EP0215326A2 - Clamping device - Google Patents
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- EP0215326A2 EP0215326A2 EP86111577A EP86111577A EP0215326A2 EP 0215326 A2 EP0215326 A2 EP 0215326A2 EP 86111577 A EP86111577 A EP 86111577A EP 86111577 A EP86111577 A EP 86111577A EP 0215326 A2 EP0215326 A2 EP 0215326A2
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Definitions
- the invention relates to a clamping device, in particular precision high-pressure clamps, with a housing, a clamping jaw fixed to the housing, a separate, approximately U-shaped tie rod arranged in the housing, one leg of which engages behind the fixed clamping jaw and the other leg forms a threaded nut penetrated by a screw spindle , wherein one end of the screw spindle engages behind a displaceable clamping jaw and the clamping surfaces of both clamping jaws are parallel.
- Such a tensioning device is known from DE-PS 30 00 162.
- the upper part of the front surface of one U-leg lies in a plane parallel to the clamping surface.
- the rear surface of the fixed jaw is also flat in this area. With these two flat surfaces, one leg of the tie rod and the fixed clamping jaw touch each other. In this area, the tie rod is screwed to the fixed jaw using two screws.
- the housing can be relieved to a certain extent of deformation forces with this known clamping device, the fixed clamping jaw becomes high due to the rigid connection with one leg of the tie rod Clamping forces are still slightly tilted, so that precision machining is only imperfectly possible.
- a tensioning device of the type mentioned is also known, in which the one leg of the tie rod has a cross pin protruding from this on both sides.
- the protruding bolt ends are accommodated in the bearing recesses of the fixed clamping jaw, the recess radius being the same as the radius of the bolt ends.
- the bolt ends therefore lie flat against the inner surfaces of the bearing troughs. Thanks to the swivel connection achieved between one leg of the tie rod and the fixed clamping jaw, no more tilting moment is transmitted to the latter.
- the disadvantage is that the entire clamping force has to be absorbed by the protruding bolt ends, which leads to a bolt deformation at high clamping forces and thus to damage to the clamping device.
- Another disadvantage is that an extremely precise production would be required so that both pin ends bear evenly. In practice, this is only possible with extraordinary processing effort. This proposal is also unsuitable for high pressure vices.
- the object of the invention is to design a tensioning device of the type mentioned at the outset in such a way that it is low Costs can be produced, is suitable for high clamping forces, deformation of the housing or its fixed clamping jaw is absolutely prevented and even off-center clamping with high clamping force is permitted.
- the tensioning device is to be designed in such a way that a desired tensioning force can be controlled by manual operation.
- This output is achieved in a tensioning device of the type mentioned in the introduction that between the one leg of the tie rod and the fixed clamping jaw there is an approximately linear contact which extends over at least the major part of the leg width and that the tie rod is self-adjusting suspended in the housing in such a floating manner that it can be pivoted to a limited extent about an imaginary axis that crosses the contact line between the one leg and the fixed clamping jaw on the one hand and the housing bottom surface on the other hand.
- the tie rod can also be moved in all directions in a plane parallel to the clamping surface and also to a limited extent at right angles to it.
- the essence of the invention is that the area of the power transmission zone between the one Leg of the tie rod and the fixed clamping jaw on the one hand and the holding means for the tie rod in the housing are separated from one another.
- the holding means ensure all-round mobility of the tie rod in the housing, with the success that the tie rod aligns itself automatically in all clamping positions and does not exert any deformation forces on the fixed clamping jaw. Despite savings in manufacturing costs, better parallelism of the clamping surfaces is ensured even with high clamping forces and even when workpieces are clamped off-center.
- one leg of the tie rod in the region of the contact line has a nose which is convexly rounded in cross section, and that a space gap extending up to the yoke of the tie rod is formed adjacent to the nose between the one leg and the fixed clamping jaw.
- the rounded nose of one leg of the tie rod is comparatively easy to manufacture.
- the counter surface of the fixed jaw is also easy to produce as a flat surface. The correct positioning of the tie rod in such a way that the nose evenly touches the fixed clamping jaw over the entire width of the nose does not require special attention be given, because thanks to the floating mounting of the tie rod, self-adjustment takes place during operation.
- the front surface of one leg of the tie rod can also be flat, e.g. lies in a plane parallel to the clamping surface if a corresponding nose-like projection is provided on the rear surface of the fixed clamping jaw, which projection forms the contact line with one leg of the tie rod.
- the floating mounting of the tie rod can be achieved according to a further development of the invention in that an approximately trough-like recess is provided in each of the two side surfaces of one leg, in which spring-mounted, transversely aligned bolts engage in the fixed clamping jaw. These bolts ensure a certain amount of displacement play in the trough-like recesses, so that the tie rod can move in all directions parallel to the clamping surface but also at an angle to it and can pivot not only about the contact line but also perpendicular to it.
- a third alternative to the floating mounting of the tie rod is that elastically deformable connecting means are provided between the tie rod and the housing, preferably in such a way that the gaps formed between the tie rod and the housing are poured out by an elastic mass.
- the tie rod is permanently connected to the housing. Removing the tie rod is also possible no longer necessary, since the gaps are poured out elastically, so that no metal chips and other contaminants could enter there.
- a very favorable solution for this is that a gap is formed between part of the front surface of one leg of the tie rod and the rear surface of the fixed clamping jaw facing this, and that a pressure indicator device is installed in one leg of the tie rod has a movable take-off member that passes through the gap and rests on the fixed jaw.
