SE467398B - Anordning foer att foerbinda tvaa verktygsdelar - Google Patents

Description

467 598 koniska ansatsen pà spännbulten ingriper i ett koniskt urtag pa spännskruven, är inskruvad i den andra verktggs- delen, sa att den ej sträcker sig in i den tvärgàende borr- ningen. För att lösgöra och spänna denna anordning behöver därför endast den med konisk spets försedda spännskruven manövreras. Da spännbulten vid inspänning och lösgöring av förbindningen emellertid maste inskjutas i respektive ut- skjutas ur det koniska urtaget i den motsatt belägna vi- lande spännskruven, är den för inspänning och lösgöring erforderliga radiella förflgttningen av den manövrerade spännskruven dubbelt sa stor som vid den först beskrivna utföringsformen och spännskruven maste vridas ett motsva- rande större antal varv, vilket kräver motsvarande längre tid.

Uppfinningen har till sgfte att ástadkomma en anordning för att förbinda tva verktggsdelar av inledningsvis an- givet slag, varvid den för inspänning och lösgöring erfor- derliga relativrörelsen mellan spännstgcke och spännbult förkortas och en kortare manövertid uppnàs.

Detta sgfte enligt uppfinningen uppnas genom att ansatser- na pà spännbulten har en tillnärmelsevis halvsfärisk man- telgta, varvid mantelgtans krökningsradie och de koniska urtagens spetsvinkel är sa avpassade att den tillnärmelse- vis halvsfäriska mantelgtan och det koniska urtaget berör varandra i en kraftanliggningspunkt som ligger pa radiellt avstand fràn de fria ändarna av ansatserna och spännstgcka- na, och att verkningslinjerna av de i de bada kraftanligg- ningspunkterna ansatta krafterna sträcker sig i lutning mot den tvärgaende borrningens axel under en vinkel av om- kring 30-50°, företrädesvis av omkring %S'.

I en fördelaktig utföringsform av uppfinningen har varje ansats i sin gttre ända en vinkelrätt mot spännbultens axel utsträckt avplaning, varvid ansatsen erhaller rela- 467 398 tivt ringa höjd i spännbultens axelriktning. Genom denna ringa höjd uppnás en avsevärd förkortning av den förflgtt- ningsväg mellan spännbult och spännstgcke som erfordras för att spänna och lösgöra förbindningsanordningen. Denna relativa förflgttningsväg kan förkortas till hälften Jäm- fört med den ovan beskrivna praktiska utföringsformen av den kända anordningen. Härigenom förkortas även den för in- spänning och lösgöring erforderliga manövertiden till hälf- ten. Detta har särskilt stor betgdelse vid användning av anordningen enligt uppfinningen i kombination med auto- matiska verktggsväxlingsanordningar. Härtill kommer den ytterligare fördelen, att den kraftanliggningspunkt där den tillnärmelsevis halvsfäriska mantelgtan ooh den konis- ka gtan berör varandra, ligger pà avstand saväl fran den fria änden av den halvsfäriska ansatsen som även fran den fria änden av tillhörande spännstgoke. Pa detta sätt und- vikes trgckbelastningar i den radiellt inre änden av spänn- stgoket och därmed även kanttrgok som kunde leda till de- formation av spännstgcket. Dessutom kan även längden av den oglindriska delen av spännbulten ökas nagot, vilket är till fördel vid mgoket stora reaktionskrafter.

I en fördelaktig utföringsform av uppfinningen bestar spännbulten av tva fran varandra skilda spännbultdelar, vilka pa sina motstaende inre ändar har motsatt lutande snedgtor, varvid en spännkil anligger med sina kilgtor mot nämnda snedgtor och är förflgttbar i passborrningens axel- riktning.

I denna utföringsform har de korta relativa förflgttnings- vägarna mellan spännbultdelarna och de yttre vilande spänn- stgckena särskilt fördelaktig verkan, da den mellan de bada spännbultdelarna belägna spännkilen kan ha relativt sma dimensioner sa att spännbultdelarna erhaller större stgrlängd. 467 398 H Ytterligare fördelaktiga utföringsformer av uppfinningen har kännetecken enligt àtföljande underkrav.

