SE527239C2 - Fastspänningsanordning för en verktygshållare med cirkulärcylindriska anliggningsytor - Google Patents

Description

000 O C :I O 0 0 0 0 0 I 0 O I 0 I 0 I in nu ai Inna 10 15 20 25 30 35 0 000. . 00 oo unit. 0 gçooøo ... ao 5 2 7 2 9 2 anliggningsytor, vilket är en förutsättning för fastspänningsanordningen enligt föreliggande uppfinning.

Uppfinningens syften och särdrag Ett primärt syfte med föreliggande uppfinning är att anvisa en fastspänningsanordning av det inledningsvis definierade slaget, varvid denna fastspänningsanordning åstadkommer en väsentligt stadigare fastspänning av verktygshâllaren än den kända teknik som använder sfäriska element i fastspännigsmekanismen.

Ett ytterligare syfte med föreliggande uppfinning är att fastspänningsanordningen skall passa till en på marknaden förekommande verktygshållare som marknadsförs under beteckningen KM 40 och VM-40. Åtminstone det primära syftet med föreliggande uppfinning realiseras medelst en fastspänningsanordning som erhållit de i det efterföljande självständiga patentkravet 1 angivna särdragen. Föredragna utföringsformer av uppfinningen är definierade i de osjälvständiga patentkraven.

Kort beskrivning av ritningarna Nedan kommer en utföringsform av uppfinningen att beskrivas med hänvisning till de bifogade ritningarna, där: Fig l visar en sprängvy i perspektiv, snett framifrån, av en fastspänningsanordning enligt föreliggande uppfinning, en kopplingsenhet samt en verktygshållare; Fig 2 visar en sprängvy i perspektiv, snett bakifrån, av de i Fig 1 ingående komponenterna; Fig 3 visar en sprängvy i perspektiv, snett framifrån av enbart en fastspänningsanordning enligt föreliggande uppfinning; Fig 4 visar en perspektivvy av ett i fastspänningsanordningen ingående spännsegment; Fig 5 visar en perspektivvy, från ett anat håll, av spännsegmentet enligt Fig 4; Fig 6 visar en sidovy av fastspänningsanordningen enligt Fig 3 i hopmonterat tillstànd; 10 15 20 25 30 35 n 0 o 0 . 0 0 0 noob 0 once IQ . ouooov 527 2359 3 Fig 7 visar en perspektivvy, snett framifrån, av fastspänningsanordningen enligt Fig 6; Fig 8 visar ett snitt genom fastspänningsanordningen enligt föreliggande uppfinning, kopplingsenheten och verktygshållaren, varvid fastspänningsanordningen befinner sig i inaktivt tillstànd och är upptagen i ett hus; visar ett motsvarande snitt som Fig 8, varvid och Fig 9 fastspänningsanordningen befinner sig i aktivt tillstànd.

Detaljerad beskrivning av en föredragen utföringsform av uppfinningen I Fig 1 och 2 visas en fastspänningsanordning 1 enligt föreliggande uppfinning, en kopplingsenhet 3 samt en verktygshållare 5. Fastspänningsanordningen 1 och verktygshållaren 5 är avsedda att från motsatta håll införas i kopplingsenheten 3, varefter det sker en sammankoppling av verktygshållaren 5 och fastspänningsanordningen 1.

Fastspänningsanordningen l innefattar en dragstâng 7, vilken i området för sin från kopplingsenheten 3 vända ände är försedd med en genomgående öppning 9, vilken sträcker sig tvärs dragstàngens 7 axiella utsträckning. En kam 10 är avsedd att samverka med öppningen 9 för att förskjuta dragstången 7 axiellt. I fastspänningsanordningen ingår även en hel ring 11 samt två ringhalvor 12, varvid var och en av ringhalvorna 12 uppvisar en axiellt riktad fläns l2a, vilken är avsedd att samverka med insidan av den hela ringen 11 när ringhalvorna 12 är monterade i verksamt läge. Anledningen till den konstruktiva utformningen med två ringhalvor 12 är monteringsteknisk. I anslutning till den hela ringen 11 är ett i fastspänningsanordningen 1 ingående fjäderpaket 13 anordnat, varvid fjäderpaketets 13 ena ände anligger mot den hela ringen 11 medan fjäderpaketets 13 andra ände anligger mot ett anslag 14 hos dragstången 7, se Fig 6. I fastspänningsanordningen 1 enligt föreliggande uppfinning ingår även två cirkulärcylindriska segment 15, varvid dessa segment 15 är avsedda att anligga mot ett mellanliggande parti 6 hos dragstången 7, varvid detta mellanliggande parti 6 definieras 0 O 000 0 0 0 0 0000 O O IIII OIOI 0 00 0000 00 0D 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 00 10 15 20 25 30 35 4 av en utvändig första cirkulärcylindrisk yta. Segmenten 15 omsluter tillsammans inte dragstången 7. I de utrymmen som finns mellan de cirkulärcylindriska segmenten 15, i omkretsriktningen av det mellanliggande partiet 6, är tvà spännsegment 16 anordnade, varvid dessa spännsegment 16 kommer att beskrivas mer ingående nedan.

