DE3246515A1

DE3246515A1 - Clamping device for workpieces

Info

Publication number: DE3246515A1
Application number: DE19823246515
Authority: DE
Inventors: Peter 7442 Neuffen Nagel; Wolf Dipl.-Ing. 7440 Nürtingen Nagel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-12-16
Filing date: 1982-12-16
Publication date: 1984-06-20

Abstract

A clamping device for clamping workpieces (11) to be worked on contains a mounting (12), to which a rubber sleeve (22) is fastened. Compressed air or hydraulic fluid can be introduced in the interspace (23) between sleeve (22) and mounting (12), a valve (38) actuable from outside being provided. The valve (38) is preferably a non-return valve. In a particular position of a supporting table on which the mounting (12) is arranged, an outer end (44) of a pressure line (45) is fitted onto the valve (38), the valve opens and the pressure passes into the interspace, causing the sleeve (22) to bear in surface contact against the workpiece (11). When the pressure is sufficient, the pressure line (45) is withdrawn, the valve (38) closes and the workpiece (11) is securely held. <IMAGE>

Description

Einspannvorrichtung für Werkstücke Clamping device for workpieces

Die Erfindung betrifft eine Einspannvorrichtung für Werkstücke, insbesondere bei schwimmender und kardanischer Werkstückaufnahme, mit einer Halterung, einer an der Halterung angebrachten verformbaren Manschette sowie einem in den Zwischenraum zwischen der Manschette und der Halterung führenden Durchgang zum Anschluß an eine Druckleitung, wobei durch Aufbringen von Druck die Manschette zur Anlage an dem Werkstück verformbar ist.The invention relates to a clamping device for workpieces, in particular with floating and cardanic workpiece holder, with one holder, one attached to the bracket deformable sleeve and one in the space between the cuff and the bracket leading passage for connection to a Pressure line, whereby by applying pressure the cuff to rest on the Workpiece is deformable.

Es ist bekannt, bei druckempfindlichen Werkstücken, wie beispielsweise dünnwandigen Zylinderlaufbüchsen, Umfangsspannvorrichtungen zu verwenden. Als Werkstückaufnahme dient dabei ein hydraulisch oder pneumatisch betätigter Gummimantel, der sich der Außenform des Werkstücks kraftschlüssig anpaßt und völlig gleichmäßig das Werkstück allseitig spannt.It is known in pressure-sensitive workpieces, such as thin-walled cylinder liners to use peripheral clamping devices. As a workpiece holder a hydraulically or pneumatically operated rubber jacket is used, which is attached to the Outer shape of the workpiece adapts positively and completely evenly to the workpiece tensioned on all sides.

Derartige Umfangsspannvorrichtungen können natürlich auch so ausgebildet sein, daß sich die Manschette an die Innen wände einer Bohrung eines Werkstückes anlegt. Such circumferential clamping devices can of course also be designed in this way be that the cuff on the inner walls of a hole in a workpiece applies.

Bei den bekannten Einspannvorrichtungen dieser Art werden normalerweise mehrere derartige Halterungen auf einem Tisch angeordnet, der um eine senkrechte Achse schrittweise gedreht werden kann, wobei in bestimmten Stellungen des Tisches die Werkstücke in die Halterungen eingesetzt werden und durch das schrittweise Bewegen zu der eigentlichen Bearbeitungsstation geführt werden. Bei den bekannten Einrichtungen ist der Durchgang jeder Halterung über eine Gummileitung mit einem in der Mitte des Tisches angeordneten Ringverteiler verbunden. Der äußere Teil des Ringverteilers dreht sich zusammen mit den Halterungen, während der innere Teil feststeht. Durch den Ringverteiler wird Druck auf die Leitungen und dadurch auf den Zwischenraum zwischen Manschette und Halterung gegeben, um die Werkstücke festzuspannen. Die Halterungen für die Werkstücke besitzen u.U. die Möglichkeit, sich zu bewegen, beispielsweise bei der sog. schwimmenden Werkstückaufnahme. Gibt man nun auf die Leitungen zu den Halterungen Druck, so versteifen sich die Leitungen und erzeugen eine Richtkraft, die das freie Schwimmen oder Pendeln einer Kardanvorrichtung behindert. In the known clamping devices of this type are normally several such brackets are arranged on a table around a vertical Axis can be rotated step by step, in certain positions of the table the workpieces are inserted into the holders and by moving them step by step be guided to the actual processing station. With the known institutions is the passage of each bracket over a rubber line with one in the middle of the table arranged ring distributor connected. The outer part of the ring distributor rotates together with the brackets while the inner part is stationary. By the ring distributor is pressure on the lines and thus on the space between the sleeve and the bracket to clamp the workpieces. the Holders for the workpieces may have the ability to move, for example with the so-called floating workpiece holder. You now give on the lines to the Brackets pressure, so the lines stiffen and generate a straightening force, that prevents a gimbal from swimming or swinging freely.

