DK170611B1 - Fastspændingsapparat - Google Patents

Description

DK 170611 B1

FASTSPÆNDINGSAPPARAT

Opfindelsen angår et apparat til centrering og fastspænding af en genstand, for eksempel et værktøj eller et arbejds-5 emne, på en ramme, for eksempel på et bord i en hydraulisk presse eller en lignende maskine, hvilket apparat er udformet med mindst to, men foretrukket tre eller flere til rammen hørende og til fastspændende indgreb med et vederlag på genstanden bevægbare opspændingsfiksturer, som er jævnt 10 fordelt på rammen på begge sider af eller omkring genstanden, der har en nøjagtig, forud fastsat centreringsposition, hvorved opspændingsfiksturerne ved hjælp af hver sin drivmekanisme kan bevæges synkront hen og tilbage i retning mod og bort fra genstanden og hver for sig omfatter et fæ-15 ste, en fastspændingsarm, som er svingbart lejret på fæstet og har en mod genstanden vendende ende med en spændeflade, og en medbringer, der er begrænset bevægbar i forhold til fæstet og fastspændingsarmen og har en skrå flade i anlæg mod en skrå flade på fastspændingsarmen i området for den-20 nes bort fra genstanden vendende ende.

I et kendt apparat af ovennævnte art skubbes den genstand, der skal spændes fast, med hånden ind i en position til anlæg mod en eller flere positioneringstappe eller lignende, 25 der rager frem fra rammen, hvorpå fastspændingsfiksturer, der kan bevæges med håndkraft, flyttes tæt hen til genstanden langs indstillingsspalter i rammen for enten ved håndkraft eller ved hjælp af pneumatiske eller hydrauliske organer at komme til fastspændende indgreb med genstandens 30 vederlag.

En større ulempe ved dette kendte apparat er, at genstandens nøjagtige positionering og den præcise indstilling af fastspændingsfiksturerne kræver en betydelig indsats af 35 særligt uddannet personale. Som følge af den store nøjagtighed, som kræves, er dette arbejde tillige tidrøvende og DK 170611 B1 2 trættende, særligt når de genstande, der skal spændes fast, udskiftes ret hyppigt.

* I et andet kendt apparat af den ovennævnte art er det ble-5 vet tilstræbt at formindske ovennævnte ulemper ved udform-ning af styrespor med sædvanligvis T-form i siden på den genstand, der vender mod rammen, idet genstanden skubbes med sine føringsspor over fastspændingsfiksturer, der har form af bolte med T-formede hoveder, og som rager op over 10 rammen, til anlæg mod for eksempel positioneringstappe eller lignende, og hvorpå de T-formede boltehoveder enten kan drejes en kvart omdrejning eller forskydes aksialt til fastspændingsindgreb med "skuldrene" i de T-formede føringsspor.

15 I en anden variant af dette tema er den side af genstanden, som vender mod rammen, udformet med et eller flere gevind-skårne huller, med hvilke et tilsvarende antal gevindbolte, der i udgangsstilling er nedsænkede i rammen, kan bevæges 20 ind i fast spændings indgreb ved at blive skruet op fra rammen.

Disse to sidstnævnte udformninger lider, lige som den førstnævnte, af den ulempe, at de kræver stor nøjagtighed 25 og derfor særligt uddannet personale. Endvidere lider de to sidstnævnte udformninger af den fælles ulempe, at genstandene skal have særligt fremstillede føringsspor og/eller gevindskårne huller, så deres samlede fremstillingspris bliver betydeligt højere, i særlig grad for så vidt angår 30 værktøjer til hydrauliske presser eller lignende, hvor så mange som flere hundrede værktøjer kan høre til hver pres- * se.

*

Endvidere kendes fra SU offentliggørelsesskrift nr.

35 1.004.068, jfr. Derwents Abstract No. 84-016167/03, et fastspændingsapparat af den i indledningen angivne art.

DK 170611 B1 3

Ifølge den engelske tekst i Derwents Abstract føres fastspændingsarmen til anlæg for fastspænding af arbejdsemnet ved forskydning af noten mod venstre ifølge figuren under medbringning af stemplet og under påvirkning af fjederen.