- the pressure indicator preferably comprises an indicator disc with a pointer.
- the fixed clamping jaw has an upper wall which overlaps one leg of the tie rod and is provided with a viewing window, below which the indicator disc is located. Since the tie rod is deformed in accordance with the tension force and in such a way that one leg of the tie rod is inclined with increasing tension force the gap width between the leg and the fixed jaw is reduced. The removal link is shifted accordingly and this shift is indicated by turning the pointer.
- the indicator disc preferably has colored fields, so that it can be seen at a glance whether the instantaneous clamping force is in the desired range.
- the pressure detection device comprises an electrical switch which responds to a certain deformation of the tie rod and closes the circuit of a processing machine.
- the switch is preferably arranged to be adjustable with a movement component in the clamping direction. If a workpiece is not properly clamped due to carelessness, conventional clamping devices can damage very valuable processing machines. The invention prevents this because as long as an adjustable minimum clamping pressure is not achieved, the processing machine cannot be started. As soon as the minimum clamping pressure has been reached, the switch responds and closes the circuit of the processing machine, for example via ultra-sound or infrared remote transmission.
- U-shaped tie rod 16 which has a first leg 18, a yoke 20 extending along the vise and a second leg 22 which has a threaded nut for a screw spindle 24 forms, one end of which engages behind a movable clamping jaw 26 which is displaceably guided on the housing 12 in longitudinal rails, is characterized in that the tie rod 16 is floatingly supported in the housing 12 by means of a three-point suspension is.
- the tie rod 16 with the two legs 18, 22 and the yoke 20 could form a one-piece component.
- the other leg 22 on the yoke 20 of the tie rod 16 is arranged so that it can be adjusted in stages by means of plug pins 28.
- the tie rod leg 18 has a trough-like depression 30 on each of its two side surfaces.
- the two depressions 30 are aligned transversely.
- the side walls of the fixed clamping jaw 14 have coaxial transverse bores 32, in each of which a locking bolt 34, a compression spring 36 and a threaded piece 38 are located.
- the threaded pieces 38 are screwed so far into the transverse bores 32 that the locking bolts 34 penetrate the trough-like recesses 30 of the tie rod leg 18 with a certain preload.
- the latching bolts 34 and the depressions 30 are designed with respect to one another such that a relative displacement in all directions parallel to the side surfaces of the leg 18 is possible.
- the trough-like depressions 30 are, for example, conical, while the front surfaces of the locking bolts 34 are hemispherical.
- the springs 36 seek to adjust the tie rod 16 so that the transverse axis containing the centers of the trough-like depressions 30 is aligned with the transverse axis of the bores 32 collapses.
- the upper end of the left leg 18 facing the clamping zone is designed in the form of a nose 40 which is rounded in cross section.
- the nose 40 is adjoined by an oblique flat front surface 42 of the leg 18, which encloses an angle of approximately 5 ° with a plane 44 parallel to the clamping surface.
- the rear surface 46 (FIG. 8) of the fixed clamping jaw 14 lies in the clamped state in the plane designated 44, so that a gap 48 forms below the nose 40, which gradually widens towards the yoke 20 of the tie rod 16.
- the leg 18 of the tie rod 16 is made of solid material.
- the yoke 20, however, has a U-shaped cross section, in which the other leg 22 engages.
- the cross-sectional contour of the leg 18 is the same over the entire tie rod width.
- the trough-like depressions 30 in the leg 18 and the bores 32 in the fixed clamping jaw 14 are arranged such that the nose 40 roughly touches the rear surface 46 of the fixed clamping jaw with mutual transverse alignment.
- the tie rod 16 automatically aligns itself with the Art that the locking pin 34 shift in the trough-like recesses 30 such that a continuous contact of the nose 40 on the rear surface 46 of the fixed jaw 14 takes place theoretically along a line of contact.
- the tie rod deforms and the nose 40 rolls on the rear surface 46, but line contact is still retained.
- FIG. 5 illustrates an alternative to the floating mounting of the tie rod leg 18.
- the side walls of the fixed clamping jaw 14 have transversely aligned bores 50, into which elastically deformable sleeves 52 are inserted.
- the leg 18 has a coaxial bore with an inner diameter equal to that of the elastic sleeves 52.
- a plug pin 54 passes through the bore of the leg 18 and the elastic sleeves 52.
- FIGURES 6 and 7 illustrate a third alternative to the floating mounting of the tie rod 16.
- the tie rod 16 is connected to the housing 12 on the bottom side and on both side surfaces over its entire length by means of elastic layers 56, 58. I.e. the gaps formed between tie rod 16 and housing are filled with elastic material.
- the elastic material ensures a self-adjustment of the tie rod 16 during the tensioning process and at the same time prevents metal chips from penetrating into the gaps. An additional mechanical mounting of the tie rod 16 on the housing 12 is thus eliminated.
- a so-called commercially available pressure cell 60 is installed in the leg 18 of the tie rod 12, which has an indicator disc 66, which is located under a viewing window 62 in an upper wall 64 of the fixed clamping jaw 14 covering the leg 18, and has a pressure pin 68, which penetrates the gap 48 between the mutually facing surfaces 42 and 46 of the leg 18 or the fixed clamping jaw 14 and abuts the rear surface 46 of the fixed clamping jaw 14.