Dadurch ist der Genauigkeit der Bearbeitung des Werkstücks eine Grenze gesetzt.As a result, the accuracy of the machining of the workpiece is a limit set.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einspannvorrichtung ftir Werkstücke derart weiter zu verbessern, daß sich die Verarbeitungsgenauigkeit weiter steigern läßt und insbesondere bei schwimmender oder kardanischer Lagerung der Vorrichtung kein äußerer Einfluß auf das eingespannte Teil einwirkt.The invention is based on the object of a clamping device for workpieces so further that the processing accuracy Can further increase and especially with floating or gimbal mounting the device has no external influence on the clamped part.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Einspannvorrichtung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, daß die Halterung ein den Durchgang nach außen abschließendes und von außen betätigbares Ventil aufweist.To solve this problem, according to the invention, in a clamping device suggested of the type mentioned that the holder a the passage after has externally closing and externally operable valve.

Es ist also keine feste Schlauchverbindung mit einem Ringverteiler mehr vorhanden, so daß die dadurch bewirkten Rückstellkräfte auch nicht mehr auftreten. Die Halterung kann sich frei je nach den Erfordernissen der Bearbeitung bewegen. Das Ventil ist von außen betätigbar, so daß durch Aufsetzen eines Druckschlauches die Manschette gespannt werden kann. Da das Unterdrucksetzen der Manschette an einer bestimmten Stelle erfolgen kann, wird der Arbeitsablauf nicht beeinträchtigt, insbesondere nicht verlangsamt.So it is not a fixed hose connection with a ring distributor more present, so that the restoring forces caused thereby also no longer occur. The bracket can move freely depending on the requirements of the machining. The valve can be operated from the outside, so that by putting on a pressure hose the cuff can be tightened. Since pressurizing the cuff on a can take place at a certain point, the workflow is not impaired, in particular not slowed down.

Bei der von der Erfindung vorgeschlagenen Einspannvorrichtung werden die Werkstücke in die Halterung eingesetzt, ein Druckschlauch mit dem Ventil verbunden, Druck angelegt und die Manschettevaufgepumpt. Anschließend wird der Druckschlauch oder eine Druckleitung entfernt, wobei das Ventil schließt, und die Halterung kann weiterbewegt werden, ohne daß sie durch irgendeine Verbindung in ihrer Bewegung gestört wird.In the clamping device proposed by the invention the workpieces are inserted into the holder, a pressure hose is connected to the valve, Pressure applied and the cuff inflated. Then the pressure hose or a pressure line removed, the valve closes, and the bracket can be moved on without any connection in their movement is disturbed.

Das Ventil ist vorzugsweise nach einem weiteren Merkmal der Erfindung durch Aufsetzen eines Druckleitungsendes und/oder eines Stiftes betätigbar, während in dieser Station die gesamte Vorrichtung fixiert ist.The valve is preferably according to a further feature of the invention can be actuated by placing a pressure line end and / or a pin while the entire device is fixed in this station.

Dabei kann mit Vorteil das Ventil ein Rückschlagventil sein. Zum Aufbringen des Druckes wird einfach ein Druckleitungsende auf das Ventil aufgesetzt und Druck aufgebracht. Das Schließen des Ventils geschieht automatisch.The valve can advantageously be a check valve. To apply the pressure is simply placed a pressure line end on the valve and pressure upset. The valve closes automatically.