Såsom framgår tydligast av Fig 2 uppvisar dragstången 7 även ett huvud 4, vilket är beläget vid motsatt ände av dragstången 7 i förhållande till den ände där öppningen 9 är belägen. Huvudet 4 har en större diameter än det mellanliggande partiet 6, varvid övergången mellan huvudet 4 och det mellanliggande partiet 6 utgörs av en första konisk yta 8. verktygshållaren 5 är endast schematiskt visad i Fig 1 och 2, dvs det verktyg som verktygshållaren 5 uppbär är utelämnat. Verktygshållaren 5 är av den typ som uppvisar ett rörformigt skaft 17, varvid detta skaft 17 är utvändigt svagt koniskt. Skaftet 17 är försett med två diametrala öppningar 18, av vilka endast den ena är synlig i Fig 1 men båda är synliga i Fig 2. I den del av varje öppning 18 som är vänd mot det rörformiga skaftets 17 fria ände är utformad en andra konkav, cirkulärcylindrisk yta 18a, vilken vetter från det rörformiga skaftets 17 fria ände. Verktygshållaren 5 innefattar även två slitsar 19, vilka genombryter den fria änden av det rörformiga skaftet 17. Slitsarna 19 är diametralt anordande i det rörformiga skaftet 17 och företrädesvis är en enskild slits 19 belägen mitt emellan öppningarna 18 i omkretsriktningen av det rörformiga skaftet 17.

Kopplingsenheten 3 uppvisar ett genomgående första hål 20, i vilket fastspänningsanordningen 1 och verktygshållaren 5 är avsedda att införas från var sitt håll då fastspänningsanordningen 1 och verktygshållaren 5 skall kopplas ihop. Kopplingsenheten 3 innefattar även en anslagsyta 21, se Fig 2, i anslutning till det genomgående första hålet 20, varvid anslagsytan 21 är vänd mot dragstången 7 samt avsedd att samverka med ringhalvorna 12 hos dragstången 7.

Kopplingsenheten 3 är även försedd med organ för att justera skärspetshöjden, se Fig 1, varvid dessa organ innefattar en styrtapp 22 samt en skruv 23, vilken upptas inuti styrtappen IQ O Q 0 0000 0 0 00 0 I C 00 00 IQ 00 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0000 00 00 00 0000 00 0 10 15 20 25 30 35 5 22. Styrtappen 22 uppvisar två axiellt åtskilda partier 24 och 25, varvid det parti 25 som definierar styrtappens 22 fria ände är excentriskt med avseende på en längsgående centrumaxel hos styrtappen 22. I den visade utföringsformen är styrtappen 22 försedd med krysspår 26, varvid styrtappen 22 kan roteras med en skruvmejsel eller dylikt när styrtappen 22 är anbringad i ett genomgående andra hàl 27 hos kopplingsenheten 3. När styrtappen 22 har roterats till önskat läge fixeras styrtappen 22 medelst skruven 23, vilken expanderar styrtappen 22 i det andra hålet 27.

