugehen. Der Glockenboden 51 weist über den Umfang verteilte von oben angebrachte as Sacklöcher 52 auf. Ebenso weist der Haltering 45 an entsprechenden Stellen von unten angebrachte Sacklöcher 53 auf. In zwei gegenüberliegenden Sacklöchern 52, 53 ist jeweils eine Schraubenfeder 54 angeordnet, welche das Bestreben hat, den Glockenboden 51 aus dem Ringraum 48 nach unten herauszudrücken. Um die Bewegung des Glockenbodens 51 nach unten zu begrenzen, ist ein Federring 55 in den inneren Ringsteg 46 des Halterings 45 eingesetzt, welcher in den Ringraum 48 ragt. Die Wirkungsweise der Vorrichtung ergibt sich aus dem Aufbau: Bevor ein Werkstück 8, 9 zum Spannen in die Härtepresse eingelegt werden kann, müssen der Preßstempel 43 und der Haltereinsatz 31 nach oben weggezogen werden. Mit dem Preßstempel 43 bewegen sich auch der fest mit ihm verbundene Haltering 45 und die in dem Haltering 45 gelagerte Spannglocke 49 nach oben. Der Federring 55 verhindert, daß hierbei die Spannglocke 49 aus dem Haltering 45 herausfällt. In gleicher Weise werden der Haltereinsatz 31 und der mit ihm verschraubte Halter 29 nach oben gezogen. Der Zentrierstempelliin Zentricrstempel 23 points downwards conically tapering tip. The centering punch 23 has drivers above the conical tip 57, which protrude beyond the diameter of the Zcntrierstempels 23. The centering punch 23 is attached to an annular plate 24 by means of a Zv screw 25. Sitting on the plate 24 one end of a package of disc springs 26, and on the other end of the disc spring package 26 sits another annular plate 27. The device, consisting of the two plates 24, 27 and the disk spring assembly 26 is arranged in a recess 28 in a holder 29. the Centering punch 23 is guided in a bore 30 in holder 29 that is matched to its diameter. A holder insert 31 is screwed into a thread in the holder 29 from above and forms with it its lower end an abutment for the upper annular plate 27. A pressure ring 32 has a on the diameter of the centering punch 23 matched central bore and is on the Centering punch 23 out. A wreath pointing downwards and resting on the workpiece 8, 9 33 on the pressure ring 32 has radially directed incisions 34. On the pressure ring 32 is a Centering ring 35. The centering ring 35 has a downwardly directed pressure ring 32 that encompasses Collar 36. A groove 37 is cut along the circumference of the collar 36, in which groove a spring ring 38 is inserted. The centering ring 35 is separated by radially directed parting surfaces Segments divided. The segments are held together by the spring ring 38. The centering ring has a central bore 39 that widens conically upward. The holder is accordingly 29 designed as a truncated cone 40 tapering downwards. The truncated cone 40 follows at the top into a flange 41 extending radially outward. The flange 41 has one after rim 42 pointing downwards and resting on the centering ring 35. With a ram 43 is A retaining ring 45 is connected via screws 44. The . Retaining ring 45 has two annular concentric Bars 46, 47 of different diameters. In the inner diameter of the inner annular ridge 46, the holder 29 is guided radially ίο during an axial movement. Through the outer wall of the inner web 46 and the inner wall of the outer web 47, an annular space 48 is formed in which a clamping bell 49 is arranged. The outer web 47 extends further down than the inner web 46. The inner »5 wall of the outer web 47 forms a cone in the lower part, the tip of which is directed upwards. The wall of the clamping bell 49 is through radially directed incisions in a plurality of individual Fingers 50 divided. The fingers 50 are convex on the inside and outside. Up the cross-section of the fingers 50 tapers to finally form a solid, ring-shaped bell base 51 to pass. The bell base 51 has distributed over the circumference from above The blind holes 52. The retaining ring 45 also instructs Blind holes 53 made from below at corresponding locations. In two opposite blind holes 52, 53 each has a helical spring 54 which tends to make the bell bottom 51 to push out of the annular space 48 downwards. To the movement of the bell bottom 51 to limit downwards, a spring ring 55 is inserted into the inner ring web 46 of the retaining ring 45, which protrudes into the annular space 48. The mode of operation of the device results from the structure: Before a workpiece 8, 9 can be inserted into the hardening press for clamping, must the ram 43 and the holder insert 31 are pulled upwards. With the ram 43 the retaining ring 45 firmly connected to it and the one mounted in the retaining ring 45 also move Clamping bell 49 upwards. The spring ring 55 prevents this, the clamping bell 49 from the Retaining ring 45 falls out. In the same way, the holder insert 31 and the one screwed to it Holder 29 pulled up. The centering punch