- the leg 18 pivots to the left relative to the yoke 20 of the tie rod 16, as a result of which the width of the gap 48 is reduced.
- the pin 68 thereby moves into the interior of the display device 60. This inward movement of the pin 68 is converted by a built-in gear into a rotation of a pointer 70 playing above the display disk 66.
- an electrical switch 72 is inserted in the leg 18 of the tie rod 16, the function of its movable switching pin 74 corresponds to that of the pin 68 of the display device 60.
- the two power cables 76 are in the control circuit for starting a processing machine or are connected to a transmitter which controls a corresponding receiver of the processing machine.
- the switch 72 is open below a certain clamping force. When the clamping force is increased, the tie rod 16 deforms. The width of the gap 48 decreases and the switch 72 closes, as a result of which the processing machine circuit is activated. Damage to the processing machine due to an insufficiently clamped workpiece is therefore excluded.
- the response level of the switch 72 can be adjusted in that a threaded ring 80 is attached to the sleeve 78 or is formed integrally therewith.
- the threaded ring 80 can be screwed into a corresponding threaded section of the receiving bore for the sleeve 78.
- a transverse fixing screw 82 secures the switch sleeve 78 in the desired position.
- the response level of the switch 72 is preselected by screwing the collar sleeve 78 using spacers 84.
- the fixation is in turn carried out by the setscrew 82.
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Spanngerät, insbesondere Präzisions-Hochdruckspanner, mit einem Gehäuse, einer gehäusefesten Spannbacke, einem im Gehäuse angeordneten separaten , etwa U-förmigen Zuganker, dessen einer Schenkel die feste Spannbacke hintergreift und dessen anderer Schenkel eine, von einer Schraubspindel durchsetzte Gewindemutter bildet, wobei das eine Ende der Schraubspindel eine verschiebbare Spannbacke hintergreift und die Spannflächen beider Spannbacken parallel liegen.The invention relates to a clamping device, in particular precision high-pressure clamps, with a housing, a clamping jaw fixed to the housing, a separate, approximately U-shaped tie rod arranged in the housing, one leg of which engages behind the fixed clamping jaw and the other leg forms a threaded nut penetrated by a screw spindle , wherein one end of the screw spindle engages behind a displaceable clamping jaw and the clamping surfaces of both clamping jaws are parallel.
Ein derartiges Spanngerät ist aus der DE-PS 30 00 162 bekannt. Der obere Teil der Vorderfläche des einen U-Schenkels liegt in einer zur Spannfläche parallelen Ebene. Die Hinterfläche der festen Spannbacke ist in diesem Bereich ebenfalls eben ausgebildet. Mit diesen beiden ebenen Flächen berühren der eine Schenkel des Zugankers und die feste Spannbacke einander. In diesem Bereich ist der Zuganker mittels zweier Schrauben an der festen Spannbacke festgeschraubt. Zwar kann mit diesem bekannten Spanngerät das Gehäuse in gewissem Maß von Verformungskräften entlastet werden, jedoch wird die feste Spannbacke wegen der starren Verbindung mit dem einen Schenkel des Zugankers bei hohen Spannkräften immer noch etwas gekippt, sodaß eine Präzisionsbearbeitung nur unvollkommen möglich ist.Such a tensioning device is known from DE-PS 30 00 162. The upper part of the front surface of one U-leg lies in a plane parallel to the clamping surface. The rear surface of the fixed jaw is also flat in this area. With these two flat surfaces, one leg of the tie rod and the fixed clamping jaw touch each other. In this area, the tie rod is screwed to the fixed jaw using two screws. Although the housing can be relieved to a certain extent of deformation forces with this known clamping device, the fixed clamping jaw becomes high due to the rigid connection with one leg of the tie rod Clamping forces are still slightly tilted, so that precision machining is only imperfectly possible.
Aus der US-PS 28 82 656 ist ebenfalls ein Spanngerät der eingangs genannten Art bekannt, bei dem der eine Schenkel des Zugankers einen beidseitig aus diesem herausragenden Querbolzen aufweist. Die herausragenden Bolzenenden sind in Lagermulden der festen Spannbacke aufgenommen, wobei der Muldenradius mit dem Radius der Bolzenenden übereinstimmt. Die Bolzenenden liegen also flächig an den Innenflächen der Lagermulden an. Dank der erzielten Schwenkverbindung zwischen dem einen Schenkel des Zugankers und der festen Spannbacke wird auf letztere kein Kippmoment mehr übertragen. Der Nachteil besteht jedoch darin, daß die gesamte Spannkraft von den vorstehenden Bolzenenden aufgenommen werden muß, was bei hohen Spannkräften zu einer Bolzenverformung und damit zu einer Beschädigung des Spanngerätes führt. Weiterhin ist nachteilig, daß eine außerordentlich präzise Herstellung erforderlich wäre, damit beide Bolzenenden gleichmäßig tragen. In der Praxis ist dies nur mit außerordentlichem Bearbeitungsaufwand möglich. Für Hochdruckspanner ist auch dieser Vorschlag nicht geeignet.From US-
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Spanngerät der eingangs genannten Art so auszubilden, daß es mit geringen Kosten herstellbar ist, für hohe Spannkräfte geeignet ist, eine Verformung des Gehäuses bzw. dessen fester Spannbacke absolut unterbindet und sogar ein außermittiges Spannen mit hoher Spannkraft erlaubt.The object of the invention is to design a tensioning device of the type mentioned at the outset in such a way that it is low Costs can be produced, is suitable for high clamping forces, deformation of the housing or its fixed clamping jaw is absolutely prevented and even off-center clamping with high clamping force is permitted.
