DE3340765A1

DE3340765A1 - Befestigungsklemme

Info

Publication number: DE3340765A1
Application number: DE19833340765
Authority: DE
Inventors: Olli 40950 Muurame Kytölä
Original assignee: O KYTOLE JA KUMPP KY
Current assignee: O KYTOLE JA KUMPP KY
Priority date: 1982-11-19
Filing date: 1983-11-10
Publication date: 1984-05-24
Also published as: GB2130933B; FI76012B; JPS59102576A; SE457422B; DE3340765C2; SE8306013L; SE8306013D0; FI823990A0; JPH028868B2; GB2130933A; FI76012C; FI823990L; GB8330738D0

Description

European Patent Attorneys . - - ρ_Γ; ^ Müller-Bore f

3' Dr. Paul Deufel

Dipl.-Chem., Dipl.-Wirtsdi.-Ing.

Dr. Alfred Schön

DipL-Chem.

Hertcl

Dr, Müller-Borä und Partner · POB 260247 · D-OOOO München 28

Dipl.-Phys.

Dietrich Lewald Dipl.-Ing.

Dr.-Ing. Dieter Otto

Dipl.-Ing.

Hl/tl - K 1664

-S. NOV. 1983

O. KYTÖLÄ JA KUMPP. KOMMANDIITTIYHTIÖ
0 Muurame, Finnland

Befestiqunasklemme

POB 26 02 47 Kabel: Telefon Telecopier Infotec 6400 B Telex

Isartorplatz 6 D-8000 München 26 Muebopat 089/221483-7 GII+ III [089] 229643 5-24285

Befestigungsklemme

Diese Erfindung betrifft eine Befestigungsklemme insbesondere zur Befestigung von zu bearbeitenden Werkstücken, welche Klemme ein von seiner Spitze abgeschnittenes Keilstück oder zwei mit ihren Spitzen gegeneinander symmetrisch angeordnete, von ihren Spitzen abgeschnittene Keilstücke sowie eine gegen die schräge Seite des Keilstückes oder der Keilstücke angeordnete Klemmbacke aufweist, wobei die Schräge der Kante oder der Kanten der Klemmbacke der Schräge der Seite des Keilstückes oder der Keilstücke entspricht und wobei das Keilstück oder die Keilstücke mit einer Bohrung für ein Spannglied versehen und mit Hilfe des Spanngliedes gegen ihare Stirnfläche in senkrechter Richtung bewegbar ist oder sind, um das zu bearbeitende Werkstück zwischen der Klemmbacke und der Anlagefläche zu befestigen.

Die bei den Bearbeitungsmaschinen angewendeten Befestiger können grob in vier verschiedene Gruppen geteilt werden, von deren Nachteilen folgendes zu erwähnen ist:

- Befestiger für ein Werkstück nehmen beim Austausch viel Zeit in Anspruch. Auch ihr Platzbedarf ist gross.

- Als Nachteil bei einer mit einer Kantenklemme durchgeführten Gruppenbefestigung sind die durch die Wiederholung der Fehler verursachten Messabweichungen sowie das Abheben der Werkstücke von ihrer Befestigungsebene.

- Von oben zu befestigende Eisen usw. eignen sich eigentlich nie zur Befestigung von Gruppen, da sie die Werkzeuge einer Anprallgefahr ausssetzen, und es ist auch nicht möglich, Stirnfräsen mit ihnen durchzuführen.

- Die Praxis ist sehr bunt bei Gruppenbefestigern von Werkstücken. Die Anwender planen und machen selbst oder lassen jemanden anderen die von ihnen benötigten Montagegruppen zu machen, da die Werkzeugverkäufer nicht eine Lösung für eine Gruppenbefestigung haben.

Mit der Entwicklung der Bearbeitungsmaschinen sind auch die Befestigungsanforderungen der zu bearbeitenden Werkstücken gewachsen, von der eine Phase deckenden "Jigperiode" ist man

auf die NC- oder numerisch gesteuerten Bearbeitung übergegangen. Am deutlichsten ist diese Situation z.B. bei den numerischen Bearbeitungszentren zu sehen, bei denen möglichst viele zu bearbeitende Werkstücke in dem wirksamen Bearbeitungsbereich der Maschine angeordnet werden sollen. Hierbei sollten zu oft sich wiederholende Werkzeugaustauschvorgänge vermieden werden, die den Servicebedarf der Maschine erhöhen und die Durchführung der Arbeit verlangsamen. Schon während einer Arbeitszyklus sind einige zehn verschiedene Werkzeuge zur Durchführung von verschiedenen Flächenausgleichsfräsen, Senkungen, Bohrungen, Gewindebohrungen usw. programmiert.