5 Denne forskydning fortsætter, indtil den aksel, hvorpå fastspændingsarmen er lejret svingbart, rammer det stop, som helt klart udgør en del af selve opspændingsfiksturet, sandsynligvis dets ene endestykke, hvorefter fastspæn-dingsarmen svinges ned til fastspændende indgeb med ar-10 bejdsemnet.

Ved den kendte teknik medfører dette, at opspændingsfikstu-rets fastspændingsarm aktiveres til fastspænding af arbejdsemnet, så snart anslaget rammer stoppet, uanset om ar-15 bejdsemnet er rigtigt eller forkert placeret (=centreret) på stativet. I værste fald kan arbejdsemnet befinde sig helt uden for fastspændingsarmens rækkevidde.

Formålet med den foreliggende opfindelse er at tilvejebrin-20 ge et automatisk og effektivt fastspændingsapparat, der kan anvendes til genstande, som i princippet kan have en hvilken som helst ønsket facon, og som af hensyn til deres fastspænding alene kræver et enkelt og billigt vederlag, i sin enkleste form en ydre skulder eller flange, og således 25 helt mangler kostbare og komplicerede føringsspor, gevind-skårne huller og lignende midler, samt er uden de ovennævnte ulemper ved de kendte apparater.

Dette formål opnås ved et apparat af den i indledningen om-30 handlede art, hvilket apparat ifølge opfindelsen er særegent ved, at hver fastspændingsarm ved sin mod genstanden vendende ende har en anslagsflade, som kan bevæges til anlæg mod genstanden, at det eller de opspændingsfiksturer, som, ved en fra centreringspositionen forskudt genstand, 35 med sin fastspændingsarms anlægsflade først træffer genstanden, flytter denne i retning mod centreringspositionen, DK 170611 B1 4 til samtlige opspændingsfiksturers fastspændingsarme med deres anslagsflade træffer genstanden og afbalancerer hverandre, og at opspændingsfiksturernes medbringere der- ‘ efter under virkning af den tilhørende drivmekanisme fort-5 sætter deres bevægelse i retning mod genstanden for via de i skrå flader at svinge den tilhørende fastspændingsarm og føre dens spændeflade ind i fastspændende indgreb med genstandens vederlag.

10 Til væsentlig forskel fra den teknik, der kendes fra det anførte SU offentliggørelsesskrift nr. 1.004.068, er det ved apparatet ifølge opfindelsen således, at opspændings-fiksturets fastspændingsarme aktiveres til fastspændende indgreb med genstanden (arbejdsemne, værktøj), efter at 15 fastspændingsarmenes anlægsflade har ramt arbejdsemnet og har centreret dette. Herved får man garanti for, at arbejdsemnet altid befinder sig i sin centreringsstilling, inden det fastspændes definitivt.

20 Et andet væsentligt mål for opfindelsen er at lette centreringen af genstanden i en nøjagtigt forud fastlagt, centreret position ved hjælp af fastspændingsapparatet, før denne spændes fast, såfremt genstanden skulle være forskudt lidt i forhold til sin position. På denne måde behøver man ikke 25 at være ekstremt omhyggelig ved placeringen af genstanden på rammen. Med dette mål for øje fordeles mindst to, men foretrukket tre eller flere fastspændingsfiksturer jævnt på rammen på begge sider af eller omkring genstanden, der skal spændes fast, idet fastspændingsfiksturerne udformes syn-30 kront bevægbare hen mod og bort fra genstanden, og, såfremt ft genstanden skulle være forsat i forhold til den centrerede position, vil fastspændingsfiksturen eller fastspændingsfiksturerne, der først rammer genstanden med kontaktfladen s på sin fastspændingsarm, bevæge genstanden hen mod den cen-35 trerede position mod den tilhørende trykfjeders virkning, indtil trykfjedrene i alle fastspændingsfiksturer afbalan- DK 170611 B1 5 cerer hverandre i den centrerede position, hvorpå fastspæn-dingsfiksturernes medbringere via de skrå flader vipper hver sin tilhørende fastspændingsarm for at bevæge den respektive spændeflade på fastspændingsarmen til spændeind-5 greb med genstandens vederlag.