Die Erfindung schlägt vor, daß zum Uffnen des Ventils zum zwecke des Entlüftens bzw. Druckablassens ein Stift mit einer ihn umgebenden einseitig offenen Schutzhaube vorgesehen ist.The invention proposes that to open the valve for the purpose of Venting or depressurizing a pin with a surrounding it open on one side Protective hood is provided.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Einspannvorrichtung nach der Erfindung mit eingesetztem Werkstück und angedeuteter Druckluftschaltung; Fig. 2 einen Schnitt durch einen Druckablaßstift mit einer ihn umgebenden Schutzhaube.Further features, details and advantages of the invention result from the following description of a preferred embodiment as well as with reference to FIG Drawing. 1 shows a longitudinal section through a clamping device according to the invention with inserted workpiece and indicated compressed air circuit; 2 shows a section through a pressure relief pin with a protective hood surrounding it.

Die in Fig. 1 dargestellte Spannvorrichtung für ein Werkstück 11 enthält eine Halterung 12, die im wesentlichen aus einem etwa zylindrischen Mittelteil 13 und zwei das Mittelteil 13 nach oben bzw. unten abschließenden Stirnteilen 14, 15 besteht. Das Mittelteil enthält im Bereich seiner inneren oberen Kante eine nach oben offene Ringnut 16 und im Bereich seiner unteren Innenkante eine nach unten offene Ringnut 17. Die beiden Stirnteile 14, 15 besitzen ebenfalls je eine der Ringnut 16 bzw. 17 gegenüberliegende Ringnut 18, 19. In dem durch die Ringnuten 16, 18 und 17, 19 gebildeten Zwischenraum ist je ein umlaufender Ringwulst 20, 21 einer aus Gummi bestehenden Manschette 22 eingeschlossen. Die beiden Stirnteile 14, 15 werden mit Hilfe in der Zeichnung nicht dargestellten Schrauben gegen das Mittelteil 13 angedrückt, so daß die Ringwülste 20, 21 der Gummimanschette 22 festgehalten werden. Dadurch wird der Zwischenraum 23 zwischen der Innenseite des Mittelteils 13 und der Außenseite der Manschette 22 luftdicht abgeschlossen.The clamping device for a workpiece 11 shown in FIG. 1 contains a holder 12, which essentially consists of an approximately cylindrical central part 13 and two end parts 14, 15 closing off the middle part 13 at the top and bottom, respectively consists. The middle part contains one after in the area of its inner upper edge Annular groove 16 open at the top and one at the bottom in the region of its lower inner edge open annular groove 17. The two end parts 14, 15 also each have one of the annular grooves 16 and 17 opposite annular groove 18, 19. In the through the annular grooves 16, 18 and 17, 19 formed space is each a circumferential annular bead 20, 21 one from Rubber existing cuff 22 included. The two end parts 14, 15 are with the aid of screws, not shown in the drawing, against the central part 13 pressed so that the annular beads 20, 21 of the rubber sleeve 22 are held. As a result, the space 23 between the inside of the middle part 13 and the outside of the cuff 22 is airtight.

Das obere Stirnteil 14 und das untere Stirnteil 15 besitzen jeweils eine zentrale oeffnung 24, 25, durch die das Werkstück 11 in das Innere der Halterung 12 eingesetzt werden kann. Auf die Oberseite des oberen Stirnteils 14 ist eine Hülse 26 aufgeschraubt, um die eine Sperreinrichtung 27 verdreht werden kann. Im Griff 28 der Sperreinrichtung 27 ist eine federbelastete Kugel 29 eingesetzt, die in eine Einkerbung 30 in der HUlse 26 eingreift, wenn das vordere Ende der Sperreinrichtung 27 eine Verschiebung des Werkstücks nach oben verhindert.The upper end part 14 and the lower end part 15 each have a central opening 24, 25 through which the workpiece 11 into the interior of the holder 12 can be used. On the top of the upper front part 14 is a sleeve 26 screwed on, around which a locking device 27 can be rotated. Under control 28 of the locking device 27, a spring-loaded ball 29 is inserted into a Notch 30 in sleeve 26 engages when the forward end of the locking device 27 prevents the workpiece from shifting upwards.

