DE4203992C1 - Clamping block for work with uneven surface - has clamping piston, whose stroke is limited by rod in piston extended state - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einspannvorrichtung für Gegenstände mit unebener Oberfläche gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 7.

Eine Einspannvorrichtung dieser Art ist in der US-PS 32 11 445 als bekannt ausgewiesen. Diese bekannte Vorrichtung zum Einspannen von Gegenständen mit unebener Oberfläche weist einen Spannblock mit Spannkolben auf, die in Gleitlöchern verschieblich gelagert sind. Die Gleitlöcher stehen miteinander über einen Ausgleichskanal in Verbindung, in dem sich ein hydraulisches Fluid, wie z. B. Öl, befindet, und können sich beim Einspannen von Körpern mit unebener Oberfläche verschieden weit aus dem Spannblock herausbewegen und so den Körper mit gleichmäßigem Druck halten. Der Spannblock besitzt in seinem Inneren auch einen zylindrischen Vorratsraum, der ebenfalls mit dem Preßmedium gefüllt ist und mit dem Ausgleichskanal in Verbindung steht. Die Größe des Vorratsraumes ist mittels eines Kolbens verändert. Jeder einzelne der Spannkolben wird mittels einer Schraube mit axialer Bohrung gegen ein Herausgleiten gesichert. Hierfür sind nicht nur relativ viele Einzelteile erforderlich, sondern die Montage oder ein Überholen der Einspannvorrichtung erfordert auch relativ viel Zeit und Aufwand.

Bei einer in der DE 36 27 067 A1 beschriebenen Einspannvorrichtung, die keinen entsprechenden Vorratsraum wie die Vorstehende aufweist und lediglich mit äußeren Spannmitteln betätigbar ist, haben die Spannkolben Fußteile mit größerem Durchmesser als der Schaft. Sie werden mit einer Platte, die Bohrungen für den Schaft der Spannkolben aufweist, in den Gleitlöchern gehalten. Hierdurch ist der Spannblock nicht einstückig ausgeführt, womit ebenfalls ein relativ großer Aufwand bei der Herstellung oder Instandsetzung verbunden ist.

Eine ähnliche Einspannvorrichtung ist auch bereits Gegenstand der AT-PS 76 279, wobei ebenfalls äußere Spannmechanismen, beispielsweise in Form eines Schiebers, erforderlich sind. Nähere Angaben, wie die Spannkolben gelagert sind, sind in dieser Druckschrift nicht gemacht.

Auch die DE 26 42 963 A1 zeigt eine Einspannvorrichtung mit Spannkolben, wobei äußere Spannmittel in Form einer pneumatischen oder hydraulischen Einheit oder aber eine rein mechanische Anpreßvorrichtung für die Bewegung des einzelnen Klemmbackens erforderlich sind. Die Spannkolben weisen in ihrem mittleren Teil Rillen auf, in die bei Ausübung von Druck die als Preßmittel verwendeten Kugeln eintreten. Anstelle der Kugeln ist als Preßmittel hochviskose oder teigige Substanz angegeben. Insgesamt ist diese Einspannvorrichtung im Aufbau relativ aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einspannvorrichtung mit darin vorgesehener Betätigungsmöglichkeit der Spannkolben derart weiterzubilden, daß sie einen einfachen und zuverlässigen Aufbau besitzt und mit relativ geringem Aufwand zusammengesetzt bzw. überholt werden kann.

Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Erfindungsgemäß erstreckt sich also ein Begrenzungsstab in gleicher Höhe durch sämtliche Gleitlöcher. Die Spannkolben tragen in ihrem mittleren Bereich Aussparungen, in denen der Begrenzungsstab liegt. Hierdurch werden sämtliche in einer Reihe liegenden Spannkolben durch einen einzigen Begrenzungsstab festgelegt, wobei sie sich nur über ihre Hublänge bewegen können und bei maximalem Austritt aus den Gleitlöchern am Begrenzungsstab anliegen. Die erfindungsgemäße Einspannvorrichtung kommt dadurch mit sehr wenigen Einzelteilen aus; das Sichern der Spannkolben in dem Spannblock bei der Montage ist durch den Begrenzungsstab einfach und schnell möglich, und ebenso kann die Überholung der Einspannvorrichtung schnell erfolgen.