Dem erfindungsgemässen Befestiger ist im wesentlichen kennzeichnend, dass das Keilstück mindestens zwei schräge Seiten aufweist, gegen die mindestens zwei Klemmbacken zur Befestigung von zwei oder mehreren zu bearbeitenden Werkstücken auf verschiedene Seiten des Keilstückes angeordnet sind.

Mit der erfindungsgemässen Befestigungsklemme werden mit Hilfe derselben Klemme Spannkräfte sowohl gegen die Befestigungsunterlage als auch gegen die sie umgebenden Steuerrahmen erzielt.

Die erfindungsgemässe vielkantige Befestigungsklemme beschleunigt das Austauschen der Werkstücke, da mit einer Bewegung eine ganze Gruppe befestigt und gelöst werden kann.

Der Kegelteil der Befestigerteile hat eine Bedeutung für die gewünschte Spannkraft und vor allem für die Fähigkeit, grosse Bearbeitungskräfte auszuhalten. Der Mehrzweckbefestiger eignet sich für die meisten Gruppenbefestigungen. Der Befestiger passt durch seine Ausdehnung die Werkstücke gegen den Steuerrahmen an und hindert gleichzeitig das Entstehen eines Spiels in bezug auf die Montageunterlage.

Durch die seitliche Bewegung der Backen sowie durch die Weite der Mittelbohrung der Klemme erlaubt die Befestigung Messabweichungen bei den Werkstücken. Die Befestigungsgenauigkeit entsteht durch die Genauigkeit des Steuerrahmens. Das zuverlässigste Ergebnis wird dann erreicht, wenn die

Nachbearbeitung des Steuerrahmens in derselben Maschine durchgeführt wird.

Die zwischen den Werkstücken sich verbergenden Befestiger ermöglichen in dem ganzen Bereich eine unbehinderte Bearbeitung mit Stirnfräsern usw. ohne Anprallgefahren. Es ist zu bemerken, dass zum Beispiel bei den NC-Maschinen auch die kleinsten Ausweichbewegungen sogar hunderte zusätzliche Programmsätze bei einem Arbeitszyklus verursachen können.

Der wegen seiner einfachen Konstruktion betriebssichere und vorteilhafte Befestiger ist für viele Anwendungsfälle geeignet. Bei Bedarf kann die Befestigungsebene durch Anwendung eines AbsatzStückes zwischen der Befestigungsunterlage und dem Befestiger erhöht werden. Die Montage des Befestigers an der Unterlage benötigt nur eine Bohrung mit einem Innengewinde. Durch den schnellen Austausch kann derselbe Befestiger in mehreren verschiedenen Unterlagen angewendet werden. Durch die kleine Grosse und Wirksamkeit nimmt der Befestiger nur wenig Platz von der Montageunterlage in Anspruch.

Die Erfindung und ihre Ausbildungen werden im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ausführung einer erfindungsgemässen Befestigungsklemme von der Seite und in einer Ausgangsstellung gesehen,
Fig. 2 dieselbe Klemme von oben gesehen,

Fig. 3 dieselbe Klemme von der Seite gesehen in gespannter Stellung,

Fig. 4 dieselbe Situation von oben gesehen,

Fig. 5 eine erfindungsgemässe Befestigungsklemme mit ihrem Anwendungsgegenstand vor der Spannung von der Seite gesehen,

Fig. 6 verschiedene Anwendungsarten der erfindungsgemässen Befestigungsklemmen von oben gesehen, Fig. 7 eine Anwendungsart der erfindungsgemässen Befestigungsklemme von oben gesehen,

Fig. 8 die Anordnung gemäss Fig. 7 von der Seite gesehen,

BAD

Fig. 9 eine weitere Anwendungsart der erfindungsgemässen Befestigungsklemme von oben gesehen,

Fig. 10 die Anordnung gemäss Fig. 9 von der Seite gesehen,

Fig. 11 eine weiteieAusführung der erfindungsgemassen Befestigungsklemme im Schnitt, und

Fig. 12 Keilstücke und Klemmbacken der Befestigungsklemme gemäss einer Ausfuhrungsform in auseinandergezogenen Form.