Das Mittelteil 13 der Halterung 12 besitzt an seiner Außenseite zwei diametral einander gegenüberliegende Ausnehmungen 31, in die Zapfen 32 mit Spiel eingreifen, um eine Bewegung der Halterung 12 zu ermöglichen. Das Spiel zwischen dem Zapfen und der Ausnehmung 31 läßt sich durch eine Verstellschraube 32 begrenzen.The middle part 13 of the holder 12 has two on its outside diametrically opposed recesses 31 in the pin 32 with play engage to allow movement of the bracket 12. The game between the pin and the recess 31 can be limited by an adjusting screw 32.

Von der Innenseite des Mittelteils 13 ist eine Sacklochbohrung 34 eingebracht, die sich mit einer zweiten Sacklochbohrung 35 von der oberen Stirnseite des Mittelteils 13 her trifft. Beide bilden einen Durchgang fUr Druckluft oder Druckflüssigkeit. Im Bereich der oberen Uffnung 36 der Sacklochbohrung 35 weist das obere Stirnteil 14 ebenfalls eine Bohrung auf, die mit einem Gewinde versehen ist. Ein Dichtring ist zwischen das obere Stirnteil 14 und das Mittelteil 13 um die Uffnung 36 herum eingelegt und festgeklemmt. In die Bohrung in dem oberen Stirnteil 14 ist ein Ventil 38 eingeschraubt, wobei ein weiterer Dichtring 39 zwischen dem Ventil 38 und dem oberen Stirnteil 14 eingesetzt ist.A blind hole 34 is located on the inside of the middle part 13 introduced, which is with a second blind hole 35 from the upper end face of the middle part 13 meets here. Both form a passage for compressed air or hydraulic fluid. In the area of the upper opening 36 of the blind hole 35, the upper front part has 14 also has a bore which is provided with a thread. A sealing ring is between the upper end part 14 and the middle part 13 around the opening 36 inserted and clamped. In the bore in the upper end part 14 is a valve 38 screwed in, with a further sealing ring 39 between the valve 38 and the upper front part 14 is used.

Das Ventil enthält einen unter Wirkung einer Feder 40 stehenden Schließkörper 41, der längs seines Umfangs an einer Schulter 42 des Ventils 38 anliegt. Das Ventil 38 ist ein Rückschlagventil. Falls unterhalb des Ventiles 38 und oberhalb des Ventiles der gleiche Druck herrscht, ist das Ventil geschlossen.The valve contains a closing body under the action of a spring 40 41, which rests against a shoulder 42 of the valve 38 along its circumference. The valve 38 is a check valve. If below the valve 38 and above the valve the pressure is the same, the valve is closed.

Von oben her la.#ßt sich in Richtung des Pfeiles 43 das äußere Ende 44 einer nur schematisch dargestellten Druckleitung 45 auf dßs Ventil 38 aufsetzen, wobei das äußere Ende 44 auf seiner Unterseite etwa kegelstumpfförmig ausgebildet ist und außerhalb des Kegelstumpfes einen Dichtring 46 aufweist. Wenn das äußere Ende 44 der Druckleitung 45 in die obere Uffnung 47 des Ventils 38 eingesetzt wird, dichtet der Dichtring 46 das Innere der Leitung 45 und des Ventils 38 nach außen ab.From above, the outer end can be seen in the direction of arrow 43 44 of a pressure line 45, which is only shown schematically, is placed on the valve 38, the outer end 44 being approximately frustoconical on its underside and has a sealing ring 46 outside the truncated cone. If the outer End 44 of the pressure line 45 is inserted into the upper opening 47 of the valve 38, the sealing ring 46 seals the interior of the line 45 and the valve 38 to the outside away.