I Fig 4 och 5 visas ett spännsegment 16 mer i detalj, varvid spännsegmentet 16 uppvisar en tredje cirkulärcylindrisk yta 30, vilken, när spännsegmentet 16 befinner sig i inaktiverat läge, är avsedd att anligga mot den första cirkulärcylindriska ytan som utgör det mellanliggande partiet 6 på dragstàngen 7. Spännsegmentet 16 innefattar även en fjärde cirkulärcylindrisk yta 31, vilken har en axiellt kortare utsträckning än den tredje cirkulärcylindriska ytan 30. Den fjärde cirkulärcylindriska ytan 31 sträcker sig mellan den tredje cirkulärcylindriska ytan 30 och en första fri ände av spännsegmentet 16. Den fjärde cirkulärcylindriska ytan 31 är i aktivt läge avsedd att samverka med den första cirkulärcylindriska ytan 6 hos dragstången 7. De imaginära centrumaxlar som de båda cirkulärcylindriska ytorna 30, 31 är tillordnade skär varandra under en viss vinkel. Spännsegmentet 16 innefattar även en andra konisk yta 32, vilken sträcker sig mellan den tredje cirkulärcylindriska ytan 30 och en andra fri ände av spännsegmentet 16. Den andra koniska ytan 32 är i aktivt läge avsedd att samverka med den första koniska ytan 8 hos dragstången 7. Den andra cirkulärcylindriska ytan 30, den tredje cirkulärcylindriska ytan 31 och den andra koniska ytan 32 är samtliga konkava och belägna på samma sida av spännsegmentet 16. Spännsegmentet 16 innefattar även en femte konvex, cirkulärcylindrisk yta 33, vilken i aktivt läge är avsedd att samverka med den andra cirkulärcylindriska ytan 18a hos var och en av öppningarna 18. Den femte konvexa, cirkulärcylindriska ytan 33 utgår från spännsegmentets 16 ena ände och sträcker sig ett stycke i spännsegmentets 16 axiella riktning. Spännsegmentet 16 innefattar även ett mellanliggande o 0 0 .nu u u c 0 0 I 0 c o nu ou oo Oona oo DO IIIO OO Û O Ü U i I I I O 10 15 20 25 30 35 »o o: cool .n z .-.=--.-.- fr? -= g 2.2 '- 597 2719 '-.=' =..=-..=- - - ___ u , o ~ I första utskjutande parti 34, vilket är beläget ungefär mitt på spännsegmentet 16, sett i dess axiella riktning, varvid det utskjutande partiet 34 generellt sträcker sig tvärs spännsegmentets 16 axiella utsträckning. Spännsegmentet 16 innefattar även ett andra utskjutande parti 35, vilket är anordnat i området av den ände av spännsegmentet 16 som är vänd från den femte cirkulärcylindriska ytan 33. Det andra utskjutande partierna 35 har generellt en utsträckning tvärs spännsegmentets 16 axiella utsträckning. De båda utskjutande partierna 34 och 35 är belägna på något avstånd från varandra i spännsegmentets 16 axiella riktning. Den femte cirkulärcylindriska ytan 33, det första utskjutande partiet 34 och det andra utskjutande partiet 35 är alla belägna på samma sida av spännsegmentet 16, varvid denna sida är motstående den sida där den andra cirkulärcylindriska ytan 30, den tredje cirkulärcylindriska ytan 31 och den andra koniska ytan 32 är belägna.

Den i fastspänningsanordningen 1 enligt föreliggande uppfinning ingående kammen 10 är rotationsfixerat upptagen på en axel eller dylikt, varvid ett insexhuvud 40 är upptaget på axelns ena ände. Genom en insexnyckel kan axeln och därmed även kammen 10 vridas. I anslutning till insexhuvudet 40 är ett kamstopp 41 anordnat, varvid det som en trissa utformade kamstoppet 41 samverkar med ett spår i insexhuvudet 40.

Kamstoppet 41 medger insexhuvudet 40 att roteras en vinkel pà 180°, dvs ett halvt varv.

I Fig 6 och 7 visas en sidovy respektive en perspektivvy av fastspänningsanordningen 1 i sammansatt tillstånd. Därvid bildar ringhalvorna 12 en hel ring som samverkar med den hela ringen 11. Ringen 11 och ringhalvorna 12 omsluter dels spännsegmenten 16 dels de cirkulärcylindriska segmenten 15.

Ringhalvorna 12 och spännsegmenten 16 har en kraftöverförande samverkan som kommer att beskrivas mer ingående i anslutning till Fig 8 och 9. Detta gör att det sker en inbördes medbringning mellan spännsegmenten 16 och ringhalvorna 12 när ringhalvorna 12 förskjuts i axiell led. Vid det i Fig 6 och 7 visade sammansatta tillståndet av fastspänningsanordningen 1 .anligger fjäderpaketet 13 mot den hela ringen 11 och strävar att förskjuta denna, samt även ringhalvorna 12 åt vänster i o» inom I I 0 o o a a o o o n o o o l O o lo 10 20 25 30 35 Fig 6, varvid i det i Fig 6 visade läget ringen 11 är förskjuten maximalt åt vänster, vilket indikeras av att spännsegmenten 16 intar sina radiellt yttersta, aktiva lägen.