Ist der Vorratsraum zylinderförmig ausgebildet, so ergibt sich eine einfache Herstellung nicht nur für den Vorratsraum, sondern auch für das Verstellglied und den Verstellkolben.

Vorteilhafterweise wird das Verstellglied in ein Schraubgewinde am Eingang des Vorratsraumes eingeschraubt.

Ist vorgesehen, daß das Verstellglied in einer Fernbedienung besteht, die ein flexibles Rohr mit einem verdrehbaren Griffteil an dem einen und einen Schraubansatz an dem anderen Ende des Rohres aufweist, wobei der Schraubansatz in ein Schraubgewinde am Eingang des Vorratsraums eingeschraubt ist, und daß der Verstellkolben durch einen im Schraubansatz gleitenden Verschiebeeinsatz bewegbar ist, wobei in dem Rohr zum Verstellen des Verschiebeeinsatzes mittels des Griffteils ebenfalls ein inkompressibles Medium vorhanden ist, so kann ein Einspannen auch bei ungünstiger Positionierung der Einspannvorrichtung bequem vorgenommen werden.

Wenn das Verstellglied und die Verstelleinrichtung flächenhaft aneinanderliegen, wobei an einer der beiden Stirnflächen ein zentraler zylinderförmiger Vorsprung und in der gegenüberliegenden Stirnfläche eine entsprechende Ausnehmung vorgesehen sind, dann ergibt sich eine gute Führung des Verstellkolbens, wobei dieser beim Drehen des Verstellgliedes verschoben werden kann, ohne sich selbst mitzudrehen.

Mit der Maßnahme, daß die Spannkolben und der Verstellkolben mittels elastischer Dichtungen abgedichtet sind, wird das Preßmedium auch bei starker Spannkraft im Inneren der Einspannvorrichtung gehalten. Hierbei ist als Dichtungsmaterial Teflon besonders vorteilhaft.

Eine einfache Gestaltung ergibt sich, wenn der Begrenzungsstab am Rande sämtlicher Gleitlöcher in gleicher Höhe liegt, der Hub im eingeschobenen Zustand der Spannkolben durch das Aufsitzen ihres Fußteils im Bodenbereich der Gleitlöcher begrenzt ist, und die Spannkolben im mittleren Bereich eine seitliche oder zylindrische Aussparung aufweisen, deren Länge zumindest der Hublänge entspricht.

Die Maßnahme, daß die Bodenbereiche der Gleitlöcher sich verjüngend in den Ausgleichskanal münden, gewährleistet, daß das Preßmedium den Fußteil der Spannkolben sicher unterkriecht und daß die Spannkolben gleichmäßig verschoben werden.

Als Preßmedium ist Fett gut geeignet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Einspannvorrichtung,

Fig. 2 einen Längsschnitt der Einspannvorrichtung in der Aufsicht A gemäß Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt der Einspannvorrichtung in der Aufsicht B gemäß Fig. 1,

Fig. 4 ein Verstellglied der Einspannvorrichtung in Form einer Verstellschraube und einen Verstellkolben und

Fig. 5 ein Verstellglied der Einspannvorrichtung in Form einer Fernbedienung.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Einspannvorrichtung 1. In einem Spannblock 2, beispielsweise aus Metall sind auf der oberen Außenseite Gleitlöcher 3 eingebracht, in denen Spannkolben 11 beweglich geführt sind. Die Gleitlöcher 3 sind beispielsweise zylindrische Bohrungen, während die Spannkolben 11 entsprechenden zylindrischen Querschnitt besitzen, der ein einwandfreies Gleiten ermöglicht.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, stehen die Gleitlöcher 3 durch einen in ihrem Bodenbereich verlaufenden Ausgleichskanal 5 miteinander in Verbindung. In dem Einmündungsbereich verjüngen sich die Gleitlöcher 3 zum Ausgleichskanal 5 hin, wodurch ein Fußteil 19 der Spannkolben 11 nicht unmittelbar auf der Öffnung zum Ausgleichskanal 5 aufsitzt. Hierdurch ist gewährleistet, daß ein über den Ausgleichskanal 5 transportiertes, inkompressibles, leicht verformbares Preßmedium 16 ganzflächig unter den Fußteil 19 der Spannkolben 11 gelangt und eine sichere Verschiebung der Spannkolben 11 bewirkt.