Gibt man nun mit Hilfe des Steuerventils 48 Druck auf die Druckleitung 45, so gelangt diese durch Uffnen des Ventiles 38 durch die beiden Sacklochbohrungen 34 und 35 in den Zwischenraum 23 zwischen der Manschette 22 und der Halterung 12 und verformt die Manschette 22 derart, daß sie sich an der Außenseite des Werkstückes 11 anlegt und dieses festhält. Ist der Druck in dem Zwischenraum 23 ausreichend groß, was mit Hilfe des Manometers 49 festgestellt werden kann, wird das äußere Ende 44 der Druckleitung 45 zurückgezogen und das Ventil 38 schließt. Damit ist das Werkstück 11 fest mit der Halterung 12 verbunden, die Halterung kann auf dem nicht dargestellten Tisch zu der Bearbeitungsstation bewegt werden. Druckstellen können an dem Werkstück 11 nicht auftreten, und eine Rückwirkung durch eine Druckleitung tritt nicht mehr auf.Now, with the help of the control valve 48, pressure is applied to the pressure line 45, it passes through the two blind holes by opening the valve 38 34 and 35 into the space 23 between the sleeve 22 and the holder 12 and deforms the collar 22 so that it is on the outside of the workpiece 11 applies and holds this. Is the pressure in the space 23 sufficient large, what can be determined with the help of the pressure gauge 49, the outer The end 44 of the pressure line 45 is withdrawn and the valve 38 closes. So is the workpiece 11 is firmly connected to the holder 12, the holder can be on the table not shown are moved to the processing station. Pressure points can not occur on the workpiece 11, and a reaction through a pressure line no longer occurs.

In Fig. 2 ist ein Element dargestellt, das zum Ablassen der Luft oder Druckflüssigkeit aus dem Zwischenraum 23 zwischen der Halterung 12 und der Manschette 22 dient.In Fig. 2, an element is shown which is used to deflate the air or Pressure fluid from the space 23 between the holder 12 and the cuff 22 is used.

Es enthält einen zentral angeordneten dünnen Stift 50, der konzentrisch von einer Schutzhaube 51 umgeben ist.It contains a centrally located thin pin 50 that is concentric is surrounded by a protective hood 51.

Die Schutzhaube 51 ist nach unten offen, d.h. in Richtung auf das vordere Ende des Stiftes 50, das zum Angriff an der Oberseite des Schließkörpers 41 ausgebildet ist. Zum Ablassen der Luft oder der Druckflüssigkeit wird das Ablaßelement 52 in Richtung des Pfeiles 53 nach unten bewegt, bis die Unterseite des Stiftes 50 auf der Oberseite des Schließkörpers 41 angreift und wird weiterbewegt, bis das Ventil öffnet. Anschließend wird das Ablaßelement 52 wieder nach oben bewegt, so daß das Ventil 38 schließen kann. Die Schutzhaube 51 dient dazu, austretende Druckluft umzukehren, so daß diese nicht willkürlich ins Freie bläst. LeerseiteThe protective hood 51 is open at the bottom, i.e. in the direction of the front end of the pin 50, which is to attack the top of the closing body 41 is formed. The discharge element is used to discharge the air or the pressure fluid 52 moves down in the direction of arrow 53 until the bottom of the pin 50 engages on the top of the closing body 41 and is moved on until the Valve opens. The drainage element 52 is then moved upwards again, see above that the valve 38 can close. The protective hood 51 is used to prevent escaping compressed air reverse so that it does not blow randomly into the open air. Blank page

Claims

Claims clamping device for workpieces 1. clamping device for workpieces (11), especially with floating and cardanic workpiece holders, with a holder (12), a deformable sleeve attached to the holder (22) and one in the space (23) between the sleeve (22) and the holder (12) leading passage for connection to a pressure line (45), whereby by applying of pressure in the intermediate space (23), the sleeve (22) to rest on the workpiece (11) is deformable, characterized in that the holder (12) has a passage has a valve (38) which closes off to the outside and can be actuated from the outside.

2. Clamping device according to claim 1, characterized in that the valve (38) by attaching a pressure line end (44) and / or a pin (50) can be actuated.

3. Clamping device according to claim 1 or 2, characterized in that that the valve (38) is a check valve

4. Clamping device according to one of the Claims 1 to 3, characterized in that a pin (50) for releasing the pressure is provided with a protective hood (51) that surrounds it and is open on one side.

5. Clamping device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that it is used to lift the floating workpiece when the workpiece is clamped or gimbal bearing can be determined.