23 macht diese Bewegung mit, da er an der Platte23 makes this movement because he is at the plate

24 befestigt ist und die Platte 24 in der Ausnehmung 28 im Halter 29 gehalten ist. Der Zentrierstempel24 is attached and the plate 24 is held in the recess 28 in the holder 29. The centering punch

nimmt seinerseits bei der Bewegung nach oben mit seinen Mitnehmern 57 den Druckring 32 und den Zentrierring 35 mit.in turn takes the pressure ring 32 and the with its drivers 57 during the upward movement Centering ring 35 with.

Nunmehr kann — nachdem dit richtige Zentriermatrize 6 in die Bohrung 5 im Pressenbett 1 ein-Now can - after the correct centering die 6 in the hole 5 in the press bed 1

gesetzt ist und der Auflagering 21 auf der Zentriermatrize 6 liegt — das Werkstück 8 bzw. 9 so weit mit seiner Hülse 14 über den im Durchmesser ver-is set and the support ring 21 is on the centering die 6 - the workpiece 8 or 9 so far with its sleeve 14 over the

jungten Teil der Zentriermatrize 6 geschoben werden, bis das tellerförmige Verbindungsstück 15 des Werk-the youngest part of the centering die 6 is pushed, until the plate-shaped connecting piece 15 of the workpiece

Stückes 8 bzw. 9 auf dem Auflagering 21 aufliegt. Sodann wird der Haltereinsatz 31 mit dem Halter nach unten gedrückt. Der Zentrierstempcl 23 macht diese Bewegung mit und greift schließlich mit seiner kegelförmigen Spitze in die kegelförmig erweitertePiece 8 or 9 rests on the support ring 21. Then the holder insert 31 with the holder pressed down. The Zentrierstempcl 23 makes this movement and finally engages with his conical tip into the conical widened

Bohrung 10 in der Zentriermatrize 6. Der Zentrierstempcl 23 verschiebt sich dabei nach oben, bis die Platte 27 an dem Haltereinsatz 31 zur Anlüge kommt und das Tcllcrfcdernpaket 26 komprimiert winl.Hole 10 in the centering die 6. The centering punch 23 moves upwards until the Plate 27 comes to rest against the holder insert 31 and the Tcllcrfcdernpaket 26 is compressed.

Unter dem Druck des Tellerfedernpaketes 26, welcher beispielsweise je nach dem vorgesehenen Hub 10 bis 500 kg beträgt, wird die Zentriermatrize 6 aufgeweitet, so daß sie mit ihrer bearbeiteten Außenfläche 18 an der Innenbohrung der Hülse 14 zur Anlage kommt und diese zentriert. Schließlich kommt der Kegelstumpf 40 des Halters 29 in der kegeligen Bohrung 39 im Zentrierring 35 zur Anlage. Bei der mit einem Preßdruck von beispielsweise 50 bis 3000 kg erfolgeriden Bewegung nach unten wird der Zentrierring 35 aufgeweitet, so daß der Kragen 36 mit seiner Außenfläche an der Innenverzahnung 13 der Hülse 12 unter Druck zur Anlage gelangt. Gleichzeitig wird über den Kranz 42 an dem Halter 29 und den zwischcngeschaiteten Zentrierring ein nach unten gerichteter Druck auf den Druckring 32 übertragen. Der Druckring 32 drückt mit seinem Kranz 33 an der dem Auflagering 21 gegenüberliegenden Stelle auf das tellerförmige Verbindungsstück 15. Under the pressure of the disk spring assembly 26, which is 10 to 500 kg depending on the intended stroke, for example, the centering die 6 is widened so that it comes to rest with its machined outer surface 18 on the inner bore of the sleeve 14 and centers it. Finally, the truncated cone 40 of the holder 29 comes to rest in the conical bore 39 in the centering ring 35. During the downward movement with a pressure of 50 to 3000 kg, for example, the centering ring 35 is widened so that the outer surface of the collar 36 comes to rest against the internal teeth 13 of the sleeve 12 under pressure. At the same time, a downward pressure is transmitted to the pressure ring 32 via the collar 42 on the holder 29 and the centering ring between them. The pressure ring 32 presses with its rim 33 on the plate-shaped connecting piece 15 at the point opposite the support ring 21.