Gemäß einem weiteren Aspekt soll das Spanngerät so ausgebildet werden, daß bei Handbetätigung eine gewünschte Spannkraft kontrollierbar ist.According to a further aspect, the tensioning device is to be designed in such a way that a desired tensioning force can be controlled by manual operation.
Diese Ausgabe wird bei einem Spanngerät der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß zwischen dem einen Schenkel des Zugankers und der festen Spannbacke ein sich über mindestens den größten Teil der Schenkelbreite erstreckender angenähert linienförmiger Kontakt besteht und daß der Zuganker sich selbsteinstellend im Gehäuse derart schwimmend aufgehängt ist, daß er um eine, die Kontaktlinie zwischen dem einen Schenkel und der festen Spannbacke einerseits und die Gehäusebodenfläche andererseits rechtwinklig kreuzende imaginäre Achse begrenzt schwenkbar ist. Darüberhinaus ist der Zuganker auch in allen Richtungen in einer zu Spannfläche parallelen Ebene und auch rechtwinklig dazu begrenzt verschiebbar.This output is achieved in a tensioning device of the type mentioned in the introduction that between the one leg of the tie rod and the fixed clamping jaw there is an approximately linear contact which extends over at least the major part of the leg width and that the tie rod is self-adjusting suspended in the housing in such a floating manner that it can be pivoted to a limited extent about an imaginary axis that crosses the contact line between the one leg and the fixed clamping jaw on the one hand and the housing bottom surface on the other hand. In addition, the tie rod can also be moved in all directions in a plane parallel to the clamping surface and also to a limited extent at right angles to it.
Die Erfindung besteht in ihrem Wesen darin, daß der Bereich der Kraftübertragungszone zwischen dem einen Schenkel des Zugankers und der festens Spannbacke einerseits und die Haltemittel für den Zuganker im Gehäuse voneinander getrennt sind. Die Haltemittel gewährleisten eine allseitige Beweglichkeit des Zugankers im Gehäuse, mit dem Erfolg, daß der Zuganker sich bei allen Einspannstellungen selbsttätig ausrichtet und keinerlei Verformungskräfte auf die feste Spannbacke ausübt. Trotz Einsparung an Herstellungskosten wird eine bessere Parallelität der Spannflächen auch bei hohen Spannkräften und sogar dann sicher gestellt, wenn Werkstücke außermittig eingespannt werden.The essence of the invention is that the area of the power transmission zone between the one Leg of the tie rod and the fixed clamping jaw on the one hand and the holding means for the tie rod in the housing are separated from one another. The holding means ensure all-round mobility of the tie rod in the housing, with the success that the tie rod aligns itself automatically in all clamping positions and does not exert any deformation forces on the fixed clamping jaw. Despite savings in manufacturing costs, better parallelism of the clamping surfaces is ensured even with high clamping forces and even when workpieces are clamped off-center.
Eine Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der eine Schenkel des Zugankers im Bereich der Kontaktlinie eine im Querschnitt konvex gerundete Nase aufweist, und daß angrenzend an die Nase zwischen dem einen Schenkel und der festen Spannbacke ein bis zum Joch des Zugankers reichender Freiraumspalt gebildet ist. Die gerundete Nase des einen Schenkels des Zugankers ist vergleichsweise einfach herzustellen. Die Gegenfläche der festen Spannbacke ist als ebene Fläche ebenfalls leicht herstellbar. Der richtigen Positionierung des Zugankers derart, daß die Nase die feste Spannbacke über die ganzen Nasenbreite gleichmäßig berührt, muß keine besondere Aufmerksamkeit ge schenkt werden, da dank der schwimmenden Lagerung des Zugankers im Betrieb eine Selbsteinstellung erfolgt.One embodiment of the invention is that one leg of the tie rod in the region of the contact line has a nose which is convexly rounded in cross section, and that a space gap extending up to the yoke of the tie rod is formed adjacent to the nose between the one leg and the fixed clamping jaw. The rounded nose of one leg of the tie rod is comparatively easy to manufacture. The counter surface of the fixed jaw is also easy to produce as a flat surface. The correct positioning of the tie rod in such a way that the nose evenly touches the fixed clamping jaw over the entire width of the nose does not require special attention be given, because thanks to the floating mounting of the tie rod, self-adjustment takes place during operation.
Es versteht sich, daß die Vorderfläche des einen Schenkels des Zugankers auch eben ausgebildet sein kann, also z.B. in einer zur Spannfläche parallelen Ebene liegt, wenn an der Rückfläche der festen Spannbacke ein entsprechender nasenartiger Vorsprung vorgesehen wird, der die Kontaktlinie mit dem einen Schenkel des Zugankers bildet.It goes without saying that the front surface of one leg of the tie rod can also be flat, e.g. lies in a plane parallel to the clamping surface if a corresponding nose-like projection is provided on the rear surface of the fixed clamping jaw, which projection forms the contact line with one leg of the tie rod.