Uppfinningen beskrivas nedan i form av utföringsexempel och med hänvisning till àtföljande ritningar.

Figur 1 är ett axialsnitt av en första utföringsform av uppfinningen.

Figur 8 är ett axialsnitt av en andra utföringsform av uppfinningen.

Den ena verktggsdelen 1 har en cglindrisk passningstapp E som är omgiven av en vinkelrätt mot tappens axel H ut- sträckt ringgta 3. I den andra verktggsdelen ä är anordnad en passborrning 5 för upptagning av tappen E. Uerktggs- delen ä kan även vara en med verktggsmaskinsspindeln fast förbunden respektive förbindbar fläns. Passningstappen E har en tvärgaende borrning 6 i vilken en spännbult 7 är radiellt förskJutbar. Spännbulten 7 är i sina bada ändar försedd med ansatser 8 med respektive tillnärmelsevis halv- sfäriska mantelgtor Ba. Företrädesvis är varje ansats 8 i sin yttre ände försedd med en vinkelrätt mot spännbultens axel AE utsträckt avplaning Bb.

I den andra verktggsdelen ä är tva spännstgcken S, 10 an- ordnade, vilka i det visade utföringsexemplet är utförda i form av spännskruver. Spännskruven S tjänar som manöver- skruv för att lösgöra och spänna förbindningsanordningen, medan spännskruven 10 är fast inskruvad i den andra verk- tggsdelen H. Den radiella förflgttningen av spännstgcket S kan även ske genom att spännstgcket 8 är förskjutbart lagrat i en radiell borrning i verktggsdelen ä och ett manöverelement paverkar spännstycket S. Det andra spänn- stycket 10 kan likaledes vara förskjutbart lagrat i verk- tggsdelen 3 eller vara stationärt anordnat, exempelvis i ett bottenhal i verktggsdelen ä.

.JJ 5 467 398 De bada spännstgckena 8, 10 har vardera ett koniskt urtag 11, varvid spetsvinkeln av detta koniska urtag kan ligga mellan omkring 50 och 120' och företrädesvis uppga till omkring 50'.

Passborrningen 5 är koncentriskt omgiven av en ringformad ändgta 12, varvid även denna ringformade ändgta 12 sträc- ker sig vinkelrätt mot passborrningens 5 resp. passnings- tappens E axel Q. Uidare framgar av fig. 1 att axlarna A1 för de bada spännstgckena 5, 10 har ett avstand al fran ändgtan 12, vilket avstand är nagot större än avstandet aë fran den tvärgaende borrningens 5 resp. spännbultens 7 axel RE. Pa detta sätt uppnas att mantelgtan Ba av varje ansats 8 anligger pa en sida mot tillhörande koniska urtag 11 i det pa fig. 1 visade inspänningsläget. Beröringspunk- tan P eller beröringsfältet är nedan angivet sasom kraft- anliggningspunkten P, da inspänningskrafterna överföras i denna punkt fran spännstgckena 8, 10 till ansatserna 8 av spännbulten 7.

Enligt uppfinningen är kraftanliggningspunkterna P anord- nade pa ett radiellt avstand rl fran de fria ändarna (av- planingarna) Bb pa ansatserna och även pa ett radiellt avstand rë fran de inra fria ändarna Sa resp. 10a av spännstgckena S resp. 10. Härigenom undvikes beröring och kraftöverföring vid kanten mellan det koniska urtaget 11 och ändgtan Sa, liksom kraftöverföring vid kanten mellan mantelgtan Ba och avplaningen Bb. Därigenom undvikas otill- latna gttrgck och kanttrgck vid nämnda kanter. Kraftövar- föringan sker där spännstgckena S, 10 redan har relativt stor väggtjocklek. Uidare skall krökningsradian R av den tillnärmelsevis halvsfäriska mantelgtan Ba och även spets- vinkeln « av det koniska urtaget 11 ha sadana värden, att verkningslinjerna N för krafterna K genom de bada kraft- anliggningspunkterna P sträcker sig i lutning mot den tvär- 467 598 6 gaende borrningens 5 axel HE under en vinkel ß omkring 30-E0', företrädesvis omkring &S'.