In Fig. 1-5 ist eine Ausführung einer erfindungsgemassen Befestigungsklemme dargestellt. Die Befestigungsklemme weist zwei mit einer Mittelbohrung 1 versehene Stücke 3 und 4 in Form eines abgeschnittenen kantigen Kegels auf, wobei ihre Spitzen gegeneinander angeordnet sind. Zwischen den Kegeln sind an ihren Seiten zwei Klemmbacken 2 angeordnet, wobei die Schräge ihrer inneren Seiten der Schräge der schrägen Flächen der Kegel entspricht und ihre gegen einander vorspringenden Rücken in den SpaJt. zwischen den Kegeln zu liegen kommen. Die Klemmbacken 2 sind mit einer durch die in ihnen befindlichen Bohrungen verlaufenden Feder 5 verbunden, die versucht, die Klemmbacken in Richtung gegen einander zu ziehen.

Bei Anwendung der erfindungsgemässen Befestigungsklemme wird sie zum Beispiel auf eine in Fig. 5 dargestellte Weise zwischen zwei an der Unterlage 8 zu befestigenden Werkstücken angeordnet. Die Unterlage weist eine Bohrung 13 auf, deren Windung der Windung eines Bolzens 7 entspricht. Der Durchmesser des Bolzens 7 ist etwas kleiner als der Durchmesser der Bohrungen 1 der Kegel 3 und 4. Der Bolzen 7 wird durch die Bohrungen 1 der Kegel 3 und 4 geführt. Wenn der Bolzen 7 durch Drehen festgezogen wird, drückt er den oberen Kegel 3 nach unten, wobei die Klemmbacken 2 nach aussen voneinander gehen. Dabei drücken die Klemmbacken die Werkstücke 10 sowohl gegen die Unterlage 8 als auch gegen einen die Unterlage umgebenden Rahmen 9. In Fig. 3 sind die wirksamen Kräfte mit Pfeilen A . dargestellt.

In Fig. 6 ist eine Gruppenunterlage eines NC-Bearbeitungszentrums für Befestigungsgruppen dargestellt. Zur Veranschaulichung sind bei derselben Gruppenunterlage 8 verschiedene Befestigungsgruppen dargestellt. Aus der Fig. sind die Positionen der Befestiger in der Mitte der Werkstücke 10 sowie der die Werkstücke 10 umgebende Steuerrahmen 9 ersichtlich. Zur Veranschaulichung sind verschiedenartige Werkstücke in Gruppen dargestellt:

- dreikantige Klemmen für verschiedenförmige Werkstücke, - vierkantige Klemmen für runde oder eckige Werkstücke,

- zweikantige Klemmen für verschiedenförmige, u.a. längliche, plankenartige Werkstücke.

Bei der vierkantigen Klemme weisen die Kegel 3 und 4 vier schräge Seiten auf, gegen die paarweise gegenüberliegend vier Klemmbacken 2 angeordnet sind. Die zwischen den Werkstücken sich verbergenden Befestiger ermöglichen ein Stirnfräsen über der ganzen Fläche sowie beseitigen eine Anprallgefahr der Werkzeuge ohne zusätzliche Programmierung beim NC-Bohren.

Die Ausführung gemäss Fig. 6 ist auch ein praktisches Beispiel über die verschiedenen Befestigungsgruppenunterlagen. Die Befestiger waren im Testbetrieb und die Ergebnisse waren sehr gut. Die Befestigungsgenauigkeit war ganz gemäss dem Steuerrahmen. Die Befestiger schliessen und öffnen sich mit einer sehr leichten Bewegung.

In Fig. 7 und 8 ist eine Ausführung gezeigt, bei der eine sog. Bundbefestigung angewendet wird. Sie kann so durchgeführt werden, dass die Befestiger 12 in die Mitte der Bünde der zu befestigenden länglichen Werkstücke 10 angeordnet werden, wobei die Messabweichungen und das Abheben bedeutend kleiner als z.B. bei Anwendung einer Kantenklemme sind.

In Fig. 9 und 10 ist eine Ausführung dargestellt, bei der eine Gruppenbefestigung von längeren Werkstücken 10 durch zwei Befestiger 12, ein Zwischenrohr 11 und eine verlängerte Schraube 7 erreicht wird. Beim Ziehen der Schraube funktionieren die beiden Befestiger gleichzeitig und drücken die

Werkstücke 1O gegen die Unterlage 8 und den Rahmen 9.

In Fig. 11 ist eine alternative Ausführungsform der Befestigungsklemme dargestellt. Anstelle einer mit zwei abgeschrägten Seiten versehenen Klemmbacke werden sog. HaIbbacken 6 angewendet/ die zusammen mit dem Kegel 3 eine sog. niedrige Befestigung bilden. Unter Einwirkung des Kegels bewegen sich die Backen ohne Spiel gegen die Montageunterlage 8.