Die schwimmende Lagerung des Zugankers kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung dadurch erreicht werden, daß in beiden Seitenflächen des einen Schenkels jeweils eine etwa muldenartige Ausnehmung vorgesehen ist, in die, in der festen Spannbacke federnd gelagerte querausgerichtete Bolzen eingreifen. Diese Bolzen gewährleisten in den muldenartigen Ausnehmungen ein gewisses Verlagerungsspiel, sodaß sich der Zuganker in allen Richtungen parallel zur Spannfläche aber auch im Winkel dazu verschieben kann und nicht nur um die Kontaktlinie sondern auch senkrecht dazu verschwenken kann. Alternativ ist vorgesehen, daß mit dem einen Schenkel beidseitig vorspringende koaxiale Bolzenenden in Verbindung stehen, die mittels im Schenkel und/oder in der festen Spannbacke vorgesehenen verformba ren Lagermitteln, insbesondere elastisch verformbaren Hülsen gehaltert sind. Diese Lagermittel übertragen im Betrieb keinerlei Spannkräfte, sondern dienen lediglich der Aufhängung des Zugankers. Gemäß beider alternativer Lösungen ist eine schnelle Herausnahme des Zugankers aus dem Gehäuse gewährleistet. Im ersten Fall können Gewindestücke, an denen sich die Federn für die Rastbolzen abstützen verschraubt werden, sodaß die Rastbolzen aus den muldenartigen Ausnehmungen heraustreten können. Da die Federvorspannung nur gering ist, genügt sogar die Anwendung eines axialen Druckes auf den Zuganker, um die Bolzen aus den muldenartigen Ausnehmungen ausrasten zu lassen. Gemäß zweiter Alternative braucht lediglich der vorzugsweise als Steckbolzen ausgebildete Bolzen seitlich herausgeschoben zu werden, wobei die Gummihülsen in den Seitenwänden der festen Spannbacke verbleiben.The floating mounting of the tie rod can be achieved according to a further development of the invention in that an approximately trough-like recess is provided in each of the two side surfaces of one leg, in which spring-mounted, transversely aligned bolts engage in the fixed clamping jaw. These bolts ensure a certain amount of displacement play in the trough-like recesses, so that the tie rod can move in all directions parallel to the clamping surface but also at an angle to it and can pivot not only about the contact line but also perpendicular to it. Alternatively, it is provided that with one leg projecting on both sides projecting coaxial bolt ends are connected, which can be deformed by means provided in the leg and / or in the fixed clamping jaw Ren storage means, in particular elastically deformable sleeves are held. These bearing means do not transmit any clamping forces during operation, but only serve to suspend the tie rod. According to both alternative solutions, a quick removal of the tie rod from the housing is guaranteed. In the first case, threaded pieces on which the springs for the locking bolts are supported can be screwed so that the locking bolts can emerge from the trough-like recesses. Since the spring preload is only slight, the application of an axial pressure on the tie rod is sufficient to disengage the bolts from the trough-like recesses. According to the second alternative, only the pin, which is preferably designed as a plug pin, needs to be pushed out laterally, the rubber sleeves remaining in the side walls of the fixed clamping jaw.
Eine dritte Alternative zur schwimmenden Lagerung des Zugankers besteht darin, daß zwischen dem Zuganker und dem Gehäuse elastisch deformierbare Verbindungsmittel vorgesehen sind und zwar vorzugsweise derart, daß die zwischen Zuganker und Gehäuse gebildeten Spalten durch eine elastische Masse ausgegossen sind. In diesem Fall ist der Zuganker mit dem Gehäuse unlösbar verbunden. Eine Herausnahme des Zugankers ist aber auch nicht mehr nötig, da die Spalten elastisch ausgegossen sind, sodaß keine Metallspäne und sonstige Verunreinigungen dort eintreten könnten.A third alternative to the floating mounting of the tie rod is that elastically deformable connecting means are provided between the tie rod and the housing, preferably in such a way that the gaps formed between the tie rod and the housing are poured out by an elastic mass. In this case the tie rod is permanently connected to the housing. Removing the tie rod is also possible no longer necessary, since the gaps are poured out elastically, so that no metal chips and other contaminants could enter there.