I Fig 8 och 9 visas ett snitt genom ett hus 45, genom fastspänningsanordningen 1, vilken är upptagen i huset 45, genom kopplingsenheten 3 och genom verktygshållaren 5. Därvid är kopplingsenheten 3 fixerad vid huset 45. Det andra utskjutande partiet 35 hos spännsegmenten 16 är 12b, 16 är monterat på dragstången 7. upptaget i ett invändigt spår se Fig 3, i ringhalvorna 12 när spännsegmentet Därvid kan spännsegmentet 16 antingen inta ett inaktivt läge enligt Fig 8, dvs när den andra cirkulärcylindriska ytan 30 hos spännsegmentet 16 anligger mot den första cirkulärcylindriska ytan 6 hos dragstången 7. I Fig 9 intar spännsegmentet 16 ett aktivt läge, dvs den fjärde cirkulärcylindriska ytan 31 anligger mot den första cirkulärcylindriska ytan 6 hos dragstången 7 och den första koniska ytan 8 anligger mot den A andra koniska ytan 32 hos spännsegmentet 16.

Vid det i Fig 8 visade läget har kammen 10 förskjutit dragstången 7 maximalt åt vänster, vilket innebär att ringhalvorna 12 kommit till anliggning mot anslagsytan 21 hos kopplingsenheten 3. Därvid intar spännsegmenten 16 sina radiellt innersta lägen, varvid den tredje cirkulärcylindriska ytan 30 hos spännsegmentet 16 anligger mot den första cirkulärcylindriska ytan 6. Såsom framgår av Fig 8 medför de indragna lägena av spännsegmenten 16 att det rörformiga skaftet 17 hos verktygshållaren 5 kan skjutas in i det första hålet 20 hos kopplingsenheten 3. Därvid kommer styrtappen 22 hos kopplingsenheten 3 att upptas i den ena slitsen 19 hos det rörformiga skaftet 17. Därmed intar det rörformiga skaftet 17 ett korrekt läge i det genomgående första hålet 20 hos kopplingsenheten 3 och de diametralt belägna öppningarna 18 befinner sig mitt för den ände av spännsegmenten 16 som är vända mot huvudet 4 hos dragstången 7.

I Fig 9 visas fastspänningsanordningen 1 enligt föreliggande uppfinning i aktivt tillstånd. För att överföra fastspänningsanordningen 1 från inaktivt tillstånd enligt Fig 8 till aktivt tillstànd enligt Fig 9 roteras kammen 10 ungefär ett halvt varv, varvid dragstången 7 förskjuts åt höger i Fig 10 U 20 25 30 35 9. Därvid kommer det mellanliggande partiet 6 hos dragstàngen 7 att förskjutas fjäderpaketet 13 16, via den hela relativt spännsegmenten 16 eftersom utövar en mothàllande kraft på spännsegmenten ringen 11 och ringhalvorna 12. Den första koniska ytan 8 hos dragstàngen 7 kommer därvid att samverka med den andra koniska ytan 32 hos spännsegmentet 16, varvid relativförskjutningen mellan dragstàngen 7 och spännsegmenten 16 resulterar i att den femte konvexa, cirkulärcylindriska ytan 33 hos vart och ett av spännsegmenten 16 kommer till anliggning mot den andra konkava, cirkulärcylindriska ytan 18a hos var och en av de diametrala öppningarna 18. Eftersom den femte cirkulärcylindriska ytan 33 och den andra cirkulärcylindriska ytan l8a har mot varandra passande form sker det i princip en ytkontakt mellan nämnda ytor. Generellt gäller att den femte cirkulärcylindriska ytan 33 och den andra cirkulärcylindriska ytan l8a har samma krökningsradie, dock är toleranserna så valda att spännsegmentet 16 inte fastnar i öppningen 18. I samband med att den ovan beskrivna samverkan mellan den femte cirkulärcylindriska ytan 33 och den andra cirkulärcylindriska ytan l8a etableras kommer det första utskjutande partiet 34 hos spännsegmentet 16 till anliggning mot insidan av det rörformiga skaftet 17, se Fig 9, varvid säkerställs att spännsegmentet 16 intar ett korrekt läge så att en fullgod ytkontakt etableras mellan spännsegmentets 16 femte cirkulärcylindriska yta 33 och öppningens 18 andra cirkulärcylindriska yta l8a.

