DE8003004U1

DE8003004U1 - Mechanische Klemmvorrichtung

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Publication number: DE8003004U1
Application number: DE8003004U
Authority: DE
Original assignee: POOT PIETER HEILOO (NIEDERLANDE)
Current assignee: POOT PIETER HEILOO (NIEDERLANDE)
Priority date: 1979-03-05
Publication date: 1980-05-08

Description

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Pieter Poot
Termijen 7
Heiloo, Holland

Mechanische Klemmvorrichtung

Die Neuerung betrifft eine mechanische Klemmvorrichtung, insbesondere zum Klemmen von Werkstücken und Werkzeugen mit hohen Spanndrücken, die mit Klemmelementen ausgerüstet ist.

Mit herkömmlichen mechanischen Klemmvorrichtungen werden Werkstücke oder Werkzeuge üblicherweise mittels einer Schraubenspindel mit großer Gewindesteigung zur Erreichung einer schnellen axialen Verschiebung vorgeklemmt. Ein Festklemmen mit hohen Spannkräften ist hier nur mittels eines langen Drehhebels möglich, durch den rohe Reibungskräfte des Gewindes überwunden werden können. Dabei wird die Spindel hohen Torsionsbelastungen ausgesetzt. Bekannte mechanische Klemmvorrichtungen sind daher mit einer Vor-

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klemmeinrichtung und einer Vorrichtung zum Klemmen mit hohen Spannkräften ausgerüstet. Die Klemmbacken werden durch eine Schraubenspindel in Kontakt mit dem Werkstück gebracht, wonach ein Mechanismus betätigt wird, um hohe Spannkräfte aufzubringen. Hierbei wird Gebrauch gemacht von einem Satz Kniegelenkhebel, die mittels einer Hilfsopindel verfahren werden, wodurch hohe Klemmkräfte erzeugt werden. An Klemmmuttern zum Festklemmen von Werkstücken und Werkzeugen auf Wellen wird die Schraubgewindeverbindung zum Klemmen verwendet, während in den Muttern Kniegelenkhebel eingesetzt werden, die in eine sogenannte Totlage gedreht werden können, wodurch hohe Klemmkräfte erzeugt werden.

Ein Nachteil von Kniegelenkhebelsystemen ist, daß es unmöglich ist, die gewünschte Klemmkraft durch Messen der aufgebrachten Kraft zu erreichen, weil beide Kräfte voneinander unabhängig sind. Dadurch entsteht die Gefahr, dal: die Klemmkraft zu groß oder zu klein ist, so daß die Werkstücke entweder deformiert werden oder ihren Halt während der Bearbeitung verlieren. Ein anderer Nachteil des Kniegelenkhebelsystems ist,, daß es einen großen Raumbedarf hat und dementsprechend eine kompakte Ausführung nicht möglich ist. Die Anzahl der Kniegelenkhebel ist durch den Vorhände

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Raum beschränkt und daher kann eine hohe Klemmkraft nur an einer begrenzten Zahl von Stellen aufgebracht werden, wodurch eine ungleichförmige Klemmung entsteht.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kompakte

einfach aufgebaute Klemmvorrichtung zu schaffen, welche i

i die vorgenannten Nachteile bekannter Klemmvorrichtungen

r nicht aufweist und bei der die jeweilige Klemmkraft der

aufgewendeten Kraft proportional ist und zur selben Zeit eine gleiche Übertragung von Kräften stattfindet. Außerdem soll die Klemmvorrichtung gemäß der Neuerung einfach in alle Arten von Klemmvorrichtungen einsetzbare Klemmelemente aufweisen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Klemmvorrichtung mit den im Anspruch gekennzeichneten Merkmalen vorgeschlagen.

Zur Verdeutlichung der Neuerung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, in denen einige Ausführungsbeispiele der neuerungsgemäßen Klemmvorrichtung dargestellt sind. |

Fig.. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit außen an der konischen Wand liegenden Rotationskörpern,

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Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel mit an einer konischen Innenwand liegenden Rotationskörpern,

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel für eine Kiemmutter, Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel für eine Klemmspindel,

Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel einer Klemm- und Richtspindel für ein Futter,

Fig. 6 ist ein Querschnitt mit Rotationskörpern gemäß Fig. 1 und

Fig. 7 ein Querschnitt mit Rotationskörpern gemäß Fig. 2.

Xn allen Darstellungen ist rechts von der Mittellinie der nicht geklemmte und auf der linken Seite der Mittellinie der geklemmte Zustand dargestellt.

In Fig. 1 und 6 führt die konische Wand 11 eine axiale und schraubenförmige Drehbewegung durch Drehen der Schraubenspindel abwärts aus. Dadurch werden die an der konischen Wand 11 liegenden Rotationskörper 12 sich auf einen größeren

Kreis um den Mittelpunkt zwischen den Rotationsoberflächen 13 und 14 drehen, wodurch diese sich voneinander wegbewegen und sich das Druckstück 2 in dem Spindelträger 3 verschiebt. Durch Drehen der Schraubenspindel 1 nach oben werden die Rotationskörper 12 durch die vorhandenen Klemmkräfte und/oder eine Feder 4 über die Oberflächen 13 und 14 gegen die Wand 11 gepreßt und drehen sich dadurch auf einen kleineren Kreis um den Mittelpunkt. Die Größe der Winkel zwischen der Wand 11 und den Oberflächen 13 und 14 bestimmt das Übertragungsverhältnis zur Erreichung hoher Klemmkräfte. Durch die Rollbewegungen der Rotationskörper 12 hat die Klemmvorrichtung einen hohen Wirkungsgrad. Bei einer ununterbrochenen Rotationslinie der Wand 11 ist die aufgebrachte Kraft direkt proportional der Klemmkraft, während bei einer gekrümmten oder/und gebrochenen Rotationslinie das Verhältnis der Kraftübertragung nicht konstant ist. Die Rotationskörper 12 sind in der Weise angeordnet, daß sie sich auf dem kleinsten Kreis um den Mittelpunkt berühren, wodurch eine größere Zahl von gleichmäßig verteilten Druckflächen zu einer gleichförmigen Klemmung ergeben.