Da bei Hochdruckspannern aufgrund des eingebauten Kraftverstärkers mit geringer Handkraft hohe Spannkräfte in der Größenordnung von etwa 8t erzielt werden können, ist es vorteilhaft, zu wissen, wann eine Mindestspannkraft und/oder eine gewünschte maximale Spannkraft vorhanden ist. Bei einem Spanngerät mit separatem Zuganker besteht dafür eine sehr günstige Lösung darin, daß zwischen einem Teil der Vorderfläche des einen Schenkels des Zugankers und der dieser zugewandten Hinterfläche der festen Spannbacke ein Spalt gebildet ist und daß im einen Schenkel des Zugankers eine Druckmeldeeinrichtung eingebaut ist, die ein bewegliches Abnahmeglied aufweist, das den Spalt durchsetzt und an der festen Spannbacke anliegt. Die Druckmeldeeinrichtung umfaßt vorzugsweise eine Anzeigescheibe mit Zeiger. Die feste Spannbacke hat eine den einen Schenkel des Zugankers überlappende Oberwand, die mit einem Sichtfenster versehen ist, unterhalb dessen sich die Anzeigescheibe befindet. Da sich der Zuganker entsprechend der Spannkraft verformt und zwar derart, daß sich der eine Schenkel des Zugankers mit zunehmender Spannkraft schräg stellt, verkleinert sich die Spaltbreite zwischen Schenkel und fester Spannbacke. Das Abnahmeglied wird entsprechend verlagert und diese Verlagerung wird durch Verdrehung des Zeigers angezeigt. Die Anzeigescheibe hat vorzugsweise farbige Felder, sodaß mit einem Blick erkennbar ist, ob die momentane Spannkraft im gewünschten Bereich liegt.Since high clamping forces of around 8t can be achieved with high-pressure clamps due to the built-in power amplifier with low manual force, it is advantageous to know when a minimum clamping force and / or a desired maximum clamping force is available. In a tensioning device with a separate tie rod, a very favorable solution for this is that a gap is formed between part of the front surface of one leg of the tie rod and the rear surface of the fixed clamping jaw facing this, and that a pressure indicator device is installed in one leg of the tie rod has a movable take-off member that passes through the gap and rests on the fixed jaw. The pressure indicator preferably comprises an indicator disc with a pointer. The fixed clamping jaw has an upper wall which overlaps one leg of the tie rod and is provided with a viewing window, below which the indicator disc is located. Since the tie rod is deformed in accordance with the tension force and in such a way that one leg of the tie rod is inclined with increasing tension force the gap width between the leg and the fixed jaw is reduced. The removal link is shifted accordingly and this shift is indicated by turning the pointer. The indicator disc preferably has colored fields, so that it can be seen at a glance whether the instantaneous clamping force is in the desired range.
Zwar liegt es im Rahmen der Erfindung, anstelle der Analoganzeige eine Digitalanzeige zu verwenden, jedoch kommt es auf die exakte Einhaltung einer ganz bestimmten Spannkraft in der Regel nicht an. Wichtig ist vielmehr, daß Ablesefehler ausscheiden und eine übersichtliche Ablesung mit einem Blick gewährleistet wird. Dafür eignet sich eine Analoganzeige besser.Although it is within the scope of the invention to use a digital display instead of the analog display, the exact maintenance of a very specific clamping force is generally not important. Rather, it is important that reading errors are eliminated and a clear reading is guaranteed at a glance. An analog display is more suitable for this.
Weiterhin liegt es im Rahmen der Erfindung, daß die Druckmeldeeinrichtung einen elektrischen Schalter umfaßt, der bei einer bestimmten Verformung des Zugankers anspricht und den Stromkreis einer Bearbeitungsmaschine schließt. Der Schalter ist vorzugsweise mit einer Bewegungskomponente in Spannrichtung verstellbar angeordnet. Wird ein Werkstück durch Unachtsamkeit nicht richtig festgespannt, kann es bei herkömmlichen Spanngeräten zu einer Beschädigung sehr wertvoller Bearbeitungsmaschinen kommen. Die Erfindung verhindert dies, denn solange ein einstellbarer Mindestspanndruck nicht erzielt ist, kann die Bearbeitungsmaschine nicht in Gang gesetzt werden. Sobald der Mindestspanndruck erzielt ist, spricht der Schalter an und schließt den Stromkreis der Bearbeitungsmaschine, z.B. auch über eine Ultra-Schall oder Infrarot-Fernübertragung.Furthermore, it is within the scope of the invention that the pressure detection device comprises an electrical switch which responds to a certain deformation of the tie rod and closes the circuit of a processing machine. The switch is preferably arranged to be adjustable with a movement component in the clamping direction. If a workpiece is not properly clamped due to carelessness, conventional clamping devices can damage very valuable processing machines. The invention prevents this because as long as an adjustable minimum clamping pressure is not achieved, the processing machine cannot be started. As soon as the minimum clamping pressure has been reached, the switch responds and closes the circuit of the processing machine, for example via ultra-sound or infrared remote transmission.
Anhand der Zeichnung, die einige Ausführungsbeispiele darstellt, sei die Erfindung näher beschrieben. Es zeigt
- FIG. 1 eine schematische Längsschnittansicht durch einen Schraubstock,
- FIG. 2 eine Querschnittansicht längs der Linie 2-2 der FIG. 1,
- FIG. 3 eine Seitenansicht des einen Schenkels eines U-förmigen Zugankers in größerem Maßstab,
- FIG. 4 eine Querschnittansicht durch die Lagerung des Zugankers im Gehäuse,
- FIG. 5 eine Querschnittansicht durch eine alternative Lagerung des Zugankers im Gehäuse,
- FIG. 6 einen Längsschnitt durch einen im Gehäuse elastisch eingegossenen Zuganker,
- FIG. 7 eine Querschnittansicht längs der Linie 7-7 der FIG. 6,
- FIG. 8 eine Längsschnittansicht durch einen Zuganker mit eingebauter Druckmeßdose,
- FIG. 9 eine Längsschnittansicht durch einen Zuganker mit eingebautem elektrischen Schalter,
- FIG. 10 eine Draufsicht auf die festen Spannbacke des Schraubstockes mit eingebauter Druckmeßdose gemäß FIG. 8,
- FIG. 11 eine Längsschnittansicht eines Zugankers mit eingebautem Schalter ähnlich FIG. 9, jedoch mit verstellbarem Ansprechpegel,
- FIG. 12 eine Längsschnittansicht ähnlich FIG. 11, jedoch mit einer abgewandelten Verstellmöglichkeit und
- FIG. 13 eine Querschnittansicht längs der Linien 13-13 der FIGUREN 11
und 12.