Opfindelsen beskrives nedenfor mere detaljeret med henvisning til en på nuværende tidspunkt særligt foretrukket udførelsesform, der er illustreret i den tilhørende tegning, 10 hvor:

Fig. 1 er en projektion fra oven på den foretrukne udførelsesform for fastspændingsapparatet ifølge opfindelsen, idet en del er skåret bort for at vise 15 de underliggende detaljer, og fig. 2-4 er detailsnit langs linien II - II af en del af apparatet i figur 1 og illustrerer fastspændings-fiksturernes funktion.

20

Det i tegningen illustrerede fastspændingsapparat er primært beregnet til fastspænding af et værktøj 1 på et bord 2 eller en bundplade i en hydraulisk presse, der ikke er vist i detaljer. Det understreges imidlertid, at fastspændings-25 apparatet kan anvendes når som helst en genstand 1 i form af et værktøj, et arbejdsemne eller en lignende genstand skal spændes fast på en ramme 2 i valgt stilling i en valgt maskine.

30 I den illustrerede udførelsesform omfatter apparatet fire fastspændingsfiksturer 3, der hører til rammen 2 og er jævnt fordelte omkring genstanden 1. Antallet af fastspændingsfiksturer kan imidlertid variere fra én til i princippet ethvert tal afhængigt blandt andet af genstandens 1 35 form og størrelse.

DK 170611 B1 6

Ved hjælp af en drivmekanisme 4, som beskrives nedenfor, kan hver fastspændingsfikstur 3 bevæges hen og tilbage mod og bort fra genstanden 1. Hver fastspændingsfikstur 3 omfatter som sine hovedelementer en fastspændingsarm 5, et 5 fæste 6 og en medbringer 7, der bevæges hen og tilbage. å

Fastspændingsarmen 5 har i hovedsagen form som et langstrakt, prismatisk element og er vippeligt monteret ved den ende 8, der vender mod genstanden 1 på fæstet 6 ved hjælp 10 af en aksel 9, der holdes i stilling ved hjælp af en stopskrue 10. Ved sin ende 8 har fastspændingsarmen 5 en lodret anslagsflade 11 og en i hovedsagen vandret spændeflade 12. Spændefladen 12 kan bevæges på en måde, der er beskrevet nedenfor, ind i fastspændingsindgreb med et vederlag 13 i 15 form af en rundgående flange på genstanden 1.

Fæstet 6 har en opragende del 14, der nedefra strækker sig ind i en udsparing i fastspændingsarmen 5 og har et hul (ikke vist), hvorigennem vippeakslen 9 forløber. Endvidere 20 har fæstet 6 en vandret del 15 med et glat gennemgående hul 16 til at optage en gevindaksel 26, der beskrives nedenfor i forbindelse med drivmekanismen 4.

Medbringeren 7 har form af et opragende i hovedsagen paral-25 lelepipedumagtigt element og har på sin overside 17 en udsparing 18 til en slæde 19 af slidstærkt, foretrukket hærdet materiale. Slæden 19 kan dreje sig i udsparingen 18 og har en lille, plan, skrå flade 20 i glideindgreb med en del af en skrå flade 20, der er udformet på fastspændingsarmens 30 5 underside 21 i området for den ende 23 på fastspændings armen 5, som vender bort fra genstanden 1.

Medbringeren 7 er begrænset bevægbar i forhold til fæstet 6 ’ og fastspændingsarmen 5, så medbringeren 7, når anslagsfla-35 den 11 på fastspændingsarmen 5 under bevægelse af fastspændingsfiksturen 3 i retning efter pilen I i figur 2 når hen DK 170611 B1 7 til og rammer genstandens 1 kant (se figur 3), hvorved fastspændingsarmens 5 og fæstets 6 bevægelse i pilens I retning bliver begrænset, vil fortsætte sin bevægelse en kort vej i pilens I retning og, via de skrå flader 20 og 5 22, vippe fastspændingsarmen 5 og bevæge dennes spændeflade 12 ind i fastspændende indgreb med vederlaget 13 på genstanden 1 (se figur 4), hvorpå medbringeren 7 standses. For at løsgøre genstanden er hændelsesforløbet i det væsentlige det omvendte.