Im vorstehenden ist die Erfindung so beschrieben worden, dass die Unterlage sich in waagerechter Stellung unter den zu befestigenden Werkstücken befindet. Natürlich kann die Erfindung auch genau so gut zur Befestigung der Werkstücke z.B. an einer senkrechten Unterlage angewendet werden, wobei der Kegel 3 sich nicht oberhalb des anderen Kegels 4 befindet, sondern sie sind parallel angeordnet, wobei die Achsen der Bohrungen waagerecht sind.

Die Klemme kann ausser an einer mit einer Gewindebohrung versehenen Unterlage auch an einer T-Nut der Maschine mit Bolzen und Muttern montiert werden. Als Spannglied kann auch ein hydraulischer Zylinder angewendet werden.

Die schrägen Seiten des Keilstückes 3 können auch etwas konvex sein, wobei die Klemmbacke etwas verschwenkt und besser gegen das zu bearbeitende Werkstück angebracht werden kann.

In Fig. 12 ist eine Ausführung dargestellt, bei der die Innenseiten der Klemmbacken mit V-Nuten versehen sind, wobei die beiden Backen von zwei schrägen Seiten des Keilstückes 3 gesteuert werden.

Claims

Patentansprüche

M JBefestigungsklemme insbesondere zur Befestigung von zu bearbeitenden Werkstücken (10), welche Klemme ein von seiner Spitze abgschnittenes Keilstück (3) oder zwei mit ihren Spitzen gegeneinander symmetrisch angeordnete von ihren Spitzen abgeschnittene Keilstücke (3, 4) sowie eine gegen die schräge Seite des Keilstückes oder die Keilstücke angeordnete Klemmbacke (2, 6) aufweist, wobei die Schräge ihrer Kante oder Kanten der Schräge der Seite des Keilstückes oder der Keilstücke entspricht und wobei das Keilstück oder die Keilstücke mit einer Bohrung (1) für ein Spannglied (7) versehen und mit Hilfe des Spanngliedes (7) gegen ihre Stirnfläche in senkrechter Richtung bewegbar ist oder sind, um das zu bearbeitende Werkstück zwischen der Klemmbacke und einer Anlagefläche (9) zu befestigen, dadurch gekennzeichnet , dass das Keilstück (3, 4) mindestens zwei schräge Seiten aufweist, gegen die mindestens zwei Klemmbacken (2, 6) zur Befestigung von zwei oder mehreren zu bearbeitenden Werkstücken auf verschiedene Seite des Keilstückes angeordnet sind.
2. Befestigungsklemme nach Anspruch 1 mit zwei Keilstücken (3,4), dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Keilstücke (3, 4) mit Hilfe des Spanngliedes (7) gegen die Montageunterlage (8) gedrückt werden können.
3. Befestigungsklemme nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Bohrung (1) des Keilstückes (3, 4) grosser als der Durchmesser des Spanngliedes (7) ist.
4 . Befestigungsklemme nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet/ dass sie mit einer Feder (5) zur Rückführung der Klemmbacken (2) versehen ist.
5. Befestigungsklemme nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass das Keilstück (3, 4) sich in achsialer Richtung direkt oder mittels eines Stückes gegen die Montageunterlage (8) abstützt.
6. Befestigungsklemme nach einem der Ansprüche 1-5/ dadurch gekennzeichnet, dass als Spannglied eine Gewindeschraube (7) oder eine mit Hilfe eines Druckzylinders, Exzenters o.dgl. bewegbare Spindel vorgesehen ist.
7. Befestigungsklemme nach einem der Ansprüche 1-6 mit zwei Keilstücken (3, 4) , dadurch gekennzeichnet , dass die Klemmbacken (2) zwei schräge Flächen aufweisen, deren Schräge den schrägen Flächen der Keilstücke (3, 4) entspricht und die Kante zwischen den schrägen Flächen der Klemmbacken (2) sich in den Spalt zwischen den Keilstücken (3, 4) erstreckt.
8. Befestigungsklemme nach einem der Ansprüche 1, 3, oder 6 mit einem Keilstück (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmbacken (6) eine schräge Fläche aufweisen, deren Schräge den schrägen Flächen des Keilstückes (3) entspricht.
9. Befestigungsklemme nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , dass das Keilstück >. (3) mit Hilfe eines Spanngliedes (7) gegen die Montageunterlage (8) gedrückt werden kann.
10. Befestigungsklemme nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass die schrägen Innenseiten der Klemmbacken (2, 6) mit Steuernuten oder mit V-Nutengründen versehen sind, wobei jede Backe von zwei Seiten des Keilstückes (3, 4) gesteuert wird.
11. Befestigungsklemme nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass die schrägen Flächen der Keilstücke (3, 4) in Gleitrichtung gesehen 0 konvex s i nd.