- FIG. 1 shows a schematic longitudinal sectional view through a vice,
- FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line 2-2 of FIG. 1,
- FIG. 3 shows a side view of the one leg of a U-shaped tie rod on a larger scale,
- FIG. 4 a cross-sectional view through the mounting of the tie rod in the housing,
- FIG. 5 shows a cross-sectional view through an alternative mounting of the tie rod in the housing,
- FIG. 6 shows a longitudinal section through a tie rod elastically cast into the housing,
- FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line 7-7 of FIG. 6,
- FIG. 8 shows a longitudinal sectional view through a tie rod with built-in pressure load cell,
- FIG. 9 shows a longitudinal sectional view through a tie rod with built-in electrical switch,
- FIG. 10 is a plan view of the fixed jaw of the vice with a built-in pressure cell according to FIG. 8th,
- FIG. 11 is a longitudinal sectional view of a tie rod with a built-in switch similar to FIG. 9, but with adjustable response level,
- FIG. 12 is a longitudinal sectional view similar to FIG. 11, but with a modified adjustment option and
- FIG. 13 is a cross-sectional view taken along lines 13-13 of FIGURES 11 and 12.
Ein Schraubstock 10 mit Gehäuse 12, gehäusefester Spannbacke 14, in der Spannbacke 14 schwimmend aufgehängtem U-förmigem Zuganker 16, der einen ersten Schenkel 18, ein sich längs des Schraubstockes erstreckendes Joch 20 sowie einen zweiten Schenkel 22 aufweist, der eine Gewindemutter für eine Schraubspindel 24 bildet, deren eines Ende eine bewegliche Spannbacke 26 hintergreift, welche am Gehäuse 12 in Längsschienen verschiebbar geführt ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Zuganker 16 mittels einer Dreipunktaufhängung im Gehäuse 12 schwimmend gelagert ist. Der Zuganker 16 mit den beiden Schenkeln 18,22 und dem Joch 20 könnte ein einstückiges Bauteil bilden. Im Ausführungsbeispiel ist der andere Schenkel 22 am Joch 20 des Zugankers 16 mittels Steckbolzen 28 stufenweise verstellbar angeordnet.A
Der Zugankerschenkel 18 weist an seinen beiden Seitenflächen jeweils eine muldenartige Vertiefung 30 auf. Die beiden Vertiefungen 30 sind quer ausgerichtet. Die Seitenwände der festen Spannbacke 14 haben koaxiale Querbohrungen 32, in denen sich je ein Rastbolzen 34, eine Druckfeder 36 und ein Gewindestück 38 befinden. Die Gewindestücke 38 sind soweit in den Querbohrungen 32 verschraubt, daß die Rastbolzen 34 mit einer gewissen Vorspannung in die muldenartigen Vertiefungen 30 des Zugankerschenkels 18 eindringen. Die Rastbolzen 34 und die Vertiefungen 30 sind bezüglich einander so ausgebildet, daß eine relative Verschiebung in sämtlichen Richtungen parallel zu den Seitenflächen des Schenkels 18 möglich ist. Die muldenartigen Vertiefungen 30 sind z.B. konisch ausgebildet, während die Vorderflächen der Rastbolzen 34 halbkugelartig geformt sind. Die Federn 36 suchen den Zuganker 16 so einzustellen, daß die die Zentren der muldenartigen Vertiefungen 30 enthaltende Querachse mit der Querachse der Bohrungen 32 zu sammenfällt.The
Das der Spannzone zugewandte obere Ende des linken Schenkels 18 ist in Form einer im Querschnitt abgerundeten Nase 40 ausgebildet. An die Nase 40 schließt sich eine schräge ebene Vorderfläche 42 des Schenkels 18 an, die mit einer zur Spannfläche parallelen Ebene 44 einen Winkel von etwa 5° einschließt. Die Hinterfläche 46 (FIG. 8) der festen Spannbacke 14 liegt im Spannzustand in der mit 44 bezeichneten Ebene, sodaß sich unterhalb der Nase 40 ein Spalt 48 bildet, der zum Joch 20 des Zugankers 16 allmählich breiter wird.The upper end of the
Der Schenkel 18 des Zugankers 16 besteht aus Vollmaterial. Das Joch 20 hat dagegen einen U-förmigen Querschnitt, in den der andere Schenkel 22 eingreift. Die Querschnittskontur des Schenkels 18 ist über die gesamte Zugankerbreite dieselbe.The
Die muldenartigen Vertiefungen 30 im Schenkel 18 und die Bohrungen 32 in der festen Spannbacke 14 sind so angeordnet, daß bei gegenseitiger Querausrichtung die Nase 40 die Hinterfläche 46 der festen Spannbacke etwa berührt. Bei der Herstellung brauchen jedoch keine großen Genauigkeitsanforderungen eingehalten zu werden. Wird nämlich der Schraubstock 10 gespannt, so richtet sich der Zuganker 16 selbsttätig aus und zwar der art, daß die Rastbolzen 34 sich in den muldenartigen Vertiefungen 30 derart verlagern, daß ein durchgehender Kontakt der Nase 40 an der Hinterfläche 46 der festen Spannbacke 14 theoretisch längs einer Berührungslinie stattfindet. Beim weiteren Spannen verformt sich der Zuganker und die Nase 40 wälzt sich an der Hinterfläche 46 ab, wobei aber gleichwohl noch Linienberührung erhalten bleibt.The trough-