In den Fig. 2 und 3 ist weiterhin ein Vorratsraum 9 für das Preßmedium 16 dargestellt. Der Vorratsraum 9 ist nach außen hin mit einem Verstellkolben 17 abgedichtet (s. Fig. 4). Dieser liegt mit seiner nach außen gerichteten Stirnfläche 33, wie aus Fig. 4 ersichtlich, an der nach innen gerichteten Stirnfläche 32 eines Verstellgliedes in Form einer Verstellschraube 12 an. Durch Hinein- oder Herausdrehen der Verstellschraube 12 in ein Schraubgewinde 29 am Eingang zum Vorratsraum 9 wird der Verstellkolben 17 verschoben, wodurch sich das Volumen des Vorratsraums 9 ändert.

Zur zuverlässigen Führung des Verstellkolbens 17 kann an einer der beiden Stirnflächen 32, 33 ein zentraler zylindrischer Vorsprung 30 und an der anderen eine entsprechende zylindrische Ausnehmung 31 vorgesehen sein. Hierdurch wird ermöglicht, daß sich der Verstellkolben 17 beim Drehen der Verstellschraube 12 nicht mitdreht, wodurch eine dauerhaft dichte Führung des Verstellkolbens begünstigt wird.

Der Vorratsraum 9 ist über einen oder mehrere Verbindungskanäle 14 mit dem Ausgleichskanal 5 verbunden und ebenso wie die Verbindungskanäle 9 mit dem Preßmedium 16 ausgefüllt. Die Verbindungskanäle 9 können beispielsweise als Bohrungen ausgeführt sein, die nach außen durch ein Verschlußmittel 15 verschlossen sind.

Damit beim Ausüben eines Außendrucks auf die Spannkolben 11 das Preßmedium 16 nicht nach außen dringen kann, sind die verschieblichen Teile, d. h. die Spannkolben 11 und der Verstellkolben 17 mit elastischen Dichtungen 28 versehen. Als Material für die Dichtungen 28 hat sich Teflon bewährt.

Durch mehr oder weniger weites Einschieben des Verstellkolbens 17 mittels des Verstellgliedes 12 wird das im Vorratsraum 9 befindliche Preßmedium 16 mehr oder weniger verdrängt und über den Verbindungskanal 14 und den Ausgleichskanal 5 von unten in die Gleitlöcher 3 bzw. aus diesen herausbefördert, wodurch sich die Spannkolben auf einfache Weise verstellen lassen, ohne daß äußere Zusatzeinrichtungen erforderlich wären. Die einzelnen Spannkolben 11 passen sich dabei Unebenheiten der Oberfläche eines einzuspannenden Gegenstandes an, wobei das Preßmedium 16 über den Ausgleichskanal 5 verschoben wird und für einen ausgeglichenen Druck zwischen den Spannkolben 11 sorgt.

Als Preßmedium 16 ist insbesondere Fett geeignet.

Die Fig. 2 und 3 zeigen des weiteren eine Bohrung 8 mit einem Begrenzungsstab 7. Der einschraubbare Begrenzungsstab 7 verläuft durch den Randbereich der Gleitlöcher 3 in gleicher Höhe und verhindert, daß die Spannkolben 11 vollkommen herausgedrückt werden können. Außerdem lassen sich die Spannkolben durch diese Ausführung leicht auswechseln. Entsprechend dem vorgesehenen Hub der Spannkolben 11 besitzen diese im Bereich des Begrenzungsstabes 7 längliche Aussparungen 18, vorzugsweise in Form eines dünneren zylinderförmigen Bereichs. Zur Hubbegrenzung nach unten dient der Fußteil 19 der Spannkolben 11, mit dem sie sich am Bodenbereich 34 der Gleitlöcher 3 abstützen.