10

For at tilvejebringe en selvlåsende kilevirkning mellem medbringeren 7 og fastspændingsarmen 5 vælges hældningen på de skrå flader 20, 22 i forhold til bevægelsesretningen ret lille, maksimalt omkring 10°.

15 I den illustrerede udførelsesform omfatter drivmekanismen 4 en motordrevet gevindaksel 26, der er monteret i rammen 2 ved hjælp af lejer 24 og 25. For at opnå gevindindgreb med gevindakslen 26 har medbringeren 7 et gennemgående, gevind-20 skåret hul 27, medens gevindakslen 26 har rotationstilpasning i det ovenfor nævnte, glatte, gennemgående hul 16 i fæstet 6 til føring af fæstet under dettes bevægelse i pilens I retning.

25 Medbringeren 7 og fæstet 6, der er monterede på gevindakslen 26 på den ovenfor beskrevne måde, er også forbundne indbyrdes via en skruetrykfjeder 28, der har frigang på gevindakslen 26 og er monteret mellem medbringeren 7 og fæstet 6. Desuden er medbringeren 7 og fæstet 6 indbyrdes 30 forbundne via en forbindelsesstang 29, der har bevægelsestilpasning i et gennemgående hul 30 i medbringeren 7 og, af hensyn til justering af trykfjederens 28 spænding, er indstilleligt skruet ind i et gevindskåret hul 31 i fæstet 6. Forbindelsesstangen 29 har et hoved 32, der kan bevæges ind 35 til anlæg mod medbringeren 7 på dennes side 33, der vender bort fra fæstet 6. Arrangementet med trykfjederen 28 og DK 170611 B1 8 forbindelsesstangen 29 får medbringeren 7 til under sin bevægelse hen mod genstanden 1 i pilens I retning at skubbe fæstet 6 og fastspændingsarmen 5 foran sig mod trykfjede- ' rens virkning og, når fastspændingsarmens 5 og fæstets 6 5 bevægelse i denne retning begrænses, medbringeren 7 til at i fortsætte sin bevægelse en kort vej, medens trykfjederen 28 presses sammen. I sin bevægelse bort fra genstanden 1, det vil sige i retning modsat pilen I, for frigivelse af genstanden, tillader medbringeren 7 trykfjederen 28 at strække 10 sig, indtil forbindelsesstangens 29 hoved 32 når indgreb med medbringerens 7 flade 33 (se figurerne 4 og 3), hvorefter fæstet 6 og fastspændingsarmen 5 føres med af medbringeren 7 via forbindelsesstangen 29 ind i udgangsstillingen, der er vist i figur 2.

15

Som det fremgår af tegningen er gevindakslen 26, trykfjederen 28, forbindelsesstangen 29, den største del af medbringeren 7 og fæstet 6 monteret i et spor 34 i rammens 2 overflade 35, hvorpå genstanden 1 skal fastspændes. Sporet 34 20 ligger foretrukket under et dække 36 for så vidt muligt at beskytte drivmekanismen 4 og de dermed forbundne og nedenfor beskrevne elementer mod snavs i form af spåner og lignende urenheder.

25 I den illustrerede udførelsesform er genstanden 1 blevet nøjagtigt centreret i en på forhånd valgt position C. Såfremt genstanden 1 forud for fastspændingen af en eller anden årsag skulle være en smule forsat i forhold til den centrerede position C, kan den på følgende måde flyttes til 30 den centrerede position ved hjælp af fastspændingsappara-tet. Fastspændingsfiksturerne 3 bevæges synkront hen mod og bort fra genstanden 1, og fastspændingsfiksturen (eller fastspændingsfiksturerne) 3, der først rammer genstanden *

med anlægsfladen/anlægsfladerne på sin/e fastspændingsarm/e 35 5 vil flytte genstanden hen mod den centrerede position C

mod virkningen af den/de tilhørende trykfjeder/trykfjedre •liim*·.