Zur Positionierung des Zugankers reicht ansich die beidseitige Halterung des Schenkels 18 aus. Zusätzlich ist in FIG. 1 im Bereich des freien Endes des Joches 20 ein in den Boden des Gehäuses 12 eingesetzter federnder Rastbolzen entsprechend den Elementen 34, 36, 38 vorgesehen, sodaß eine Dreipunktaufhängung erzielt wird. Beim Durchbiegen des Joches 20 überträgt somit das Jochende keine Kräfte auf den Gehäuseboden.The positioning of the
FIG. 5 veranschaulicht eine Alternative zur schwimmenden Lagerung des Zugankerschenkels 18. Die Seitenwände der festen Spannbacke 14 weisen quer ausgerichtete Bohrungen 50 auf, in die elastisch verformbare Hülsen 52 eingesetzt sind. Der Schenkel 18 hat eine koaxiale Bohrung mit einem Innendurchmesser gleich demjenigen der elastischen Hülsen 52. Ein Steckbolzen 54 durchsetzt die Bohrung des Schenkels 18 und die elastischen Hülsen 52.FIG. 5 illustrates an alternative to the floating mounting of the
Alternativ ist es auch möglich, in dem Schenkel 18 eine elastische Hülse 52 einzusetzen, jedoch wird die erstbeschriebene Ausführung gemäß FIG. 5 vorgezogen, um den Schenkel 18 möglichst wenig zu schwächen.Alternatively, it is also possible to use an
Die FIGUREN 6 und 7 veranschaulichen eine dritte Alternative zur schwimmenden Lagerung des Zugankers 16. Der Zuganker 16 ist bodenseitig und an beiden Seitenflächen über seine gesamte Länge mittels elastischer Schichten 56, 58 mit dem Gehäuse 12 verbunden. D.h. die zwischen Zuganker 16 und Gehäuse gebildeten Spalten sind mit elastischem Material ausgegossen. Das elastische Material gewährleistet eine Selbsteinstellung des Zugankers 16 während des Spannvorganges und verhindert gleichzeitig, daß Metallspäne in die Spalten eindringen können. Eine zusätzliche mechanische Lagerung des Zugankers 16 am Gehäuse 12 entfällt damit.FIGURES 6 and 7 illustrate a third alternative to the floating mounting of the
Zur Kontrolle der Spannkraft ist in den Schenkel 18 des Zugankers 12 eine sogenannte handelsübliche Druckmeßdose 60 eingebaut, die eine, unter einem Sichtfenster 62 in einer den Schenkel 18 abdeckenden Oberwand 64 der festen Spannbacke 14 liegende Anzeigescheibe 66 , sowie einen Druckstift 68 aufweist, der den Spalt 48 zwischen den einander zugewandten Flächen 42 und 46 des Schenkels 18 bzw. der festen Spannbacke 14 durchdringt und an der Hinterfläche 46 der festen Spannbacke 14 anliegt. Beim Spannvorgang verschwenkt der Schenkel 18 relativ zum Joch 20 des Zugankers 16 nach links, wodurch sich die Breite des Spaltes 48 verkleinert. Der Stift 68 verschiebt sich dadurch in das Innere der Anzeigeeinrichtung 60. Diese Einwärtsbewegung des Stiftes 68 wird durch ein eingebautes Getriebe in eine Drehung eines oberhalb der Anzeigescheibe 66 spielenden Zeigers 70 umgesetzt.To control the clamping force, a so-called commercially
Gemäß FIGUREN 11 und 12 ist in den Schenkel 18 des Zugankers 16 ein elektrischer Schalter 72 eingesetzt, dessen beweglicher Schaltstift 74 in seiner Funktion dem Stift 68 der Anzeigeeinrichtung 60 entspricht. Die beiden Stromkabel 76 liegen im Steuerstromkreis zum Ingangsetzen einer Bearbeitungsmaschine bzw. sind mit einem Sender verbunden, der einen entsprechenden Empfänger der Bearbeitungsmaschine ansteuert. Unterhalb einer bestimmten Spannkraft ist der Schalter 72 geöffnet. Bei Erhöhung der Spannkraft verformt sich der Zuganker 16. Die Breite des Spaltes 48 verringert sich und der Schalter 72 schließt, wodurch der Stromkreis der Bearbeitungsmaschine aktiviert wird. Eine Beschädigung der Bearbeitungsmaschine aufgrund eines nicht genügend festgespannten Werkstückes ist damit ausgeschlossen.According to FIGURES 11 and 12, an
Gemäß FIG. 11 läßt sich der Ansprechpegel des Schalters 72 dadurch verstellen, daß auf der Hülse 78 ein Gewindering 80 befestigt oder einstückig mit dieser ausgebildet ist. Der Gewindering 80 ist in einem entsprechenden Gewindeabschnitt der Aufnahmebohrung für die Hülse 78 verschraubbar. Eine querliegende Fixierschraube 82 sichert die Schalterhülse 78 in der gewünschten Stellung.According to FIG. 11, the response level of the
Gemäß FIG. 12 erfolgt die Vorwahl des Ansprechpegels des Schalters 72 durch Verschrauben der Bundhülse 78 unter Verwendung von Distanzscheiben 84. Die Fixierung erfolgt wiederum durch den Gewindestift 82.According to FIG. 12, the response level of the
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