Principiellt kunde mantelgtan Ba av ansatserna B vara ut- förd i form av en exakt halvsfär, vars krökningsmedelpunkt ligger pa spännbultens 7 axel HE. För att emellertid öka krökningsradien R av mantelgtan Ba och därmed minska gt- trgcket mellan mantelgtan Ba och urtaget 11 är det ända- malsenligt att krökningsradien R utgör omkring 0,8 ganger diametern D av spännbulten 7, varvid krökningsmedelpunkt- ten H för mantelgtan Ba ligger pà ett avstand a3 Eran spännbultens axel HE utgörande omkring 1/3 av spännbul- tens diameter D. Krökningsradien R kan emellertid även vara nagot större, sa att den är ungefär lika stor som spännbultens 7 diameter D.

När de bada vertggsdelarna 1, ä skall lösgöras fran var- andra, utskruvas spännskruven 5 sa langt at höger ur verk- tggsdelen ä att den ej mer sträcker sig in 1 passborrning- en 5 med sin inre ände Ba. När passningstappen E av verk- tggsdelen 1 utdrages ur passborrningen 5, förskjutes spänn- bulten at vänster i den tvärgaende borrningen 5 genom det koniska urtaget 11 i den högra spännskruven 10, till dess passningsbulten intager det med punktstreckade linjer an- givna läget. Efter insättning av en annan verktggsdel 1 inskruvas den vänstra spännskruven B i verktggsdelen ä, varvid dess urtag 11 först kommer till anliggning mot den i punktstreokat läge befintliga vänstra ansatsen B pe spännbulten 7 och vid gtterligare inskruvning av spänn- skruven B Eörskjuter spännbulten at höger till dess den högra ansatsen B kommer till anliggning 1 kraftanliggnings- punkten P mot det koniska urtaget 11 i den högra spänn- skruven 10. Genom det axiellt förskjutna läget av de bada axlarna H1 och AE tillförsäkras nämnda ensidiga anliggning av de tillnärmelsevis halvsfäriska mantelgtorna Ba mot ur- tagen ll. Genom de i riktning av passningstappens axel Q 467 398 verkande kraftkomponenterna av krafterna P anpressas ring- gtan 3 av den första verktggsdelen 1 stadigt mot ändgtan IE av den andra verktggsdelen ä.

I den pa fig. B visade utföringsformen är delar med lika funktion betecknade med lika hänvisningsbeteckningar som i utföringsformen enligt fig. 1. Föregàende beskrivning är sàtillvida tillämplig pà utföringsformen enligt fig. E.

I motsats till utföringsformen enligt fig. 1, varvid in- spänning och lösgöring av förbindningen sker radiellt fràn utsidan, är enligt fig. E en central manöveranordning utförd. Spännbulten bestar i detta fall av tva identiska spännbultdelar 7', av vilka vardera är utformad med an- satsen B i sin gttre ände. Qnsatsen har lika utförande som ansatsen 8 enligt ovan beskriven utföringsform. Spänn- styckena 10 är i detta fall fast inskruvade i den andra verktggsdelen Q.

Uarje spännbultdel 7' har i sin inre ände 7a en snedgta lä, varvid de bada snedgtorna har inbördes motsatta lut- ningar. Lutningsvinkeln U' av varje snedgta 1% mot pass- ningstappens axel Q utgör lämpligen omkring 30°. Uarje snedgta bildar en begränsningsgta av ett pa den inre änden av varje spännbultdel 7' upptaget tvärgaende spar 15. Mel- lan de inre ändarna 7a av spännbultdelarna 7' är en spänn- kil 16 anordnad att förflgttas i riktning av passborr- ningens 5 resp. passningstappens E axel 9 medelst manöver- stàngen 17. De med snedgtorna lä samverkande kilgtorna lâa av spännkilen 16 har samma lutningsvinkel X' mot axeln A.