DK 170611 B1 9 28, indtil trykfjedrene 28 i alle fastspændingsfiksturer afbalancerer hverandre i den centrerede position C. Herefter vipper fastspændingsfiksturernes 3 medbringere 7 den tilhørende fastspændingsarm 5 via de skrå flader 20, 22 ind * 5 i den i figur 4 viste stilling, så spændefladen 12 når fastspændingsindgreb med genstandens 1 vederlag 13.

For at frembringe den nævnte, synkrone bevægelse af fast-spændingsfiksturerne 3 kan fiksturernes drivmekanismer 4 i 10 en udførelsesform være forbundne til hver sin drivmotor, der fungerer synkront med de øvrige på en egnet måde.

Imidlertid er fastspændingsfiksturernes 3 drivmekanismer 4 i den i tegningen illustrerede, foretrukne udførelsesform 15 forbundne til en fælles drivmotor 37 via en kraftoverføring 38, der omfatter dels på hver drivmekanisme 4 en tandhjulsforbindelse 39 med koniske tandhjul mellem den pågældende gevindaksel 26 og en på lejer 40 og 41 med rotationsmulighed monteret drivaksel 42, og dels et kædedrev 43 med et 20 friktionsnav 45 monteret på den ende 44 af de respektive drivaksler 42, som vender bort fra den tilsvarende tandhjulsforbindelse 39. Uden rotationsmulighed er der på friktionsnavet monteret et kædehjul 46, der bærer en endeløs kæde 47, der drives af drivmotoren.

25

Den udførelsesform for opfindelsen, der er blevet beskrevet ovenfor, er for tiden særligt foretrukket, men det er indlysende, at opfindelsen kan modificeres på mange forskellige måder inden for efterfølgende kravs rammer. For eksempel 30 kan drivmekanismen 4 i form af en gevindaksel 26 udskiftes med en pneumatisk eller hydraulisk linearmotor til drift af den tilhørende fastspændingsfikstur 3 hen mod og bort fra genstanden 1. Fastspændingsfiksturens 3 konstruktion kan også varieres på forskellig måde, blot den bevarer den 35 ovenfor beskrevne funktion med centrering og fastspænding af genstanden 1 på rammen 2.

Claims (8)

1. Apparat til centrering og fastspænding af en genstand 5 (1), for eksempel et værktøj eller et arbejdsemne, på en ramme. (2), for eksempel på et bord i en hydraulisk presse eller en lignende maskine, hvilket apparat er udformet med mindst to, men foretrukket tre eller flere til rammen (2) hørende og til fastspændende indgreb med et vederlag (13) 10 på genstanden (1) bevægbare opspændingsfiksturer (3), som er jævnt fordelt på rammen (2) på begge sider af eller omkring genstanden (1), der har en nøjagtig, forud fastsat centreringsposition (C), hvorved opspændingsfiksturerne (3) ved hjælp af hver sin drivmekanisme (4) kan bevæges syn-15 kront hen og tilbage i retning mod og bort fra genstanden (I) og hver for sig omfatter et fæste (6), en fastspændingsarm (5), som er svingbart lejret på fæstet (6) og har en mod genstanden (1) vendende ende (8) med en spændeflade (12), og en medbringer (7), der er begrænset bevægbar i 20 forhold til fæstet (6) og fastspændingsarmen (5) og har en skrå flade (20) i anlæg mod en skrå flade (22) på fastspændingsarmen (5) i området for dennes bort fra genstanden (1) vendende ende (23), kendetegnet ved, at hver fastspændingsarm (5) ved sin mod genstanden (1) vendende 25 ende (8) har en anslagsflade (11), som kan bevæges til anlæg mod genstanden (1), at det eller de opspændingsfiksturer (3), som, ved en fra centreringspositionen (C) forskudt genstand (1), med sin fastspændingsarms (5) anlægsflade (II) først træffer genstanden (1), flytter denne i retning 30 mod centreringspositionen, til samtlige opspændingsfikstu- rers (3) fastspændingsarme (5) med deres anslagsflade (11) træffer genstanden (1) og afbalancerer hverandre, og at opspændingsf iksturernes (3) medbringere (7) derefter under virkning af den tilhørende drivmekanisme (4) fortsætter 35 deres bevægelse i retning mod genstanden (1) for via de skrå flader (20, 22) at svinge den tilhørende fastspæn- DK 170611 B1 11 dingsarm (5) og føre dens spændeflade (12) ind i fastspændende indgreb med genstandens (1) vederlag (13).

2. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at 5 medbringeren (7) og fæstet (6) er indbyrdes forbundne med en trykfjeder (28), som er fastspændt mellem medbringeren og fæstet, og en forbindelsesstang (29), som med frigang strækker sig gennem et gennemgående hul (30) i medbringeren (7) og justerbart kan skrues ind i et gevindskåret hul (31) 10. fæstet (6) samt har et hoved (32), der kan bevæges til anlæg mod medbringeren på den bort fra fæstet (6) vendende side (33), hvorved medbringeren (7) ved sin bevægelse mod genstanden (1) skubber fæstet (6) og fastspændingsarmen (5) foran sig mod trykfjederens (28) virkning, og, når fast-15 spændingsarmens og fæstets bevægelse i samme retning begrænses, fortsætter sin bevægelse under sammenpresning af trykfjederen (28), medens medbringeren (7), når den bevæger sig bort fra genstanden (1) for at frigøre denne, tillader trykfjederen (28) at strække sig, indtil forbindelsesstan-20 gens (29) hoved (32) kommer til anlæg mod medbringeren, hvorpå fæstet (6) og fastspændingsarmen (5) tages med af medbringeren (7) ved hjælp af forbindelsesstangen.

3. Apparat ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet 25 ved, at drivmekanismen (4) omfatter en motordrevet gevindaksel (26), der er monteret i rammen (2), at medbringeren (7) har et gevindskåret, gennemgående hul (27), der er i gevindindgreb med gevindakslen (26), at fæstet (6) har et glatvægget, gennemgående hul (16), hvori gevindakslen har 30 rotationstilpasning til at styre fæstet under dettes bevægelse, og at trykfjederen (28) er anbragt med frigang omkring gevindakslen (26) mellem medbringeren (7) og fæstet (6).

4. Apparat ifølge et hvilket som helst af de foranstående krav, kendetegnet ved, at gevindakslen (26), 12 DK 170611 B1 trykfjederen (28), forbindelsesstangen (29) og størstedelen af medbringeren (7) og fæstet (6) er anbragt foretrukket i et i det mindste delvis overdækket spor (34) i overfladen s (35) på den ramme (2), på hvilken genstanden (1) skal spæn-5 des fast.

5. Apparat ifølge et hvilket som helst af de foranstående krav, kendetegnet ved, at det eller de fastspændings fiksturer (3), der med sin fastspændingsarms (5) 10 anlægsflade (11) først rammer genstanden (1), bevæger genstanden hen mod centreringspositionen (C) mod den tilhørende trykfjeders (28) virkning, indtil trykfjedrene (28) i alle fastspændingsfiksturer (3) afbalancerer hverandre i centreringspositionen. 15

6. Apparat ifølge krav 5, kendetegnet ved, at fastspændingsfiksturernes (3) drivmekanismer (4) er forbundne med hver sin drivmotor, der fungerer synkront med de øvrige drivmotorer. 20

7. Apparat ifølge krav 5, kendetegnet ved, at fastspændingsfiksturernes (3) drivmekanismer (4) er forbundne til en fælles drivmotor (37) via en kraftoverføring (38). 25

8. Apparat ifølge krav 7, kendetegnet ved, at kraftoverføringen (38) omfatter dels for hver drivmekanisme (4) en konisk tandhjulsforbindelse (39) mellem den pågældende gevindaksel (26) og en drivaksel (42), der med rota- 30 tionsmulighed er monteret i rammen (2), og dels et kædedrev (43) med et kædehjul (46) monteret på den ende (44) af hver * drivaksel (42), der vender bort fra den tilhørende koniske tandhjulsforbindelse (39), idet kædehjulet (46) bærer en endeløs kæde (47), der drives af motoren (37). 35