Vid fortsatt axiell förskjutning av dragstàngen 7 åt höger i Fig 9, vilken förskjutning effektueras genom ytterligare rotation av kammen 10, kommer spännsegmenten 16 att medbringa det rörformiga skaftet 17, och därmed hela verktygshållaren 5, i denna axiella förskjutning. Därmed säkerställs att det etableras ett fullgott skulderanslag mellan verktygshållaren 5 och kopplingsenheten 3.

Sammankopplingen av verktygshållaren 5 med fastspänningsanordningen 1 är därmed fullbordad.

När verktygshållaren 5 skall frigöras från fastspänningsanordningen 1 förfars på omvänt sätt, dvs dragstàngen förskjuts från det i Fig 9 visade läget till det i Fig 8 visade läget, varvid spännsegmenten 16 övergår från 10 U 2o_ aktivt läge till inaktivt läge, vilket medger att verktygshàllaren 5 kan avlägsnas från kopplingsenheten 3.

Tänkbara modifikationer av uppfinningen Vid den ovan beskrivna utföringsformen är verktygshàllaren 5 försedd med två konkava, cirkulärcylindriska ytor l8a och fastspänningsanordningen l uppvisar två spännsegment 16, vilka uppvisa konvexa, cirkulärcylindriska ytor (33), vilka är avsedda att samverka med de konkava, cirkulärcylindriska ytorna l8a. Emellertid kan man inom ramen för uppfinningen även tänka sig att verktygshàllaren uppvisar fler än två konkava, cirkulärcylindriska ytor l8a och att antalet spännsegment 16, med var sin konvex, cirkulärcylindrisk yta 33, anpassas till antalet konkava, cirkulärcylindriska ytor l8a.

Vid den ovan beskrivna utföringsformen är ett flertal ytor cirkulärcylindriska, dock är det inom ramen för uppfinningen tänkbart att exempelvis de samverkande ytorna hos verktygshàllaren och spännsegmenten ej är cirkulärcylindriska men anpassade till varandra för en fullgod samverkan.

Claims (7)

10 15 20 25 30 35 01 NJ “J N) CQ 43 10 Patentkrav

1. Fastspänningsanordning (1) för en verktygshållare (5), vilken innefattar ett rörformigt skaft (17) med åtminstone två konkava, anliggningsytor (18a) som vetter från det rörformiga skaftets (17) fria ände, varvid fastspänningsanordningen (1) och verktygshållaren (5) är avsedda att från var sitt håll upptas i ett genomgående första hål (20) hos en kopplingsenhet (3), och att fastspänningsanordningen (1) innefattar en dragstång (7) samt organ (10) för att bibringa dragstången (7) en axiell förskjutning relativt kopplingsenheten (3), varvid fastspänningsanordningen (1) innefattar åtminstone två spännsegment (16), vilka är utformade att röra sig radiellt utåt eller inåt vid en relativrörelse mellan dragstången (7) och spännsegmenten (16), och att spännsegmenten (16) uppvisar konvexa anliggningsytor (33), varvid de konvexa anliggningsytorna (33) hos spännsegmenten (16) har i huvudsak samma krökningsradie som de konkava anliggningsytorna (18a) hos verktygshållaren (5), k ä n n e t e c k n a d av att anliggningsytorna (33) hos spännsegmenten (16) och anliggningsytorna (18a) hos verktygshàllaren (5) är cirkulärcylindriska.

2. Fastspänningsanordning (1) enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar fjädrande organ (13), vilka strävar att förskjuta spännsegmenten (16) relativt dragstången (7) till ett radiellt yttersta läge för spännsegmenten (16).

3. Fastspänningsanordning (1) enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att spännsegmenten (16) är upptagna i en del av dragstången (7) som har reducerad diameter.

4. Fastspänningsanordning (1) enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att ringformiga organ (11, 12) omsluter spännsegmenten (16) i ett parti (35) som i princip ej rör sig radiellt. 10 11

5. Fastspänningsanordning enligt krav 4, (ll, 12) och spännsegmenten (16) har en i dragstångens (7) axiella k ä n n e t e c k n a d av att de ringformiga organen riktning kraftöverförande samverkan.

6. Fastspänningsanordning (1) enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att organet för att bibringa dragstângen en axiell förskjutning utgörs av en kam (10).

7. Fastspänningsanordning (1) enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att kammen (10) är tillordnad en rotationsbegränsare (41).