När en i riktningen B verkande dragkraft utövas pa manöver- stangen 17, vilket exempelvis kan åstadkommas genom en i en varktggsmaskinspindel anordnad dragstang, trgckes spänn- bultdelarna 7' radiellt utat genom samverkan av kilgtorna 15a och snedgtorna 1%. När ansatserna 8 berör urtagen 11 anpressas ater ringgtan 13 av verktggsdelen 1 mot ändgtan IE av verktggsdelen ä. Tvärgaende stift 17 ingriper i spar 467 598 18 pa spännbultdelarna 7' och begränsar Förskjutningsn av dessa dalar 7' utat, sa att spännbultdalarna 7' aj kan falla ut ur den tvärgaands bnrrningen B när varktggsdalen 1 avlägsnas frán verktggsdalen ä. Dessutom hindrar de tvär- gàends stiften 17' att spännbultdelarna 7' vridas. w.,

Claims (7)

467 398 PATENTKRAV

1. Anordning för att förbinda två verktygsdelar eller liknande, med en pá den ena verktygsdelen anordnad cylind- risk passningstapp omgiven av en vinkelrätt mot tappens axel utsträckt ringyta och med en i den andra verktygsdelen anord- nad passborrning för upptagning av tappen, vilken borrning är omgiven av en ringformad ändyta, varvid passningstappen har en tvärgáende borrning med en däri radiellt förskjutbar spännbult med en längd understigande passningstappens diameter och utformad med konvergerande rotationssymmetriskag ansatser i spännbultens ändar, vilka ansatser ingriper i koniska urtag i två diametralt motsatta spännstycken i den andra verktygsdelen, av vilka minst ett är förflyttbart i spännbultens axelriktning relativt spännbulten i dennas inspänningsläge, och varvid avståndet (al) från de koniska urtagens axel (A1) till nämnda ändyta är något större än avståndet (a2) från den tvärgàende borrningens axel (A2) till ändytan, så att mantelytan av varje ansats pá spänn- bulten i inspänningsläge anligger pà en sida mot tillhörande koniska urtag, k ä n n e t e c k n a d av att ansatserna (8) pà spännbulten (7, 7') har en tillnärmelsevis halvsfärisk mantelyta (Ba), varvid mantelytans krökningsradie (R) och de koniska urtagens (11) spetsvinkel GX) är så avpassade att den tillnärmelsevis halvsfäriska mantelytan (8a) och det koniska urtaget (11) berör varandra i en kraftanliggningspunkt (P) som ligger på radiellt avstånd (rl, r2) från de fria ändarna (Bb, 9a, 10a) av ansatserna (8) och spännstyckena (9, 10), och att verkningslinjerna (W) av de i de båda kraftanligg- ningspunkterna (P) ansatta krafterna (K) sträcker sig i ett plan genom passningstappens (2) och passborrningens (5) gemensamma axel (A) och i lutning mot den tvärgàende borr- ningens (6) axel (A2) under en vinkel (ß) av omkring 30-60', företrädesvis omkring 45'. 467 598 m

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att varje ansats (8) i sin yttre ände har en avplaning (Bb) som sträcker sig vinkelrätt mot spännbultens axel (A2).

3. Anordning enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att krökningsradien (R) för mantellinjen till mantelytan (8a) är ungefär lika stor som diametern (D) av spännbulten (7, 7') och krökningsmedelpunkten (M) för mantellinjen ligger på avstånd (a3) från spännbultens axel (A2).

4. Anordning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att krökningsradien (R) utgör omkring 0,8 av spännbultens (7, 7') diameter (D) och krökningsmedelpunktens (M) avstånd (a3) från spännbultens axel (a2) utgör omkring 1/3 av spännbultens (7, 7') diameter (D).

5. Anordning enligt krav 3 eller 4, k ä n n e t e c k n a d av att det koniska urtagets (11) spetsvinkel «1) utgör omkring 90'.

6. Anordning enligt något av krav 1 - 5, k ä n n e t e c k n a d av att spännbulten består av två från varandra skilda spännbultdelar (7'), vilka i sina mot varandra vända inre ändar (7a) har motsatt lutande snedytor (14), och att en spännkil (16) med sina kilytor (16a) i anliggning mot snedytorna (14) är anordnad mellan de inre ändarna (7a) av spännbultdelarna (7'), vilken spännkil är anordnad att förflyttas i riktning av passborrningens (5) axel.

7. Anordning enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att snedytorna (14) utgör begränsningsytor av ett i den inre änden (7a) av varje spännbultdel (7') upptaget tvärgående spår (15). à ~>