In Fig. 2 und 7 sind die Rotationskörper 22 an der inneren konischen Wand 21 angeordnet. Die Mutter 5 ist soweit auf

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eine Welle geschraubt, bis die Unterseite des Druckrings 6 auf das zu klemmende Stück drückt. Durch Drehen der Kiemmutter 7 in Abwärtsrichtung führt die konische Wand 21 eine schraubenförmige Dreh- und Axialbewegung aus, wodurch sich die Rotationskörper 22 zwischen den Oberflächen 23 und 24 auf einen kleineren Kreis um den Mittelpunkt bewegen, wodurch die Oberflächen 23 und 24 voneinander wegbewegt werden und der Druckring 6 sich von der Mutter 5 wegbewegt. Durch Drehen der Kiemmutter 7 in Aufwärtsrichtung werden die Rotationskörper 22 durc die vorhandenen Klemmkräfte und/oder Federn 8 über die Oberflächen 23 und 24 gegen die Wand 21 gedrückt und bewegen sich auf einen größeren Kreis um den Mittelpunkt zu. Für das Ubertragungsverhältnis und die Verteilung der Kräfte gilt dasselbe wie für das in den Fig. 1 und 5 dargestellte und oben beschriebene Ausführungsbeispiel..

Fig.. 3 ist ein Ausführungsbeispiel der Fig. 2, bei dem die Rotationskörper 32 in Kugelform ausgeführt sind. Die Mutter 9 dient zum Vorklemmen, während die Klemmutter 2C mit. der konischen Wand 31 zum Drehen der. Rotationskörper zwischen den Oberflächen 33 und 34 der Ringe 15 und 16 dient. Die Ringe 15 und 16, Kugeln 32, die Buchse 17 und

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die Pederringe 18 sind durch den Haltering 19 an der Mutter 9 befestigt. Die Druckscheibe 20 ist in die

Buchse 17 hineingepreßt. |

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1, bei dem die Rotationskörper 42 in Kugelform ausgeführt sind. Durch Drehen der Klemmspindel 25 wird über den eingeklemmten Reibungsring 26 zwischen der Mutter 27 und dem Ring 28 das Gehäuse 29 mit festgesetzter Spindel 30 in der Mutter 30 abwärts bewegt, bis der Druckbolzen 36 an dem Werkstück 57 anstößt. Dadurch rutscht die Klemmspindel 25 in den Reibungsring 26 und dreht sich abwärts über das Schraubengewinde in dem Gehäuse 29, wodurch die konische Wand 41 die Rotationskörper 42 zwischen den Flächen 43 und 44 der Ringe.37 und 38 dreht, wodurch eine Axialverschiebung stattfindet und der Ring 38, der Druckbolzen 36 gegen den Druck der Hilfsfeder 39 gegen

das Werkstück 57 drücken.

Fig. 5 zeigt ein Beispiel für eine Klemm- und Ausrichtspindel für ein Futter. Durch Drehen der Spindel 58 wird die Schraubenspindel 40 über den Keil 59 gedreht, wodurch die Klemmbacke 45 das Werkstück 46 vorspannt. Durch Drehen der Befestigungsspindel 4 7 nach oben werden die kugelförmigen Rotationskörper 52 durch die konische Wand 51

zwischen den Flächen 53 und 54 der Ringe 48 und 4 9 gerollt, wodurch sie zueinander versetzt werden. Der
Ring 4 9 versetzt sich mit der Spindel 40 und der Klemmbacke 45 abwärts gegen den Druck der Federn 50, wodurch das Werkstück 4 6 mit hoher Kraft geklemmt wird.

Da mit diesem Klemmsystem sehr geringe axiale Verschiebungen oder Versetzungen ausgeführt werden können₇dient es ebensogut für das genaue Ausrichten und Positionieren von Werkstücken.

Claims

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PATENTANWALTS BÜRO

SCHUMANNSTR. 97 . D-4000 DÜSSELDORF

Telefon: (0211) 6833 46 Telex:08586513 copd

PATENTANWÄLTE:
Dlpl.-Ing. W. COHAUSZ · Dipl.-Ing. R, KNAUF ■ Dipl -Ing. H. B. COHAUSZ · Dipl.-Ing. D. H. WERNER

5. 2..1980

Anspruch

Mechanische Klemmvorrichtung, insbesondere zum Festklemmen von Werkstücken und Werkzeugen mit hohen Spanndrücken, gekennzeichnet durch eine axial be-

j; wegliche und schraubenförmig drehbare konische Wand (11,

21, 31, 41, 51), gegen die ähnliche Rotationskörper (12,

22, 32, 42, 52) ruhen, die bei Verschiebung der konischen Wand (11, 21, 31, 41, 51) auf unterschiedliche Kreise um

j| ein Zentrum zwischen zwei gegenüberliegenden zu der

konischen Wand hin konvergierenden Rotationsoberflächen
(13, 14; 23, 24; 33, 34; 43, 44; 53. 54), deren Axialab- _i{ stand dabei zum Klemmen oder Lösen des Werkstücks oder

Werkzeugs verändernd, bewegbar sind.

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