Schließlich wird mit einem Druck von beispielsweise 500 bis 12 000 kg der Preßstempel 43 zusammen mit dem Haltering 45 nach unten bewegt. Die Spannglocke 49 macht diese Bewegung mit. Die Finger 50 der Spannglocke 49 laufen dabei mit ihrer ballig geformten Innenseite auf die Hülse 12 des Werkstückes 8 bzw. 9 auf. Auf Grund der Einschnitte und der Querschnittsverengung beim ÜberFinally, with a pressure of, for example, 500 to 12,000 kg, the ram 43 is moved downwards together with the retaining ring 45. The clamping bell 49 makes this movement with. The fingers 50 of the clamping bell 49 run with it spherically shaped inside on the sleeve 12 of the workpiece 8 or 9. Due to the incisions and the narrowing of the cross section at the over

gang zwischen Finger 50 und Glockenboden 51 können die Finger 50 sich radial nach außen aufweiten. Der Ringsteg 47 des Halteringes 45 gelangt bei dessen Abwärtsbewegung mit seiner kegeligen Inncnfläche an der balligen Außenfläche der Finger 50 zur Anlage und übt eine radial nach innen gerichtete Kraft auf die Finger 50 aus, welche auf die Hülse 12 des Werkstückes 8 bzw. 9 übertragen wird. Am Ende der Bewegung des Preßstempels 43 gelangen die Finger 50 der Spannglocke 49 auf dem Abstützring 56 zur Anlage. passage between finger 50 and bell bottom 51, the fingers 50 can expand radially outward. During its downward movement, the annular web 47 of the retaining ring 45 comes to rest with its conical inner surface on the convex outer surface of the fingers 50 and exerts a radially inwardly directed force on the fingers 50, which is transmitted to the sleeve 12 of the workpiece 8 or 9 . At the end of the movement of the ram 43, the fingers 50 of the clamping bell 49 come to rest on the support ring 56.

Das erhitzte Werkstück 8 bzw. 9 ist nunmehr von allen Seiten in der Vorrichtung eingespannt und kann nun beispielsweise mit öl abgeschreckt werden, ohne daß es sich dabei verzieht.The heated workpiece 8 or 9 is now clamped in the device from all sides and can can now be quenched with oil, for example, without it warping.

Das öl tritt hierbei durch die Bohrungen 11 in der Zentriermatrize 6 ein, umfließt Innen- und Außenseite der Hülse 14, tritt anschließend durch die Einschnitte 22 und 34 an dem Auflagering 21 und dem Druckring 32 hindurch und fließt beidseitig an dem tellerförmigen Verbindungsstück 15 vorbei. Schließlich tritt das öl durch die Innenverzahnung 13 an der Hülse 12 und die Einschnitte zwischen den Fingern 50 hindurch, so daß es an der Außenseite der Hülse 12 zurückströmen kann. Der Abdichtring 4 in der innersten Ringnut 2 verhindert ein Austreten des Öls zwischen Zentriermatrize und Pressenbett 1.The oil passes through the holes 11 in the Centering die 6, flows around the inside and outside of the sleeve 14, then passes through the incisions 22 and 34 on the support ring 21 and the Pressure ring 32 passes through it and flows past the plate-shaped connecting piece 15 on both sides. Finally, the oil passes through the internal teeth 13 on the Sleeve 12 and the incisions between fingers 50 through it so that it is on the outside of the sleeve 12 can flow back. The sealing ring 4 in the innermost annular groove 2 prevents the oil from escaping between centering die and press bed 1.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

patent claims · pointing workpiece during quenching. 'when hardening, especially a gear, with

1. Device for clamping a centering hollow cylinder that clamps the workpiece from the inside Part having workpiece organ.

during quenching during hardening, in particular by the German patent specification Ϊ 201 860

special of a gear, with a device of this type known to the factory is only for

piece from the inside clamping centering organ, clamping of plate-shaped or flat, ring-shaped

characterized by a second, most suitable work piece, as it is only one

Outer circumference of the workpiece (8, 9) at the level of pressure ring, which the workpieces on a

of the centering member attacking, presses like an io flat support.