Als Verstellglied für den Verstellkolben kommt auch eine in Fig. 5 gezeigte Fernbedienung 22 in Betracht. Diese wird mit einem Schraubansatz 26, der sich an einem Ende eines Schlauches bzw. flexiblen Rohres 23 befindet, in das Schraubgewinde 29 in den Spannblock 2 eingeschraubt und über ein Griffteil 24, das sich an dem anderen Ende des Schlauches 23 befindet, betätigt. Dabei wird ein im Schraubansatz 26 beweglich gelagerter Verschiebeeinsatz 27 zum Betätigen des Verstellkolbens 17 mittels eines in dem Schlauch 23 befindlichen inkompressiblen Mediums verschoben.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Spannkolben zwar auf einer Linie im Spannblock angeordnet. Jedoch läßt sich in ähnlicher Weise auch eine Einspannvorrichtung mit flächenhafter Anordnung der Spannkolben 11 aufbauen, so daß unebene Körper auf einer Fläche mit ausgeglichener Einspannkraft gehalten werden können.

Auch ist die beschriebene Einspannvorrichtung als Spannbacke in einem Schraubstock verwendbar, wobei mittels des Verstellkolbens 17 eine Voreinstellung oder Feineinstellung ermöglicht wird.

Claims (10)

1. Einspannvorrichtung für Gegenstände mit unebener Oberfläche mit einem Spannblock, der auf mindestens einer Außenseite Gleitlöcher aufweist, in denen zum Teil eingelassene, vorstehende Spannkolben mit begrenztem Hub verschieblich geführt sind und die über einen Ausgleichskanal untereinander verbunden sind, und der ferner einen mit dem Ausgleichskanal über mindestens einen Verbindungskanal verbundenen Vorratsraum aufweist, wobei die Gleitlöcher unter einem abdichtenden Fußteil der Spannkolben, der Ausgleichskanal, der Verbindungskanal sowie der Vorratsraum mit einem inkompressiblen, leicht verformbaren Preßmedium ausgefüllt sind und in dem Vorratsraum ein abdichtender Verstellkolben durch ein von außen betätigbares Verstellglied festlegbar geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub der Spannkolben (11) in dem ausgeschobenen Zustand durch einen Begrenzungsstab (7) begrenzt ist, der in gleicher Höhe durch sämtliche Gleitlöcher (3) geführt ist und in entsprechenden, sich zumindest über die Hublänge erstreckenden Aussparungen (18) des mittleren Bereiche der Spannkolben (11) liegt.

2. Einspannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsraum (9) und der Verstellkolben (17) zylinderförmig ausgebildet sind.

3. Einspannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellglied (12) eine in ein Schraubgewinde (29) am Eingang des Vorratsraumes (9) eingedrehte Verstellschraube ist.

4. Einspannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Verstellglied aus einer Fernbedienung (22) besteht, die ein flexibles Rohr (23) mit einem verdrehbaren Griffteil (24) an dem einen und einem Schraubansatz (26) an dem anderen Ende aufweist, wobei der Schraubansatz (26) in ein Schraubgewinde (29) am Eingang des Vorratsraums (9) eingeschraubt ist, und
daß der Verstellkolben (17) durch einen im Schraubansatz (26) gleitenden Verschiebeeinsatz (27) bewegbar ist, wobei in dem Rohr (23) zum Verstellen des Verschiebeeinsatzes (27) mittels des Griffteils (24) ebenfalls ein inkompressibles Medium vorhanden ist.

5. Einspannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Verstellglied (21) und Verstellkolben (17) flächenhaft aneinanderliegen, wobei an einer der beiden Stirnflächen (32, 33) ein zentraler zylinderförmiger Vorsprung (30) und in der gegenüberliegenden Stirnfläche eine entsprechende Ausnehmung (31) vorgesehen sind.

6. Einspannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannkolben (11) und der Verstellkolben (17) mittels elastischer Dichtungen (28) abgedichtet sind.

7. Einspannvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungen (28) aus Teflon bestehen.

8. Einspannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Begrenzungsstab (7) am Rande sämtlicher Gleitlöcher (3) liegt,
daß der Hub im eingeschobenen Zustand der Spannkolben (11) durch das Aufsitzen ihres Fußteils (19) im Bodenbereich (34) der Gleitlöcher (3) begrenzt ist, und
daß die im mittleren Bereich der Spannkolben (11) vorgesehenen Aussparungen (18) seitlich angebracht oder zylindrisch sind.

9. Einspannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenbereiche (34) der Gleitlöcher (3) sich verjüngend in den Ausgleichskanal (5) münden.

10. Einspannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Preßmedium (16) Fett ist.