Chuck trained clamping device It is the object of the invention, the device so

(45, 49). train that warps of the workpiece in

2. Apparatus according to claim 1, thereby excluding any case, even with one indicates that the clamping device has an axial longitudinal extension of the workpiece in the Has clamping bell (49), which in a holding 15 order of magnitude of the diameter and above.

ring (45) is guided with axial play, that the Erfihd according to the task is through a

Clamping bell (49), second elastic in the radial direction, at the height of the outer circumference of the workpiece is deformable and that the inner diameter of the centering member engaging in the manner of a clamping Clamping bell (49) about the outside diameter chuckere formed clamping device released, of the workpiece (8, 9) corresponds. In addition, the invention advances technical progress

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that a discarding of the workpiece in indicates that the wall of the clamping bell is avoided in any case, even in such a case (49) by incisions in individual fingers (50) workpiece, in which the axial longitudinal extension in is divided that the fingers (50) on the inside of the order of magnitude of the diameter and above and outside are concave and that 35 lies. It will harden the while working tooth flanks meshing between the bell bottom (51) and the fin of the gearwheel like (50) the wall cross-section of the clamping bell through which is designed in the manner of a chuck (49) is narrowed. Clamping device not affected because that

4. Apparatus according to claim 2, characterized in that the clamping chuck does not engage in the tooth flanks, indicates that the retaining ring (45) one the 30 but only on the head surface, whose Tension bell (49) surrounding ring web (47) degree of hardness is irrelevant. That is also desirable and that the inner wall of the ring land is worth it, because the one lying outside the tooth flanks (47) a concave-shaped outside area including the tooth tip surfaces the finger (50) has adjacent conical surface. be less hard and brittle than the tooth flanks.

5. Apparatus according to claim 2, characterized in that the invention is explained below with reference to a indicates that the bottom (51) of the clamping shown in the single figure of the drawing bell (49) is described in more detail on the exemplary embodiment by means of compression springs (54): Retaining ring (45) is supported. According to the single figure of the drawing, which

6. The device according to claim 1 with an axial section through the device for a centering punch for expanding the centering 40 clamping a workpiece in a hardening press darorgans, characterized in that the centering provides, on a press bed 1 are a series of stamp is loaded by a spring (26). Annular grooves 2 and radial grooves 3 cut. In the

7. Device according to claim 6, characterized in that the innermost annular groove 2 has a sealing ring 4 inserted, indicates that the centering punch (23) in the press bed 1 has a central bore 5 on one brought central bore (30) in a holder (29) 45. A centering guide protrudes into the central bore 5 is that the holder (29) has a recess die 6 into it. The centering die 6 has a (28) has that in the recess (28) the enlarged diameter flange collar 7, with Spring (26) is arranged and that the spring (26) which it is supported on the press bed 1. the the centering punch (23) down into an upper part of the centering die 6 is in diameter Centering die (6) presses. so deposed. The diameter of the top of the

8. Apparatus according to claim 1 and 7, there centering die 6 is slightly smaller than the inner diameter characterized in that the centering diameter of a workpiece to be clamped is 8.9. one with its outer diameter on the In the centering die 6 is a central bore 10 Inside diameter of the workpiece (8, 9) attached, which is when it emerges from the upper tuned centering ring (35) has that the 55 part of the centering die 6 widens conically. on Centering ring (35) from several by a spring lying a circle, the diameter of which is the ring (38) segments held together to the diameter of the upper part of the centering die 6 stands that the centering ring (35) corresponds to a central one, then the axes of a row are upwardly conically opening bore (39) arranged further bores 11, which are parallel and that the holder (29) extend at its 60 to the central bore 10.

Unleren end one in the hole (39) in the drawing are two different work grips Has truncated cone (40). Pieces 8, 9 shown. Each workpiece 8, 9 has

a first sleeve 12 with internal teeth 13 and

a second sleeve 14 opposite the first sleeve

65 12 reduced diameter. A plate-shaped connector IS connects the two

The invention relates to a device for inserting sleeves 12 and

14. The sleeves 14 are on the clamp a hollow cylindrical part on the inside provided with longitudinal grooves 16 to a